江西省抚州市1990—2020年耕地资源时空变化特征研究

目前,随着城镇化速度放缓,早期快速城镇化遗留下来的耕地“非农化”和“非粮化”问题亟需解决,加大耕地资源保护力度蓄势待发。本研究以江西省抚州市为例,基于30年土地利用现状数据,运用Arcgis软件构建土地利用转移矩阵,从时间和空间上分析网格尺度的耕地资源变化特征,同时利用优化的热点分析对研究区的耕地资源变化热点区域进行识别分析。结果表明：(1)抚州市从1990年到2020年30年间耕地总面积减少了8.97万hm²。其中,1990—2000年耕地面积变化幅度较小,仅增加0.02万hm²;2000—2010年耕地面积出现减少趋势,减少面积为0.74万hm²;2010—2020年耕地面积被其他地类占用情况严重,大幅减少8.25万hm²。(2)抚州市1990—2020年的耕地资源变化特征显著,变化强度大,涉及范围广。2010—2020年中心城区变化强度在20%～100%范围内,耕地主要转化为建设用地,其次属于耕地资源内部转化以及受退耕还林的影响转为林地。(3)抚州市耕地资源变化热点区域从1990—2000年的...     

基于图谱分析的三亚市土地利用变化与生态系统服务价值

探究土地利用变化(LUCC)及生态系统服务价值(ESV)对滨海区域城市规划和生态旅游的重要意义。本文以滨海旅游城市三亚为例,基于1980—2020年土地利用数据,采用地学图谱法、当量因子法等,深入分析三亚市近40a LUCC时空演变特征及ESV变化。结果表明：1980—2020年三亚市LUCC主要以林地为主,耕地、建设用地次之;不同地类规模发生显著变化,耕地与林地分别减少59.844hm²、49.365hm²,而水域与建筑用地分别增加20.829hm²、106.179hm²;1980—2020年三亚市ESV总体呈先升后降趋势,累计减少125.27万元;ESV变化趋势与各土地利用类型变化的基本趋势相似,主要归因于耕、林地的减少。综上,修复和保护三亚市林地和耕地对区域生态安全和生态服务提升具有重要作用,同时也为三亚市土地合理规划、城市建设和生态旅游提供科学参考和依据。     

基于生态足迹的桑植县土地生态承载力研究

以张家界市桑植县为研究区域,利用2000、2005、2010、2015和2020年的土地利用和生产性土地数据,结合生态足迹、土地生态承载力相关理论和方法,定量计算分析上述5个时期研究区域的生态足迹和土地生态承载力间的差距及变化规律。结果表明：桑植县的人均生态足迹由2000年的0.709 8 hm²增加到2010年的1.241 3 hm²,之后减至2020年的0.683 2 hm²,呈现出由升到降的变化趋势;耕地和草地的年平均生态足迹值分别达到79 544.60和205 445.60 hm²,人均生态足迹占比分别为24.31%和62.79%,草地的人均生态足迹占比高表明居民的肉质消费增加,生活水平提高;研究区域的人均土地生态承载力由2000年的0.904 1 hm²/人,增加到2010年的1.009 8 hm²/人,再减少到2020年的0.827 7 hm²/人;扣除12%的生物多样性保护面积,它的人均生态土地承载力基本保持水平稳定;研...     

辽宁省未来土地利用情景模拟及玉米生产潜力预测

为了探究未来耕地变化对粮食生产潜力的影响,进而保障未来粮食安全,本研究利用CA-Markov模型模拟了辽宁省2050年的土地利用情景,并利用全球农业生态区划(GAEZ)模型对2050年的玉米生产潜力进行预测,进而对2020—2050年辽宁省玉米生产潜力的时空变化特征进行预判。预测结果表明,未来30年辽宁省土地利用类型的变化以旱地和林地的减少(分别为29.78万hm²和25.05万hm²)以及城乡工矿用地的增加(55.55万hm²)为主,地类的相互转化主要表现为其他地类向旱地转化,以及旱地和水田向城乡工矿用地的转化。基于2050年的耕地情景,预测辽宁省玉米潜在总产量和平均潜在单产分别为393.38万t和7 830.56 kg·hm^-2,其中北部和南部地区玉米平均潜在单产大部分在8 000 kg·hm^-2以上,远高于西部和东部部分地区。2020—2050年,受耕地变化影响,玉米潜在总产量和平均潜在单产分别减少630.52万t和679.57 kg·hm^-2,但在...     

