黄土高原流域土地利用/覆被动态演变及驱动力分析

该文采用土地资源数量变化模型和土地利用/覆被状态指数,研究了甘肃天水罗玉沟流域近20多年来土地利用/覆被的演变及驱动机制。研究结果表明：1986－2004年间,流域内坡耕地急剧减少、梯田迅速增加,林地和果园面积稳步提升。从土地利用类型转移变化看,梯田的转入速度略小于转出速度,为双向高速转换下的平衡状态;而灌木林转入速度小于转出速度,有规模减少的趋势。该地区土地利用类型在前期（1986－1995年）变化程度比后期（1995－2004年）更为剧烈。除特殊的地形地貌和气候因素外,政策、人口增长和经济发展等因素共同驱动土地利用类型的演变,特别实施天然林保护工程和退耕还林工程后,该地区土地利用状况有所好转。     

基于Logistic-CA-Markov模型的青岛市土地利用变化动态模拟

研究经济快速发展的沿海地区土地利用结构的变化并预测其未来发展趋势,可以为区域土地合理利用与配置提供参考。以青岛市为研究区,采用Logistic-CA-Markov耦合模型,基于2000年、2011年土地利用解译数据,结合DEM、人口、GDP、距离等因素模拟出2011年土地利用数据,与2011年解译数据对比,得到模拟精度为94.27%,说明模型拟合精度较高,接着对2022年、2033年土地利用空间格局进行了预测。Logistic-CA-Markov模型模拟的2011—2022年土地利用类型将保持2000—2011年的变化趋势,表现在耕地、水域、未利用土地面积减少,林地、草地以及城乡、工矿、居民用地面积增加,2022—2033年城乡、工矿、居民用地面积仍然增加,但是增加速率明显小于2011—2022年。研究结果表明,Logistic-CA-Markov耦合模型具有较高的模拟精度,可以应用于模拟多类土地利用类型之间的演变。该研究可为青岛市的土地规划、管理和决策提供依据,同时对保护和改善生态环境具有现实的指导意义。     

基于CLUE-S和Dinamica EGO模型的土地利用变化及驱动力分析

为了探究中国土地利用变化驱动机制和未来土地利用状况,该文利用中国科学院资源环境科学数据库中的2000年和2005年土地利用数据,结合区域土地利用变化与影响模型CLUE-S(the conversion of land use and its effects at small regional extent)和面向地理过程动态环境模型Dinamica EGO(environment for geoprocessing objects)模拟2000-2020年中国土地利用状况,并借助于Logistic回归结果和贝叶斯估计结果,探讨了中国2000-2005年土地利用适宜性和土地利用变化的驱动力空间特征。以2005年土地利用数据对模拟结果进行验证表明,CLUE-S模型和Dinamica EGO模型在LUCC预测上与实际结果一致性较好,并且CLUE-S模型在预测总体精度上优于Dinamica EGO模型。但在土地利用变化类型的数量预测上,Dinamica EGO模型的Markov过程可以准确预测,并且Dinamica EGO模拟的土地利用变化在空间分布上与经验结果较一致。从2020年中国土地利用预测结果来看,耕地、林地、水域和建设用地将会增加,草地会出现大面积的缩减,未利用地在CLUE-S模型预测中出现增加,而在Dinamica EGO模型中减少。该文可为国土资源规划和耕地资源保护政策的制定提供科学依据。     

基于Logistic-CA-Markov耦合模型的彬州市LUCC多情景模拟

土地利用变化多情景模拟可为区域的土地规划、生态城市建设和区域生态环境保护提供科学的参考依据。基于彬州市2009年和2019年土地利用数据,运用GIS软件空间分析功能和土地利用动态模型对研究区土地利用变化进行时空分析,从自然因素和社会经济因素中选取7种驱动因子,用Logistic模型进行回归分析,再运用Logistic-CA-Markov耦合模型,以研究区2009年土地利用为基期,模拟2019年土地利用变化并对预测结果精度验证。最后以2019年为基期数据,在自然发展、生态保护和限制城市过度开发3种情景下,预测了2029年研究区土地利用类型的空间格局。结果表明:研究区10年间的土地利用综合动态度为5.57%,土地利用变化显著; 驱动因子的回归分析通过有效性检验,预测2019年土地利用变化的Kappa系数值为0.761 2,预测结果可信。在自然发展情景下,2029年彬州市建设用地面积增长40.54%,耕地和水域面积分别减少27.31%,3.84%,或对研究区的生态平衡造成威胁; 在生态保护和限制城市过度开发两种情景下,建设用地面积得到控制,水域、耕地等生态用地得到保护,有利于彬州市的可持续发展。     

