京津冀土地利用转型及生态环境效应分析

基于2000、2018年京津冀土地利用遥感解译数据,依托土地利用功能结构转型模型、土地利用功能的空间性转型模型和生态环境效应模型分析京津冀地区生态环境受土地利用转型产生的影响。结果表明,生活用地增加明显,生产用地有所减少,生态用地总量变化不显著;土地利用功能空间格局稳定,变化不明显;北京市为生态用地和生产用地发展重心,生态用地向东南方向偏移,生产用地向西南方向偏移,生活用地发展重心位于河北省,向北部偏移;整体生态环境质量降低,低质量区面积增加,但是空间格局变化较小。     

基于“三生”功能的晋中市土地利用转型时空特征及驱动因素分析

以“三生”功能为视角,定量分析山西省晋中市土地利用转型特征及其驱动因素,探究市域土地利用转型规律。运用地学信息图谱、多指标综合指数法探究晋中市2000—2020年土地利用转型图谱特征和隐性形态时空格局特征,运用地理探测器分析转型驱动因素。结果表明,2000—2020年晋中市处于高强度的土地利用转型状态。2000—2010年图谱单元变化最为明显的是农业生产用地向绿地生态用地和农村生活用地的转换,2010—2020年图谱单元类型以农业生产用地与绿地生态用地之间的相互转换为主。晋中市各区县转型指数呈持续上升趋势,2020年在晋中市东北部形成“Z”字形空间集聚特征。榆次区、平遥县与其周边的寿阳县、太谷区、祁县和榆社县共同形成“T”字形高速发展区。土地利用转型是自然环境、交通区位、社会经济共同作用的结果。自然环境和交通区位对土地利用显性转型的驱动力较大,交通区位和社会经济因子对隐性转型的驱动力较大。     

东北地区土地利用转型及其生态环境效应

基于1995、2005和2015年3期土地利用遥感监测数据,构建“生产-生态-生活”土地利用主导功能分类体系,利用土地利用转移矩阵、重心模型、生态环境质量指数等方法,对东北地区20年间土地利用转型时空变化特征及生态环境效应进行分析。结果表明:1)1995—2015年,东北地区土地利用转型主要表现为生产用地持续增加、生态用地持续减少和生活用地小幅增加,前期变化剧烈后期趋缓。2)各类功能用地的空间分布表现出较为明显的不均衡性,农业生产用地、牧业生态用地和水域生态用地的空间分布不均衡性进一步加剧,工矿生产用地、林业生态用地、其他生态用地和生活用地的空间分布不均衡性有所缓和。3)东北地区区域生态环境质量指数从1995年的0.581持续下降至2015年的0.575,生态环境质量持续恶化,空间分布以高质量区和中低质量区为主,农业生产用地和林业生态用地之间的相互转变是影响生态环境质量变化的主要因素。东北地区土地利用转型及生态环境质量的时空变化特征与区域社会经济发展水平、城市化进程、农业开发进程基本保持一致,粮食主产区土地利用转型及其生态环境效应特征具有一定的独特性。     

"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.     

山西省太谷区城乡建设用地转型特征及其影响

综合运用数理统计、ArcGIS空间分析和城乡建设用地转型指数等方法,定量分析山西省太谷区2005—2018年城乡建设用地的显性形态和隐性形态转型特征,以及对城乡关系的影响,为太谷区优化城乡用地调控措施和山西农谷建设提供借鉴.结果表明:(1)2005—2018年太谷区城乡建设用地总规模不断增加,以农村居民点用地增加为主,城镇用地增加相对较少,采矿用地持续减少;城乡建设用地增速提升较快,城镇用地增速超过农村居民点用地;工业、商业服务业、公共服务等非居住用地快速增长,县城逐渐向功能多元化方向发展.(2)2005—2018年间,城乡建设用地扩张强度指数呈增加趋势,扩张重心向东转移,逐渐向经济发达地区靠近.(3)太谷区城乡建设用地经过多年的空间扩张,仍然保持着较为明显的集聚分布特征,稳定性指数S从0.381缓慢上升至0.400,结构稳定性在逐渐上升.(4)城乡建设用地利用效率、功能整体呈递增态势,年均利用效率不断增长,但增速减缓,而功能增速明显加快.(5)城乡建设用地的显性转型为新型城镇化发展提供了空间基础,隐性转型促进着城镇化质的提高.太谷区城乡建设用地转型剧烈,城乡建设用地的利用水平深刻影响着城镇化的速度和质量.     

