甘肃省定西市安定区退耕还林前后土地利用/覆盖动态变化研究

摘要：利用甘肃省定西市安定区1999年与2007年两期TM影像数据,并结合当地土地部门的统计材料,对该地区土地利用和土地覆盖进行研究,分析退耕还林工程前后该地区土地利用结构的变化,客观评价安定区退耕前后的生态环境动态走势。结果表明：耕地面积由1999年占总面积的20.24%降低到2007年占总面积的9.76%,林地面积由22.45%提高到38.86%;农田的主要转化类型为林地和草地,林地的主要转化类型为草地,草地的主要转化类型由低覆盖型向高覆盖型转变。本研究初步实现了对区域生态环境变化的动态监测,旨在为黄土地区退耕还林还草、生态环境调查及动态监测提供可行的方法。     

松辽流域片区1990—2015年土地利用变化及驱动机制研究

为探索整个松辽流域片区1990—2015年的土地利用时空变化特征及驱动机制,通过ArcGIS空间分析、土地利用转移矩阵、SPSS相关分析和因子分析等方法,分析社会经济统计数据和气候数据。结果表明,松辽流域1990—2015年的土地利用变化差异显著。土地类型占地面积为林地>耕地>草地>未利用土地>水域>城乡建设用地,土地变化面积为耕地>草地>林地>未利用土地>水域>城乡建设用地。1990—2000年耕地、林地、草地和未利用土地相互转化明显,建设用地迅速扩张。乔木林、高覆盖草地分别减少了1.26万、1.74万km²,旱地增加了2.25万km²。松辽流域片区的土地利用变化主要驱动因子是经济发展和人口增长。本研究从流域片区尺度上为松辽流域片区的土地资源管理和规划提供理论参考。     

2000—2015年西南区县域土地利用变化特征及驱动力分析——以重庆市奉节县为例

综合分析重庆市奉节县土地利用格局时空演变及其驱动力,为优化西南区县域尺度的土地利用规划、生态大保护和区域可持续发展提供理论参考和数据支持。基于RS和GIS技术,利用四期（2000、2005、2010和2015年）土地利用基础数据,从土地利用动态模型和地学信息图谱等方面出发,揭示区域2000—2015年的土地利用动态变化特征及时空演变规律。依据主成分分析模型和线性回归分析模型,并基于奉节县社会经济统计数据,探究研究区土地利用驱动机制。研究期内,研究区土地空间格局呈现以林地和耕地为主体,同时交错分布其它土地类型的特点。耕地、草地和未利用地土地面积分别减少 78.84 km²、3.73 km²、2.54 km²,而林地、水域和居民工矿用地面积分别增加23.36 km²、46.67 km²、9.03 km²。受三峡移民影响,区域土地利用分布格局由整体无序向局部有序的方向发展。研究期的前10年间,土地利用类型转移主要发生在林地、草地和耕地之间,林地→耕地和草地的面积总和分别为849.38 km²和425.17 km²;2010—2015年间林地和居民工矿用地新增面积分别为9.93 km²和7.09 km²。从产业结构调整、政策影响和社会发展等方面探究区域城镇化的驱动机制,城镇化因素、政策因素、经济因素、社会发展因素和农业因素是影响奉节县土地利用类型变化的主要驱动力。     

基于地形梯度的陕西省土地利用变化研究

笔者利用2000、2010 年土地利用现状和DEM数据,基于地形位梯度指数、分布指数和土地利用程度综合指数等,探讨了陕西省土地利用分布变化的地形梯度特征。研究结果表明：陕西省土地利用现状以林地、耕地和草地为主,三者土地面积占区域总面积的95%以上;2000—2010 年土地利用变化特征是耕地面积逐渐降低,大量耕地退耕为草地(3761.33 km2)和林地(1198.61 km2),而建设用地面积明显增加,主要源于对耕地(729.66 km2)和草地(225.86 km2)的侵占;土地利用类型在地形位梯度上的变化特征是随着地形位的增高,草地、耕地、园地、水域、建设用地和未利用土地的分布指数逐渐降低,而林地与之相反。土地利用程度显示,在地形位指数较低的区域土地利用程度较高,土地利用类型转换剧烈,而随着地形位指数增高土地利用程度随之降低。     

华东地区典型县域近20年土地利用动态变化分析 —以宜兴市为例

摘要：以1987年和2007年的TM遥感图像为主要数据源,利用人工解译和监督分类相结合的方法提取宜兴市土地利用类型数据,采用GIS空间分析方法和数理统计方法分析了土地利用的数量、比例和结构变化,得到宜兴市近20年来土地利用时空变化特征。结果表明,近20年来宜兴市的土地利用总体变化趋势是耕地面积急剧下降、建设用地和水域面积都有大幅度增加、林地和园地的面积变化不大;土地利用类型之间的转移主要是水田向建设用地和水域转移,林地向园地和建设用地转移,旱地和未利用地主要是向其它地类单向转出;宜兴市20年来耕地的平均年降幅为1.76%,建设用地增长幅度的平均年增幅为4.05%,变化幅度均远超过全国平均水平。     

