黄土高原典型县域土地利用效益评价

探究黄土高原生态脆弱区典型县的土地利用效益,旨在有效协调土地利用经济、社会、生态效益三者间关系,实现区域土地的综合高效利用,促进区域社会经济发展,为同类型地区提供参考。以黄土高原生态脆弱区典型县山西省交城县为研究区,基于交城县土地经济、社会、生态三方面视角,通过构建土地利用经济—社会—生态效益评价指标体系,运用土地利用综合指数、耦合协调模型对2006—2018 年交城县土地利用效益进行评价测度,揭示其时序演变特征及成因。结果表明：（1）2006—2018年,交城县各土地利用类型数量变化中耕地呈现线性下降趋势;建设用地呈现线性增长趋势;林地、草地、水域多年维持同一水平。（2）2006—2018年,交城县土地资源利用效益呈现3种演变趋势,其中,土地利用综合效益与经济效益为线性增长趋势,生态效益为“向上开口的抛物线”型增长趋势,社会效益为多年维持同一水平,土地资源利用效益的演变趋势与社会经济发展趋势保持一致。（3）2006—2018年,交城县土地利用经济—社会—生态效益之间耦合协调度呈现增长趋势,但增长趋缓,研究期内交城县土地利用效益各子系统间长期处于失调状态,且以轻度失调为主,协调性亟待进一步提升。交城县土地资源利用效益及耦合协调度演变趋势与其脆弱的环境本底及资源型地区经济转型困难度有关。应注重提高对土地资源的利用率,进一步优化土地利用结构,促进研究区土地资源效益的有效提高。     

生态足迹研究方法在土地资源可持续利用评价中应用——以重庆市为例

将生态足迹模型引入应用于分区土地可持续利用状况分析,并通过计算2004年重庆市三大经济区生态足迹并与重庆市域尺度生态足迹相比较,从生物量供需平衡、土地利用结构等方面定量分析重庆市土地可持续利用状况.计算结果表明:2004年重庆市域尺度生态赤字达到0.904 586 hm2·cap-1;分区域看,都市发达经济圈生态赤字达1.727 964 hm2·cap-1,渝西经济走廊生态赤字达到0.916 368 hm2·cap-1,三峡库区生态经济区生态赤字达到0.387 919 hm2·cap-1.不论是重庆市域尺度生态赤字还是分区生态赤字均显示人类对土地资源的利用已经超过了区域土地承载能力,必须对区域土地系统结构和功能进行调整,以提高重庆市土地资源可持续利用能力.     

基于LUCC的承德市域生态系统服务价值演变分析与优化研究

  目的  城市市域范围绿色空间生态系统服务价值的量化评估是国土空间规划中重要的工作基础,在价值测度的基础上对其进行演变预测,更有助于规划者了解并衡量城市市域范围内现有生态存量与未来发展趋势和潜在问题,从而预先进行规划回应。  方法  为明确承德市域土地空间利用演变对区域生态系统服务价值的影响,结合RS与GIS技术,对承德市市域范围内土地利用/覆被变化（Land Use/Land Cover Change, LUCC）演变特征进行分析,同时利用单位面积价值当量因子法对承德市域范围生态系统服务价值进行测算,在此基础上运用CA-MARKOV模型预测2026年承德市域土地利用演变趋势和生态空间存量和生态系统服务价值变化情况。  结果  承德市域生态系统服务价值总体呈现明显下降趋势。1980—2018年间（1980、1990、2000、2010、2018年,共5期）承德市域生态系统服务价值总量分别为1 038.51亿、1 035.93亿、1 036.09亿、1 009.71亿、999.36亿元。同时,模拟结果显示,2026年承德市域预测服务价值仍将处于下降趋势,价值降幅约为9.97亿元。  结论  承德市域生态系统服务价值空间维度呈现明显斑块状分布,核心服务功能集中在西北部和南部林地区域,时间维度出现显著功能缩减,核心缩减区域集中在各市县已建成区边缘区域。本研究从空间分布、时间演变和发展预测等多方面总结了承德市域生态系统服务功能演变和空间变化规律,从而为承德市域后续国土空间发展规划和管控策略的拟定提供依据。      

