基于地学信息图谱的山东省国土空间转型分析

开展国土空间转型研究对综合评估国土空间变化、探求人类活动与国土空间变化系统的耦合规律具有重要意义。以山东省为研究区,基于多期土地利用遥感监测数据,对该省国土三生空间进行分类评价,运用地学信息图谱论并结合转型理念,分析并揭示了1980—2018年国土空间时空转型特征。结果表明：山东省国土以农业生产空间为主,城镇生活空间扩张幅度显著高于农村生活空间,水域生态空间和工矿生产空间面积波动变化,其他生态空间面积持续性下降;不同时间段表现出不同的国土空间转型特点,2000—2018年比1980—2000年转型更为强烈。1980—2000年以农业生产空间转型至生活空间、生态空间转型至生产空间为主,2000—2018年则主要为生活空间与生产空间、生产空间与生态空间的交互转型;1980—2000年涨势图谱主要为工矿生产空间、农业生产空间和城镇生活空间,2000—2018年新增国土总面积为1980—2000年的3.42倍,其中农村和城镇生活空间分别增长至4.29倍和2.65倍;城镇生活空间落势图谱面积均偏低,而农村生活空间萎缩面积持续增长、生态空间迅速萎缩。     

蒲公英米酒的研制

以糯米为原料,添加微波干燥的蒲公英粉,在酒曲的作用下进行发酵制成特殊饮品。通过单因素试验和正交试验探讨蒲公英粉与糯米配比、酒曲添加量、料液比、发酵时间这4个因素对蒲公英米酒中黄酮质量浓度的影响。以感官评价和黄酮含量为指标,确定各因素的最佳选择。结果表明,最佳工艺条件为蒲公英粉与糯米配比为1∶15,酒曲添加量3%,料液比1∶2,发酵时间11 d。此条件下蒲公英米酒中的黄酮质量浓度达391.78μg/m L,糖度为9"BX,酒精度为10%Vol,感官评分为92.3分。米酒酒体呈微红色、清香淡雅、醇甜可口、营养保健,具有较好的市场前景和推广价值。     

山东省土地利用变化的生态系统服务交叉敏感性评价

为解决土地利用变化所引起的生态环境质量下降问题,基于山东省2009年、2015年和2020年3期土地利用变更调查数据,采用改进的交叉敏感性系数,系统分析土地利用变化的生态系统服务交叉敏感性。结果表明:1)2009—2020年,山东省土地利用变化明显,尤其是农田、森林和建设用地之间的转换;2)山东省生态服务价值先小幅下降,后大幅度升高,生态环境呈良好发展趋势,但生态服务价值的空间分布区域差异较大;3)山东省土地利用变化的生态系统服务交叉敏感性受城镇扩张和退耕还林、还湿等相关政策的影响较大,2009—2015年,水域、森林、农田向建设用地的转换均较为敏感;2015—2020年,农田向森林和水域转换较为敏感。山东省应统筹考虑城乡发展、生态保护和粮食安全,结合“碳达峰、碳中和”目标,制定符合实际的土地利用政策措施,构建生态安全格局,优化国土空间。     

黑龙江省耕地后备资源宜耕性评价与空间分异特征研究

耕地后备资源开发是补充耕地被建设占用的重要途径,为摸清黑龙江省耕地后备资源储量及分布特征,该文基于多源数据,从生态、立地、气候和区位4方面构建宜耕性评价指标体系,采用"限制因子"法对黑龙江省耕地后备资源进行评价,并分析各县(区)空间自相关格局特征。结果发现:黑龙江省耕地后备资源总量为110.55×10~4 hm~2,且以可开垦的其他草地、沼泽地、内陆滩涂和盐碱地为主,主要集中于大庆市、黑河市、绥化市和佳木斯市;耕地后备资源表现出显著的空间集聚性,高-高集聚区多分布于大庆市及周边县(区),低-低集聚县(区)基本为市区或者郊区,低-高集聚较为零散,不存在高-低集聚县(区)。不同后备资源来源用地的集聚特征差异大。黑龙江省今后耕地后备资源开发可重点关注大庆市及其周边地区。     

黑龙江省哈尔滨市不同土地利用类型的碳排放效应分析

本研究以黑龙江省哈尔滨市为研究区,以2000—2010年土地利用、能源消耗等数据为主要依据对哈尔滨市各类用地进行碳排放效应分析,并在此基础上构建Logistic模型,预测2011—2020年净碳排放的变化趋势。研究结果表明:（1）从2000—2010年,哈尔滨市的净碳排放呈明显增加趋势,从1023.39万t增长到3264.64万t,增长幅度高达219%。（2）建设用地是主要碳源,占总碳源的99%以上。耕地和林地是主要碳汇,两者之和占总碳汇的99%以上。（3）地均碳排放强度表现为增长趋势,但单位GDP碳排放强度呈下降趋势。（4）在未来10 a,哈尔滨市净碳排放预计将呈现加速增长的趋势,2020年预计将达到5191.83万t。依据相关分析结果,从碳增汇和碳减排角度提出了土地利用的相关措施建议。     

