超大城市水土流失空间分布格局及其防治策略——以武汉市为例

[目的]研究超大型城市水土流失的空间格局,提出针对性的防治策略,为新时代推进绿色发展和建设美丽中国提供科学依据。[方法]以武汉市为例,利用DEM提取坡度,通过遥感影像解译土地利用类型、计算植被覆盖度,采用土壤侵蚀强度分级指标判定土壤侵蚀强度等级,制作空间分布图。[结果]武汉市水土流失具有"4圈"分布格局:(1)内圈,主城区,地面硬化程度高,以微度流失为主;(2)第2圈层,主城区周边城市拓展区,是城市建设等生产建设项目水土流失最严重的区域;(3)第3圈层,城市拓展区外围平原农业生产区,水土流失面积小,强度低,但农业面源污染严重,又是山地、丘陵区的地表径流进入主城区的必经区域;(4)第4圈层,远郊山地、丘陵区,以林地为主,兼有少量坡耕地和采石采矿迹地。[结论]根据武汉市水土流失"4圈"分布格局,制定针对性的水土流失防治策略:内圈需要加强城市绿地管理维护和地下排水系统的清理管护;第2圈层要加大生产建设项目水土保持监督执法,最大限度地扼制人为水土流失,加大施工迹地的恢复和城市生态景观建设;第3圈层需加强面源污染治理,建设生态清洁型小流域;第4圈层需要严守生态红线,大力保护森林资源,继续开展坡耕地治理、生态恢复和治理工作,注意控制旅游开发导致的人为水土流失。     

我国乡村生态系统的功能、问题及对策

当前,全国上下正在全力实施乡村振兴战略,积极推进乡村生态系统向前发展。本文从生态学、农业生态学角度,对我国乡村生态系统的主要功能、当前面临的突出问题,以及应采取的对策和措施进行探讨,以期为助力实施乡村振兴战略、推进乡村生态系统的可持续发展提供参考。我国乡村生态系统具有承载人口、改善环境、提供产品、增加收入、扩大就业、观光旅游、传承文化、科普教育、培养人才,以及为城市居民养老提供场所等多方面的作用与功能。当前,我国乡村生态系统尚存在多方面的问题与挑战,如：生态破坏、资源浪费、环境污染、自然灾害、经济贫困、科教文卫落后、公共服务缺失、社会风气不良、村民流失和村庄消失。为促进乡村振兴战略的实施,推进我国乡村生态系统可持续发展,应遵循"三效"并举原则、循序渐进原则、综合治理原则、因地制宜原则和久久为功原则,并采取以下措施：增强认识、搞好规划、整治环境、优化结构、提升功能、改善条件、强化公共服务、完善法律法规、加大投入力度和加速人才培养。     

基于RWEQ模型的茫崖市防风固沙功能评估及敏感地类识别

为了较准确评估茫崖市的防风固沙功能,识别对防风固沙功能敏感的土地利用类型,通过4种方法确定修正风蚀模型(RWEQ)中的气候因子(WF)参数,计算出实际风蚀量和防风固沙量,依据指南法、自然间断法和文献—实际结合法对防风固沙功能进行了评估分级,借助ArcGIS软件将土地利用类型和防风固沙功能进行空间叠置分析以识别出敏感地类。结果表明：(1)利用风蚀气候因子(Fq)直接代替法确定的WF空间分布和阈值范围最符合实际,RWEQ模型能较准确地评估荒漠戈壁区茫崖市的防风固沙功能;(2)茫崖市2014年平均风蚀模数为57.99 kg/(m²·a),属于风力侵蚀严重区域,2014年全市单位面积防风固沙量介于0～44.93 kg/m²,防风固沙功能整体较弱;(3)在3种评估分级方法中,文献—实际结合法更为详细地反映出2014—2018年茫崖市西南山区较强的防风固沙功能,且高等级功能的区域范围较广;(4)草地是茫崖市2014—2018年对防风固沙功能变化最敏感的土地利用类型。RWEQ模型有效评估了茫崖市的防风固沙功能,并识别出了敏感的土地利用类型。本研究为县级地区...     