生态足迹研究方法在土地资源可持续利用评价中应用——以重庆市为例

将生态足迹模型引入应用于分区土地可持续利用状况分析,并通过计算2004年重庆市三大经济区生态足迹并与重庆市域尺度生态足迹相比较,从生物量供需平衡、土地利用结构等方面定量分析重庆市土地可持续利用状况.计算结果表明：2004年重庆市域尺度生态赤字达到0.904 586 hm^2·cap^-1;分区域看,都市发达经济圈生态赤字达1.727 964 hm^2·cap^-1,渝西经济走廊生态赤字达到0.916 368 hm^2·cap^-1,三峡库区生态经济区生态赤字达到0.387 919hm^2·cap^-1不论是重庆市域尺度生态赤字还是分区生态赤字均显示人类对土地资源的利用已经超过了区域土地承载能力,必须对区域土地系统结构和功能进行调整,以提高重庆市土地资源可持续利用能力.     

西藏林芝市土地利用程度变化及其空间异质性分析

【目的】揭示青藏高原高山峡谷地区土地利用程度空间分异特性,为当地国土空间规划提供理论依据。【方法】基于2010年和2020年2期Landsat卫星遥感数据获取30 m网格土地利用数据,采用空间自相关分析法分析林芝市土地利用程度综合指数及其变化的空间分异特征。【结果】林芝市较强和强土地利用程度网格单元主要分布在低海拔区域和雅鲁藏布江、尼洋河宽河谷流域,弱和较弱土地利用程度网格单元主要分布在高海拔区域。2010—2020年,林芝市土地利用程度呈现出由中等和较强等级向强等级转变的态势。林芝市土地利用程度具有较显著的全域空间正相关性,有明显的集聚特征,且集聚的趋势平稳。局域空间自相关特征为市域东北部和西北部为低—低集聚区,市域低海拔和雅鲁藏布江、尼洋河宽河谷地区为高—高集聚区。土地利用程度变化(增加)空间上整体集聚,局域特征以尼洋河宽河谷流域、其他人口活动密集地区和低海拔区为高—高集聚,而低—高集聚区分布在高—高集聚区外围。【结论】林芝市土地利用程度逐渐增强,土地利用程度及其变化都不是随机分布的,土地利用程度变化高的区域彼此相邻,土地利用程度变化低的区域彼此相邻。     

西北典型生态脆弱区中小城市土地利用演变分析--以宁夏固原市为例

以地处西北典型生态脆弱区的宁夏固原市为研究对象,以城市发展历程中3个典型时期的高分辨率卫星影像为信息源,借助GIS和RS技术获取其土地利用数据,从土地利用结构度、变化度、转移度和合理度4个方面展开研究,对2003—2014年研究区土地利用动态演变过程进行定量分析。结果表明:2003—2014年固原市土地利用类型的空间稳定性不断降低,农林与城市建设用地的优势主导地位发生易变;在城市建设用地中,居住用地、绿地与广场用地、公共管理和公共服务用地、道路和交通设施用地是城市主要的用地类型,也是农林用地流转的主要方向;建设用地扩展速度过快导致扩展弹性严重失调,应该引起地方政府警觉。     

淮南煤矿区土地利用变化分析

为更好地了解淮南煤矿区土地利用变化情况,对1986、1999和2012年淮南煤矿区卫星影像解译或者矢量数据进行归类,获得3个时期淮南煤矿区土地利用变化的基础数据,据此计算出土地利用变化幅度、单一土地利用动态度指数、综合土地利用动态度指数、土地利用结构变化模型和土地利用程度变化模型,定量分析该区域土地利用变化情况.结果表明,淮南煤矿区城镇用地、水域和林地面积保持上升势头,耕地呈现持续下降趋势,农村居民点及高覆盖度草地面积变化不明显.总体来看,1986～2012年淮南煤矿区的土地利用综合程度逐渐增大,处于持续快速发展时期.     

