黑土区域土地利用变化及其生态效应分析--以海伦市为例

以1986年和2000年1：10万陆地卫星解译数据为基础，利用地理信息系统的空间分析功能结合景观生态学理论，分析了14年来海伦市土地利用变化及其景观生态效应。研究结果表明：14年来海伦市的林地、沼泽地和牧草地分别减少了3184．88，1625．8，3994．85hm^2，而旱田、水田和城镇用地在明显地增加，分别增加了7786．39，3391．18，120．84hm^2。旱田是该区域的主要景观。景观生态效应主要表现在由于土地利用和覆被的变化产生了生境质量下降，土地退化、水土流失、气候变暖等后果。该研究对区域生态环境保护以及农业可持续发展和土地可持续利用具有十分重要的意义。     

土地利用及其格局变化的环境生态效应研究进展

人类土地利用活动在时空的积累不断塑造与改变地表不同尺度的格局形态,土地利用及其格局变化深刻影响环境各要素,阐述了人类土地利用及其格局变化对大气环境、水环境、土壤环境、土地覆盖以及生物多样性的影响。     

北京郊区土地利用变化及其生态效应研究

以京郊3个具有不同功能的区（县）为例,利用从1996年、2005年TM影像中获取的土地利用数据,在分析研究区近10年的土地利用变化的基础上,通过构建生态价值指数（EVI）和土地利用变化的生态价值转移率（TREV）,从土地利用变化所引起的各类型间生态价值转移的方向、幅度等方面对北京郊区土地利用变化的生态效应进行定量研究。结果表明:1996—2005年研究区的林地、草地、建设用地增加,而耕地、水域和未利用地减少,各土地利用类型的变化速度依次为建设用地 > 水域 > 耕地 > 草地 > 林地 > 未利用地;从区域看,土地利用相对变化速率从快到慢依次是城市功能拓展区（朝阳区）、城市发展新区（顺义区）、生态涵养发展区（密云县）;从类型变化看,以耕地、水域的转出和建设用地的转入为主。研究时段内研究区的生态价值指数总体呈下降的趋势,各区县的区域生态价值指数差异较大,且相对差异还在扩大,其指数下降速度从快到慢依次是朝阳区、顺义区、密云县;同时从分布变化看,EVI中值波动区减少,EVI较低区和EVI低值区增加,导致了研究区总生态价值指数有所下降。     

怒江流域土地利用/覆被变化及其景观生态效应分析

土地利用／土地覆被变化不仅改变了地表景观结构及其物质循环和能量流动，而且对区域生物多样性和重要生态过程有着极其深刻的影响。通过对怒江流域1985，1995，2000年3个时期的土地利用／覆被空间数据的分析计算，得出近15年来，各土地覆被类型的动态变化信息，并借助景观生态学中的景观格局变化分析模型进一步研究了流域土地覆被变化产生的生态环境效应。研究表明：1985～2000年怒江流域各土地利用类型及景观格局指数均发生了重要变化。土地利用变化表现出城乡居民工矿用地、耕地、草地明显增加，而林地和未利用地呈减少趋势，反映出流域城镇化进程的加快和生态环境恶化的趋势；景观总体上表现异质性在减小，斑块类型趋于均匀分布的趋势，景观稳定性在降低。     

城乡交错带土地利用变化及其生态效应

以泰安市岱岳区为例,运用1990年和2003年的土地利用数据,采用GIS与实地调查相结合,运用Costanza等提出的生态服务价值系数,分析了城乡交错带土地利用变化与生态服务价值的响应。结果表明：研究区1990～2003年间,建设用地、园地、水域呈增加趋势。林地、耕地、未利用土地呈减少趋势。区域生态服务总价值随土地利用类型的变化而变化,生态服务功能在气候调节、气体调节、废物处理、土壤形成与保护和食物生产等方面有所下降,而在娱乐休闲、侵蚀控制和原材料方面生态服务功能增强,说明城市的快速发展在一定程度上影响了城乡交错带的生态环境。     

淳安县土地利用景观格局特征及其生态效应研究

以淳安县2004年土地利用现状图为基本数据,采用景观生态学的空间格局指数法分析研究区土地利用景观格局特征,从生态系统服务功能角度衡量土地利用景观的生态服务价值,评价研究区土地的生态效应。尝试将二者有机结合起来研究,为淳安县土地资源的合理利用、生态环境保护及景观生态规划等工作提供科学依据。研究结果表明：淳安县土地利用方式以林地和水体为主;景观多样性较低,景观分布均匀而异质性较弱;景观破碎化程度和分离程度均较低,说明本区景观比较完整但复杂程度不高;土地利用结构不尽合理。在现有土地利用景观格局下,淳安县土地利用景观的生态效应较低,生态价值较高的区域主要分布在林地、园地和水体用地区,不同地理区域间生态服务价值存在较大差异。     

