基于景观结构的土地利用生态空间特征及风险评估——以怀来县为例

根据怀来县1995年、2003年、2010年3期遥感解译土地利用数据,利用景观损失度指数和景观脆弱度指数构建景观意义上的生态风险指数,应用Geoda,GS+以及ArcGIS等软件,将统计学方法与空间统计学方法(空间自相关)相结合,探讨怀来县景观生态风险的空间分布和变化特征。结果表明:研究期间各地类面积变化较为明显,耕地、水域以及未利用地等自然景观面积下降。建设用地和园地面积增加且表现出集中连片趋势,景观破碎度和景观分离度略有下降;整体上,怀来县生态风险呈现明显的圈层结构,主要由怀来县中部逐步向外降低。高生态风险区主要集中于沙城镇、土木镇以及孙庄子乡等地,1995—2003年生态风险等级上升的面积为96 698.25hm~2。2003—2010年生态风险上升面积明显减少,但高、较高风险区面积总体上仍趋于上升。研究结果为保障县域土地利用生态安全、制定合理的生态风险管理对策提供决策依据。     

三峡库区景观生态安全格局优化研究——以重庆市开州区为例

[目的]探究重庆市开州区景观生态安全格局变化规律,根据不同功能区划进行分区优化,以提高景观生态格局稳定性及完善生态功能分区,为该区生态建设及城市可持续发展提供科学参考。[方法]采用地形位指数分析开州区各类用地在地形梯度上的分布特征,结合景观生态学原理,利用土地利用、高程及地形坡度等因子,选取生态"源"地,构建最小累积阻力模型(MCR),对开州区景观生态安全格局进行分区。[结果](1)开州区的地形位指数范围是0.046~1.069,其中林地和草地的地形位指数较大,耕地的地形位指数值较小。(2)根据最小累积阻力值及突变点分区原理,将研究区域划分为核心保护区,生态缓冲区、生态敏感区、生产生活区等4个敏感区,1990—2010年核心保护区面积较少,生态缓冲区与生态敏感区面积变化不大,生活生产区面积增加。[结论]在分析低海拔、高程与坡度组合复杂的区域景观空间分布特点时,地形位指数更具优势。     

三峡库区耕地动态变化驱动力研究——以涪陵区为例

利用涪陵区1980～200年长序列耕地统计数据及相应的社会资料、经济资料,宏观分析了该区耕地的变化趋势和现状.应用相关分析和因子分析,对影响涪陵区耕地数量动态变化的自然条件、人口状况、社会经济发展水平、农业科技发展水平、非农业建设占地5类驱动要素进行定量分析,揭示出耕地变化的驱动机制.在此基础上,运用多元回归分析构建1980～2001年耕地变化回归模型,估算出相同驱动要素影响下涪陵区2002、2003、200年的耕地面积,与实际耕地面积相比较,分析这三年临时性、变动性大的退耕还林还草、国家减负和提高粮食价格的政策驱动要素对相应时期耕地数量变化的影响程度,从而完善驱动机制的研究.研究内容和分析结论可对三峡库区农业可持续发展提供借鉴.     

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。     

东南沿海小城镇土地利用与耕地保护研究——以深圳市坪地镇为例

本文以深圳市坪地镇１９９１－１９９６年非农建设用地情况和耕地非农化为依据，结合我国东南沿海经济发达地区小城镇土地利用的实际，分析了东南沿海地区小城镇耕地非农化速度过快，耕地锐减的重要原因，并提出了耕和保护对策。     

市场失灵与耕地非农化过程中耕地生态价值损失研究——以江苏省为例

在城市化进程中,大量耕地资源被转化为城市建设用地,但在此过程中,耕地的正外部性在评价时却往往被忽略,因而,有必要对耕地的生态服务功能进行详尽的分类研究及价值估算。为此,以江苏省为例,在总结前人研究的基础上,将耕地生态服务功能分为供给、调节、支持和文化4大类,运用价值量评价法评估各生态服务价值,并估算在非农化过程中损失的耕地资源生态服务价值。结果表明,江苏省耕地生态价值为213859.9元·hm-2,1997～2004年期间,因耕地非农化导致的耕地生态服务总价值损失量达3370404.85万元。同时,由于各区域条件差异,其耕地生态价值也具有一定的区域差异性,总体趋势为从苏南到苏北逐次递减。最后,从实施生态补偿机制、重新认识耕地价值、规范政府行为和价值评估方法创新等方面提出了耕地保护和生态服务价值核算的相关建议。     

