荒漠绿洲区“三生空间”用地与生态系统服务价值的动态变化

[目的]研究乌鲁木齐市“三生空间”用地与生态系统服务价值(ESV)的动态变化。[方法]基于乌鲁木齐市1990、2005和2018年3期遥感解译数据，建立“三生空间”分类体系，从面积与功能值方面进行分析，再利用基尼系数、空间异质系数、社会经济调整系数、资源稀缺系数构建适用于研究区的ESV模型，分析乌鲁木齐市1990—2018年“三生空间”及ESV的时空动态变化。[结果]1990—2018年生产空间面积表现为先增长后减少的态势，累计减少16.62 hm²;生活空间面积呈不断增长趋势，主要源于生产空间优质耕地的转移；生态空间面积呈不断减少的趋势，29年间共减少了396.65 hm²。生产空间功能总值处于增长的状态，变化幅度小，增幅17.38%;生活空间功能总值呈不断增长的趋势，2018年的功能总值是1990年的2.8倍；而生态空间功能总值为减少状态，减幅4.04%。乌鲁木齐市生产空间1990—2005年分布差距大，2018年才得以改善；生活空间分布差距悬殊；生态空间分布绝对均衡。29年间乌鲁木齐市ESV呈显著时空变化，草地、冰川雪地等高生态价值区域...     

资源型城市“三生空间”土地利用变化及其风险和价值研究

【目的】以大庆城市边缘区为研究对象,在生产空间、生活空间和生态空间(“三生空间”)视域下,探究资源型城市土地利用及其风险和价值时空变化特征,为维护区域生态安全提供保障。【方法】基于1980、1990、2000、2010、2020年共5期多源数据,利用地学信息图谱、时空立方体模型、局部空间自相关分析等方法,分析“三生空间”土地分布特征、土地利用转移规律及风险-价值时空异质性、空间关联性,探讨人类活动对“三生空间”变化的影响、“三生空间”耦合协调发展趋势以及土地未来发展路径。【结果】研究区“三生空间”面积从大到小依次为生态空间、生产空间、生活空间。其中,生产空间与生态空间之间的转移最为活跃,1980—2020年面积为418.44 km²。研究区景观生态风险与生态系统服务价值指数呈上升趋势。矿区内呈现高风险、低价值特征。矿区外呈现低风险、高价值特征。【结论】受人口数量、油田开采与产业产值等人为干扰因素的影响,矿区内“三生空间”失调,矿区外“三生空间”协调。大庆城市边缘区在生态环境建设过程中应以缩小矿区内外差异为首要任务,加强各区政府与油田管理局之间的协作机制,使矿区内外...     

长吉图地区“生产—生活—生态”空间生境质量时空演变分析

该研究基于生产、生活、生态空间分类体系分析研究区2000—2020年的土地利用变化,并通过InVEST模型量化生境质量的时空变化过程。结果表明:1) 2000—2020年,研究区生产空间的面积增加183.8 km²,生活空间的面积增加489.62 km²,生态空间的面积减少750.19 km²;2) 2000—2010年,研究区“三生”用地转型以生态空间向生产空间转移为主,共转移1 979.91 km²,2010—2020年,以生产空间向生活生态空间转移为主,共转移1 192.59 km²;3) 20年来,研究区生境质量指数分别为0.644、0.648和0.633,生态环境逐渐恶化。在时间变化上,生境质量高值区由19 382.75 km²增至21 058.6 km²,又减至18 923.25 km²;良好生境质量区由26 793.67 km²减至25 286.1 1 km²     

区域农田生态系统碳足迹时空演变研究——以黑龙江省为例

为区域低碳农业和生态振兴提供数据支持，助力我国“双碳”目标的实现，以黑龙江省为例探究区域农田生态系统碳动态特征，基于2000—2020年黑龙江省13个地级市的农业生产投入等数据，构建农田生态系统碳足迹模型，分析黑龙江省农田生态系统碳足迹时空变化，并利用ArcGIS分析农田生态系统碳排放的空间相关性。结果表明:黑龙江省农田生态系统碳吸收和碳排放呈现上升趋势，碳足迹呈现波动变化特征，空间上均为“西南高、东北低”的分布格局。综上，黑龙江省农田生态系统表现为碳生态赤字，发挥碳源功能，2010年起碳生态盈亏呈现增长趋势，表明碳源功能逐渐减弱。由此有针对提出加强田间管理、实现农田固碳减排的策略建议。     

