天山大峡谷国家森林公园土地景观格局及生态风险分析

【目的】研究土地景观格局变化和生态风险进行分析评价,为天山大峡谷国家森林公园生态建设提供依据。【方法】以研究区1990年、2000年、2010年和2018年4期土地利用数据,利用ArcGIS和Fragstats软件计算分析景观格局指数和生态风险指数,进行景观生态风险评价。【结果】1990-2018年,区域以耕地、林地和草地为主要生态景观类型,占总面积85.5%,草地和未利用地生态景观面积大幅增加(7 894.7 hm²和4 684.12 hm²),其中耕地、林地、水域面积减少(1 556、5 898.54和6 240.73 hm²);区域内景观格局指数中斑块数量、斑块密度、最大斑块指数、蔓延度及聚集度指数呈现上升的趋势;研究期内低、中低风险区面积增加(59.60和35.72 hm²),中、高和较高风险区面积减少(6.57 、32.14和56.62 hm²)。【结论】整体景观生态风险指数减小,生态环境呈现好的趋势发展;较高和高风险区向东南方向转移,低和较低风险区向南部和东北部转移。     

基于景观格局的新疆渭干河-库车河三角洲绿洲的生态风险评价

【目的】评价新疆渭干河-库车河三角洲绿洲生态风险,对绿洲生态环境保护与管理提供参考。【方法】以渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,利用1989,2001,2007,2013年4个时期遥感图像作为数据源,将研究区分为耕地、林地、草地、水体、盐碱地、未利用地及其他6种景观类型,计算各类型景观格局指数及生态风险指数,将研究区划分为低、较低、中等、较高、高生态风险区,之后采用地统计学的半方差法对研究区生态风险空间变化特征进行分析。【结果】1989-2013年,耕地和盐碱地面积呈增加趋势,而其他景观类型面积均有所减少。1989年,研究区低、较低、高风险区域面积所占比例较高,分别为20.7%,28.1%,20.7%,而2001,2007,2013年研究区以低、较低风险区面积所占比例较高,二者之和分别为55.3%,49.6%,71.8%。【结论】1989-2013年,渭干河-库车河三角洲绿洲的景观类型没有变化,但各类型景观面积都有变化,绿洲的生态风险程度总体上呈现降低的趋势。     

2000-2020年贵州省景观生态风险评估

【目的】探究贵州省景观生态风险时空变化规律。【方法】基于2000、2005和2010年贵州省土地利用数据,利用Markov和CLUE-S复合模型模拟出2020年土地利用状况,并以2000、2010和2020年土地利用数据为基础,通过景观结构构建景观生态风险指数,定量评估了研究区景观生态风险。【结果】结果表明:12000-2020年,研究区景观生态风险水平不断降低。研究区中东部和西部分别以等级较低的生态风险和等级较高的生态风险为主;2低生态风险、较低生态风险和中等生态风险之间转换是该区景观生态风险类型变化的主要特征。生态改善区和生态恶化区分别分布在研究区中部和西部,且都呈增长趋势;3地形起伏梯度上,各景观生态风险类型集中分布于3级以下,整体上呈现出1级>3级>2级>5级>4级的特点,且生态风险变化集中在1级、2级和3级。【结论】研究区景观生态风险趋于改善。自然条件优劣、人口压力以及退耕还林政策是影响研究区景观生态风险时空变化的重要因素。     

基于能值分析的甘肃省耕地可持续利用时空分异研究

【目的】研究甘肃省耕地可持续利用的时间变化规律和空间分异特征,为甘肃土地利用总体规划及区域可持续发展提供决策依据。【方法】利用2005-2011年甘肃省及县(区)土地利用变更资料和社会经济资料,采用能值分析方法,在构建耕地可持续利用评价指标体系基础上,对2005-2010年甘肃省以及2010年甘肃省各县(区)的耕地生态经济系统进行可持续利用评价;在Geoda和Arcgis软件支持下,对甘肃省各县(区)耕地可持续利用综合指数空间格局进行分析,对耕地利用分区,探讨耕地可持续利用的空间分异特征。【结果】2005-2010年甘肃省耕地可持续利用呈波动性发展,其中生产稳定性指数、经济可行性指数、社会接受性指数总体提高,但生态合理性指数总体降低。2010年甘肃省各县(区)耕地可持续利用综合指数总体较低,且县(区)耕地可持续利用综合指数差异明显,将甘肃省划分为河西区、陇东区、陇南区、甘南区、陇西区5个耕地利用区,耕地可持续利用综合指数依次降低。【结论】时间和空间变化特征都说明甘肃省耕地的可持续利用主要受生态合理性限制,为提高耕地可持续利用,必须提高耕地自身质量等级,改善耕地外部环境,促进耕地生态经济系统由能值密集型向能值安全高效型转变。     

