西北旱区土地利用变化的时空异质性研究——以陕西铜川耀州区为例

【目的】从土地利用变化程度、过程及空间转移3个维度揭示西北旱区典型县域土地利用时空变化过程及特征,为区域土地政策的制定与实施提供参考依据。【方法】以陕西铜川耀州区为例,用2000年5月、2008年7月以及2015年8月的Landsat遥感影像为主要数据源,根据土地资源及其利用、自然属性状况,将研究区土地利用类型共分为7种（林地、耕地、草地、农村居民点、城镇用地、其他建设用地和水库坑塘）,采用土地利用程度指数、土地利用转移矩阵和土地利用重心迁移模型,分析2000-2015年陕西铜川耀州区主要土地利用类型的时空格局变化特征。【结果】(1)从利用程度来看,2000,2008及2015年耀州区土地利用程度综合指数依次为252.65,247.69和250.66,其中2000-2008年耀州区土地利用程度变化量为－4.97,处于调整期;2008-2015年耀州区土地利用程度变化量为2.97,处于发展期;2000-2015年,耀州区土地利用程度变化量为－2.00,土地利用总体处于调整期,仍有较大开发利用空间。2000-2015年,耕地利用程度变化量间呈持续下降趋势,开发利用水平较低,呈衰退趋势;林地利用程度变化量先上升后下降,总体呈持续发展趋势;而农村居民点、城镇用地及其他建设用地的利用程度变化量则呈持续增长趋势,处于发展阶段;水库坑塘和草地的利用程度变化量呈先下降后上升趋势。(2) 从转移过程来看,在2000-2008和2008-2015年耀州区不同土地利用类型之间发生转移的面积分别为23 362.44和21 579.20 hm²,其中耕地和林地发生转移面积占总转移面积的比例均最高,其次是农村居民点用地、草地、其他建设用地和城镇用地,水库坑塘转移面积占比最小;各土地利用类型均进行了一定程度的相互转移,其中耕地与林地相互转化以及耕地向农村居民点、其他建设用地和城镇用地转化成为主要趋势。(3)从空间变化来看,在2000-2015年,耀州区各土地利用类型重心均进行了一定程度的空间迁移,其中其他建设用地和草地的重心转移距离均较大,林地的重心转移距离最小。【结论】2000-2015年陕西铜川耀州区土地利用变化存在明显的空间分异特征,土地利用格局演变加速。     

东北地区土地利用转型及其生态环境效应

基于1995、2005和2015年3期土地利用遥感监测数据,构建“生产-生态-生活”土地利用主导功能分类体系,利用土地利用转移矩阵、重心模型、生态环境质量指数等方法,对东北地区20年间土地利用转型时空变化特征及生态环境效应进行分析。结果表明:1)1995—2015年,东北地区土地利用转型主要表现为生产用地持续增加、生态用地持续减少和生活用地小幅增加,前期变化剧烈后期趋缓。2)各类功能用地的空间分布表现出较为明显的不均衡性,农业生产用地、牧业生态用地和水域生态用地的空间分布不均衡性进一步加剧,工矿生产用地、林业生态用地、其他生态用地和生活用地的空间分布不均衡性有所缓和。3)东北地区区域生态环境质量指数从1995年的0.581持续下降至2015年的0.575,生态环境质量持续恶化,空间分布以高质量区和中低质量区为主,农业生产用地和林业生态用地之间的相互转变是影响生态环境质量变化的主要因素。东北地区土地利用转型及生态环境质量的时空变化特征与区域社会经济发展水平、城市化进程、农业开发进程基本保持一致,粮食主产区土地利用转型及其生态环境效应特征具有一定的独特性。     