"三生空间"视角下的土地利用转型与生态环境效应研究 ——以江西省鹰潭市为例

[目的]在"三生空间"视角下,定量分析鹰潭市土地利用转型及其生态环境效应,为协调市域国土空间规划、土地政策实施、生态环境保护提供借鉴.[方法]基于鹰潭市2010、2014、2018年3期土地利用现状数据,按"生产—生活—生态"土地利用主导功能进行分类,运用土地利用转移矩阵、生态环境质量指数模型、土地利用变化生态贡献率等方法,定量分析2010—2018年鹰潭市土地利用转型的时空演变格局、生态环境效应.[结果](1)2010—2018年,鹰潭市"三生空间"用地结构发生显著变化.土地利用转型主要表现为生态用地减少,生产、生活用地增加.土地转出面积最多的为林地,共计3860.60 hm2,转入面积最多的为农业生产用地,共计1581.72 hm2.(2)生态环境质量指数呈现波动的趋势,在2010年为0.6055、2014年为0.5962、2018年为0.5980,生态环境质量指数在2010—2014年间降低,但在2014—2018年间上升.(3)2010—2018年,鹰潭市的生态环境质量同时存在生态改善与恶化两种趋势,最终抵消呈现出一定的下降趋势,林地大量转为建设用地是生态环境恶化的主要原因,农业生产用地等生态环境质量较低的生产用地转为林地和草地是生态环境改善的主要因素.[结论]鹰潭市生态环境自2014年开始得到有效改善,但总体看来生态环境恶化的趋势大于生态改善的趋势,定量研究鹰潭市过去9年的土地利用转型及其生态环境效应,能为鹰潭市的生态建设提供数据、理论支撑.针对生态用地减少等问题,鹰潭市未来要科学规划土地转型的方向,合理划定生态保护红线,以江西省"生态文明建设试验区"为主导,协调区域经济与生态的同步发展.     

基于RS和GIS技术的京郊西北地区土地利用变化的景观过程响应

应用遥感与地理信息系统技术,对3期TM影像(19891、996、2005)进行解译判读,获取北京西北地区的土地利用数据.同时应用土地利用时空演变模型、土地利用动态度模型和景观生态学方法,从景观格局的角度定量分析1989—2005年间区域景观过程对土地利用变化的响应.结果表明:近16年来耕地、沙荒地和未利用地的面积明显减少,而城市及建筑用地和林地的面积在连续增加;各景观组分间的转移过程频繁,其中耕地斑块向城市及建筑用地斑块的转移数量最大,沙荒地向林地的转变最为明显;1989—1996年间的综合土地利用动态变化率较1996—2005年间的大,变化集中表现在西北城郊过渡区域;各景观类型的平均斑块形状趋于简单,景观多样性、均匀度指数和破碎度指数呈现增加趋势,而优势度指数在逐渐减小;城市及建筑用地的不断扩张,林地景观平均斑块面积持续减小,并呈现破碎化,是土地利用变化的景观生态过程响应.要实现区域土地资源的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,须注重土地利用格局优化,维护景观生态过程与格局的连续性.     

