1990—2020年河南省黄淮海平原国土空间“三生”功能时空演变

[目的] 对国土空间“三生”功能时空演变进行研究,为区域国土空间新格局的构建,实施监督国土空间规划和促进区域协调发展提供科学依据。[方法] 以河南省黄淮海平原为研究区,基于1990,2005和2020年土地利用遥感监测数据,运用功能归并、地理网格采样和空间协调度等方法开展研究。[结果] 1990—2020年,生产、生活功能指数分别上升了1.30%和20.83%,且均呈西部低而中东部高的特点,生态功能指数下降了2.52%。生产功能指数以相对平衡状态为主,生活功能变化幅度较小,空间上呈零散分布特点,生态功能空间变化幅度强烈。缩小区多位于研究区西南部,扩张区集中于西部和东端。国土功能的协调度逐渐变差,中高、高协调类型区面积均偏小,低协调类型区扩张显著,并成为最主要的功能协调类型,中低和中协调类型区面积比例持续下降。[结论] 应依据研究区国土空间的功能服务特性,合理统筹部署国土空间开发及利用,促进国土空间的生产、生活与生态功能协调发展。     

基于“三生”空间的土地利用冲突时空演变特征研究——以厦门、漳州和泉州城市群为例

[目的] 研究“三生”空间冲突水平测度,为中小城市群土地利用空间冲突管理和优化调控提供参考。[方法] 以厦门、漳州市和泉州市（以下简称“厦漳泉”）城市群2000,2010,2020年3期遥感影像数据为基础提取土地利用信息,从景观生态学角度构建土地利用空间冲突评价指标体系并定量测算,分析其时空演变特征。[结果] ①2000—2020年厦漳泉城市群三生用地类型以生态生产用地为主导,生活生产用地面积逐年保持增长且扩张速度最快。②20年间厦漳泉城市群整体处于中等空间冲突级别,空间冲突逐渐加剧,强冲突空间在三大城市中心城区及周边表现明显。③土地利用空间冲突全局Moran’s I指数检验结果高度显著,空间冲突集聚效应增强,局部空间的高高集聚和低低集聚空间集聚特征表现明显,低高集聚和高低集聚表现不明显,但内部空间关系基本稳定。[结论] 2000—2020年厦漳泉城市群空间冲突强度整体加剧,应加强分区管控和健全冲突风险预警机制。     

环鄱阳湖城市群“三生”用地转型的生态环境效应及其地形梯度分析

[目的]准确评估“三生”用地转型对生态环境质量的影响，可为国土空间优化和区域高质量发展提供科学依据。[方法]基于环鄱阳湖城市群2000年、2010年、2020年的土地利用数据，使用土地转移矩阵、生态环境质量指数、地形分布指数等方法，分析了“三生”用地转型过程、生态环境效应及其梯度分异特征。[结果](1) 2000—2020年环鄱阳湖城市群生活用地大幅增长(1 063.45 km²),生态用地持续减少(997.41 km²),生产用地总体上保持稳定，主要的用地转型模式为城镇生活用地和工矿生产用地对农业生产用地和林地生态用地的侵占。(2)时序变化上，2000—2010年，随着工矿生产用地和城乡生活用地的扩张，生态环境质量指数由1.428下降至1.424;2010—2020年，伴随着生态用地的恢复以及城镇生活用地和工矿生产用地内部格局的不断优化，生态环境质量指数由1.424升至1.447。(3)空间分布上，整体上呈现“东西高、中部低”的空间分布格局，形成了以南昌大都市圈为中心的中部生态环境质量低值区和以宜春市、景德镇市、上饶市为中心的东西部生态环境...     

