基于改进TOPSIS法的东北农牧交错区土地可持续利用评价及障碍因子诊断

为了解东北农牧交错区土地可持续利用水平及主要障碍因子,从经济可行性、资源环境可持续性和社会可接受性3个方面,选取21个指标构建了土地可持续利用评价指标体系,应用基于组合权重法和灰色关联分析法改进的TOPSIS法和障碍度模型对2005-2014年白城市土地可持续利用水平进行了评价和分析。结果表明:（1） 2005-2014年白城市土地可持续利用总体水平不断提高,综合贴近度由0.335 5增加到0.632 0,可持续利用水平由"较低水平"上升为"较高水平"。（2） 从长远分析,经济可行性障碍度总体呈下降态势,资源环境可持续性障碍度和社会可接受性障碍度总体呈上升态势。（3） 影响白城市土地可持续利用的主要障碍因子包括人口自然增长率、建成区绿化覆盖率、草原覆盖率、第三产业产值占GDP比例等。为了促进白城市土地可持续利用水平不断提高,需要在控制人口增速的基础上,进一步调整经济结构,加强土地利用管理,有效控制草原退化速度。     

基于灰色关联法的哈尔滨市土地可持续利用评价研究

土地可持续利用是区域资源环境、经济社会可持续发展的前提和基础。以哈尔滨市市域为研究区,从资源环境协调性、经济可行性和社会可接受性三方面建立了土地可持续利用评价指标体系,运用熵值法计算指标权重,采用灰色关联法计算2001—2008年土地可持续利用水平。结果表明:2001—2008年哈尔滨市资源环境协调性、经济可行性和社会可接受性的变化态势差异显著,资源环境协调性呈大范围波动增长态势,经济可行性呈持续快速增长态势,社会可接受性在小范围内反复波动。2001—2008年间,哈尔滨市土地可持续利用水平总体呈上升态势,2001—2006年为中等可持续利用水平,2007—2008年为较高可持续利用水平。     

漳州市土地可持续利用的景观生态学评价

土地可持续利用评价具有景观生态学基础。将景观生态学中的干扰与稳定思想引入土地可持续利用评价方法中,以漳州各县（市、区）为参评区域,从干扰度、生产力、稳定度三个方面构建蔓延度指数、多样性指数、均匀度指数等20个指标,采用均方差权重赋值法进行评价,评价结果通过弹性检验。说明用景观生态学评价方法进行土地可持续利用评价是确实可行的。     

基于改进TOPSIS模型的大庆市城市土地利用绩效评价及障碍度诊断

城市土地利用绩效评价及其障碍度诊断是实现城市土地可持续利用的重要依据。以大庆市为研究区,构建基于土地投入水平、土地利用程度、土地利用效益、土地利用生态可持续性的城市土地利用绩效评价指标体系,采用改进TOPSIS模型评估大庆市在2001—2010年的城市土地利用绩效状况,并运用障碍度模型分析诊断其障碍因子。结果表明,十年间大庆市城市土地利用绩效呈现上升态势,绩效指数从2001年的0.290 0增加到2010年的0.715 4,城市土地利用绩效由低级水平发展到良好水平;土地利用程度和土地利用生态可持续性的障碍度总体呈增长趋势,年均速分别为1.91%和1.38%;土地利用效益和土地投入水平的障碍度总体呈减少趋势,年均速分别为2.52%和0.76%;土地利用程度对未来城市土地利用绩效的影响最大,提高土地利用程度对促进城市土地利用绩效提升至关重要。     

基于景观结构的黄河沿岸土地利用生态风险时空变化分析——以河南省为例

[目的] 探究黄河流域沿岸城市土地利用生态风险时空变化特征,为土地景观资源保护、生态系统优化与生态环境保护、管控措施制定等提供理论依据。[方法] 以河南省黄河沿岸7个城市为研究区,在GIS与Fragstats软件技术支持下,基于2005,2010,2015以及2018年4期土地利用数据,将研究区划分为1 737个6 km×6 km的生态评价单元,根据景观扰动指数与景观脆弱指数构建生态风险评价模型,借助土地转移矩阵与空间自相关分析方法,对研究区内土地利用变化、生态风险时空变化特征及空间关联格局进行评价。[结果] ①2005—2018年,研究区域内建设用地面积增加,且增长趋势较快;其他几类用地面积均有不同程度的减少;耕地是建设用地增加的主要来源,林地、草地和水域主要转化为耕地。②在研究时段内,研究区域土地利用生态风险在空间上呈现出显著的正相关性,存在空间集聚特征,且“高—高”、“低—低”是生态风险主要的空间聚集模式。③2005—2018年,生态风险最小值和最大值大致呈N形变化;4个时期内高风险区分布区域大致相同,呈条状和块状分布,条状高风险区大多分布在黄河沿岸,块状高风险区大多分布在农村居民点零散分布的平原区;低和较低风险区大多分布在研究区域四周以及西南大部分区域。[结论] 研究时段内,低风险区和中等风险区面积在逐年增加,较低风险区面积先减少后增加,高风险区和较高风险区面积在逐年减少。各风险区主要向相邻风险区转化,仅有少量地区出现跨区转移,说明研究区土地利用生态风险变化相对稳定,生态风险急剧变化的区域较小。     

