近40年来三峡库区农村人口与居民点用地演变脱钩及驱动效应分析

三峡库区是以山地和丘陵为主而组成的独特的移民与生态敏感地理单元,库区农村居民点因受自然条件影响及人类活动的双重扰动,具有利用形态特殊性和驱动机制复杂性等特征。该研究基于人地关系视角,构建分析框架,采用核密度、Tapio脱钩模型和对数平均迪式指数分解法（LMDI,Logarithmic Mean Divisia Index）,分析三峡库区1980-2019年农村人口与农村居民点用地演变脱钩及驱动因素,揭示了库区人口变动与农村居民点演变的作用关系,为协调库区人地关系,完善库区国土空间治理提供依据。结果表明：1）近40 a来,库区农村人口与农村居民点用地变化趋势相反。1980－2019年间,三峡库区农村人口持续减少,近40 a净减少714.75万人,同期库区农村居民点用地净增加11 992.88 hm2,农村居民点用地面积增加主要来源于耕地占用。2）研究区衰退负脱钩和强负脱钩是农村居民点和农村人口动态变化的主要状态,1990－2000年及2000－2010年农村人口和农村居民点的强负脱钩区县数比2010-2019年和1980-1990年多,农村居民点用地规模伴随着农村人口的减少,不减反增趋势明显,农村人口与农村居民点规模严重失衡。3）城镇化效应和利用集约度效应为增量效应,正向促进了农村居民点规模的扩张,而城乡人口结构效应是抑制农村居民点规模扩张的主导因素,区域总人口效应在1980－1985年间与2000－2019年间促进了农村居民点扩张,1985－2000年间抑制了农村居民点扩张,农村居民点规模扩张主要受居民点集约利用粗放的影响,区域总人口效应为减量效应的区县主要位于中部及东部区县,明显受库区移民使人口流出的影响。     

中国不透水面变化与社会经济协调发展的耦合关系

[目的] 探究21世纪以来中国不透水面与社会经济耦合协调发展动态,解析景观城市化与社会经济发展的矛盾与协同的时空格局,为开展差异化的区域水土保持和城乡发展策略制定提供科学依据。[方法] 运用脱钩模型和耦合协调度模型开展2000—2018年中国355个市域单元的不透水面与社会经济耦合协调发展的时空变化特征。[结果] ①中国不透水面持续扩张与社会经济发展整体上基本不同步,存在显著的区域差异。2000—2018年不透水面扩张总体上落后于经济发展,但东北和华北地区不透水面扩张速度相较于经济增长速度经历了从落后到超前的过程,弱脱钩类型占比下降了38.59%,负脱钩型占比上升了30.70%。不透水面与人口的耦合关系中,全国市域尺度的不透水面扩张基本超前于人口增长,其中华中、西北和西南等地最为显著,导致强负脱钩型占比增加了23.94%。②2000—2018年不透水面与社会经济的耦合协调度随不透水面变化率的上升而降低。在增长25%以下的不透水面变化率区间内,不透水面—经济与不透水面—人口的耦合协调关系,表现为显著的拮抗关系。[结论] 21世纪以来中国景观城市化过程与社会经济的动态关系趋向不协调,未来应严格控制城乡不透水面向外蔓延,提高土地集约利用程度,促进城乡可持续发展。     

转型背景下城乡建设用地演变特征及驱动力——以江西省为例

科学厘清城市与乡村建设用地不同演变模式及其驱动力差异对于统筹城乡土地资源配置具有重要意义。选取江西省为案例区,以城乡建设用地矢量数据为基础,综合运用数理统计、空间分析和土地利用转移网络等研究方法,定量分析了城乡建设用地的时空演化特征及其驱动机制。结果显示:(1)江西省城镇用地与农村居民点面积呈现"双增"态势,城镇用地扩张速度快于农村居民点面积增长速度,城镇用地集聚特征明显,农村居民点散乱化特征突出。(2)城乡建设用地增量扩张型区域均占据主导地位,城乡建设用地增减变化具有显著地域差异。(3)既有城镇用地性质相对稳固,新增用地来源较为广泛,而新增农村居民点主要来源于耕地。(4)尝试从市场层面和政策层面探究城乡建设用地变化的驱动力差异,发现在城乡土地资源二元化制度安排下,市场力和政策力对城乡建设用地的驱动作用表现出明显差异性。     

