1980-2018年中越边境带广西段土地利用变化及驱动力

[目的]探究中越边境带广西段土地利用变化特征及其驱动力,为优化该地区土地利用结构提供依据。[方法]采用土地利用动态度、土地利用转移矩阵和莫兰指数分析中越边境带广西段1980-2018年土地利用变化时空特征,并构建多元线性回归模型探究其驱动力。[结果]①1980-2000年和2000-2018年两个时段中越边境带广西段的综合土地利用动态度分别为0.43%,4.50%。2000年以前土地利用变化速度较为平缓,之后土地利用变化速度加快。②各土地利用类型之间均发生相互转移行为。1980-2000年、2000-2018年参与土地转移面积分别为4775.92,46730.06 hm²;建设用地和水域面积增加,耕地、林地、草地和未利用地面积减少,其中建设用地新增面积9134.47 hm²,90%来源于耕地、林地、草地和未利用地减少的面积。③中越边境带广西段各土地利用类型存在显著正向空间自相关关系,表现出较强的空间集聚效应,但局部空间集聚效应发生变化和迁移。④边境贸易是加速该地区土地利用变化的主要因素之一,与人口、经济和政策等因素共同影响中越边境带广西段土地利用变化。[结论]中越边境带广西段土地利用变化存在明显的空间分异特征,随着边境开放开发速度加快,土地利用格局演变加速。     

1990—2020年淮河生态经济带耕地资源分布变化特征与驱动机制

探索淮河生态经济带耕地资源分布变化特征,可为保护耕地、保障国家粮食安全提供规划和决策依据。基于1990—2020年遥感影像数据,利用空间探索、统计分析等方法,揭示该区域耕地资源在过去30年的时空分布变化及其驱动机制,并进一步对2030年土地利用进行情景预测。结果表明：1)淮河生态经济带土地利用结构以耕地为主,平均占比为68.70%;近30年来研究区耕地面积剧烈缩减8.63×10⁵ hm²,年均减少2.88×10⁴ hm²,其中旱地减少占耕地总减少量的81.69%;耕地的流失主要在于建设用地的侵占。2)耕地资源具有明显的集聚特征,以淮河为分界线集聚分布,呈现“东南水田、西北旱地”的典型分布特征。3)耕地资源分布变化的主导驱动因子包括农业机械化水平、粮食产量、人口等社会驱动力;生态驱动力各要素对耕地资源变化的驱动力则相对较为稳定。4)自然发展情景下,2030年耕地面积持续减少110 011 hm²,在积极的耕地保护情景下,耕地面积将显著增加529 309 hm²     

土库曼斯坦典型绿洲土地利用格局变化的地表热环境响应研究

基于遥感和GIS,选择两期遥感影像,对土库曼斯坦穆尔加布—捷詹绿洲的土地利用及其地表热环境的变化进行分析,探讨了不同土地利用类型的空间格局对绿洲热环境的影响。结果表明:2001—2011年间,研究区土地利用变化最显著的特征是耕地的扩大和其他用地的减少,耕地从2001年的4.84×10⁵ hm²增加到2011年的5.82×10⁵ hm²,其他用地从2001年的5.00×10⁶ hm²减少到2011年的3.88×10⁵ hm²;不同土地利用类型上的地表温度具有明显差异,各土地利用类型地表温度平均值排序为:沙地 > 其他用地 > 盐碱地 > 耕地 > 林地 > 草地 > 水域;以耕地为突出特征的土地利用变化影响区域热效应的效果较为显著,具体表现为绿洲热环境效应减弱,冷岛效应增强。     