2000～2015年吐鲁番市高昌区景观格局及生态风险变化分析

景观格局与生态过程相互作用,景观结构和功能变化引起区域相应生态变化,由于人类对自然资源和环境影响的加剧,生态系统面临着严峻的考验,呈现出结构性破坏和功能紊乱,探索极端干旱区吐鲁番市高昌区景观格局及生态风险变化,为区域合理调整土地利用结构,实现生态、经济协调可持续发展提供理论依据。以3S技术为基础,吐鲁番市高昌区的2000、2005、2010和2015 landsatETM+与landsat OIL的3期的30 m栅格影像数据为基础,采用ENVI5.3软件对图像解译分析,运用Fragstats 4.2对景观格局分析。结果表明:(1)2000～2015年15 a内7种景观类型斑块数量呈现减少趋势,平均斑块面积增加;斑块密度呈减少趋势,景观完整程度增加;(2)2000～2015年景观聚集度呈现先减少后增加的变化,蔓延度变化大,聚集度指数增加了1.4838,香农多样性指数总体呈增加趋势,香农均匀度指数整体呈现减少,斑块和景观类型面积呈现均衡的发展,景观丰富度增加,区域生态稳定发展;(3)研究区南部生态风险状态较为稳定,风险等级基本没有明显变化,且风险等级较高,主要为未利用地,大多为荒漠,其生态风险较高主要是与其自身生态脆弱性有关。北部生态风险变化较为明显,风险等级也较为复杂多样,但大部分生态风险等级较低;总体来看,2000～2015年吐鲁番市高昌区高、较高生态风险区面积减少;低、较低生态风险区面积增加;区域整体生态风险呈降低趋势。     

2000～2015年吐鲁番市高昌区景观格局及生态风险变化分析

景观格局与生态过程相互作用,景观结构和功能变化引起区域相应生态变化,由于人类对自然资源和环境影响的加剧,生态系统面临着严峻的考验,呈现出结构性破坏和功能紊乱,探索极端干旱区吐鲁番市高昌区景观格局及生态风险变化,为区域合理调整土地利用结构,实现生态、经济协调可持续发展提供理论依据.以3S技术为基础,吐鲁番市高昌区的2000、2005、2010和2015 landsatETM+与landsatOIL的3期的30 m栅格影像数据为基础,采用ENVI5.3软件对图像解译分析,运用Fragstats 4.2对景观格局分析.结果 表明:(1)2000～2015年15 a内7种景观类型斑块数量呈现减少趋势,平均斑块面积增加;斑块密度呈减少趋势,景观完整程度增加;(2) 2000～2015年景观聚集度呈现先减少后增加的变化,蔓延度变化大,聚集度指数增加了1.4838,香农多样性指数总体呈增加趋势,香农均匀度指数整体呈现减少,斑块和景观类型面积呈现均衡的发展,景观丰富度增加,区域生态稳定发展;(3)研究区南部生态风险状态较为稳定,风险等级基本没有明显变化,且风险等级较高,主要为未利用地,大多为荒漠,其生态风险较高主要是与其自身生态脆弱性有关.北部生态风险变化较为明显,风险等级也较为复杂多样,但大部分生态风险等级较低;总体来看,2000～2015年吐鲁番市高昌区高、较高生态风险区面积减少;低、较低生态风险区面积增加;区域整体生态风险呈降低趋势.     