黑龙江省土地利用/覆被变化及生境质量特征变化分析

土地利用/覆被变化(Land use and land cover change,LUCC)是全球环境变化重要驱动因素,高纬度寒温带大陆性季风气候地区土地利用/覆被及生境质量特征变化研究较少.文章以1980～2018年黑龙江省为例,通过土地利用动态度及区域土地利用程度综合指数,分析1980～2018年土地利用时间变化特征,运用CA-Markov和InVEST模型分别模拟黑龙江省土地利用空间格局和生境质量变化,预测2030年黑龙江省土地利用情况和生态环境质量.结果表明,研究区土地利用格局以林地和耕地为主,分别占研究区总面积42.37％和38.57％;多年来除建设用地和未利用地面积呈增加趋势,其余土地利用类型面积均有不同程度减少;预测2030年土地利用格局,除草地和水域外其他土地利用类型仍与原变化趋势相同;生境退化度高的区域多集中在生态脆弱带,如城市边缘和河流附近等;研究时段内黑龙江省生境质量整体呈下降趋势,具有区域差异性.黑龙江省未来生态环境质量整体上有所提高.研究结果旨在为东北季节性冻土地区土地资源合理利用、生态环境保护及黑龙江省经济发展策略提供可靠的理论依据.     

城市化流域生态系统服务价值时空分异特征及其对土地利用程度的响应

以南京市九乡河流域为研究区域,以2003与2009年2景QuickBird影像数据为基本信息源,应用空间自相关模型,结合GIS空间分析技术,定量探讨了城市化流域生态系统服务价值时空分异特征,以及土地利用程度对生态服务价值空间分异的影响.结果表明:2003-2009年,九乡河流域生态系统服务总价值减少了2.59％,而流域生态系统服务价值的空间聚集性增强;生态服务价值的高-高区域主要集中在流域上游,低-低区域主要集中在流域下游的仙林大学城一带;九乡河流域生态系统服务价值空间分异发生了明显变化,下游仙林大学城一带低-低分布区快速扩张,而高-高分布区仅在九乡河源头及下游的局部区域有所增加;流域生态服务价值空间自相关表现出明显的尺度效应,随着研究尺度增大,生态服务价值的空间自相关性逐渐增强;九乡河流域生态服务价值的空间分异及其变化主要是由土地开发利用引起,流域土地利用程度对生态服务价值存在明显的负效应.     

城市土地利用变化对生态系统服务的影响——以淮北市为例

城市是一类以人类活动为中心的社会-经济-自然复合生态系统.城市的快速蔓延及强烈的人类活动显著地改变了城市的土地利用结构,进而严重影响了城市生态系统服务及人居环境.通过遥感、GIS技术及生态系统服务价值评估等方法,对淮北市1987年、2000年和2007年3个时期20a间的土地利用结构及生态系统服务价值的演变进行定量评价.研究结果表明:1987-2007年间淮北市生态用地空间结构和面积发生剧烈变化,生态用地占城市面积的比例由91.45％降低至71.86％.1987-2000年,农田面积大幅度下降,而林地和水体都呈不同程度的增加趋势,建设用地面积增长迅速.2000-2007年,农田面积有所增加,林地和水体面积却明显下降,建设用地总面积虽然没有明显变化,但其聚集度显著增加.20年间,城市生态服务功能的价值呈现先增加后减少的趋势,在2000年达31.32亿元.2000-2007年,以废物处理和水源涵养功能退化最为严重.可见,城市土地利用结构的变化与生态服务功能密切相关,此结果可为淮北市景观格局优化及土地合理调控和管理提供一定的科学依据.     

丹江口市土壤侵蚀敏感性时空变化特征

土壤侵蚀是丹江口库区主要的生态问题之一,明确丹江口市土壤侵蚀敏感性的时空变化特征有助于深入认识丹江口库区的土壤侵蚀机理,也可为保护库区水环境提供依据。基于修正的通用土壤流失方程（RUSLE）,结合丹江口市多山、地形破碎的地形特征,选择降雨侵蚀力、土壤可蚀性、地形起伏度、植被覆盖度、沟壑密度5个因子构建土壤侵蚀敏感性评价体系,借助ArcGIS 10.2平台,综合评价2012—2017年丹江口市土壤侵蚀敏感性,并分析研究区在不同下垫面要素下土壤侵蚀敏感性的空间分布特征。结果表明：丹江口市土壤侵蚀敏感性整体呈现南北高、中间低的态势,主要表现为轻度敏感和中度敏感,高度及以上敏感区仅占研究区总面积的13.53%;5年间丹江口市中度敏感、轻度敏感、不敏感区面积呈增加趋势,高度敏感和极敏感区面积呈下降趋势;疏林地和未利用地是研究区高敏感性土地利用类型;研究区土壤侵蚀敏感性随坡度增大呈先升高后降低趋势。研究成果可为丹江口市土壤侵蚀机理研究和水土保持及生态环境建设提供参考。     

