基于3S技术的土地生态敏感性分区研究

运用"3S"技术对驻马店市土地生态环境现状及土地生态敏感因子进行了调查,得出了土地生态敏感因子单要素图;采用GIS空间分析技术得到了土地敏感性分区图,指明了各土地生态敏感区的土地利用方向,为驻马店土地利用分区提供了科学依据.研究表明:驻马店市有2个高度敏感区,4个中度敏感区,2个一般敏感区,2个生态敞开区;另外,几乎每个区的主导因子都不同,即每个区的重点土地生态环境问题不同,应该分别对待.     

西藏尼洋河流域土地利用变化对生态敏感性的影响

[目的]以西藏尼洋河流域作为高原生态脆弱区的典型代表,对流域1995—2020年土地利用变化影响下的生态敏感性进行探索分析,为该流域土地利用规划和生态环境保护提供理论依据。[方法]通过计算流域土地利用强度指数和生态系统服务价值,构建土地利用变化下的生态敏感性指数,基于土地利用强度指数和生态系统服务价值在各子流域内的时空变化,利用GIS空间分析技术获得尼洋河流域生态敏感性空间分布状况。[结果] 1995—2020年尼洋河流域林地和建筑用地面积呈增加的趋势,而未利用地和水域面积呈下降趋势;土地利用强度指数由1.725 5上升到1.725 9,土地利用生态系统服务价值减少了约3 000万元。土地利用强度指数上升的区域分布在下游流域;流域生态敏感性指数由0.3增加到9.4,流域中、高敏感区主要分布在中下游流域,且高敏感区面积呈扩增趋势。[结论]流域内区域生态敏感性变化由土地利用类型间的转移流动的方向所决定。总体而言,近25 a来流域生态敏感性对生态系统中土地利用变化的响应较为明显,中下游区域生态敏感性呈恶化的趋势。     

苏南地区土地利用的生态敏感性分区

[目的]开展土地生态敏感性分区研究,剖析区域不同土地利用方式下土地生态环境状况,为区域土地利用规划等提供依据。[方法]以苏南地区典型城市宜兴市作为研究区,采用USLE与景观安全格局方法划分水土流失敏感区和生物多样性敏感区,进而得到宜兴市土地利用的生态敏感区。[结果]宜兴市土地利用生态敏感程度总体较低,一般敏感区与低敏感区面积接近区域总面积68.17%,极敏感区分布集中,敏感等级由南部山区向北部平原逐步降低。[结论]USLE与景观安全格局相结合进行土地利用的生态敏感性分区研究,可以发挥两者的长处,综合和定量分析不同因素对区域生态环境的影响。     

基于生态敏感性分析的江川区土地利用空间格局优化配置

为优化江川区土地利用空间格局,促进土地可持续发展,该文以云南省玉溪市江川区为研究区,将CLUE-S（conversion of land use and its effects at small region extent）模型和生态敏感性分析应用于江川区土地利用空间格局优化配置。以高度敏感区为CLUE-S模型中区域约束文件,突出研究区生态保护重点区域,并以综合生态敏感性分区为影响研究区土地利用变化的驱动力因子,提出一种将生态敏感性融入土地利用空间格局优化配置的过程和结果中的土地利用情景模拟方法,并借助2006年和2016年土地利用数据对江川区自然发展情景和土地生态优化情景2种模式下2025年的土地利用空间格局进行优化配置,并基于生态敏感性分区对优化配置模拟结果进行对比分析。结果表明：2种情景下2025年江川区土地利用格局既有共同特征也存在差异。在2种情景下均有效的保护了原有林地、耕地、未利用地和建设用地格局,但新增林地、草地等空间分布格局不同。根据2025年2种情景与2016年土地利用现状在不同敏感性区内主要土地利用类型分布情况表明,情景二土地利用空间格局优于自然发展情景和2016年土地利用现状。研究结果认为土地生态优化情景更为合理,该结果可为江川区生态保护和城镇发展提供参考。     

基于区统计方法的石羊河流域土地生态敏感性评价

以石羊河流域为研究区,以遥感数据为基础数据源,采用ArcGIS区统计方法进行土地生态敏感性评价,通过构建石羊河流域水土流失、土壤盐渍化、土壤沙漠化、生物多样性四个定量评价指标,利用栅格叠置分析方法定量研究了石羊河流域土地敏感性特征,生态敏感性等级及影响因素。研究结果表明,极敏感和高敏感区占到了全流域总面积的74.68%,低度敏感区和不敏感区分别占石羊河流域总面积的10.59%和0.88%。最后,针对石羊河流域土地生态敏感性分区的特点,通过综合研究结果和相关资料提出了环境保护和生态建设的相关对策,为指导石羊河流域生态治理提供科学依据。     