基于PLUS模型的山区城镇景观生态风险动态模拟

  目的  探究山地重点开发区景观生态风险时空演变特征,模拟预测景观生态风险变化趋势,为缓解中小城镇生态保护和建设开发矛盾、促进中小城镇土地资源可持续利用、发挥中小城镇区域中枢功能、推动区域高质量发展提供支持。  方法  以2000、2010、2020年土地覆被数据为基础,运用基于景观格局指数的景观生态风险评价模型,揭示云南省安宁市景观生态风险时空演变特征,并采用在FLUS模型基础上改进的PLUS模型动态模拟预测安宁市2030年不同情境下景观生态风险空间分布特征和变化趋势。  结果  2000—2020年,研究区人造地表面积呈上升趋势,耕地、草地、灌木地、水域面积总体呈下降趋势,林地面积相对稳定;景观生态风险值空间集聚状态明显,但集聚程度呈下降趋势。景观生态风险等级整体以中等生态风险、较高生态风险为主,占总面积的59.76%~52.95%;2030年3种不同情景中生态保护情景下的高生态风险区面积最小,低生态风险区面积最大,恶化区最少。  结论  山区中小城镇生态风险管控和建设开发矛盾明显,生态风险时空分布特征与人类活动干预强度密切相关,高生态风险区主要分布于各街道城镇扩展的边缘地带,应重点关注城镇用地扩张所导致的景观类型结构及其生态风险的动态变化;基于生态保护情景的安宁市景观生态风险空间分布特征和变化趋势更接近生态安全格局优化路径,更符合安宁市区域经济社会的高质量发展。图5表5参30     

基于土地利用时空格局演变的上海市生态风险评价

随着上海社会经济的迅猛发展,土地资源的需求不断增大,土地利用格局的不合理变化会带来区域生态环境风险。以上海市土地利用数据为主要数据源,借助ArcGIS10.0及Fragstats4.2软件,在景观格局的基础上计算生态风险指数,由此分析生态风险空间分布特征及其时空演变规律。结果表明,土地利用结构发生较大变化,土地利用转移以耕地、水域向建设用地及林地转移为主;时间尺度上,上海市生态风险等级逐渐由以低等级为主导转化为以较低等级为主导的格局,总体生态风险呈现不断加剧趋势;空间分布上,南部大部分地区生态风险呈降低趋势,而长江入海口处及崇明北部等区域恶化趋势明显,较高生态风险区、高生态风险区集中在临海地带及浦东新区黄浦江沿岸地区;各生态风险等级中转移面积最大的是中风险降低为较低风险,主要集中在金山、奉贤、浦东南汇等。总体而言,上海市生态风险格局演变与土地利用、景观指数变化相一致,生态风险格局的波动响应于土地利用的快速变化。     

福建省耕地土壤重金属污染及生态风险评价

以网格布点方式采集省内地块较为集中的成片耕地表层土壤样本327个,进行镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种主要重金属污染物含量的测定。应用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法及Hacanson潜在生态风险指数法,对耕地土壤污染状况及生态风险进行评价。结果表明,福建省区域内耕地土壤环境质量状况总体良好,属于清洁与尚清洁的区域占全部监测区域的86.7%,但单因子评价结果显示耕地土壤中无机元素汞和镉超标较为严重。生态风险评价结果显示,福建省耕地土壤中有73.1%的土壤处于低风险等级,22.0%的土壤处于中等风险等级,强风险等级土壤占3.98%,很强风险等级土壤仅占0.92%。土壤中各项重金属对土壤潜在生态风险贡献率大小顺序为:Hg>Cd>As>Pb>Cu>Ni>Cr>Zn。     

滁州市耕地承载定量分析

基于2000—2010年滁州市TM数据,结合研究区耕地生物资源数据,运用生态足迹方法,对滁州市耕地承载进行定量分析。结果表明:2000—2010年滁州市人均耕地减少16.4%,人均耕地面积明显低于联合国粮农组织规定的人均耕地警戒线;2010年滁州市人均耕地生态承载力远低于全球水平,人均耕地生态承载力减少与人口数量增长呈负相关关系;2000—2010年滁州市耕地生态承载等级从富富有余转变为超载与平衡临界状态,琅琊区耕地生态承载等级由富富有余转化为过载,南谯区耕地生态超载等级变化较小。划定基本农田范围,严守耕地保护红线,发展现代农业,提高耕地整体性和机械化水平,是缓解滁州市耕地生态超载的基本措施。     

