基于压力-状态-响应模型的土地整治空间格局及障碍诊断

科学开展土地整治空间格局及其影响因素分析,是明确区域土地整治方向、分解整治规划指标和实施差别化整治策略的重要依据。该文以"压力-状态-响应"的概念框架作为理论依据,构建土地整治的PSR(pressure-state-response)评价指标体系,综合熵权TOPSIS模型、组合矩阵模型和障碍度模型等系统算法,划分土地整治空间格局,探讨不同区域土地整治的障碍因素及调控策略,基本形成了土地整治空间区划的理论与方法体系。实证分析表明:1)山东省139个县(市、区)中土地整治压力分值高于全省均值的比例为69.04%,状态和响应分值低于全省均值的比例分别为50.68%和70.51%,表明山东省整体土地整治的压力较高、状态水平中等和响应程度偏低。2)山东省"3+6"的土地整治空间格局中,3大主区包含县(市、区)的数量比例相对均衡,分别是37.41%、28.78%和33.81%,空间分布也比较集中;而对应6种整治类型的县(市、区)数量比例差异较大,在7.91%~20.86%之间,且空间异质性显著;说明土地整治空间区划过程中需要将"自上而下"的区域综合评价与"自下而上"的区域差异识别统筹兼顾。3)山东省土地整治障碍因子作用频次具有区域相似性和差异性的双重特征,土地整治潜力和经济支撑能力的薄弱是约束土地整治响应的主要阻力,建议引入市场机制,探讨因地制宜的多元治理模式。本研究是对"自下而上"土地整治空间格局划分方法的有效补充,藉此完善土地整治区划的理论与方法,并为"十三五"土地整治规划提供有益参考。     

基于Markov和GM(1,1)模型的土地利用变化预测

为了探索莱芜市土地利用变化规律,论文分别基于Markov模型与GM(1,1)模型对莱芜市进行了2015-2050年土地利用变化预测,分析讨论了预测结果。结果表明:(1)2种预测模型得出各地类变化趋势一致,短期内相应年份预测值吻合度高,说明短期内预测结果可信,中长期预测的趋势可作参考。(2)耕地在2015-2020年之间基本保持不变,2020-2050年呈小幅度减少趋势;而园地、林地、草地自始至终都为减少趋势,其中草地的减少幅度最大;城镇村及工矿用地、交通运输用地为增加趋势,其中城镇村及工矿用地增幅最大;水域及水利设施用地、其他土地略有减少,幅度很小。2种模型预测的短期内预测结果是可信的,可为莱芜市土地利用规划提供科学依据,预测方法可为土地利用变化预测提供参考。     

水稻及稻田环境中烯啶虫胺残留消解动态及膳食风险评价

为评价烯啶虫胺在水稻中的残留及膳食摄入风险，于山东、河南、安徽进行了两年三地的田间试验。结果表明：烯啶虫胺在水稻和田水中的半衰期分别小于1.4 d和4.2 d，属于易降解农药。糙米最终残留量均低于0.05 mg·kg^-1，低于日本设定的最大残留限量（MRL）0.5 mg·kg^-1。针对我国不同人群的膳食摄入及风险评估暴露，烯啶虫胺膳食暴露风险低，处于可接受的安全水平。     

山东省乡村地域多功能空间格局与分区调控

乡村地域多功能作为乡村系统可持续发展的支点,有效识别其空间格局特征与障碍功能,是优化乡村要素配置和促进乡村振兴的重要依据。该研究以山东省为例,在解析乡村地域系统要素-结构-功能关系的基础上,建立乡村地域多功能评价指标体系,借助空间自相关、协调度、障碍诊断模型识别乡村地域多功能空间分区格局,并明晰不同区域障碍功能及其调控措施。结果表明:1)山东省乡村地域生活功能、生产功能、生态功能均值分别为0.4298、0.4635、0.574 2,综合度与协调度分别介于0.28～0.76和0.51～0.99,表现出"生活功能较弱、生产功能中等、生态功能较强"的特征;2)山东省乡村地域多功能Moran’s I指数均高于0.4,空间分布呈正相关性、且低功能值集聚较为明显,生活功能、生产功能、生态功能热点区到冷点区分别以点-面式斑块状、环绕式条带状、分割式面状和不规则镶嵌式面状格局由胶东半岛过渡到鲁中再到鲁西南和鲁西北;3)耦合综合度与协调度关系将山东省乡村地域多功能分为优先提升区、重点提升区、潜在提升区、协同优化区和适度优化区,不同区域的障碍功能具有明显的同一性和差异性,生活居住功能是各区域共同障碍,非农生产功能和环境维护功能对不同区域的障碍程度有所差异;4)山东省乡村地域多功能调控应以"双高"为目标,按照"找短板,齐发展"的路径,因地制宜地推进乡村地域功能局部重点提升与整体协同优化,为新时代乡村高质量发展提供依据。     

