华北农牧交错区LUCC对生态系统服务及生态环境质量的影响——以内蒙古自治区多伦县为例

[目的]探究华北农牧交错区土地利用/覆被变化(LUCC)对区域生态环境的影响,为类似地区国土空间用途管制和生态文明建设提供理论参考。[方法]基于华北典型农牧交错区内蒙古多伦县2004年、2009年和2014年3期土地利用现状数据及其变更调查资料,获取该区2004—2014年LUCC时空数据。参考Costanza和谢高地等的研究成果,选取生态系统服务价值、生态环境质量指数和LUCC生态贡献率等,构建LUCC与生态环境质量评价体系。[结果]①2004—2014年,研究区土地利用/覆被类型发生明显改变。②生态系统服务价值总量不断提高,主要由林地增加而来;草地、耕地、水域和未利用地生态服务价值的减少在一定程度上削弱了这种增加趋势;10 a来研究区各土地利用/覆被类型生态系统服务价值变化与各自面积变化规律一致。③从生态环境质量指数变化来看,区域生态环境质量不断改善。但从变化细节上分析,生态环境存在改善和恶化双向变动;草地转向耕地和建设用地是该区生态环境恶化的主导因素,未利用地向草地和林地转换则促进生态环境质量的改善。[结论]生态文明建设过程中要切实重视生态脆弱区土地利用变化对区域生态环境之影响;从提高土地利用效率,加强"山水田林湖草"生命共同体建设,构建合理的国土空间规划体系入手,引导区域人口、经济、资源和环境持续高质量发展。     

2000-2020年锡林郭勒草原土地利用/土地覆被时空演变特征及驱动力分析

科学揭示土地利用/土地覆被的时空演变特征及其驱动机制,对推进草原生态文明建设和高质量发展具有重要意义。以位于中国北疆的锡林郭勒草原为研究区,基于2000-2020年遥感、气象等多源数据资料,运用土地利用变化指数、频次统计、桑基图可视化模型、网格单元等方法探讨了近20年锡林郭勒草原土地利用/土地覆被的时空变化特征,并利用地理探测器分析自然地理条件和社会经济发展对草原土地利用/土地覆被变化的影响机制。结果表明：1）2000-2020年间锡林郭勒草原的土地利用/土地覆被类型以草地和沙地为主（面积占比约98%）,区域土地覆被变化主要发生在中东部的沙-草交错区。2）2005年后区域沙地面积持续减少,而沙地转入率在近10年间仍接近5%,说明草原生态环境总体向好,但生态脆弱性水平仍较高。3）社会经济的快速发展是驱动锡林郭勒草原土地利用/土地覆被变化的主要因素,气候因素的驱动作用次之,地形因素影响相对较小。研究结果可为锡林郭勒草原的生态保护和可持续发展提供科学依据。     

基于遥感的沿海土地利用变化及地表温度响应

该文基于两期时相接近的高分辨率遥感影像数据,利用遥感分类和定量反演技术,提取两期土地利用/土地覆盖（LUCC）信息和对应的地表温度信息,结合山东省莱州湾沿岸近20 a来海水入侵研究成果,分析LUCC对地表温度影响的空间格局和变化规律。经研究发现：在海水入侵影响下,研究区域土地覆盖以旱地、盐碱地、建设用地和盐田为主,未利用土地覆盖类型（盐碱地、滩涂）占很高的比例,随着距海的远近,土地利用程度变化显著。在沿海经济发展和LUCC影响下,整个研究区域水面覆盖和植被覆盖面积增加,使研究区域的地表温度降低：研究区域1987年平均地表温度为30.8℃,2000年平均地表温度为29.2℃;2000年相对1987年,研究区域的地表温度降低了1.62℃。海水入侵显著地影响了土地覆盖空间格局和变化,土地覆盖的显著变化进而明显地影响了沿海区域地表温度的空间分布和变化,沿海区域的地表温度变化与地表覆盖变化密切相关。该研究可为沿海湿地生态环境保护和滩涂开发提供科学参考。     

遥感技术在矿区土地利用调查中的应用

土地利用/覆盖变化(LUCC)调查是了解和研究区域生态环境变化的一个重要内容。煤矿生产建设必将对当地生态环境造成影响,应用遥感技术选用高分辨率影像,人机交互式解译方法结合野外调查验证对研究区进行LUCC现状调查,能够快速准确掌握研究区土地利用类型及分布特征,为今后研究区煤矿生产建设进程中的土地合理开发、生态环境保护提供参考。     