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。     

地理空间视角下耕地资源新认知体系构建

耕地是在自然资源要素和人为活动的共同作用下，以食物生产为核心，兼具生活、生态、文化等多重功能的复杂综合体，其成为资源的本质是“空间的可利用性”。地理学特有的“要素、空间与时间相互融合的视角”为理解耕地资源空间格局、时空变化及影响、驱动因素等问题提供了重要支撑。发展地理空间视角下耕地资源综合认知理论与方法，是探索耕地保护与利用协同路径的关键环节。该文根据已有耕地资源质量、价值研究探讨耕地资源内涵，包括：解析耕地资源自然层、生计层、制度层、意识层的“要素-功能-价值”级联关系；梳理耕地资源多尺度、整体性、区域性与动态性特征。在此基础上，该文提出耕地资源认知理论框架，提出从耕地资源利用-本底-效益三方面综合认知耕地资源格局；发展耦合利用-本底-效益的耕地资源过程模型；解析文化传统、社会经济发展对农作物产量未来需求的影响机制。探讨了土地适宜性、资源环境承载力、耕地质量与价值、耕地集约利用、地理权衡、地理耦合、复杂地理系统等领域理论研究对认知耕地资源的支持。最后，从星空地-体化耕地资源感知、高性能时空数据处理、时空格局与过程分析、多情景空间模拟与优化四方面探讨耕地资源认知关键技术体系及面临难题。     

中国东部沿海地区耕地和建设用地连通性变化——以山东省平度市为例

[目的]以中国东部沿海地区的山东省平度市为案例区,分析研究区2005—2013年耕地和建设用地的连通性及其核心斑块格局变化的特征,为有效保护区域耕地,合理规划建设用地提供科学依据。[方法]基于斑块的景观指数分析方法,构建了案例区耕地和建设用地整体连通性指数(IIC)、可能连通性指数(PC)及斑块重要值(dI),以反映区域内两种地类的连通性和各斑块重要性。[结果](1)与耕地相比较,平度市的建设用地分布格局受人类活动的影响较大;(2)建设用地的连通性显著增加,相反耕地的连通性有所下降;(3)2013年平度市耕地核心斑块的面积占耕地面积的99%,而建设用地的核心斑块面积仅占建设用地面积的79%。[结论]耕地核心斑块属于连通性好,利用效益较好的耕地分布区,其数量和质量均应得到有力保护。建设用地核心斑块具有连通性好,地理位置好的特点,应加强此类建设用地的无节制扩张控制和现有建设用地的合理规划利用,同时应不断控制建设用地的污染物排放,保持良好环境质量,避免污染附近耕地。     

耕地数量、质量、生态“三位一体”视角下我国东北黑土地保护现状及其实现路径选择研究

保护东北黑土地对于构建我国耕地保护新格局和国家粮食安全意义重大。本研究在对耕地数量、质量、生态"三位一体"视角下我国东北黑土地保护内涵解析基础上,利用2017～2019年在省域、县域和村域三个层面获取到的东北黑土地典型区域调查数据,采用统计分析、对比分析和总结归纳等方法进行实证研究,结果表明:东北黑土地耕地数量减少趋势明显,建设占用是最大威胁。质量退化现象严重,有机质补充缺乏是主要表现。生态环境不容乐观,水蚀风蚀是主要风险;其现实障碍主要源于地方政府"心口不一"、农户"有心无力"和部门间"缺乏有效统筹协调"三大逻辑本体。基于以上的研究结果,本研究认为应该从设立黑土资源保护区、建立耕地保护区域间补偿机制、加强耕地保护执法执政与督察等方面激发地方政府转变用地方式的能动性,实现对东北黑土区耕地的数量管控。从探索对耕地保护的农户给予直接经济补偿、完善耕地保护性耕作和生态保育补贴政策、建立土壤碳汇"市场化"交易机制等方面调动农户转变土地利用方式的积极性,实现对东北黑土区耕地的质量管理。从统筹整合各项涉农资金、统筹协调各类建设项目和建立政府职能部门协作体系等方面提高部门间协调机制的有效性,实现对东...     