基于Markov和GM(1,1)模型的土地利用变化预测

为了探索莱芜市土地利用变化规律,论文分别基于Markov模型与GM(1,1)模型对莱芜市进行了2015—2050年土地利用变化预测,分析讨论了预测结果。结果表明:(1)2种预测模型得出各地类变化趋势一致,短期内相应年份预测值吻合度高,说明短期内预测结果可信,中长期预测的趋势可作参考。(2)耕地在2015—2020年之间基本保持不变,2020—2050年呈小幅度减少趋势;而园地、林地、草地自始至终都为减少趋势,其中草地的减少幅度最大;城镇村及工矿用地、交通运输用地为增加趋势,其中城镇村及工矿用地增幅最大;水域及水利设施用地、其他土地略有减少,幅度很小。2种模型预测的短期内预测结果是可信的,可为莱芜市土地利用规划提供科学依据,预测方法可为土地利用变化预测提供参考。     

山东省耕地后备资源宜耕性评价

从生态环境、立地条件、区位指标等3个方面选取了9个评价指标,采用极限条件法对山东省耕地后备资源宜耕性进行评价,并分析不同类型耕地后备资源的空间分布特征。结果表明:山东省耕地后备资源面积为2 100.09km~2,仅占山东省土地总面积的1.33%,其他以草地为主。空间分布呈现出不均衡性,东营市和德州市耕地后备资源数量较多,面积分别为266.59和210.91km~2;青岛市、聊城市、淄博市和威海市耕地后备资源较少,占山东省耕地后备资源面积的比例均3%。不同类型耕地后备资源空间分布差异明显。可开垦其他草地和可开垦内陆滩涂空间分布差异相对较小;可开垦盐碱地和可开垦裸地空间分布集聚特征明显;其他可开垦耕地后备资源数量较少,但空间分布差异较大;可复垦采矿用地的空间分布整体上呈现出"西多东少,南多北少"的空间格局。集中连片耕地后备资源面积为576.67km~2,占耕地后备资源总面积的27.46%。相对稀缺、零散破碎化程度较高、空间分布差异显著是山东省耕地后备资源的主要特征。耕地保护不应只注重占补耕地的数量和质量,还应通过适度规模经营等提高对现有耕地的利用效率,因地制宜加强对各类型耕地后备资源的合理保护和高效利用。     

水稻及稻田环境中烯啶虫胺残留消解动态及膳食风险评价

为评价烯啶虫胺在水稻中的残留及膳食摄入风险,于山东、河南、安徽进行了两年三地的田间试验。结果表明:烯啶虫胺在水稻和田水中的半衰期分别小于1.4 d和4.2 d,属于易降解农药。糙米最终残留量均低于0.05 mg·kg~(-1),低于日本设定的最大残留限量(MRL)0.5 mg·kg~(-1)。针对我国不同人群的膳食摄入及风险评估暴露,烯啶虫胺膳食暴露风险低,处于可接受的安全水平。     

黄河三角洲国土空间演变的时空分异特征与驱动力分析

科学有效掌握国土空间时空演变特征及其驱动机制是优化与构建国土空间保护开发格局的基本前提。该研究以黄河三角洲为例,围绕"过程-格局-驱动"的逻辑主线,基于2000、2010和2020年遥感数据构建国土空间分类体系,利用弦图可视化模型和地学信息图谱刻画国土空间演变过程,借助重心偏移模型和空间自相关分析法明晰国土空间演变的时空格局特征,通过地理探测器解析国土空间演变的驱动机制。结果表明:1)2000—2020年黄河三角洲国土空间规模与结构变化日益显著,不同类型之间发生着农业空间内部互换、生态空间与农业空间互换以及城镇空间向生态空间的转移过程。2)2000—2020年黄河三角洲不同类型国土空间重心偏移呈同向连续和异向迂回现象,沿海地区的HH集聚和LL集聚特征显著,并在不同时期表现为农业空间和城镇空间占用生态空间转向城镇空间反哺生态空间和农业空间的特点。3)2000—2020年黄河三角洲前后两个时期国土空间演变的驱动力存在差异,由早期的交通区位和经济发展水平为主控因子逐渐转向后期以政策制度环境为主导的驱动机制。积极开展黄河三角洲资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价,构建合理有序的国土空间保护开发秩序是实现该地区可持续发展的重要支撑。