宁夏回族自治区生态系统服务价值时空演变及其驱动力

为了研究干旱半干旱地区土地利用变化及其ESV时空演变特征与驱动机制,基于2009-2017年研究区土地利用变更数据,采用土地利用动态度、ESV评估模型、SPSS以及空间自相关模型,定量分析了研究区ESV时空演化特征及其驱动因素。结果表明:(1)草地和耕地是研究区主要的土地利用类型,研究期间城镇村及工矿用地、交通运输用地面积动态度变化较大,其余各土地利用类型动态度变化度较小;(2)ESV总价值逐年下降,由2009年的902.58亿元下降至2017年的890.6亿元,空间上呈现出中部高、南北低的分布格局,各单项服务价值均呈下降的变化趋势,而林地和水域面积的减少,是导致调节服务和支持服务减少的主要原因;(3)ESV时空差异主要驱动因素为人口密度、城市化率以及人均GDP和境内外旅游收入;(4)空间相关性结果表明,ESV变化率与城镇化率、人均GDP以及人口密度呈负相关关系,且高-高和低-高集聚主要集中在南部地区,而高-低集聚主要集中在北部地区。生态用地面积的减少是ESV下降的主要原因,因此,增加和维护生态用地,控制城镇用地扩张是提升研究区ESV的关键。     

新乡市土地利用动态变化分析

运用1996～2003年土地利用数据,对新乡市土地利用动态变化和驱动力进行了深入分析。结果表明：8年来新乡市建设用地显著增加,耕地、水域面积明显减少;土地利用结构仍以农业用地为主,但各地类间转换激烈;耕地质量总体上呈下降趋势;采用逐步回归分析方法,得出城市化水平和人均GDP是影响新乡市常用耕地变化的主要驱动因子;土地数量结构多样性指数和综合程度指数均呈显著增长态势,表明新乡市土地利用结构趋于合理,土地利用强度明显增强。     

基于CA-Markov模型的藉河流域土地利用变化动态模拟

为了探讨黄土丘陵沟壑区藉河流域的土地利用变化规律及驱动力,基于1995和2008年两期遥感影像解译得到的土地利用数据,通过土地利用动态度模型和空间测算模型对藉河流域土地利用类型的动态变化程度进行分析,并运用CA-Markov模型对2022年土地利用空间格局进行预测.结果表明,空间分析测算模型由于同时考虑了各土地利用类型的空间转移及新增过程,能更为准确地测算出各种土地利用类型的动态变化程度与速率;CA-Markov模型预测结果表明,整个流域总体的Kappa系数为0.9515,预测结果可信;除草地和未利用地外,2008-2022年期间其他土地利用类型继续原有的变化趋势,到了2022年表现出坡耕地、草地、水域和未利用地面积减少趋势,梯田、林地和居民地面积呈增加趋势.黄土丘陵沟壑区水土流失严重,此研究有助于加强土地资源的保护和实施退耕还林还草等措施,为当地土地利用规划管理提供参考.     

新乡市土地利用动态变化分析

运用1996-2003年土地利用数据,对新乡市土地利用动态变化和驱动力进行深入分析.结果表明:8 a来新乡市建设用地显著增加,耕地、水域面积明显减少;土地利用结构仍以农业用地为主,但各地类间转换激烈;耕地质量总体上呈下降趋势;采用逐步回归分析方法,得出城市化水平和人均GDP是影响新乡市常用耕地变化的主要驱动因子;土地数量结构多样性指数和综合程度指数均呈显著增长态势,表明新乡市土地利用结构趋于合理,土地利用强度明显增强.     

