高原传统农区土地利用功能演变及其生态环境效应

为探究高原传统农区不同梯度上土地利用功能演变及其对生态环境影响特征的差异性,选取云南省昌宁县作为研究区,基于2000年、2010年、2020年3期土地利用数据,采用土地利用转移矩阵、区域生态环境质量指数等方法对研究区土地利用功能演变特征及其生态环境效应进行了分析。结果表明：(1)高原农区垂直梯度上土地利用功能格局多样,近20 a来研究区土地利用功能结构变化表现为生活用地、生态用地分别增加2 784.18,2 561.29 hm²,而生产用地减少5 345.47 hm²,生态用地主要集中在中、高起伏地貌区,生产、生活用地主要集中在低起伏地貌区。(2)高原农区生态环境效应空间差异明显,研究区土地利用功能演变对生态环境质量的影响总体平稳,生态环境质量指数总体维持在0.598 2的良好水平,尤其在北部和中部的中、高起伏地貌区,坡耕地、低效园地等农业生产用地转入以林地为主的生态用地,促进区域生态环境稳定向好发展;而由于人口集聚、土地承载和利用过度,在中南部的低起伏地貌区,农业结构调整以及城镇化占用耕地、林地和草地等现象多发,致使局部生态环境质量呈退化趋...     

黄河流域2000-2020年“三生”空间土地利用转型及其生态环境效应

[目的] 研究黄河流域生产—生活—生态空间（简称“三生”空间）土地利用转型的结构、空间特征及其生态环境效应,定量权衡土地资源开发与生态环境保护之间的关系,为黄河流域的生态保护和高质量发展提供决策支持。[方法] 以黄河流域为例,利用ArcGIS空间分析与制图技术、生态环境质量指数和土地利用转型对生态环境的贡献指数等模型方法。[结果] ①2000—2020年黄河流域“三生”空间土地利用结构表现为生产用地面积减少,生态用地面积相对稳定,生活用地面积不断增加。②2000—2020年黄河流域生态环境质量指数分别为0.450 2,0.450 5和0.456 7,呈稳定上升趋势。③2000—2020年黄河流域生态环境质量指数在空间分布上有明显的差异性,表现为由东南向北部递增。④2000—2020年黄河流域牧草生态用地对流域生态环境质量贡献率最高。20 a间黄河流域生态环境存在改善和恶化两种趋势,前者大于后者,流域生态环境不断改善。[结论] 城乡生活用地和工矿生产用地对农业生产用地的占用是黄河流域生态环境恶化的主要因素,应合理规划“三生”空间,优化国土资源空间配置,落实黄河流域生态保护和高质量发展国家重大战略。     

近40年新疆三生用地转型及其生态环境效应演变

  目的  通过对新疆近40年三生用地转型的研究,探讨区域土地利用转型背后深层次的生态环境效应演变问题,为土地利用结构的合理调整、生态环境保护及可持续发展提供科学参考。  方法  基于新疆1980 ~ 2020年共8期土地利用遥感数据,利用ArcGIS、生态环境质量指数及生态环境贡献率等方法分析土地利用转型的时空演变特征和生态环境效应。  结果   1980 ~ 2020年新疆的土地利用结构变化明显,生产用地和生活用地大幅增加,生态用地持续减少; 1980 ~ 2020年新疆的生态环境质量持续降低,其中2015 ~ 2020年降幅最快,生态环境持续恶化,对生态环境起到正效应的因素主要是其他生态用地转型为草地生态用地,对生态环境起到负效应的因素主要是水域生态用地转型为其他生态用地; 新疆生态环境高质量区域主要分布在天山、昆仑山和阿尔泰山,1980 ~ 2020年面积不断缩减;生态环境低质量区域主要分布在塔里木、准噶尔和吐鲁番三大盆地,面积呈扩张趋势。  结论  水域生态用地面积不断减少是新疆生态环境质量恶化、生态环境高质量区域面积不断缩减的主要原因。     

内蒙古十大孔兑区土地利用类型变化与生态环境效应

[目的] 研究十大孔兑区土地利用变化与生态过程之间的关系,揭示人类活动和土地利用与生态环境效应,为研究区土地利用结构优化和区域生态环境保护提供依据。[方法] 选取2000,2010,2020年landsat影像,采用监督分类的方法结合地统计模块来获取不同时期土地利用数据和转移矩阵,对土地利用动态度、土地利用程度综合指数进行分析,在此基础上,运用数理统计等方法,选取NDVI值、生态环境质量指数等指标,对十大孔兑区生态环境质量进行综合评价。[结果] ①研究期内,林地和草地面积比例变化幅度最大,水域面积比例最小,各土地利用类型之间转换频繁,林地“涨势”和草地、未利用地“落势”,十分明显。 ②十大孔兑区2000,2010,2020年土地利用类型转化的生态环境质量指数分别为0.526 1,0.537 3,0.543 3,整体呈现上涨趋势;在空间分布方面,生态环境质量东高西低、南高北低。 ③年平均降水量、年平均风速会对生态环境质量产生显著的正向影响,年平均气温会对生态环境质量产生显著的负向影响。[结论] 2000—2020年,城镇化快速发展的同时,十大孔兑区生态环境质量也在向好发展,研究区范围内生态环境质量呈现整体改善,局部恶化的局面,建设用地、林地、草地、未利用地之间的转化是主要原因,退耕还林等环境保护政策使研究区环境质量不断上升。     