大型河道工程对流域LUCC的影响评价——以淮河入海水道二期工程为例

大型河道工程建设对流域内经济社会发展意义重大,但基于其工程特点,会对沿线地区土地利用/覆被（LUCC）造成一定的影响。研究以淮河入海水道二期工程为例,利用Markov-Flus模型预测2018—2030年流域内无河道工程影响下自然发展以及有工程建设下耕地保护、保障发展3种情景的区域LUCC变化情况,以期对流域内土地高效利用、空间协调发展提供参考。结果表明,2010—2018年研究区域LUCC变化主要以耕地转化为建设用地为主要趋势;相较于自然发展情景,保障发展情景下耕地、草地和林地数量分别减少88.70、1.73和2.48 km²,水域和建设用地分别增长79.51和13.40 km²。耕地保护情景下耕地与建设用地分别减少37.55和42.11 km²,草地、林地和水域分别增长0.12、0.03和79.51 km²。对比多情景模拟结果可知,大型河道工程建设占用沿线地区大量土地,主要表现为建设用地供给量减少与耕地流失加剧,短期内会造成区域土地利用结构性矛盾。但其建设能改善农业生产要素以及提升区域经济发展区...     

长春市九台区土地利用系统动力学特征及结构优化

以长春市九台区为研究区域,先运用系统动力学原理和方法,厘清土地利用系统要素之间的反馈关系,基于Vensim PLE软件平台,绘制九台区土地利用系统流图,构建系统动力学模型;再基于不同人口、经济发展速度和粮食单产水平的设定,开展3种情景下2013年到2020年间九台区土地利用变化仿真趋势模拟;最后,通过动态特征分析和效益核算,确定了九台区2020年土地利用结构优化方案及今后一段时间的土地利用方向,为研究吉林省中部县域土地利用提供参考。结果显示:到2020年九台区最优土地利用结构中,农用地面积290161.61 hm²,建设用地面积28802.99hm2,建设用地面积28802.99hm²,未利用地面积8569.73 hm2,未利用地面积8569.73 hm²;2020年建设用地供需差9993.14 hm2;2020年建设用地供需差9993.14 hm²,耕地供需差67253 hm2,耕地供需差67253 hm²。研究表明,通过城镇化建设和城乡建设用地增减挂钩项目,挖掘并利用农村居民点整理潜力是解决九台区建设用地供需矛盾的重要途径;依托高标准农田建设提升粮食单产是缓解耕地需求压力的重要手段;在保持当地的生态平衡的情况下,九台区可以通过适当增加建设用地提高土地综合效益。     

延安市土地利用动态变化分析——以1995—2020年为例

本文选取延安市为研究区域,对延安市1995年、2005年、2015年、2020年4期土地利用覆被数据进行解译分析,从土地利用数量、幅度、单一土地利用类型动态度及土地利用转移矩阵等方面对延安市1995—2020年的土地利用时空变化情况进行分析,得出以下结论：研究区内土地利用总量变化特征明显,耕地、林地和草地是区域内的主要用地类型,且耕地持续减少,林地、草地持续增多;1995—2020年,林地、草地、建设用地、未利用地在均呈上升趋势,湿地、耕地呈下降趋势,未利用地和建设用地变化幅度分别为1043.3566%、55.9083%,林地、草地分别为13.1126%、7.3997%,湿地、耕地变化幅度分别为0.2542%、20.9148%;1995—2005年、2005—2015年、2015—2020年发生转移的土地利用类型面积分别为2322.2358km²、4064.0265km²、2322.2358km²。     