基于脱钩理论与LMDI模型的农村居民点演化特征及驱动因素分解

为研究中国农村人口与农村居民点用地变化协同关系和驱动因素,以促进农村居民点用地集约利用,该文基于农村人地变化脱钩和城乡人口转型视角,以全国和31个省级行政区域为研究区,将Tapio脱钩模型和对数平均迪式指数分解法(logarithmic mean Divisia index,LMDI)应用于农村人地协调演化研究及驱动效应分解。结果表明,近20 a来,中国城乡发展经历了快速转型,农村常住人口持续减少,降幅约为30.7%,而同期农村居民点规模不减反增,农村人地演化关系失衡,建设用地趋于粗放利用;中国及各地区农村人口和居民点变化的脱钩关系主要表现为强负脱钩,其中东部和西部地区负脱钩程度较为严重,且负脱钩程度总体上呈加剧趋势;1996—2008和2009—2016年期间,中国农村居民点规模分别增加了2.020×105 hm2、7.275×105 hm2,其中农村居民点利用集约度效应、城乡人口结构效应、城镇化效应、区域总人口效应的贡献量分别为33.497×105、-116.833×105、71.813×105、13.544×105 hm2和36.689×105、-68.271×105、32.164×105、6.692×105 hm2;不同时段各效应贡献度不同,1996—2008年城镇化效应大于农村居民点利用集约度效应,而在2009年之后,农村居民点利用集约度效应逐渐超过城镇化效应,成为农村居民点增加的主导因素。     

滨海地区建设用地扩张、利用效率及脱钩关系——以江苏省大丰区为例

提升城镇土地利用效率、促进城镇高质量发展成为区域可持续发展和国土空间优化的重要内容和有效途径。以江苏大丰区为例,基于土地利用变化历史数据和驱动机制完成2025年滨海地区土地利用格局的预测模拟,构建了随机前沿函数模型,实现建设用地利用效率数量特征与时间过程的定量刻画,形成建设用地利用效率与建设用地扩张脱钩关系的地理区域变化规律的客观表达,提出了新时期大丰区应坚持"严控增量、盘活存量、提升质量"的建设用地利用基本策略。结果表明:(1) 2016—2025年大丰区耕地、沿海湿地和水域等生态用地继续减少,建设用地增长32.47 km~2,侵占沿海湿地和水域以及向沿海扩张是主要特征;(2) 2000—2025年建设用地利用效率持续增长,镇级平均建设用地利用效率先后由0.592(2000年)提升至0.665(2016年)和0.682(2025年),地区差别化的产业结构和土地利用主体功能是建设用地利用效率空间差异的主导因素。(3) 2000—2012年乡镇建设用地利用效率与建设用地扩张总体处于强脱钩关系,2012年后建设用地扩张、利用效率提升均放缓,总体表现为复钩和负脱钩关系。滨海地区建设用地利用效率与建设用地扩张脱钩关系时空演变规律可为国土空间优化利用、滨海土地资源管理提供参考,研究框架与方法集成是兼顾建设用地扩张和效率提升研究课题的有益补充。     

