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。     

2000—2020年南昌市南昌县“三生”空间演变与土地利用相对冲突

[目的] 探讨江西省南昌市南昌县2000—2020年的“三生”空间演变与土地利用相对冲突识别和测度,为优化国土空间发展格局和实现社会经济可持续发展提供理论和实践参考。 [方法] 基于2000,2010和2020年3期遥感影像和土地利用覆被数据,以“三生”空间为研究基础,运用遥感生态指数(RSEI)和景观格局指数构建土地利用相对冲突识别测度模型,通过转移矩阵和ArcGIS可视化分析土地利用相对冲突的时空演变格局。 [结果] ①2000—2020年,由于城市的扩张和人类活动的影响,南昌县生活—生产空间对外急剧扩张,生产—生态空间和生态空间面积逐年下降。 ②南昌县2000—2020年遥感生态指数均值下降,生态环境质量状况整体缓慢下降,生态环境恶化区域不断扩大。 ③2000—2020年,研究区土地利用绝对冲突总面积持续增加,2000—2010年至2010—2020年,土地利用相对冲突总面积整体略有减少。 ④2000—2020年,研究区土地利用绝对冲突失控区域,主要位于中心城区,并随着城市化的发展不断向外扩张。2000—2010年至2010—2020年,土地利用相对冲突的中高冲突区由中心城区向外围转移,后10 a主要位于城市扩张区。 [结论] 南昌县“三生”空间演变剧烈,生态环境质量下降,土地利用绝对冲突和相对冲突水平不断上升。因此,应落实严守耕地保护红线、改善生态环境和优化国土空间布局等策略以实现土地利用冲突的优化。     

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...     

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...     

基于洛伦兹曲线和土地利用转型的喀斯特山区“三生”空间分布研究

[目的]对贵州省都匀市"三生"空间分布进行研究,为喀斯特山区"三生"空间可持续发展、县域科学开展国土空间规划、生态环境保护提供参考依据。[方法]采用洛伦兹曲线、基尼系数及转型模型对都匀市2009—2018年"三生"空间进行综合研究。[结果]①2018年,都匀市"三生"空间现状主要以生态空间为主,生态空间占都匀市国土面积的69.19%,比例较高;其次为生产空间,比例为26.87%;而生活空间则占比相对较小。②2009—2018年间生产空间和生态空间面积呈现出下降趋势,生活空间面积则呈现出增长趋势,从二级空间转移来看,城镇和农村生活空间面积增长来自农业生产空间和林地生态空间,城市建设发展占用部分林地资源和农业资源。③从2009—2018年洛伦兹曲线和基尼系数来看生态空间和生产空间分布相对平均,而生活空间与其他空间相比更远离绝对平均线,下凹程度大,2009—2018年基尼系数均介于0.3～0.4间,生活空间分布基本合理。④从区位熵来看,生态空间优势区域主要为研究区西部地区,生活空间优势区域主要集中在中部地区,生产空间优势区域主要为南部及东部地区。[结论]都匀市"三生"空间分布基本合理,城市以生态空间为主,在今后城市建设中,应在保障生态空间的同时,合理进行城市发展,避免过多占用生态用地。     

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。     

中国天眼工程周边地区土地利用时空演变与生态环境效应

[目的]分析FAST(中国天眼)工程周边的贵州省平塘县、惠水县、罗甸县的土地利用类型和空间变化,探讨土地利用变化与生态环境的关系,为FAST工程周边的生态环境保护和改善提供科学参考.[方法]以2000,2005,2010,2013和2017年5期TM遥感影像数据为基础,运用RS和GIS技术解译遥感影像数据获取惠水县、罗...     

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...     

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。     

辽宁省抚顺市2000-2020年土地利用格局变化与生态环境效应

[目的]探讨辽宁省抚顺市退耕还林以来土地利用格局时空变化特征及生态环境效应,揭示土地利用格局变化对环境的影响,为该区土地利用结构优化提供科学依据.[方法]以2000,2010和2020年3期遥感影像为基础数据,通过土地利用动态度、土地利用程度综合指数、土地利用转移矩阵、NDVI差值分析、区域生态环境质量指数等方法定量分...     

