基于PLUS-InVEST模型的京津冀碳储量变化及预测

研究京津冀地区土地利用变化对碳储量时空变化的影响，可为该区域碳达峰背景下土地的合理利用与规划提供科学依据。基于京津冀2000-2020年土地利用数据，运用PLUS-InVEST模型探讨京津冀过去2000-2020年及未来2030年3种情景(自然变化、耕地保护、生态保护)下碳储量的变化。结果表明：2000-2020年京津冀耕地、草地和未利用土地呈减少趋势，建设用地、林地和水域呈增加趋势，20a碳储量减少56.95Tg,耕地和林地是主要的碳储存地，建设用地侵占耕地是碳储量减少的主要原因；2030年自然变化情景、耕地保护情景、生态保护情景下碳储量较2020年分别减少7.45Tg,增加4.02Tg和24.39Tg。生态保护情景更有助于提高京津冀碳储量，对该区域土地利用规划管理和增汇政策的制定提供决策参考意义。     

基于InVEST模型的土地利用变化对生境的影响——以陕西省黄河湿地自然保护区为例

以陕西省黄河湿地自然保护区为例,采用InVEST评估软件中的生物多样性模型,对保护区生境质量进行评估,并根据生境质量指数将生境划分为低、较低、中、较高和高5个等级,进而研究土地利用变化对保护区生物多样性维持的影响.结果表明:2000-2010年林地、草地和建设用地的面积分别增加了390 hm2、3 380 hm2和1 390hm2,而耕地、湿地和裸地的面积分别减少了4 070 hm2、500 hm2和740 hm2.中等级及以上生境所占比例由2000年的86.19％降低到2010年的14.57％,较低和低等级的生境所占比例由2000年的13.81％增加到2010年的85.43％.建设用地面积的增加和湿地的波动减少是导致生境质量退化的主要原因.2000-2010年是生境质量严重退化的时段,保护区的生物多样性维持功能有所下降.     

退耕还林（草）工程实施前后黄河中游生境质量时空变化分析

科学认识生境质量的时空变化特征及其发展趋势，对黄河中游生态保护修复以及高质量发展具有重要的现实意义。本文基于1992—2020年欧洲航空航天局逐年的土地覆盖数据，采用InVEST模型估算生境质量，运用Sen+MK检验和Hurst指数分析方法，探究了退耕还林(草)工程实施前后黄河中游的生境质量时空变化和发展趋势。研究结果表明：（1）整体上看，29 a来黄河中游地区生境质量整体较好，平均生境质量指数为0.652，但呈现小幅下降趋势（每10 a下降0.004），从局部上看，退耕还林（草）区生境质量呈现上升趋势（每10 a上升0.174），其中，2011—2020年上升趋势最为显著，10 a增加了0.656;(2)2001—2020年黄河中游地区生境质量发生时空变化的趋势类型以明显降低为主，但从不同时间段的发展来看，2011—2020年较2001—2010年生境质量向好发展的面积增多，体现在退耕还林（草）区的生境质量上升；（3）未来黄河中游地区生境质量发生时空变化趋势类型以明显降低和明显上升为主，且可持续性较强，明显降低区主要分布在汾渭平原以及城市集中发展区域，明显上升区主要位于山西省、陕西省...     

内蒙古县域生态系统服务与居民福祉耦合协调关系时空特征及影响因素研究

探究生态系统服务与居民福祉的耦合关系对于实现生态系统科学管理和促进区域可持续发展具有重要意义。基于耦合协调模型和时空地理加权回归模型，考察分析了2000—2020年内蒙古103个县(旗、区)域生态系统服务与居民福祉水平关系及其驱动因素，结果表明：1)研究期生态系统服务价值在小范围内波动，居民福祉水平持续提高，两者耦合协调度总体呈现增长趋势，且中度失调占比逐年下降、基本协调和中度协调占比增加显著；耦合协调度空间上呈现“从东向西，由北至南”逐渐递减的趋势，耦合协调关系在研究期的前10年间变化尤为显著。2)耦合协调度存在空间自相关且在研究期的前10年空间聚集现象加强，总体变化趋势上，低耦合协调值相比于高耦合协调值更易发生扩散，并对周围县(旗、区)产生消极影响。3)工业水平、经济结构、投资力度、城市进程和自然基底因素对耦合协调度的影响具有显著的空间异质性；经济效益提升能够有效促进中部、西部地区耦合协调发展，社会效益提升对中部地区耦合协调发展促进作用明显，生态效益提升对西部地区耦合协调发展起关键作用。     

