贵州典型矿区10年景观格局变化及驱动力分析

选取贵州六盘水市汪家寨煤矿为研究区域,以2000年的ETM影像、2005年的ASTER影像和2010年的ALOS影像为基础数据源,通过RS、GIS技术和景观生态学方法,对该煤矿区2000-2010年景观格局变化及其驱动力进行了研究。结果表明:2000-2010年汪家寨矿区不同景观类型间的转化主要是耕地转为工矿用地,草地,灌木,森林;景观破碎化程度越来越大,但变化不大;该矿区景观格局变化的主要驱动力是煤矿开发及农业发展及生态治理政策因子。煤矿开发及农业发展是使生态格局恶化的驱动力因子;水土流失治理政策的实施和矿区生态恢复建设的开展是使生态格局改善的驱动力因子。这些驱动因子互相影响、互相制约,共同影响矿区景观格局的变化。旨在为贵州矿产资源开发区土地资源可持续利用、生态环境修复与重建提供参考。     

长江三角洲近50年耕地数量变化的过程与驱动机制研究

长江三角洲是中国人口最密集、经济增长最快和土地集约化利用程度最高的地区之一,经济快速发展加剧的人地矛盾已经成为区域可持续发展面临的一个重要问题。论文利用近50年耕地长序列统计资料和近5年的土地详查与变更数据,研究揭示了长江三角洲高强度土地开发的特征和近50年耕地数量变化的基本过程及其空间差异,并初步探讨了耕地数量变化的主要驱动因子及其作用。研究表明,近50年来,长江三角洲地区耕地数量呈现明显的波动减少趋势,经历了由增加→急剧减少→缓慢减少→快速减少的基本变化过程,其中分别在1958～1963年、1985年前后和1993年前后出现了三次明显的耕地流失高峰,其形成机制主要是政策、经济发展和人口增长的驱动。     

黄河三角洲自然保护区国土空间变化遥感监测与评价

为了解人类活动对黄河三角洲国家级自然保护区生态环境的影响,利用2000年至2019年的卫星影像数据,分析了黄河三角洲自然保护区近20年来土地利用的变化情况,并利用开发干扰指数定量分析了土地利用变化对自然保护区的影响。得出主要结论如下:黄河三角洲自然保护区近20年土地利用变化明显,草地、耕地和未利用地等土地利用面积下降,而建设用地（城乡居民点、工矿用地）和水域湿地等面积增加。变化面积占自然保护区总面积的47.0%,减少的草地和耕地等主要转为建设用地、水域湿地,主要表现为实验区内盐田和养殖塘面积的增加。2000年以来黄河三角洲自然保护区开发干扰指数逐年增大,2005年之前人类活动干扰相对轻微;2005年至2016年人类活动干扰剧烈,自然保护区开发干扰指数增加迅速,以盐田和养殖塘的开发为主要影响因素;2016年后自然保护区的监督管理力度加大,开发干扰指数趋于稳定。人类活动干扰呈现从轻微到剧烈再到稳定的过程。     

近20 a陕北地区耕地变化及其对农田生产力的影响

陕北地区耕地开垦和生态保护与建设工程等对耕地资源的空间分布格局产生了重要影响,并进一步影响农田生产力。论文基于中高分辨率卫星遥感数据,经人机交互目视解译和实地验证,生成陕北地区1990、2000和2010年耕地现状以及前后两个10 a耕地动态数据集。利用光能利用率遥感模型,结合中分辨率、长时间序列卫星遥感数据估算陕北地区农田净初级生产力,分析耕地变化对农田生产力的影响。结果表明,陕北地区耕地面积及其生产力在研究期前10 a小幅增长,后10 a明显减少。耕地减少的最主要原因是生态退耕,城市化也是耕地减少的原因之一。总体而言,20 a来,陕北地区耕地资源总面积净减少42.56%;受耕地面积变化的影响,同期农田净初级生产力下降了41.90%。研究对于评估陕北地区耕地安全和粮食安全,指导区域土地利用科学规划,具有重要意义。     