盐池北部风沙区乡村聚落空间格局演变分析

为科学辨识盐池北部风沙区乡村聚落演变特征及其影响因素,该文基于2005年及2012年土地利用数据提取乡村聚落,运用空间韵律指数、空间统计测度模型、GIS热点制图及地理探测器模型等来定量展现乡村聚落的规模、布局及形态的演变特征,探索自然地形、区位条件及社会经济发展水平因素对乡村聚落格局分异的影响力。研究结果表明:盐池北部风沙区乡村聚落规模整体缩减,集约用地程度提高,斑块形态趋向简单规则发展,聚落分布重心朝东南方向迁移;乡村聚落空间集聚程度进一步加强,分布密度呈"中密外疏"的空间特征;聚落规模"热点"区布局基本未变,而"冷点"区表现出了明显的轮换特征。近8 a期间,乡村聚落分布逐渐向草地、林地靠拢,且远离沙源,乡村聚落的变迁映射出沙区人地关系趋于缓和,人类活动正在以积极的方式逐渐优化沙区的生态人居环境。基于1 km×1 km网格单元进行的地理探测器分析表明研究区乡村聚落空间布局分异主要受区位条件和自然地形的影响,其中区位条件影响作用力最显著,主要表现为离农业灌区距离、离沙源距离、城镇临近度3个指标,而社会经济发展水平对其影响力不显著。该研究可为沙区乡村聚落的空间布局优化与调控、新农村建设规划及沙区聚落人居环境改善提供决策参考。     

基于供需均衡的农村建设用地盘活利用潜力、类型与路径

乡村振兴和新型城镇化建设对建设用地双向需求,加快盘活和释放农村建设用地资源的潜在价值,对于缓解城乡发展用地供给不足和推动区域高质量发展具有重要现实意义。该研究以供需平衡理论为基础,测算山东省县域尺度下农村建设用地盘活利用潜力与城乡发展用地需求,识别农村建设用地盘活利用类型,提出农村建设用地盘活利用潜力分配与释放路径。研究表明：1）山东省农村建设用地盘活潜力约24.9万hm2,其中闲置建设用地规模占34.14%,其他闲散用地规模达16.4万hm2。2）农村建设用地盘活利用高潜力区集中在鲁中及鲁西南地区,城乡发展用地高需求区则分布在经济水平较高且非农产业发展较快的胶东半岛、鲁北平原及省会、中心城区附近,空间上存在一定的供需不均衡性。3）农村建设用地盘活利用类型包括乡村发展-优先盘活类、乡村发展-适度盘活类等7种,呈现出高潜力情境下供过于求和低潜力情景下供不应求的分化特征。4）新时期农村建设用地盘活利用潜力应优先用于乡村发展,适当支撑城镇建设,以就地盘活与异地调整相结合的区域联动和跨区统筹补给等方式作为农村建设用地盘活利用潜力释放的有效路径。     

都市郊区乡村景观多功能权衡-协同关系演变

针对景观功能相互表征的科学性和景观多功能间关系定量化问题,采用Spearman秩次相关系数分析和双变量空间自相关相方法,对上海市青浦区184个行政村1980-2015年的乡村景观多功能间权衡-协同关系变化特征进行研究,结果表明:1)农业生产功能不能取代经济发展功能,青浦区经济发展功能已成为主导的功能形态。2)该区乡村景观多功能间权衡-协同关系时空差异显著,表现为:生产功能-生活功能以协同为主,空间上沿中轴线扩散;生产功能-生态功能以权衡为主,空间上从中部向东部扩散;生活功能-生态功能权衡-协同关系较为均衡,权衡区由中部向东部扩散,协同区由西部向北部和南部扩散。农业生产功能与经济发展功能、经济发展功能与生态调节功能/环境维衡功能为该区不可回避的矛盾;经济发展功能与景观美学功能间权衡关系显著,且两者关系格局呈东部权衡西部协同,且权衡区的数量递增;经济发展功能与空间承载功能呈现东部权衡和西部协同,且协同区呈增长趋势;景观美学功能与生态调节功能/环境维衡功能间权衡区集中在青东区域,协同区分布于青西区域,且权衡区数量先增后减,协同区先减后增。3)时空结合的分析方法能准确全面的反映乡村景观多功能间权衡-协同关系演变特征。     