建三江垦区景观结构动态变化及其土地利用生态系统安全时空分异

对受到强干扰下的区域景观结构动态变化及其土地利用生态安全时空分异特征进行研究,是区域生态安全和可持续利用研究的重要组成部分。以建三江垦区15个农场为研究区,利用遥感手段提取研究区1992年、2001年和2010年的景观类型信息,定量分析了研究区景观结构变化特征;定量计算研究区不同尺度的景观稳定性,并结合DPSIR模型构建研究区土地利用生态安全综合评价指标体系;对15个农场的土地利用生态安全等级进行评价,并分析了其时空分异变化特征。结果表明:1992—2010年,各农场的景观整体组合特征大体分为三种类型,景观空间格局特征亦有显著变化。在时间分异上,创业农场、二道河农场和浓江农场的土地利用生态安全评价值和等级呈先下降后上升的态势,其他农场的土地利用生态系统安全值和等级都呈逐年上升态势。在空间分布上,1992年,等级相对较高的地区集中在中西部、西北部和东部;2001年,呈现两个带状分布;2010年,土地利用生态安全等级均提升,等级低的地区镶嵌其中。这种等级变化和时空分异特征体现了不同土地利用生态系统的稳定状态,即结构和功能对干扰的抗性和恢复性水平,并体现人类的土地利用行为对保障土地的可持续利用能力起到关键作用。     

西南地区水稻洪涝灾害风险评估与区划

为全面评估水稻洪涝的综合风险,基于自然灾害系统理论和农业气象灾害风险评估方法,利用西南地区（重庆、四川、贵州和云南）193个气象站1961-2012年逐日降水资料、396个县（市）1981-2012年水稻产量、面积资料和17个农气站点水稻生育期数据,以及西南地区数字高程（DEM）数据,构建区域水稻洪涝灾害致灾因子危险性、承灾体暴露性、孕灾环境敏感性和区域抗灾能力指数,以及综合风险评价模型,对西南地区水稻洪涝进行风险分析与区划。结果表明：（1）水稻不同生育阶段洪涝等级风险概率分布存在明显的地区差异,洪涝危险性表现为移栽分蘖期＞拔节孕穗期＞抽穗成熟期;全生育期高、次高危险区主要分布于云南南部和东北部、贵州南部,以及四川的成都、眉山和德阳地区。（2）基于不同时间序列的水稻相对暴露率明显波动,水稻生产承灾体高、次高暴露区主要集中在四川东北部和重庆地区;孕灾环境高、次高敏感区主要位于云南北部、四川南部和贵州东南部地区;水稻洪涝低抗灾能力区主要位于贵州。（3）西南地区水稻洪涝综合风险呈由中部向四周递增的趋势,高、次高风险区主要位于贵州南部、云南南部和四川东北部地区,低风险区位于重庆南部和云南北部地区。     

