基于DPSIR-TOPSIS模型的安徽省土地承载力评价及预测

[目的]定量评价和预测土地承载力状况并诊断其障碍因子,为提高安徽省土地承载力提供科学依据,也为区域土地承载力评价研究提供新思路。[方法]基于DPSIR模型构建了安徽省土地承载力评价指标体系,运用TOPSIS方法与障碍度模型评价和诊断了2006—2015年安徽省土地承载力状况和关键障碍因素。基于评价结果,运用GM(1,1)模型预测了未来5a安徽省土地承载力变化趋势。[结果]2006—2015年安徽省土地承载力经历了先下降后上升的变化历程;驱动力、压力、状态子系统承载力均呈先下降后上升的变化态势,影响和响应子系统承载力呈显著波动变化态势;未来5a,压力和状态子系统承载力逐年递减,承载力水平堪忧,需重点关注;研究期内工业废水排放量始终是制约安徽省土地承载力水平提高的首要因素,环境保护投资占GDP比重、工业固体废弃物产生量等是重要制约因素。[结论]虽然安徽省土地承载力水平总体呈上升趋势,但受压力和状态子系统承载力水平低的限制,安徽省土地承载力仍处中级水平。     

基于多层次模糊综合评价模型的喀斯特地区水资源承载力研究

[目的]研究影响水资源系统承载力变化的关键因素,为贵阳市水资源的可持续利用及合理管理政策的制定提供决策依据。[方法]以贵阳市为例,将水资源系统分为水资源、生态环境、社会经济3个子系统,选取评价指标,建立多层次模糊综合评价模型对该市水资源承载力进行评价。[结果]整体上,2003—2013年贵阳市水资源承载力状况不断提高,可较好地支持贵阳市社会经济发展。其中水资源子系统指数处于波动缓慢下降状态,生态环境子系统指数呈持续上升趋势,社会经济子系统指数呈下降趋势。[结论]水资源子系统对水资源承载能力的贡献率逐渐降低,生态环境质量的改善是水资源承载力提高的主要驱动因素,而社会经济子系统是水资源承载力提高的主要压力源。     

基于多源国土空间数据的资源环境综合承载力及人口承载力评价——以江苏省常州市为例

[目的] 研究江苏省常州市资源环境综合承载力情况,明确国土空间开发与利用方向,为该区土地与人口的空间布局优化提供决策依据。[方法] 基于2010—2019年多源国土空间数据,构建多因素多因子综合判别模型。[结果] 常州市资源环境综合承载力呈现出显著的东高西低,平原高山地丘陵区低等空间分异特征。此外,基于未来土地资源的粮食安全保障水平预测2030年常州市人口承载指数高达1.27,显著高于国际警戒水平。[结论] 常州市空间开发程度、自然本底和基础设施条件对区域资源环境综合承载力水平具有显著的约束,且人口处于超载状态。     

基于AHP-熵权TOPSIS模型的辽宁省各城市土地承载力评价

[目的]定量分析评价辽宁省各城市土地承载力状况并对其障碍因子进行诊断,为辽宁省土地利用合理开发提供建议,也为区域土地承载力评价研究提供新思路。[方法]以辽宁省14个地级市作为研究区域,基于2018年Landsat 8 OLI遥感影像,进行土地利用分类获得土地各类型用地面积并结合社会经济数据,构建了土地承载力评价指标体系,并利用AHP-熵权TOPSIS模型,对土地资源承载力进行评价。运用障碍度模型对土地承载力障碍因子进行诊断。[结果]辽宁省城市分别呈现不同的承载力状态。盘锦市、大连市以及沈阳市土地承载力相对较高,但社会子系统是制约其土地承载力的主要障碍因素。鞍山市和营口市承载力表现为相对低的状态,其经济子系统的是制约土地承载力提高的主要因素。[结论]辽宁省各城市土地承载力距离其理想状态还有着一定距离,应促进社会、经济、资源3个子系统协调发展进而提高土地承载力。     