嘉兴市土地利用时空变化与生态服务价值评估

土地生态系统服务功能是维持人类赖以生存的自然环境条件与效用,但长期以来没有被人们充分认识,大多仅关注环境与资源可实现的经济价值,很少关注其潜在的社会与环境价值。基于嘉兴市2010—2015年土地利用变化和生态系统服务价值评估理论,定量分析了嘉兴市近5年土地利用及其生态系统服务价值的时空动态变化规律,并利用多目标决策方法,对嘉兴市土地利用结构进行了优化。结果表明:随着嘉兴市城市化进程的加速,建设用地不断扩展,园地、草地和林地面积趋于减少,而耕地和水域面积趋于增加,使得嘉兴市土地生态系统服务价值近5年来增长9 515万元。从空间分布来看,嘉兴市7个辖区的土地利用结构及其生态服务价值存在明显的空间差异,从市区到远郊区,土地生态系统服务功能结构信息熵和有序性均呈现逐渐减小的趋势。通过对嘉兴市2020年土地利用结构及其生态服务价值的预测表明,到2020年嘉兴市土地生态服务价值将比2015年增长约12%,土地利用结构优化可以促使嘉兴市土地利用效率及土地生态服务价值得到显著的提升。     

佛山市“三生”用地演变及其驱动因素分析

本文以佛山市为例,利用1990、2000和2016年3期遥感解译数据,建立了基于主导功能的“三生”用地分类体系,借助基尼系数、ESDA、景观格局指数、主成分分析法等方法揭示了经济快速发展地区“三生”用地的演变特征与驱动因素。结果表明:1)1990—2016年,佛山市“三生”用地发生变化面积为1 426.53km2,占土地总面积的37.56%,生活用地持续增加,生产用地显著减少,生态用地保持稳定;2)佛山市生产用地的镇域分布最为均匀,生活用地、生态用地分布差异较大;1990—2016年,生产用地增加、生活用地减少、生态用地增加与减少的全局Moran’s I指数分别为0.212 1、0.144 0、0.401 5和0.260 3,空间分布正相关性显著,呈现出相邻镇街的集中分布,而生产用地减少、生活用地增加的镇域集聚效果不明显;3)1990—2016年,佛山市“三生”用地景观分离度指数、香农多样性和香农均匀度指数分别由3.384 9、0.860 3和0.783 1增至8.259 5、1.083 4和0.986 1,景观异质性增强,空间结构趋于复杂;4)坡度、高程和土壤条件对佛山市生产、生活用地的演变和分布限制性作用较强,对生态用地影响较弱;经济发展、产业结构、居民生活、人口和交通运输是导致佛山市“三生”用地演变的主要社会经济因素。     

资源型城市土地利用/土地覆被变化过程的图谱研究

为了更加详细地了解大庆市的土地利用演变情况及丰富地学信息图谱理论应用实例,该文利用大庆市1978、1988、1996和2003年4期矢量数据,以地学信息图谱理论、地球空间信息认知理论和地理信息系统为依据,构建和分析了大庆市1978—19881、988—19961、996—2003年间土地利用时空演变过程图谱,并在SPSS软件的支持下运用马尔可夫预测法预测了大庆市未来土地利用结构的变化情况.结果表明:大庆市农业用地及城市建设用地的面积增加迅速,主要集中在人口密集和工业较发达地区;同时大庆市土地退化现象严重.文中定性地分析了产生此种情况的原因.     

