黄河源区土地利用和景观格局变化及其生态环境效应

基于TM/ETM卫星遥感数据,运用ArcInfo软件和景观生态学方法,对黄河源区1986～2000年土地利用和景观结构的时空变化特征进行了研究。结果表明:源区林地、湿地、草地和冰川面积减少,建设用地、耕地和未利用土地面积显著增加,土地综合利用程度下降。景观破碎化程度加剧,分维数和多样性指数增加,优势度提高,景观异质性增强。黄河源区脆弱的生态体系对土地利用变化响应强烈,造成水土流失与沙漠化程度加剧,导致大范围高寒草甸、草原植被退化,湿地萎缩。区域气候变化及其引起的冻土环境退化,以及所叠加的不合理的人类经济活动和较为严重的鼠虫害是黄河源区生态环境急剧恶化的主要成因。     

道路网络对黄土高原过渡区土地生态安全的影响

作为生态脆弱区,黄土高原及其风沙过渡区不合理的土地利用和人类干扰是造成土壤侵蚀、土地退化加剧的主要原因,而道路网络作为人类干扰的途径,贯穿于各类景观,其存在和发展产生了许多生态效应,同时对土地生态安全产生影响.在分析道路对景观影响的基础上,论述道路网络和土地生态安全的关系,基于生态效应,从格局和过程研究入手,提出基于格局和过程的生态安全指数,综合评估道路网络潜在生态影响及累积性后果,进而分析道路网络对典型脆弱区生态安全的影响.以陕北横山县为研究区,利用GIS分析道路网络对区域生态安全的影响,结果表明,道路所造成的生态安全在空间尺度上差异较大,道路密度和生态安全水平具有较高的负相关.     

新疆和田河流域土地利用及其生态服务价值变化

土地利用结构决定土地生态系统服务价值,生态服务价值也反映了土地利用结构的生态优劣.基于遥感和GIS技术及数理统计学方法,利用1990年、1999年、2002年和2005年遥感影像解译得到的4期土地利用数据,对和田河流域1990-2005年土地利用变化进行定量分析,估算出研究区15年间的生态服务价值变化量.结果表明:①耕地、林地和城乡建设用地面积增加,草地、水域和未利用地面积减少;研究区土地利用处于发展时期,土地利用综合程度日益提高;优势度没有发生明显的变化,未利用地一直最高.②土地生态系统服务价值量有所增加,土地利用总体生态效应趋良.但环境也存在着局部恶化,主要表现在上游山地生态系统冰川退缩、天然植被退化;中游绿洲生态系统耕地扩张迅速,土壤盐渍化,人工渠、水库增加显著;下游荒漠生态系统植被退化,水资源严重不足,土地沙漠化.     

近25a新疆LUCC对气候变化及人类活动的响应

根据新疆1981-2005年气象数据及两期土地利用/土地覆盖数据,运用改进的Holdridge植被生态分区模型、土地利用程度模型以及重心模型,分析了新疆LUCC对气候变化和人类活动的响应程度及变化趋势。研究表明:25年间新疆温度升高,降水增多,气候变化使得区域内植被群落格局发生变化,北部地区的未利用地向草地、灌木等生态类型转化;同时人类活动的加剧使得区域西北地区农用地和建设用地增加,生态环境也得到一定程度的改善。在气候变化和人类活动共同作用下,研究区土地利用程度重心由北偏西48度移动了3.87km,其中气候影响使土地利用程度重心由北偏东33度移动了1.25km,人为影响使其由北偏西66度移动了3.88km。     

基于土地利用/覆被变化的绿洲城市土地生态风险综合评价——以甘州区为例

土地利用/覆被变化通过改变土地生态系统的结构和功能,影响地区生态系统的安全与健康程度。基于甘州区2001-2008年的土地利用变更数据,建立土地利用生态风险评价指标,结合马尔可夫概率转移矩阵,对该区域土地利用变化的生态效益风险及其社会影响进行综合评价。同时,借助GIS技术与相关统计分析方法,对甘州区2008年土地利用/覆被现状存在的生态风险进行空间量化分析。研究表明：① 2008年,甘州区土地利用/覆被存在的生态风险集中在耕地和未利用地,两者的比例占全区总面积的87.32%;② 甘州区土地利用类型研究期内发生了复杂的相互转换,地类交错地带生态风险尤为显著;③ 土地利用程度指数的上升,反映出土地利用的广度、深度不断增加,土地利用处于发展期;④ 甘州区2008年较2001年的土地综合风险指数有所上升,人类活动的影响在一定程度上增加了区域潜在的生态风险。     