典型东北农牧交错区土地利用/覆被变化分析

采用赵哈林对东北农牧交错区的界定范围,选取内蒙古库伦旗,科尔沁左翼后旗以及辽宁西部的康平县和法库县四县为代表,利用1987年、1995年、2003和2007年4个时期土地利用数据,运用ArcGIS和ArcView,分析1987-2007年间的土地利用/覆被变化.结果表明:研究期间,农田和草地大幅度减少,未利用地用地面积显著增加,林地和建设用地保持较小增长,水域面积减少幅度不大.研究区土地利用类型转移的主要方向是农田转化为草地(转化面积为1060.88 km2,占2007年草地面积的27.19%)和未利用地(转化面积为280.10 km2)、林地转化为草地(转化面积77.95 km2)、草地转化为未利用地(转化面积为1265.07 km2).人口压力和生态政策是影响该区域土地利用/土地覆盖变化的主要驱动力.     

黄山市土地利用变化的生态环境效应研究

随着人口的增加及经济的发展,人类对土地利用模式的改变更为显著,导致了土地资源生态环境背景的变化。对黄山市1987年和2000年土地利用变化的生态环境效应进行研究,结果表明:（1）黄山市部分地区森林破坏相对严重,生态功能有所衰减。（2）水土流失日趋严重,危害性越来越大。（3）部分水体污染加重,水质开始恶化。     

大庆市土地利用与生态环境协调度评价

土地利用与生态环境协调度评价是衡量区域可持续发展的重要内容。该文在构建土地利用与生态环境协调发展评价的指标体系基础上,建立了土地利用与生态环境协调度评价模型,对大庆市2000-2008年土地利用与生态环境协调度进行了评价。结果表明:（1）大庆市土地利用与生态环境协调度呈现出倒“U”型特点:2000年大庆市土地利用与生态环境处于良好协调状态,2001-2006年则上升为优质协调状态,2007-2008年又下降为良好协调状态。（2）大庆市土地利用与生态环境协调发展度呈现出倒“S”型特点:2000年,大庆市土地利用与生态环境处于濒临失调衰退类,2001年上升为勉强协调发展类,2002-2005年下降为濒临失调衰退类,2006-2008年上升为勉强协调发展类。为促进大庆市土地利用与生态环境的持续协调发展,提出了构建生态环境友好型土地利用模式,加大土地投入、提高土地利用综合效益,提高森林覆盖率,加强湿地保护,提高生态涵养能力等建议措施。     

中国北方农牧交错区研究展望

近年北京和华北地区的沙尘灾害天气引起了广泛关注,其上风向地区的农牧交错区不但是防护的重要屏障,也是沙尘的源地之一。为了减轻农牧交错区本身的生态压力和环境恶化,需要明确其范围、界线、发展历史和治理方式。综述了上述中国北方农牧交错区的研究进展,并展望了农牧交错区研究中比较紧迫的区域和研究方向。在研究的领域当中,荒漠化及物质迁移仍然是持续研究的基础,景观（土地利用）变化及其模拟和水土保持等生态恢复研究是针对性较强的研究内容;在农牧交错区中,河北坝上地区和内蒙古乌盟后山、长城沿线、毛乌素和科尔沁等农牧交错地带是重     

宁安市土地生态脆弱性时空变化分析

开展区域土地生态脆弱性时空变化研究,有助于因地制宜地利用土地资源和保护脆弱生态环境,对区域可持续发展具有重要指导意义。以黑龙江省宁安市为研究区,运用研究区1991年、2000年和2010年3期遥感影像数据,通过景观类型脆弱度指数计算模型,计算了三个时期各个景观类型的脆弱度指数,并运用土地生态脆弱度指数计算模型测算分析了3个时期土地生态脆弱性的变化情况,最后对土地生态脆弱度指数进行普通克里格法插值,得出研究区土地生态脆弱性空间分布情况。结果表明:1991年、2000年和2010年各景观类型的脆弱度由高到低依次为:耕地建设用地其他用地水域草地林地;研究区61.7%的样本区土地生态脆弱度指数增大,中高脆弱区所占全区面积比重不断增加,轻微脆弱区面积比重逐年减少,土地生态脆弱性不断加剧;由1991年、2000年和2010年土地生态脆弱性分布图可知,研究区土地生态脆弱性的分布总体呈现中北部重,外延逐渐减轻,中高脆弱区逐渐扩大的态势。     