近10年来长江下游地区耕地动态变化特征

基于遥感资料和GIS分析,对1988～1998年长江下游地区耕地与其他土地利用类型之间相互转变数量特征,以及耕地变化强度、耕地流失强度的区域分异特征进行了分析和描述,对耕地变化导致的环境效应进行了初步探讨。研究结果表明:①1988～1998年,耕地与林地、灌丛、水体之间的转变,对其数量动态变化起着主要作用,在上述转变过程中,耕地总体表现出数量明显减少、质量降低的趋势;②农田向城镇的单向转移,体现了区域快速城市化对耕地的侵占过程,从空间分布看,该过程主要体现于上海、苏锡常地区、南京、杭州等城市化过程最为剧烈的地区;③长江下游地区1988～1998年耕地年均流失率为0.77%,流失的主体部分是位于长江三角洲和巢湖平原自然条件优越、水利灌溉配套设施完善的传统优质耕地,新形成的部分则主要来自于滩涂湿地开垦及低山丘陵地区毁林开荒。总体而言,长江下游地区耕地流失体现在数量锐减、质量下降两个方面,并伴随着一系列生态破坏问题的出现。     

常熟市耕地占用与经济增长的脱钩(decoupling)评价

论文利用常熟市1985-2005年的建设占用耕地和相关经济数据,分析了耕地占用与经济增长之间脱钩(decoupling)的机理和原因。揭示出：①建设占用耕地对于经济增长的贡献主要来自于耕地占用引起的经济增长中土地、劳动和资本投入的增加,因而两者关系密切;②但当经济增长出现转型,技术进步成为经济增长主要动力时两者会出现脱钩。此外,加大经济增长中的资本和劳动投入,发挥它们对于土地投入的替代作用也可以促使耕地占用与经济增长脱钩;③ 1993-1999年和2000-2005年,常熟市耕地占用与经济增长(非农GDP)的脱钩指数分别为0.319和0.671,均有脱钩发生;④1993-1999年,常熟市耕地占用与经济增长脱钩的主要原因是第三产业比重的大幅度提高和资本、劳动投入的大幅度增加;2000-2005年,常熟市耕地占用与经济增长脱钩的主要原因是技术进步对于经济增长的贡献大幅度提高。由此可以看出,耕地保护与经济增长并非是一种两难选择,加大耕地保护力度不一定会影响经济的发展。     

四川省森林资源动态变化及其影响因素分析

四川省森林资源在长江上游生态屏障建设和长江经济带发展中具有举足轻重的地位,其动态变化特征及其影响因素对区域生态文明建设乃至全国生态安全格局具有重要的理论和现实意义.针对四川省近20 a森林资源动态变化,选取森林面积、人均森林面积、森林蓄积量、活立木蓄积量、人工造林面积5个森林资源指标,GDP、人均GDP、年末常住人口、城镇化率4个社会经济因素指标,以及年平均降水量、年平均相对湿度、年平均气温和森林火灾总面积等自然因素指标进行相关性分析.结果表明:四川省GDP、人均GDP、城镇化率和年平均气温都对森林资源变化起正向促进作用,具体表现为城镇化率>人均GDP>GDP>年平均相对湿度>年平均气温(P<0.05),而年平均相对湿度则对森林资源的增长起限制作用;四川省施行的政策在森林资源的变化中也起到很大引导作用.根据森林面积空间变化分析,2005—2010年四川盆地西北部和川南山地区主要以增加为主,西部横断山区森林面积增加和减少的量相当;2010—2015年森林面积发生变化的区域整体向东南方向转移,主要集中在四川盆地内部.四川省耕地和草地是林地面积增加主要的来源地类,耕地和灌木是林地面积消耗最主要的地类.     

