耕地数量生态位重心模型构建及其应用——以焦作市为例

以生态位理论为基础，提出了耕地生态元和耕地生态位的概念。在此基础上，构建了用以量度耕地数量空间格局变化规律的耕地数量生态位重心模型，并运用该模型对焦作市1998-2004年期间耕地数量变化规律进行了分析。分析结果表明，该模型可以有效测度区域耕地数量整体变化特征及其年际变化程度大小，并可依据其变化规律探求区域耕地数量变化的驱动因素和驱动力。     

福州市耕地景观生态现状与驱动力分析

本研究以景观生态学为研究方法，以GIS为技术支撑，计算福州市2000年耕地景观的分维数、斑块伸长指数、斑块面积指数等指标。计算结果表明福州市耕地目前处于相对破碎及不稳定状态。针对该现状，本研究从自然、社会经济和技术三个方面进行分析，指出自然生态条件较脆弱、人口增长、城市化发展、耕作制度不合理和施肥不当是耕地破碎和不稳定的主要驱动力。     

闽台耕地数量变化及驱动力因子的比较研究

土地利用/覆盖变化的区域对比分析被国际地理学联合会LUCC工作组列为2000 ~ 2004年期间的三大研究目标之一,闽台因其区域自然背景及历史文化的相似性和经济发展时序递差性成为区域对比研究的理想对象之一。利用闽台相关统计资料对比显示,闽台耕地变化共同呈现出先增后减、时有波动、总体减少的特点,但福建耕地变动较大的时序后移,而台湾耕地减少的总趋势较缓。闽台人均耕地变化速率相当,但每一农业劳动力占有耕地数量差距甚大。在对闽台耕地变化直接因子分析的基础上,对影响耕地变化间接因子进行灰色关联分析,结果显示:农业结构调整、非农建设、灾毁和开荒等因素是引起耕地变化的直接驱动因子;人口增加及城市化水平提高、第一产业的发展共同构成闽台耕地变化的第一、二间接驱动因子;农副产品的对外贸易量对台湾耕地的影响强于福建。最后文章分析了闽台不同经济发展时期经济发展政策与土地管理法规对耕地的影响。     

耕地生态位及其数学测度模型构建研究

生态位理论是生态学重要的基础理论之一。以生态位理论为基础,提出了耕地生态元和耕地生态位的概念,并对耕地生态位的主体、本质、类型、特征及其演替规律作了系统阐述;构建了耕地生态位数学测度模型,包括耕地生态位宽度模型、耕地生态位扩充压缩度模型、耕地生态位商模型和耕地数量生态位重心模型,从而为区域耕地数量和质量变化研究提供了新的理论与方法。     

长沙市耕地时空动态变化及驱动力研究

基于1990-2006年期间耕地和社会经济发展历史数据,分析长沙市耕地资源的发展现状和时空变化特点,并运用主成分分析法和多元回归分析法对长沙市耕地非农化的驱动力进行研究.结果表明,(1)长沙市耕地面积在1990-2003年呈逐步下降趋势,年均耕地递减率约为0.26%;2003-2006年耕地呈小幅度增长趋势.(2)区域差异度计算结果表明,长沙市不同的区县耕地变化速度和区域差异明显,耕地变化较为剧烈的地区为社会经济发展较为快速的区县.(3)主成分分析表明,长沙市耕地变化的驱动因子主要可以总结为经济发展水平因子和农业科技水平因子,其中经济发展水平因子是最为关键因素.(4)多元回归分析也表明,经济因素是长沙市耕地变化最为重要影响因素.     

太原市耕地变化趋势及驱动力研究

根据统计资料,分析了1997～2007年太原市耕地面积变化的总体趋势,指出耕地数量的变化整体上呈下降趋势.结合近十年来太原市社会经济统计数据,应用主成分分析方法分析了影响耕地变化的因子,得出社会发展水平、经济发展因素、人口因素、农业产业结构调整因素是引起耕地变化最主要的因子,并且建立多元回归模型,对耕地面积变化的驱动力进行了定量分析.     