近20年黄土高原土地利用/植被覆盖变化特征及其成因

近20年来黄土高原土地利用结构发生了显著变化,生态环境取得举世瞩目的成效,揭示黄土高原土地利用/植被覆盖的变化特征及成因是促进区域土地利用空间格局优化的关键环节。运用GIS技术,对黄土高原2000年、2010年、2017年的遥感数据进行转移矩阵,系统研究了黄土高原地区、各省份和生态分区的变化特征并定性分析了造成土地利用变化的主要驱动力。结果表明:(1)黄土高原的土地利用类型主要以耕地、林地和草地为主。2000—2017年,耕地、草地和水域都呈减少趋势,分别减少了19 860 km²,42 410 km²和5 630 km²,而林地、建设用地和未利用地面积有所增加,分别增加30 650 km²,9 840 km²和27 410 km²; 草地为主要的转入与转出地类。(2)黄土高原7个省域主要土地类型与区域变化规律基本一致,草地退化现象在甘肃与宁夏的不同时间段较为严重,具体表现为甘肃省在2000—2010年有7 830 km²草地转移为未利用地,而宁夏在2010—2017年有8 900 km²草地转入未利用地。(3)黄土高塬沟壑区、丘陵沟壑区、风沙区和土石山区及河谷平原区水域面积持续减少,且主要向耕地发生转移,同时生态区土地利用主要发生耕地与草地的动态转移。(4)黄土高原土地利用/植被覆盖变化的主要驱动力是社会因子,其中国家政策的实施起到了主要的推动和促进作用,而人类活动等的影响相对小一些。研究结果可为黄土高原土地利用规划提供科学支撑,也为该区生态保护和高质量发展服务。     

基于分等系数修正的耕地质量更新评价

为保持现有耕地质量等级成果现势性,本文分析了年度内土地变更引起耕地质量变化的情况和原因,探讨了耕地质量更新评价方法和思路。以土地整理和评价理论方法为指导,运用农用地等别评定方法,修正方法中的土地利用、土地经济等相关系数,对质量变更的耕地进行评价。根据耕地变更不同的原因建立对应的耕地质量等级更新方法。以武汉市汉南区为实证研究,在汉南区2010年耕地质量等级调查与评价成果的基础上,对汉南区2012年的耕地质量等级做了年度更新。实证研究结果显示:汉南区年度内减少耕地233.85 hm²;新增耕地49.08 hm²,主要为二、三等地;质量变化耕地1 669.29 hm²,质量均有所提升。实证研究验证了更新方法的可行性,对全国全面进行耕地质量等级年度更新工作提供了理论和实践依据。     

基于InVEST模型的门头沟区生态系统土壤保持功能研究

人类不合理的土地资源开发所导致的土壤侵蚀成为山区生态系统关注的热点和焦点问题。选择生态涵养与土壤侵蚀并存的北京市纯山区门头沟区为研究区域,在分析2005—2013年门头沟区土地利用与土地覆被变化的时空差异的基础上,采用了InVEST模型对区内生态系统的土壤保持功能进行了定量分析和动态评估。研究表明:（1）2005—2013年,门头沟区耕地、林地和水域、未利用地面积减少,园地、草地、建设用地增加;耕地和园地变化显著,耕地主要转为园地、林地和建设用地;园地主要由耕地和林地转化而来。（2）2005—2013年,门头沟区土壤保持能力和保持量均呈增加趋势,单位面积土壤保持能力由87.41 t/（hm²·a）增加到113.56 t/（hm²·a）,土壤保持量增加了377.38万t,土壤侵蚀量减少了23.42万t;受土地利用与土地覆被变化、降雨侵蚀力以及植被覆盖度影响,西北、东北地区土壤保持功能增强,西南地区减弱,东部地区基本不变。（3）不同土地利用与土地覆被类型的土壤保持能力排序为:林地 > 草地 > 未利用地 > 建设用地 > 耕地 > 园地 > 水域;2005—2013年,不同土地利用/覆被类型的单位面积土壤保持能力均呈增加趋势;除耕地外,其他地类的土壤保持总量均呈增加趋势。     