环渤海地区耕地变化及动因分析

环渤海地区改革开放20多年来得到了快速的发展,但也导致了城镇迅速扩张和耕地不断减少。根据环渤海地区20世纪80年代以来的农村社会经济统计资料、土地概查、土地详查分析和实地调查研究,对环渤海地区近20年的耕地变化态势及非农业人口增加、非农产业发展、农业结构调整、退耕与灾毁、土地整理开发复垦和土地管理政策等影响耕地减少的主要动因进行了探讨。     

2000-2009年芜湖市LUCC对植被碳储量的影响

LUCC是影响陆地植被碳循环的重要因子之一。采用2000、2005和2009年3期遥感影像解译及运用GIS技术提取芜湖市2000-2009年的土地利用变化数据,根据前人对植被NPP的研究成果,计算芜湖市土地利用变化对生态系统中植被碳储量的影响。结果表明:在2000-2005年,耕地大量转化为林地、草地大量转化为耕地等使其植被碳储量净增加了4.43×103～22.14×103t;2005年-2009年,林地大量的转移为耕地、建筑用地,耕地转为水域、建设用地等使其植被碳储量净减少了72.34×103～289.38×103t。研究结果显示,芜湖市植被碳储量总体呈减少趋势,且林地是影响芜湖市植被碳储量的主要因素。     

改革开放以来广州市番禺区景观格局变化研究

番禺区作为广州市新的发展方向,处于中国经济和社会发展的前沿。研究番禺区20年来的景观格局变化,对于其经济社会的可持续、健康发展有一定的指导意义。利用番禺区1979年、1990年、2000年的MSS、TM、ETM^＋影像,在GIS的支持下,结合景观生态学的理论分析了番禺区三个时期的景观格局及其动态变化。结果表明,20年来,番禺区的景观格局变化迅速,斑块数量和空间格局变化较大;各景观类型之间的转移明显,耕地、林地快速向建设用地、养殖水域等转变。人文因素是景观格局变化的直接驱动力,人口增长、经济发展是导致景观系列变化最根本的原因。     

农地非农化经济驱动机制的理论分析与实证研究

协调好经济发展和农地保护的矛盾是实现我国社会经济可持续发展战略的重要基础,而农地非农化又是这一矛盾的焦点,合理调控农地非农化需要掌握其驱动因素的作用机理,辨识主导因素。论文从影响土地资源部门配置的社会经济因素出发,构建了一个农地非农化经济驱动机制的理论分析框架,并应用1995～2001年省级数据进行实证分析。初步分析结果表明,人口增长、固定资产投资是农地非农化的主要推动因素;土地利用的比较效益和耕地资源禀赋是农地非农化的基础因素;地方政府的收益以及地方政府的管制应对行为与农地非农化呈正相关关系,而土地的市场化配置程度与农地非农化的面积呈负相关关系。根据上述的研究结果,文章提出了相应的政策建议。     

中国农用地整理项目安排与耕地资源分布的协调性研究

农用地整理是当前中国土地整治的重点,增加有效耕地面积、提高耕地质量和规模化程度是农用地整理的主导方向与建设目标,相应要求农用地整理项目安排应与现状耕地的数量与质量之间存在协调关系。为了从空间和时间上分析这一协调性,根据2006-2012 年农用地整理项目数据,结合全国土地利用现状和农用地分等定级成果,通过建立县域尺度下一致性模型和重心模型,从全国和省级二个空间尺度,分析了农用地整理项目安排与耕地资源在时空分布上的协调性,得到以下结论:① 全国层面上,14.4%的耕地区域安排了52.2%的整理项目,项目安排与耕地资源分布的均衡性较差;② 省域层面上,多数省份整理项目安排与耕地资源的分布较为一致;③ 各等别耕地整理比例与其耕地面积比例较为一致,优等地和低等地的整理比例逐渐上升,高等地整理比例趋于下降,中等地整理比例基本稳定;④ 各等别耕地重心及整理重心按优等地、高等地、中等地、低等地由南向北分布,优等地和中等地的整理项目安排逐渐趋于均衡化,高等地整理开展偏于其耕地重心北侧,低等地整理分布较为不均。     

“耕地总量动态平衡”政策驱动下中国的耕地变化及其生态环境效应

土地政策是影响土地利用及生态环境变化的一个重要的驱动因素。论文分析了“耕地总量动态平衡”政策对中国的耕地变化及其生态环境效应的影响,结果表明,“耕地总量动态平衡”政策对中国耕地的数量变化产生了积极作用,主要表现为:非农建设占用耕地的势头总体上得到遏制,全国及各省(市、区)基本实现耕地占补平衡,促进了农地整理工作的开展。但是,该政策对中国耕地的质量变化的影响却相反,在全国实现耕地占补平衡的情况下,耕地的总体生产能力呈下降趋势,同时,对生态环境产生了一定的负面效应。在此基础上,论文提出了重新审视“耕地总量动态平衡”政策的可行性,以“保护和提高耕地综合生产能力”替代“耕地总量动态平衡”以及根据土地资源区域差异采取不同的具体措施等对该政策加以调整的思路。     