基于脱钩理论与LMDI模型的农村居民点演化特征及驱动因素分解

为研究中国农村人口与农村居民点用地变化协同关系和驱动因素,以促进农村居民点用地集约利用,该文基于农村人地变化脱钩和城乡人口转型视角,以全国和31个省级行政区域为研究区,将Tapio脱钩模型和对数平均迪式指数分解法(logarithmic mean Divisia index,LMDI)应用于农村人地协调演化研究及驱动效应分解。结果表明,近20 a来,中国城乡发展经历了快速转型,农村常住人口持续减少,降幅约为30.7%,而同期农村居民点规模不减反增,农村人地演化关系失衡,建设用地趋于粗放利用;中国及各地区农村人口和居民点变化的脱钩关系主要表现为强负脱钩,其中东部和西部地区负脱钩程度较为严重,且负脱钩程度总体上呈加剧趋势;1996—2008和2009—2016年期间,中国农村居民点规模分别增加了2.020×105 hm2、7.275×105 hm2,其中农村居民点利用集约度效应、城乡人口结构效应、城镇化效应、区域总人口效应的贡献量分别为33.497×105、-116.833×105、71.813×105、13.544×105 hm2和36.689×105、-68.271×105、32.164×105、6.692×105 hm2;不同时段各效应贡献度不同,1996—2008年城镇化效应大于农村居民点利用集约度效应,而在2009年之后,农村居民点利用集约度效应逐渐超过城镇化效应,成为农村居民点增加的主导因素。     

农村居民点重构治理路径模式的研究

为补充并丰富国内对农村居民点重构治理路径模型的理论研究,针对不同重构模式探索治理路径的选择方向,提升农村居民点重构治理的实践绩效,该研究1)比较分析了不同农村居民点重构的差异特点,区分识别了当前农村居民点重构的3种典型模式:"拆迁型"、"建设型"和"保留型";2)在简要回顾2个经典理论的基础上,构建了全新的治理路径分析框架:"光谱-阶梯治理路径";3)针对不同重构模式选择了广西省柳州市3个典型案例对治理路径及绩效优劣进行比较研究。研究发现不同重构模式相对适宜于特定混合型重构治理路径,治理路径的选择应考虑主客观状况的匹配程度,充分体现政府、市场和民众的公共资源多中心治理。在当前中国的现实条件下,只有注重政府推动、市场配置与农户构想的有机统一,并在治理路径中额外加强政策支持、引导和监管,才能确保农民作为重构活动的主体地位,切实促进农村居民点重构的治理效果最优,充分实现土地利用的规模化和集约化。     

农村户用型智能微电网设计与实现

针对目前中国广大农村地区供电可靠性及电能质量差等供电难题,该文提出了一种基于当地分布式能源结构特点,广泛吸纳分布式能源的新型户用微电网供电模式,并给出了较为详细的设计方案。同时,考虑到系统维护的现实情况,采用组态软件及SQL server数据库设计了一套基于GPRS网络的远程监测控制和数据采集（SCADA）系统,由专业人员进行远程监控。基于该方案设计的微电网系统已先后在某农场和某农村投入运行,结果表明该户用型微电网运行稳定,能够广泛吸纳分布式能源,解决农村供电难题,为农村地区提供可靠、优质的电力供应。     

基于迭代评价法的农村居民点优化布局与整治策略

科学进行农村居民点优化布局,对实施农村居民点整治,实现城乡一体化发展意义重大.该文以河南省新郑市为例,研究了农村居民点优化布局的方法和分区整治策略.基于中心地理论,设计了农村居民点理想布局模型,在农村居民点适宜性评价基础上,进一步提出了农村居民点适宜性迭代评价的方法,设计了程序算法,利用Python语言和Arc Py类库实现了软件工具开发.研究结果表明:根据农村居民生产和生活需求设计的理想村庄布局模型参数为:村庄之间的标准距离2.5km,最大耕作半径为1.44km,聚落腹地面积541.27hm2.新郑市农村居民点适宜性评价综合分值呈现出东高西低的非均匀分布,而迭代评价结果呈现出相对均匀的分布,利用该结果进行村庄布局优化更加合理.进行村庄优化布局,设置了17个中心村,103个基层村,其余为拆迁村,并将拆迁村划分为政府主导型和规划引导型2类,针对不同类型的村庄提出了对应的整治策略.研究结论认为,农村居民点迭代评价方法得到的结果,更加科学合理,该结果通过规划引导,可实现农村居民点的合理演化,该文的方法可为相关研究提供参考和借鉴.     