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。     

基于Markov-DLS模型的江西省多情景下土地利用时空演变分析

[目的]研究不同情景下未来土地利用结构数量和空间格局变化特征,为实现区域国土空间格局优化和生态环境保护提供决策参考.[方法]基于Markov-DLS模型,在土地利用转移参数设置过程引入土地利用生产、生活和生态功能评价结果,分析江西省2030年均衡发展情景、粮食安全情景和生态优先情景下国土空间结构和格局变化特征.[结果]...     

湘西山区土地利用变化及其生态环境效应研究——以张家界市永定区为例

随着人口的增加和经济的发展，人类对土地的干预程度也越来越大，导致土地利用方式发生巨大改变，引发了一系列生态环境问题，特别在一些生态环境脆弱的山区，不合理的土地利用方式对生态环境产生巨大的负面影响，严重阻碍区域经济的可持续发展。以张家界市永定区为例，对湘西山区土地利用变化状况以及其生态环境效应进行了研究。结果表明，随着城市的扩张，该区居民、工矿和交通等建设用地持续扩大，耕地面积减少，耕地质量下降，天然林破坏严重，生态功能减弱。相应地，土地利用／覆被变化导致了诸多生态环境问题，如水土流失加剧，水质恶化，生物多样性降低等，使该区生态环境质量下降。     

千岛湖镇土地利用变化的生态环境效应研究

采用系统生态学方法,对浙江省淳安县千岛湖镇土地利用变化导致的生态效应进行了初步定量分析与研究。结果表明:在景观尺度水平上,千岛湖镇在合理的生态功能规划下,各种景观类型分布趋于聚集,形成一定的规模;单类景观占据主导的趋势在减弱,将导致生态系统的稳固,同时,随着林地的不断较少,城镇化水平的不断提高,生态环境将会受到一定的影响。具体表现在:生境质量下降;景观内部均质化发展,降低了景观抗干扰能力;边缘效应降低;生态系统组分单一化。     

成都平原城市群2000-2019年土地利用变化及其生态环境效应

[目的]分析与测度快速城镇化背景下成都平原城市群土地利用变化及其对生态环境的影响,为优化该区域土地利用结构以及生态环境治理提供理论依据.[方法]以2000-2019年的成都平原城市群土地利用数据为基础,分析成都平原城市群的土地利用时空变化特征,并对该区域土地利用变化产生的生态效应进行定量分析.[结果]①2000-201...     

松花江流域哈尔滨段三生空间演变的生态环境效应及驱动因素分析

探索三生空间演变的生态环境效应及驱动因素,可为国土空间优化及生态环境保护的实施提供科学依据。以松花江流域哈尔滨段为例,运用网格单元法,结合生态环境质量指数、全局自相关模型、核密度函数等方法分析1986—2016年三生空间演变的生态环境效应时空分异特征,并借助地理探测器模型揭示生态环境质量空间分异的驱动因素。结果表明:(1)1986—2016年研究区三生空间以生产空间为主,其中农业生产空间和林业生态空间所占比重最大,呈现生产空间和生态空间减少、生活空间增加的变化趋势;(2)研究期内生态环境质量基本稳定,整体上略呈下降趋势,预示着生态环境质量有所恶化。空间分布上,生态环境质量指数存在显著的、正向的空间自相关性,总体呈现南密北疏边密中疏的空间格局,且在空间上出现集聚现象;(3)生态环境质量空间分异的主控因子为到水域距离和到乡级以上道路距离,各因子之间的交互作用以非线性增强为主,且社会经济因子内部的交互作用明显强于自然因子和社会经济因子之间的交互作用。多因子共同作用导致了研究区生态环境质量的空间分异差异。     

