河北省耕地集约利用时空分异特征

本文从投入强度、利用程度、产出效益和可持续状态四个准则层构建了十五个指标因素的耕地集约利用评价指标体系,运用topsis模型分析了2010年河北省耕地集约利用水平。研究结果表明:(1)河北省耕地集约利用水平较高的区域主要分布在中南部邢台市、沧州市、石家庄市及唐山市部分县区。耕地集约利用水平较高的县区受单位面积化肥施用量、农药施用量、农膜使用量及农业机械化投入量影响不大(2)河北省耕地集约利用水平较低的区域主要分布在承德市、张家口市等北部地区,由于土壤质地、气候条件、自然灾害、经济发展水平等因素影响,加大投入强度在一定程度上可以提高等地集约利用水平。最后,根据评价结果提出了提高耕地集约利用水平的建议对策。     

广西城市土地集约利用与生态文明建设耦合时空分异

为了分析广西城市土地集约利用与生态文明建设耦合协调程度及其时空规律,以广西为研究对象,采用TOPSIS模型开展2008-2017年城市土地集约利用与生态文明建设综合评分,并利用耦合协调模型测度了两者耦合协调水平。结果表明:(1)广西城市土地集约利用水平与生态文明建设成效综合评分呈波动式上升趋势,城市之间差异明显;(2)广西城市土地集约利用与生态文明建设耦合协调性逐渐提高,各市由中低度协调发展转向中高度协调发展并以中度协调发展为主,协调类型呈现由片状分布向线性排列的空间演变特征;(3)广西各市城市土地集约利用与生态文明建设之间以同步发展型为主,部分城市两个子系统之间发展差异呈逐步缩小态势;(4)广西城市间的协调性呈弱相似随机分布状态,空间集聚效应不断减弱,空间分异愈加突出,桂林市和梧州市成为区域极化两翼。协同推进城市土地集约利用和自然生态修复工作是实现城市土地集约利用与生态文明建设高水平耦合协调发展的重要路径。     

河北省城市土地集约利用时空分异特征

科学分析评价城市土地集约利用时空分异格局特征,对促进土地集约利用科学决策具有实践意义。运用全局主成分分析法对2002~2011年间河北省城市土地集约利用水平进行综合评价,结合GIS空间分析法和重心模型分析其时空分异特征。结果表明:从时序特征上看,河北省城市土地集约利用整体水平呈波动上升,由46.65提升至75.44,区域间差异日趋缩小;从空间特征上看,呈现"中东部高,西北低"的空间分异格局;各城市土地利用集约度变化程度呈现显著差异;随着沿海战略的实施,集约度重心向沿海地区转移,用地集约性提高。研究结果对推进城镇化转型发展具有重要意义。     

基于PSR模型的耕地生态安全时空分异特征研究——以河北省沧州市为例

耕地生态安全评价是促进耕地可持续利用的基础。以河北省沧州市为例,基于PSR模型构建区域耕地生态安全评价模型,对沧州市2002—2011年的耕地生态安全状况进行评价,并对其时空分异特征进行了分析。结果表明:(1)从耕地生态安全分区结果来看,沧州市北部地区和南部吴桥的耕地生态安全处于较安全状态,其余地区生态状况不容乐观;(2)2002—2011年,沧州市耕地生态安全水平总体上呈现出先上升后下降趋势,同时具有明显的地域分异性,耕地生态较安全地区大多集中在沧州北部地区;(3)2002—2011年,沧州市中部、西部、东部地区的耕地生态安全水平一直处于较低水平。研究结果可为区域耕地生态安全时空分异研究提供参考借鉴。     

秦巴山地景观生态风险的时空分异

[目的] 科学评估秦巴山地景观生态风险,为区域内生态安全建设和可持续发展提供科学依据。[方法] 以秦巴山地2000—2020年3期地表覆被数据为基础,应用空间分析法和地形分布指数法,定量地分析秦巴山地景观生态风险的时空特征,以及其在各地形梯度上的动态变化。[结果] ①秦巴山地景观生态风险整体偏低,空间差异特征显著,且存在着明显的空间集聚效应,呈东西两侧跟中间高,南北低的空间分布格局。②2000—2020年,秦巴山地景观生态风险呈下降趋势,低生态风险区明显扩张,高生态风险区显著缩小。③高生态风险多集中分布于海拔高、地形复杂或海拔低、地形平坦地区,低生态风险在中等地形梯度地区呈优势分布。[结论] 秦巴山地景观生态风险整体呈下降趋势,表明区域内生态环境质量有所提升;秦巴山地景观生态风险的空间分布格局受地形影响较大,且相对稳定。     