基于生态位理论的黄土丘陵区耕地整治优先度及模式研究

[目的]从生态适宜性角度构建耕地整治适宜性评价体系,确定耕地整治优先度及其模式,为制定差别化耕地整治政策提供科学依据。[方法]以生态位理论为基础,以山西省太谷县为例,从生产潜力、空间形态、区位条件3个维度构建了黄土丘陵区耕地整治生态位适宜度评价体系,通过评判耕地现实生态位与最适生态位的贴近程度确定各研究单元耕地整治生态位适宜度,并采用GIS标准分类法对此进行耕地整治优先度划分,最后结合关键指标组合法确定不同区域的耕地整治模式。[结果]研究区耕地整治生态位适宜度范围介于26.02～93.57之间,且整体分布非均衡性突出。根据耕地整治生态位适宜度评价结果,可将研究区划为优先、一般和限制整治区域,分别占研究区耕地面积的49.50%,30.28%和20.22%。划分结果与研究区耕地利用现状基本吻合。通过对关键指标的组合分析确定了耕地整治的3种模式:坡改梯模式、农田水利建设及完善模式和道路通达度提升模式。[结论]运用生态位适宜度模型研究耕地整治优先度科学合理,是一种可行的方法。     

甘肃张掖市耕地变化及驱动力研究

本文通过对张掖市耕地动态变化的分析,得出影响该市耕地变化的驱动力为自然因素和社会经济因素。指出自然因素中水资源居于首要位置,采用主成分分析方法对社会经济因素进行归纳,概括为经济发展、人口增长和农业科技进步3个方面。并针对耕地变化的不同驱动力提出具体的对策措施。     

岷江上游汶川县耕地变化及驱动力研究

该文研究了汶川县的耕地变化情况,并运用定性与定量结合的方法分析了导致耕地变化的原因。研究结果表明：汶川县在过去的几十年里耕地的数量发生了变化,呈现一种在波动中缓慢变化的趋势;其变化除了受政策和自然因素影响外,人口和经济增长对耕地变化也起到了进一步的促进作用。在此基础上,对该区耕地资源的利用提出了建议,以促进地方土地资源的可持续利用。     

耕地数量波动及驱动力多时间尺度分析——以江苏省为例

将小波诊断技术应用于1978年以来江苏省耕地数量波动及其影响因素的多时间尺度分析,揭示了耕地数量波动周期及其与影响因子的相互关系,同时对江苏省耕地数量波动趋势进行了定性预测。研究结果表明:(1)江苏省耕地面积波动主要存在7 a、15 a和27 a的特征时间尺度,在27 a的特征时间尺度上,对江苏省耕地数量起控制作用的两种因素为GDP和人口数量,而在15 a的特征时间尺度上,则主要为GDP,并且两种因素在不同时间尺度下对耕地数量的影响均为负面效应;(2)江苏省耕地数量将继续减少,但随着国家政府对耕地快速减少问题的重视和一系列土地调控政策的颁布与实施,减少速率将有所下降。     

1992-2015年中亚五国LUCC特征及耕地驱动力研究

中亚五国地处亚欧大陆的中心地带,是"一带一路"重要的沿线节点之一。借助GIS空间统计分析方法,以欧洲太空局气候变化项目全球土地覆盖数据为基础,利用土地利用程度、动态度和转移矩阵对中亚五国1992—2015年土地利用/覆盖变化(LUCC)特征进行分析,并运用地理探测器对耕地驱动力进行深入研究。结果表明:1)1992—2015年,中亚五国的土地利用格局总体上表现为耕地和城镇用地持续增加,林地、草地和水域呈减少的趋势。耕地的增加主要来自林地(7.88万km~2)和草地(5.27万km~2)的转入,城镇用地的增加主要来自耕地(0.50万km~2)的转入,耕地是仅次于城镇用地增速较快、变化最为显著的土地利用类型;城镇用地在各国均呈现增加的趋势,耕地除乌兹别克斯坦之外,在其他4国均呈现增加的趋势。2)1992—2015年中亚五国土地利用程度总体呈缓慢上升趋势(土地利用程度综合指数从1992年的193.34增加到2015年的197.41),即土地利用处于发展阶段;土地利用程度为耕地林地草地未利用地水域城镇用地。3)地理探测器对耕地变化驱动因素的分析结果表明,自然因素中年平均降水量对耕地变化的作用较为显著,但在短时间内社会和农业因素发挥决定性的作用;因子探测表明人口总数(0.882)和农村人口(0.881)对耕地扩张的影响力最大,其次为粮食单产(0.746);交互探测表明各因子交互作用均为互相增强,其中,农村人口与粮食单产的叠加作用对耕地扩张的解释力度最大(0.972),影响耕地扩张的主要因素可归纳为人口增长和粮食单产提高。本研究可为中亚五国土地利用格局演变、区域土地利用规划和土地资源可持续利用提供决策支持。     