脆弱草原带农牧交错区村域尺度土地利用结构定量分析

村级规划是现行土地利用规划的延伸和完善,全面揭示村域土地利用结构特征是村级土地利用规划编制必不可少的前提条件。该文以四子王旗中部乌兰察布丘陵区西南8个乡镇54个村(社区)组成的典型的脆弱草原带农牧交错区为研究区域,以其所辖村(社区)为分析单元,利用2013年遥感影像解译数据,运用计量地理方法和GIS技术,定量分析村域土地利用结构特征,为脆弱草原带农牧交错区村级土地利用规划的编制提供参考依据。结果表明:研究区土地利用多样化指数平均值为0.71,所辖各村(社区)多样化指数介于0~0.77之间,土地利用类型多样化程度总体处于中等偏上水平;各村(社区)集中化指数介于-0.33~1之间,集中化程度总体呈现为中等偏下的状态;土地组合类型相对较丰富,半数以上的村(社区)地类组合类型以耕地-林地-牧草地为主,37%的村(社区)以耕地-林地为主,空间分布上基本形成了一个集最单一和最齐全组合类型的中心区域和以此为中心的3条南北带状分布区域及最外侧对称分布的2个地段,在这些不同区域和地段内耕地、林地和牧草地呈现出相间分布的特点;土地利用程度综合指数平均值为243.05,各村(社区)综合指数值介于213.83~400之间,土地利用程度总体水平较高;受地形、海拔及人类生产投入水平的影响,各类用地在各村(社区)的区位意义不尽相同,其中耕地和林地区位意义相对较突出,而对半干旱草原地区来说,牧草地区位意义并不突出。据此,脆弱草原带农牧交错区的土地利用,在完善灌丛林生态体系的同时加强牧草地保护和农田基本建设是确保草原生态安全和经济稳定发展的必然选择。     

西藏自治区土地利用/覆被变化时空演变特征及驱动因素

精准把握西藏自治区土地利用/覆被变化特征,探究其驱动因素,对科学预测西藏土地利用变化趋势、节约集约利用土地资源具有重要意义。以2000—2020年5期LUCC数据为基础,从动态度、转化趋势等方面分析西藏自治区LUCC特征。结果表明:(1)研究区LUCC以草地、林地、未利用地为主,时间上2015-2020年变化频率最高,空间上城乡建设用地、耕地及水域用地变化区域较为集中。(2)城乡建设用地持续增长,草地持续缩减,其余地类波动式增长。(3)一江三河流域LUCC种类丰富,成因复杂,其余地区以草地和未利用地变化为主。(4)过去20年间西藏LUCC驱动因素较多,自然因素对耕地、水域的分布等起决定性作用,而社会经济及政策因素对西藏近年来的LUCC起较大影响作用。研究发现,西藏土地利用类型转换复杂,各地类变化特征存在显著差异,其中变化量最大的是草地与未利用土地的相互转换。西藏LUCC的驱动因素较为复杂,气候变化和人类活动对研究区土地利用变化驱动作用显著。     

河西地区土地利用/覆盖变化研究

土地利用/覆盖变化作为国际上全球变化研究的前沿与热点课题,是所有可持续发展相关问题的核心。河西地区为环境演化的敏感区和生态脆弱带,土地的演化过程和机制有其不同于东部地区的特殊规律。本文简要介绍了河西地区土地利用/覆盖变化过程,分析了土地利用/覆盖变化的动力机制,并就土地利用/覆盖变化对该地区自然环境与社会经济的影响进行了初步探讨,从而探索有利于该地区土地可持续发展的土地利用方式与土地覆盖类型。     

基于SWAT模型的南渡江流域土地利用/覆被变化的径流响应

为了探究热带岛屿性流域土地利用/覆被变化(Land Use/Cover Change,LUCC)的水文效应,以海南岛典型热带岛屿性流域南渡江流域为研究区,构建本地化SWAT模型,模拟流域水文过程及其对LUCC的响应,揭示流域径流的变化规律,对比不同土地利用类型的水文过程及调蓄能力,探讨了典型热带岛屿性流域LUCC的径流效应。结果表明:SWAT模型在南渡江流域的适用性良好,径流模拟对植被蒸散发、产生径流的坡面状况、土壤状况和地下水过程较敏感。不同土地利用类型对流域的产流贡献顺序为耕地>其他林地>橡胶林地; 耕地产流能力最强,其他林地和橡胶林地具有一定的截流蓄水作用。综上所述,与1990年相比,2015年南渡江流域河流径流量减少,流域LUCC导致的地表径流减少是河流径流量减少的直接原因,而蒸散发加剧是地表径流减少的主要原因。     