喀斯特山区城乡人类活动强度及其效应时空演变研究

[目的]探究城镇与乡村人类活动强度,以及城镇与乡村地区人类活动的经济效应、生态效应的时空演变,为全面定量评估城乡人类活动机制、生态文明建设与社会经济发展等提供一定理论支撑和决策指引。[方法]通过构建城镇与乡村地区的人类活动强度指数、人类活动强度阈值及人类活动效应等模型方法,对贵州省各地市城乡人类活动强度及阈值演变进行了研究。[结果]2010—2018年,贵州省各地市乡村人类活动强度减弱(降低7.57%～28.57%),城镇人类活动强度增强(增加22.72%～124.83%),城镇人类活动强度大于乡村人类活动强度。各地市乡村人类活动强度最低与最高阈值总体呈降低变化,但多数地市超过最高阈值(1.02～1.62倍),山区土地系统承受较高乡村人类活动强度影响。各地市城镇人类活动强度阈值呈增加变化,2018年城镇人类活动强度趋近最高阈值(0.940～0.997倍),城镇人地系统承受着较大压力。各地市单位城镇人类活动经济效应与单位乡村人类活动生态效应均呈增长变化(年均增长率8.60%～13.53%),单位乡村人类活动生态效应比城镇人类活动经济效应更显著(2.24～14.84倍)。[结论]尽管贵州省...     

甘肃省武威市凉州区耕地占用与经济发展的脱钩关系

[目的]对甘肃省武威市凉州区耕地占用与经济发展的关系进行实证研究,为经济发展中的凉州区的耕地保护工作提供参考。[方法]选取建设占用耕地量、非农GDP产值两个指标作为主要指标,并对非农GDP进行重新界定,采用改进的脱钩分析方法。[结果](1)凉州区2001—2010年建设占用耕地与非农GDP的关系主要呈现出7种状态,即强负脱钩、扩张负脱钩、强脱钩、衰退脱钩、衰退连接、弱脱钩、扩张连接,表现为强脱钩和弱脱钩的状态期数合计占统计期数的40%,总体上有2个年期处于强脱钩状态;(2)脱钩弹性曲线总体上表现出M形变化,呈现出"非理想状态—畸形状态—理想状态"的周期性变化,且凉州区近年来都表现为脱钩的理想状态,经济发展摆脱了以牺牲耕地资源为代价的经济增长方式。[结论]对非农GDP进行了重新界定,改进了脱钩的研究方法,研究结果及产生脱钩的原因与凉州区的实际情况相吻合。     

城市建设用地扩张与能源消耗碳排放相关效应

通过收集武汉市2001—2013年建设用地与能源消耗数据,采用IPCC碳排放估算方法、Tapio脱钩分析、反弹效应分析等方法,分析了建设用地和能源消耗碳排放在时间序列上的变化特征,探究了二者的相关效应。结果表明:武汉市2001—2013年建设用地逐年不断扩张,2001—2005年扩张缓慢,2006—2013年开始快速扩张;能源消耗碳排放2001—2006年快速增长,2007—2013年增长速度出现波动;建设用地扩张与能源消耗碳排放仅5年表现脱钩,并未达到完全脱钩;推动能源消耗碳排放增长的主要因素是建设用地扩张效应与财富效应,它们几乎抵消了技术进步所带来的减排效应。显示城市建设用地扩张与能源消耗碳排放之间依然存在明显的相关效应,为实现低碳发展,武汉市城市建设用地的有序扩张和减排工作还需要进一步加强。     

徐州市农业碳排放时空特征与脱钩效应

[目的] 分析徐州市时空尺度下农业碳排放时空特征与脱钩效应,为江苏省徐州市及其周边资源型城市未来农业的绿色高质可持续发展以及农业经济的良性增长提供理论与数据参考。[方法] 采用排放系数法测算2000—2020年时空尺度下徐州市农业碳排放总量、强度和结构,而后基于Tapio脱钩模型分析其与农业经济发展间的脱钩关系。[结果] ①徐州市农业碳排放变化趋势总体呈“快速上升—波动上升—快速下降”3阶段,从2000年的1.61×10⁶ t先增后减至2020年的1.69×10⁶ t,形象地表现为“M”形。对农业碳排放贡献率大小依次是耕地利用(46.44%)、作物种植(31.90%)和牲畜养殖(21.66%),化肥是最主要碳源。②徐州市各区(县、市)农业碳排放量差异明显,经历了由升到降的长期演化进程,空间层面上总体呈现出“中部高,周边低”的分布格局,邳州市最为突出; ③徐州市农业碳排放与农业经济发展总体经历了“弱脱钩—强负脱钩—扩张负脱钩—强脱钩”的变化历程,且“十三五”以来主要表现为强脱钩。[结论] 徐州市农业碳排放随着低碳减排理念的不断深入而日趋合理,农业经济发展也取得了一定成效。     