陕西省榆林市水资源承载力与协调发展

[目的]分析陕西省榆林市水资源承载力状况,为该区水资源开发利用和协调发展提供科学参考。[方法]构建水—经济—社会—生态评价体系,利用AHP、熵权法并结合TOPSIS方法评价榆林市水资源承载力,引入耦合协调度和障碍度模型分析区域协调发展水平和承载力主要障碍因素,结合发展规划进行承载力演化分析和预测。[结果]榆林市各区县水资源承载力整体处于中等偏弱水平,榆阳区、神木市、定边县等存在发展不协调问题,人口密度大、农业用水量高是榆阳区承载力主要障碍因素,生态环境用水需求是神木市主要障碍因素,水资源本底弱、可利用量低和水土流失问题是东部区县承载力的主要障碍因素。2020年区域水资源承载力较2016年整体提升,未来经济社会发展和引水工程实施下,榆阳区、神木市、府谷县和横山县水资源承载力提升,其他区县受经济社会发展等因素影响水资源承载力进一步弱化。[结论]榆林市水资源承载力和地区协调发展存在局部脆弱和失衡问题,应进一步调整用水结构、优化水资源配置,统筹规划水—粮食安全—生态保护。     

基于改进三维生态足迹模型的张家口市生态可持续性评价

[目的]定量分析张家口市2003—2013年的生态可持续发展状态,并对未来生态可持续发展趋势进行预测,以期为张家口市生态系统结构优化及生态建设和管理提供决策依据。[方法]应用改进三维生态足迹模型,核算张家口市各土地利用类型的三维生态足迹,并运用GM(1,1)灰色预测模型预测其未来生态可持续变化趋势。[结果]2003—2013年张家口市人均生物承载力整体不断减少,人均生态足迹、人均生态赤字、人均生态足迹深度与人均生态足迹广度均呈整体增加趋势;化石燃料土地、建筑用地、水域、耕地、草地与林地的人均生态足迹均呈增加趋势;除草地和林地外,其他生物生产性土地人均生物承载力不断减少;建筑用地、耕地与林地表现为生态盈余,人均生态足迹深度处于自然原长;化石燃料土地、草地与水域呈生态赤字状态,草地与水域人均生态足迹深度不断增加;2014—2020年人均生态足迹将逐年增加,人均生物承载力将逐年减少,张家口市生态发展处于不可持续状态。[结论]未来应采取开发新型能源,发展生态农业、旅游业,增加生态用地面积等措施来缓解生态环境压力,提高区域可持续发展能力。     

基于土地综合承载力的西安市适度人口测度

[目的]测度和分析西安市2001—2011年的适度人口及其变化情况,探讨人口承载力变化的特征与原因,提出优化对策。[方法]食品承载力模型、生态足迹模型、改进的经济承载力模型和改进的综合承载力模型。[结果]2001—2011年,西安市的适度人口数量及结构呈现出阶段性变化;2004年开始,西安市人口承载赤字一直存在,并在经历一个快速增长阶段后出现缓和趋势;西安市经济人口承载力较强,而食品和生态人口承载力不足。[结论]提高区域综合承载力,土地承载是基础,经济承载是关键,生态承载是限制。     

土地承载力两大法则及其适用性

[目的]以往的土地承载力研究隐含着限制因素决定论和多因素综合论两大认识倾向。在分析这两大类研究方法论的基础上,提出土地承载力第一、第二法则,以丰富承载力理论体系,为其更好地服务社会实践提供理论依据。[方法]采用文献分析法、比较分析法开展研究。[结果]沿袭"最小法则"、"限制因子定律"及"木桶原理",土地承载力第一法则揭示的是在一个相对封闭环境的人地系统中,限制性因素对土地承载力的大小往往起决定性作用;该法则通常适用于"地球可以承载多少人口规模?","一个国家能够养活多少人?"及"特殊地区紧缺资源的支撑能力是多少?"等情境。在整体论、系统论思想指导下,土地承载力第二法则昭示的则是在一个相对开放环境的人地系统中,土地承载能力由多种因素共同决定;该法则主要适用于"区域土地综合承载能力"和"区域土地综合承载力指数"两类情境。[结论]两大法则下的承载力内涵不同,适用的情景状况理应不同,所服务的研究目标也不尽相同。今后在应用土地承载力两大法则时,除需符合特定的假设条件之余,还应就土地承载力两大法则所蕴含的最值属性、空间尺度与两大法则的关联性等问题做出相关控探索。     