中国耕地资源数量变化的趋势分析与数据重建:1949～2003

由于统计方面的原因,1949年以来中国耕地资源数量变化至今尚没有一个客观的描述。针对该问题,论文对1949～2003年不同时期不同来源的耕地数据系列进行分析,认为统计数据存在问题较多的时期为1960～1985年,并采用粮食产量对耕地面积进行了分时期的反演,对于1986～1996年间的耕地数量则按照全国土地利用详查统一到1996年的结果再进行反推,由此重新刻画建国以来中国耕地资源数量变化的趋势和特征,并结合不同时段耕地相关政策对耕地数量变化的驱动作用进行分析。结果表明,1949年以来中国耕地资源数量呈现波动性变化,但在1979年之前总体上是增加的,自20世纪80年代起呈现缓慢下滑,1999年后由于生态退耕等原因引起耕地数量迅速减少,由此导致的中国粮食安全问题与耕地安全问题值得关注。在经过一段快速的大规模生态退耕时期后,中国生态退耕速度将逐步趋缓,耕地安全与粮食安全将会成为影响中国耕地数量变化的主要问题,严格的耕地保护政策势必将贯彻下去,预计2010年后中国的耕地资源数量将趋于稳定。     

基于系统动力学的区域耕地压力指数研究

论文采用系统动力学的研究方法,运用Vensim软件建立区域耕地压力系统动力学模型,通过仿真技术预测湖北省2000—2020年耕地面积、粮食产量、耕地缺口、耕地压力指数等的变化趋势,并通过设置4种不同情景,模拟仿真湖北省耕地压力指数的变化。得出:①在粮食单产、科技水平受限,总人口、人均粮食消费量不断上升的状态下,湖北省的耕地缺口在未来一段时间将不断加大,耕地压力指数不断增高,耕地安全受到严重威胁;②合理调整耕地保护政策对耕地安全具有积极意义,确保每年耕地增加幅度保持在10%以上、耕地减少幅度控制在10%以内,才能保证湖北省的耕地在未来20 a内保持在安全状态。     

生态退耕前后张家口市耕地变化及影响因素识别

耕地变化与相关土地政策密切相关,为揭示生态退耕政策实施前后,耕地变化特征及其影响因素的差异性,该研究以北方农牧交错区——张家口市为例,分析了生态退耕前后（1989—2000年和2000—2015年）耕地变化特征。在此基础上,应用多项Logistic回归模型研究了耕地变化的影响因素。研究结果表明：1）耕地面积由1989年的1 090 031.02 hm²减少到2015年的924 647.32 hm²,持续减少了15.17%,特别是生态退耕后,耕地减少速度加快;但耕地仍然集中分布在张北县、康保县、沽源县。2）生态退耕前后,耕地转出与转入并存。与生态退耕前相比,生态退耕后耕地转换变化总面积增加121 695.72 hm²,其中转出面积增加占88.72%;耕地主要转换去向由草地（17 063.59 hm²）、建设用地（9 007.00 hm²）、林地（8 932.72 hm²）和园地（5 981.19 hm²）,变为林地（51 902.41 hm²）、园地（40 311.23 hm²）、草地（32 292.66 hm²）和建设用地（23 152.11 hm²）。3）生态退耕前后,耕地转换变化的影响因素不同。退耕前,海拔和坡度分别是耕地转为园地、林地和转为草地、建设用地的主导因素;退耕后,耕地转化的影响因素多样化,海拔仍是耕地向园地转换的主导影响因素,人均GDP变化和到最近道路距离分别成为耕地转为林地、草地和转为建设用地的首要因素。基本农田保护区和自然保护区对耕地转为园地、林地和草地也起着重要作用。研究结果能为张家口市耕地保护、生态环境保护及经济社会协调发展提供科学依据。     

