摘要
黄河流域是我国北方的重要生态安全屏障，随着近年来黄河流域生态保护和高质量发展上升为国家战略，对流域整体环境结构和生态安全的研究更为重要。内蒙古黄河流域作为黄河中上游的关键一环，涉及的面积大、人口众多，其生态质量不仅影响自身的发展建设，更关系到下游地区的可持续发展。近年来，内蒙古黄河流域高速发展的工农业、旅游业等产业和城市化进程大幅改变了整体景观格局，给生态环境质量带来了风险和挑战。因此，明确流域在历史发展过程中的土地利用/覆被变化情况、揭示人类活动与气候变化对景观格局的影响机制、量化区域生态风险情况，对于揭示区域生态环境发展规律、协调人地关系、推动区域可持续发展具有重要意义。 本研究以Landsat多时段影像为数据源，利用谷歌地球引擎(GoogleEarthEngine,GEE)对内蒙古黄河流域1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年和2020年7个时期进行基于随机森林的土地利用监督分类;在此基础上从景观类型和景观指数两方面出发，采用土地利用动态度和转移矩阵等方法分析了其30年间的景观格局变化情况;并应用地理探测器从自然和人为两方面进行了景观格局演变的驱动因素探究;最后利用区域生态风险评价模型进行景观生态风险评价，对其时空变化进行了定量分析，并利用空间冷热点分析方法提取出流域的生态敏感区域。最终基于3个角度的研究结果对内蒙古黄河流域土地利用和生态安全建设提出了相关建议。研究结果表明: (1)基于GEE云平台的土地利用监督分类方法便捷高效，7期内蒙古黄河流域土地利用结果的总体精度和Kappa系数均在85％以上，通过地物对比验证的分类准确度可靠。 (2)内蒙古黄河流域各景观面积从大到小依次为草地、耕地、未利用地、林地、建设用地、沼泽、河流和湖泊。1990-2020年间，耕地、林地、建设用地的面积增加，草地、未利用地面积减少，河流、湖泊和沼泽面积呈波动趋势。草地、未利用地与耕地的转移面积最大，建设用地的转移比例最高。研究区30年间的整体景观破碎化程度加深，其中草地破碎化程度最低，未利用地最高，且其斑块的形状最为不规则。 (3)内蒙古黄河流域景观格局变化驱动力最强的3个单因子为:人口＞一产产值＞粮食总产量;驱动力最强的3个主导交互因子为:人口＞一产产值＞人均GDP;驱动力最强的3个主导交互因子组合为:年降水∩一产产值＞人口∩人均GDP＞高程∩一产产值，因子交互作用下对景观格局演变的解释力均强于单一因子作用。 (4)内蒙古黄河流域30年间景观生态风险降低，呈河套灌区、库布齐沙漠及毛乌素沙地高，阴山山脉及中部的鄂托克旗低的分布特点。整体以较低风险区为主，面积占比50-60％;低风险区面积波动;中风险区面积先升后降;较高风险区面积30年间减小了约1/2;高风险区面积最小，各年份占比均不超过10％。生态风险情况整体上向中、低值水平发展，生态环境表现为好转趋势。研究区生态敏感地区主要集中于河套灌区、黄河两岸的城镇以及库布齐沙漠。
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