基于InVEST模型的共和县生境质量时空变化及驱动因素

在新型城镇化背景下,青海省共和县作为兰西城市群建设的关键节点和典型的荒漠生态脆弱区,其经济和生态的协调发展对建设海南州可持续发展议程创新示范区具有重要意义。本研究基于2000年、2010年、2020年三期土地利用数据,利用InVEST模型,对2000—2020年共和县生境质量时空分布及效应变化特征进行探究,进而对生境质量的影响因子及其作用进行地理探测器和局部空间回归。结果表明：（1）2000—2020年共和县生境质量整体呈上升趋势,生境质量均值分别为0.612(2000年)、0.626(2010年)、0.627(2020年),生境质量空间分布存在明显的区域差异,空间格局上呈现北高南低的态势。（2）影响共和县生境质量的主驱动因子为年平均气温（TEM）和归一化植被指数（NDVI）,因子间的交互作用对生境质量空间分异的影响大于单一因子,TEM与香农均匀度指数（SHEI）、香农多样性指数（SHDI）交互作用强烈。（3）TEM对生境质量呈负向效应,负向影响区域主要集中在共和北部与东部地区;NDVI呈正向效应,正向影响区域主要集中在共和中部与南部地区;国民生产总值（GDP）对生境质量的正向效应较2...     

石家庄经济与人居环境耦合协调演化分析

正确处理经济发展与人居环境的关系对可持续发展意义重大。文中采用综合评价指数、协调发展度模型、剪刀差法和协调发展耦合度模型,分别研究了石家庄2002-2010年经济系统与人居环境系统的发展状况、耦合协调状态、发展速度差异和耦合状态的演化趋势。结果表明:研究期间,石家庄经济系统综合评价指数稳定上升,人居环境系统呈先慢后快的上升趋势,后者发展速度总体上快于前者;经济系统与人居环境系统的协调发展度在研究期内不断提高,说明经济与人居环境的关系持续改善;经济系统与人居环境系统的剪刀差呈先下降后上升再下降的波浪形,即二者发展趋势之间的差异先减小后增大再减小;经济与人居环境的耦合度分布于0°<β<90°范围内,二者处于协调发展阶段,耦合度β表现为先下降后上升。虽然"十一五"期间石家庄人居环境得到了明显的改善,与经济系统最终走向协调,但仍需继续加大其提升的力度。     

黄河流域数字基础设施、经济发展韧性与生态环境保护的耦合协调发展分析——基于三元系统耦合协调模型

数字基础设施作为增强经济发展韧性和促进生态环境保护的新动能，将数字基础设施、经济发展韧性与生态环境保护作为一个耦合协同的开放性系统，是推动黄河流域高质量发展的关键路径。基于三元系统耦合协调模型，构建了黄河流域数字基础设施—经济发展韧性—生态环境保护耦合协调综合评价指标体系，利用纵横向拉开档次法、耦合协调模型、Kernel密度估计、局域Moran’s I指数和引力模型对黄河流域三元系统的耦合协调度进行测度分析。结果表明：2013-2021年黄河流域沿线地区数字基础设施、经济韧性发展与生态环境保护整体发展向好，其二元系统耦合协调度存在明显的空间异质性和“锁定”效应，三元系统耦合协调度呈稳定上升态势，但上下游间耦合协调的空间关联程度较弱，空间联系强度呈多核心集聚的态势，且辐射能力随着地理距离逐渐衰减。     

西安市建成区扩张及动力机制分析

以1995年TM、2000年和2008年ETM+影像为数据源,提取了3个时期的西安市主城区建设用地及扩张信息,运用扩展强度指数、城市形态分形维数和扩张弹性系数模型对西安市1995～2008年建成区的扩张状况进行了分析并对其扩张的动力机制进行了研究。结果表明:1)研究区的建设用地面积从1995年的183.44km2增加到2008年的367.37km2,总体扩张了2倍多,年增长率为5.48%。2)城区的扩张围绕中心三城区(新城区、莲湖区、碑林区)向周围城郊扩张,扩张主要集中在北郊的未央区和南郊的雁塔区以及东部的灞桥区,西部区域扩张不显著。3)各指数表明城区总体扩张较快,城市边缘趋于复杂化,而且扩张不尽合理。在对其扩张动力机制分析表明,社会经济的发展是建成区扩张的内力,人口的增长和投资的加大及合理分配起着促进作用,交通网络的发展也起到了一定的推动作用。     