中国耕地多功能管理的实践路径探讨

论文立足城乡居民生存与发展需求,试图从耕地多功能角度探寻我国耕地保护的可能出路。在理解耕地多功能内涵的基础上,通过梳理耕地功能利用发展过程提出,解决耕地功能利用外部性问题,引导耕地功能利用合理竞争,从而优化耕地功能利用的社会效用是耕地功能管理的核心问题。据此,将耕地功能管理分为单功能管理与多功能管理两种模式。其中,耕地单功能管理是城乡居民需求发展过程中耕地资源管理的过渡阶段,而耕地多功能管理是耕地资源管理的发展方向。然后,就我国耕地保护、 荷兰及美国农地保护的特点分别对以上两种模式进行了实证。最后,在耕地功能管理国际比较的基础上,综合荷兰与美国的实践经验及我国的特殊性,设计了我国耕地多功能管理的实践路径。     

耕地流转农户行为影响因素的实证分析——基于江西省1396户农户耕地流转行为现状的调研

论文利用江西省42个县(区)74个行政村1396户农户的抽样调查数据,通过建立耕地流转行为与各自变量的Logistic回归计量模型,从家庭特征因素、家庭经济因素和资源禀赋因素三方面分析了农户耕地流出和流入行为的影响因素。研究表明:外出打工对耕地流出影响最大,是农户耕地流出的最大驱动力;而经济收入与耕地流转是互为因果的关系,耕地流入户的经济收入存在明显低于流出户的经济收入的趋势;地形特征对耕地流出行为有明显影响,地形越平坦,越容易流出,同样耕地越破碎,越不易被流入户接受。     

基于粗糙集和支持向量机的标准农田地力等级评价

标准农田是耕地的精华,是确保国家粮食安全的关键。科学评价标准农田地力等级对标准农田培肥和土壤改良有着重要意义。将粗糙集(Rough Set,RS)理论和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)相结合,提出了基于RS和SVM的标准农田地力等级评价方法,同时,利用遗传算法的并行搜索结构和模拟退火的概率突跳特性,提出了GASA优化SVM参数算法。该方法首先在确定标准农田地力等级评价指标的基础上,利用地力调查样本数据及传统的指数和法评价结果构建RS决策表,应用RS穷尽算法对决策表进行约简,剔除冗余的评价指标,然后用约简后的评价指标作为SVM的输入,运用GASA优化SVM参数算法对SVM进行训练,建立标准农田地力等级的RS-SVM评价模型。应用该方法对温州市鹿城区标准农田地力等级进行评价,与未用RS约简的SVM模型和BP神经网络模型评价结果进行对比,SVM模型和BP神经网络模型的输入指标数均为15个,其评价正确率分别为100%和90%;RS-SVM模型的输入指标数为14个,其评价正确率分别为100%,结果表明,该方法通过RS约简评价指标后,SVM评价精度并没有降低,但降低了SVM输入向量维数和计算复杂度,提高了训练效率;SVM 用于标准农田地力等级评价,具有比BP神经网络更高的评价精度,可有效用于标准农田地力等级评价,为耕地地力评价提供了新方法。     

基于遥感和GIS的黄河三角洲盐化土地动态及其驱动力分析

基于黄河三角洲3期遥感影像,以垦利县为研究区,综合运用RS与GIS技术,通过构建土地盐化指数、土地盐化综合指数、土地变化驱动力重心与向量模型等,对研究区1987-2007年的盐化土地动态及其驱动力进行定量分析。研究结果显示:垦利县的土地盐化程度呈现了重-轻-重的变化趋势,区域内盐化程度由沿海向内陆依次递减;且以黄河为轴线对称分布,黄河沿岸以及地势较高的西南部盐化程度较低。重度盐化土地先减后增;中度持续减少,轻度则是先增后减。海洋和黄河相互作用影响着垦利县的水盐运动,是该区土地盐化动态的内在驱动,而人类活动的影响以土地利用类型转化的形式表现,是土地盐化动态的外在驱动力。研究为区域盐化地治理和农业可持续发展提供了科学依据,对黄河三角洲土地资源的可持续利用有积极的理论和现实意义。