资源型省份土地利用变化及其对生态系统服务价值的影响

为研究资源型省份土地利用变化对生态系统服务价值的影响,笔者以土地覆盖/利用数据（2000—2005—2010年3期）和数字高程数据(DEM)为基础,应用遥感与GIS技术,分析了山西省土地覆盖/利用变化下的生态系统服务价值变化情况。结果表明：（1）2000—2010年间,山西省土地利用类型主要为农田和林地,占土地利用方式的65%以上;（2）2000年—2005年间,农田对其他类型自然资源的贡献最大;2005年—2010年间,草地对其他类型自然资源的贡献最大;（3）农田为最活跃的土地利用类型,农田和林地呈扩张的发展趋势;（4）土地利用变化引起区域生态环境效应,10年间山西省生态系统服务总价值上涨约10.01%,其中草地的生态系统服务价值减少量最大,约78.81%,林地增加最多,约34.25%。而生态服务功能中,除了在废物处理方面生态服务功能有所减少外,其余生态服务功能都有所增加。     

绥化市土地利用变化图谱分析

为了定量了解研究区土地利用类型转换关系及其变化强度与剧烈程度,笔者基于地学信息图谱分析,运用ERDAS8.5和ARC/INFO9.2软件,以马尔柯夫空间概率模型为基础,结合土地利用动态度模型及土地利用综合动态度模型,利用绥化市31年（1980-2010年）土地利用格局4期的空间数据（1980年、1995年、2000年、2010年）合成一系列土地利用格局变化图谱,通过图谱分析来了解绥化市的土地利用格局变化规律。结果表明：耕地大幅度增加,其净增面积346.4 km2,占研究区总面积超过13%,未利用地（滩地和沼泽地）面积急剧减少,净减少面积为440.9 km2,沼泽地完全消失。草地面积略有增加,增加面积12.1 km2,林地面积减少,减少面积为11.4 km2。城市建设用地净增加面积为29.7 km2。在过去的31年间,综合土地利用动态度急剧上升,土地利用格局发生剧烈变化,土地利用类型单一化明显,城市化进程加快,本研究区中部的滩地与沼泽地变化最为剧烈。     

苏州工业园区土地利用景观格局变化分析

为给生态区域建设提供科学的指导,促进社会经济健康可持续发展,以苏州工业园区1995、2005和2013年3期土地利用现状调查数据为基础,利用ArcGIS和FRAGSTATS软件,基于景观指数方法和土地利用转移矩阵模型对苏州工业园区斑块类型水平和景观类型水平下的景观格局特征进行定量分析,分析各景观地类之间的转换特征。结果表明：（1）1995—2013年间,景观格局指数发生了重大变化,2005年优势景观为耕地,2013年优势景观变为城镇建设用地;（2）18年间耕地和城镇建设用地的斑块面积变化最大,耕地面积降幅83.47%,城镇建设用地面积增幅193.52%;（3）土地利用转移方面,耕地减少较快而城镇建设用地增加较快,减少的耕地主要转化为建设用地和园地,增加的建设用地主要来自于耕地和未利用地;（4）景观格局整体呈现破碎度增大、集聚度减少、分离度上升、均匀度好、多样性增强等特征。研究表明景观指数结合土地转移矩阵模型能对土地利用的格局和过程进行很好的分析,并科学指导生态区域建设。     

2000-2014年抚仙湖流域土地利用动态变化研究

笔者以抚仙湖流域为研究区域,根据2000—2014 年土地利用现状数据及2000、2014 年2 期影像资料,运用GIS 空间分析技术和数理统计法从土地利用变化幅度、土地利用动态度、转移方向及景观格局4个方面系统分析研究区15年来土地利用时空变化特征。结果表明：（1）研究区主要土地利用类型为耕地、林地、水域和未利用土地。除水域外,其余各类土地面积均发生了较大变化,未利用土地不断减少,耕地先减少后增加,其余5 种地类逐年增加。各乡镇土地利用综合动态度在0.75%~7.64%之间,总体呈现流域北部大于流域南部,湖滨区大于山区的特征。（2）研究区土地利用转换类型有23 种,面积共18834.33 hm2,占流域总面积的12.15%。土地利用变化集中于未利用土地、耕地、林地、城镇村庄及工矿用地、交通用地五者之间的相互转换,主要位于青龙镇和龙街镇。（3）研究区景观破碎指数、多样性指数、均匀度指数呈上升趋势,优势度指数呈下降趋势,土地各利用类型面积更趋于平均化和多样化。人类活动对土地利用格局的形成影响强烈,人口增加、经济发展和城市化是研究区土地利用变化的主要原因。     