基于脱钩理论的烟台市碳排放效应分析

[目的]通过分析烟台市2000—2011年碳排放与经济发展之间的关系,为烟台市碳减排及发展低碳经济提供参考。[方法]基于土地利用碳源/碳汇研究的理论框架和计算模型,首先对烟台市土地利用、能源消费等数据进行分析,计算了不同土地利用类型的碳源/汇。然后利用Tapio脱钩模型分析该区碳排放与经济发展之间的脱钩弹性关系。[结果](1)建设用地是主要碳源,其面积与净碳排放量成倒U型库兹涅茨曲线关系。(2)林地为主要碳汇,其他用地影响较小且主要表现为碳汇。(3)烟台市净碳排放量在2001—2011年持续增长,年均增长率不断降低。[结论]烟台市碳减排工作已取得一定的成效,但减排形势依然严峻。其经济发展3个阶段(连接阶段、脱钩阶段Ⅰ和脱钩阶段Ⅱ)分别对应于其碳排放的高速增长、较快增长、稳定阶段这3阶段。     

基于投入视角的山东省农地利用碳排放与经济发展脱钩研究

[目的]分析山东省2000—2012年农地利用碳排放与经济发展关系,为该区碳减排工作和农业相关政策的制定提供理论依据。[方法]基于农地利用的投入视角,采用碳排放计算模型和脱钩弹性测算方法,计算了2000—2012年山东省17个地级市农地利用碳排放量,及其与经济发展的脱钩关系,将该省划分为不同的脱钩类型,揭示两者的时空演变规律。[结果](1)2000—2012年山东省碳排放量增量显著,由7.12×106 t升至8.39×106 t,年均增长9.77×104 t,潍坊市的碳排放量最大,莱芜市的排放量最小。(2)山东省农地利用碳排放强度存在显著的空间差异性,呈东高西低的空间分异格局。(3)山东省主要表现为强脱钩与弱脱钩并存的状态,并以强脱钩为主。(4)山东全省脱钩类型空间分布规律较明显,强脱钩分布广泛,弱脱钩集中于西南地区。[结论]山东省农地利用碳排放和经济发展存在一种科学的、合理的脱钩弹性关系,但仍需加大对于农地利用的科技投入,合理分配农用物质的投入比例。     

基于脱钩理论的建设占用耕地与经济发展关系研究——以安徽省为例

[目的]对安徽省建设占用耕地与经济发展的脱钩情况进行分析,旨在为安徽省实行差别化土地政策提供理论依据。[方法]基于脱钩系数框架,以安徽省2002—2013年建设占用耕地变化情况为基础,采用省级时间序列开展。依据2013年各市脱钩系数差异对安徽省的16个地市进行区域划分,详细剖析不同区域的脱钩特点及其形成原因。[结果]安徽省建设占用耕地与经济发展脱钩状态在时间上呈现波动态势,其中农业经济发展与建设占用耕地偏强脱钩型,非农经济与建设占用耕地的脱钩态势仅仅在2005—2007年出现好转迹象,从2008年开始均出现反弹现象;2013年的脱钩情况在区域间存在明显差异性,且脱钩类型分布情况与区域产业分工情况之间存在较强对应关系。[结论]政府应加强对建设占用耕地的审批和监管力度,加大对现代农业的支持力度,提高耕地的利用率和产出率,积极推进产业结构调整和主体功能区建设,从而实现建设占用耕地与经济发展的强脱钩。     