基于土地利用格局变化的生态风险与固碳功能评价——以河北省黄骅市为例

土地利用格局的变化会引起区域生态风险和固碳功能的变化。本文以河北省黄骅市为例,以1995年、2005年和2015年遥感影像为基础数据,基于土地利用格局变化构建生态风险指数,利用In VEST模型分析碳储量服务变化,并对二者进行相关性分析,以期为土地资源的合理利用提供科学依据。结果表明:1)1995—2015年,黄骅市主要土地利用类型为耕地、盐碱地和建设用地,对比2015年和1995年的结果发现,耕地、草地和建设用地破碎度和分离度增加,园地和盐碱地分离度和破碎度降低;园地和盐碱地损失度指数降低,而其他土地利用类型损失度指数增加。2)1995年、2005年和2015年黄骅市生态风险总和分别为12.58、10.32和11.10,生态风险区以较低风险区和高风险区为主,较低风险区面积逐渐增加且向南部集中,高风险区面积逐渐减少且向中部和东部海岸带集中。3)In VEST模拟结果表明,研究期间黄骅市碳储量呈现先上升后下降的趋势,1995年、2005年和2015年黄骅市的碳储量分别为2 387.05万t、2 491.51万t和2 028.86万t,3年的碳密度分别为107.63 t·hm~(-2)、112.34 t·hm~(-2)和93.16 t·hm~(-2),各土地利用类型碳储量的变化情况与各自面积的变化情况有较高的一致性。4)生态风险变化与碳储量服务变化的相关性分析结果表明,1995—2005年和2005—2015年二者相关性的决定系数分别为0.69和0.72(P0.01),呈显著负相关关系,表明生态系统服务变化在生态风险评价中应用的可能。基于土地利用格局变化对黄骅市生态风险和碳储量进行评价,对于其实现土地资源可持续利用和区域生态环境改善具有重要意义。     

城市土地利用绩效评价及障碍度诊断——以哈尔滨市为例

城市土地利用绩效评价及障碍度诊断是城市土地可持续利用和科学管理的重要依据。以哈尔滨市为研究区,从土地利用程度、土地利用效率、土地利用可持续性和土地管理4个方面构建城市土地利用绩效评价指标体系,采用熵权法计算权重、运用综合指数法评价2001—2008年城市土地利用绩效水平,并建立障碍度模型对影响城市土地利用绩效的障碍因子进行诊断。结果表明:哈尔滨市城市土地利用绩效水平总体呈上升态势,2001—2008年绩效指数从0.3023增加到0.7450。土地利用程度障碍度以年均8.98%的速度增加,而土地利用效率、土地利用可持续性和土地管理障碍度分别以年均0.62%,5.27%和9.16%的速度下降。土地利用程度是影响城市土地利用绩效的最大障碍因素,因此提高城市土地利用程度至关重要。     

城市土地集约利用与社会经济时空耦合协调发展评价——以湖北省12个地级市为例

土地集约利用与社会经济发展的耦合协调发展可有效推动城市的可持续发展。首先运用主成分分析法对湖北省12个地级市的土地集约利用与社会经济发展水平进行了评价,在此基础上运用耦合协调度模型对两者之间的协调度进行了分析。结果显示:2003—2013年,湖北省12个主要城市间土地集约利用水平、社会经济发展水平差异较大,且差距总体呈逐年递增态势。其中,武汉、黄石、十堰、宜昌4个城市优势明显,处在平均水平以上,其他8个城市发展较为缓慢。从时空耦合发展状况来看,研究期内湖北省12个城市之间的耦合协调性地域带动性不强,城市的耦合协调性受相邻城市的影响不大;局部分析上,黄冈、鄂州、咸宁、孝感4个城市有明显高值极化分布,耦合协调度高但是没能带动周围城市的发展;武汉市耦合协调度较低,发展速度明显没有跟上周围城市的发展,有待提高。     

洞庭湖平原化肥面源污染生态环境风险及脱钩效应

[目的]推动实现农业经济增长与化肥面源污染生态环境风险的脱钩,为有效治理耕地面源污染和耕地可持续利用提供理论支持。[方法]基于生态环境风险评价模型,从县域尺度评价洞庭湖平原各地区化肥面源污染生态环境风险程度,采用非参数核密度估计洞庭湖平原化肥面源污染生态环境风险区域差异,进而采用脱钩模型进一步分析了洞庭湖平原农业经济增长与耕地化肥面源污染生态环境风险的脱钩关系。[结果](1) 2009—2019年洞庭湖平原化肥面源污染生态环境风险指数呈现先升后降的趋势,化肥面源污染生态环境风险指数先由2009年的0.749升至2014年的0.762,然后降至2019年的0.732,经历了由中度风险转为高度风险,后又降为中度风险的过程;中部地区污染更严重;(2)化肥面源污染生态环境风险区域差异明显,呈现两极分散化集聚特征,内部差距先扩大后缩小;(3)洞庭湖平原农业经济增长与化肥面源污染生态环境风险的脱钩关系呈现出明显的阶段性特征：第一阶段为波动期(2009—2013年),第二阶段为强脱钩期(2014—2019年)。[结论]在面源污染治理工作的推进下,洞庭湖平原化肥面源污染生态环境风险经历了先上升后下降的...     