西部绿洲城市土地利用转型的生态环境效应——以乌鲁木齐市为例

为探讨土地利用转型对生态环境变化的影响,基于乌鲁木齐市2005年和2012年TM影像数据、土地利用现状矢量数据、中国高空间分辨率网格数据（CHRED）,运用土地利用转型、生态系统单位面积生态服务价值评估和碳排放核算等方法,分析城市化过程中乌鲁木齐市土地利用转型前后生态环境变化效应。结果表明,研究区土地利用转型幅度较大,其中园林地、草地、城镇村及工矿用地和未利用地之间的转换较明显,未利用地转出面积最大（10.33万hm²）,说明研究区土地开发程度较高。研究区生态服务价值均呈增加趋势,研究期间生态服务价值增加了89 227.32万元,其中,园林地、草地和水域土地利用转型对生态系统服务价值增加的贡献高。研究区土地利用碳排放量呈上升趋势,碳排放量较高的是城镇村及工矿用地。研究区内土地利用转型后净生态系统服务价值呈现增加趋势,但土地碳排放量变化速度远超生态系统服务价值增加速度,因此在乌鲁木齐市低碳城市建设中,要充分考虑土地利用结构调整与生态环境保护的平衡关系。     

灵丘县土地利用变化对生态系统服务价值的影响

为评价灵丘县土地利用变化对区域生态系统服务价值的影响,采用当量因子法分析2010—2016年该县土地利用及其生态价值的时空变化。结果表明:1)灵丘县土地利用变化幅度较小,总面积不变的情况下,建设用地增加163.91 hm~2,增加最多;草地减少137.92 hm~2,减少量最大; 2)灵丘县生态系统服务价值达30亿元以上,7年间生态价值总体有稍微下降趋势,共减少667.02万元,水域生态价值减少幅度最大,减少384.24万元;3)耕地、建设用地和其他用地与生态系统服务价值呈负相关,水域、林地、园地、草地及未利用地呈正相关。总体上,灵丘县土地利用未对生态环境造成明显破坏,但也不能忽视在经济发展过程中人类的生活方式对环境造成的影响,应该进一步控制建设用地面积增长,保护生态用地,积极探索基于生态保护的生态资产运营模式和机制,实现社会-经济-生态效益可持续发展。     

甬江流域土地利用时空格局变化特征分析

基于甬江流域土地利用数据,分析其土地利用数量、结构、方向等变化特征,评价其土地利用强度。结果表明,1980—2015年研究区建设用地面积迅速上升,耕地面积锐减。土地利用变化的突出特征为耕地、林地转向建设用地,且在流域中下游地区土地利用转换频繁、复杂。研究区的土地综合利用动态度和单一利用动态度在不同时间段内表现出较大的差异。研究区土地利用程度不断上升,空间上表现为北部高于南部、东部高于西部。     

黄淮海地区土地利用转型与粮食产量耦合关系研究

土地利用转型包含显性形态和隐性形态的变化,而土地利用强度是土地利用隐性形态的重要指征,既可以反映出人类对土地的干预程度,又可以呈现出特定时期社会经济发展状态。本文以土地利用强度的定量测度为抓手,基于分县统计数据及遥感解译的土地利用数据计算了区域土地利用隐性形态的变化,探讨了区域土地利用转型与粮食产量的耦合关系。研究表明：（1）1990-2010年,黄淮海地区耕地利用强度不断增加,而村庄建设用地利用强度快速减少,且区域时空格局差异明显;（2）耕地利用强度-村庄建设用地利用强度-粮食产量耦合类型时空演化特征明显,“低-低-低”类型主要分布在环渤海湾地区,而“高-高-高”类型主要集聚于冀鲁豫交界地区;（3）土地利用转型推动粮食生产格局不断演化,二者耦合关系模式将呈现出由“拮抗”到“协调”的转化过程。综上所述,土地利用转型过程中,科学优化土地利用转型与粮食生产的耦合关系,对保障区域粮食安全有重要作用。     