基于生态敏感性评价的乌海市土地资源承载力分析

土地资源承载力反映了快速城市化背景下土地资源可持续利用状况。利用GIS空间分析技术,采用多因素加权叠加法,以地形地貌、土地利用类型、土壤侵蚀、距离条件、生态敏感区5类因子进行了生态敏感性评价,并在此基础上分析了其土地资源承载力。结果表明:（1）高度敏感区、中度敏感区、低度敏感区和不敏感区所占比例分别为11.61%,25.70%,37.80%和24.80%,乌海市以不敏感区和低度敏感区为主,占总面积的62.6%。（2）土地利用在生态敏感性评价中最为敏感,区域内土地资源承载了86.03%的城镇村及工矿用地、93.18%的交通运输用地。研究结果将对乌海市可持续发展提供理论支撑。     

经济转型视角下矿产资源城市生态敏感性评价

为探究矿产资源型城市生态敏感性特征并对其进行分区保护和管理,该文以大同市为例,从自然生态属性、自然-社会生态复合属性和社会生态属性3个方面选取了地形地质、覆被类型、水系防护、保护区4类指标构建了生态敏感性评价指标体系,考虑到转型背景下矿产资源城市极易受人类干扰的农田因素影响,该文探讨了将农田生态因子加入前和加入后的影响关系分析,并运用要素空间叠置制图法和极大值法对大同市2015年生态敏感性进行了分类定量评价及分等定级。结果表明：1）大同市生态敏感性偏高,高敏感区域和低敏感区域占市域面积较大,在人类活动影响下易导致生态系统不稳定;2）大同市生态敏感性空间分异明显表现为：高敏感区主要分布在西北部、中部及西南部,低敏感区主要分布在东北部、西北部及南部,中敏感区主要沿西北-东南轴两侧分散分布;3）农田因素对人类活动干扰反应较大,是影响大同市生态敏感性的重要因素,加入农田因子后该区生态敏感性各等级面积比例变化差异较大,其中低敏感区面积减少了15.40%,中敏感区和高敏感区面积分别增加了10.80%和4.60%。研究结果可为资源型城市生态保护及土地空间整治提供重要的理论依据,以及对矿产资源城市更好的处理好区域经济转型发展与生态环境保护两者关系提供科学借鉴。     

基于生态系统服务功能的汉江流域中下游生态分区演变特征及驱动能力研究

[目的] 对汉江流域中下游生态分区演变特征及驱动能力进行研究,为汉江流域中下游区域水生态环境可持续发展提供科学依据。[方法] 基于InVEST模型、聚类以及相关性分析的方法,以水环境相关生态系统服务为切入点进行了多年生态系统服务变化及分区特征的分析,并进行各生态分区转移区域内生态系统服务与环境变量关联特征的研究。[结果] ①2010,2015和2020年生态分区主导区域分别为第3,3,2类区域,面积所占比例分别为70.54%,72.92%和45.53%。与第3类区域相比,第2类区域水源涵养量以及土壤保持强度均更大。②相关性分析表明,降雨量变化与水源涵养量、土壤保持强度变化相关性均较显著;而各土地利用类型中农田与建设用地面积变化对生态系统服务变化相关性较为显著。③在生态分区发生转变区域的解释变量贡献率研究中,降雨变化量解释率较大的区域比例较高且主要位于中部及南部,土地利用变化解释率较大的区域主要位于研究区域西侧及西北侧。[结论] 降雨量变化相较于土地利用变化对生态系统服务以及生态分区变化的影响较大,通过明确生态分区变化的关键影响因子可在未来以针对性的土地利用类型布局优化或绿色、灰色基础设施的建设增强生态系统的稳定性。     

基于驱动力作用下的土地利用功能分区研究——以新疆伊宁市为例

基于社会、经济和生态环境发展导致土地利用结构变化的角度,科学合理划定土地利用分区,有利于实现区域土地资源合理利用。以伊宁市为研究区,结合区域内经济、生态和社会发展情况,分析土地利用变化驱动力影响机制,从土地结构、社会经济和技术三方面,构建土地利用功能分区指标体系,通过定量和定性相结合的分析方法,综合划分土地利用功能区。结果表明,伊宁市11个乡镇场土地利用状况在空间上存在明显不一致。按照土地利用变化驱动力作用综合定量定性分析方法,将研究区分为城中心城镇商贸发展区、城镇工业发展接替区、观光旅游特色农业区、生态保护旅游发展区等四个功能区,并结合区域发展战略、政策,确定区域土地利用的合理方向,提高土地资源配置效率,实现土地可持续利用目标。     

