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基于价值-风险的山西省生态安全时空演变及生态网络构建

中文摘要

经济的快速发展与城镇的急剧扩张加剧了自然资源的开发，建设用地深入蔓延生

态腹地使地表植被遭到破坏，生态环境不断恶化，生态系统退化形势日益严峻，对区

域可持续发展产生严重威胁。研究区域生态安全水平，构建生态安全网络，对把握生

态安全状况，科学识别生态安全脆弱区域，制定生态环境保护与恢复治理措施具有重

要意义。为此，基于空间格网定量计算山西省2000-2019年生态系统服务价值与生态

风险，通过综合指数模型计算生态综合安全水平，分析三者时空演变特征，最后构建

区域生态安全网络并分析时空演变特征，提出生态安全网络优化策略。主要结论如下：

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（1）山西省生态系统服务价值整体呈下降趋势，由2000年的1691.931×10元下

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降为2019年的1660.917×10元，减少31.014×10元，降幅为1.83%。各类用地生态系

统服务价值年均占比从大到小依次是林地、草地、耕地、水域、未利用地和建设用地，

林地和草地对研究区生态系统服务价值的提升具有关键作用。生态系统服务价值空间

分布基本稳定，但不同地区间差异较为明显，整体在空间上呈“川”字型分布，与地

形分布特征相符，生态系统服务价值高值区由山地向两侧区域递减，形成以中部太原

盆地、南部临汾盆地、长治盆地和运城盆地为中心，由内向外生态系统服务价值逐渐

增加的“环状”结构。生态系统服务价值的空间集聚特征较为显著且呈现增强趋势，

空间集聚类型呈现“川”字型分布特征，高-高集聚与低-低集聚类型的空间集聚特征

较为明显，高-低集聚与低-高集聚类型空间集聚效果有限。

（2）山西省6大地类总的生态风险整体呈波动下降趋势，降幅为6.67%。各类用

地生态风险的年均占比从大到小依次是耕地、草地、水域、林地、未利用土地和建设

用地，耕地和草地是研究区生态风险主要来源。生态风险空间分布较为稳定，在空间

上呈现以大同盆地、临汾盆地、运城盆地和长治盆地为中心，由内向外生态风险值不

断减小的“环状”格局。生态风险空间集聚特征较为显著但呈现减弱趋势，空间上呈

“带状”分布，空间集聚类型以低-低集聚和高-高集聚类型为主，高-低集聚与低-高

集聚类型的分布范围较小，空间集聚效果不明显。

（3）山西省生态安全综合水平整体呈上升趋势，增幅为1.34%，空间分布基本保

持稳定，呈“川”字型分布，与研究区地形分布特征相符，呈现高生态安全级别区域

由山地向盆地逐渐递减，低生态安全级别区域由盆地向山地逐渐增加的空间格局，但

生态安全综合水平空间差异较为明显。

（4）山西省生态源地数量由2000年的30块下降为2019年的28块，面积占研究

区总面积的比重由12.70%下降为12.03%，生态源地呈现中部南部密集，北部稀疏的

空间格局，主要分布在山区，盆地内部分布稀疏且破碎，山区和盆地的生态源地差异

悬殊。生态阻力值整体呈增加趋势，阻力值范围在1.209-5.000，生态阻力面呈现西部

生态阻力值高，东部生态阻力值低的空间格局，高生态阻力区域空间范围呈缩小趋势，

集中分布在建设用地和耕地广泛分布的盆地及附近区域，低生态阻力区域空间范围呈

扩大趋势，集中分布在林地和草地广布的山区及盆地边缘地带，其他地区生态阻力分

布的整体结构较为破碎。2000年和2019年的生态廊道数量均为65条，但长度呈增加

趋势，由2000年的2580.819km增加为2019年的3130.058km，潜在生态廊道的数量

和长度呈现下降趋势，数量由8条下降为2条，长度由380.394km减少为76.627km，

主要分布在研究区中北部和南部生态源地较为破碎的区域，中部生态廊道较为稀疏。

生态夹点区面积占研究区总面积的比重由2000年的25.64%上升为2019年的26.83%，

空间上主要分布在生态源地稀疏的盆地区域，山地区域的生态夹点区主要分布在生态

源地边缘。生态障碍区面积占研究区总面积的比重由2000年的25.85%上升为2019年

的27.20%，空间范围整体呈扩大趋势，以北部忻定盆地、中部太原盆地和南部临汾盆

地分布最为集中。

（5）山西省生态安