长春市九台区土地利用系统动力学特征及结构优化

以长春市九台区为研究区域,先运用系统动力学原理和方法,厘清土地利用系统要素之间的反馈关系,基于Vensim PLE软件平台,绘制九台区土地利用系统流图,构建系统动力学模型;再基于不同人口、经济发展速度和粮食单产水平的设定,开展3种情景下2013年到2020年间九台区土地利用变化仿真趋势模拟;最后,通过动态特征分析和效益核算,确定了九台区2020年土地利用结构优化方案及今后一段时间的土地利用方向,为研究吉林省中部县域土地利用提供参考。结果显示:到2020年九台区最优土地利用结构中,农用地面积290161.61 hm~2,建设用地面积28802.99hm~2,未利用地面积8569.73 hm~2;2020年建设用地供需差9993.14 hm~2,耕地供需差67253 hm~2。研究表明,通过城镇化建设和城乡建设用地增减挂钩项目,挖掘并利用农村居民点整理潜力是解决九台区建设用地供需矛盾的重要途径;依托高标准农田建设提升粮食单产是缓解耕地需求压力的重要手段;在保持当地的生态平衡的情况下,九台区可以通过适当增加建设用地提高土地综合效益。     

基于“三生空间”的土地利用主导功能转型及其生态环境响应———以重庆市巴南区为例

基于重庆市巴南区2009年、2013年、2016年3期土地利用变更调查矢量数据,按照"生产-生态-生活"土地利用主导功能分类,采用土地利用功能转移矩阵、重心转移、区域生态环境质量指数、用地功能变化类型生态贡献率等研究方法对巴南区2009-2016年土地利用功能结构转型的时空演变特征及其生态环境响应等问题进行探讨.结果表明:(1)2009-2016年间巴南区土地利用功能结构转型以农业生产用地、林业生态用地、农村生活用地、草地生态用地向城镇生活用地、工矿生产用地、服务以及其他生产用地转化为主;(2)各功能用地重心在2009-2013年转移幅度相对较小,2013-2016年转移幅度相对较大;城镇生活用地重心一直沿西南方转移,空间分布的不均衡性逐渐减小,其余各功能用地均先向东北再向西南转移,空间分布的不均衡性先增大后减小;(3)农村生活用地复垦为农业生产用地、农业生产用地转化为湿地生态用地、农业生产用地退耕还林是巴南区生态环境改善的主导因素,林业生态用地、农业生产用地转换为城市生活用地是巴南区生态环境恶化的主导因素.     

新泰市土地利用时空演变特征及经济效益分析

根据研究目的,将研究区土地利用类型划分为耕地、园地等7种类型,利用转移矩阵分析2001～2007年各类用地转换特征及其经济效益,采用空间叠加法分析2005、2008年2个时段城区与重点镇用地类型转换的趋同性。结果表明,7年间新泰市林地面积增加最多,生态用地得到有效保护;未利用地面积减少最多,后备资源开发成效显著;综合土地利用动态度、土地利用程度综合指数、土地利用程度变化率等指标表明新泰市土地利用处于发展期;2005～2008年城区与重点镇用地类型转换具有趋同性,转入最多是林地,转出最多是耕地;经济效益分析表明各类用地之间转换促进了内部用地结构优化,有利于用地结构的调整。     