1980-2015年江西省土地利用迁移变化分析及驱动机制研究

厘清江西省土地利用转换时空特征,明晰驱动因子,可为该区土地资源的合理开发和生态环境保护提供科学依据。基于Landsat遥感影像,利用ArcGIS空间分析和SPSS主成分分析等方法,通过土地利用单一和综合动态度、土地利用转移矩阵和土地利用程度综合指数,以及土地利用重心迁移等,研究了1980—2015年江西省土地利用时空变化,并探究了驱动机制。结果表明：(1) 1980—2015年江西省土地利用综合动态度为0.168%/a,类型主要为林地和耕地,两者面积占总面积的89.85%,其中建设用地面积变化最大,期间共增加了2 241.01 km²,为主要变化类型。(2) 1980—2015年江西省土地利用转出和转入面积最大的分别是耕地3 190.67 km²和建设用地2 325.20 km²,而林地和草地也分别转出2 830.77 km²,885.18 km²,迁移变化总体上为居民建设用地大量扩张,耕地和林地面积均大为减少。(3)江西省土地利用重心随土地利用变化发生相应改变,其中建设用地和...     

近14年榆林北六县土地利用变化及驱动力分析

以陕北黄土高原长城沿线作为研究区,分析了近14年来土地利用变化的特征,结果表明:长城沿线土地利用发生了明显的变化,耕地、水域和未利用土地在减少,其中耕地和未利用土地的减少最为明显;其它土地都有所增加,但转变幅度最快是园地和建设用地;农用地内部各地类转换剧烈,农用地和建设用地之间的转换明显,土地利用沙化现象仍然存在。长城沿线的土地利用变化受到多种因素的综合作,在自然因素的背景下,我国环境政策是该地区土地利用变化的根本原因,人口增长,经济因素也是土地利用变化重要驱动因素。     

黄土区矿-农-城复合区土地利用时空转换特征

黄土区矿一农一城复合区在工业化、城镇化、城乡一体化的背景下,区域的土地利用类型转换频繁,尤其受到生态退耕政策、城乡建设、露天采煤损毁的影响。该研究旨在揭示矿.农一城复合区近30年土地利用类型转换的过程、特征及影响土地利用类型转换的主要原因。该文利用研究区1986—1996年、1996—2000年、2000—2004年、2004—2009年、2009—2013年及1986—2013年土地利用类型转换图分析了各研究阶段主要转换类型的重要值、面积、空间分布,基于各研究阶段土地利用类型转换过程划分了土地利用类型转换分区,并开展土地利用类型转换原因的讨论。研究结果表明:1)不同研究阶段土地利用转换类型差异明显,总体上呈现转换类型增加,而转换重要值和降低的趋势。转换类型由早期农用地互转逐渐过渡到农用地互转、农用地转向建设用地、农用地转向损毁土地三者共存的状态。2)各种土地利用转换类型在地域分布上呈现趋同性与差异性,并依据趋同性与差异性划分了农用地转建设用地区,农用地转损毁土地区,农用地互转区。3)农用地减少主要以耕地减少为主,耕地减少主要受到生态退耕、建设用地占用、采煤损毁等活动的影响。建设用地增长一是受到保障城镇发展和空间拓展的影响;二是受到新农村建设、农民建新房改善居住环境及"抢盖抢建"的影响。损毁土地的增长主要与煤炭资源开采规模扩大紧密相关。该研究成果可为研究区土地可持续利用及生态环境保护提供参考。     