基于GIS的星云湖流域生态敏感性评价

基于GIS技术,根据星云湖流域主要生态问题选取6个因子,采用多因子加权求和模型对星云湖流域生态敏感性及其空间分布进行了评价分析,并按生态敏感性评价值将研究区划分为高度敏感区、中度敏感区、低度敏感区和不敏感区4个等级。结果表明:研究区高度敏感、中度敏感、低度敏感和非敏感区域面积分别为104.08km~2,124.52km~2,102.78km~2,39.30km~2;中度及以上敏感区面积约为228.60km~2,占流域总面积的61.67%,生态敏感性总体较高,空间上主要分布在江城镇、星云湖及其湖滨和雄关乡等;建议将高度敏感区划定为生态保护区加以重点保护,中度敏感区划定为控制发展区,低度敏感区和非敏感区为适宜发展区。评价结果能较好地反映流域综合生态敏感性空间分布特征,可作为流域土地资源开发建设和环境规划与保护的依据,并为高原湖泊流域开展类似研究提供参考。     

秦岭土石山区土地利用程度对生态恢复力的影响评价

以秦岭典型土石山区陕西省商洛市为例,探讨了土地利用程度对生态恢复力的影响,旨在为保护生态环境以及制定土地利用政策提供建议。根据土地利用对生态环境的影响程度,将土地利用分为未利用土地、生态用地、农业用地和建设用地4大类;以粒度单元为统计量,以乡镇为粒度单元,从全局及局部分析了人类活动对土地的影响,计算其土地利用度;生态恢复力评价采用植被指数(NDVI);Moran′s I指数等进行空间聚类,分析了土地利用度与NDVI值的相关程度。结果表明,近1/2的乡镇NDVI值变化快于土地利用度变化,说明生态环境改善速度快于土地退化速度。一个乡镇NDVI值变化慢于土地利用度变化,说明其土地利用退化速度快于生态环境改善速度。研究区9a间生态恢复力较高,说明9a间国家政策上对经济发展与环境保护矛盾处理较好。但对一些土地利用程度仍在提高的乡镇,应进一步重视该区域生态环境变化,提出相应的对策。     

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。     

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。     

“三生空间”视角下宜昌市景观生态安全评价及其耦合特征分析

为了探究典型生态脆弱区的景观生态安全格局变化规律,以湖北省宜昌市为研究对象,基于2000—2015年4期土地利用遥感监测数据和社会经济数据,从三生空间视角构建“三生空间”(生产空间、生活空间和生态空间)土地利用分类模型,对宜昌市近15年间景观生态安全时空演变特征及耦合协调度进行了系统分析。结果表明:(1)2000—2015年,宜昌市以林地为主的生态空间面积占比最大,且各时期占比均在71%以上;(2)2000—2015年,宜昌市景观生态安全整体呈现西北—西南高、东部低的空间分布特征,安全区集中分布在土家族自治县、夷陵区,不安全区主要分布在当阳市等低海拔地区;(3)2000—2015年宜昌市景观生态风险冷点、次冷点数量增加,次热点和热点均呈现先增加后减少态势。(4)宜昌市“三生空间”景观生态安全的耦合协调度水平不高,整体上呈现“东高西低”的空间分布特征,西北、西南山区景观生态安全耦合协调度明显优于东部地区。研究结果表明区域土地利用格局和人类社会经济活动影响以及制约区域景观生态安全及其耦合协调性,故需优化区域生态空间格局、提升土地资源集约利用效率,促进宜昌市生态环境可持续发展。     

基于改进TOPSIS模型的大庆市城市土地利用绩效评价及障碍度诊断

城市土地利用绩效评价及其障碍度诊断是实现城市土地可持续利用的重要依据。以大庆市为研究区,构建基于土地投入水平、土地利用程度、土地利用效益、土地利用生态可持续性的城市土地利用绩效评价指标体系,采用改进TOPSIS模型评估大庆市在2001—2010年的城市土地利用绩效状况,并运用障碍度模型分析诊断其障碍因子。结果表明,十年间大庆市城市土地利用绩效呈现上升态势,绩效指数从2001年的0.290 0增加到2010年的0.715 4,城市土地利用绩效由低级水平发展到良好水平;土地利用程度和土地利用生态可持续性的障碍度总体呈增长趋势,年均速分别为1.91%和1.38%;土地利用效益和土地投入水平的障碍度总体呈减少趋势,年均速分别为2.52%和0.76%;土地利用程度对未来城市土地利用绩效的影响最大,提高土地利用程度对促进城市土地利用绩效提升至关重要。     