2007-2017年洞庭湖平原耕地生态安全评价及障碍因子诊断

[目的]研究洞庭湖平原耕地生态安全状况,并诊断其障碍因子,为区域耕地合理利用和耕地污染治理提供参考依据.[方法]基于DPSIR模型构建洞庭湖平原耕地生态安全评价指标体系,从县域尺度,采用基于熵权的改进TOPSIS模型测度洞庭湖平原2007-2017年耕地生态安全指数,并采用障碍度模型诊断耕地生态安全状态的主要障碍因子....     

三峡水库蓄水后洞庭湖区农业水旱灾害的风险性及趋势预测

根据洞庭湖区1950-2017年农业水旱灾情资料和1956-2017年的径流量数据,采用水旱灾害受(成)灾率、熵信息扩散理论模型、标准化径流指数(SRI)和重标极差分析(R/S)等方法,分析三峡水库蓄水后洞庭湖区农业水旱灾害的程度、风险性以及趋势。结果表明:在三峡水库蓄水后,(1)水灾受灾率由6.65%降至1.21%,成灾率由2.97%降至0.71%,旱灾受灾率由5.97%降至2.48%,成灾率由2.98%降至0.99%。(2)水旱灾害成灾率在≥5%,≥10%,≥15%和≥20%时,水灾风险概率分别为0.415,0.192,0.057,0.025,旱灾风险概率依次为0.518,0.359,0.037,0.001,水灾风险等级为中低风险(成灾率≥5%,≥10%)、低风险(成灾率≥15%,≥20%),旱灾风险等级为中风险(成灾率≥5%)、中高风险(成灾率≥10%)、低风险(成灾率≥15%,≥20%)。(3)该区水旱灾害风险趋势为水灾风险将呈现减轻趋势,而旱灾风险将呈现增大趋势。     

青海湖地区土地持续利用评价

本文根据生态、社会、经济本体层面的统一性和机制层面的错综性, 综合多种方法, 兼顾当前利益和长远利益、局部利益和整体利益, 遵从实践性、综合性等原则, 从生产性、保护性、稳定性、经济活力、社会可接受性、安全性层面对青海湖地区土地资源持续利用进行了评价.结果表明, 从土地生产性层面看, 青海湖地区土地可持续利用处于持续利用的起始阶段, 且区域间存在空间差异; 从土地保护性层面看, 不同指标反映的土地资源持续利用阶段存在差异; 从稳定性层面看, 区域土地利用处于可持续利用的初级阶段, 且种植业土地稳定性比畜牧业低; 从经济活力层面看, 土地利用经济活力不够, 处于不可持续阶段; 从社会可接受性层面看, 土地利用处于可持续利用的起始阶段; 从安全性层面看, 区域土地利用处于不可持续利用状态.在此基础上, 提出了区域土地资源可持续利用战略及对策, 为制定可持续发展的土地利用管理策略与方法提供科学依据, 为少数民族地区扎实稳步推进社会主义新农村(牧区)建设提供相关决策支持.     

1951－2015年洞庭湖区旱涝演变及典型年份旱涝急转特征分析

旱涝灾害是制约洞庭湖区经济发展的重要因素,为预测湖区旱涝灾害变化趋势,该文选取1951-2015年洞庭湖区及其周边地区35个气象站点的逐月降水量数据,利用标准化降水指数和夏季长周期旱涝急转指数,辅以小波分析方法,分析近65 a来研究区域的旱涝演变及典型年份旱涝急转特征.结果表明:该区旱涝事件发生的频率高,不同时间尺度旱涝事件发生的平均频率为42.62%.在季节尺度上,夏季洪涝事件发生的频率最高,为33.33%,冬季干旱事件发生的频率最高,为41.54%;在年代际尺度上,20世纪70年代干旱事件发生的频率最高,为25.83%,其次是2001-2015年,频率为22.99%,90年代洪涝事件发生的频率最高,为30%.该区域旱涝变化有4个特征时间尺度,分别为4、10、25和31 a,预测湖区在未来几年降水偏多.洞庭湖区3个区域的旱涝变化大抵一致,但在不同时期仍存在一定的差异.湖区近65 a来有15 a的LDFAI绝对值大于1,旱涝急转现象较频繁,不管是旱涝变化还是旱涝急转变化,东、西洞庭湖区的变化趋于一致,南洞庭湖区与东洞庭湖区旱涝急转变化差异较大.     