"三生空间"视角下的土地利用转型与生态环境效应研究 ——以江西省鹰潭市为例

[目的]在"三生空间"视角下,定量分析鹰潭市土地利用转型及其生态环境效应,为协调市域国土空间规划、土地政策实施、生态环境保护提供借鉴.[方法]基于鹰潭市2010、2014、2018年3期土地利用现状数据,按"生产—生活—生态"土地利用主导功能进行分类,运用土地利用转移矩阵、生态环境质量指数模型、土地利用变化生态贡献率等方法,定量分析2010—2018年鹰潭市土地利用转型的时空演变格局、生态环境效应.[结果](1)2010—2018年,鹰潭市"三生空间"用地结构发生显著变化.土地利用转型主要表现为生态用地减少,生产、生活用地增加.土地转出面积最多的为林地,共计3860.60 hm2,转入面积最多的为农业生产用地,共计1581.72 hm2.(2)生态环境质量指数呈现波动的趋势,在2010年为0.6055、2014年为0.5962、2018年为0.5980,生态环境质量指数在2010—2014年间降低,但在2014—2018年间上升.(3)2010—2018年,鹰潭市的生态环境质量同时存在生态改善与恶化两种趋势,最终抵消呈现出一定的下降趋势,林地大量转为建设用地是生态环境恶化的主要原因,农业生产用地等生态环境质量较低的生产用地转为林地和草地是生态环境改善的主要因素.[结论]鹰潭市生态环境自2014年开始得到有效改善,但总体看来生态环境恶化的趋势大于生态改善的趋势,定量研究鹰潭市过去9年的土地利用转型及其生态环境效应,能为鹰潭市的生态建设提供数据、理论支撑.针对生态用地减少等问题,鹰潭市未来要科学规划土地转型的方向,合理划定生态保护红线,以江西省"生态文明建设试验区"为主导,协调区域经济与生态的同步发展.     

限制开发生态区土地利用景观格局变化环境效应研究

选取宁夏限制开发生态区中部干旱带为研究区,利用1989、1999、2006和2016年4期Landsat TM影像数据,以土地利用变化数据为基础数据源,采用土地利用/覆被变化幅度、土地利用转移矩阵、景观格局变化、生态环境质量指数,定量分析研究区土地利用变化方向与速度、土地利用转型特征、景观格局时空特征、生态环境综合指数大小及空间分布格局与生态环境效应.结果表明:①水浇地、建设用地面积呈现稳步增长趋势;旱地面积呈现先增长后下降的倒"V"型趋势;林、草地面积呈现先下降后增长的"U"型趋势;水域面积变化呈先增长后下降再增长的"N"型趋势;未利用地面积持续减少.三个阶段中,促使土地利用类型发生变化的驱动力分别是:对粮食的基本需求,对经济发展的需求和对生态环境限制开发的需求.②景观格局空间异质性在减小,景观形状不断复杂化,破碎度加深.③生态环境质量指数在各期有波动,但整体呈增长趋势,表明退耕还林(草)与生态移民政策得到了很好的响应.     

干旱区生态弹性度与土地利用分析

【目的】 研究新疆鄯善县土地利用变化和生态弹性度,为鄯善县的生态建设提供参考。【方法】 采用GIS技术,生态弹性度,分析鄯善县近35年间生态弹性度和土地利用变化及生态效应,并利用Markov模型对2025年土地覆盖状况模拟预测。【结果】 鄯善县土地覆盖转换程度较大,土地利用指数变化比较明显。在一、二级分类对比情况下,1980~2015年土地利用动态指数的变化趋势,草地中动态指数最高的是中覆盖度草地、高覆盖度草地最低,林地中动态指数最高的是其它林地、灌木林和疏林地次之、有林地最低,水域中动态指数最高的是湖泊、水库坑塘最低;年均土地利用程度综合指数为109.38,各土地利用类型中只有林地面积和未利用地面积随年份减少,其他各土地类型面积随年份增加;各研究年分的生态弹性度分别为1.49、1.51、1.51、1.65、2.34,整体呈现增大趋势。鄯善县生态价值整体增长,土地生态价值的变化和土地利用类型面积的变化相互对应。2015~2025年耕地、林地、草地和建设用地面积在缓慢持续增加,水域出现少量减少的趋势。【结论】 鄯善县各土地类型剧烈转换,土地利用现状不稳定状态。生态弹性度和生态价值指数整体增大趋势,其中水域情况的改善会促进生态环境呈良性循环发展的趋势。     