粤港澳大湾区 2010—2020 年耕地时空变化研究

【目的】及时准确地提取耕地空间分布与变化信息是科学保护和有效管理耕地资源的重要技术手段，对保障区域粮食安全、制定耕地保护政策具有重要指导意义。研究粤港澳大湾区耕地时空变化，可以为粤港澳大湾区耕地保护和粮食安全保障提供数据支撑。【方法】以多时相的Landsat遥感影像为数据源，利用支持向量机方法进行土地覆盖分类，获取粤港澳大湾区2010、2015和2020年的耕地空间分布信息，分别从数量变化、空间转移和景观格局3个方面分析2010—2020年粤港澳大湾区耕地时空变化特征。【结果】数量变化上，2010—2020年粤港澳大湾区耕地表现为先少量减少后缓慢增加的变化趋势，从2010年的16 155.56 km²减少至2015年的15 740.54 km²，再增加至2020年的16 473.93 km²，其中江门耕地净增加量最多、为176.99 km²，东莞耕地净减少量最多、为74.68 km²。空间转移上，新增耕地60.25%来源于林地，35.85%来源于水体；减少的耕地有49.53%转...     

吉林省畜禽粪便耕地负荷量估算及预警分析

采用相关计算方法,估算吉林省2011—2018年畜禽粪便、有机污染物(COD)、氮、磷总量,计算各市(州)畜禽粪便耕地负荷量及警戒值,分析其时空变化特征。结果显示：(1)2018年吉林省畜禽粪便、COD、氮、磷总量较2011年均呈现减少趋势,粪便来源主要是牛、猪、家禽。2011—2018年吉林省畜禽粪便平均猪粪当量约为7 790.98万t,平均耕地负荷量12.28 t/hm²,农田对畜禽粪便仍具有强大的消纳潜力。(2)2018年吉林省畜禽粪便COD、氮、磷耕地负荷的平均值分别为0.71 t/hm²,40.15 kg/hm²,5.83 kg/hm²。畜禽粪便产沼气潜力为24.43亿m³,能源化利用潜力巨大。(3)2011—2018年吉林省畜禽粪便耕地负荷量警戒值呈倒“U”字型的变化特征,2011-2013年处于平稳阶段,分级级别为Ⅰ级;2014-2016年处于急剧上升阶段,分级级别Ⅱ级;2017年开始回落,到2018年降为0.34,分级级别为Ⅰ级,表明目前吉林省畜禽粪便对耕地的负...     

湖南省耕地资源时空变化及预测分析

耕地资源对研究区域粮食安全和区域可持续发展有重要的指导意义。根据湖南省1996-2008年的耕地面积和社会经济等资料,对湖南省1996-2008年的耕地变化过程进行全面分析,揭示了湖南省13年来耕地变化的时空特征,分析了其变化的主要原因,并利用GM(1,1)模型对研究区域耕地的变化趋势进行预测分析。结果表明,1996-2008年湖南省人均耕地面积下降趋势明显,由1996年的0.061 5 hm2/人减少到2008年的0.055 4 hm2/人,耕地变化存在较大的空间差异,13年间耕地变化率最大的是湘西自治州,减少了1.096%,利用主成分分析法可知耕地面积变化驱动力主要在于人口增长、社会发展、农业科技进步三个方面。同时根据研究区域2011-2020年的耕地面积将继续呈下降趋势的预测,提出了加大耕地保护力度,实现耕地总量动态平衡的建议。     

