基于景观安全格局的城镇建设用地扩张多情景模拟研究——以扬州市为例

城镇建设用地多情景模拟有利于实现土地资源优化配置,保障区域可持续发展。本文以扬州市为例,以2005年、2013年土地利用变更数据为训练数据,借助景观安全格局与ANN-CA模型模拟城镇建设用地扩张趋势,并利用城镇建设用地转移矩阵与景观格局指数分析2013—2020年城镇建设用地模拟结果。研究结果表明:(1)不同情景下的城镇建设用地模拟扩张占用其他景观规模不同,但均占用农村居民点规模最多,其中,惯性发展情景下,模拟新增城镇建设用地以布局在低景观安全格局为主,占用耕地、水域、林地规模较高;基本保障情景下,模拟新增的城镇建设用地主要布局在中景观安全格局区域,较惯性发展情景占用耕地规模增加,占用水域、林地规模减少;与惯性发展情景、基本保障情景相比,最优保护情景下占用耕地规模略高但集中于高景观安全格局区,新增占用水域规模、林地规模降低。(2)不同情景下的景观格局也存在差异,惯性发展情景下,景观格局变化一定程度有利于促进城镇化发展,但不利于耕地机械化生产,影响林地、水域生态服务功能;基本保障情景下,景观格局变化一定程度上有利于城乡社会经济发展,对非人工景观的破坏程度较惯性发展情景降低;最优保护情景下,景观格局变化更有利于区域社会、经济及生态发展。(3)惯性发展情景下,应适当规划生态基础设施,严格划定永久性基本农田;基本保障情景下,应充分发挥景观安全格局的生态底线功能,引导城镇建设用地合理开发与布局;最优保护情景下,可通过存量建设用地挖潜等措施提高土地集约利用水平。     

基于力学平衡模型的耕地多功能演变及其协调性分析——以珠江三角洲为例

为了掌握经济快速发展地区耕地多功能的演化规律及其耦合协调特征,以珠江三角洲为研究区,构建耕地功能评价指标体系,引入力学平衡模型分析了各时段耕地多功能的空间格局及其各子功能间耦合协调关系。结果表明:2000—2015年珠三角地区耕地经济功能、社会功能及生态功能整体呈下降的时序趋势,但2010年后下降趋势趋于缓和。耕地各功能间协调度空间差异明显。高值区主要分布在农业产业化、现代化水平较高的中心城镇的郊区,失调区分布在传统农业生产地区。根据耕地功能协调度偏离方向不同划分了三类象限区,明确各类型区耕地功能短板及发展方向。本研究为耕地多功能研究提供了有益的方法及案例支持。     

基于景观安全格局的曹妃甸新区城镇扩张研究

以景观生态学原理和方法为指导,以曹妃甸新区为研究实体,应用GIS技术对曹妃甸新区城镇扩张安全格局进行分析研究,运用景观生态安全格局理论和最小累积阻力模型,判别生物多样性保护安全格局和无生物保护约束下的城镇扩张格局及其等级分类,最后结合基本农田保护叠加构建城镇扩张安全格局。结果显示,与常规的规划方法相比,这种安全格局下的未来发展的城市空间模式,可以在保障城镇发展水平的同时协调各类用地之间的矛盾,也为未来留足了城市发展空间,为曹妃甸新区城镇用地可持续扩张提供技术支持。     