气候变化背景下安徽省冬小麦气候生产潜力和胁迫风险研究

从气候的资源和灾害双重属性出发,构建了冬小麦气候生产潜力和胁迫风险评价指标,以安徽省为例分析了二者对气候变化的响应特征,综合气候对高产和稳产的影响进行研究区冬小麦种植气候适宜性区划。结果表明:采用逐级订正法结合作物生长动态参数估算安徽省冬小麦气候生产潜力多年平均为12 391kg?hm-2,以沿淮和江淮之间最高;1961—2015年淮北和沿淮东部地区为显著上升趋势,而淮河以南地区则以下降为主。通过考虑在冬小麦生长发育过程中气候条件偏离最适区间而导致的胁迫影响,建立了高温、低温、雨涝、干旱4种气候胁迫的评估指标,并基于气候胁迫的超越概率形成了冬小麦气候风险评价方法。气候变暖使研究区冬小麦高温胁迫显著上升,低温胁迫显著下降,水分胁迫无显著的变化趋势。安徽省冬小麦的气候风险呈现中间低,两头高的分布特征,以沿淮和江淮之间风险最低,淮北北部和江南南部风险较高;淮北地区主要以干旱和低温贡献为主,而淮河以南地区则以雨涝风险为主。融合气候生产潜力和气候胁迫风险形成冬小麦的气候适宜性区划,其空间格局呈南北低、中间高的特征,种植分布格局与气候适宜性的空间匹配程度较高,但有一定的优化调整空间。     

洞庭湖区湖垸农业与退田还湖区替代农业模式研究

简析了洞庭湖区湖垸农业形成与洪涝灾害状况,并提出退田还湖湖垸实行避灾种植制度,建立高效替代农业发展模式的对策。     

区域耕地粮食生产保障能力及其风险评价方法

区域耕地粮食生产保障能力是区域耕地对综合食物安全所需粮食的保障程度,受区域耕地资源和社会经济等方面的影响。科学评价区域耕地的粮食生产保障能力及其存在风险,对于解决综合食物安全问题起着关键性的作用。该文以区域耕地的粮食供给能力和粮食生产安全量预测为基础,建立了区域耕地粮食生产保障风险的评价方法,并以洞庭湖区为例开展了以县(市、区)为基本单元的实证研究。结果表明:洞庭湖区耕地资源对全国综合食物安全的保障情况较好,但部分县(市、区)的风险等级较高,且临湖区域的风险较相对远离洞庭湖区域的风险高,需要提高粮食生产水平并控制耕地非农化。该文所提出的区域耕地粮食生产保障能力及其风险评价方法为研究和评估不同区域粮食安全状况与耕地资源之间的相互关系提供参考。     

基于GIS与AHP集成的黄土高原洪水灾害风险评估

为识别黄土高原洪水灾害高风险地区及其分布特征,基于地形、NDVI、降雨以及社会经济数据,集成GIS与层次分析法(AHP)等方法,在绘制洪水灾害危险图和易损图的基础上,综合评估了黄土高原不同地区的洪水灾害风险。结果表明：(1)黄土高原整体风险程度为中等。中风险性地区所占面积比例最高,约为29.2%;较高和高风险性地区所占比例为19.9%,5.7%,低和较低风险性地区所占比例为17.5%,27.7%。(2)洪水灾害危险性、易损性、风险性等级均呈现出由东南部向西北部递减的变化特征。洪水灾害风险程度为高和较高的地区主要集中在西安市、咸阳市、郑州市及榆林市等地区。(3)气候特点、NDVI及社会经济发展等是决定黄土高原洪水灾害风险程度的关键因素,在防灾减灾规划设计中需重点关注。综上,洪水灾害高风险区主要集中在黄土高原中部、南部等地区,与历史洪水灾害结果大致相符。     

退田还湖工程对洞庭湖生态承载力的影响评价

生态建设的主要目的是提高区域的生态承载力以促进可持续发展,但目前对生态建设效益的评价多为生态建设工程在经济、社会、生态上的影响效益评价,很少对生态建设前后的生态承载力变化进行评价,因而目前的生态建设效益评价对生态建设最终目的的达成效果衡量缺乏借鉴。本研究对退田还湖生态工程建设在提高区域生态承载力方面的效益进行了评价,并将生态承载力理论引入洪涝灾害频发地区,构建了在洪涝灾害风险下的生态承载力评价体系,拓宽了生态承载力理论的应用范围。最后在评价退田还湖对洞庭湖区生态承载力影响的基础上,提出该区今后可持续发展中的关键问题是寻求有效的替代产业,增强经济能力,以更高的生产力来获得更大的资源承载力。