三峡库区土地利用变化特征研究

土地利用是人类最基本的经济活动,在可持续发展的思想下对土地利用变化特征进行研究是我国近年来土地利用的重要发展趋势。以三峡库区2000年、2004年、2007年、2010年、2013年五期的TM影像数据为数据源,利用GIS技术,提取各期土地利用现状图,分析三峡库区各期土地利用类型的数量、空间分布及变化趋势,对土地利用动态度、土地利用程度的变化特征进行分析研究。分析表明:2010—2013年三峡库区总体上呈现耕地、草地、林地和未利用地面积减少,建设用地、水域面积增加的趋势;各土地利用动态度变化表现出差异性,建设用地和水域土地利用动态度较大,草地、耕地和林地动态度较小;研究期内三峡库区土地利用程度呈现增大的趋势。研究方法和结果有助于了解三峡库区近13 a来土地利用的变化特征,从而为三峡库区土地利用和土地规划的可持续发展提供参考价值。     

基于土地利用的三峡库区生态屏障带生态风险评价

[目的]揭示三峡库区生态屏障带生态风险,为库区生态风险评估及土地利用优化提供理论依据。[方法]基于遥感影像数据,运用RS与GIS技术,计算土地利用相对合理性指数,同时构建生态风险评价模型,划分高程/坡度带定量评价三峡库区生态屏障带的生态风险情况,划分生态风险等级,并对生态风险进行空间自相关分析。[结果]较低生态风险区占比例最大,为36.77%,高生态风险区及较高生态风险区主要分布在沿长江两岸建设用地及耕地较为集中的区域,土地利用相对合理性指数随高程增高逐渐变大,随坡度增大逐渐减小,研究区生态风险空间自相关分析呈现出十分显著的局部自相关性。[结论]研究区内生态风险总体呈现较低值,沿江高值区需对土地利用进行重点优化。     

基于PSR模型的三峡库区重庆段土地利用生态风险评价

土地利用变化对生态环境有着重要的影响,不合理的土地利用方式会对生态环境带来风险。采用三峡库区重庆段2010年TM遥感数据、社会经济数据以及环境监测数据,采用PSR模型构建评价指标体系,利用主成分分析法建立评价模型,对三峡库区土地利用生态风险进行评价。结果表明:三峡库区重庆段土地利用生态风险以中度风险和较低风险为主,生态风险由东北到西南逐渐减轻。区域土地利用生态环境稳定性存在明显的差异,不合理的土地利用对重庆主城九区及长寿的生态环境影响力有限;而对三峡库区腹心地带的生态环境影响较大,较低的土地利用风险压力将导致区域生态风险状态与响应值偏高。因此三峡库区腹心地带应重点予以关注,强化土地利用过程中的生态环境建设,加强环境治理与生态环境监测。研究结果可为三峡库区土地合理利用与生态保护提供参考。     

基于地形梯度的三峡库区景观生态风险特征

景观生态风险评价可以较好地反映外界压力源对生态系统的负面影响,分析景观生态风险等级在地形梯度上的分布特征,可为三峡库区生态文明建设和人类活动管控提供科学依据。利用Landsat(OLI/ETM+)2000年、2010年、2020年影像数据,采用GIS网格法、克里金插值法构建景观生态风险指数模型,选取高程、坡度、地形位指数,基于地形梯度对三峡库区景观态风险等级特征进行了研究。结果表明：(1)三峡库区景观生态风险等级分布呈现较强的空间分异特征,各景观生态风险等级面积呈现动态变化。整个研究期间,低风险区、中风险区、高风险区面积增加,较低风险区和较高风险区面积减少。(2)景观格局发生改变的区域优势分布集中在地形位指数小于1.24的区域。景观生态风险等级变化类型以稳定型为主,其次是前期变化型、后期变化型、反复变化型、持续变化型,在前期和后期景观生态风险等级转化分别呈现为“较高—高—高”“较高—较高—中”型的转换特征。(3)景观生态风险等级地形梯度特征表现为库区上游的低风险区向地形位指数大于0.62的区域扩散较多,较低风险区的分布向地形位指数小于1.03的区域集中,库区中下游的较高风险区则主要向高...     

基于综合模糊评价的三峡库区屏障带重庆段土地利用生态风险评价

土地利用变化直接影响生态过程,不同土地利用类型对区域生态风险的影响存在差异。采用三峡库区2007、2010年两期遥感数据、社会数据、经济数据以及环境监测数据,基于PSR模型构建评价指标体系,利用综合模糊评价法建立评价模型,对三峡库区屏障带重庆段土地利用生态风险进行评价。结果表明:三峡库区屏障带重庆段土地利用生态风险总体以中度风险为主,2007—2010年有恶化的趋势,其中长寿、奉节、江津、巫溪、云阳的风险等级在升高;仅有石柱以及巫山两个评价单元的生态风险等级降低。三峡库区屏障带重庆段土地利用生态风险空间由东北向西南逐渐降低。2007—2010年,高风险与较高风险区域扩大,低风险区域消失。研究结果可为三峡库区生态保护提供参考。     