新疆生态脆弱性时空演变及驱动力分析

生态脆弱性评价是了解区域生态状况的重要途径,科学评估生态脆弱性等级及变化对区域生态保护与建设,实现区域可持续发展具有重要意义。研究利用SRP模型构建新疆生态脆弱性评价指标体系,结合空间主成分分析方法构建生态脆弱性指数评价模型,分析新疆生态脆弱性时空演变特征。结果表明:(1)2000—2018年,新疆生态敏感性整体为中度敏感,呈现东南高西北低,主要受景观破碎度和土壤侵蚀程度影响;生态恢复力受植被覆盖度影响较大,整体呈西北高、东南低,变化幅度小,恢复力较弱;生态压力大致呈南、北部的山区和中部绿洲区、山区高、东南低,主要影响因子是人均GDP、农业依赖度和人口密度。(2)2000—2018年新疆生态脆弱性整体处于中度脆弱到重度脆弱。南、北部植被覆盖度低的地区生态脆弱等级较高,中部高海拔林草丰富地区生态脆弱性等级相对较低;2000—2018年新疆生态脆弱性综合指数呈现先增长后降低趋势。(3)生态脆弱性主要驱动力方面,人为活动因子的农业依赖度、人口密度、土地垦殖率,自然环境因子的生境质量指数、景观破碎度、景观恢复力指数和年均降水量7个指标是新疆2000—2018年生态脆弱性变化的主要单因子;生境质量指数、景观恢复力指数、景观破碎度指数、植被覆盖率的变化与区域人类活动的相互作用是促使新疆生态脆弱性的主要驱动力。     

黄河国家文化公园文化资源禀赋与旅游发展水平耦合研究——黄河流域沿线九省区域角度

黄河国家文化公园是彰显中华文化自信的中国创新，是新时代文化强国战略要求的积极探索，是凝练民族文化价值的重要载体。基于线性文化空间视角，以黄河流域沿线九省为研究区域，推理黄河国家文化公园的建设内涵，运用熵值法、相对优先度及耦合协调度模型，构建文化资源禀赋和旅游发展水平评价指标体系，测量二者耦合发展状况。结果表明：1)截止2020年，黄河国家文化公园沿线九省文化资源禀赋综合评价值均值为0.44,整体水平偏低且空间差异显著；旅游发展水平评价指数处于0.1-0.5之间，呈高低交替、错落分布的空间态势。2)文化资源与旅游发展之间的协调程度居于0.82-0.33之间，总体处于中低水平，由东向西表现为良好协调逐渐向轻度失调变化。3)旅游相对优先度测试表明旅游发展水平与文化资源的优先程度呈不平衡关系，旅游滞后型省份未能充分将文化资源禀赋转化为旅游竞争优势。     

新疆玛纳斯河流域绿洲景观生态脆弱性时空分异

以2000年、2005年和2014年3期Landsat TM影像为基础数据,运用景观敏感度和景观适应度指数构建景观生态脆弱度评价模型,采用空间分析方法和统计学方法研究其时空分异特征以及空间关联格局,结果表明:(1)2000—2014年,耕地、建设用地和未利用地增加、林地减少较快,水域和草地缓慢减少,流域景观生态脆弱性呈上升趋势。其中,2005年以后脆弱性上升明显,结构性因素对景观格局变化的影响逐渐增大,但非结构性因素始终居于主要地位。(2)流域景观生态脆弱性具有高度的空间自相关性,表现为明显的空间关联性和空间依赖性,呈高-高集聚和低-低集聚、趋同空间正相关格局。(3)脆弱性空间分异较为显著。2000年以较低和中等脆弱区为主,两者所占面积比例为57.36%,较高和高脆弱区分布在西北部;2005年大部分地区处于较低和中等脆弱区,流域中下游较高脆弱区向东部延伸;2014年脆弱度水平明显增大,高脆弱区所占面积比例为10.9%,较高和高脆弱区向中游以及中上游扩张,城市空间扩张和建设用地扩大是导致脆弱度增大的主要动因。(4)中上游脆弱性空间扩张强度、方向、趋势与中下游脆弱性变化密切相关,说明人工绿洲建设进入高强度集聚规模和大规模生态外部性的空间发展阶段,应加强全流域统筹、全要素规划、全过程管理的生态建设与重构。     