黄土高原三生空间演变及驱动力分析

黄土高原是我国重要的生态屏障区，开展三生空间研究对推进该地区的生态文明建设具有重要意义。基于土地利用数据，构建了生产-生活-生态空间功能性土地分类体系，揭示了1980—2018三生空间格局分布及演变特征，应用地理探测器分析了三生空间变化的驱动因子。结果表明：(1)黄土高原地区主要以生态空间为主体，生产空间主要聚集于东南部，生活空间集中于快速发展的重要城市，生态空间主要分布于西部及中部地区。(2)生产和生态空间在黄土高原的中西部地区的变化均较为剧烈，生活空间的扩张主要集中在各大城市。(3)社会经济因素对三生空间的演变有较为显著的影响。人口是影响生产空间面积变化的主要因素；农林牧渔业总产值对于生活空间面积的限制作用较强；财政收支对生态空间的解释力较强。这些因子之间的交互作用对三生空间的影响都大于单个因素。结果能够为未来黄土高原地区生态系统持续健康发展提供良好的借鉴，并为推进三生空间协调发展提供决策参考。     

黄河流域甘青段生境质量时空特征及其地形梯度效应

区域生境质量是生态系统服务功能和生态系统健康程度的重要体现，明确不同地形梯度下黄河流域甘青段生境质量变化量的增益减损，对该地区经济发展和生态保护的“双赢”政策具有重大意义。本研究运用InVEST模型评估了1990、2000、2010年和2020年黄河流域甘青段生境质量的时空变化以及不同地形梯度下生境质量的增益减损情况。结果表明： 1990、2000、2010、2020年黄河流域甘青段年均生境质量指数分别为0.775、0.774、0.774、0.778，呈先小幅下降继而显著上升趋势，空间上呈“东西增强、中部减弱”的态势，且增益面积大于减损面积。1990、2000、2010、2020年区域生境退化度指数分别为0.015 14、0.015 23、0.015 24、0.014 78，呈先小幅上升继而明显下降的趋势，空间上表现为生境退化区面积高于生境优化区面积，退化区集中在甘肃省。黄河流域甘青段生境质量总体表现为在地形梯度最低等级（Ⅰ级）时最差，最高等级（Ⅴ级）时最好，其中高程为Ⅲ级时最高，坡度为Ⅳ级时最高。除高程外，黄河流域甘青段生境质量在各地形梯度下总体表现为Ⅰ级时增益最优，Ⅴ级时减损最大，其中在坡度Ⅴ级时处于完全减损状态。生境质量的时空特征及地形梯度效应可为黄河流域甘青段生态保护政策的制定和生态修复工程的实施提供科学依据。     

协同视角下乡村"三生空间"演变轨迹与格局重构

乡村"三生空间"的协调发展和格局重构有利于推进乡村振兴.通过构建"三生空间"分类体系,以重庆市綦江区高庙村和团结村为研究对象,采用"三生空间"转移矩阵、重心迁移、耦合度和耦合协调度等方法,对研究区2010～2018年"三生空间"的演变轨迹进行了分析,并探讨了乡村"三生空间"格局的重构.结果表明:(1)从面积变化上来看,生产空间面积持续减少,生活空间面积有所增加,生态空间面积波动较大,主要是生产空间和生态空间之间的相互转化.(2)从重心迁移的角度来看,生产空间和生态空间整体由西向东迁移,生活空间由东北向西南迁移,生活空间迁移距离较远.(3)研究区"三生空间"总体处于"磨合—基本协调"的水平.(4)生产空间重构以产业发展为着力点,优化产业结构;生活空间重构着重改善人居环境,推动传统单一的生活空间向"生活—生产"复合空间转变;生态空间重构以划定山水林田湖草边界为主,保护乡村生态环境.     