传统农区土地利用与覆被变化(LUCC)及其生态环境效应

以荣昌县2005年和2012年两期土地利用数据库为数据源,通过地类转换获取县域土地利用与覆被变化信息,并利用区域生态环境质量指数和区域土地利用与覆被类型转换生态贡献率模型,对产生的生态环境效应进行定量分析和评价.研究结果表明:1 2005-2012年间,在退耕还林、工业化、城镇化以及产业结构调整多重因素驱动下,研究区以往较为稳定的土地利用与覆被类型转换频繁,突出表现在水田、旱地、林地、园地及建设用地间的转换;2 2005-2012年,研究区生态环境质量指数从0.358 2上升至0.382 2,总体呈现好转趋势,其中旱地向林地、建设用地向林地、水田向林地转换的贡献率最为突出;3仍然存在对生态环境不利的负效应转换,尤其应注意林地向旱地、林地向水田、林地向建设用地的逆向转换.研究认为,实施"人退林进",加强林地抚育,严格耕地保护,控制建设用地空间蔓延,强化集约利用,是今后改善和提升传统农区生态环境质量的重要策略.     

基于主成分分析法的吉安市土地利用的生态安全评价研究

依据1999～2008年吉安市土地利用变化生态安全评价指标数据,对所选取的逆向指标运用倒数法进行正向化处理,采用指数法对所选指标进行标准化,以年为单位进行主成分分析,得到1999～2008年土地利用变化生态安全度相关数据FB;遵循科学性、整体性、层次性、实用性、动态性原则,建立了吉安市土地利用变化生态安全评价指标体系;借助主成分分析法和评价模型计算出吉安市土地利用自然资源安全指数、土地利用社会经济安全指数、土地利用生态环境安全指数以及土地利用生态安全度4个参数;通过分析得出吉安市土地利用变化生态安全度整体上呈现出上升的趋势,上升趋势减缓,同时得出吉安市土地利用变化生态安全水平较低,安全度值为0.645,仅仅处于弱度安全区域,需要加强监控和维护。     

基于GIS的土地利用/覆被与景观格局变化研究——以重庆市两江新区为例

为了解国家级经济开发区土地利用现状和存在的问题,协调建设用地扩张和生态保护之间的关系,以重庆市两江新区为例,基于2009年、 2016年的土地利用变更调查数据库,借助ArcGIS 10.2平台,共选取17项指数对两江新区的土地利用/覆被和景观格局进行分析.结果表明:2009年-2016年,建设用地面积上升,其占土地总面积比上升15.24%,农用地与未利用地面积下降且逐步向建设用地转化;两江新区景观多样性和均匀度均有所下降,空间异质性程度逐渐降低;耕地、园地、未利用地和交通水利用地空间分布不断地趋向离散化和破碎化,其他农用地和城乡建设用地破碎度大且不断下降;农用地和未利用地的分维数增加,空间分布趋于不规则,建设用地分维数降低,斑块形状趋于单一化和规则化.     

河北省土地利用结构的计量地理分析

为了掌握河北省土地数量、分布规律和结构布局状况,基于河北省2004年土地详查与变更调查数据,运用多样化指数、洛伦兹曲线、集中化指数、区域组合类型、区位指数、土地利用程度综合指数以及聚类分析方法对河北省及省内各地区的土地利用的数量结构进行了定量分析。研究表明,河北省土地利用的多样化指数较高,各个地市的土地利用多样化指数差异很大,集中化分析与多样化分析相反;土地组合类型只有三种,基本局限于农用地,造成土地利用整体功能较差;耕地、居民点及工矿用地和交通运输用地在全省大部分地市都具有区位意义;土地利用程度由南向北依次递减。     