1980－2005年太湖地区土地利用变化及驱动因素分析

为了定量化研究土地利用变化特征及其驱动因素,该文应用遥感和GIS技术,分析江苏省环太湖地区1980-1990年、1990-2000年、2000-2005年3个不同时段土地利用的数量变化特征及土地利用类型的空间转换特征,并对研究区各时段土地利用变化的驱动因素进行探讨。结果表明:25a江苏省环太湖地区土地利用类型发生了复杂变化,3个不同时段土地利用变化特征各不相同且具有明显的区域差异性;区域土地利用程度持续增加,土地利用仍处于发展期;从土地利用类型转移变化看,建设用地转入的速度远大于转出的速度,有规模增加的趋势,而水田、旱地、林地的转入速度小于转出速度,存在规模减少的趋势。人口数量的增加、工业化、城市化带来的经济发展与土地管理政策等人类活动是江苏省环太湖地区土地利用类型转换的主要驱动因素。尽管近年来江苏省环太湖地区的土地开发利用取得了巨大的经济收益,但部分人类经济活动给区域农业的发展及土地资源的可持续利用带来巨大压力,甚至导致以水田为主的区域耕地资源质量的进一步退化。该研究为江苏省环太湖地区土地资源的可持续利用及人-地关系的协调发展提供科学依据。     

基于马尔科夫模型的吐鲁番市土地覆被动态变化研究

以吐鲁番市1990年TM影像解译数据和2005年、2011年的土地利用图为数据源,通过建立马尔科夫模型来预测该地区土地覆被变化情况。马尔科夫模型的预测精度与模拟步长密切相关,因此,首先以1990年为基础年,基于不同的模拟步长,预测2005年的各地类面积,并与其实际面积相比较,找出最佳模拟步长。其次,用该最佳步长预测2011年以后的土地覆被变化,由此分析该地区土地利用程度和土地利用空间变化动态度。研究表明:（1）未利用地和草地相互转换数量较大;（2）2005年后耕地减少较为迅速,供需矛盾日益突出,基本没有实现耕地占补平衡;（3）在21年间水体减少近6 000 hm²,很可能与全球气候变暖有关;（4）由于建设用地和园地的变化而使得土地利用程度逐年提高,说明经济的发展是土地覆被变化的重要因素;（5）人为因素是土地覆被变化的主要原因,人们正采取越来越有力的手段影响着土地覆被变化。基于上述结论,文章提出了相应建议。     

基于生态足迹的宁夏生态环境可持续发展研究

基于修正后的生态足迹模型测度了宁夏2000—2013年生态足迹和生态承载力的变化趋势,引入足迹深度和足迹广度模型,探讨宁夏自然资本利用状况,加入万元GDP生态足迹、生态足迹多样性指数和发展能力指数作为补充,对宁夏的可持续发展能力进行测算。结果表明:（1）研究期内,宁夏全区人均生态足迹由1.601 8增长到2.915,人均生态承载力由1.175平稳下降到1.005,生态赤字增长了2.58倍,宁夏的生态承载力已超负荷;（2）人均足迹深度从1.833上升到3.294,人均足迹广度维持在0.608 5～0.852 9,资本流量已经不能满足人们日常消耗,资本存量的利用已然成为宁夏社会经济发展的必需。2013年,宁夏需要约3.29倍的国土面积才能维持自身的发展。（3）万元GDP生态足迹由3.009降到0.743 6,发展能力指数由2.630 7上升到4.748 2,表明宁夏的自然资本利用效率正逐步提高,具备一定发展空间,但是生态足迹多样性指数数值较低,说明宁夏的自然资本利用方式不均衡,生态系统处于不稳定状态。未来应通过加快产业结构升级、降低能源消耗率、提高耕地利用效率、合理规划城镇土地利用等方式来优化自然资本利用状况,减少生态环境压力。     

基于生态足迹理论的内蒙古生态承载力评价

生态足迹理论是研究区域资源可持续发展水平的重要基础,对制定科学的区域发展规划具有重要意义。通过获取的各种资源环境数据,结合不同的生态足迹模型,测算了内蒙古2001—2014年的人均生态足迹、人均生态承载力、生态盈余、生态赤字、万元GDP生态足迹等指标。结果表明:2001—2014年人均生态足迹呈快速增长趋势,由4.158 9hm2/人增至22.948 1hm2/人,年均增长率为14.59%。各类生态生产性土地人均生态足迹为:化石能源用地耕地草地建设用地林地水域,平均占有比例分别为65.22%,22.51%,10.34%,0.84%,0.82%和0.27%。由于人均生态足迹逐年增大,其增长率远高于可利用人均生态承载力的增长率,导致2001—2014年一直处于生态赤字状态,生态赤字的出现主要是由不断加大原煤、原油等化石能源用地的生态足迹造成的。人均万元GDP生态足迹总体呈现下降趋势,该指标说明研究区正处于能源利用转型期。最后,分析了生态足迹理论研究方法的不确定性来源,并给出了进一步改进的途径。该研究对内蒙古践行"生态文明",构建北方生态安全屏障,实现经济社会可持续发展具有重要指导意义。     