政策因素对局地家庭土地利用决策的影响——以乌审旗为例

通过对内蒙古乌审旗农牧民家庭的问卷调查,从局地尺度上探究禁牧政策对家庭土地利用决策的影响,以及家庭土地利用方式对政策变化的响应。结果表明:①在政策作用下,农牧民家庭根据其传统的土地利用方式,采取不同的土地利用决策;②禁牧政策通过限制家庭土地利用活动,在该地区的生态恢复过程中起了很大的作用,家庭对政策的适应是一种有限的"主动适应"过程;③家庭的年龄结构对土地利用决策产生影响,年轻家庭的决策比较大胆,年老家庭的决策趋于保守。因此,在制定政策时,应充分考虑农牧民家庭土地利用方式不同及自然环境条件的差异,如对人工草场应进行适度的补贴,提供圈养舍饲相关的技术培训和服务。     

土地利用变化与生态服务功能冲突——以安塞县为例

安塞县位于黄土丘陵沟壑区,经济落后,农业生产水平较低.从土地利用和生态服务功能变化与冲突的角度,分析安塞县农业、环境与生态保护的变化过程与相互作用,指出安塞土地利用变化突出表现为坡地耕垦所引发的土地利用结构的改变;生态服务功能的冲突则主要表现为食物生产与水土保持之间的矛盾.通过资源的有效利用,在实现食物安全的同时,水土流失得到有效控制是完全可能的.     

近40 a三江源地区土地利用变化动态分析及预测

针对三江源草地退化、水土流失及环境恶化等问题,根据三江源1980—2015年7期1∶100 000土地利用数据集,运用Arc GIS 10.0空间统计分析工具,定性与定量相结合的方法分析了该区土地利用时空动态变化及未来变化趋势,结果表明:(1)研究期土地利用变化显著,分为3个时期:前15 a(1980—1995年)草地退化,中间5 a(1995—2000年)土地利用变化缓慢,后15 a(2000—2015年)退化草地恢复。(2)从土地利用结构看,1980—2015年,低、高覆盖度草地、水域、建设用地波动上升,未利用地明显减少,减少了17.61%,中覆盖度草地和林地基本不变,草地总面积增加了13.45%,主要由未利用土地转化而来。(3)从土地利用类型转化看,以低中高覆盖度草地、未利用土地与水域之间的转化为主。(4)据CA-Markov模型预测:水域基本保持不变,高、低覆盖度草地、未利用土地、耕地和建设用地面积不断增加,林地面积减少。(5)人口、经济结构变化及政策的实施是土地利用变化的主要原因,生态资产的供需平衡是驱动因子。因此提出加强基础文化建设、保护天然草地、优化土地利用生产模式,使土地得到合理利用,促进该区可持续发展。     

科尔沁沙地基于生态足迹模型的沙漠化成因分析——以奈曼旗为例

奈曼旗是科尔沁沙地乃至中国北方沙漠化典型地区。在"RS"、"GIS"技术支持下,对奈曼旗1990年和2000年土地利用现状进行监测,在此基础上,应用生态足迹分析方法,分析奈曼旗1990年、2000年人类活动强度及其变化。在研究期,用生态足迹表示的人类活动强度呈增强趋势,1990年和2000年人均生态足迹分别为1.0144hm2/人、1.9735hm2/人,表明人类对生态的占用在扩大;奈曼旗生态承载力1990年、2000年分别为2.1760hm2/人、2.2183hm2/人,10年间变化不大;生态有一定程度盈余,1990年、2000年生态盈余分别为1.1616hm2/人、0.2448hm2/人,减小明显;耕地是承载力最高、利用强度最大和生态盈余量减小最大的土地利用类型,研究期耕地的承载力分别为2.0330hm2/人、2.0842hm2/人,分别占生态承载力的93.43%、93.95%,耕地承载的生态足迹分别为0.6111hm2/人、1.6238hm2/人,占总生态足迹的60.24%、82.28%,耕地的生态盈余由1990年的1.4219hm2/人减小到2000年的0.4604hm2/人,说明耕地是当地主要生产性土地、且承受着越来越大的压力。该区域在今后发展过程中需要控制土地的利用强度,尤其是耕地的利用强度,以保证当地的生态安全。     