耕地生态风险评价研究热点与趋势——基于CiteSpace可视化分析

耕地资源是进行农业生产的核心,对耕地生态进行风险评价,能够为人类活动对生态系统的影响提供预测。基于文献大数据分析软件和文献查阅方法,从Web of Science（WOS）核心数据库和CNKI数据库中有条件地分别筛选出380篇和306篇文章,采用CiteSpace V软件对目标领域的主题、关键词和WOS分类进行共现分析,对耕地生态风险评价研究领域的知识演化路径、研究内容和热点进行详细评述,旨在为未来耕地生态风险评价研究提供参考。结果表明：国内耕地生态风险评价研究的热点词聚类结果集中反映为"生态安全"重金属"生态足迹"社会价值"和"耕地保护"五大类;国外耕地生态风险评价研究的热点词聚类结果集中反映为"农业灌溉土地"土壤退化"地统计分析"和"土地利用"四大类。通过研究得到三个方面的结论：①国外关于耕地生态风险评价的研究主题比较零散,主要集中在对耕地土壤重金属的分析与评估;②国内耕地生态风险评价的研究在2015-2017年进入活跃期,研究主题的演化趋势具有一定的政策指向性;③国外的耕地生态风险评价研究与国内的研究在方向和尺度上有很大的差异,具有明显的区域差异性。     

耕地资源系统认知的演进与展望

耕地是人类改造和利用地表而形成的最古老和最广泛的人地系统，耕地质量是耕地系统诸要素耦合状态的表达，耕地资源是在一定时间、技术和经济条件下耕地开发利用价值的体现。本文厘清了耕地系统、耕地质量、耕地资源认知内涵与演进过程，解析了耕地资源的“自然-人文”构成要素与耦合关系、“水平-垂直”结构特征与形成机理、“生产-生态-生活”功能协同与转换关系、“物质-能量-信息”交换过程与响应机制，以及“经济-生态-社会”服务价值与演变规律，构建了“二维要素-三重功能-多元价值”的耕地资源认知系统，提出了系统认知耕地资源的新思路，解构了耕地资源内部机制与外部价值，以期为耕地保护与质量提升及自然资源资产“两统一”管理提供理论依据，推动高质量跨越式发展的耕地保护与资源利用新格局构建。     

中国耕地质量状况分析

 耕地质量是耕地土壤质量、耕地环境质量、耕地管理质量和耕地经济质量的总和。中国耕地质量总体偏低,中等和低等地共占耕地总面积的2/3以上。中国耕地质量变化态势如何,目前没有统一的认识,较为普遍的看法是中国耕地质量总体水平趋于下降,但农田土壤监测结果表明中国耕地土壤肥力指标总体上呈稳中有升的趋势。论文的分析结果表明,中国耕地质量总体上向好的方向发展,但耕地部分质量要素和局部区域耕地质量恶化问题突出。     

县域耕地资源利用分析——以河北省辛集市为例

随着工业化、城市化进程的加快,与粮食安全、生态安全、经济安全、社会稳定息息相关的耕地资源的作用越来越明显,耕地保护越来越受到人们的重视。结合河北省辛集市耕地资源的利用现状,分析辛集市耕地资源利用中的时间和空间变化特征,并进一步提出促进建设用地的节约集约化程度、加强土地整理、注重耕地资源生产能力保护等实现耕地资源可持续利用的措施。     

枣强县耕地质量等别年更新评价

耕地资源作为农业生产中无可法替代的重要资源,为我国的粮食安全提供重要保障。本文基于耕地质量综合指数和等别模型方法,对枣强县2013至2016年四期耕地等别及数量变化情况进行分析。结果表明：全县耕地平均自然等、平均利用等和平均经济等分别由7.93、6.81和8.52等上升为7.89、6.78和8.49等,耕地平均等别提升；新增耕地质量逐步提升,减少耕地逐渐向中低等别耕地过渡。     