国家尺度耕地变化驱动力的定量分析方法

该文使用中国1987～1989年和2000年两期土地利用遥感调查数据,探索了国家尺度土地利用变化驱动力分析的定量研究方法。以全国耕地变化为例,首先通过GIS和遥感技术对全国耕地变化与自然、社会经济状况进行综合分区,然后利用人工神经网络对各类型区的耕地变化的主导因素进行了分析。研究发现,东部沿海地区及四川盆地自1987年到2000年发生的耕地流失严重,城市化导致的城镇人口增长进而导致城镇扩张、市场经济条件下区域经济之间的相互作用、第二、三产业的迅速发展是其主导原因。在变量选取中大样本的神经网络训练得到较好结果,表明神经网络在土地利用变化驱动力研究中具有强大能力,并说明了先分区后筛选变量的研究思路的合理性。该研究方法对其他类型的土地利用变化驱动力研究以及全球变化研究具有借鉴作用。     

厦门市土地利用变化的时空格局及驱动力

Using Landsat TM data of 1988, 1998 and 2001, the dynamic process of the spatial-temporal characteristics of land use changes during 13 years from 1988 to 2001 in the special economic zone of Xiamen, China was analyzed to improve understanding and to find the driving forces of land use change so that sustainable land utilization could be practiced. During the 13 years cropland decreased remarkably by nearly 11 304.95 ha. The areas of rural-urban construction and water body increased by 10 152.24 ha and 848.94 ha, respectively. From 1988 to 2001, 52.5% of the lost cropland was converted into rural-urban industrial land. Rapid urbanization contributed to a great change in the rate of cropland land use during these years. Land-reclamation also contributed to a decrease in water body area as well as marine ecological and environmental destruction. In the study area 1） urbanization and industrialization, 2） infrastructure and agricultural intensification, 3） increased affluence of the farming community, and 4） policy factors have driven the land use changes. Possible sustainable land use measures included construction of a land management system, land planning, development of potential land resources, new technology applications, and marine ecological and environmental protection.     

基于土地利用驱动力的马尔科夫模型及其应用

马尔科夫模型在土地利用变化的预测中已经得到了广泛的应用,但如何通过区域社会经济指标对马尔科夫模型进行修正,提高其预测精度是一个值得研究的科学问题。本文解译1995,2001,2005,2008四个时相的TM遥感影像得到太仓土地利用结构图,构建基于土地利用驱动力分析的加权马尔科夫模型,对2013年太仓市的土地利用结构(农用地,建设用地等)进行预测。改进后的模型将1995—2001年,2001—2005两阶段转移矩阵作为加权马尔科夫模型的加权因子;再根据GDP、非农人口数量、二产比重的自相关系数确定两阶段转移矩阵的权重,建立基于土地利用驱动力分析的加权马尔科夫模型,以此对2013年土地利用结构进行预测。同时基于城市土地利用现状(2008年)分析,对比上述加权马尔科夫模型预测结果,证明加权马尔科夫模型预测精度较高。     

1990—2015年福建省耕地变化的空间格局分析

本文从图斑尺度探究福建省1990—2015年耕地变化的空间格局,除探讨耕地数量变化的空间特征外,重点挖掘耕地变化图斑个体空间属性特征和环境特征,旨在全面反映耕地变化情况,为政府进一步加强耕地保护提供建议。基于土地利用数据和DEM数据,运用数理统计和空间分析等方法,本文从耕地变化整体数量特征、耕地图斑变化属性特征和不同环境下耕地图斑变化特征3个方面开展研究。结果表明：1）2015年福建省耕地面积较1990年减少7.12%。从耕地净变化率空间分布看,耕地净流失区域不断扩大,但流失强度明显下降。25年来全省耕地转移动态度显著下降,反映耕地资源的稳定性提高;耕地转移动态度在空间上呈现东高西低的特点。2）1990—2015年福建省耕地变化图斑的分布方向一致,占用耕地图斑主要集中在东部沿海,而补充耕地图斑空间位置有所变化,逐步转移到东北和东南地区。占用和补充耕地图斑数量上趋于平衡,面积上存在“占大补小”的问题,形状上补充耕地图斑更规则。3）1990—2015年福建省耕地资源呈现出“上山” “上坡” “背阳” “远水”和“相对集中”的趋势。综上,福建省要继续遏制东部沿海地区的耕地流失,提高单块补充耕地的面积,并采取有效措施对海拔较低、坡度较低、向阳和灌溉条件较好的优质耕地进行保护。     