喀什市城市化发展与建设用地结构变化之间的关联性

[目的]分析城市化与建设用地结构变化之间的关联性,为城市长期可持续发展提供一定的科学依据。[方法]用2009—2013年统计数据,先用相关统计法分析喀什市城市化与建设用地结构变化的一般特点和变化趋势,在此基础上,用灰色关联法分析其相互关联性。[结果]研究时段内3种建设用地类型发生了较明显的变化,其中城镇村及工矿用地所占比重始终占最大优势;城市化与建设用地结构变化之间有显著的关联性,非农业人口比重、人均GDP、建成区面积和人均日生活用水量等指标与建设用地之间的关联度都在0.65~0.85之间,属于强关联,人均公园绿地面积的关联度在0.35~0.65之间,属于中度关联;城市化指标与建设用地指标之间有较强的相互关联性,平均关联系数都大于0.65。[结论]喀什市城市化与建设用地结构变化之间存在着较强的关联性。合理调整人口结构和规模,统筹兼顾人口、经济、空间、社会、环境城市化发展,有效并合理利用有限资源并优化配置土地资源等是喀什市可持续发展的有效措施。     

退耕还林对河北顺平县土地利用变化及生态系统服务价值的影响

退耕还林工程的实施,使区域的土地利用与生态环境发生了变化。为定量研究该区域退耕前后土地利用与生态服务价值的变化情况,本文应用Costanza生态系统服务价值计算公式和谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表,对顺平县2001-2008年土地利用变化对生态系统服务价值的影响进行了分析。结果表明:土地利用变化主要体现为耕地、其他农用地、未利用地的减少和园地、林地、建设用地和水域的增加;顺平县的生态系统服务价值在退耕还林期间呈逐年增加的趋势,其生态服务价值与总人口、GDP和农民人均纯收入均表现为显著正相关,反映出退耕还林工程对其生态、社会、经济等方面均起到了一定的积极作用。     

陕南地区县域土地利用绩效评价

区域土地利用绩效评价及障碍因子识别是区域土地资源可持续利用的重要基础.以陕南地区为例,从影响土地利用绩效的自然、社会经济和环境因素等方面选取16个指标,构建土地利用绩效评价指标体系.运用综合指数法和障碍度模型,对陕南地区土地利用绩效进行评价.结果表明:(1)陕南各县区土地利用绩效总体上处于中等水平且空间差异明显.陕南地区土地利用绩效空间分异与城市化进程和社会经济发展水平基本一致;(2)陕南各县区的土地利用绩效与土地利用结构信息熵空间分异规律并不严格一致,汉台区的土地利用绩效和土地利用结构信息熵均最高,岚皋县和镇坪县的土地利用绩效最低,而留坝县和佛坪县的土地利用结构信息熵最低;(3)各县区土地利用绩效指标层主要障碍因子各不相同,森林覆盖率、垦殖指数、人均建设用地面积、复种指数、地均GDP、地均固定资产投资、单位工业用地水泥量、人均收入和单位建设用地产值9项指标成为陕南地区土地利用综合绩效的主要障碍因素.最后,根据评价结果提出了相应调整措施.     

贵阳市耕地面积变化的驱动力研究

根据贵阳市1996—2009年的统计资料,选取总人口、国内生产总值、农业机械化水平、城镇化率等12个社会经济因子,运用SPSS数据处理软件进行相关分析和主成分分析,对近14a来贵阳市耕地面积变化趋势以及变化因子进行了综合分析研究,并揭示了引起耕地数量变化的驱动机制。结果表明,近14a来贵阳市耕地面积总体呈下降趋势,人均耕地面积变化态势与总耕地数量变化保持一致。通过主成分分析得出导致贵阳市耕地面积变化的驱动因素为人口的增长,经济的发展和农业科技水平的进步。在此基础上提出了保护耕地的措施,以确保该市耕地资源得到安全和可持续利用。     