全球耕地利用格局时空变化分析

【目的】分析2000-2010年全球耕地时空分布及变化特征,为中国粮食安全国际化战略决策制定以及全球生态环境监测等研究提供信息支撑。【方法】基于全球首套30 m地表覆盖产品数据集GlobeLand30,利用耕地总面积、面积变化量、人均耕地面积占有量、面积变化幅度、面积变化量标准差、复种指数、复种指数变化量和复种指数变化幅度等8个指标,从大洲、国家、1°×1°经纬网3个统计单元,分析2010年全球耕地空间分布现状、2000-2010年全球耕地时空变化特征以及全球耕地利用强度变化特征。【结果】2010年全球耕地面积总量为193 890.00×10⁴ hm²,占全球陆表面积14.31%。全球人均耕地占有量为0.28 hm²。其中,大洋洲以人均1.71 hm²位列第一,亚洲以人均0.17 hm²排名最后。[10^oN-45^oN, 65^oE-125^oE]、[40^oN-55^oN, 15^oE-55^oE]和[15^oS-45^oS, 45^oW-70^oW]是全球耕地分布最密集的区域。耕地面积最大的前10名国家依次是：中国、美国、印度、俄罗斯、巴西、阿根廷、澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦和乌克兰,其中俄罗斯、加拿大、阿根廷和澳大利亚还是人均耕地占有量全球前10名的国家。2000-2010年,全球耕地面积总量略微变化,总体增加2.19%;美洲是耕地面积增长最大的大洲,增长达2 128.14×10⁴ hm²;非洲是耕地面积和空间变化最剧烈的大洲,增长幅度为7.42%。全球耕地面积总量前10名国家中,中国是唯一出现耕地面积减少的国家,10年间减少0.95%,巴西和阿根廷是耕地面积增加和空间波动性最大的国家。美国是耕地面积变化总量和变化幅度均最小的经济大国。全球耕地高强度种植区域主要集中在东南亚、中美洲以及西非地区,复种指数均达200%以上。2000-2010年,全球耕地面积最大的10个国家中有5个国家复种指数呈上升趋势,其中巴西和哈萨克斯坦复种指数增加最显著,俄罗斯复种指数下降最明显。【结论】2000-2010年,全球耕地总量变化不大,但不同区域和国家的耕地变化差异较大。本研究利用30 m分辨率遥感数据产品揭示了全球耕地分布状况、10年变化特征和区域差异,研究结果可为全球水土资源利用、粮食产量和粮食安全分析研究提供重要数据和信息支持。     

3条控制线约束下的哈密市土地利用变化分析及预测研究

[目的]掌握哈密市土地利用动态变化情况,为当地的土地资源合理开发与发展规划提供参考.[方法]基于2010—2020年共3期土地利用数据,结合区域特点,整合耕地、林地、草地、水体、建设用地、未利用地6种土地利用类型,在IDRISI中,以基本农田保护区、生态保护红线、城镇开发边界3条控制线作为主要约束条件,使用CA-Markov模型对哈密市土地利用类型的空间分布与时空变化进行分析,并对2025年哈密市土地利用情况进行预测.[结果]2010—2020年哈密市耕地、林地、水体、建设用地面积增加,草地、未利用地面积减少;各地类之间互相转化,其中建设用地与水体变化幅度大,变化速率较快;CA-Markov预测模型精度为0.8134,结果能够揭示哈密市土地利用时空演变趋势.[结论]在3条控制线约束下得到的预测结果证明2015—2025年变化趋势与2010—2020年的变化趋势基本一致,该方法预测得到的结果可为哈密市土地资源利用管理提供一定的科学参考.     

新型城镇化背景下德阳市耕地动态变化分析

新型城镇化背景下研究耕地动态变化对保护耕地、确保粮食安全具有重要的现实意义。借助土地利用变化分析方法、数理统计综合方法、计量模型等,对德阳市在新型城镇化视角下耕地面积变化进行了定量分析,分析了该市城镇化与耕地面积变化之间的关系,并预测了未来变化趋势。结果表明:德阳市耕地面积逐年减少,减少较多的地区为罗江、什邡、旌阳和绵竹;德阳市城镇化率与耕地面积变化呈显著负相关,城镇化率每增加1%,耕地面积将减少1585.179hm²,该市未来10年耕地面积将以每年1762.741 hm2,该市未来10年耕地面积将以每年1762.741 hm²的速度减少。基于此,提出了相关对策建议。     