3个时期达里诺尔国家级湿地自然保护区土地利用动态研究

受气候暖干化和人类活动影响,蒙古高原干旱区内陆湿地土地利用变化显著,及时掌握湿地土地利用变化,可为湿地自然保护区土地资源管理提供参考依据。[方法]本研究以1994、2005和2016年达里诺尔国家级自然保护区Landsat-TM/OLI影像为数据源,采用决策树分类、转移矩阵和动态度等方法对其进行动态分析。[结果]结果表明：研究区土地利用类型分类总体精度较高,主要以草地、林地、湖泊为主,沼泽、沙地、滩地、裸地所占比例较小。1994—2005年238.93 km2地物发生变化,占总面积18.81%,其中,林地和草地分别增加了19.25%和10.94%;沙地和裸地分别减少了66.63%和47.19%。2005—2016年,191.72 km2地物发生变化,占总面积15.09%,其中,沙地和滩地分别增加了19.73%和12.64%;裸地、沼泽和林地分别减少了59.51%、21.36%和15.72%。[结论]研究区地物覆盖类型变化明显,1994—2016年草地、林地、滩地面积增加,湖泊、沼泽、裸地面积减少。土地利用类型主要转移的方向为湖泊类型转化为滩地和沼泽,沼泽和裸地类型转化为草地,总体上湿地功能具有退化趋势。     

基于地学图谱的县级尺度土地利用时空变化特征研究——以酉阳土家族苗族自治县为例

探究2000—2015年间酉阳县土地利用演变特征规律及地理生态过程,为实现区域土地资源可持续利用提供科学依据。本研究运用图谱理论信息学探究区域土地利用空间分布特征和时空演变规律。结果表明:15年间研究区不同地类呈现不同的发展趋势,土地利用结构主要以林地和草地为主,面积比例分别为86.79%、88.54%、86.13%和85.86%,林地占据一定优势地位。3个时序单元的主要图谱单元类型及面积存在一定的差异性;土地利用涨势和落势图谱中,林地涨势面积最大,占新增面积比例的38.67%,草地落势面积最大,占萎缩面积的比例为38.03%。该研究为今后酉阳县土地利用可持续发展和生态建设提供理论依据和科学支持。     

石羊河流域土地利用变化分形特征研究

利用石羊河流域1980、1995、2000、2006、2012年5期遥感影像,应用分形理论和GIS方法研究石羊河流域土地利用变化分形特征,定量分析流域不同土地利用类型变化的复杂性、稳定性以及变化趋势。结果表明：总体上流域耕地、城乡工矿居民用地、林地和水域呈现增加趋势,未利用地和草地呈现减少趋势,不同时段土地利用类型都具有空间分形结构,不同土地利用类型复杂性和稳定性呈现波动变化趋势。1980、1995、2000年石羊河流域不同土地利用类型分维数排序均为：水域＞耕地＞林地＞草地＞未利用土地＞城乡工矿居民用地。2006、2012年分维数由高到低依次为：水域、耕地、草地、林地、未利用土地和城乡工矿居民用地。1980、1995、2000、2006、2012年石羊河流域总平均分维值分别为1.5296、1.5025、1.5445、1.5631、1.5676,不同土地利用类型平均分形维排序为水域(1.8317)＞耕地(1.5678)＞林地(1.5351)＞草地(1.5315)＞未利用土地(1.4413)＞城乡工矿居民用地(1.3411)。总平均稳定性指数分别为0.1083、0.0997、0.1228、0.1167和0.1186,不同土地利用类型平均稳定性排序为水域(0.3317)＞城乡工矿居民用地(0.1589)＞耕地(0.0635)＞未利用土地(0.0587)＞林地(0.0351)＞草地(0.0315)。通过对流域土地利用变化复杂性、稳定性以及动态变化研究,为区域土地资源合理开发与生态环境协调发展提供技术支撑与决策依据。     