基于RS的崇明岛土地利用变化及驱动力分析

对区域某时段内土地利用变化进行研究,并分析引起变化的驱动力因素,可以了解该区域土地资源利用的合理性,并为进一步制定符合土地资源可持续发展的经济发展规划,尤其为发展低碳产业提供科学依据。笔者运用遥感软件ENVI 4.8对崇明岛2000年、2005年、2010年3期Landsat ETM+遥感影像进行解译分类,对土地利用变化的特征和速率及驱动力因素进行分析。结果表明：崇明岛总面积不断增加,各土地利用类型的面积不断变化,表现出耕地及林地面积呈减少趋势,其中,林地降幅最大;建设用地、水体及未利用地面积呈增加趋势,其中,建设用地增幅最大;土地利用变化的速率不断提高。引起崇明岛土地利用变化的主要驱动力因素为社会经济因素,具体包括农业发展、人口增长及以工业为主的经济发展等;表现为碳源的土地利用方式面积减少,而表现为碳汇的土地利用方式面积则增加。     

基于马尔可夫模型的郑州市土地利用动态变化预测

以郑州市为研究对象,利用1995年、2000年的土地利用现状图,运用GIS技术分析了土地利用动态变化过程以及土地利用各类型之间的相互转化情况。在此基础上,求得研究区土地利用变化的转移矩阵,据此分析郑州市1995—2000年间土地利用动态变化的空间过程。同时运用马尔柯夫模型对2005年和2010年的土地利用动态变化及演变趋势预测进行了分析,得出研究区内耕地进一步增加,林地总面积也在减少,城乡、工矿、居民用地的总量在减小的结论,从而达到全面把握郑州市土地变化规律的目的。     

基于景观类型的北京市生态风险时空特征分析

生态风险评价作为一种综合评估区域内各类型生态系统的生态风险值的重要方法,如何定性定量地对其进行客观研究,一直是生态学研究的热点。笔者以北京为研究对象,通过构建生态风险指数,借助空间自相关模型和地统计学方法,对北京生态风险的空间分布特征、变异规律以及空间关联格局进行探讨。结果表明：在2000—2010年北京市快速发展的11年间,北京各景观类型面积变化幅度为水域＞人工＞农田＞草地＞未利用地＞森林;研究区内土地利用生态风险水平存在一定的空间正相关性,并随粒级增大而下降;2000—2010年,北京市生态风险呈现先下降后上升趋势,生态风险强度以城区为中心向郊区、远郊区呈放射状逐渐增加。     

长株潭地区土地利用/覆被变化的时空特征研究

为了揭示长株潭地区城市化快速发展时期的土地利用的数量变化和空间变化特征,加强土地空间管制和促进土地资源可持续利用,以1986年、1995年、2005年3期土地利用/覆被现状数据为基础,结合GIS技术,对长株潭地区的土地利用/覆被变化时空特征进行研究。结果表明：（1）林地和水田是长株潭地区的优势地类。这段时期内城镇建设用地和农村居民用地面积持续增加,水田面积持续减少。其他地类面积波动变化;（2）各种土地利用类型之间相互转换。大部分水田、旱地、林地、灌木林地和水域转换成了城镇建设用地。新增的农村居民用地主要由水田转换而来。城镇建设用地的增长呈现出依附原有建设用地增长和跳跃式的增长2种方式;（3）长株潭地区土地利用数量变化存在明显的区域差异。长沙市区、株洲市区和湘潭市区等地的土地利用类型的相对变化率较大;醴陵市、炎陵县和茶陵县等地的土地利用类型的相对变化率较小;（4）长株潭地区土地利用变化的年均变化速度不是很快。正向变化的土地利用类型有城镇建设用地、农村居民用地、水域和草地,其中增长变化最快的是城镇建设用地;其余土地利用类型负向变化,其中减少变化最快的是果园。研究认为,长株潭一体化进程的深入,城市化水平的提高和差异是长株潭地区土地利用发生时空变化和区域差异的主要原因。     