基于“三生”空间的重庆市土地利用演变与城镇化关系研究

[目的] 分析重庆市土地利用时空演变规律,探究土地利用转型及景观格局响应的演变特征与城镇化的关系,为重庆市"三生"土地规划与城镇化可持续发展提供数据支持。[方法] 基于"三生空间"功能分类的视角构建用地分类标准,利用2000,2010,2020年土地遥感影像和夜间灯光数据,采用转移矩阵、相关性分析及回归分析法进行分析。[结果] ①2000-2020年重庆市生产、生态空间总体减少,生活空间持续扩张。2000-2010年,生产、生态空间减少191.87,252.95 km²,生活空间增大446.03 km²;2010-2020年,生产空间面积减少13.76 km²,生态空间减少324.05 km²,生活空间增大314.87 km²。②重庆市生产功能向生活功能转化较为明显。随着城镇化加强,生态空间转向生产空间显著,功能转变明显聚集于重庆市中心区域。③重庆市空间景观破碎度减小,景观复杂度逐渐提高,林草水生态空间占据主导优势。④2000-2010,2010-2020年土地利用面积变化对夜间灯光值的影响存在差异;2000年,城镇生活空间、农村生活空间变化对夜间灯光变化影响起主导作用,而2020年工业生产空间、城镇生活空间变化对夜间灯光变化影响较强。[结论] 重庆市各类空间发生相互转换,利用不同"三生"空间类型变化和城镇化的关系,推动土地规划与城镇化协调发展。     

环滇池地区2000-2020年“三生”空间格局演变及其驱动力

[目的] 研究环滇池地区“三生”空间格局演变及驱动力,为研究区国土空间优化和滇池保护提供支撑。[方法] 基于环滇池地区2000,2005,2010,2015和2020年5个时期土地利用和社会经济数据,采用空间分析、动态度、转移矩阵、景观格局指数和地理探测器等方法,分析环滇池地区2000—2020年“三生”空间格局演变及驱动力。[结果] ①环滇池地区生态空间和生产空间持续缩减,生活空间逐渐增加;“三生”空间综合动态度波动上升,但生产空间和生态空间单一动态度持续下降;生态空间和生产空间缩减区域与生活空间扩张区域均主要位于滇池周边;官渡区、安宁市和呈贡区“三生”空间变化最为剧烈。②空间转移特征表现为：生态空间和生产空间主要转向生活空间,生活空间主要转向生产空间;生态空间主要来源于生产空间,生产空间主要来源于生态空间,生活空间来源于生产空间和生态空间。③景观格局指数显示,“三生”空间破碎化有所降低,但仍处于较高水平,斑块形状先复杂后简单,凝聚程度先下降后紧实,“三生”空间中斑块呈现均匀化分布趋势,景观多样性增强。④自然地理因素是“三生”空间格局演变的基础性决定条件,社会经济因子是“三生”空间格局演变的直接推动力,政策规划因子是“三生”空间格局演变的间接推动力。[结论] 环滇池地区“三生”空间动态变化显著,空间差异明显,格局演变受到自然地理、社会经济和政策规划因子多重作用。     

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。     

徐州市区的土地利用变化及其生态环境效应

[目的]研究徐州市区的土地利用变化及其生态环境效应,为土地的合理规划以及区域经济与生态环境的平衡提供理论支持和参考依据。[方法]以土地利用转移矩阵和叠加分析为工具,分析徐州市中心城区的土地利用类型的动态变化特征和空间格局演变规律,并通过NDVI和区域生态环境质量指数分析土地利用变化的生态环境效应。[结果]基于多源遥感数据的分类回归树(CART)分类结果,其Kappa系数均大于0.90;整个研究区耕地面积大幅减少,建筑用地迅速增加。郊区较多土地类型转变为建筑用地,在2004—2016年期间,研究区NDVI低值区域逐步扩大,但生态环境质量先由0.323增加为0.360,后下降至0.320。[结论]2004—2016年徐州城市扩张导致耕地大面积较少,景观破碎化加剧,但城市建设过程中绿地面积增加,整体生态环境质量稍有提升。建议进一步加强徐州城区景观格局的合理规划,降低城市化进程给生态环境带来的负面影响。     