基于DPSIR-EES-TOPSIS模型的重庆市土地生态安全评价及其时空分异

土地生态安全是生态环境保护以及区域生态文明建设的基础。以长江经济带的重要节点重庆市为研究对象,基于DPSIR—EES模型构建区域土地生态安全评价体系,在运用TOPSIS法揭示了重庆市土地生态安全整体变化状况的基础上,通过ESDA—GIS法开展了区域土地生态安全时空分异研究。结果表明:(1) 2009—2016年,重庆市土地生态安全呈现波动上升的趋势,土地生态安全由"敏感级"向"良好级"转变;土地生态安全各子系统整体趋于好转;(2) 2009—2016年,主城区土地生态安全有所退化,而渝西片区、渝东北片区、渝东南片区得以改善;总的来说,土地生态安全"敏感级"和"危险级"集中于主城区和渝西片区,而"临界级"和"良好级"主要分布在渝东北及渝东南片区;(3)重庆市土地生态安全存在较强的空间正相关和聚集性,其"高—高"和"低—低"值区呈现增加趋势,"高—高"和"低—低"值区的分布与自然生态状况、人类活动密切相关。研究结果能为区域的土地生态系统保护与社会经济可持续发展提供参考依据。     

湖北水资源生态承压能力的时空分异特征

根据水资源生态足迹基本原理和计算模型,引入水资源生态承压能力指数,对湖北省2004—2012年的水资源生态足迹和生态承载力、水资源生态承压能力的时空分异特征、水资源生态承压能力和社会经济发展的空间关联性进行探讨。研究表明:(1)湖北省历年水资源生态承载力大于生态足迹,存在一定的盈余,但水资源生态承载力与生态足迹空间格局不匹配;(2)湖北省水资源总生态足迹和人均生态足迹总体呈上升趋势,万元GDP水资源生态足迹和水资源生态承压能力总体呈下降趋势。干旱、洪涝等自然灾害对湖北省水资源生态承载力影响较大;(3)湖北省社会经济发展状况与水资源生态承压能力存在负的空间关联,双变量局部空间自相关的LISA集聚类型出现HH,HL,LH和LL共4种类型,其中HH型仅占全省市州总数的1/17,社会经济发展和水资源生态承压能力空间分布不协调。加强区域水利基础设施的修建与完善,优化区域的产业布局,提高水资源利用和经济发展协调度,是实现湖北省水资源可持续发展的重要途径。     

基于生态服务价值的沱江流域土地景观生态风险时空分异研究

[目的]探究沱江流域基于生态服务价值的生态风险时空分异的特征,为基于生态服务价值的沱江流域生态风险管控决策提供一定依据。[方法]借助ArcGIS,GeoDa,GS~+和Conefor Sensinode等软件,以沱江流域为研究区,基于2000,2005,2010和2015年4期遥感土地利用数据,计算研究区生态服务价值,对生态风险计算方法进行改进,构建基于生态服务价值的生态风险评价指标体系,运用空间自相关分析和地统计分析方法,探讨位于快速城市化地区的沱江流域生态风险的时空分异规律。[结果]①沱江流域土地利用动态变化显著,用地类型以耕地转建设用地和林地转耕地为主。②沱江流域生态服务价值总量先增后降,耕地、林地对生态服务价值的贡献最大。③生态风险值总体呈上涨趋势,生态风险等级由以较低、中等生态风险为主向以中等生态风险为主转移,中等生态风险区域面积大幅增加。④研究区生态风险等级分布差异明显,高风险区和较高风险区主要分布在研究区北部,中等和较低风险区分布在研究区中部和南部,生态风险总体北大于南。[结论]土地利用变化会对生态服务价值产生重要影响,进而对沱江流域的生态风险产生影响。     