神经网络支持下的乌鲁木齐市土地利用格局及其模拟

基于2000年、2010年和2018年的土地利用数据,揭示乌鲁木齐市土地利用格局演变特征;在此基础上运用FLUS模型,模拟研究区2035年在3种情景下土地利用类型的发展趋势。结果表明,2000—2018年乌鲁木齐市土地利用面积呈“三增三减”的变化特征;其中,建设用地面积增长动态度最大,为7.79%,耕地面积减少动态度最大,为1.02%;18年间,草地向未利用地转移面积最多,为435.40 km²,其次是林地向草地和草地向耕地的转移;自然发展情景下,草地转为耕地面积最多,为105.26 km²,其次是未利用地转为草地、草地转为未利用地和草地转为建设用地。基本保护情景下,草地转为建设用地面积最多,为59.91 km²,其次是草地转为耕地、草地转为未利用地和林地转为草地。生态保护情景下,未利用地和林地面积均向草地转移,分别为36.83和25.34 km²。该研究为土地利用规划、可持续发展与资源管理统筹决策提供科学依据。     

区域土地利用结构的时间分异及其动态变化分析

采用浙江省1990-1999年土地利用现状的用地面积数据作为研究的基础数据与材料,运用景观生态学中有关结构数量分析的方法,进行研究区不同时期土地利用结构分异的定量分析,借助于种群生态学中生命表的分析方法进行不同时期土地利用动态变化分析。研究结果表明:(1)采用研究方法能较好反映研究区不同时期土地利用结构分异及其动态变化;(2)研究区土地利用的多样性指数、优势度指数和均匀度指数的变化均是逐渐升高,到1990-1999年间的某一年达到最高值,然后逐步收敛,渐趋稳定,并做小幅度的上下振动,这表明浙江省土地利用结构渐趋稳定;(3)研究区从1990-1999年,各土地利用类型变化强度是林地>园地>牧草地>居民点与工矿用地>交通用地>耕地>水域>未利用地,从土地利用变化的整体上看,园地、居民点及工矿用地和水域面积的增加主要是通过开发未利用地来进行平衡,浙江省土地后备资源短缺的问题将越来越突出。     

基于生态服务价值的德州市土地利用评价

以德州市土地利用动态数据为基础,采用Costanza等和谢高地等确定的生态服务价值评估方法,对不同土地利用类型单位面积生态服务价值进行了校正,对德州市因土地利用变化引起的生态服务价值进行估算。结果表明,1996～2008年,德州市农田、未利用地面积减少,城乡建设、交通用地面积增加;研究期内,因土地利用变化生态服务总价值也不断变化,1996年为114.540×108元,2008年为172.347×108元,净增57.807×108元,生态系统服务总价值年变化率为4.206%;不同生态服务类型价值中气候调节功能最大占22.08%,其次是废物处理功能占16.70%,生物多样性维持功能有增加趋势,年变化率为0.127%;林地面积的增加对生态服务功能的增加贡献较大,城市建设用地和交通用地的增加降低了区域生态服务功能的总价值。根据结果分析了德州市土地利用结构变化的原因,提出了土地利用基本建议。     

齐齐哈尔市土地利用生态安全预警研究

以黑龙江省齐齐哈尔市为研究区,基于RS和GIS技术,揭示1990~2015年土地利用变化特征及规律,运用"压力-状态-响应"模型构建生态安全预警指标体系,在500 m×500 m栅格单元内实现齐齐哈尔市土地利用生态安全预警测度及评价。结果表明,(1)研究区耕地、林地及未利用地面积持续增长,草地、建设用地面积呈波动式增长,水域面积大幅度缩减,土地利用变化过程由剧烈趋于平缓;(2)1990~2015年,研究区生态安全水平总体呈上升趋势,警情级别由中警转化为轻警,逐渐向预警区间过渡,退耕还林还草、水土流失治理等生态建设性投入取得成效;(3)区域生态安全警情时空分异特征显著,市辖区安全水平较低,中部地区、主要流域及林区水平较高,25年间警情综合指数低值分布范围逐渐缩减,高值范围持续扩张,轻警面积逐渐取代中警居于优势地位。研究结果可为区域土地生态安全监测治理、构建生态安全格局以及土地利用规划提供依据。     