不同等级公路对城市土地利用变化及景观格局的影响分析——以西宁市为例

【目的】交通系统与城市土地利用系统耦合,为明确公路系统与城市土地利用及景观格局的深层次关系,以期对土地集约利用、资源环境与生态保护的统筹协调发展提供理论依据。【方法】以西宁市作为案例,建立土地利用及景观格局指标体系,利用缓冲区分析,探究不同等级公路与各指数间时空变化规律。【结果】发现公路影响域内建设用地占比最高,且比例逐渐增加;各级公路对于不同土地利用类型的影响具有显著差异,且存在空间异质性;乡镇道路及其他道路对景观格局破碎化作用最明显;公路对土地利用及景观格局影响随缓冲区距离增加而减弱,且这一影响域随着经济发展而增大。【结论】表明不同等级公路对土地利用及景观格局变化具有类别选择性和影响方向性差异,同时还存在明显的空间异质性。同时这一影响遵循距离衰减效应,且最大影响距离与城市经济发展、人口经济体量相关。     

艾比湖流域土地利用变化及其生态响应分析

[目的]通过对艾比湖流域多时段土地利用动态变化、景观格局以及土地利用转换方式对生态环境质量的影响进行定量分析,阐述艾比湖流域近18 a间的土地利用变化对生态环境的影响及效应.[方法]运用相关分析方法论证土地利用与生态环境之间的互动关系及其效应.[结果]从艾比湖流域土地利用景观动态变化来看,景观分离度的逐步降低、破碎度的先升后降、多样性指数和均匀度的急升缓增;生态系统价值的不断增多;通过生态环境指数模型分析及土地利用转换和生态环境质量贡献率的响应研究,艾比湖流域各土地类型转换时会造成生态环境的恶化、生态环境质量的降低.[结论]艾比湖流域总体生态环境质量呈现出恶化的趋势;区域各类具有高生态价值的土地利用类型面积的扩大有利于整个区域生态质量的改善,但生态环境仍然比较脆弱,还有待提高.     

基于P-S-R模型的陕西省土地资源生态安全动态评价

【目的】利用压力—状态—响应（P-S-R）模型对陕西省土地资源生态安全进行动态评价,以期为陕西省土地资源的可持续利用提供科学参考。【方法】基于P-S-R模型,以国家土地资源安全评价应用性评估指标体系为基础,结合研究区域土地资源生态特点,构建陕西省土地资源生态安全评价指标体系;并以1997~2006年陕西省土地资源数据为例,对其土地资源生态安全的变化进行定量评价。【结果】1996~2006年,陕西省土地资源生态安全系统压力指数整体上呈减小趋势;土地资源状态系统安全指数波动显著;土地生态安全响应指数呈明显增长趋势;土地生态安全综合指数变化可分为两个阶段：第一阶段（1996~1999年）,土地资源生态安全综合指数波动明显,但总体上呈下降趋势,安全等级由临界安全转为较不安全,第二阶段（1999~2006年）,土地资源生态安全综合指数逐年上升,安全状态也由较不安全升至临界安全。【建议】应继续坚持控制人口数量、提高人口素质的政策,坚持退耕还林为主的生态环境建设,推进清洁生产和循环经济,控制建设用地规模,从根本上降低区域土地资源生态压力,维护区域土地资源的生态安全。     

耕地格局时空动态变化过程和差异分析——以浙江安吉为例

【目的】耕地是“人类-环境”关系的纽带和桥梁,也是农业土地系统最为重要的组成部分,掌握耕地格局时空动态变化过程和差异,有利于促进耕地合理利用的调整优化,实现耕地资源的可持续性和集约化利用。【方法】基于遥感和地理信息技术,综合采用土地利用动态度模型、土地利用扩展程度综合指数、土地利用转移矩阵等地理计量模型,研究分析1998-2009年浙江安吉耕地格局动态变化的过程与差异。【结果】该区域耕地动态变化过程复杂,水田与旱地是该区域发生转出的主要地类,从转移类型来看,多转移为林地、城镇用地与园地;从转移过程来看,2003-2009年较1998-2003年更加缓和平稳,基本没有发生较为剧烈的变动;2003-2009年,转入为耕地的地类极为单一,转移面积有限,各地类在数量和空间分布上较1998-2003年期间都趋于更加稳定;2003-2009年的耕地变化活跃度要低于1998-2003年,表明2003年以后区域耕地在利用程度与广度方面更加缓和平稳。【结论】区域产业结构和用地政策调整直接影响着耕地格局动态变化的过程和特点,本研究提出的分析方法能快速、客观反映区域耕地的动态变化过程和差异特征,为耕地时空演变研究提供了一种新思路。     