粤北山区社会-生态-经济系统恢复力及其协调度

[目的] 对粤北山区5市的社会—生态—经济系统的恢复力进行测度和协调度评价,为欠发达地区的可持续发展提供理论基础。[方法] 以恢复力的视角构建了社会—生态—经济耦合系统的理论框架和评价体系,并建立二元和三元协调度模型。[结果] ①社会—经济—生态系统恢复力总体上升,社会子系统和经济子系统恢复力增速较为缓慢,生态子系统恢复力有所下降;②社会—经济—生态系统恢复力等级空间明显,社会子系统恢复力等级升高,呈现“四周高中间低”的特点,经济系统恢复力呈现出“东高西低”的特征,生态子系统恢复力等级出现了下降的趋势。③生态—经济系统濒临失调,社会—生态系统基本协调,社会—经济系统初级协调;社会—生态—经济系统协调度仍然处于轻度失调阶段。[结论] 粤北地区耦合系统的恢复力有待提高,特别是生态系统恢复力。后期应该注重社会—生态—经济系统的协调和和互动能力。     

广西壮族自治区生态保护与高质量发展时空分异特征

探究广西壮族自治区生态保护与高质量发展的时空耦合关系,为区域可持续发展提供新思路和依据。运用TOPSIS模型测算2010—2019年广西生态保护与高质量发展指数,并采用耦合协调度模型、空间自相关模型剖析两者的协调水平、时空演变趋势及集聚效应。结果显示：(1)广西生态保护水平呈波动增长态势,生态保护高水平城市主要分布在桂东北部,低水平集中于中部与南部沿海城市,桂西部城市主要为“中间区”,生态保护模式已由粗放式向全域型转变;(2)广西高质量发展水平经历了“加速增长—稳步优化—提质增效”的演变进程,指数由0.256升至0.622,在空间上大致呈“十”型带状发展格局;(3)广西生态保护与高质量发展协调水平持续提升,逐步转入初级与中级协调阶段,各市协调类型经历了“濒临失调—勉强协调—初级协调—中级协调”的梯度提升阶段,形成了“一核三副三带”高低发展态势;(4)广西市际间的协调度Moran′s I指数均为负值且表现为下降趋势,呈负相关分布特征,市域差异持续增大,玉林、南宁、柳州、桂林市成为区域高值极化主区域。将“五位一体”发展理念贯穿经济发展,持续推进生态治理修复工作,是推动生态保护与高质量发展高...     

1980—2020年松嫩平原生态脆弱性时空分异

[目的] 探究1980—2020年松嫩平原生态脆弱性时空变化特征和驱动机制,为该区生态系统管理与可持续发展提供科学依据。[方法] 从自然和人文两个角度出发,采用“压力—状态—响应”(PSR)模型构建评价指标体系,结合主成分分析法和Moran’I指数开展研究。[结果] ①松嫩平原生态脆弱性以极度、重度和中度脆弱性为主,共占81.72%。2000年之前生态脆弱性整体水平呈现上升趋势,2000年之后生态脆弱性整体水平不断下降。②松嫩平原生态脆弱性以轻度和中度脆弱性变化为主,变幅分别为62.19%和91.30%。③生态脆弱性变化是由于草地、水域、未利用地、建筑用地和耕地间的转化。④生态脆弱性存在空间自相关性,低—低集聚主要分布在研究区西部林地区域。[结论] 近40 a松嫩平原生态脆弱性总体呈现波动降低趋势,空间上生态脆弱性自东向西逐渐增加,气温、降水等自然因素和土地利用等人文因素对生态脆弱性影响较大。     

环京津地区土地生态服务价值时空分异特征

为促进京津冀一体化协同发展及生态环境建设,利用遥感解译获得的环京津地区73个县(市)的土地利用变化数据,计算1996~2011年该区域的土地生态服务价值,并运用敏感性指数验证了所计算的土地生态服务价值可信度。引入生态系统服务价值动态度及相对变化率指数模型,分别对环京津地区土地生态服务价值的时间、空间变化进行了分析。结果显示:在空间分布上,环京津地区土地生态服务价值表现出由西北向东南逐渐减少的特征;在时间变化上,环京津地区不同的土地利用类型生态系统服务价值量变化规律略有不同,其中园地、水域的生态服务价值量变化最为剧烈;耕地、草地的生态系统服务价值量变化最为缓和,但环京津地区土地生态服务总价值随时间的推移呈缓慢减少的趋势;在空间变化上,西部高山丘陵区的土地生态服务价值变化较剧烈,东南部平原区变化较缓,1996~2011年间,生态服务价值变化最剧烈的地区集中在保定西部山区及张家口局部地区。     