陕北水蚀风蚀交错带土地利用变化及生态效应

 在GIS技术支持下,分析陕北水蚀风蚀交错带1986—1997年土地利用时空变化,并运用马尔可夫模型对未来土地利用进行预测。采用生态弹性度,进行土地利用变化与生态效应研究。结果表明:区域1986—1997年土地利用类型变化主要是水田、旱地、其他林地、高覆盖草地、水体和建设用地增加,其他呈现减少趋势。土地利用的年均动态变化指数为2.4%,土地利用动态变化幅度远远高于绝对值变化量,土地利用类型内部转换非常剧烈。除水田、高覆盖草地和其他草地外的土地利用类型垂直重心下降。生态弹性度整体呈现下降趋势,但降解幅度减小。     

千岛湖镇土地利用变化的生态环境效应研究

采用系统生态学方法,对浙江省淳安县千岛湖镇土地利用变化导致的生态效应进行了初步定量分析与研究。结果表明:在景观尺度水平上,千岛湖镇在合理的生态功能规划下,各种景观类型分布趋于聚集,形成一定的规模;单类景观占据主导的趋势在减弱,将导致生态系统的稳固,同时,随着林地的不断较少,城镇化水平的不断提高,生态环境将会受到一定的影响。具体表现在:生境质量下降;景观内部均质化发展,降低了景观抗干扰能力;边缘效应降低;生态系统组分单一化。     

滇东南石漠化土地整理区土地利用变化及其生态经济效应

运用典型样地调查法、参与式农村评估法和GIS技术,分析了西畴石漠化土地整理模式实施中典型样地16年来(1990—2006年)土地利用在数量、速度和空间方面的变化及其所产生的生态经济效应,结果表明:16年来,研究区内的土地利用结构变化明显,主要表现为梯地、坡旱地及裸岩石砾地之间的相互转化。随着石漠化土地整理区土地利用的变化,在16年里裸岩石砾地和坡旱地比例下降,梯地比例提高,农业植被覆盖率和生物多样性增加,水土流失减轻;同时,粮食产量大幅度增长,农民人均纯收入和生活水平逐步提高,生态经济效应良好。     

徐州市区的土地利用变化及其生态环境效应

[目的]研究徐州市区的土地利用变化及其生态环境效应,为土地的合理规划以及区域经济与生态环境的平衡提供理论支持和参考依据。[方法]以土地利用转移矩阵和叠加分析为工具,分析徐州市中心城区的土地利用类型的动态变化特征和空间格局演变规律,并通过NDVI和区域生态环境质量指数分析土地利用变化的生态环境效应。[结果]基于多源遥感数据的分类回归树(CART)分类结果,其Kappa系数均大于0.90;整个研究区耕地面积大幅减少,建筑用地迅速增加。郊区较多土地类型转变为建筑用地,在2004—2016年期间,研究区NDVI低值区域逐步扩大,但生态环境质量先由0.323增加为0.360,后下降至0.320。[结论]2004—2016年徐州城市扩张导致耕地大面积较少,景观破碎化加剧,但城市建设过程中绿地面积增加,整体生态环境质量稍有提升。建议进一步加强徐州城区景观格局的合理规划,降低城市化进程给生态环境带来的负面影响。     

广东佛山市土地利用格局与生态承载力相关性研究

依据1996年和2002年佛山市土地利用数据,应用土地利用数量和程度变化模型对土地利用的时间及空间动态特征进行定量分析,得出佛山市快速城市化过程中的土地利用格局;并运用因子分析法对佛山市区域生态环境承载力进行定量评价,揭示了区域生态环境承载力与土地利用格局的相关性,从而为城市土地的可持续利用提供科学依据。     

近15年台兰河流域土地利用变化及其生态效应研究

利用 1990、2000 和 2005 年的 TM 影像数据,在 GIS 技术支持下,定量研究了近 15 年来台兰河流域的土地利用变化特征.结果表明:1990-2005 年,台兰河流域耕地和沙地面积均明显增加,分别增加 3.50万 hm~2 和 2.05万 hm~2,而草地和天然林地面积锐减,其中草地净减少 6.00万 hm~2,反映出流域有大面积拓荒的趋势.选择研究区 5 组自然条件相同而土地利用方式不同的代表性样区进行对比研究,结果发现不同土地利用方式对土壤有机质含量及总盐的影响主要发生在 0～25 cm 土层中,剖面中土壤有机质含量及总盐自上而下明显降低.人工甘草地和盐碱地的土壤总盐远高于其他土地利用类型,土壤表层(0～20 cm)有机质含量在几种土地利用类型之间的比较是:经济林＞耕地＞人工甘草地＞改良沙地＞盐碱地.随耕种年限的增加耕地总盐含量降低,有机质含量增加.     