1990-2018年东江流域土地利用变化及其驱动力

[目的] 分析东江流域1990-2018年土地利用时空变化特征及驱动机制,为该流域土地利用优化提供科学参考。[方法] 利用流域土地利用数据及统计年鉴数据,结合土地利用评价指标、主成分分析法及灰色关联分析法分析流域土地利用变化特征及其驱动机制。[结果] ①东江流域1990-2018年土地利用以耕地和林地为主,流域建设用地面积持续增加,其余地类面积均呈减少趋势,耕地和林地是建设用地面积的主要来源;②流域土地利用综合指数逐年增加,变化率为0.038,土地利用处于上升发展阶段;③流域土地利用变化驱动力主要为经济增长、人口增长、社会富裕程度和农业发展;各类驱动因子对各土地利用类型的驱动作用不同。[结论] 1990-2018年,东江流域土地利用结构不断优化,土地利用集聚程度增加,随着粤港澳大湾区的建设开发,未来流域内土地开发利用活动将更加频繁。     

土地综合承载潜力和承载量评价——以湖南省“3＋5”城市群为例

城市群土地综合承载潜力和承载量是衡量城市人口集聚、经济发展、生态环境现状及未来发展空间大小的重要指标.从耕地承载力、建设用地承载力和生态用地承载力3个层面选择指标,分别构建土地综合承载潜力和现实承载量评价指标体系,并对湖南省“3＋5”城市群的8个城市分别进行土地综合承载潜力和现实承载量定量评价.结果表明：1）娄底市的土地现实承载量超过了土地综合承载潜力,其比值为1.383 8,为超载区;2）益阳、长沙、株洲、衡阳这些城市的土地现实承载量已非常接近甚至达到了土地综合承载潜力,其比值分别为1.022 8、0.951 0、0.923 8、0.920 4,为满载区;3）岳阳和常德这2个城市的土地资源还可承载部分人类经济活动,土地现实承载量与土地综合承载潜力比值分别为0.867 6和0.854 7,为尚可承载区;4）湘潭市的土地现实承载量相对土地综合承载潜力而言最低,其比值为0.685 5,为可承载区.针对不同的承载情况分别提出有针对性的提高承载潜力或降低承载量的措施,这将对促进区域土地与人口、经济、环境之间的可持续发展具有重要的意义.     

基于DPSIR模型的土地整治规划环境影响评价

[目的]对甘肃省庆阳市20个土地整治规划环境影响进行评价,为黄土高原山区的土地整治项目环评提供借鉴。[方法]基于DPSIR(驱动力—压力—状态—影响—响应)模型,建立科学合理的评价指标体系,对庆阳市20个土地整治规划项目环境影响进行评价。[结果](1)人均GDP与新增耕地量对土地整治变化具有较强的驱动作用;土壤污染情况对生态环境的压力最为突出;城市的森林覆盖率对项目区土地资源状态有重要影响;公众对环境的满意度对各类土地整治变化及其人口、资源和环境所产生影响相对突出;固体废弃物综合利用对环境影响的响应最突出。(2)研究区域环境影响的综合评价最大值和最小值分别为镇原县山岔镇周家庄土地整治项目(0.256 9)和庆城县太白梁乡庙山土地整理项目(0.130 4)。[结论]各个项目区的综合指标基本在0.150 0~0.250 0浮动,说明庆阳市20个项目区生态环境提升潜力较大。     