基于RS和GIS的包头市土地利用动态及其生态效应定量研究

在RS，GIS和多种模型支持下，对包头市1987～2002年土地利用动态及生态效应进行了研究。结果表明：（1）包头市1987～2002年林地、草地和水域有不同程度减少。而建设用地、未利用土地和耕地有不同程度的增加。土地利用类型变动的总体方向是：林地、草地和水域主要转向耕地。发生利用类型转移的草地中，31．5％转为未利用土地；新增耕地主要来自草地和未利用土地。二者分别占非耕地转为耕地总量的36．34％和27．6l％。新增建设用地主要来自草地和耕地。二者分别占非建设用地转为建设用地总量的49．86％和34．28％。（2）包头市1987～2002年区域综合生态环境质量下降。土地退化特别是草地退化和拓展耕地是区域生态环境恶化的主要原因，其生态贡献率分别是51．84％（41．04％），23．63％。（3）土地利用动态及其生态效应存在空间差异，16年间各区、县、旗的综合生态环境质量均下降，但以达茂为最，土右最慢。前者草地退化起决定作用。其生态贡献率达96．61％；而后者草地退化、植树造林和退耕还林还革的生态贡献率分别是44．23％，18．21％和10．36％，植树造林和退耕还林还草对区域生态环境的改善发挥了一定作用。     

昌黎黄金海岸国家级自然保护区土地利用/覆被变化及驱动力分析

以新开口南部公路至七里海东侧小路为界,将昌黎黄金海岸国家级自然保护区陆域分为北部研究区和南部研究区,利用1991年和2010年两期遥感影像数据解译图分别获取昌黎黄金海岸国家级自然保护区南、北两部分土地利用数据,基于GIS空间分析与数理统计方法分别对1991-2010年南北两部分的土地利用/覆被变化特征进行定量分析,运用区域生态环境质量指数和区域土地利用变化类型生态贡献率,对南北两部分土地利用变化的生态环境效应及导致其生态环境质量变化的土地利用变化类型进行了分析与评价.结果表明:1991-2010年期间北部研究区和南部研究区的土地利用变化主要表现为草地的减少,耕地、林地、建设用地、水域和未利用地面积增加的态势;1991-2010年北部研究区和南部研究区的生态环境质量均呈下降趋势,区域生态环境质量指数分别从0.7592下降至0.5855和0.6626下降至0.5292;北部研究区的生态环境质量劣于南部研究区,致使北部研究区生态环境质量下降的主要驱动力是建设用地规模的扩大,而引起南部研究区生态环境质量下降的主要驱动力是土地退化.     

阿温同城土地利用变化对生态服务价值的影响

[目的]对快速城镇化区域土地利用及其生态服务价值变化进行模拟与分析,可为阿温同城国土空间规划土地科学利用提供参考。[方法]运用ESV估算方法、CA_MCE_MARKOV模型、贡献度测算与分析了2010—2030年阿温同城土地利用变化对生态服务价值的影响。[结果](1)2010—2030年阿温同城草地、未利用地向其他地类转移,耕地、园地、林地、建设用地扩张明显。ESV增加了129.62亿元,呈“北高、南与西低”分布特征; 水文调节是ESV的主体,水域的转换是影响ESV增减变化的主要因素。(2)ESV高值格网位于北部冰川高山,低值格网位于西部阴干山区及南部绿洲平原; ESV损失冷点区域位于天山生态涵养区北部、城乡发展协调区中部,ESV增值热点区域位于天山生态涵养区北部、城乡发展协调区南部、田园绿洲保育区南部。(3)2020—2030年ESV增值区向阿克苏河流域集中; 延续发展态势会导致城乡发展协调区、田园绿洲保育区ESV出现负增长。[结论]以水资源约束为前提,积极开展荒地绿化、加强水体及林草地保护、严格控制建设用地和耕地的增长并引导其内部结构优化,是谋求ESV良性增益、筑牢天山南麓生态安全屏障的有效措施。     

川滇农牧交错带土地利用动态变化及其生态环境效应

川滇农牧交错带位于我国地势第一阶梯向第二阶梯过渡的区域,生态环境复杂而脆弱,是长江上游重要的生态屏障。文中根据1988年和2000年的两期Landsat-TM遥感数据的土地利用解译结果,对研究区的土地利用变化进行了定量分析。研究表明：10多年来,研究区内六种土地利用一级类型的面积和比重变化幅度不大,但是每种土地利用类型的内部组成结构变化显著。同时,土地利用类型之间的转换十分频繁,土地利用空间动态度较高。这种土地利用变化过程,引起了研究区生态系统结构和功能的变化,主要表现在：虽然研究区地广人稀,但是不合理的土地利用方式依然导致了天然林、高覆盖草地、湿地等高生态功能组分的数量减少,出现了森林、草地和湿地生态系统的退化、沙化等现象,生态系统的生产力降低、生物多样性减少等现象,区域整体生态服务功能下降。     