2000——2013年衡阳市土地利用格局转变对生态系统服务的影响

将生态系统服务评估利用到区域生态保护决策中的重要途径之一是生态系统服务制图.本研究对衡阳市多期遥感影像进行解译,采用当量因子法估算其生态系统服务价值(ESV)及由土地利用格局转变而引起的价值损益;并在ArcGIS 10.0软件支持下,利用空间自相关、高低聚类及重心分析等空间统计方法,对衡阳市ESV的时空变化进行制图模拟,以期为衡阳市的生态保护规划与管理提供决策辅助.研究结果表明:1)2000—2013年衡阳市的ESV略有降低,由2000年的2410亿元降至2013年的2394亿元;转移矩阵分析发现林地及耕地转为建设用地,以及林地转为耕地是引起衡阳市ESV降低的最主要原因.2)衡阳市的ESV高值区对低值区呈包围态势;2000—2013年ESV损失区主要分布于市区及其东部区域,而增值区主要分布于市区西部区域.3)衡阳市ESV的空间自相关与高低值聚集现象明显,其程度趋于增强;ESV重心向西偏北9°方向迁移了245.73 m.可考虑通过限制林地及耕地向建设用地的转变、实施"存量"或"减量"用地政策、维护和强化区域整体生态系统格局的连续性等措施来提高研究区的生态系统服务价值.     

基于土地利用格局变化的生态风险与固碳功能评价——以河北省黄骅市为例

土地利用格局的变化会引起区域生态风险和固碳功能的变化。本文以河北省黄骅市为例,以1995年、2005年和2015年遥感影像为基础数据,基于土地利用格局变化构建生态风险指数,利用In VEST模型分析碳储量服务变化,并对二者进行相关性分析,以期为土地资源的合理利用提供科学依据。结果表明:1)1995—2015年,黄骅市主要土地利用类型为耕地、盐碱地和建设用地,对比2015年和1995年的结果发现,耕地、草地和建设用地破碎度和分离度增加,园地和盐碱地分离度和破碎度降低;园地和盐碱地损失度指数降低,而其他土地利用类型损失度指数增加。2)1995年、2005年和2015年黄骅市生态风险总和分别为12.58、10.32和11.10,生态风险区以较低风险区和高风险区为主,较低风险区面积逐渐增加且向南部集中,高风险区面积逐渐减少且向中部和东部海岸带集中。3)In VEST模拟结果表明,研究期间黄骅市碳储量呈现先上升后下降的趋势,1995年、2005年和2015年黄骅市的碳储量分别为2 387.05万t、2 491.51万t和2 028.86万t,3年的碳密度分别为107.63 t·hm~(-2)、112.34 t·hm~(-2)和93.16 t·hm~(-2),各土地利用类型碳储量的变化情况与各自面积的变化情况有较高的一致性。4)生态风险变化与碳储量服务变化的相关性分析结果表明,1995—2005年和2005—2015年二者相关性的决定系数分别为0.69和0.72(P0.01),呈显著负相关关系,表明生态系统服务变化在生态风险评价中应用的可能。基于土地利用格局变化对黄骅市生态风险和碳储量进行评价,对于其实现土地资源可持续利用和区域生态环境改善具有重要意义。     

山东省枣庄市中区土地资源生态安全评价

研究探讨了区域土地资源生态安全的概念、特性及量化方法,并选取24个指标,利用生态安全模型对枣庄市中区2年现状年(1998年和2003年)的生态安全值进行计算,结果表明1998年的生态安全值属于第一类“恶劣类”,2003年属第二类“较差类”,说明该区2003年较1998年土地资源生态安全已有明显改善。     

土地利用变化对粮食产量与环境效应的影响——以黑龙江省双城市为例

以1986年和2000年1:10万陆地卫星解译数据为基础,结合统计数据,利用地理信息系统的空间分析功能,分析了14年来双城市土地利用变化情况及其对粮食产量和环境效应的影响。结果表明:双城市旱田面积、草地面积和水域面积在逐年减少,分别减少1841．15hm2、3030．25hm2和70．86hm2;城镇用地、居民用地、林地和水田面积呈增加趋势,分别增加581．78hm2、363．91hm2、1103．5hm2和2934．77hm2;双城市粮食产量趋于一种起伏的上升状态,由1982年37．3万t上升到2001年135．3万t,最高年份1998年粮食产量为165．1万t;从双城市1957～2000年的年均气温和降水分析得出,年均气温上升,年均降水量减少。     