高山贫困地区农村居民点空间格局演变特征及驱动机制

科学开展高山贫困地区农村居民点空间格局演变特征及驱动机制研究,可为山区乡村空间治理和脱贫攻坚提供一定的基础支撑和指导意义。该研究以秦巴山区腹地原国家级贫困县湖北省十堰市房县为典型案例,基于GIS、地形梯度分析法、分形理论和地理探测器模型对高山贫困地区农村居民点的空间格局演变特征及驱动机制进行探究。结果表明:1)2001—2018年房县农村居民点空间扩张显著,斑块密度减小,平均斑块规模增大;分布指数随着地形梯度等级升高而逐渐减小,且在2013—2018年内变化幅度最大,表明房县农村居民点向着地形条件优越的低梯度区域集聚发展特征愈发显著;2)房县农村居民点空间结构和形态均具有较强的分形特征,表现为空间聚集维数减小,集聚特征增强;形态维数减小,斑块形状越来越规整,空间形态趋于简单;稳定性指数增大,居民点呈现规则有序的扩张和发展态势;3)自然地理要素是影响山区农村居民点空间格局演变的基本因素,社会经济和区位条件是山区农村居民点分布格局变化的重要因素,而"增减挂钩"和"扶贫搬迁"等政策要素进一步驱动着山区农村居民点空间格局演变,这对2013年后农村居民点空间格局演化产生了重要影响。     

基于区位条件分析的农村居民点整理模式选择

农村居民点整治是农村土地综合整治的重要组成部分,也是统筹城乡发展和新农村建设的必然选择。农村居民点区位条件的优劣是采取何种整治模式的重要依据。该研究以农村居民点(斑块)为研究对象,选取了居民点与县城、建制镇、聚居区、县级以上公路和河流的距离及引力值、居民点所处地形条件等区位因素构建了区位评价指标体系并以甘肃省临夏县北塬地区为研究区,运用ArcGis9.3的NERA工具和统计功能,评价了该地区农村居民点(斑块)的区位条件并进行分级。在不打破村界的基础上,对居民点区位条件总分值进行面积加权求和,求取各行政村的区位条件总分值,并根据频率突变点将区位总分值划分成5个等级,根据区位等级的高低并结合不同区位条件下各居民点现状特征以及区位限制因素提出了与区位等级相对应的整治模式。研究结果强调区位条件主导下的整治模式同时综合考虑了不同区位条件农村居民点的优势和劣势,不同整理模式的侧重点不尽相同,可为当地的新农村建设、农村土地综合整治、城乡建设用地增减挂钩等提供有效参考。     

乡村振兴水平评价指标体系构建及实证

乡村振兴战略是新时代做好“三农”工作的总抓手,对乡村振兴水平进行评价是保证乡村振兴战略稳步推进和乡村振兴效果的前提。因此,建立一套科学合理的乡村振兴水平评价指标体系,对于乡村振兴水平的监测评价具有重要意义。该研究通过对文献中评价指标的统计分析,采用频数分析法并结合专家咨询以及实地调研等方式,围绕着“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”5个方面提出乡村振兴水平的评价指标体系。并对山东省肥城市安庄镇、王庄镇、桃园镇、汶阳镇、孙伯镇5个乡镇进行实证研究,乡村振兴水平评价的各评价指标权重根据层次分析法与德尔菲法进行确定,采用综合评价法建立了乡村振兴水平评价模型并计算其乡村振兴水平。安庄镇、王庄镇、桃园镇、汶阳镇以及孙伯镇的乡村振兴水平指数分别为0.8507、0.8488、0.8442、0.8112和0.7810。总体来说,安庄镇、王庄镇、桃园镇、汶阳镇的乡村振兴水平较好,孙伯镇的乡村振兴有水平略低于以上4个乡镇。在乡村振兴战略实施的背景下,乡村振兴水平评价指标及评价模型的研究不仅对科学地度量乡村振兴的发展水平,也对乡村振兴水平进行监测预警及纠偏有着重要的意义,对于乡村振兴战略的顺利实施与稳步推进具有积极的促进作用。