延河流域土地利用空间格局模拟对比研究

为探究延河流域土地利用演变规律及未来空间格局分布,基于延河流域1986年、2000年和2010年3期土地利用数据,利用土地利用空间转移动态图及土地利用转移面积矩阵等方法,分析了延河流域1986—2010年土地利用/覆被变化的时空规律; 运用Logistic-CA-Markov模型和MCE-CA-Markov模型分别预测了2030年延河流域土地利用空间格局,并对模拟结果进行了对比分析。结果表明:延河流域1986—2010年耕地降幅最为明显,减少了557.10 km²,主要转为草地、林地和建设用地; 林地和草地面积持续增加,建设用地扩张迅速,分别增加了378.34,136.97,48.17 km²,水域及未利用地面积总体变化不大,生态恢复政策是影响延河流域土地利用变化的主要因子。Logistic-CA-Markov预测得到的2030年延河流域耕地和草地减少明显,建设用地和林地则增幅较大,流域经济发展需求较高,这种情况下应准确把握地区经济发展与资源利用的关系,根据区域特点因地制宜制定适合当地发展的政策。而MCE-CA-Markov预测得到的2030年延河流域耕地、林地、水域及建设用地均有增加,且耕地增幅最明显,这种利用结构表明流域经济发展相对较缓,实现了对流域环境的保护,但应积极探索土地利用新结构,最大限度发挥资源优势,从而实现流域经济与环境的可持续性发展。     

砒砂岩区小流域土地利用格局变化与优化研究

土地利用格局优化有利于实现土地资源高效利用,以砒砂岩区西黑岱流域为研究对象, 以侵蚀防控为目标,基于不同时期的土地利用现状图和地形图等数据, 采用线性规划法和元胞自动机（CA）模型,在GIS技术的支持下,对西黑岱流域的土地利用格局变化与优化进行了研究,结果表明:研究期内耕地、林地在不断地增加,其中林地面积的增加最大,草地面积的减少幅度很大,水域面积有所减少,建设用地略有所增加。优化后耕地总面积增加了20.67 hm²,林地面积明显增加至1 501.89 hm²,所占比重超过了草地;而草地面积减少了157.68 hm²,此次优化使得西黑岱流域土地利用结构发生明显的变化,其中林地面积在大幅度的提高,耕地、草地向高质量方向发展,通过土地优化将减少土壤侵蚀,保护当地脆弱的生态环境,提高综合生产力,同时为砒砂岩区进行土地利用格局优化调控提供依据。     

黑龙江明水县耕地质量综合评价

耕地质量评价是改善农田质量状况、提高耕地生产能力的基础,是基本农田保护与高标准基本农田建设等工作科学开展的重要前提。在深入剖析耕地质量评价理论与方法的基础上,从质地、土层、气候、地貌、农田基础设施和规模等方面建立评价指标体系,运用综合指数模型、模糊聚类及GIS技术,从地块、乡、县三个尺度评价该县耕地质量及其空间分布。结果表明:自然等别中,一类地面积12 832.17 hm²,占8.89%;二类地面积111 269.06 hm²,占77.05%;三类地面积20 301.55 hm²,占14.06%。该县耕地总体质量一般,西部基本为二类地,东部主要为三类地。综合等别中,一类地面积60 794.01 hm²,占42.10%;二类地面积56 950.72 hm²,占39.44%;三类地面积60 794.01 hm²,占18.45%,一类耕地面积比例比自然质量耕地面积比例提高了33.21%,说明耕地质量提升潜力较大,农田基础设施建设对提高耕地生产能力作用显著。     

基于SWAT模型的丹江流域土地利用变化对径流影响研究

为定量分析土地利用类型变化对径流的影响,基于SWAT模型,通过分析丹江流域近20年来的土地利用变化,并设置3种不同土地利用情景模式,探究了土地利用类型对流域径流的影响作用。结果表明:SWAT模型率定期和验证期的决定性系数R²和纳什效率系数NS分别为0.8,0.73和0.86,0.78,适用于丹江流域径流模拟。2000—2020年,丹江流域土地利用变化引起的径流变化为-0.18%; 情景1中,把林地、草地全变为耕地的情况下,模拟的年均径流变化率为61.65%,情景2中,把耕地和草地全转换为林地的情况下,模拟的年均径流变化率为-12.69%,情景3中,把耕地和林地全转换为草地的情况下,模拟的年均径流变化率为24.24%。耕地对径流深度的影响系数为0.26 mm/hm²,林地对径流深度的影响系数为-13.35 mm/hm²,草地对径流深的影响系数为-0.01 mm/hm²。由此得出,耕地对产流起促进作用,草地和林地对产流起抑制作用。为维护丹江流域生态环境,增强丹江流域径流供给,应科学开发耕地资源。     