基于土地利用变化的额济纳绿洲生态系统服务价值研究

近年来,额济纳绿洲土地利用变化很大,研究土地利用变化下的生系统服务价值变化情况,可以为区域生态环境的保护和恢复提供科学依据。基于1987年、1999年和2009年3期土地利用/覆盖类型数据,结合研究区实际,在对中国陆地生态系统单位面积服务价值表进行空间异质性修正和区域差异性修正的基础上,分析了额济纳绿洲土地利用变化对生态系统服务价值与结构的影响。结果表明：在1987—2009年间,额济纳绿洲生态系统服务价值呈现先减少后增加的趋势,由1987年的79.32亿元减少到1999年的75.52亿元,再增加到2009年的78.14亿元。林地、草地、耕地、水体和荒漠等各类土地面积变化与其价值量变化表现出很大的相似性,说明面积的变化会带来其生态系统服务价值的变化。对比各类土地利用面积率和其对绿洲总价值量的贡献率,林地、草地和水体以占研究区10%的面积,贡献了95%的价值量,体现了它们在生态系统服务方面的巨大价值。各种土地利用方式的生态系统服务价值的敏感性指数均小于1,表明其对生态系统的价值变化是缺乏弹性的。     

松嫩平原土地利用变化特征及生态系统服务价值研究——以哈尔滨市为例

土地利用变化与生态系统服务价值的研究对土地资源可持续开发和利用具有极为重要的意义。本文以哈尔滨市为研究区,以土地利用的遥感影像为数据源,采用基于当量因子的生态系统服务价值综合评价分析方法和敏感性分析方法,阐释所选研究区域范围内部,不同土地利用类型的生态系统服务价值变化的表现特征。通过改良和调整哈尔滨市的不同土地利用类型对应单位面积以及生态系统的服务价值和系数表,对哈尔滨市2005—2020年的生态系统服务价值的时间性与空间性基本分布格局展开全面系统深入分析。结果表明：（1）2005—2020年,哈尔滨市的耕地总面积与建设用地总面积有较小幅度的增加,同时林地的总面积呈现出逐渐减少的变化趋势。数量变化发生幅度相对较小的土地利用类型是草地、水域和未利用地;（2）哈尔滨市的总体ESV数据测算水平呈现出逐渐下降的变化趋势。哈尔滨市的生态系统服务价值贡献来源主要在于林地、耕地和水域3种用地类型。哈尔滨市现有土地生态系统服务价值发挥状态集中展现在水源涵养层面、土壤保护层面和废物处理层面上。在针对研究区制定土地利用规划方案过程中,要重点性关注以及保护林地、耕地和水域等具备较高水平生态系统服务价值系数的土地利用类型,还要开展具备更加科学化、合理化特点的利用行为规划环节,支持助推哈尔滨市各空间区域多样化土地利用类型的可持续发展。     

黄土丘陵区不同退耕模式对土壤物理性状影响研究—以甘肃定西市为例

甘肃定西全面实施退耕还林近10年来,取得了显著的成效。本文以退耕还林重点地区定西市安定区为例,通过采集、实地调查取样和实验室分析,对比研究了不同退耕植被类型地与对照地（农田和天然草地）的土壤物理性状的变化情况。包括土壤的含水量、容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团聚体结构。研究结果表明：天然草地和柽柳的含水量最高,分别为13.44%和13.52%。农田和山杏的含水量最低为8.01%和8.2%。0～60cm不同土层中柠条的容重最小且变化不大,农田的上下变化最大。在20～60cm退耕还林地的孔隙度均高于天然草地和农田,天然草地和农田非毛管孔隙度小且上下变化大,不利于土壤入渗。刺槐、柠条、柽柳的水稳性团聚体的含量最多,分别是农田的3.4、2.8和2.4倍。退耕还林以后,林地的土壤物理性状得到明显的改善,与农田和天然草地相比,刺槐,柠条的改良效果最好。因此对退耕还林地区进行植被恢复过程中,要深入了解当地的土壤环境特征,做到因地制宜,适地适树。     

基于RS和转移矩阵的区域生态风险强度指数测算——以庆阳市西峰区为例

为了反映庆阳市西峰区1990—2010年土地利用的生态风险的演变,最大限度地降低土地利用风险水平,笔者运用RS与GIS技术,引入生态风险强度指数与转移矩阵的方法,并用转移矩阵来反映土地生态风险的转换。结果表明：1990—2010年庆阳市西峰区林地的生态风险转向草地、建设用地、耕地、水域、未利用地的生态风险中,林地生态风险主要转向了耕地;草地、建设用地、未利用地的生态风险也分别主要转向了耕地;而耕地的生态风险主要转向未利用地;水域的生态风险主要转向草地。通过引入转移矩阵更加直观地反映出生态风险的流向,表现出各种土地类型之间生态风险的转换,为生态环境的保护提供依据。     