丽水市莲都区森林资源调查数据比较与分析

依据2007年和2017年两期森林资源调查显示,莲都区2017年全区土地总面积149 362hm²,森林覆盖率为77.15%,林木绿化率为78.1%。其中林地面积117 655 hm²,占土地面积78.77%,较2007年下降了3 778 hm²;活立木总蓄积4 969 001 m³,较2007年增加了1 614 356m³;乔木林面积85 858 hm²,较2007年减少了10 721 hm²,但蓄积为4 866 158 m³,较2007年增加了1 605 795 m³,单位面积蓄积达0.252 m³/hm²,较2007年增加了0.102 m³/hm²,森林质量有所提高,林种结构趋向合理。但仍存在林地生产力不足、森林效益低下等问题,提出了加强森林资源保护,巩固林业生态建设成效;加强森林营造培育,推进森林...     

基于土地利用的北京市多情景模拟下生态服务价值影响评估

【目的】土地利用/覆盖变化(LUCC)是影响区域生态系统服务价值的重要因素,结合可持续发展框架分析土地利用演变对生态系统服务价值(ESV)的影响,有助于对区域生态文明建设提供科学参考。【方法】利用北京市2010和2020年的土地利用现状图,通过Markov-CLUE-S耦合模型模拟出2030年3种发展情景下的土地利用格局,结合可持续发展目标15(SDG 15)指标讨论土地利用变化对ESV总量的影响。【结果】(1)2010-2020年北京市土地利用变化总体呈耕地、草地和水域面积缩减,林地和建筑用地扩张的格局。2020-2030年,自然发展情景(NIS)下各地类变化趋势较2010-2020年幅度有所减缓;生态保护情景(EPS)下林地和水域面积较2020年涨幅分别为4.96%和14.26%;耕地保护情景(CPS)下耕地缩减和城市扩张情况得到有效遏制;(2)2010年、2020年和2030年(NIS、EPS、CPS)的ESV总量分别为418.4×10⁸、409.9×10⁸、403.6×10⁸、432.4×10⁸     

基于GIS的滇中高原耕地适宜性分析——以易门县为例

开展耕地适宜评价是编制农业发展规划,优化耕地资源配置的基础性工作,以易门县耕地资源为研究对象,选取了立地因素、土壤条件、管理条件3个主导因素9个评价因子构成了该区域的评价体系。依据土地适宜性分析的数学评价模型,利用加权指数和法、限制因素法、层次分析法,并结合GIS空间分析、统计软件,得出易门县100 m×100 m栅格精度的耕地适宜性等级。分析统计了易门县各乡镇适宜耕地数量、人均适宜耕地面积以及空间分布特征,结果得出:在数量上,该县耕地23981 hm²中,最适宜类6956 hm2中,最适宜类6956 hm²,中等适宜类14424 hm2,中等适宜类14424 hm²,临界适宜类2162 hm2,临界适宜类2162 hm²,不适宜类439 hm2,不适宜类439 hm²;人均耕地面积为0.14 hm2;人均耕地面积为0.14 hm²,中等适宜类以上占到89%。在空间上,易门县耕地适宜性整体呈现东高西低的特点,最适宜类和中等适宜类集中分布中西部平坝地区;临界适宜类和不适宜类主要分布在南部、西北部高山区域。最后,以耕地适宜等级大小为农作物布局依据,为作物空间布局指明了宜烟草、宜林、应改良区域。     

新疆不同规模经营主体耕地效益研究

【目的/意义】了解新疆不同规模农户耕地的经济效益,有助于推进土地适度规模经营,提升新疆农业竞争力。【方法/过程】以新疆11个地区为研究对象,运用逐步回归的方法验证了不同土地流转情况、不同种植规模对单位耕地经济效益的影响。【结果/结论】研究表明：(1)从土地流转情况看,有土地流入的农户单位耕地效益高于没有土地流入的农户;(2)从土地种植规模看,中等规模农户(3.3～6 hm²)单位耕地的效益最高,其次为大规模农户(>6 hm²)和中小规模农户(1～3.3 hm²),小规模农户(≤1 hm²)的单位耕地经济效益最低;(3)从不同土地流转情况、不同种植规模看,无土地流入的情况下大规模农户单位耕地的经济效益最高,有土地流入的情况下中等规模农户的单位效益更高。基于此,建议加快推进新疆土地流转规模,提升农业规模效益;加强农业技术推广和服务的力度,提升农户的种植和管理水平;注意适度规模经营问题,使耕地达到最大的规模效益。     