关中平原城市群“三生”空间生态环境效应及影响因素研究

以关中平原城市群为研究区域，对2000-2020年“三生”空间土地利用情况进行测算，多尺度对2000年、2005年、2010年、2015年、2020年五期生态环境效应的时空变化特征进行分析；使用地理探测器对影响地区生态环境效应的因子进行探测。结果表明：1)关中平原城市群以生产用地和生态用地为主，研究期间农业生产用地面积持续性减少，生态用地和生活用地面积持续性扩张。2)2000年-2020年关中平原城市群的生态环境质量指数和正向效应在空间上体现为中低周高，时间上呈现波动上升趋势；该地区总体生态环境质量呈现正向发展趋势。3)土地利用强度、耕地面积占比、地形起伏度是影响关中平原城市群生态环境效应的关键驱动力，剩余自然和社会经济因子共同塑造研究区生态环境效应；影响因子的交互作用大于单因子对生态环境效应的影响。关中平原城市群在发展过程中应以生态环境保护为优先，发展绿色产业，重视城市建成区绿化和生态建设；同时严守耕地红线，提高已有耕地的生产效率以保护粮食安全。     

基于PLUS和InVEST模型的乌鲁木齐市碳储量时空演变与预测

土地利用变化对陆地生态系统的碳储量变化有着重要影响,研究不同发展情景下陆地生态系用碳储量变化情况,有利于优化空间布局,协调土地利用与生态环境保护的关系。本研究结合PLUS和InVEST模型,通过多种驱动因素数据分析了2000—2020年乌鲁木齐市土地利用的变化特征,以此预测模拟2030年自然发展情景、生态保护优先情景和耕地保护优先情景下土地碳储量。结果表明：(1)2000—2020年乌鲁木齐市林地、水域、建设面积、未利用地数量增加,耕地、草地面积减少。(2)2030年,自然发展情景延续了以往发展模式,建设用地面积增幅为18.29%。生态保护优先情景下,建设用地的扩张速度得到有效控制,增幅已经减缓,为4.73%。耕地保护优先情景下耕地面积比自然发展情景下多了171 km²,耕地保护效果显著。(3)2000—2020年,碳储量呈下降趋势,共计减少8.5×10⁶t。2030年自然发展情景下碳储量总量相较于2020年减少了4.065×10⁶t,生态保护优先情景下比自然增长情景高7.519×10⁵t,耕地保护...     

天津市海陆产业系统耦合协调发展研究

为探寻产业绿色化发展的路径,提出海陆产业系统耦合的概念,并构建海陆产业系统耦合协调评价指标体系,在对两个子系统综合评价的基础上,建立了二者之间的耦合协调模型,测度了天津2000-2010年海陆产业系统的耦合度和协调度,分析了海陆产业系统的互动关系,并运用GM(1,1)模型对未来海陆产业系统的发展状况进行了预测。研究表明:(1)2000-2010年,天津海陆产业系统耦合度很高,一直处于高水平耦合状态;(2)2000-2010年,天津海陆产业系统协调度稳步提高,先后经历了勉强协调发展、初级协调发展和中级协调发展三个阶段;(3)天津海洋产业系统和陆域产业系统对耦合系统发展的功效贡献具有时序规律,各子系统自身演化过程经历了"S"型的周期性变化。     

西北典型山地城市绿色空间时空演化特征——以兰州市为例

城市绿色空间对实现城市可持续发展至关重要，然而当前研究对西北干旱地区城市绿色空间的时空演化特征关注相对较少。因此，文中基于归一化植被指数、土地利用转移矩阵以及景观指数等方法，以西北典型山地城市兰州为例，重点刻画了2000-2020年兰州中心城区和兰州新区的绿色空间时空演化特征。结果表明：1)2000-2020年研究区内建成区扩张迅速，边缘扩张明显。兰州中心城区和兰州新区绿色空间均呈现先减后增的“V”型总体变化趋势：2000-2010年绿色空间率分别下降20.6%和0.13%,2010-2020年绿色空间率分别增加31.51%和27.8%。2)城市建设模式和政策差异导致2000-2020年兰州新区绿色空间变化强度(1.65)显著高于中心城区(1.16),二者绿色空间变化特征差异明显。3)2000-2020年研究区内绿色空间破碎化现象显著且普遍，并呈现出两种不同的演化模式。     

河南省建设用地集约利用与城镇化耦合协调关系分析

城镇化是社会经济发展的必然产物,处于不同城镇化阶段的城市,其建设用地集约利用程度也各有差异,两者耦合协调才能促进社会经济的健康发展。文中以河南省为研究区域,通过构建建设用地集约利用和城镇化水平的评价体系,计算其17个地市的建设用地集约利用指数和城镇化指数,并构建耦合协调发展度评价模型,度量二者之间的协调关系。结果表明:17个地市中,建设用地集约利用和城镇化属于高水平协调和较高水平协调关系的城市有7个,较低水平协调和低水平协调关系的城市有10个;在城市发展类型中,集约度滞后型的城市有7个,城镇化与集约度同步型的城市有4个,城镇化滞后型的城市有6个。文中从理论上构建了"建设用地集约利用-城镇化"耦合协调评价体系,并通过实证合理分析了研究区城市发展的薄弱环节和存在问题。     