新疆渭干河-库车河三角洲绿洲土地利用时空变化特征分析

基于GIS平台,以新疆各县市统计资料及Landsat TM影像解译得到的3期土地利用数据为基础,结合统计分析工作,对渭干河-库车河三角洲绿洲1996～2004年土地利用数量、类型及其变化进行了分析.分析得出,前后2个4年间,渭干河-库车河三角洲绿洲耕地为先增加后减少,园地和林地则是先减少后增加.在8年尺度上土地利用总的动态特征是,耕地、园地、林地、水域及建设用地面积增加,草地和未利用土地面积减少.8年尺度渭干河-库车河三角洲绿洲综合土地利用动态度为0.61.前4年综合土地利用动态度为0.55,耕地及建设用地的年变化率较大,园地和林地的年变化率较低.后4年渭干河-库车河三角洲绿洲综合土地利用动态度为0.38,园地与耕地的年变化率较大,水域和未利用土地的变化率较低,前4年变化程度比后4年明显.最后引入单一土地利用类型相对变化率反映出渭干河-库车河三角洲绿洲土地利用变化存在明显的区域差异.政策变动、经济发展、城市化水平、市场需求和人口增长是渭干河-库车河三角洲绿洲土地利用变化的主要原因.     

1977-2013年疏勒河中下游土地利用变化与环境响应

以甘肃省疏勒河中下游为研究对象,利用1977、1986、1993、2002年和2013年5期遥感解译影像获取土地利用变化数据,通过土地利用类型面积转移矩阵、区域环境质量指数、土地利用类型转换的生态贡献率等方法,定量研究了1977-2013年疏勒河土地利用变化过程及其生态环境响应.结果表明:①1977-2013年,疏勒河土地利用变化以耕地、草地和未利用地的相互转换为主.与1977年相比:耕地、水域和建设用地面积分别增加了921.52km2、75.6 km2、74.18 km2,林地、草地和未利用地面积分别减少了79.27 km2、253.46 km2和738.55 km2.②1977-2013年,疏勒河中下游环境质量整体呈现出恶化一改善一改善一改善的态势,区域内部同时存在着恶化一改善的双向演替趋势.③草地、林地和水域的退化是区域环境质量恶化的主导因素,未利用地转换为草地及草地转化为水域是区域环境质量改善的主要因素.     

内蒙古农牧交错带土地利用转型生态环境效应及分异机制——基于三生空间主导功能判别视角

农牧交错带生态环境脆弱，探究其土地利用转型生态环境效应有利于改善该地区生态环境，推动该地区城市的可持续发展。基于遥感数据和ArcGIS空间分析技术，采用土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、生态贡献率及地理探测器模型，探讨了内蒙古农牧交错带“三生空间”视角下的土地利用转型生态环境效应及空间分异驱动因素。结果表明：1) 2000-2020年，内蒙古农牧交错带基于“三生空间”的土地利用转型主要表现为生产空间的缩减，生态空间的稳定以及生活空间的扩张。2)2000-2020年，内蒙古农牧交错带生态环境经历了先恶化后改善的变化过程，各期质量指数分别为0.582、0.580、0.583,导致生态环境质量改善和恶化的转换类型主要是耕地、未利用土地和草地之间的转化。3)影响内蒙古农牧交错带生态环境质量空间分异的核心因子是耕地面积占比，关键因子是坡度、地形起伏度和降雨量，因子之间的交互作用主要呈双因子和非线性增强的关系特征。4)内蒙古农牧交错带在推进退耕还林工程的同时还应加强生态安全屏障保护力度，加快构建以国家公园为主体的自然保护体系。     

甘肃干旱区土地利用历史研究

中国甘肃境内的土地利用,是伴随着甘肃历代王朝的更替而变化的。从汉初以前的畜牧业兼少量农业生产的利用方式,到两汉时期的以农业为主,魏晋时期大力支持畜牧业的发展以及在明清时期又注重农业生产等一系列变化,即在不同的朝代,土地利用的方式以执政者按照当时对畜牧业、农业发展的必要性和以当时的边防和粮食需求而定。从汉代以前时期开始,按照时间序列,以土地利用活动及其导致的土地覆盖变化为研究对象,综合运用历史地理学、考古学等研究方法阐述了不同朝代所属的土地利用方式以及到了现代的多元化的土地利用方式。纵观历史时期的土地利用方式,因地制宜的制定特定的发展农业、畜牧业的良好政策,既可以保证该地区土地的可持续利用,同时可以有效地避免对生态环境的破坏。     

植被生态系统防风固沙功能价值动态变化研究--以榆阳区为例

以榆阳区北部风沙过渡带1988-2003年的土地利用数据为依据,运用按研究区实际情况建立的测算模型,对该区1988-2003年的林草植被的年度防风固沙服务功能价值进行了测算和动态分析.研究表明:(1)1988-2003年,榆阳区北部风沙草滩区林草植被的防风固沙价值在波动中增加,其中1988-1998年和2001-2002年为上升期;1998-2001年和2002-2003年为下降期.(2)榆阳区林草生态系统防风固沙服务功能价值量的变化是国家生态政策、自然因素、经济因素等合力驱动的结果."退耕还林还草"和"营造防护林"等生态措施的实施,对保育风沙区的环境起到了积极作用.(3)人类对生态系统服务功能的干预主要通过改变土地利用方式来实现,土地利用类型的动态变化会产生相应的生态响应.     