基于定量模型下的山东省土地利用变化研究

为分析山东省土地利用变化格局,以期为土地管理决策、生态环境保护和社会经济协调发展提供科学依据,利用山东省1997—2008年各市土地利用详细变更数据,选取农耕用地、牧草用地、园林用地、水域用地、城乡居住及工矿用地、交通用地和未利用土地等7种土地利用类型,在定量模型支持下对山东省不同时段及其内部不同区域土地利用类型变化格局进行了模拟和分析。结果表明：1997—2008年,山东省未利用地、耕地减少幅度较大,水域用地面积增长最显著;土地利用类型变化动态度为0.96%;水域、交通用地、未利用地变化较为显著,其变化动态度分别为25.85%、2.26%和-2.14%。此外,各市耕地、园地、未利用土地和牧草地的相对变化率相距悬殊,证明山东省土地利用类型变化具有显著的区域性差异。该研究揭示了山东省土地利用变化的时空特征,对土地可持续利用、生态农业建设与人地协调发展具有重要意义。     

重庆市永川区土地利用空间格局变化模拟

为了研究快速城市化过程中县级尺度土地利用结构特征,从而更精确把握土地利用与覆被变化的动态过程。将GIS技术与CLUE-S模型结合研究重庆市永川区土地利用空间格局的变化。结果表明：永川区2000—2010年土地利用类型变化均以森林和农田为主,各期占总面积90%以上。从2000—2010年城镇面积显著增加,增加了16.11%,且2005—2010年城镇面积变化程度比2000—2005年变化更为剧烈。森林面积在10年间少量增加。10年间农田面积减少了1660 hm2。对永川区土地利用变化设定3种情景进行模拟,并对预测结果进行比较分析。由此得出：在快速城市化的驱动下,永川区土地利用景观格局变化以森林和农田为主,城镇面积大幅度增加,森林面积也呈现增加趋势。相应地农田面积减少。生态保护情景模式下对生态环境有保护作用的土地利用类型有较好的调控效果。     

岷江上游聚落生态位内部土地利用变化特征

山区人类生产和生活对土地利用的影响主要集中在聚落生态位内,以山区聚落生态位为研究单元,可有效揭示山区微观尺度土地利用的动态变化过程和人地作用机制。利用遥感资料和GIS技术,研究1999—2009年岷江上游干旱河谷区聚落生态位内部土地利用时空分布及其变化特征,研究结果表明：（1）10年间聚落生态位内耕地显著减少,而草地和林地明显增加;（2）聚落生态位内土地利用在海拔2001~2900 m、坡度15°~35°分布最为集中,在坡向上呈现南坡高于北坡,东坡高于西坡的特征;（3）聚落生态位内高山区土地利用结构趋于有序,而低山区-高半山区土地利用结构趋于无序。岷江上游聚落生态位内部土地利用正处于快速调整阶段,耕地呈现出明显的非农化特征（耕地→草地、耕地→生态林、耕地→经果林）,这种土地利用变化主要是聚落人口空心化、生态保育政策和比较利益共同驱动作用的结果。     

Effects of the Land Use Change on Ecosystem Service Value Based on RS & GIS

Assessing the effect of land use change on ecosystem service value(ESV) can provide reference for sustainable land use and ecological environment protection. The land use information was extracted and analyzed based on Landsat TM images in Shuangliu County, Sichuan Province from 1992 to 2008, following remote sensing(RS) and GIS. The ESV of the land use change in study area was evaluated by adopting the service value method within Chinese terrestrial ecosystem. The results showed that:(1) the area of paddy field and forest land reduced in the 16 years, total area of construction land expanded fast on the basis of occupying paddy field and forest land.(2) The regional ESV increased by 4,508.859×104 RMB, but there is different change trend at different times, such as the ESV fell by 10.59% in 1992–2000, increased by 16.024% in 2000–2008.(3) The conversion from forest land and cultivated land to construction land caused a decline and negative flow in ESV, the total value was 2,197.233×104 RMB and 5,317.460×104 RMB.(4) All land use types showed that change of the ESV coefficient was less elastic, the relative sensitivity: forest land > cultivated land > water area. In terms of variability of ESV, water area change had greater influence on the change of ESV in the study area, and cultivated land and forest land had relatively smaller impact.     

重庆市耕地资源利用与变化分析

中国耕地问题长久以来一直是人们关注的热点也是难点问题。根据重庆市1952-2003年长序列耕地和经济统计数据及1997年重庆市直辖以来土地利用调查数据,重点分析了重庆市耕地利用变化与社会经济发展的关系,以及直辖以来耕地的变化情况。分析表明:①重庆市耕地变化与经济总体发展水平(GDP)的相关性较强,相关系数为0．798,但耕地面积的变化并不完全由经济社会发展引起的,引起耕地大量减少的主导因素是生态保护的需要。②重庆市1997-2003年耕地共减少21．84万hm2,减少去向由多至少依次为生态退耕、建设占用、改园挖塘和灾毁。