郑州市土地利用/覆被变化与生境质量的时空演变及情景预测

[目的] 探究郑州市土地利用格局和生境质量时空演变特征并预测未来发展趋势,为区域生态保护实践和可持续发展提供理论参考。 [方法] 基于PLUS模型和InVEST模型,同时结合ArcGIS空间分析及地理信息图谱法,分析2000—2020年郑州市土地利用变化情况,并模拟2030年基准情景和生态保护情景下的空间分布格局,探究郑州市生境质量时空演变规律和像元尺度下的迁移状态。 [结果] ①2000—2020年,耕地和建设用地为郑州市主要景观类型,20年间,建设用地面积激增,涨幅15.76%,主要来源于耕地; ②PLUS模型对郑州市土地利用模拟具有适用性,相较于基准情景,2030年生态保护情景下建设用地扩张受限,生态用地总量上升,该情景可为研究区推进生态建设提供参考; ③2000—2020年生境质量不断退化,空间分布差异显著,高生境质量区始终位于巩义市和登封市,低和较低等级的图谱单元相互转移最频繁; ④2030年延续“西高东低”格局,生态保护情景下生境质量呈“低值减少,高值增多”的特征,向较高和高等级转移率升至14.44%,与基准情景相比表现出稳中向好的发展趋势。 [结论] 郑州市生境质量时空分布与土地利用变化密切相关,未来应注重国土空间结构的合理布局,增强土地利用效率,提升生态系统质量和稳定性。     

中原城市群“三生”用地转型及其生态环境效应

[目的]分析2000—2020年中原城市群“三生”用地的时空演变特征及其生态环境效应，为快速城镇化地区“三生”空间格局优化以及区域生态环境保护等提供科学参考。[方法]基于中原城市群2000,2010和2020年3期土地利用数据，采用生态环境质量指数和景观格局指数两种方法，定量分析中原城市群“三生”用地转型的生态环境效应。[结果](1)研究区生产用地面积明显减少(-7 890 km~2),生态用地面积相对稳定(仅变化0.1%),生活用地面积快速增加(7 638 km~2);2000—2010年的“三生”用地转换面积远低于2010—2020年。(2)研究区生态环境质量指数先升后降，在区域整体上呈现“西高东低”的空间格局。郑州市下降幅度最大，济源市提高最多；生态环境质量指数(EV)与最大斑块指数(LPI)、景观形状指数(LSI)、斑块结合度指数(COHESION)、聚集度指数(AI)、香农多样性指数(SHDI)和香农均匀性指数(SHEI)高度相关。(3)生态环境改善趋势小于恶化趋势，恶化的主要因素为林草生态用地向农业生产用地转化，以及生活用地对农业生产用地的占用。(4)各类景观破碎化加剧，聚...     

湟水河流域景观格局与生态风险时空特征及驱动因子探测

[目的] 分析景观格局变化特征及景观生态风险时空演变规律与影响驱动因子,为流域综合治理,生态系统管理和可持续发展提供理论依据。[方法] 基于湟水河流域2000,2010,2020年3期土地利用数据,采用景观指数法构建流域景观生态风险评价模型,耦合ArcGIS 10.6,Fragstats 4.2,GeoDa 1.20讨论景观格局与生态风险的时空动态特征,利用地理探测器识别驱动景观生态风险空间分异的主导因子。[结果] ①草地和耕地是湟水河流域的优势地类,土地转移主要发生在耕地、草地和建设用地之间,城市扩张是近20 a土地利用变化的主要特征。②2000—2020年景观生态风险先增后减小,生态服务价值与景观生态风险表现出负相关性。③景观生态风险空间分布主要呈现“高—高”和“低—低”集聚,高程是导致景观生态风险空间格局分异的主导因子,因子交互作用对景观生态风险空间分异有增强效应。④景观生态风险空间格局具有明显的海拔梯度效应。可根据海拔梯度将湟水河流域划分为重点管控区、严格管控区和一般管控区。[结论] 生态治理和生态修复是湟水河流域景观生态风险指数下降的主要原因,不同生态风险空间管控区应采取差异化调控措施,土地利用优化管理与用途管制在生态风险调控中需高度关注。     

南昌市都市农业发展探讨

都市农业是在城市化过程中产生的,以满足都市居民多层次需求,经济、社会、生态协调发展的新型多功能农业,其区域范围和功能日渐扩展,内涵日益丰富。都市农业的特征在不同国家、不同地区的表现形式也不尽相同。在借鉴国内外都市农业发展成功经验的基础上,对南昌都市农业从发展定位、功能分区以及政府作用等方面提出了发展构想。     