基于土地利用转型的广西边境地区生态服务功能交叉敏感性分析

为揭示边境地区土地利用转型对生态服务功能的影响,推动区域生态环境与社会经济高质量发展。基于广西边境地区2000年、2010年、2018年3期土地利用遥感监测数据,识别18年间土地利用转型和生态系统服务价值的动态演变过程,结合改进的交叉敏感性系数探讨了广西边境地区生态系统服务价值对土地利用转型的敏感性程度。结果表明:(1)2000—2018年广西边境地区土地转型前期平缓,后期剧烈,耕地向建设用地、水域的转移是主要的转型驱动因素;(2)2000—2018年ESV呈现出先增后减的态势,地均ESV高值主要集中于防城区、宁明县南部以及那坡县南部生态环境本底优越的一带,地均ESV低值出现在宁明县北部、龙州县、大新县以及靖西市的中心城区生态系统较为薄弱的岩溶地区;(3)耕地、林地、水域与其他地类相互转型对生态系统服务功能影响较为敏感,其中最敏感的是林地与建设用地的转型,草地、未利用地与其他地类的转型缺乏敏感性。(4)生态敏感性空间演化分异特征显著,耕地与建设用地高生态敏感性重点分布在东兴市、宁明县、龙州县、靖西市,林地与建设用地高生态敏感区主要分布在防城区和东兴市主城区、凭祥市以及靖西市北部等重要的贸易出口通道。研究结果可为优化边境国土空间格局,实现生态服务功能的提升提供科学指引。     

滇中城市群土地利用转型及生态系统服务价值交叉敏感性分析

为探清滇中城市群土地利用转型对生态系统服务功能的影响,基于2000年、2010年、2020年3期Landsat TM/OLI遥感土地利用解译数据,运用土地利用动态变化模型、生态系统服务价值计算模型和土地利用转型生态贡献度研究了不同土地利用转型过程和生态系统服务价值的时空演变特征,并结合交叉敏感性系数模型定量评估了土地利用转型对生态系统服务价值的响应程度并划定敏感性分区。结果表明:(1)滇中城市群土地利用类型以林地、草地、耕地为主,建设用地持续扩张及耕地、水域、未利用地面积不断减少,草地和林地经历了“先减少后增加”的变化过程;(2)研究期间生态系统服务价值呈“先减少后增加”的趋势,地均生态系统服务价值高值区主要分布在滇池、抚仙湖和星云湖三大高原湖泊流域;(3)近20 a来,退耕还林、还草、还湖对生态系统服务功能改善的贡献度达49.10%,毁林开荒、围湖造田对林地、草地和水域的占用导致生态系统服务价值减少约2.65亿元;(4)耕地、林地、草地和水域向其他地类转型对生态服务价值的响应较为敏感,耕地、林地和草地与建设用地间转型的高生态敏感区集中在曲靖和楚雄,耕地与林地间转型的高生态敏感区分布较小,林地向草地和水域转型的低生态敏感区空间分布范围最广。综上,该区不同土地利用转型对生态系统服务功能影响显著。     

宁夏限制开发生态区生态敏感性综合评价与保护对策

以乡镇为基本研究单元,针对宁夏限制开发生态区存在的主要生态环境问题,选取土壤侵蚀、土地沙漠化作为评价因子,运用GIS技术在单因子评价的基础上,采用多因子综合评价的方法,对宁夏限制开发生态区生态敏感性进行综合评价。结果表明:（1）研究区内各乡镇均存在生态敏感性问题,生态敏感程度分为轻度敏感、中度敏感、高度敏感、极敏感4个等级,且94.34%的面积属于中度以上敏感性。（2）生态敏感性的空间分布特征为:位于中部干旱半干旱风沙区的各乡镇,主要的生态问题是土地沙漠化;位于南部黄土丘陵沟壑区的各乡镇,主要的生态环境问题是土壤侵蚀。（3）以市（县）为基本空间单元所得的评价结果,没有考虑县内各区域之间的差异性,研究结果可操作性较差,以乡镇为基本空间单元所得的评价结果因均质性较好,研究结果具有较强的针对性和可操作性。