2000—2015年西南区县域土地利用变化特征及驱动力分析——以重庆市奉节县为例

综合分析重庆市奉节县土地利用格局时空演变及其驱动力,为优化西南区县域尺度的土地利用规划、生态大保护和区域可持续发展提供理论参考和数据支持。基于RS和GIS技术,利用四期（2000、2005、2010和2015年）土地利用基础数据,从土地利用动态模型和地学信息图谱等方面出发,揭示区域2000—2015年的土地利用动态变化特征及时空演变规律。依据主成分分析模型和线性回归分析模型,并基于奉节县社会经济统计数据,探究研究区土地利用驱动机制。研究期内,研究区土地空间格局呈现以林地和耕地为主体,同时交错分布其它土地类型的特点。耕地、草地和未利用地土地面积分别减少 78.84 km²、3.73 km²、2.54 km²,而林地、水域和居民工矿用地面积分别增加23.36 km²、46.67 km²、9.03 km²。受三峡移民影响,区域土地利用分布格局由整体无序向局部有序的方向发展。研究期的前10年间,土地利用类型转移主要发生在林地、草地和耕地之间,林地→耕地和草地的面积总和分别为849.38 km²和425.17 km²;2010—2015年间林地和居民工矿用地新增面积分别为9.93 km²和7.09 km²。从产业结构调整、政策影响和社会发展等方面探究区域城镇化的驱动机制,城镇化因素、政策因素、经济因素、社会发展因素和农业因素是影响奉节县土地利用类型变化的主要驱动力。     

粤北山区县域土地利用对生态服务价值的影响

山区属于生态脆弱系统类型,为明确土地利用变化对其生态服务价值的影响,进行有利于城乡区域的生态环境保护及用地规划。本研究以韶关市仁化县为例,通过仁化县2000、2010、2020年的Landsat TM影像,运用RS和GIS软件分析仁化县近20年的土地利用变化状况,从生态服务价值的角度分析仁化县2000—2020年的用地变化对土地系统稳定性和生态系统服务价值的影响。结果表明：（1）仁化县各土地利用类型面积从大到小依次为林地、耕地、草地、水域和建设用地,20年间林地、耕地和草地在研究期内总体呈现先增加后下降的趋势,建设用地面积逐年上升,水域面积呈现先下降后增加的趋势;（2）2000—2020年仁化县土地利用程度指数呈增长趋势,土地利用结构信息熵值在0.76~0.82之间,土地利用结构稳定性增加,土地利用均衡度在0.47~0.51之间,且逐年增加;（3）仁化县土地利用类型的变化影响了生态服务价值的转变;2000—2020年仁化县整体生态服务价值呈现先减少后增加趋势,实际净增加39440.78万元;（4）在11个二级服务功能中,水文调节功能价值增加趋势明显,从2000年的342416.79万元增长到2020年的380556.19万元。本研究结果可以为山区的自然资源保护、经济和生态的可持续发展以及土地结构调整提供依据。     

快速城市化地区土地利用变化及其驱动因子的研究——以重庆市北碚区为例

目前快速城市化地区土地利用变化研究是土地研究的热点之一。为了研究快速城市化地区土地利用变化及其驱动因子,将快速城市化地区划分为城区、郊区和工业主导区3个部分,分2个时段研究了2002-2010年各分区土地利用的时空变化,并分析了土地利用变化驱动因子。研究结果表明,土地利用变化的热点集中在城区和工业主导区;2006-2010年研究区土地利用变化幅度要明显大于2002-2006年,其中两期建设用地分别增加806.40 hm2、3112.91 hm2;耕地、林地等地类大规模减少,二者两期减少之和均占减少总面积的85%以上,建设用地迅速增加;经济发展、外部政策干扰是刺激土地利用变化的主要因素。在土地利用和产业规划过程中进行用地分析,科学实施规划改善土地利用结构,保护水体、林地、耕地等地类,提高土地利用率是保护耕地、林地等地类的关键因素。     