未来10年我国耕地数量质量变化对区域粮食产能影响研究

耕地资源变化对粮食产量具有直接影响,分析预测粮食产能的变化对耕地保护与粮食安全的政策制定具有指导意义.基于耕地数量质量的变化,通过定量分析与对比分析,预测未来10年我国耕地资源变化对区域粮食产能的影响.结果表明,我国各省域耕地质量存在差异,耕地面积仍将呈进一步减少趋势,集中分布于耕地质量等别与产能水平较高的东部经济发达地区,将耕地统计面积按照国家最高等别1等与最低等别15等折算为标准面积后,耕地减少与增加的比例为0.25:1,标准粮产量减少与增加的比例为3.07:1,与占用低等别耕地相比,占用高等别耕地对粮食产能损失影响更大,因此各省应加大实施耕地占补平衡力度,避免占用优质耕地.揭示全国及各省域耕地的变化趋势及对粮食产能的影响,有助于确定不同区域耕地资源变化格局与态势及预测粮食产能水平.     

耕地损毁及其治理分析——以福建省F镇为例

运用实地观察和入户访谈方法对福建省F镇耕地损毁情况及其影响进行调查分析,探索耕地损毁的形成原因,即土地执法不严、土地意识变化、耕地因荒变废等。对此,应加强土地管理、治理耕地抛荒、引导科学种田,开展耕地复垦,以期促进农业可持续发展。     

东北黑土区典型县域耕地细碎化空间格局及影响因素分析

揭示东北黑土区典型县域耕地细碎化空间格局及影响因素，可以为黑土区高标准农田建设、三轮土地承包及黑土地保护等提供依据。本文以拜泉县作为研究区，运用熵值法测算各指标权重并求得耕地细碎化综合评价值，并通过皮尔森相关系数分析法计算各影响因素的作用强度。结果表明：1）耕地景观细碎化深受地形影响，丘陵与平原交界地区耕地细碎化水平最高，丘陵地区其次，平原地区最低。耕地权属细碎化受到土地分包方式、户均耕地面积等影响；2）耕地细碎化模式中，“景观低度细碎化-权属低度细碎化”和“景观低度细碎化-权属中度细碎”占主导地位，占比分别为33.33%、17.20%；3）耕地细碎化影响因素主要为权属、设施和自然切割力。权属切割力呈现高度负相关，设施和自然切割力呈现中度正相关，相关系数分别为-0.775、0.617、0.661，权属切割力的影响最大。拜泉县耕地细碎化空间分异特征明显，可从景观与权属双重视角下探索东北黑土区耕地细碎化治理对策，为推动农业现代化和制定耕地第三轮承包政策提供参考。     

基于土地整治的多重耕地质量评价研究——以黑龙江省海伦典型项目(IV)区为例

为科学指导土地整治项目区耕地质量评价工作，构建服务于土地整治的区域性多重耕地质量评价指标体系及分级方法.研究立足土地整治的工程特性和具体实施内容，认为针对土地整治项目区的耕地质量评价应该包括耕地的地力质量、工程质量、空间质量和生态质量4个方面.借鉴耕地质量评价相关研究成果，根据土地整治项目区内生需求与外生因素，结合东北地区区域特点，构建服务于土地整治项目区的多重耕地质量评价指标体系；建立相应的指标赋分规则，并基于几何平均法的耕地质量评价分级，将耕地质量划分为1-10个级别的4大质量等级.应用该方法对土地整治项目区进行多重耕地质量评价，能够清晰、全面地判别耕地的各维度质量变化情况，为耕地质量提升和土地整治工程管护提供针对性的指导依据.     

基于粮食安全的黑龙江省耕地压力动态变化定量分析

依据1990—2007年黑龙江省粮食总产量、总耕地面积、人口等数据,运用最小人均耕地面积和耕地压力指数模型,对该省耕地压力进行定量分析和评价。结果显示,黑龙江省的耕地压力动态变化情况大致分为3个不同阶段:1990—1999年耕地压力缓慢下降,2000—2003年耕地压力上升,2004—2007年耕地压力迅速下降。近20年来虽然黑龙江省人口不断增加,但耕地数量增加幅度更大,粮食产量和人均占有耕地数量均在增加。总体上黑龙江省最小人均耕地面积变化幅度不大,耕地压力指数明显减小,耕地所承受的压力呈现下降趋势。基于国家粮食安全要求考虑,要进一步减轻黑龙江省的耕地压力,应主要从加大耕地保护力度和运用新技术以提高耕地单位面积产量等方面入手。