开都-孔雀河流域土地利用转型及其功能变化特征

[目的]探讨开都—孔雀河流域(以下简称"开孔河流域")土地利用功能转型特征及生态环境效应,揭示土地利用转型对区域生态环境造成的影响,为该区生态环境保护和可持续发展提供科学参考。[方法]基于1990,2000,2010和2015年开孔河流域土地利用遥感解译数据,根据"生产—生态—生活"用地(以下简称"三生用地")的主导功能分类,通过土地利用转移矩阵、区域生态环境质量指数和土地利用转型的生态贡献率等方法定量分析开孔河流域土地利用转型、时空格局特征以及生态环境效应。[结果](1)1990—2015年,开孔河流域的土地利用转型表现为生产用地、生活用地的快速增加,生态用地的迅速减少。(2)1990—2000年开孔河流域生态环境质量指数从0.465 4下降为0.453 9,2010—2015年上升到0.455 9。生态环境质量保持相对平衡,并呈现先下降后上升的发展趋势;(3)1990—2015年,开孔河流域上游生态环境质量较高但存在恶化趋势,中游地区生态环境质量持续得到改善,流域下游主要为低质量区和较低质量区。[结论]农业生产用地、城乡生活用地面积增加与草地退化和水域生态用地被占用是造成流域生态环境退化的主要原因,中游地区生态环境质量持续得到改善的原因是大量其他生态用地转型为林地生态用地。     

黄河三角洲土地利用对土壤氮素及其转化的影响

以黄河三角洲垦利县轻度盐渍化土壤为研究对象,选取菜地、果园、粮田和新淤未利用地共4种土地利用类型,通过实地采样分析,探讨了土地利用对土壤氮素及其转化的影响。结果表明,全氮含量在0—20 cm土壤中以粮田最高,平均含量为1.42 g/kg,其次是果园、菜地和新淤未利用地土壤,其平均含量分别为1.17,0.97和0.57 g/kg,而20—40 cm土壤中,菜地全氮平均含量为0.86 g/kg,明显高于其它3种用地土壤;硝态氮在菜地0—20 cm土壤中的平均含量为27.25 mg/kg,远高于果园、粮田和新淤未利用地土壤,铵态氮在4种用地类型土壤中含量范围为2.65~4.09 mg/kg,不同用地类型间差异不大,二者在20—40cm土壤中的变化规律与0—20 cm基本相同;通过铵态氮、硝态氮与全氮的相关分析,表明菜地土壤中有效氮含量主要与外源氮素的补充有关,果园和粮田土壤中的有效氮与土壤全氮关系密切而受环境变化情况较小,新淤未利用地土壤氮素反映了研究区土壤氮素及其转化的初始状况。     

拉林河流域土地利用变化及其生态环境效应分析

拉林河为松花江的一级支流,发源于张广才岭山脉的老爷岭,流域内土地肥沃、人口密集,是国家重要的商品粮生产基地。基于TM卫星遥感数据及调查资料,对拉林河流域1976-2015年土地利用时空变化特征及其生态效应进行了研究,结果表明:随着流域人口的增加和经济的发展,流域内耕地面积和建设用地面积不断增加,林地、草地、水域、未利用地面积趋于减少;耕地是拉林河流域最主要的土地利用类型,林地、草地转为耕地是其最主要的土地利用转变类型;1976-2015年整个流域景观斑块数量呈现减少趋势,景观破碎度逐渐降低,集中分布的趋向性愈加明显。拉林河流域的土地利用变化导致了诸多环境问题,如土壤侵蚀加剧、水资源短缺、水质恶化、湿地面积萎缩、生态功能下降等,使流域生态环境更加趋于脆弱。     

黄河流域社会经济与生态环境耦合协调态势及动力因素

[目的]分析黄河流域省区社会经济与生态环境耦合协调态势和驱动机制,为总体布局黄河流域经济带发展战略提供科学依据.[方法]在厘清社会经济与生态环境耦合协调机理的基础上,通过耦合协调模型定量测度2009-2018年黄河流域社会经济与生态环境耦合协调的时空格局及其相对发展情况,并通过固定效应回归模型探究内源动力、政府动力和外...     