广西北部湾经济区土地资源利用与经济增长脱钩分析

[目的]分析广西北部湾区域经济增长与土地资源利用的脱钩关系,揭示二者脱钩程度的空间演变规律,为实现区域经济增长与土地资源利用协调发展提供科学依据。[方法]应用Tapio脱钩模型对广西北部湾经济区2007—2016年土地资源利用与经济发展脱钩程度、时序演变和空间发展规律进行定量评价和综合分析。[结果]广西北部湾经济区土地利用与经济增长基本处于脱钩状态,且有由弱脱钩向强脱钩转化的趋势。从产业类型上看,第一产业GDP与耕地以强脱钩为主且伴有弱脱钩和扩张性耦合状态;第一产业GDP与林地以弱脱钩为主且有向强脱钩转化的趋势;第二、三产业GDP与建设用地始终处于弱脱钩状态。[结论]广西北部湾经济区土地利用与经济增长永续脱钩的实现,不仅要继续优化产业结构,还应立足全局和区域协调发展,继续重视国土空间优化,并通过提高海洋资源综合开发能力,全面建设生态空间,实现经济增长和土地利用的协调发展。     

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。     

城市化进程中县域土地利用类型的转移特征及其对热环境的影响

[目的]评估城市化过程中土地利用类型的转移特征及其对热环境的影响,为优化土地利用格局和低碳背景下区域发展和管理提供科学依据。[方法]以浙江省海盐市为例,基于4期Landsat卫星影像,解译土地利用类型并反演地表温度,通过县域土地利用转移矩阵和热效应贡献度指数,分析城市热岛的时空分布及土地利用类型转移特征对热环境造成的影响。[结果] 2007—2017年10 a间,海盐县中心城区的建成区明显扩张,土地利用类型格局变化显著,土地利用动态度达42.3%。城市用地面积显著增加,转入比率达44.1%,主要由植被与道路转入;植被覆盖面积明显减少,转出比率达51.2%,主要转移为城市用地和道路。城市高温区分布从聚集的岛状逐渐分散化,向建成区边缘转移。城市用地的热贡献度最大,伴随着其面积的增加,其热贡献度从2007年的59.6%上升到2017年的87.5%。[结论]城市用地是影响海盐县中心城区热环境的决定性因素,城市化进程中,合理有效地规划和控制建成区的扩展,是减缓热岛效应的重要措施。     

灞河流域产流产污的时空特征模拟研究

[目的]探究灞河流域非点源污染物总氮(TN)和总磷(TP)时空演变特征及其与年径流量的负荷关系,提出污染负荷的空间分布规律,为流域规划治理提供思路。[方法]以1996年和2017年两期土地利用数据和2001-2017年灞河流域降雨数据为基准,基于GIS技术和AnnAGNPS模型开展现状模拟与情景设计。[结果]①相比1996年,2017年林地和耕地的面积减少,建设用地、水域等面积增多;模拟结果显示建设用地产流定额增加,TN负荷定额增加,TP负荷定额增加;林地产流减少,TN负荷减少,TP负荷减少;水域的产流、TN和TP负荷基本无变化。②2017年建设用地TN污染负荷相比1996年(5.24 kg/hm²)增加到16.13 kg/hm²,一定程度上反映了灞河流域近20 a城市非点源污染的严重性。③径流最大的区域是清峪河、灞河上游、清河以及辋川河这4个子流域。当径流值大于4.00×10⁸t时,TN和TP污染物负荷处于高负荷状态。④辋川河、库峪、岱峪以及清峪这4个子流域的TP,TN负荷分布占到了灞河整个流域的50.32%,56.09%。[结论]目前非点源污染是灞河流域的主要污染源,尤其要重视城市非点源污染。