协同视角下乡村“三生空间”演变轨迹与格局重构

乡村"三生空间"的协调发展和格局重构有利于推进乡村振兴。通过构建"三生空间"分类体系,以重庆市綦江区高庙村和团结村为研究对象,采用"三生空间"转移矩阵、重心迁移、耦合度和耦合协调度等方法,对研究区2010～2018年"三生空间"的演变轨迹进行了分析,并探讨了乡村"三生空间"格局的重构。结果表明:(1)从面积变化上来看,生产空间面积持续减少,生活空间面积有所增加,生态空间面积波动较大,主要是生产空间和生态空间之间的相互转化。(2)从重心迁移的角度来看,生产空间和生态空间整体由西向东迁移,生活空间由东北向西南迁移,生活空间迁移距离较远。(3)研究区"三生空间"总体处于"磨合—基本协调"的水平。(4)生产空间重构以产业发展为着力点,优化产业结构;生活空间重构着重改善人居环境,推动传统单一的生活空间向"生活—生产"复合空间转变;生态空间重构以划定山水林田湖草边界为主,保护乡村生态环境。     

黄河下游地区国土空间动态变化及生态服务功能交叉敏感性研究

为分析不同国土空间转换类型对生态系统服务影响程度的差异性,以黄河下游地区167个县区为研究单元,利用1990、2000、2010年和2018年四期土地利用变化遥感监测数据,在对国土空间进行分类识别的基础上,分析黄河下游地区国土空间时空变化特征,利用优化的交叉敏感性系数模型探讨国土空间动态变化对生态服务价值的影响并划分敏感性分区。结果表明：1990—2018年黄河下游地区国土空间转换幅度较为剧烈,生产空间整体收缩,生活空间显著扩张70.56万hm²,生态空间减少29.3万hm²;生态服务价值总量不断增加,共增加206.70亿元,地均生态服务价值变化幅度较小;交叉敏感性系数较高的是工矿生产空间与水域生态空间、水域生态空间与城镇生活空间,其他生态空间与农村生活空间、城镇生活空间的转换缺乏敏感性;不同转换的交叉敏感性分区在布局上存在差别,农业生产空间和水域生态空间转换的高敏感区集中在周口市和商丘市,农业生产空间和城镇生活空间转换的中、高敏感区主要分布在泰沂山脉沿线、黄淮平原腹地。研究表明：优化的交叉敏感性系数模型用系数的正值和负值表示不同转换类型对生态服务价值的促进和抑制效果,较为清晰地反映了不同国土空间类型之间的净转换对生态服务价值的影响程度。     

旅游型城镇三生空间功能识别与分析——以吉林省长白山二道白河镇为例

识别和分析土地利用的多功能,有助于明确区域土地特点、功能和发展方向,对实现区域土地资源可持续利用具有重要理论和现实意义.基于三生空间视角,以典型旅游型城镇二道白河镇为例,构建以生态系统服务价值为基础的三生空间功能定量测度模型.结果表明,生产、生活、生态空间的高值区面积占比分别为2.02％、1.42％、94.34％,其中旅游生产空间价值量的高值区以长白山天池为核心形成3个旅游资源聚落;城镇生活空间价值量的高值区主要集中在二道白河镇中心城区、红丰村、铁北村;生态保育空间价值量的高值区主要分布在长白山国家级自然保护区大部分区域及保护区东部、东北部.     

山东省土地利用变化的生态系统服务交叉敏感性评价

为解决土地利用变化所引起的生态环境质量下降问题,基于山东省2009年、2015年和2020年3期土地利用变更调查数据,采用改进的交叉敏感性系数,系统分析土地利用变化的生态系统服务交叉敏感性。结果表明:1)2009—2020年,山东省土地利用变化明显,尤其是农田、森林和建设用地之间的转换;2)山东省生态服务价值先小幅下降,后大幅度升高,生态环境呈良好发展趋势,但生态服务价值的空间分布区域差异较大;3)山东省土地利用变化的生态系统服务交叉敏感性受城镇扩张和退耕还林、还湿等相关政策的影响较大,2009—2015年,水域、森林、农田向建设用地的转换均较为敏感;2015—2020年,农田向森林和水域转换较为敏感。山东省应统筹考虑城乡发展、生态保护和粮食安全,结合“碳达峰、碳中和”目标,制定符合实际的土地利用政策措施,构建生态安全格局,优化国土空间。     

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...     

