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Suling He 1,2,3,4, Jinliang Wang 1,2,3,4,*, LanFang Liu1,2,3,4, Jiya Pan1,2,3, Jun Ma1,2,3
摘要: 生态安全对自然环境与人类活动的响应具有显著的非线性和空间异质性,但其非线性阈值在不同生态背景下的空间分异特征仍缺乏系统认识。以中国滇中地区为研究区,本文基于多源遥感数据,构建融合驱动力-压力-状态-生态系统服务-响应(Driver–Pressure–State–Ecosystem services–Response, DPSER) 框架与可解释机器学习方法的数据驱动分析体系,对2000—2020年区域生态安全的时空演变特征进行评估,并重点识别关键驱动因素的非线性阈值响应及其生态分区差异。结果表明, (1) 区域平均生态安全指数(Ecological security index, ESI) 由2000年的0.3533提升至2020年的0.3798,整体呈波动上升趋势。生态安全改善区域占研究区总面积的71.56%,下降区域占28.44%,且生态安全下降区域主要集中在不透水面及其邻近耕地区域。 (2) 生态安全具有明显的空间分异特征,其中分区1、 分区3和分区5的 ESI相对较高,而分区2长期处于较低水平。不同生态分区的改善幅度也存在显著差异,其中分区1增幅最大(0.0681), 分区8最小(0.0138)。 (3) 在各驱动因子中,坡度在区域尺度上始终是最稳定且最重要的影响因子,降水和高程次之。 (4) 基于SHAP的分析进一步表明,坡度对生态安全具有显著的非线性阈值效应,其全局阈值长期集中在13°–15°之间,但在不同生态分区中表现出明显的空间差异。本文通过将生态系统服务纳入生态安全评价框架,并结合可解释机器学习与生态分区尺度比较阈值,为理解生态安全形成机制及区域差异化生态治理提供了新的分析视角。