摘要
城乡过渡带（URTZs）是城市扩张与生态系统相互作用的關鍵空间单元。然而，在干旱地区，生态环境质量（EEQ）对快速城市扩张和空间重构的响应仍有待深入研究。本研究以新疆作为干旱地区的代表性案例，构建了一个整合动态城乡过渡带识别、生态环境质量评估以及影响因素与非线性响应分析的分析框架，系统性地研究了2002年至2022年间13个典型城市群的城乡过渡带扩展与生态环境质量变化。城乡过渡带的识别采用K-means聚类方法，综合人口密度、夜间灯光强度和不透水面信息；随后将丰度指数（AI）引入传统遥感生态指数（RSEI）框架，构建了改进的遥感生态指数（ARSEI）；最后，采用XGBoost和SHAP方法识别生态环境质量的关键驱动因素并揭示其非线性响应与交互作用。结果表明：(1) 2002—2022年城乡过渡带持续快速扩张，总面积增长超过三倍，并呈现出从中心城市向多节点扩展的空间重构特征。(2) 尽管城乡过渡带快速扩张，整体生态环境质量仍保持在较高水平；但等级结构呈现"两端扩张、中间收缩"的趋势，加剧了生态环境质量的空间分异。(3) XGBoost和SHAP分析表明，降水（PRE）、人口密度（POP）、数字高程模型（DEM）和坡度是解释生态环境质量空间变异的主要因素。交互分析进一步揭示了降水×高程（PRE×DEM）和降水×人口密度（PRE×POP）之间的强交互作用。高生态环境质量值主要分布在降水条件良好、海拔适中、地形平缓的区域，表明水热条件与地形约束的协同效应在塑造城乡过渡带生态环境质量方面起着重要作用。这些发现表明，干旱地区城乡过渡带的快速扩张不一定会导致生态环境质量的整体下降，但可能会加剧其空间分异。因此，城乡过渡带的生态治理应从单一聚焦于控制城市扩张转向综合考量水热条件、地形约束、人口集聚和生态承载力的差异化空间管理，从而促进城镇化与生态保护的协调共进。