城市化对都市农业景观的影响*--以西安市长安区为例

城市化对都市农业景观的影响日益显著,研究城市化对都市农业景观格局的影响对协调城市化与都市农业发展、优化城市与都市农业功能、把都市农业景观融入城市景观建设具有重要意义。本文以西安市长安区为案例,利用遥感、GIS及FRAG-STATS 3.3软件对研究区都市农业景观(耕地和园地)变化进行了分析,并利用SPSS软件分析了城市化与都市农业景观格局的关系。结果表明:①随着城市化的发展,长安区耕地面积减少,2011年耕地聚集度比1999年下降了2.45%;而园地面积增加,斑块形状趋于复杂,2011年聚集度比1999年上升了10.44%。②研究区内15个乡镇(街道)的耕地破碎度呈上升趋势,而园地面积在各乡镇(街道)都表现为增加,聚集度上升。③相关关系表明,随着城市化水平提高,耕地面积减少,破碎度上升,但综合城市化与耕地斑块数量、形状指数、聚集度等的相关性尚难以确定;而园地随城市化水平的提高,在空间上呈集聚趋势;除此之外,城市化与园地的景观指数相关系数普遍较低,相关系数都小于0.5,相关性不显著。④不同城市化水平对耕地和园地的作用机制不同,耕地在较高城市化水平和较低城市化水平下与城市化景观指数的相关关系相对明确;但园地在中、低城市化水平下城市化与其对景观的影响作用机制比较复杂,相关关系不明确。因此得出,园地在城市中面积增加但分布零散,在以后的城市规划工作中应重视这一部分。     

青海高原东部土地利用变化模拟与景观生态风险评价

为了研究西部大开发和退耕还林等生态工程对未来土地利用变化趋势的影响,将Gray-Markov模型和CLUE-S模型相结合,模拟自然情景、耕地保护情景和土地规划情景下青海高原东部农业区2020年土地利用覆盖状况,并分析3种情景下土地利用变化特征,采用景观格局指数和景观生态风险指数比较3种情景模拟结果。自然情景延续1999-2009年的发展模式,至2020年退耕还林/草633.98 km2,其他未利用地造林/草117.66 km2;耕地保护情景严格保护耕地,至2020年退耕还林/草142.00 km2,未利用地造林/草130.71km2;土地规划情景经济发展与环境保护并重,退耕还林/草444.18 km2,未利用地造林/草333.75 km2。景观格局指数和景观生态风险指数均表明土地规划情景下的模拟结果布局较合理。研究表明,新增建设用地扩张的同时加强生态保护,仍可以保证区域景观生态安全。该研究可为中国西部的土地利用规划和政策制定提供参考。     

胶东半岛低山丘陵区景观格局变化及其社会经济驱动力研究——以山东招远市为例

以招远市为例,基于1986年和2000年两期TM影像,综合运用RS和GIS技术及景观生态学的基本原理与方法,研究胶东半岛低山丘陵区景观格局变化,并采用偏最小二乘回归模型对景观格局变化的驱动力进行定量分析。结果表明：14年间,研究区的景观格局变化显著。从景观整体尺度看,整个区域景观趋于集中化分布,景观形状更趋复杂,景观异质化程度增大,景观类型有向多元化和均衡化方向发展的趋势。从景观类型尺度看,园地面积显著增加,分布趋于集中,连通性增强;城镇用地、农村居民点及交通工矿用地类型面积增加,斑块形状趋于复杂,连通性增强;林地、水域、耕地和未利用地类型面积减少,斑块更为琐碎和分散,斑块形状变得更复杂。景观类型间主要表现为耕地,林地和未利用地向园地、城镇用地、农村居民点及交通工矿用地转移。人口增加、工矿业和果树产业迅速发展,基本建设投资扩大是景观格局变化的主要社会经济驱动因子。     