基于GEE云计算的南宁市生态环境质量时空分异监测

[目的]利用遥感技术及时、动态、客观地监测和评估城市生态环境质量变化,为城市生态环境规划与管理提供参考。[方法]以南宁市为案例,利用Google Earth Engine(GEE)平台对2000—2020年Landsat系列遥感影像进行像元级融合、消除色彩、去云等预处理,计算绿度、湿度、干度和热度这4个遥感指标,并采用主成分分析法构建遥感生态指数,定量评价南宁市生态环境质量动态变化及空间分异特征。[结果]南宁市RSEI多年平均值为0.615,总体呈现“下降—上升—稳定”的波动上升趋好的态势。生态环境质量较好的区域主要是自然保护区、山林地、草地和水域,生态环境质量较差的区域则集中于人类活动频繁,土地利用强度较大的城镇及城乡交错区、农耕区。生态环境质量与植被绿度和湿度指标呈正相关,与干度和热度指标呈负相关,且干度指标因子对RSEI影响程度最大。[结论]南宁市2000—2020年生态环境质量总体处于良好水平且呈上升态势。结合GEE和RSEI指数能够较好地反映城市生态环境质量,为城市生态环境质量长时间序列监测提供计算平台。     

三江平原现代农业区景观生态安全时空分异分析

作为与自然关系紧密的生态产业,现代农业不仅是经济社会发展和粮食安全保障的基础,其生态安全也是生态文明建设的重要内容。该研究以位于中国三江平原现代农业区的国营友谊农场为研究区域,以1984年、1995年、2004年和2014年4期Landsat TM/OLI影像为主要数据来源,以景观格局安全指数和生态质量指数为变量构建现代农业区景观生态安全评价模型,对近30 a来研究区的景观生态安全时空分异进行分析。结果表明:研究区景观生态安全格局变化明显,4个时期研究区的景观生态安全指数依次为0.65、0.57、0.55和0.60,整体呈现出先下降后回升的趋势;景观生态安全值的空间集聚性呈先增加后降低的趋势,生态安全分布的热点和冷点面积比例持续降低,不显著区域的面积比例持续增加。研究结果一方面说明农业开发对景观生态系统具有一定的负面影响,另一方面也说明积极的土地整治对景观生态安全具有促进作用,为此,后续的土地整治工作应在促进现代农业发展的同时,保障土地资源的可持续利用。     

古尔班通古特沙漠腹地土壤水分时空分异研究

古尔班通古特沙漠土壤水分补给以积雪融水和雨水为主，土壤水分是维系古尔班通古特沙漠荒漠植被发育最主要的制约因子。选取沙漠腹地典型沙垄为研究区，并分地貌部位布设了土壤水分监测点、植物监测样方以及沙面蚀积监测铁钎和气象观测站，从而形成以土壤水分监测为主的综合监测场。通过野外标定，利用中子水分仪对典型沙垄的不同地貌部位土壤水分动态进行系统监测，结果表明：土壤水分受季节性积雪、降雨、地貌部位、地形起伏、植被盖度等因素的影响而出现明显的空间分异与时间变化。土壤水分的空间差异整体表现为垄问土壤水分高于垄顶，坡下高于坡上。土壤水分的时间变化表现：3～4月为土壤水分的补给期，5～6月为土壤水分快速损耗期，7～10月土壤水分最低，11月～次年2月表层土壤水分积累，而次表层、深层土壤水分相对稳定。     

滨海盐土区NPP时空分异特征研究——以河北省黄骅市为例

随着黄骅地区城市化进程速度的加快,自然植被所产生的生产力下降现象也愈演愈烈。本文以光能利用率模型为基础,对黄骅范围内的植被净初级生产力进行测算,并分析植被净生产力模拟结果的时空分异特征。结论如下:1黄骅市2001~2010年均NPP大部分集中在200~500 g C m~(-2)a~(-1)之间。2黄骅市NPP在2001年到2010年总体呈波动变化,但可以看出有一定上升趋势,在2006年NPP达到顶峰,为512 g C m~(-2)a~(-1),在2002年达到波谷,为202 g C m~(-2)a~(-1)。3研究期间,黄骅市植被NPP分布符合地理分布规律,年均NPP值呈现从西向东递减的变化趋势。从平原农耕地区到盐碱地区,再到东部平原城市地区,NPP呈现下降状态,且存在高值和低值的地域。4不同土地类型间NPP数值也存在差异:其中耕地盐碱地水域湿地盐田园地草地工矿建设用地。     