集中连片贫困区耕地安全性评价及影响因素分析——以忻州市为例

为评价集中连片贫困区——忻州市的耕地安全性,基于生态足迹模型,测算忻州市及14个县（市、区）的生态足迹和承载力,进而计算生态盈余/赤字、生态压力指数和生态可持续发展指数三个耕地安全性指数,采用权重赋值后的综合安全指数对忻州市及14个县（市、区）2009-2018年的耕地安全性进行分析,并选用多元线性回归模型定量分析其影响因素。结果表明：在时间尺度上,2009-2018年忻州市综合安全指数呈现出时间差异性,整体呈下降趋势;在空间尺度上,忻州市14个县（市、区）综合安全性表现为空间上的不平衡性和区域差异性,综合安全等级趋向于不安全,不安全县（市、区）增多,东、西部综合安全性低于中部,向不可持续方向发展;人口、经济、产业结构、农业投入与产出、资源禀赋对忻州市耕地安全均有影响,逐步多元线性回归分析结果显示,多种因素共同作用下影响忻州市耕地安全的因素是人均GDP（国内生产总值）和农业机械总动力。忻州市耕地安全性发展趋势需要引起重视。     

梅州市土地利用变化及生态环境效应分析

【目的】分析1999-2008年广东省梅州市土地利用变化情况及其生态环境效应,为梅州市土地资源可持续利用提供科学依据。【方法】运用土地利用结构变化、土地利用程度变化和土地利用多样化指数对梅州市土地利用变化进行分析,运用区域生态环境质量指数和生态环境变化强度指数对梅州市土地利用变化所产生的生态效应进行分析。【结果】梅州市土地利用以农用地为主,其中林地所占比例最大（＞70%）,建设用地的增加主要是居民点及工矿用地的增加;梅州市土地利用程度变化量和土地利用程度变化率分别为-0.64和-0.29%,土地利用类型多样化指数呈现明显的空间差异,并与梅州市经济和地形地貌的空间差异保持良好的一致性;梅州市生态环境质量指数从1999年的0.570上升到2008年的0.595。【结论】1999-2008年梅州市土地利用以农用地为主,土地利用的空间差异明显,土地利用正处于调整期,生态环境质量指数总体呈现上升趋势。     

基于断点检测的延安市富县植被变化研究

  目的  多项生态工程实施以来,陕北黄土高原地区环境明显改善,探究该区域植被的时空变化,为生态环境建设与差异化决策提供依据。  方法  以陕西省延安市富县为研究对象,利用2000—2019年生长季的Landsat TM/ETM+/OLI影像,运用DBEST算法对归一化植被指数(NDVI)时间序列进行断点检测,并提出多阶段趋势分析方法分析富县植被变化时空特征。  结果  富县植被的断点检测结果表明:66.47%的区域断点NDVI变化幅度小于0.2,主要分布在富县西部和东北地区,植被相对稳定,未发生剧烈变化;33.53%的区域断点NDVI变化幅度大于0.2,其中断点数量多于4个的区域仅占5.88%,集中分布于道路、河流沿线,变化频繁,与人为活动有关。当前阶段趋势分析表明:断点NDVI变化幅度大于0.2的区域,改善的面积占总面积的24.57%,退化面积仅占2.12%;开始时间均在2014年之前,时间分布跨度大,空间异质性强,揭示了富县植被变化的多样性及复杂性;富县有林地、疏林地、灌木林地、未成林造林地4种主要林地均趋于改善,改善面积占林地面积的96.23%。  结论  2000—2019年,富县植被整体呈现改善趋势,生态建设工程取得良好的效果;植被变化的时空特征存在差异,后续决策需因地制宜。图6表1参25