快速城镇化地区耕地景观格局对土壤保持的动态影响：以武汉都市圈为例

来源：环境科学杂志2026年第1期北京时间：

作者：冉澎铼,金训,童家青,李晨曦,孙鸿睿

单位：贵州财经大学公共管理学院, 贵阳 550025,贵州安全发展与现代化治理研究院, 贵阳 550025,贵州财经大学公共管理学院, 贵阳 550025,贵州财经大学公共管理学院, 贵阳 550025,湖北民族大学林学园艺学院, 恩施 445000,宁夏回族自治区自然资源勘测调查院, 银川 750002

摘要：土壤侵蚀会损毁耕地生产力并威胁我国粮食安全. 探明耕地景观格局变化对土壤保持的影响及其时空异质性对耕地“数量-质量-生态”三位一体保护有重要意义. 针对快速城镇化典型区武汉都市圈，运用景观格局指数、InVEST模型和时空地理加权回归模型（GTWR）系统探究了2000~2020年区域耕地景观格局与土壤保持的时空动态关系. 结果表明：①研究期内武汉都市圈耕地减少约14.89万hm2（降幅4.97%）并呈现景观多样性下降、形态复杂度和破碎度上升的特点；②376个流域单元（占比为95.7%）单位面积土壤保持量出现下降，但平原低和丘陵山地高的总体格局依然维持；③观测的11个景观变量回归系数均有正有负. 耕地散布与并列指数（IJI）、旱地斑块密度指数（PD_H）和面积加权平均斑块形状指数（AWMSI_H）对耕地土壤保持促进作用最大，而水田最大斑块指数（LPI_S）、旱地最大斑块指数（LPI_H）和旱地聚合指数（AI_H）的抑制作用突出；④各变量作用强度均随时间发生了变化. 水田斑块密度（PD_S）、水田聚合指数（AI_S）、PD_H和AWMSI_H甚至在部分流域改变了作用方向，说明其影响存在阈值效应；⑤为降低土壤侵蚀风险，中西部平原地区需解决水田破碎化和连通性下降问题，而丘陵山区应探索耕地斑块“适度规模化”并注重与自然生境搭配、避免形态简化和过度空间集聚. 研究将时空动态思维引入驱动分析，初步揭示了不同景观格局特征对耕地土壤保持的复杂影响，可为类似地区研究提供案例经验.

关键词：耕地,土壤保持,景观格局,时空地理加权回归,武汉都市圈,