基于GEE平台的钱江源国家公园森林火灾动态变化研究

以钱江源国家公园试点区及其周围10 km缓冲区为研究区域,基于GEE云平台、Landsat卫星影像以及卫星林火监测数据,结合目视解译与光谱指数法快速提取过火区域,并统计火灾发生时间、频率和过火面积的变化规律,使用景观指数描述过火区域的空间模式。结果表明：1999—2019年,研究区共发生19起森林火灾,其中春季和冬季森林火灾高发,分别占火灾总数的47.37%和42.11%;2013年平均单次森林火灾覆盖范围最广（83.54 hm²）,2011年发生森林火灾次数最多（6次）,过火区域的面积差异较大,而2014年和2019年仅各发生1次火灾;研究区过火区域面积共计约为766.55 hm²,在研究期间呈现先增加后减少的趋势。钱江源国家公园范围内过火面积仅为9.05 hm²（2011年和2014年分别为9.04 hm²和0.01 hm²）。本研究方法适用于借助免费历史Landsat数据快速获取30 m分辨率尺度的火灾信息,建立空间明确的灾情历史数据档案,及时、客观地评估国家公园灾害管理成效。     

多情景土地利用变化下武汉城市圈生态系统服务权衡协同研究

基于多目标情景模拟土地利用格局,定量评估生态系统服务权衡协同关系及总体发展趋势,有助于生态系统服务管理策略的制定,从而提升区域生态和人居环境质量。本研究以武汉城市圈为例,借助GIS(地理信息系统)和InVEST模型对2005—2020年生态系统粮食供给、固碳、土壤保持、产水和氮保持进行定量评估,基于FLUS耦合模型模拟2035年自然发展、耕地保护和生态保护3种情景下生态系统服务,并评估其权衡协同关系。结果表明：2005—2020年武汉城市圈建设用地和水域分别增长1 126.59 km²和72.67 km²,耕地、林地、草地和未利用地分别减少1 019.56、125.62、14.77 km²和39.31 km²,耕地保护和生态保护情景下建设用地增长率远低于自然发展情景,建设用地扩张程度受到遏制;2005—2020年粮食供给、土壤保持、产水和氮保持服务能力增强,固碳服务能力下降;自然发展情景下产水服务最佳,耕地保护情景下氮保持和土壤保持服务能力显著下降,生态系统服务间权衡效应增强,生态保护情景下固碳、土...     

陕北地区景观格局及生态风险评估——基于土地利用变化

陕北地区生境破碎、生态脆弱,分析区域内用地格局及生态风险的变迁对促进黄河流域高质量发展具有重要意义。本研究基于陕北地区2000年、2010年和2020年土地利用数据,借助景观格局指数与生态风险评价模型,评估了区域土地利用格局的变迁及生态风险的时空分异。结果表明：(1)区域用地类型主要以草地和耕地为主,约占77%;2000年—2020年间,耕地、森林、水体面积分别增加3.65万hm²、0.34万hm²、0.03万hm²,草地、灌木地、湿地面积减少,建设用地增加快速。(2)区域整体生态破碎化程度减弱,但是耕地和林地的破碎化程度增加且形状趋于复杂多样,湿地和水体的景观斑块趋于分散。(3)区域内高风险区和较高风险区的占比分别从4.41%、5.40%下降到4.12%、5.28%,整体生态风险得到改善,高生态风险区主要集中在榆林市靠近内蒙古乌审旗的一些地区。当前,生态环境仍是制约黄河流域高质量发展的瓶颈,需要坚持统筹山水林田湖草沙高质量治理与生态工程建设,全面改善生态环境质量是夯实陕北地区社会生产基础,也是引领黄河流域生态产业高质量...