江苏省绿地生态系统服务价值时空动态变化特征

江苏省作为我国城镇化快速发展的区域之一,土地利用变化剧烈,其绿地空间格局及生态服务价值受建设活动影响显著。探明江苏省绿地空间格局及其生态服务价值时空变化特征,可为绿地空间景观格局规划与国土空间管控提供科学依据。以江苏省为研究区,以2000—2020年中5年为1期的土地利用数据作为基础,运用土地利用动态度和利用土地利用转移矩阵分析研究区土地利用类型的动态变化特征;通过对相应景观格局指数的研究来反映绿地系统的结构与生态过程的联系;通过生态系统服务价值评价方法对江苏省绿地生态系统的服务价值进行评估,由此得到江苏省生态系统服务价值时空动态变化特征。结果表明,研究期间江苏省绿地中有林地和高覆盖度草地为主要优势类型,绿地总面积呈下降趋势,降幅为20.30%;江苏省绿地景观格局指数变化明显,绿地景观分布不均匀,均衡程度被破坏,多样性下降,总体趋于破碎化;江苏省绿地ESV总体呈下降趋势,研究期内共减少15.75%;绿地高ESV地区主要分布在江苏省北部和西南部,2020年江苏省绿地系统ESV最高的城市是南京市;总体下降最多的城市是盐城市。江苏省绿地及其生态系统服务价值时空变化呈现明显的地域差异。研究结果...     

2010—2017年郑州市"三生空间"时空演化分析

基于土地利用、DEM等数据,借助ArcGIS、Excel等软件操作平台,采用转移矩阵法,从时空格局、不同海拔高度、时空转型3个方面对2010—2017年郑州市“三生空间”时空演化作出分析。结果表明,2010—2017年郑州市生产空间呈大面积缩减趋势,面积占比下降8.13个百分点,生活空间和生态空间面积均呈增加趋势,面积占比分别增加5.21和2.92个百分点。从不同海拔高度上来看,2010—2017年间,生产空间在海拔低于1 200 m的区域内呈减少趋势;生活空间在海拔低于1 200 m的区域内呈增加趋势;生态空间在海拔为200～1 200 m的区域内呈增长趋势。郑州市“三生空间”之间的转换较为频繁,尤其是生产空间与生活空间、生产空间与生态空间的相互转化量较大。     

县域三生空间多尺度划定与功能主导性研究

[目的]以湖口县为例,探索分析三生空间的尺度依赖性与功能主导性,为县域国土空间规划的科学编制与国土空间的可持续利用提供借鉴.[方法]采用多尺度格网分析、综合指标体系评价法.[结果](1)湖口县三生空间生产空间占比最大,生态空间占比第二,生活空间占比最小.生态空间主要集中分布于县域东南部和西部,生产空间主要分布于县域中部,生活空间集中分布于县域北部主城区和各乡镇镇区;(2)三生空间的地类构成呈明显差异,生态空间地类构成较为统一集中,生产空间和生活空间地类构成更为分散多样;(3)三生空间划分总体上对尺度依赖性较低,生态空间和生产空间的划分尺度依赖性较小,生活空间的划分尺度依赖性较大;(4)湖口县三生空间主导功能一般明显及以下区域面积占44.41％,而主导功能明显与极明显区域占27.58％,说明湖口县国土空间主导功能还不够显著,有较大优化空间.[结论]从土地功能视角构建三生空间评价体系,基于GIS空间分析功能多尺度划分三生空间,能科学揭示县域三生空间的尺度依赖性、功能主导性特征.     

汉中市三生空间结构演变分析——以2000—2018年为例

本文选取汉中市为研究对象,以汉中市三生空间的分类理论为依据,从国土空间数量、转移矩阵、景观格局指数动态分析汉中市国土空间结构的演变。结果表明：在2000—2018年期间汉中市三生空间面积中,农业生产用地、草地生态用地和林地生态用地面积占比皆超过了90%,但是总体上呈现逐年下降的趋势。从2000—2018年汉中市18a国土空间转移特征来看,农业生产空间的变化比较明显;生活空间主要是转入面积比较多,转出面积很少;林地生态空间是草地生态空间、农业生产空间增加的主要来源。因此,在汉中市经济发展的快速阶段,要加强对土地资源的合理利用,促进生态系统的持续改善,从而实现汉中市经济的可持续发展。     