2000—2020年南昌市土地利用时空变化及其生态环境效应

[目的] 分析南昌市因土地利用变化引起的区域生态环境效应,定量研究该区域国土资源开发与生态环境的关系,为区域生态环境保护、生态文明建设和绿色发展提供科学支持。[方法] 运用土地利用转移矩阵和核密度分析模型演算土地利用变化时空变动轨迹,用生态环境质量指数和生态贡献率推理出土地利用变化对生态系统的影响。[结果] ①2000—2020年,南昌市土地利用变化主要以草地、耕地转为建设用地,林地、水域转为耕地,耕地转为水域为主; ②2000—2020年,南昌市土地利用变化空间集聚演变主要集中在西北方向,其中耕地转水域是研究区生态环境改善的主要原因,水域转耕地和耕地转建设用地是区域生态环境退化的主要原因。[结论] 南昌市2000,2010,2020年的生态环境质量指数为0.354,0.351和0.352,生态环境质量相对稳定,但区内质量指数呈现下降趋势,有必要及时严格控制城镇开发边界和落实生态红线保护政策。     

基于低碳导向的南昌市土地利用模拟与优化调控研究

[目的] 对不同低碳情景下土地利用变化进行模拟,对比多情景下的碳储量和碳排放差异,为江西省南昌市的低碳发展提供相关建议。[方法] 基于碳储量最大情景和碳排放最小情景对2030年土地利用结构进行优化,并运用FLUS模型模拟南昌市多情景下土地利用的空间分布特征。[结果] ①根据数量结构优化结果,碳储量最大和碳排放最小情景下土地利用碳排放均小于自然发展情景,碳储量均大于自然发展情景。综合来看,碳汇最大化情景下土地利用数量结构优化效果更优。②根据空间结构模拟结果,低碳情景与自然发展情景相比建设用地在空间分布上相对集中,并且碳排放减少区域和碳储量增加区域主要分布于中部和南部区域。[结论] 为了早日实现南昌市碳达峰和碳中和的目标,建议优化土地利用结构,落实生态保护和耕地保护政策,控制建设用地过度扩张,加强对重点区域的调控。     

基于不透水地表扩展的南昌市景观生态风险评价

[目的]景观生态风险是识别区域生态风险和衡量区域生态安全的有效指标。基于不透水地表构建,可直观判定人类活动对风险形成及恶化的环境响应。分析区域景观生态风险评价及风险加剧区的影响因素,对遏制风险加剧区的滋生与蔓延具有科学意义及实践价值。[方法]以南昌市为例,获取不透水地表信息构建景观生态风险指数,分析其时空演变特征,运用地理探测器对研究区景观生态风险的影响因素进行测度。[结果](1) 2010—2020年南昌市不透水地表面积剧烈增长,由648.63 km²增至1 075.12 km²,农用地及生态用地资源不断下降,不透水地表主要由耕地、林地、水域等景观转换而来,人类活动干扰程度加大;(2) 2010—2020年南昌市景观生态风险指数空间分布以“中间低—两边高”呈现,平均值整体下降。2010年、2015年、2020年南昌市景观生态高风险区面积分别为519.73 km²,324.82 km²,365.04 km²,景观生态高风险区面积先降后升,区域以景观生态中高风险区及中风险区为主;...     

南昌市生态用地景观结构与网络连通性多情景模拟

[目的]探究未来不同发展情境下,江西省南昌市生态用地景观结构与网络连通性变化差异,以期为该市环境保护规划与工程建设提供科学参考。[方法]基于PLUS模型对未来南昌市生态用地格局进行多情景预测,并通过景观格局指数、形态学空间格局分析(MSPA)与网络连接度分析,从数量与结构两个角度,研究不同开发强度下,城市不同区域与结构的生态用地景观结构与网络连通的差异。[结果](1)不同发展情境下,生态用地破坏均主要集中于安义县、新建区境内;(2)草地破碎化极为严重,在任意发展情景下景观结构差异不大,而林地与水域在情景ED(经济优先)与EP(环境保护)下,景观指数差异较小,对中高强度的开发表现出较强的抗性;(3)不同发展情景下,生态核心区面积之间的差异高达90.36 km²,且多类型均匀混合结构的生态用地可以有效抑制孤岛的产生,维护区域生态安全;(4)相较于2020年,在各情景下,南昌市等效可能连通性指数EC(PC)下降了18.76%～23.24%,新建区、安义县境内网络连通性下降较为明显。[结论]生态保护情景(EP)发展方案可以有效地保护南昌市生态景观结构与网络安全,保障城市的...     