神府矿区土地利用与NDVI时空变化及其驱动因素分析

旨在研究矿区人类活动引起的土地利用变化及其对植被指数变化影响。以陕西省神府矿区为研究范围,应用线性趋势法和相关系数,结合土地利用和MODIS NDVI数据,分析了神府矿区土地利用与NDVI时空变化过程及其驱动因素。结果表明,2000—2010年神府矿区土地利用变化特征表现为耕地大面积转为草地和建设用地迅速增加。2000—2015年神府矿区NDVI总体呈线性增加趋势,线性增加速率为0.105/10a(P<0.001)。NDVI显著增加区域占矿区总面积的95.95%,仅有河流谷地、城镇附近区域NDVI呈减少趋势。耕地面积下降和建设用地面积扩张,导致NDVI降低,草地和林地面积增加,引起NDVI升高。神府矿区2000—2015年NDVI与气温以负相关为主,与降水以显著正相关为主,占区域总面积的97.79%,负相关以斑块状和线状集中在城镇附近和河流谷地。研究认为退耕还林还草工程实施和社会经济发展引起的城市扩张是神府矿区土地利用变化的主要驱动因素,而气候变化尤其是降水增加和草地、林地面积增加有力促进了NDVI的升高。     

Can the Land Use Master Plan Control Urban Expansion and Protect Farmland in China? A Case Study of Nanjing

Urbanization represents a challenge for plans aimed at controlling urban expansion and protecting farmland, such as the land use master plan (LUMP) instituted by the Chinese national government. This paper studies the effectiveness of such top–down plans under the authoritarian regime through the case study of Nanjing. In contrast to previous studies that compare actual and planned land‐use maps, we compare actual and planned land‐use patterns. We use land‐use change data to examine spatio‐temporal land‐use change between the years 1997 and 2014. The results indicate that the actual amount of urban‐rural built‐up land exceeded planned regulatory amount by 50,185 ha and the total farmland was 70,541 ha less than the target outlined in the LUMP (1997–2010). Based on these results, and the fact that the allowed total urban‐rural built‐up land had already been surpassed in 2014, it is to be expected that the target of farmland protection outlined in the LUMP (2006–2020) will be broken, signaling the ineffectiveness of the plan to control urban expansion and protect farmland. Plan‐led developments (e.g., new towns, development zones) and market forces (e.g., housing market, foreign direct investment) explain these developments. This study indicates that when cities embrace “growth‐led” development and entrepreneurial governance, the ability of plans to control urban expansion and protect farmland is severely limited.     

基于CLUE-S模型的崇明县土地利用变化时空动态模拟研究

为了研究区域不同发展政策和管理方式对土地利用变化的影响,以崇明县三岛为研究对象,选择规划发展模式和历史自然发展模式2种情景,根据历史和现状土地利用数据（1990年、1995年、2000年和2005年）,结合城镇道路分布、人口数量、经济水平等驱动因素,构建了崇明县土地利用时空动态变化CLUE-S模型。模拟结果表明,城镇分布、人口密度尤其是劳动力人口密度、经济水平是平原河网地区土地利用格局分布变化的重要驱动因素,构建的CLUE-S模型具有较好的时空动态变化模拟能力。模型模拟出的未来崇明县土地利用图显示,自然发展状态下到2020年崇明县出现大面积低密度建设,农田和水产养殖面积增加,但湿地大量被围垦;规划发展模式下建设用地的点式高密度开发,保留了大量农田、滩涂,同时建设了大面积林地,体现了生态岛建设对滩涂和林地这类高生态服务价值土地利用类型的重视。     