基于改进三维生态足迹模型的张家口市生态可持续性评价

[目的]定量分析张家口市2003—2013年的生态可持续发展状态,并对未来生态可持续发展趋势进行预测,以期为张家口市生态系统结构优化及生态建设和管理提供决策依据。[方法]应用改进三维生态足迹模型,核算张家口市各土地利用类型的三维生态足迹,并运用GM(1,1)灰色预测模型预测其未来生态可持续变化趋势。[结果]2003—2013年张家口市人均生物承载力整体不断减少,人均生态足迹、人均生态赤字、人均生态足迹深度与人均生态足迹广度均呈整体增加趋势;化石燃料土地、建筑用地、水域、耕地、草地与林地的人均生态足迹均呈增加趋势;除草地和林地外,其他生物生产性土地人均生物承载力不断减少;建筑用地、耕地与林地表现为生态盈余,人均生态足迹深度处于自然原长;化石燃料土地、草地与水域呈生态赤字状态,草地与水域人均生态足迹深度不断增加;2014—2020年人均生态足迹将逐年增加,人均生物承载力将逐年减少,张家口市生态发展处于不可持续状态。[结论]未来应采取开发新型能源,发展生态农业、旅游业,增加生态用地面积等措施来缓解生态环境压力,提高区域可持续发展能力。     

河南省耕地流转价格空间分异及形成机制分析

为探究耕地流转价格的空间结构及其形成机制,该文以河南省耕地流转租金为研究对象,综合运用空间关联分析研究了耕地流转租金的空间集聚状况和空间布局,并通过建立指标体系,采用相关分析和空间计量模型去揭示耕地流转租金空间格局的形成机制。研究结果表明,在全局趋势上,河南省耕地流转租金在东西方向呈现明显的倒“U”型,在南北方向上总体呈北高南低的态势;全局Moran’s I达到0.63,表明耕地流转租金在空间上呈现明显的集聚现象;热点分析发现耕地流转租金的热点区和次热点区集中分布在南太行山前平原和豫东平原地区,次冷点区域分布于次热点区外围,冷点区主要布局在豫西伏牛山区和豫东南大别山区;相关分析表明耕地流转租金与耕地平均质量等别、国内生产总值(gross domestic product,GDP)、公共财政预算收入和农民人均纯收入等影响因子具有显著的统计相关性和空间耦合性;空间计量模型结果显示,空间误差模型(spatial error model,SEM)的拟合效果优于空间滞后模型(spatial lag model,SLM),其中耕地平均质量等别、GDP和农民人均纯收入在模型中分别通过了0.01水平的显著性检验,公共财政预算收入通过了0.05水平的显著性检验;共线性诊断结果显示GDP与公共财政预算收入和农民人均纯收入之间存在共线性,从而解释了GDP在空间计量模型中系数为负的原因;逐步回归分析发现当模型只引入耕地平均质量等别和农民人均纯收入2个变量时达到最优。基于以上分析可知:河南省耕地流转租金在省域空间上并非随机分布,而是呈现很强的空间自相关性;在耕地流转租金空间格局的形成机制上,耕地流转租金受自然和社会经济因素的综合影响,其中耕地平均质量等别和农民人均纯收入较GDP、公共财政预算收入对耕地流转租金的影响更显著。     

省域水资源可持续利用效率分析

我国正面临着严峻的水资源短缺、水质恶化和水生态退化问题,高效、可持续地利用水资源至关重要。为了通过省域之间的相互比较来提高我国省域水资源可持续利用效率,本文从水资源可持续利用的基本要求出发,以国土面积和Ⅲ类以下水资源量为投入变量,以地区生产总值和人口数量为产出变量,应用DEA(BCC)-Tobit两步法测算了中国26个省域水资源可持续利用相对效率,分析了影响省域水资源可持续利用效率的关键因素。结果表明,规模偏大与不合理用水导致我国省域水资源的可持续利用效率总体较低,综合效率均值为0.303,纯技术效率均值为0.592,规模效率均值为0.513。水资源可持续利用效率的省际差异很大,综合效率值的变异系数达1.010,效率提升的潜力很大。第一产业增加值占地区生产总值的比重、单位国土面积环保投资额和耕地占国土面积比重是影响省域水资源可持续利用效率的3个关键因素,影响系数依次为0.015 7、0.014 2和0.004 9。综合分析可知,在充分保护和持续利用耕地的基础上推进工业化、城镇化和农业现代化,调整经济发展结构,加大环保投资有利于提高省域水资源可持续利用效率。