基于生态分区的河北省植被覆盖时空变化特征研究

植被覆盖的时空变化可以反映气候变动的规律和趋势,是全球能量循环和物质流动的组成部分,可作为生态环境演变研究的重要方面。为研究河北省近些年植被NDVI变化和分布的情况,在SPOT-VGT数据的基础上,将研究区划分为坝上高原、燕山太行山山地和河北平原3个生态区,结合研究区的土地覆盖数据,利用最大合成法和均值法获取研究区内各时间点和各土地覆盖类型的NDVI值,通过趋势分析法对研究区NDVI时序变化趋势进行探析,由此对整个研究区和各生态分区NDVI时空变化与分布特征进行综合分析。结果表明:(1)河北省近11年NDVI整体呈上升趋势,植被覆盖总改善面积大于总退化面积,改善面积主要分布在坝上高原和燕山太行山山地部分地区,退化面积主要分布在河北平原部分地区。(2)河北省三生态区不同土地覆盖类型上的NDVI变化特征不尽相同,针对各个土地覆盖类型NDVI的变化特征提出了改善不同生态分区植被NDVI的方法和建议。     

西藏阿里地区耕地的时空分异特征及其影响因素

研究西藏阿里地区耕地时空分异特征,为阿里土地利用现状、农业用地规划、耕地可持续发展等提供参考。该研究基于Google Earth 高分影像,目视解译获取2005、2013和2020年3期阿里地区耕地数据,运用ArcGIS软件识别耕地时空分异及影响因素。结果发现：1)阿里地区耕地分散破碎,以普兰县西南部和札达县中部的河谷地带较集中,且以小斑块为主。2)在空间分异上,耕地主要分布于海拔3500～4500 m、坡度0～6°、坡向西南方、年均降水量0～25 mm、年均温0～5℃、距道路和河流< 200 m的区域。3)在时间分异上,2005—2020年,耕地面积整体呈增长趋势,集聚区呈多区域化。阿里南部地区增加缓慢甚至有下降趋势,北部地区增加明显。总体而言阿里地区耕地以区位条件和水热条件为基础条件,并受人口数量、非农化发展水平、市场需求等影响存在时空分异特征,且不同地区耕地分布和面积变化存在差异。     

重庆市都市区NDMI时空分异特征研究

NDMI是研究城市化进程中城市生态环境的一个重要指标和过程参数,研究NDMI时空分异特征重在把握人为干扰环境的力度。利用重庆市都市区TM遥感数据,综合运用地形位指数、分布指数、平面重心模型以及重心迁移速率等方法,研究分析NDMI时空数量结构分布特征。研究结果表明:随着建设用地面积扩展和城市发展,地表水汽含量总体减少;各等级NDMI之间以相邻转换最为突出;低水汽指数区域集中分布在300～500 m的平地和100～400 m的低缓坡区域,高水汽指数在1,2级地形位的分布指数最优。研究旨在为重庆市都市区维持区域生态系统的稳定性和改善人居环境质量提供参考和依据。     

生态脆弱区景观生态风险时空分异及其地形梯度分析——以陕西省米脂县为例

目前,生态脆弱区已成为景观生态风险评价研究的热点区域之一。以黄土丘陵沟壑区陕西省米脂县为研究区,以2009年、2015年土地利用数据为基础数据,将研究区划分为耕地、林地、草地、果园、水域、城镇工矿用地和荒地7类土地利用类型,基于干扰度与脆弱度构建生态风险模型,并结合地形分布指数进一步分析了生态风险随高程和坡度梯度的动态变化规律,得出如下结论:(1)米脂县土地利用格局变化明显,耕地面积减少3 168.45 hm~2,林地与荒地面积分别增加1 102.95,1 609.47 hm~2;(2)米脂县2009年、2015年景观生态风险指数分别为0.221 7,0.228 9,且呈现西高东低,中间高南北低的空间分布格局。Ⅰ级风险主要转化为Ⅱ级风险,面积比例由28.17%降为13.59%;Ⅲ风险达到研究区面积的1/3,主要由Ⅱ风险区转化而来;Ⅳ与Ⅴ风险区面积变化不大,面积比例整体上升3.9%;(3)生态风险等级时空分布随高程和坡度梯度变化显著。Ⅰ级风险向低海拔、低坡度转移的趋势明显;Ⅱ与Ⅲ级风险均向高海拔转移;Ⅳ与V级风险在地形梯度上无明显的风险转移。