湟水河流域景观格局与生态风险时空特征及驱动因子探测

[目的] 分析景观格局变化特征及景观生态风险时空演变规律与影响驱动因子,为流域综合治理,生态系统管理和可持续发展提供理论依据。[方法] 基于湟水河流域2000,2010,2020年3期土地利用数据,采用景观指数法构建流域景观生态风险评价模型,耦合ArcGIS 10.6,Fragstats 4.2,GeoDa 1.20讨论景观格局与生态风险的时空动态特征,利用地理探测器识别驱动景观生态风险空间分异的主导因子。[结果] ①草地和耕地是湟水河流域的优势地类,土地转移主要发生在耕地、草地和建设用地之间,城市扩张是近20 a土地利用变化的主要特征。②2000—2020年景观生态风险先增后减小,生态服务价值与景观生态风险表现出负相关性。③景观生态风险空间分布主要呈现“高—高”和“低—低”集聚,高程是导致景观生态风险空间格局分异的主导因子,因子交互作用对景观生态风险空间分异有增强效应。④景观生态风险空间格局具有明显的海拔梯度效应。可根据海拔梯度将湟水河流域划分为重点管控区、严格管控区和一般管控区。[结论] 生态治理和生态修复是湟水河流域景观生态风险指数下降的主要原因,不同生态风险空间管控区应采取差异化调控措施,土地利用优化管理与用途管制在生态风险调控中需高度关注。     

2000—2020年三峡库区腹地人地耦合土地系统演变机制

基于人地耦合土地系统转型研究框架,采用耦合协调度模型、景观指数与二元Logistic回归模型等方法,探究人地耦合视角下三峡库区腹地土地系统演变规律,揭示其影响机制,从而归纳人地耦合土地系统数量—景观格局—功能转型模式。研究结果表明：1）2000—2020年,三峡库区腹地人类活动强度由逐渐增强转变为逐渐减弱,人地耦合关系总体表现为向协调型平缓发展。在空间上,呈现出中部与东北部趋于协调型、北部趋于拮抗型、南部变化不明显的分异特征;2）人地耦合土地系统数量—景观格局—功能形态发生了明显的变化。拮抗区和失调区耕地总体减少,减少量分别为21 263、40 029 hm²。其中,拮抗区林地恢复性增长,增长量为89 648 hm²。失调区林地呈先增加后减少的波动变化,总体增长16 054 hm²。协调区果园明显扩张,增长量为13 856 hm²;斑块破碎化程度改善,趋于规则;土地系统由单功能主导向多功能转变;3）研究区人地耦合土地系统转型模式呈现多元化,可归纳为：拮抗区：林地恢复-斑块聚集不规则-生态;失调区：林地缩减-斑块聚集规则-生态主导;协调区：果园扩张-斑块聚集、整体规则-生态经济;4）距离与地形是影响土地系统演变的决定性因素,主导因子之间交互产生叠加效应,共同促进土地系统的变化。研究揭示了三峡库区人地耦合关系发展规律与土地系统转型模式,对促进山区土地资源合理利用与人地协调发展具有现实意义。     

不同节约集约利用类型下居住用地生态环境效应——以贵阳市中心城区为例

利用3S技术,对2011年贵阳市中心城区Landsat 7 ETM+和单波段SPOT 5影像进行校正、融合等处理,再遥感解译,提取研究区居住用地范围,并建立居住用地节约集约利用评价体系。运用坡度分析、景观指数分析、植被指数和植被覆盖度等分析方法对居住用地节约集约利用度进行生态环境效应定量分析。结果表明:（1）居住用地集约利用程度较高,占总面积的81.319%,其次是中度利用;（2）居住用地主要集中分布于0°～10°的坡度范围,其利用程度与坡度值基本呈正相关关系;（3）居住用地景观格局较为破碎,且利用程度与斑块个数、斑块密度、平均斑块面积、景观形状指数、景观丰富度、景观聚集度基本呈正相关关系;（4）居住用地的NDVI与其利用程度呈正相关关系。整体上居住用地生态环境效应为正效应。     