湖州市耕地资源变化与经济发展关系分析

采用湖州市及所辖县市区50年统计数据,分析了湖州市耕地资源变化过程及区域差异,并定量分析了湖州市耕地资源变化与经济发展的关系,对不同经济发展水平耕地占用量进行了估算。结果表明:湖州市耕地面积经历了先增长后递减的变化过程,其中有3次明显的耕地流失高峰,人均耕地面积则呈持续递减趋势;耕地资源面积随着人均GDP的增加呈指数递减趋势,用拟合的指数方程能较好地预测不同人均GDP水平下的耕地面积;在人均GDP分别为500~1000元、1000~5000元、5000~10000元、10000~20000元、20000~30000元阶段,湖州市GDP每增加100亿元,所占用的耕地面积分别为191.41km2、81.18km2、12.24km2、0.77km2、0.01km2,表明耕地面积占用随经济发展水平提高而逐渐减少,经济发展模式由粗放型向集约型逐渐转变。     

新疆玛纳斯河流域绿洲耕地扩张差异与驱动力研究

新疆现代绿洲是两种不同经营模式(兵团农场耕作和地方家庭承包)下团镇绿洲耕地长期扩张的真实写照。本文以玛纳斯河流域石河子垦区144团与玛纳斯县兰州湾镇为例,首先基于1958—2018年的6期影像数据,采用土地利用动态变化度,分析了团镇耕地的扩张过程;进而采用多元逐步回归等方法,分析了兵团与地方绿洲扩张的驱动力;最后从全流域绿洲扩张的角度出发,结合绿洲扩张模型,测算了绿洲耕地的适宜规模。结果表明:144团与兰州湾镇的耕地面积均大幅增加,扩张的耕地主是由草地、林地转化而来;兵团耕地扩张的核心驱动因子为节水灌溉面积、水资源径流量、农牧业平均收入;地方则为人均GDP、农牧业平均收入、农业生产总值。流域的耕地面积远超适宜规模,生态安全隐患已经凸显。建议流域的各级政府遵循"山水林田湖草生命共同体"的理念和建设要求,统筹推进流域的综合开发;加快构建现代土地资源管理制度体系,科学划定生态红线,严格限定绿洲的扩张规模,促进兵团与地方的土地利用结构优化;坚持最严格水资源管理制度,"以水定地",实现水资源高效利用,防控沙漠化对绿洲的威胁;推行土壤退化治理与土地整治相结合,提高土地利用效率和潜力,从而实现绿洲耕地的数量、质量、生态三位一体保护。     

民勤1988～1997年间土地荒漠化社会经济驱动力分析

以甘肃民勤县为例,建立民勤5个区域1988~1997年三个时段的荒漠化指数和其变化率,采用相关分析、多元逐步回归分析方法,利用对应年份和各区域乡镇的标准化社会经济统计资料,建立民勤荒漠化的社会经济驱动力模型,对1988-1997年民勤区域荒漠化社会经济驱动力进行分析。民勤的牧业区和新开发的昌宁与环河灌区受人类影响小,其区域荒漠化指数大小主要取决于自然因素,但两区域荒漠化指数变化率分别与单位面积载羊量和人口密度变化率线性相关。对坝区、泉山区和湖区老灌区,区域荒漠化指数大小取决于区域的社会经济因素和自然因素的综合作用,社会经济结构已经影响了区域荒漠化指数的大小,各区域荒漠化指数变化率分别与单位面积的粮食播种面积、单位面积人均纯收入和单位面积的大牲畜变化率线性相关。     

2000-2020年锡林郭勒草原土地利用/土地覆被时空演变特征及驱动力分析

科学揭示土地利用/土地覆被的时空演变特征及其驱动机制,对推进草原生态文明建设和高质量发展具有重要意义。以位于中国北疆的锡林郭勒草原为研究区,基于2000-2020年遥感、气象等多源数据资料,运用土地利用变化指数、频次统计、桑基图可视化模型、网格单元等方法探讨了近20年锡林郭勒草原土地利用/土地覆被的时空变化特征,并利用地理探测器分析自然地理条件和社会经济发展对草原土地利用/土地覆被变化的影响机制。结果表明：1）2000-2020年间锡林郭勒草原的土地利用/土地覆被类型以草地和沙地为主（面积占比约98%）,区域土地覆被变化主要发生在中西部的沙-草交错区。2）2005年后区域沙地面积持续减少,而沙地转入率在近10年间仍接近5%,说明草原生态环境总体向好,但生态脆弱性水平仍较高。3）社会经济的快速发展是驱动锡林郭勒草原土地利用/土地覆被变化的主要因素,气候因素的驱动作用次之,地形因素影响相对较小。研究结果可为锡林郭勒草原的生态保护和可持续发展提供科学依据。