朝阳县“三生”空间冲突演化及其生态修复策略研究

定量探讨“三生”空间之间冲突及其演化趋势，可为国土空间管控和国土空间规划编制提供科学依据。基于朝阳县土地利用的主导功能及性质，将朝阳县土地分成生活生产空间、生态生产空间、生产生态空间和生态空间4大类型，使用景观生态指数方法构建空间冲突指数，对2010年、2020年朝阳县“三生”空间冲突的区域和强度进行识别。结果表明，2010～2020年朝阳县生产生态空间基本稳定，生态空间与生产生态空间面积增加，生活生产空间面积减少，生态空间和生态生产空间通过占用生活生产空间进行快速扩张；“三生”空间整体态势良好，冲突减弱，可控区域增加，冲突程度从大到小依次为：生态空间>生产生态空间>生态生产空间>生活生产空间。针对评价结果提出了“三生”空间生态修复策略。     

生态补水驱动下白洋淀生态系统服务演变趋势

自20世纪八九十年代以来水利部、河北省先后开展了近50次生态补水,成为缓解白洋淀水位下降、减少生态空间萎缩和修复生态系统功能的重要措施。为进一步揭示补水措施对淀区生态系统服务功能的影响,基于白洋淀1991、1996、2005年和2015年4期遥感数据,利用InVEST模型和市场价值法对白洋淀碳储量、栖息地质量、物质生产和文化4种服务功能进行了时空分布定量评估。研究结果显示,受多重人类活动和气候变化等影响,芦苇草地和水域面积占比下降20%,且深水区面积占比显著减少;研究期内白洋淀栖息地质量平均得分从20世纪90年代的0.63下降到2015年的0.49,下降趋势显著;平均碳密度1991-2005年稳定在32.33 t·hm^-2左右,但2015年下降到30.23 t·hm^-2,与芦苇草地面积减少有关;物质生产和文化功能均随着时间变化呈现较明显的增加趋势。总生态系统服务平均得分从20世纪90年代的0.80~0.82,逐步增加到2005年的0.93,到2015年降低到0.79。从整体上看,白洋淀生态补水工程在一定程度上维护了其生态系统服务功能,但生态服务的高值区域斑块化更为明显。未来可进一步深化白洋淀生态系统服务对补水策略的动态响应和权衡模式研究,科学支撑湿地生态水利管理决策。     

长株潭都市圈“三生空间”用地转型及生态环境效应

在构建“三生空间”用地类型划分体系的基础上综合运用土地用地转移矩阵、生态环境质量指数及土地利用转型生态贡献率等方法,定量分析2000—2020年长株潭都市圈“三生空间”用地的转型特征及其生态环境效应。结果表明,2000—2020年,长株潭都市圈“三生空间”用地中生态用地为主要用地类型,生活用地和生产用地数量动态变化幅度大;从“三生空间”用地转型结构来看,以农业生产用地和林地生态用地的相互转化为主导,同时农业生产用地和林地生态用地大量转为工矿生产用地和城镇生活用地;长株潭都市圈生态环境质量总体呈逐渐减缓的下降趋势,其中2005—2010年恶化程度最突出,研究期内低质量区和较低质量区不断扩张;影响生态环境改变的主导因素是农业生产用地和林地生态用地的相互转换以及城镇生活用地和工矿生产用地的对外扩展侵占了大量的林地生态用地。     

基于“三生空间”的区域国土空间利用质量及耦合协调度评价——以苏南城市群为例

国土空间利用质量是当前研究的热点问题,研究从经济社会可持续发展对国土空间利用的要求出发,将国土空间划分为生产空间、生活空间和生态空间,从国土空间的现实状态以及经济发展、社会和谐的保障作用和支撑能力等方面构建国土空间利用质量评价指标体系,运用熵值法和综合评价等方法,对2005—2014年苏南城市群国土三生空间利用质量及其耦合协调度的时空分异特征进行评价和分析.结果表明:苏南城市群的国土生产和生活空间利用质量均呈上升趋势,而国土生态空间利用质量呈整体下降趋势;国土空间利用综合质量及其协调度均呈现上升的趋势,但整体上国土三生空间利用质量耦合协调度不高,仅南京处于基本协调类型;国土空间利用质量整体上呈现出南京苏州无锡与常州镇江两个不同质量水平的区域分异特征.各类利用质量相对较低区域,在保持其农业生产优势的同时,应进一步通过产业转型升级发展,提高国土空间利用的生活质量,减少污染排放来提高国土空间利用的生态质量.