奎屯河流域土地利用/覆被及生态系统服务功能变化

[目的]分析25年来奎屯河流域土地利用/覆被与生态系统服务功能的变化,以期为该区域资源管理和生态经济协调发展提供理论基础.[方法]在3S技术的支持下,以1975年和2000年的TM 图像解译数据为基础,采用谢高地的评价方法分析了25年来奎屯河流域土地利用/覆被与生态系统服务功能的变化特征.[结果]1975～2000年,奎屯河流域耕地、城乡建设用地、盐碱地和沙地有所增加,其他林地、草地、水域和沼泽的面积均减少;区域生态系统服务功能从1975年的3 108.68×106元减少到2000年的2 953.91×106元,减少量为154.77×106元,减少率为4.98;;[结论]生态系统服务价值降低说明该区域生态环境趋于恶化,将来区域发展必须加强生态环境保护力度.     

山区城市土地利用空间结构特征分析——以贵州省六盘水市市区为例

利用1990、2000、2010年3个时相的遥感影像对贵州省六盘水市市区土地利用进行监测,运用土地利用类型多样性指数、土地利用程度指数和生态价值,以1 km×1 km网格为统计单元,对土地利用空间结构变化进行分析.结果表明,研究区城市中心及城乡结合部区域的多样性下降,离市中心较近的独立乡镇多样性快速上升,功能转变为城乡结会部；研究区整体土地利用程度不断提高,土地利用程度从市中心向外围逐渐减小,土地利用程度较高的网格逐渐连通；研究区内生态价值较低,生态环境脆弱.20年间土地利用空间结构变化较大,高利用程度、低多样性、低生态效益的网格逐渐相互连通,形成大的斑块,对研究区土地利用景观格局及生态环境造成较大影响.     

青藏高原城市土地集约利用评价及驱动因素研究——以西宁市为例

以高原城市——西宁市为例,从社会、经济、生态和环境4个方面构建了城市土地集约利用评价指标体系,采用熵值法确定指标权重,运用多因素综合评价法定量分析西宁市1999～2008年城市土地利用集约度,并进一步运用灰色关联分析法对城市土地集约利用的驱动因子进行实证分析.结果表明:1999 ～2008年西宁市城市土地集约利用程度呈稳定上升的趋势,土地集约利用度由0.259 7增加到0.775 0,年平均增长率为12.90％,城市土地集约利用水平经历了粗放利用、基本集约利用和较为集约利用3个阶段;社会发展是影响西宁市城市土地集约利用的主要驱动因素.最后,对西宁市城市土地集约利用提出相应建议.     

毕节地区土地利用结构动态演变分析

通过对土地利用的数量、质量、程度、多样性、区域差异、空间变化等的分析,从不同的尺度多维反映土地利用变化的规律,从而了解了毕节地区土地利用程度处在"经济发展-资源分配-结构变化"的循环调整时期。多年来通过"开发扶贫、生态建设"的试验区建设和"西电东送"重点工程项目的实施,使土地资源得到了合理利用,土地利用结构正朝着健康有序的方向发展,为新一轮土地利用总体规划修编提供科学依据。     

艾比湖区域生态脆弱性评估与保护

[目的]选取新疆西部生态环境问题突出的艾比湖区域为研究区,正确认识和评价艾比湖区域生态环境脆弱性本质,监测生态环境演变的规律并加以恢复和重建,为干旱区生态脆弱性评价提供示范性案例.[方法]采用区域综合生态脆弱度模型评价艾比湖区域生态脆弱性.[结果]研究区的生态环境具有较强的脆弱性,而且局部区域的脆弱程度在不断加强.[结论]根据对艾比湖区域生态脆弱性评价的结果,说明在人类与自然的交互作用下,艾比湖区域生态环境脆弱性总体上随时间的推移由低脆弱度向高脆弱度演进.提出研究区生态脆弱性分区恢复与保护的对策,其目的是防止生态系统进一步退化,使其朝着可持续的方向发展.