黄河流域景观生态风险分析及预测

[目的] 探究黄河流域近20 a土地利用变化并对2030年土地利用进行预测,分析景观格局指数,揭示生态风险状况,助力黄河流域景观保护修复和规划治理。[方法] 使用FLUS模型,根据2000,2010,2020年土地利用数据,结合社会、经济、地形、气候等因子对该区2030年土地利用状况进行预测,通过景观指数构建景观生态风险指数,并进行深入分析探讨。[结果] ①2000—2020年耕地面积减少12 150 km²,林地面积增加2 514 km²,建设用地面积增加10 620 km²。②黄河流域优势景观为草地和耕地,但优势性逐渐降低,整体景观连通性增加、聚集性减弱,景观多样性呈增长趋势,但整体仍不均衡。③工作区景观生态风险以低、较低风险为主,中风险为辅,共占该区总面积88%以上,各生态风险区在空间上相对稳定,在时间上呈逐步恶化趋势。④预测2030年建设用地面积增速减缓,耕地、草地、未利用地面积继续减少,景观破碎度增加,低、较低生态风险区域增加1.12%,高风险区域增加0.26%,其余风险区域变化较小。[结论] 国家人口增长、城市逐步扩张对土地利用影响巨大,进而导致景观破碎,加之黄河流域环境脆弱,风沙强度大,荒漠化程度高,区域生态风险增高,需要国家更加关注该区域的生态保护和高质量发展。     

基于RS和GIS的黄河河口地区土地利用及景观分析

借助黄河河口地区1996年5月和2004年9月两期的遥感影像,结合监督分类和非监督分类得到了该区两期土地利用数据。在ARINFO软件中计算得到土地利用转移矩阵,并分析两期土地流向及变化度。同时求得能表示景观离散程度、破碎状况、景观形状和多样性的景观结构指数。通过分析指出了整个研究区域总面积有所减少,盐碱地改良后用于了鱼虾养殖,但仍有部分未利用地和水域盐碱化,整个研究区域景观类型丰富且均匀,但居民地和工矿业的发展引起局部破碎度加剧。虽然黄河三角洲还有进一步发展的空间,但部分生态环境指标的恶化需引起重视和保护。     

黄河流域水土流失遥感监测中土地利用现状分类体系构建

[目的]提出一种新的适于水土流失遥感监测的土地利用现状分类体系,并验证其合理性,为黄河流域水土流失遥感监测提供依据。[方法]以黄河流域不同地类水土流失的差异为出发点,按照科学性、可行性和完整性原则,参考国家土地利用现状分类标准,基于水利部颁布的土壤侵蚀分类分级标准,构建了黄河流域水土流失遥感监测土地利用现状分类体系。[结果]以坡耕地、梯田、林草地、在建开发用地、淤地坝、沙地和其他用地7个类型构建了黄河流域水土流失遥感监测土地利用现状分类体系,并用5个县(旗)的土地利用数据进行验证,结果表明该分类体系具有科学性。[结论]本研究提出的土地利用分类体系在获取同等精度水土流失评价结果的同时,又能提高水土流失遥感监测的效率。     

辽河中下游流域土地利用变化及其生态环境效应

辽河中下游地区地处东北老工业基地区,是我国重要的重工业、能源和商品粮生产基地。基于TM卫星遥感数据及调查资料,对辽河中下游流域1986—2000年土地利用时空变化特征及其生态效应进行了研究。结果表明,随着人口的增加和经济的发展,流域耕地面积持续扩大,林地、草地、水域面积趋于减少,居民地、工矿、交通等建设用地增加。整个景观斑块数量呈现减少趋势,景观的空间结构趋于简单化。农业用地是平原地区土地利用变化的主体和媒介,主要土地利用转变类型大多与耕地有关。土地利用/覆被变化导致了诸多环境问题如水土流失加剧,水资源短缺、水质恶化,湿地生态功能下降等,使流域生态环境更加趋于脆弱。     

黄河流域与长江流域生态环境建设的差异与重点

在分析说明黄河流域和长江流域生态环境建设现代成就的基础上,比较了两流域生态环境建设的差异,对两流域生态环境建设的重点提出了一些看法。     

黄河三角洲土地利用/覆盖格局与演化分析

利用1984，1986，1991，1996年和2001年的多源遥感数据，结合GIS空间数据和野外考察资料等，对1984年东营市建市17年来黄河三角洲土地利用／覆盖格局和动态演变规律进行分析。1984年以来，黄河三角洲陆地面积总体上在不断增加。土地利用／覆盖类型以旱地和未利用地为主，旱地的面积有较大的减少，而未利用地的面积变化不大，略有增加。在各个不同的时段内，土地利用／覆盖变化的面积都占1／3左右。在土地利用／覆盖变化类型中，未利用地与耕地之间的双向转换非常频繁，是最重要的两种变化类型，由于次生盐渍化的原因，耕地退化为未利用地在1986年后都占据首位；未利用地与灌草地、灌草地与耕地之间相互转化所占比例也较大。