滹沱河上游地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

以滹沱河上游地区2005、2010、2015、2018年4期遥感影像为数据源,采用土地利用动态度、价值当量因子法、敏感性指数等指标评估生态系统服务价值,分析土地利用变化对生态系统服务价值的影响.结果表明:(1)2005—2018年研究区土地利用变化最大的为建设用地,动态度为5.80％,面积增加了25337.52hm2;其次为草地和未利用地,动态度分别为-0.27％和-0.20％,处于减少状态.(2)土地利用面积转移中,耕地转为建设用地最多,达12506.01hm2;其次为草地转为建设用地,为9734.03hm2.(3)单项生态系统服务价值以林地最大,贡献率在48％以上;其次为草地,达26％以上,两者占比合计超过75％,说明林地和草地是维持研究区生态服务功能的主体.生态系统服务功能以土壤形成与保护、废物处理、水源涵养和生物多样性功能为主,占比高达62％,食物生产和娱乐文化功能的价值最低.(4)2005—2018年研究区综合生态系统服务价值呈轻微减少趋势,变化率为-1.37％,减少了236.16×106元.其中草地减少最多,变化率为-3.55％,减少了166.12×106元.因此,必须重视滹沱河上游地区林草保护,确保生态功能价值的主体作用,同时合理规划建设用地,优化土地利用结构,减少耕地的占用,促进生态文明建设.     

重庆市石柱县土地利用变化分析

选取重庆市石柱县为样区,使用TM、SPOT-5影像及其它相关基础图件数据,运用Markov模型对研究区1995~2015年近20年间的土地利用变化特征进行系统分析,揭示其土地利用类型变化及演变规律,结果表明:1样区土地利用类型在数量上呈现为林地耕地草地水域建设用地,其中林地和耕地所占总面积的比例超过了90%。2样区1995~2015年,五种土地利用类型的面积随时间变化存在差异:草地和耕地面积不断减少,林地和建设用地面积持续增加,水域变化不显著。3样区五种土地利用类型在空间格局变化上主要呈现为耕地—林地、耕地—建设用地、草地—林地和草地—建设用地四者之间的转换。     

豫中典型样区土地利用多样性的空间分异及关联分析

选取河南省中部典型样区为研究对象,运用GIS和RS技术提取并分析了研究区2001年到2007年各土地利用类型面积变化及土地利用变化的转移矩阵。利用仙农熵变形公式计算了研究区的土地利用构成组分多样性和1 km×1km、2 km×2 km两种网格尺度下的空间分布多样性指数,并运用灰色理论,探讨了土地利用面积与其空间分布特征之间的关联性。结果表明,研究区内农用地和交通运输用地变化趋势最为显著,其中农用地减少的面积最多,高达131 km2,相比2001年减少了1.5%,交通运输用地增加的最多,比2001年增加了81.3%,土地利用类型之间的转化反映了研究区城市化进程在不断发展;研究区农用地的空间分布多样性指数趋近1.0,表明其空间分布非常均匀;交通运输用地的空间分布多样性指数为0.85,其空间分布离散程度相对较高;各土地利用类型的面积与其空间分布多样性之间存在着正相关关系。     

华容县土地利用结构碳效应核算与低碳优化

为了解华容县土地利用的碳效应现状,从土地利用的角度实现碳减排,对土地利用结构进行低碳优化,促进华容县经济的低碳发展。采用数学计量方法估算出华容县2006年、2012年、2020年3期规划年份的土地利用结构的碳效应状况,再构建低碳土地利用结构优化碳效应评价指标、建立多目标线性规划模型计算出华容县十三五规划期末的低碳型土地利用结构的3种优化方案。选取综合碳蓄积能力最强的方案作为最优方案,在此低碳方案下耕地71 223.70 hm~2、园地8 744.80 hm~2、林地18 790.87 hm~2、其他农用地19 569.94 hm~2、居民点及工矿用地14 207.55 hm~2、交通运输用地1 329.83 hm~2、水利设施用地2 459.57 hm~2、其他建设用地340.95 hm~2。该方案下土地利用结构的综合碳储量比2020年规划方案增加了51.49万t,园地和林地面积分别增加了249.12 hm~2和147.90 hm~2,建设用地面积也增加了155.88 hm~2,优化方案下的华容县土地利用结构的综合碳积蓄能力较好,符合华容县低碳经济发展的要求。