耕地综合价值视角下武汉城市圈耕地保护补偿标准

以武汉城市圈为案例区域,基于耕地资源综合价值视角,从耕地经济价值、社会价值和生态价值构建耕地综合价值衡量体系,对耕地补偿标准进行了测算。结果表明:（1）武汉市耕地补偿标准最高,达2 341 182.56元/hm²,其次是黄石的1 468 146.23元/hm²,其他城市介于100~142万元/hm²,最低的是天门,仅为925 460.46元/hm²;（2）从耕地补偿标准的价值构成来看,耕地的生态价值所占比重最大,社会价值所占比重次之,经济价值所占比重最小,耕地提供了大量的生态价值和社会价值。     

2000—2020年河南省耕地利用显性转型时空特征

[目的] 研究河南省耕地利用显性转型时空特征,为北方集约粮食主产区耕地合理优化配置和可持续利用提供科学依据。[方法] 基于2000—2020年5期Landsat TM影像解译数据,构建耕地利用变化贡献度、幅度、速度模型,从显性视角定量刻画耕地数量形态和空间形态时空变化特征,并借助“3S”手段予以空间可视化。[结果] ①2000—2020年河南省耕地利用转型数量形态经历了剧烈的转型过程,耕地净减少量为5 609.93 km²,减少幅度达22.78%。 ②分阶段而言,2015—2020年河南省耕地利用转型数量变化幅度最大。 ③耕地空间形态上整体呈现以郑州为中心向外扩散的分布特征;豫中片区耕地利用转型幅度变化最大,豫西片区耕地利用转型幅度变化最小,豫北、豫南和豫东片区变化适中。[结论] 2000—2020年河南省耕地利用显性转型时空特征存在明显的规律性差异,需要重点关注耕地利用转型数量和豫中片区耕地利用转型幅度。     

近14年安徽省耕地资源安全的时空特征

[目的]探究近14a安徽省耕地资源安全时空特征,为安徽省社会经济发展和耕地保护提供依据。[方法]从耕地资源数量、质量和生态安全3个方面选取27个评价指标,构建耕地资源综合安全评价体系。[结果](1)安徽省耕地数量和质量安全程度分别呈下降和上升趋势,生态安全等级较为稳定,综合安全呈缓慢上升趋势;(2)耕地资源数量安全总体呈皖东、皖北高于皖南的空间格局;质量安全呈现皖中、皖南高于皖北的特征;生态安全表现为皖中部和皖南较低,其余较高的空间格局;综合安全与数量安全空间分布具有相似性,且在时间上,低安全等级地市呈现"集中—分散"的空间特征,高安全程度地市反之。(3)近14a安徽省耕地资源数量、质量和生态安全的主要障碍因子具有明显的时间变化特征。[结论]安徽省耕地资源安全情况不容乐观,各地区需因地制宜,提高安全保障程度。     

三峡库周区不同土地利用方式下土壤侵蚀变化特征——以重庆市璧山县为例

三峡工程水库淤积是影响三峡工程能否正常运行的一个关键问题,三峡库区周边地区的土壤侵蚀造成泥沙淤积问题对三峡工程的威胁较大;在遥感与GIS技术的支持下,通过遥感影像解译获取库周地区璧山县199年和2000年土地利用与土壤侵蚀数据,建立土地利用与土壤侵蚀的面积转移矩阵,采用景观格局指数探讨了两期土壤侵蚀的格局及变化特征.结果表明:不同的土地利用方式对土壤侵蚀有着不同的影响,土壤侵蚀的造成既与人类砍伐和开垦林地、坡耕地种植有关,也与山区的地形地貌有关;结合璧山县年来对土壤侵蚀治理的实际措施来证实选择合理的土地利用方式,以及实行天然林保护等工程对于高效利用土地资源,控制水土流失,实现区域经济的可持续发展具有重要意义;     

三峡库区2010年度土地利用现状分析

土地是一种稀缺的自然资源,一个区域各部门的生产建设都要落实到土地上,对区域土地利用现状进行全面的研究和分析,能揭示人类利用土地的广度、深度和合理程度,有助于全面分析土地利用变化的内在机理,反映生产规模、水平和特点,为土地利用结构的优化调整提供依据。基于RS与GIS技术,利用三峡库区2010年TM影像数据,获得三库区土地利用现状数据,并采用计量地理学和景观生态学的方法对三峡库区土地利用现状进行分析。结果表明:由于自然条件和社会经济条件的不同,三峡库区各区县在土地类型多样化、组合类型形式和区位指数各有差异。从库区土地利用多样化指数来看,兴山县用地类型最单一,主要以林地为主;从土地利用程度来看,渝中区土地利用程度最高;从土地利用综合指数来看,长寿区土地利用综合指数最低。文章旨在为制定保护三峡库区生态环境的相关政策提供参考和依据。