山东省土地利用转型与生态服务功能交叉敏感性研究

针对土地集约利用后备资源分布不均衡、供需不匹配、生态环境恶化等问题，以山东省140个县（市）区为研究单元，利用2005、2010、2015年3期遥感监测数据，分析土地利用转型以及生态系统服务价值时空演变特征，并运用改进交叉敏感性系数模型探讨土地利用转型对生态服务价值的影响，并划定敏感性分区。研究表明：在研究期内，山东省土地利用结构转型较为明显，前期剧烈，后期趋缓，建设用地持续扩张，土地供需矛盾进一步加剧；2005—2015年地均生态系统服务价值区域差异较为明显，高值区出现在济宁市市中区和微山县，低值区集中在青岛市和鲁西北平原地区；农田和水域向其他地类转型对生态服务功能的影响较为敏感，最敏感的是水域向湿地转型，其次是水域向建设用地、农田向建设用地以及农田向水域的转型，草地、荒漠向其他地类转型缺乏敏感性；生态系统交叉敏感性地域差异明显，高生态敏感区空间分布较为集中，农田、森林与建设用地高生态敏感区集中在济南市和威海市，农田与水域高生态敏感区集中在黄河三角洲地区。本研究结果可为优化山东省国土空间格局、改善生态环境提供科学参考和借鉴。     

山东省耕地多功能耦合协调度时空格局分析

以山东省132个县区为研究单元,构建耕地多功能评价指标体系,评价各县区耕地多功能时空差异,并运用耦合协调度及空间自相关模型对耕地功能耦合作用的时空特征进行分析。研究表明,2005—2015年,山东省耕地各单项功能时空格局变化差异明显,综合功能持续增长,以中值水平为主,农业生产和社会保障功能对耕地综合功能增长有较强的推动作用,景观格局和生态环境功能影响相对较小;研究期间,耕地多功能耦合协调度由拮抗阶段向磨合阶段逐步提高,地域差异较为明显,农业发展重点地区耦合协调度水平高于经济发展重点区域;耕地多功能耦合协调度具有较高的空间聚集性,但空间相关性逐渐降低,显著H-H区与显著L-L区空间聚集性较强,显著L-H区与显著H-L区数量较少,且分布零散,无明显规律。本研究可为耕地区域差异化治理、促进耕地多功能协调发展、提升耕地综合功能提供参考。     

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。     

松嫩平原肇源县土地利用结构低碳优化研究

土地利用结构调整是实现低碳经济型发展模式的关键途径之一,以松嫩平原区肇源县为研究对象,从经济效益最大化和土地碳排放量最小化两方面出发,基于多目标规划方法,得到了2020年肇源县土地利用结构低碳优化方案并进行对比分析。结果显示:低碳优化方案中,农用地、建设用地和未利用土地相对面积比例依次为65.60%,7.24%和27.16%,与规划方案相比,碳排放量共减少2.62万t,对应经济效益增加量2.45亿元,与2005年相比,单位GDP碳排放强度下降46%,有效实现了碳减排目标。优化方案中,建设用地是最主要的碳源,其碳排放量占总量的98%以上;最主要的碳汇是林地和水域,二者碳吸收量之和为89%以上。以上结果表明以经济效益最大化和土地利用碳排放最小化为目标的土地利用结构低碳优化方案可以较好地兼顾经济效益和生态效益,并有效减少城市碳排放量。研究为该地区未来低碳经济发展提供指导意义。     

黄河下游地区国土空间动态变化及生态服务功能交叉敏感性研究

为分析不同国土空间转换类型对生态系统服务影响程度的差异性,以黄河下游地区167个县区为研究单元,利用1990、2000、2010年和2018年四期土地利用变化遥感监测数据,在对国土空间进行分类识别的基础上,分析黄河下游地区国土空间时空变化特征,利用优化的交叉敏感性系数模型探讨国土空间动态变化对生态服务价值的影响并划分敏感性分区。结果表明：1990—2018年黄河下游地区国土空间转换幅度较为剧烈,生产空间整体收缩,生活空间显著扩张70.56万hm²,生态空间减少29.3万hm²;生态服务价值总量不断增加,共增加206.70亿元,地均生态服务价值变化幅度较小;交叉敏感性系数较高的是工矿生产空间与水域生态空间、水域生态空间与城镇生活空间,其他生态空间与农村生活空间、城镇生活空间的转换缺乏敏感性;不同转换的交叉敏感性分区在布局上存在差别,农业生产空间和水域生态空间转换的高敏感区集中在周口市和商丘市,农业生产空间和城镇生活空间转换的中、高敏感区主要分布在泰沂山脉沿线、黄淮平原腹地。研究表明：优化的交叉敏感性系数模型用系数的正值和负值表示不同转换类型对生态服务价值的促进和抑制效果,较为清晰地反映了不同国土空间类型之间的净转换对生态服务价值的影响程度。