广州市土地利用多情景模拟及其生态风险时空响应

[目的]探讨景观生态风险对土地利用格局变化的响应规律,为促进土地资源可持续利用和维护区域生态安全提供科学支持。[方法]基于2001—2017年广州市土地利用演变情况,利用未来土地利用模拟(FLUS)模型模拟2025年自然发展情景与"三线"(生态保护红线、永久基本农田保护红线、城镇开发边界线)约束情景下的土地利用空间分布;构建景观生态风险评价模型,进而分析广州市景观生态风险状况及其对土地利用变化的时空响应。[结果] 2001—2017年,建设用地的面积大幅增加,其他用地类型面积均不断减少;建设用地、草地和未利用地的变化幅度较大。相较于2017年,广州市2025年自然发展情景下建设用地持续扩张;而"三线"约束情景下建设用地的扩张得到制约,林地、水域等用地面积减少幅度有所缓和,耕地反而略微增加。2001—2017年,广州市景观生态风险指数不断上升,风险等级空间分布呈现圈层状结构,由中心城区向外围递减,低、较低生态风险区规模总体缩小,而较高、高生态风险区规模逐渐增大。[结论]与2017年相比,2025年两种情景下的景观生态风险指数均有所提高,而"三线"约束情景下生态风险指数增幅较小,更符合广州市未来城市建设和生态保护的需要。     

山地流域治理的景观生态规划

在分析山地流域景观构成基础上 ,应用景观生态学原理 ,提出了景观生态规划的目标 ,并详细阐述了山地流域规划时应遵循的原则 :(1)维护和恢复流域的整体生态功能 ;(2 )构建优化的景观结构和格局 ;(3)维护景观稳定性 ;(4)维护生物多样性 ;(5 )维护景观异质性 ,并提出了实现这些原则的方法和途径     

流域景观的类型及其规划与设计

建立生态可持续流域景观是流域综合治理的发展方向。流域景观包括自然景观、农业景观和人文景观三种类型 ,其规划设计应遵循整体性、异质性、生态规律、美学、优化、可持续发展、生态关系协调、生态经济社会三大效益统一等原则。自然景观规划重点是保护物种和生境 ,农业景观规划要把握好空间布局 ,人文景观规划应突出主体景观 ,处理好流域治理工程与景观开发项目的衔接。     

土地开发整理对区域景观格局的影响

在土地开发整理规划实施前,定量预测规划实施后区域景观格局的变化是土地开发整理规划环境影响评价的主要内容。该文结合景观格局研究的内容和规划对景观格局的影响,在斑块类型水平上选取各景观类型面积、景观百分比、斑块数等8个指标;在景观水平上选取景观优势度、蔓延度指数、聚集度指数等指标。以北京市延庆县为例,应用上述指标,采用规划实施前后对比法分析了土地开发整理规划对景观格局的影响。结果表明规划实施后各指标都有一定的变化。     

西北地区滨河旅游景观设计研究——以宁夏黄河沙枣园生态观光度假景区为例

滨水地区为当前城市开发的热点,蕴含着丰富的旅游资源,具有较高的景观美学价值。我国西北地区城市大都濒临江河,但目前对滨水区的研究与开发尚不多。以宁夏黄河沙枣园生态观光度假景区为例,在对现状分析的基础上,提出景观设计规划理念与原则,并详细介绍了景区旅游景观功能分区及其详细规划方法。通过对该研究案例的经验总结,希望能对西北地区其它滨水区的旅游景观设计具有一定的借鉴意义。     

黄河滩地旅游景观规划设计探讨——以黄河郑州段为例

滩地蕴含着丰富的旅游资源,具有较高的景观美学价值,因此也有着巨大的旅游开发潜力。以黄河滩地郑州段为例,分析了黄河滩地旅游景观开发的优势和威胁。论述了黄河滩地旅游景观规划的总体思想和原则,并详细介绍了黄河滩地旅游景观功能分区及其详细规划方法。通过该研究案例的经验总结,希望能对同类型资源的旅游景观规划具有一定的借鉴意义。     

区域景观生态规划研究——长株潭案例

随着地区社会经济发展,人与自然环境的矛盾日益突出,急需对资源利用及其生态影响进行重新审视并做出调整。以长株潭地区为案例,应用景观生态学理论作指导,借鉴前人研究经验,对区域景观生态进行了规划研究。通过地区景观生态功能格局范型构建,以期寻求科学合理的区域发展空间模式。     