基于CA-Markov的土地利用变化及预测研究——以巩义市鲁庄镇为例

土地利用变化模拟是当今土地利用变化研究中的前沿和热点,合理的预测能为规划决策提供科学的依据。通过对鲁庄镇1987年、2000年和2013年3期遥感影像进行判读和解译,在此基础上结合土地利用转移矩阵、动态度、年均变化率分析土地利用时空变化特征。采用CA-Markov模型对2013年土地利用格局进行模拟,模拟结果的面积误差平均为15.3%,总体空间精度达到81.1%,有较高的置信度。再利用该模型对鲁庄镇2026年土地利用格局进行模拟。结果显示：2026年土地利用类型变化较明显,耕地、未利用地持续减少,但减少速率变缓。农村居民点继续缓慢增长,林地有小幅增加。建设用地增加主要是通过占用耕地实现。因此,需要政府在土地利用总体规划指导下,加强对耕地的保护,限制盲目无节制的建设占用耕地,对林地加强生态保育,以促进社会、经济、生态协调发展。     

上海市青浦区土地利用时空格局模拟研究

基于CLUE-S 模型,结合区域总体规划和生态保护红线管控方案,对青浦区进行了2040 年土地利用格局模拟预测,最后从最小累积阻力模型出发,对其生态阻力进行了比较分析,结论如下：（1）对CLUE-S模型适用性进行验证,经过计算,Kappa 精度达到95%以上,表明CLUE-S模型在青浦区具有良好的土地利用格局模拟能力;（2）青浦区土地利用格局空间差异显著,工业用地、交通用地、居住地、城市绿地和林地的面积增加,农业用地和水域的面积有所减少;（3）生态保护红线约束下,青浦东部地区生态阻力减小,西部地区保持稳定,土地利用空间格局变化更趋于合理。结论可为青浦区未来土地利用规划、管理及政策制定等提供参考依据和决策支持。     

岷江上游聚落生态位内部土地利用变化特征

山区人类生产和生活对土地利用的影响主要集中在聚落生态位内,以山区聚落生态位为研究单元,可有效揭示山区微观尺度土地利用的动态变化过程和人地作用机制。利用遥感资料和GIS技术,研究1999—2009年岷江上游干旱河谷区聚落生态位内部土地利用时空分布及其变化特征,研究结果表明：（1）10年间聚落生态位内耕地显著减少,而草地和林地明显增加;（2）聚落生态位内土地利用在海拔2001~2900 m、坡度15°~35°分布最为集中,在坡向上呈现南坡高于北坡,东坡高于西坡的特征;（3）聚落生态位内高山区土地利用结构趋于有序,而低山区-高半山区土地利用结构趋于无序。岷江上游聚落生态位内部土地利用正处于快速调整阶段,耕地呈现出明显的非农化特征（耕地→草地、耕地→生态林、耕地→经果林）,这种土地利用变化主要是聚落人口空心化、生态保育政策和比较利益共同驱动作用的结果。     

土地利用/植被覆盖动态变化及其预测——以河北省涉县为例

本文以河北省退耕还林典型县涉县为研究对象,根据1999年和2007年2期TM影像资料和其它辅助资料,分析了涉县土地利用变化、区域差异特征和各类型之间的转化情况,并利用马尔可夫模型对2015年土地利用动态变化趋势进行预测研究。结果表明：河北涉县1999-2007年,因为退耕还林工程的实施,林地和高覆盖草地的面积有较大幅度增加,分别增长了6.41%和5.61%;耕地和中覆盖草地面积有较大幅度降低,分别减少了7.68%和4.60%;可以看出林地,草地和耕地是本地区土地利用变化的主导类型,与其他土地利用类型间的相互转化分布较广。到2015年林地和高覆盖草地持续增加,分别增长了2.00%和1.23%;耕地面积持续降低,减少了3.74%;林地,草地和耕地始终为主要的转化类型,占据主导地位,因此,合理利用与保护该区的林地,草地和耕地资源,是该区生态环境建设的必要途径。