艾比湖流域近40年来土地利用与覆被动态变化研究

土地利用与覆被变化(LUCC)是全球环境变化的研究焦点,定量评估土地利用变化对区域土地资源可持续利用具有重要意义。选择干旱区典型代表区域———新疆自治区艾比湖流域为研究区,基于1970年和2009年2期的LUCC数据,利用数学模型和ArcGIS分析了艾比湖流域1970—2009年近40 a来土地利用与覆被的变化过程。结果表明,在整个研究时段内耕地和城乡建设用地面积在不断增加,其中耕地面积的年平均变化率为5.21%,城乡建设用地为5.62%,其它土地利用类型的面积均减少;耕地和草地、未利用地与草地之间的转化比较明显;城乡建设用地的动态变化最大,水域的动态变化最小;转入贡献率中占优势的主要是未利用地、草地和耕地,转出贡献率占优势的主要是未利用地和草地。     

土地利用和覆被变化（LUCC）研究与土地整理

该文首先讨论了我国土地整理的内容及运作方式，并对目前国际土地利用和覆被变化（LUCC）的研究进展、主要内容和趋势，以及国内LUCC研究的状况等做了全面的阐述，在此基础上，分别从国家、区域及景观3个尺度层面重点讨论了LUCC研究与我国土地整理活动的结合方式与途径。     

国内LUCC研究进展综述

土地利用／覆被变化(LUCC)是全球环境变化的重要组成部分和主要原因之一，本文综述了国内LUCC研究在动态信息获取、土地利用／覆被分类与制图、驱动力探讨与模型建立、LUCC环境效应及与可持续发展关系等方面研究所取得的进展，并针对当前国内LUCC研究中存在的一些问题，认为今后LUCC研究应加强RS信息与其他来源信息的结合、完善LUCC模型功能以及构建综合的LUCC理论体系。     

土地利用/覆被变化（LUCC）的环境效应研究进展

土地利用/覆被变化（LUCC）是全球环境变化的重要因素之一,LUCC 的环境效应也是当前的研究热点。本文总结了近 20 年 LUCC 环境效应研究的主要成果和方法,并针对当前研究中的不足之处,对未来的研究趋势进行了讨论。该文首先分别从大气、土壤、水、生物和人类等环境因子方面讨论总结了 LUCC 环境效应的主要研究成果,继而从大气效应、水环境效应、土壤环境效应和综合环境效应等方面对常用的定量研究方法作了概括。作者认为今后应加强 LUCC 的综合环境效应、城市土地利用和城市扩张的环境效应等方面的研究,同时应重视服务于决策和管理的应用研究,提高环境监测和实验分析的技术水平,开发和完善基于 RS 和 GIS 空间分析功能的 LUCC 及其效应模型,以更有效和精确地评估土地利用变化所导致的环境影响。     

土地利用/覆盖及其变化的土水资源效应研究

土地利用/覆盖及其变化的土水资源效应是LUCC环境效应研究的重点。在分析土水资源以及土地利用与土水资源之间相互关系的基础上,对国内外土地利用/覆盖变化及其对土壤质量和水资源影响的研究现状进行回顾,指出LUCC土壤效应的研究主要集中在土壤养分和土壤侵蚀两个方面,LUCC水效应侧重水质、水量方面。在此基础上,提出了土地利用/覆盖变化土水效应研究中存在的侧重单项因素影响研究、反馈机制研究较少、综合动态模拟不够、研究尺度单一等问题,阐明了研究内容的综合性、研究尺度的多样性、研究方法的定量性等未来研究的趋势方向。     

黄土丘陵沟壑区县域耕地变化驱动要素研究——以安塞县为例

土地利用变化的驱动要素研究是当前土地利用／土地覆盖变化(LUCC)研究的热点和关键问题之一。黄土丘陵沟壑区因其严重的水土流失问题，成为全国实施退耕还林还草措施的重点区域之一。运用典型相关分析，通过对典型区安塞县耕地数量、耕地质量变化驱动要素的定量分析，探讨了县域耕地变化的驱动要素，并运用典型相关系数和冗余度分析，对诊断结果进行了检验。为进一步研究整个黄土高原地区实施退耕还林还草政策提供借鉴，为该区土地利用的合理调整和水土保持的有效实施服务。     

典型农牧交错区土地利用变化驱动力分析

农牧交错带土地利用/覆被变化的驱动力研究是生态环境演化内在规律的重要组成部分,可以科学指导该地区的可持续发展。该文以农牧交错带的典型区域——内蒙古翁牛特旗为例,从土地利用变化过程的空间角度,基于GIS以及相关数理统计软件,使用Logistic模型分析了土地利用/覆被变化的内部和外部驱动力。结果表明模型中耕地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离和农业气候区;草地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离、土壤表层有机质含量和到乡镇中心的距离;林地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离和海拔;空间异质性和土地利用变化过程的时间变量共同影响使用logistic回归模型来进行推断的能力;通过对草地logistic回归模型拟合度的检验,验证了不同土地利用类型变化的主要驱动力可以用空间统计模型来解释。