生态农业景观与生物多样性保护及生态服务维持*

现代集约化的农业生产极大地改变农业景观生物多样性状况及生态系统服务功能,进而影响到农业可持续发展。大量研究显示,农业生态系统中物种多样性维持、害虫控制、传花授粉等生态系统服务功能受到景观结构的影响,仅仅改变集约化的生产方式,并不足以促进生物多样性的恢复及生态系统服务的维持,尚需考虑景观结构的调整和管理。从不同尺度上优化景观要素的空间配置和景观管理方式、建设生态农业景观成为促进农业景观生态系统服务功能维持、保护生物多样性和农业可持续发展的重要措施,具体包括:1)在区域和景观尺度上合理规划和配置种植区域和非种植区域以确保生态安全与稳定性;2)在地块间尺度保护、建设和管理甲虫带、野花带等生态设施,为农业生产提供必要生态系统服务;3)在地块内尺度通过多样化的种植和优化管理措施以获取农业生产和自然保护之间的平衡;4)整合景观规划设计与生态循环工程以促进农业景观资源的高效利用。     

基于三维电子沙盘的参与式乡村历史景观评估:以贵州省对门山村为例

梳理乡村历史景观的变化规律可以为乡村可持续发展提供决策治理依据和路径。如何利用被当地村民更容易接受的方式挖掘其景观记忆和乡土知识,复原其乡村历史景观,并对其进行整体评估,至今存在研究方法和支撑手段的难点。本文以贵州省贞丰县对门山村为例,利用自主研发的三维电子沙盘工具,结合参与式乡村评估技术,由当地村民自主复原了1958年、1980年、1995年和2015年4个时期的历史景观。使用三维电子沙盘的分析工具对复原的历史景观进行土地利用、生态服务价值和景观格局指标的分析。结果显示:不同时期历史景观客观评估数据的变化与本村导致景观变化的重要历史事件具有极强的关联性:虽然1980年分田到户,但由于当地条件限制,村民的生产生活方式并没有结构性变化,也使得村庄的景观没有明显变化。而1995年开始大范围种植烟草后,对门山村水田比例快速下降,现阶段基本和旱地比例持平。这也直接导致水田(湿地的一种类型)作为生态服务价值重要贡献者数量减少,整个范围生态服务价值下降明显。此外,由于近20年来,各类公共管理与服务设施的快速增加和均匀分布,使得景观多样性呈显著增长。可以认为,三维电子沙盘在本次对乡村历史景观调查中首次获得了较好的应用,通过有效的技术手段解决了以往规划者与当地村民信息交流和沟通过程不畅的技术问题。     

基于景观格局的农用地整理道路规划布局方法

探索基于景观格局理论的农用地整理道路规划布局方法,使农用地整理中道路规划布局与景观格局相结合。该文运用景观格局廊道特征指数建立农用地整理中道路规划布局标准,以arcGIS软件作为工具进行农用地整理道路规划布局。研究发现,运用景观格局廊道特征指数建立农用地整理中道路规划布局标准明确了改善项目区景观格局方面的目标,指导农用地整理从景观格局角度规划布局道路,可完善项目区景观功能及结构,提高项目区土地生态系统稳定性。     

Landscape ecological planning and design of degraded mining land

Landscape ecology belongs to the macroecological spatial studies and its theory focuses on spatial heterogeneity and ecological holism. Landscape rehabilitation based on ecological planning and design can be used satisfactorily to restore degraded mining land to make it productive and reestablish a stable ecological equilibrium that is coordinated with its surroundings in order to attain ecological holism. Degraded mining land can be classified into diverse types, with different rehabilitation methods possible for each of the classifications. In addition, degraded mining lands are also associated with various types of landscape. Accordingly, landscape rehabilitation goals can only be realized by working out reasonable macrolandscape patterns and establishing suitable microecological conditions based on the landscape ecology. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.