高原传统农区土地利用功能演变及其生态环境效应

为探究高原传统农区不同梯度上土地利用功能演变及其对生态环境影响特征的差异性,选取云南省昌宁县作为研究区,基于2000年、2010年、2020年3期土地利用数据,采用土地利用转移矩阵、区域生态环境质量指数等方法对研究区土地利用功能演变特征及其生态环境效应进行了分析。结果表明:(1)高原农区垂直梯度上土地利用功能格局多样,近20 a来研究区土地利用功能结构变化表现为生活用地、生态用地分别增加2 784.18,2 561.29 hm²,而生产用地减少5 345.47 hm²,生态用地主要集中在中、高起伏地貌区,生产、生活用地主要集中在低起伏地貌区。(2)高原农区生态环境效应空间差异明显,研究区土地利用功能演变对生态环境质量的影响总体平稳,生态环境质量指数总体维持在0.598 2的良好水平,尤其在北部和中部的中、高起伏地貌区,坡耕地、低效园地等农业生产用地转入以林地为主的生态用地,促进区域生态环境稳定向好发展; 而由于人口集聚、土地承载和利用过度,在中南部的低起伏地貌区,农业结构调整以及城镇化占用耕地、林地和草地等现象多发,致使局部生态环境质量呈退化趋势。总体而言,伴随人口压力的转移和利用程度的减弱,高原农区土地利用整体格局趋于优化,土地利用功能可持续性增强,区内生态环境质量向好发展。     

雄安新区生态支撑区水土保持功能时空格局及人为驱动因素分析

水土保持功能是生态系统重要功能之一,关系着区域生态安全和水环境质量。利用通用水土流失方程(RUSLE)对雄安新区生态支撑区2000—2018年水土保持功能进行评测,分析了该区水土保持功能时空格局与主要人为驱动因素。结果表明:(1)研究区水土保持功能多年均值呈西高东低的空间分布格局。西部太行山区多年均值为191.10 t/(hm²·a),中部丘陵为119.25 t/(hm²·a),东部平原为30.25 t/(hm²·a)。(2)2000—2018年,研究区水土保持量年均值整体呈显著增加趋势,年际间变化较大,介于39.78～135.62 t/(hm²·a); 像元尺度上,水土保持功能呈增强趋势区域占比为63.89%,通过显著性检验的为28.75%; 呈退化趋势区域占比为36.11%,通过显著性检验的为8.2%。(3)水土保持功能变化的人为驱动因素主要包括生态建设活动、农业生产活动和建设用地扩张以及采矿业扰动生态系统稳定性等。该研究为雄安新区生态支撑区的生态保护和修复工作提供科学依据。     

村镇建设用地集约利用评价研究

土地集约利用已经受到政府、学者及社会的高度关注,但村镇土地集约利用研究目前仍比较薄弱。该文通过参考相关文献并结合我国的实际情况,构建了村镇建设用地集约利用评价指标体系,并确定了评价方法。在GIS技术支持下,以太仓市浏河镇为例,通过层次分析法确定了具有区域特色的指标体系,利用特尔菲法及综合指数模型法等计算了其集约利用程度和集约利用潜力。结果表明:浏河镇建设用地集约利用程度为57.87%,处于基本集约水平,集约利用的结构潜力为3.43 hm²,强度潜力为399.48 hm²,整理潜力较大。依据评价结果提出了基于浏河镇的“引导集中式”和“加大规划力度”的挖掘潜力的建议,为浏河镇土地集约利用提供了重要的基础支撑,具有一定的指导意义。