近30 a拉萨河流域土地利用变化和生境质量的时空演变特征

为明晰高原流域土地利用变化时空特征及其对生境质量的影响，以典型高原流域——拉萨河流域为例，基于GEE平台和随机森林分类算法，解译拉萨河流域1990—2020年土地利用信息，分析30 a间土地利用的时空动态变化特征，并结合InVEST模型评估流域生境质量，探讨流域生境质量变化特征。研究结果表明：针对高寒高海拔地区的土地利用分类问题，筛选植被生长季，用相邻年份的影像进行补充和替换缺失的数据，并去云后生成的年度合成影像，提高了地类分类效率和精度；建立了一种结合Landsat影像光谱特征、纹理特征和地形特征的最优RF分类模型，实现了对高原流域土地利用信息的提取，OA、Kappa系数和F1-score分别在88.16%、0.84和0.70以上；20世纪90年代以来，拉萨河流域土地利用变化特征整体表现为“五增三减”，草地、建设用地、林地、湿地和水域面积增加，耕地、冰川及永久积雪和未利用地面积减少，其中，建设用地的增长幅度最大，达到288.35%，而耕地缩减最多，达50.18%，且耕地减少主要是受到城镇范围扩张的挤占；未利用地面积减少最为显著，其转出部分主要转化为草地；研究期内高质量生境主要分布在流...     

玛曲县土地利用变化分析与预测

基于玛曲县1975-2005年土地利用变更数据,从土地利用结构静态比较与土地利用程度动态变化两方面,定量分析玛曲县土地利用变化状况及主要驱动因子。研究表明:随着玛曲县经济发展、城市化程度的加快,林地、水域面积净减少,草地与建设用地面积净增加,土地利用结构信息熵值总体呈下降趋势,而优势度值总体呈上升趋势, 1975-1995年土地利用程度综合指数增加了0.076 5,而1995-2005年综合指数减少了0.709 2, 说明1975-1995年玛曲县土地利用程度处在区域土地利用的发展期,1995-2005年土地利用程度处在衰退期。根据土地利用熵值多年变化特征,利用GM(1,1)模型预测,2006-2015年土地利用程度处在调整期。     

黄土台塬区土地利用/覆被变化定量研究——以陕西省咸阳台塬区为例

以2000年、2010年的TM遥感影像以及数字高程模型、水系、铁路、公路、降雨量、气温等数据为基础,综合运用Binary Logistic和CA-Markov模型,对陕西省咸阳台塬区的土地利用格局进行模拟,并对咸阳台塬区2020年的土地利用进行预测。结果表明：① 2000-2010年,建设用地和林地呈增加趋势,而耕地、草地、水域和未利用地呈减少趋势,其中耕地减少的趋势与建设用地增加的趋势基本一致。② 从土地利用转化的方向来看,草地主要转化为林地,其次流向耕地、建设用地和水域;建设用地和林地主要来源于耕地;林地和水域面积变化不太明显,而未利用地则主要是由耕地转化而来,并少量流向耕地。③ 对Binary Logistic回归模型的研究结果图层进行组合,并将其作为CA-Markov输入参数中的适宜性图层,可以拓展CA-Markov模型的应用范围,同时也在一定程度上提高了模拟的预测精度。④ 到2020年建设用地面积急剧增加,增加的区域主要集中在原有建设用地周边,扩展的趋势主要是沿着道路和铁路沿线,建设用地变化最为明显的区域主要集中在咸阳市的秦都区三原县。     

草原文化遗址区景观格局变化及其生态风险评估——以元上都为例

以元上都草原文化遗址区为研究对象,运用1990、2000、2010年TM影像数据,RS与GIS技术及景观格局分析软件,在对研究区景观结构与景观格局时空变化及其对区域生态环境的影响进行分析的基础上,借助景观干扰指数及景观脆弱度指数,构建生态风险指数开展其生态风险动态评估。结果表明:近20年来,元上都遗址区的景观结构变化较大,其中草地、湿地与沼泽面积均在减少,而耕地、林地、居民点与工矿用地、沙地面积增幅明显;草地景观的优势度降低,景观格局向破碎化、复杂化、多样化与异质化发展。生境质量下降、边缘效应增加、草地生态系统抗干扰能力降低、沙地面积扩张是元上都遗址区生态环境致损受危的风险源;因景观稳定性逐渐降低使其面临的生态风险有加大趋势。