子牙河水系滨岸带植物群落结构及其与环境的关系

[目的]以海河流域子牙河水系河流滨岸带植物为对象,研究影响植物群落结构和分布格局的主要环境因子,为相关研究提供依据。[方法]2013年6月,在子牙河水系干支流设置了94个滨岸带样地,调查植被结构和海拔、护岸类型、堤外土地利用类型等6个环境因子。[结果]子牙河水系滨岸带植物共249种,分属于51科,166属。山区河段滨岸带有199种植物,分属于43科,135属,优势物种有芦苇(Phragmites australis)、蒙古蒿(Artemisia mongolica)、荆条(Vitex negundo)、黄花蒿(Artemisia annua)等;平原河段滨岸带有36种植物,分属于22科35属,优势物种主要有芦苇(P.australis)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)等,山区植物丰富度明显高于平原区。[结论]海拔高度和堤外土地利用类型与植物群落结构显著相关。水热条件和人类活动压力是影响植被构成的主要成因。     

旱区荒漠灌丛沙堆研究进展及展望

[目的]对干旱荒漠区灌丛沙堆的发育过程、形态特征、生态效益及环境演变等方面的研究进展进行总结和展望,以期为荒漠区灌丛沙堆生态机理、灌丛群落生态稳定性等方面研究提供支持。[方法]从干旱荒漠区灌丛沙堆的形成发育过程和机制出发,采用文献综述的方法进行分析和总结。[结果]总结了灌丛沙堆地貌形态特征、空间格局分布、沙物质沉积特征,阐述了灌丛沙堆所具有的多种生态效应和区域环境演变之间的响应关系,并对今后灌丛沙堆的研究方向和动态进行了展望。[结论]对灌丛沙堆演变过程的研究有助于更深入地了解区域生态环境变化过程与全球气候变化间的内在联系。     

徐州市区的土地利用变化及其生态环境效应

[目的]研究徐州市区的土地利用变化及其生态环境效应,为土地的合理规划以及区域经济与生态环境的平衡提供理论支持和参考依据。[方法]以土地利用转移矩阵和叠加分析为工具,分析徐州市中心城区的土地利用类型的动态变化特征和空间格局演变规律,并通过NDVI和区域生态环境质量指数分析土地利用变化的生态环境效应。[结果]基于多源遥感数据的分类回归树(CART)分类结果,其Kappa系数均大于0.90;整个研究区耕地面积大幅减少,建筑用地迅速增加。郊区较多土地类型转变为建筑用地,在2004—2016年期间,研究区NDVI低值区域逐步扩大,但生态环境质量先由0.323增加为0.360,后下降至0.320。[结论]2004—2016年徐州城市扩张导致耕地大面积较少,景观破碎化加剧,但城市建设过程中绿地面积增加,整体生态环境质量稍有提升。建议进一步加强徐州城区景观格局的合理规划,降低城市化进程给生态环境带来的负面影响。     

基于生态系统服务功能价值评估的旅游度假区规划环评——以苏州太湖国家旅游度假区规划环评为例

[目的]构建旅游度假区规划环评中生态系统服务功能价值评估的技术路线,并将其应用于苏州太湖旅游度假区规划环评,以期为度假区开发规划提供实践指导。[方法]在综合考虑旅游度假区规划特点基础上,运用生态系统服务功能价值评估方法开展研究。[结果]通过调整旅游开发建设规模,维护水域、湿地的服务功能,度假区可以维持原有的生态系统服务功能,规划调整后的生态系统服务价值比原规划提高了0.53亿元。[结论]建设用地增长是导致水域、湿地面积减少,以至整个度假区生态系统服务功能价值降低的直接原因。     

重庆市黔江区土地生态安全评价及时空变化分析

[目的]揭示重庆市黔江区土地生态安全的时空变化特征,为黔江区土地资源的可持续利用提供科学依据。[方法]从生态负荷、生态保护、生态功能及生态经济4个方面构建黔江区土地生态安全评价指标体系,采用主客观组合赋权和综合指数法对该区土地生态安全状况进行分析。[结果](1)研究区土地生态安全水平呈上升趋势,但总体水平不高,有待进一步改善;(2)黔江区土地生态安全空间差异显著,呈现"区中心土地生态安全水平低,四周土地生态安全水平较高"的土地生态安全格局。[结论]主客观组合赋权有助于克服单一的主观赋权及单一客观赋权的不足;将"压力—状态—响应(PSR)"模型和"自然—经济—社会"模型有机结合构建的基于生态负荷、生态保护、生态功能及生态经济的评价指标体系较好地反映了黔江区土地生态安全的时间变化及空间差异状况。     