大同市南郊区土地利用生态服务价值空间分布及变化

本研究以中国生态服务价值当量因子表为基础计算了大同市南郊区不同土地利用生态服务价值单价,结合该区1987年和2002年Landsat TM/ETM 影像分类数据,借助Fragstats和ENVI软件支持进行了矩形单元土地利用生态服务价值的空间模拟,然后采用ENVI的波段运算功能、分类功能进行大同市南郊区土地利用生态服务价值空间分布及变化研究。结果显示:大同市南郊区1987年和2002年土地利用正生态服务区面积大于负生态服务区面积,但生态服务质量等级都不高。1987年平原区生态服务质量好于山丘区,2002年山丘区生态服务质量好于平原区。大同市南郊区从1987年至2002年土地利用生态服务增加区面积大于减小区,且以轻度增加为主。平原区生态服务增加区面积小于山丘区,生态服务减小区面积大于山丘区。平原区生态服务增加区面积小于减小区面积;山丘区生态服务增加区面积大于减小区面积。     

坝上高原生态用地时空格局演变与生态系统服务价值分析

为了给当地的生态用地保护和区域间生态补偿提供科学依据,该研究在坝上高原地区1990、1995、2000、2005、2010和2015年6期土地利用解译数据的基础上,通过GIS等工具分析了研究区域1990-2015年间生态用地格局演变的基本特征,并对生态用地的生态系统服务价值进行了计算。主要结论如下:1990-2015年期间,研究区域生态用地数量呈减少趋势,其中林地和其他生态用地数量在增加,草地和湿地数量在减少。生态用地活跃程度在2000-2015年比1990-2000年期间更高。林地的空间稳定性最好,然后为草地和湿地,其他生态用地稳定性最差。生态用地生态系统服务价值由46.01亿元上升到428.26亿元,增加了8.31倍,林地和湿地提供的生态系统服务价值最大,其次为草地,其他生态用地最小,应当继续加强生态防护林建设,采取生物恢复技术,人工补水,科学禁牧、休牧、轮牧,调整产业结构等措施恢复和增加林地、湿地和草地的生态系统服务功能。     

1990-2012年榆林市土地生态风险综合评价

土地利用/覆盖变化对区域生态安全和维持生态系统服务功能起着决定性作用,土地生态风险评价是衡量土地资源可持续利用的重要指标.本文以生态脆弱的陕西省榆林市为研究对象,依据榆林市土地系统的基本特征,选取表征干旱风险的降水距平百分率指数、表征人类活动类型及强度的土地利用结构风险及表征土壤侵蚀的土壤水力侵蚀、土壤风力侵蚀4个风险指标,构建土地生态风险综合评价模型,对影响榆林市1990—2010年土地生态风险的因素进行定性和定量的评价与分析.研究结果表明:(1)1990—2012年榆林市的降水距平百分率指数均值呈先减后增的趋势,其低值区主要分布在偏东部地区;(2)21年间土地利用结构生态风险整体上呈先增后减的趋势,区域差异较大且变化明显;(3)土壤水力侵蚀较剧烈的区域主要分布在东部及南部地区,21年间均值呈先增后减的趋势;(4)土壤风力侵蚀较严重的区域主要分布在北部地区,随着时间变化其均值一直呈递减趋势;(5)土地生态风险21年间总体呈减小趋势,各区县生态风险差异显著.通过对榆林市土地生态风险综合评价,可为优化土地资源配置、保护生态环境提供理论建议,实现区域经济生态和谐发展.     

中国土地资源研究进展与发展趋势

简要评述了近年来我国土地资源调查、土地利用规划、土地综合整治、可持续土地利用、土地资源优化配置与集约利用、土地资源安全与生态利用等领域研究取得的新进展。分析评判了中国土地资源学科发展的战略需求、目标定位和主要趋势。梳理总结了土地资源学术研究趋向和重点领域, 探讨了面向国民经济与社会发展转型战略, 进一步深化中国土地资源研究的具体建议和对策。指出了适应转型发展新形势, 中国土地资源创新研究要加强土地多学科集成研究、创新土地工程与技术体系、支撑土地整治规划设计和探索土地民生机制与途径, 扎实推进土地资源问题工程化、工程问题科学化和科学问题精准化。