南昌县平原沙丘的治理开发

南昌县 1983年以前有沙丘面积 14 0km2 ,沙丘成为沙尘和扬沙灾害发生的源地和环境的污染源。 1983年以来 ,该县采取植物措施与工程措施相结合的方法进行治理 ,使沙丘区植被覆盖度由 0 5 %提高到 31 3 % ,风沙危害得到控制 ,取得显著的生态效益和直接经济效益     

城市扩张背景下景观破碎化动态演变及空间自相关分析——以南昌市为例

为探究城市扩张与景观破碎化演变过程及其关联机制,以江西省南昌市为例,基于2000—2015年的土地利用数据,运用城市破碎指数(UFI)刻画建设用地的景观破碎化水平; 然后结合形态学空间格局分析(MSPA)和景观连接度分析量化了自然景观和耕地的景观动态演变过程; 最后采用格网分析探究了三者之间的空间自相关动态特征。结果表明:2000—2015年间南昌市共有273.26 km²的耕地及45.61 km²的自然景观转为建设用地,整体城市破碎度指数在研究期内由2.27上升至4.94; 耕地核心区数量在15 a时间内持续衰减,自然生境在前期变化平稳,随着城市化进程的加快,核心及桥接区不断减少,岛状斑块开始增加; 空间自相关分析显示,景观破碎度与自然生境、耕地平均连通概率三者呈负相关,景观破碎度与耕地、自然生境平均连通概率之间的高低聚集区域集中分布在城市扩张的主要区域。2000—2015年城市快速扩张导致的破碎化致使耕地及自然生境景观结构发生改变,景观连通性逐渐丧失。     

南昌市城市污泥重金属形态分布及其生物活性研究

对南昌市青山污泥和纸厂污泥Hg,Ni,Cd,Cr,Zn,As,Cu,Pb的形态分布及其生物活性和迁移性进行了调查研究。结果表明,运用Tessier连续提取法,污泥中Hg,Ni,Cd,Cr,Zn,As,Cu,Pb的各形态含量之和与其总量非常接近,对Pb提取率为92.5%～94.6%,对Cr为90.1%～90.3%,表明该形态分析方法的结果是合理的。2种城市污泥中Ni,Cu,Zn,As,Cd,Pb,Cr,Hg的形态分布有很大的差别,且这些重金属的不同形态也存在较大的差异。青山污泥重金属生物活性系数的大小顺序是:HgNiAsCdCuCrZnPb;迁移能力的顺序为:HgNiCdCrZnAsCuPb。纸厂污泥重金属生物活性系数的大小顺序是:CrHgCuCdNiZnAsPb,迁移能力的顺序是:CrHgCdNiZnCuAs≈Pb。研究结果将在污泥的农业利用中为污泥中重金属危害的评估提供科学依据。     

城市排放对南昌农田保护区酸雨的影响

应用南昌敷林农田保护区酸雨2 a（2005-2006年）监测数据,及同期南昌空气SO2、NO2、PM10浓度观测值,进行酸雨pH值和空气污染物年内变化及其相互关系的分析;统计农田保护区常年主导风向、测算南昌两控区重点源企业方位,以了解空气污染物年季传输规律。分析结果表明：城市空气SO2、NO2、PM10浓度与农田保护区酸雨pH值有极显著相关关系,农田保护区常年主导风向与南昌两控区重点源企业的方位基本一致。这两个因素是造成农田保护区酸雨严重的主要原因,建议上风向排放源实施减排对策、推广先进的脱硫除尘技术以保护农田生态环境。     

基于USLE模型的南昌大学非点源污染负荷预测

采用USLE模型与现场监测相结合的方法研究了南昌大学前湖校区的非点源污染状况,对校园内因土地利用类型不同而产生的非点源污染负荷进行了理论预测和现场分析。结果表明:土壤侵蚀总量为1352.161 t/a;各类不同的土地利用类型中,对非点源污染贡献最大的是道路,其次为运动场;采取工程和非工程的综合管理措施是减少非点源污染的有效途径。针对南昌大学前湖校园内的非点源污染问题,建议采用加强路面清扫、控制机动车数量和加强绿化管理等控制措施。