新疆典型沙尘暴源区绿洲土地荒漠化的动态变化分析

利用1990年到2005年遥感数据资料,基于NDVI计算了博尔塔拉河、精河流域绿洲土地荒漠化程度,分析了该地区土地荒漠化的历史演变特征。结果显示：1）1990-2000年期间,土地荒漠化呈加剧态势;2）2000-2005年期间,土地荒漠化逆转形势明显,恶化程度有所降低;3）1990-2005年的16年间,虽然研究区的荒...     

基于生态安全条件的沙区土地结构优化与高效利用——以科尔沁沙地为例

我国沙区治理的根本在于农业资源,尤其是土地如何合理、高效的利用,其中土地利用结构优化具有重要意义."大面积搞生态,小面积搞生产"是优化的基本原则,根据 "优化生态-生产范式",建立了科尔沁沙地奈曼旗八仙筒镇的"坨甸"土地利用模式.借助遥感和GIS技术对位于科尔沁沙地的八仙筒镇土地利用进行生态安全评估和优化.评估表明,优化结果可以达到生态-生产效益并重的目标.     

内蒙古通辽地区农业生物质资源开发利用及其经济效益分析

随着化石能源的消耗加剧和生态环境污染的不断恶化,发展和利用低碳、可再生能源成为中国能源生产和消费结构的必然要求。文中通过估算内蒙古通辽地区农业生物质资源量和替代化石能源的经济效益值,阐明了当地农业生物质资源开发利用的潜力巨大,如进行合理利用可取得相当可观的经济效益。因此,应改变居民传统的能源消费方式,加大科技创新力度,开发高效率的生物质能源利用模式和利用技术,提高利用率,减少浪费,促进当地能源有效合理地利用,实现能源的可持续发展。     

陕北农牧交错带土地利用变化环境效应

利用1986,1993,2003年3期Landsat TM遥感影像,在构建环境评价指标体系的基础上,借助地理信息系统技术,对陕北农牧交错带1986-2003年土地利用变化环境效应进行了分析。结果表明:陕北农牧交错带耕地、未利用土地和沙地面积不断减少,主要转化为林地和草地;居民及建设用地大幅增加,水体面积不断缩减。与此相应,生态系统功能严重退化,但环境逐渐好转,主要是人文因素逐渐增强了对环境的影响程度。土地利用格局中,耕地、林地、草地和沙地是影响环境的主要土地利用类型,其中林地、草地面积的增加是改善环境的主要原因,而沙地面积大、降水稀少成为城市化快速发展和社会经济发展以及环境保护的瓶颈,是限制环境改善或导致生态恶化的重要因素。     

基于熵权法的城市化进程中土地生态安全研究

运用熵权法,利用P-S-R模型,从人口变动、土地利用以及产业结构三个方面,构建城市化驱动下土地生态安全评价指标体系,对吉林省进行实证研究。结果表明：近20年吉林省土地生态安全指数1989-1993年处于恶化级、1994-2004年处于风险级、2005-2008处于敏感级,虽总体呈波动上升趋势,但基本上处于不安全状态;土...     

祁连山地区土地利用变化对碳储量的影响及经济价值估算

人类活动是土地利用变化的主要驱动因素，土地利用/覆盖变化通过影响陆地生态系统的结构和功能间接影响生态服务价值。本文基于土地利用转移矩阵和动态度分析了2000—2020年祁连山地区土地利用变化特征，应用InVEST模型估算了祁连山地区生态系统的碳储量，结合复利现值公式估算了各时期碳储量经济价值。结果表明：(1)2000—2020年草地和未利用地是祁连山地区的主要土地利用类型，占土地利用类型总面积80%以上，且两者之间转换最为显著。因人类活动加剧和城市化进程的推进，祁连山地区林地和未利用地面积减少，其他地类面积增加；(2)由于该地适宜的地理环境、植被保护力度的加强与人工管理的作用，2000—2020年祁连山地区碳储量增加44.26×10⁴t，并呈“西北低，东南高”的空间分布特征，与土地利用类型分布显著相关。其中，耕地、草地和水域碳储量增加73.1×10⁴t，林地和未利用地碳储量减少28.8×10⁴t;(3)2000—2020年祁连山地区碳储量经济价值由2325.9×10⁶元增加至3908.8×10