快速城市化地区土地利用变化的生态环境效应——以杭州市中心城区为例

[目的]评价和分析杭州中心城区1995—2014年土地利用变化的生态环境综合效应,为土地利用管理和城市生态环境治理提供依据。[方法]基于杭州市中心城区1995,2000,2005,2010和2014年5期TM影像数据,获取不同时段土地利用变化数据,并利用生态系统价值评估、碳排放核算和景观格局指数等分析方法。[结果]近20a来,杭州市生态系统服务总价值从1995年的32.43亿元下降至2014年的23.96亿元,共减少26%,占同期GDP比重从5.86%下降至0.56%;土地利用净碳排放从1995年的4.26×10t增加至2014年的1.51×107 t,碳吸收从7.22×105 t下降至6.49×105 t,2014年碳排放的社会成本已高达145亿元;生态服务低价值区主要以中部为中心向周围蔓延,土地利用生态景观分析结果显示破碎化程度降低,连通性提高趋势,但多样性锐减。[结论]研究区内林地和水体面积减少,建设用地增加是生态系统服务总价值减少的主要原因。建设用地碳排放急剧增加和林地的碳吸收锐减是土地利用净碳排放增加的主要原因。研究区土地利用变化引起的生态景观格局变化明显,生态服务价值空间分布不均。     

1990-2005年武汉市土地利用时空变化及其政策驱动因素分析

基于湖北省武汉市1990,1995,2000,2005年四个时相的土地利用数据,利用ArcGIS的空间分析方法和技术,获取土地利用转移矩阵、土地利用面积变化图及土地利用分布中心研究武汉市土地利用的时空变化特征,并从政策层面分析1990—2005年政策因素对武汉市土地利用变化的驱动影响。结果表明在1990—2005年:1）武汉市土地利用变化以耕地、城市建设用地、水域的变化及它们之间的相互转换为主,其中耕地面积持续下降,建设用地面积持续扩张,水域面积缓慢增加;2）武汉市林地、耕地和水域的空间分布中心均有向北迁移的趋势,建设用地中心有向西南迁移的趋势,而草地中心则有向东迁移的趋势;3）耕地保护、退耕还林和中部崛起等相关政策对武汉市土地利用时空变化存在着影响。     

永济市土地利用变化及其驱动力分析

利用Landsat-5TM数据分析了永济市上世纪90年代至2008年的土地利用变化,并对其驱动因素进行了分析研究。研究结果表明：永济市城乡居民建设用地增加非常快,耕地面积也在增加,且随着社会经济水平的发展与不断提高,土地利用程度不断加深,经济发展及城镇化速率不断加快,人口逐年增长及国家政策改变等是驱动永济市土地利用变化的主要因素。     

韶山市土地利用变化对周围土地生态服务价值的影响

[目的]分析湖南省韶山市土地利用变化及生态服务价值变化,探讨土地利用变化对周围土地生态服务价值的影响,为土地利用变化与生态服务价值的相关研究以及生态服务价值评估体系的确定提供科学参考。[方法]利用1985和2020年的两期遥感影像通过遥感解译提取土地利用数据,基于生态服务的基本定义,综合考虑土地利用变化和土地生态服务价值的关系。[结果](1)韶山市土地利用的转换主要发生在林地、耕地和草地之间,林地的单一土地动态度最大,约为3%;(2)1985—2020年韶山市生态服务价值逐年增加,由12.66亿元上升到22.01亿元,其中林地对生态服务价值的贡献率最大,约为70%;(3)研究期内,韶山市土地利用变化对周围土地生态服务价值的遥相关增加值为4.67亿元。土地利用变化对周围土地生态服务价值的影响随距离增加而减小,直到达到某一临界距离。不同地类转换其临界距离也各不相同。其中土地利用类型转换为水体时其临界距离最大,约为100个斑块。[结论] 1985—2020年韶山市土地利用变化对周围土地的生态服务价值产生了较大影响。今后在土地规划时应综合考虑土地利用变化对周围土地的影响。以期更好地实现经济与环...     

江苏省沿海地区土地利用变化及其生态效应

[目的]分析江苏沿海地区的土地利用类型和空间变化,探讨江苏沿海地区土地利用变化产生的生态效应,为土地利用规划提供理论支持。[方法]以江苏沿海地区1990,2000和2010年3期土地利用类型数据为基础,借助GIS技术和Costanza等的生态服务价值计算模型,求取土地利用动态度、综合程度指数、质心变化和生态服务价值量等,并进行剖析。[结果]1990—2010年,研究区内耕地、林地和草地的面积减少,水域、城乡建设用地和未利用地的面积增加。城乡建设用地的扩张占用了耕地,对耕地的补充主要是草地,草地、未利用地和城乡建设用地在空间位置上变化较大。耕地、林地和草地面积的减少使得研究区生态服务价值降低,而水域的面积的增加带来的生态效益弥补了因上述用地类型面积减少造成的损失。[结论]1990—2010年研究区生态服务价值增加了24.34亿元,但从空间上来看,生态增值区分布范围小,主要集中在盐城的东部沿海,而生态减值区分布范围较广且有扩大的趋势,有待通过规划等措施强化土地利用变化的综合调控。