黄土高原白草塬土壤水分特征及对土地利用变化的响应

[目的]对黄土高原白草塬土壤水分特征及对土地利用变化的响应进行分析,为该区水资源管理和生态建设提供重要的参考依据。[方法]测定并分析白草塬6种利用方式下0—10m的土壤水分,并基于土壤储水量、水分亏缺量及干燥化指数等指标评价土地利用变化的影响。[结果]6种土地利用方式0—10m平均含水量表现为:农地荒草地苜蓿地杏林地杏林柠条间作地杏林苜蓿间作地。土地利用变化对土壤水分的影响深度不同,苜蓿地与荒草地的影响集中在0—5m,而包含杏树的利用方式对土壤水分的影响向深层推进甚至可贯穿整个剖面。0—5m除农地外皆有重度土壤干燥化现象;5—10m包含杏树的利用方式干燥化程度较农地、荒草地和苜蓿地严重。[结论]农地转变为包含杏树的利用方式后对土壤深层水分有显著的影响,造成土壤水分储水量减少和干燥化现象严重。     

2009-2015年中国耕地资源利用时空格局变化研究——基于粮食安全与生态安全双重视角

[目的]研究2009—2015年中国及其31个省（不含港澳台地区）耕地资源利用的时空格局变化,为优化和完善中国耕地保护政策,促进区域可持续发展提供科学参考。[方法]基于粮食安全和生态安全双重视角,利用粮食供需平衡法和生态足迹法,分析耕地资源的供需盈亏和生态盈亏,并结合耕地保护红线和行星边界框架,探讨中国耕地资源利用的安全区间。[结果]从粮食供需盈亏来看,中国耕地利用处于供需不平衡状态,省际差异明显,盈余省份主要分布在中部和东北地区,东南沿海省份赤字系数较高;从生态足迹盈亏来看,中国耕地利用总体处于生态赤字状态,赤字系数较高的省份主要位于中东部人口集聚和经济发达地区及西北地区,少数盈余省份分布在南部和西南地区;行星边界框架提出的耕地转化率不超过15%,具有一定合理性。结合耕地保护红线讨论中国耕地规模的安全区间,认为1.20×10⁸~1.44×10⁸ hm²是相对合理的设定。[结论]今后在完善区域差别化耕地保护政策的过程中,应当关注耕地规模区间的设定和变动,遵循粮食安全与生态安全协调并举的可持续发展原则。     

灞河流域产流产污的时空特征模拟研究

[目的]探究灞河流域非点源污染物总氮(TN)和总磷(TP)时空演变特征及其与年径流量的负荷关系,提出污染负荷的空间分布规律,为流域规划治理提供思路.[方法]以1996年和2017年两期土地利用数据和2001-2017年灞河流域降雨数据为基准,基于GIS技术和AnnAGNPS模型开展现状模拟与情景设计.[结果]①相比19...     

陆地土壤碳循环研究进展

[目的]对近年来国内外碳循环方面的研究进展进行综述,为退化土地的生态恢复及环境治理和保护提供依据。[方法]总结了当前土壤有机碳循环研究中的几种主要方法(室内培养法、同位素示踪法、碳循环模型和计算机模拟法等),分析对比了这几种方法的特点和存在的问题,并对土壤有机碳循环机理和影响土壤有机碳循环的主要因素进行分析。[结果]目前,在土壤有机碳库的估算方法、数据依据、结果以及土壤有机碳循环模型上存在较大差异,给土壤有机碳变化和循环研究带来一定的困难。土地利用方式和土地覆盖变化是影响陆地土壤有机碳变化及循环最直接的人为因子。[结论]应注重土地利用及覆被变化在土壤碳循环中的作用及地位。并建立适用于中国国情的碳循环模型。未来的土壤碳循环研究应探索标准化、高精度的有机碳库储量估算方法。