欠发达山区土地资源生态安全评价研究——以湘西南武冈市为例

土地资源生态安全的量度,是进行区域生态建设的有力依据.在研究土地与生态科学相关理论的基础上,运用系统分析法,构建了一套包括土地资源自然、土地资源经济和土地资源社会5个子系统,6个状态层,24个具体指标,符合欠发达山区土地资源生态安全评价的指标体系.根据该指标体系,文章采用以层次分析法(AHP)为主的数学方法对武冈市土地资源生态安全进行评价,为武冈市土地资源生态安全建设指明了方向.     

基于RS的城市土地集约利用评价方法研究

论文建立了以遥感数据为主要数据源的城市土地集约利用评价指标体系,对城市土地利用遥感影像(IKONOS)特征进行分析,介绍评价指标遥感信息解译方法。在以遥感为主结合调查获取所有指标信息的基础上,应用综合评价和人工神经网络(ANN)模型对城市土地集约利用进行评价,通过评价结果比较,发现人工神经网络模型能够反映自变量和因变量之间的复杂非线性关系,是一种可行的评价方法。因此,论文构建基于遥感和人工神经网络(ANN)作为城市土地集约利用评价的方法体系,并应用其对石家庄市土地集约利用水平进行了评价。实践证明,这种体系构建评价方法更具时效性,实用性更强,工作更快捷、方便,评价结果更为客观。     

面向生命周期评价的土地利用生态影响评价方法

初步建立了面向生命周期评价(LCA)的适合我国土地利用生态影响评价的指标、特征化因子和影响大小计量模型.评价指标包括土地利用时间、面积、净初级生产力、土壤有机质含量和地形坡度.分别研究确定了基于NPP、土壤有机质含量和地形坡度的特征化因子及其当量系数.提出了基于顶级群落理论的土地利用生态影响评价计量模型.案例应用表明,提出的方法可为我国开展土地利用的LCA提供初步的技术框架和相关参数.     

土地利用规划环境影响评价指标体系实证研究

在前人研究的基础上,针对目前土地利用规划环评指标间存在的信息重叠问题,以安徽省当涂县为例,运用SPSS软件基于相关性分析探讨了土地利用规划环评指标体系的建立,并在此基础上运用综合指数对当涂县土地利用规划方案进行评价。结果表明:(1)基于常用的指标体系建立思路(环境影响识别-确定指标体系构建原则-建立指标),增加原始指标定量筛选环节,将能有效避免指标间信息重叠现象的产生,指标的独立性更高;(2)2005年当涂县土地利用规划环境影响评价综合指数为0.734 1,环境、资源、生态及社会经济分项指数分别为0.259 6、0.099 3、0.165 7、0.209 5。规划方案实施后,到2020年全县环境、资源、生态及社会经济分项指数分别为0.304 6、0.107 2、0.256 0、0.327 2,均有不同程度的提高,规划方案可行。     

基于Fuzzy-ANP的三江平原湿地社会效益评价

湿地是一种重要的生态旅游资源,为了更好地对其进行开发与保护,提出了侧重于社会生态旅游资源效益评价的模糊网络耦合模型(Fuzzy-ANP)。该模型通过分析相关理论、查询有关文献、咨询专家等方式获得评价指标,建立评价指标体系,运用网络分析法(ANP)综合考虑各指标间的相互影响,来确定评价指标权重。采用模糊综合评判法计算各指标相应隶属度,得到社会效益分值。通过对三江平原湿地蕴含的社会效益的实例分析,结果表明,三江平原湿地社会效益中,附近区域发展状况及休闲娱乐效益最突出,文化教育科研效益最低。社会效益评价研究将对未来三江平原湿地生态旅游资源的开发、保护与可持续发展提供理论基础。     

杭州市土地资源承载力评价及其协调发展

土地资源承载力是区域协调发展的重要指标,基于驱动力-压力-状态-响应的研究框架构建杭州市土地资源承载力的指标体系,并运用熵权TOSPSIS方法对杭州市2009—2017年土地承载力及其各子系统水平进行评价,同时引用障碍度模型对杭州市土地承载力的障碍因素进行诊断,最后采用耦合协调模型对杭州市承载力子系统内部的耦合协调性进行了研究。结果表明：（1）在2009—2017年杭州市土地资源承载力的评价结果呈波动上升趋势,评价年限内土地承载力整体水平处于中级状态,但距离优质承载力仍有一定的差距;（2）从2009年到2013年,障碍度因素主要集中在驱动力系统和压力系统,2014—2017年,障碍度因素主要集中于状态系统和驱动力系统;（3）在研究区间内杭州市承载力系统整体的耦合协调度较好,但距离优质协调仍有不小的差距,其中承载力系统耦合度总体较高,除2009年处于拮抗级别外,其他年份均处于高水平耦合级别,并且在研究年份内各年的耦合度评价结果均高于耦合协调度评价结果,同时评价区间内系统耦合协调度变化大致呈“初级协调到良好协调再到初级协调”的态势。     

“丝绸之路经济带”中国段土地利用系统安全性评价及阻力分析

在构建土地利用系统安全性评价指标体系的基础上,结合基于TOPSIS算法的DPSIR模型对2006—2015年"丝绸之路经济带"范围内中国九个地区进行土地利用系统安全性分析。同时借助障碍度诊断模型分析影响区域系统安全性提升的阻碍因子,并运用最小方差法(LSE)对区域土地利用系统进行系统阻力类型划分。结果表明:(1)研究区域土地利用系统安全指数全部位于0.20—0.60,即处于不安全状态和临界状态,距离安全状态仍有一定差距。(2)不同阻碍因子对不同地区影响作用有所不同,障碍因子由经济发展、社会投资、技术等基础方面转向土地资源和环境生态等方面,未来应针对不同地区的不同障碍因子制定具有差别化的缓解土地资源环境压力的政策。(3)研究期初和期末的区域土地利用系统阻力主要分为四系统阻力模式、五系统阻力模式,大部分研究地区由期初的D-S-I-R阻力型转变为期末的D-P-S-I阻力型,压力子系统阻力作用越来越突出。     

基于前向神经网络的广义环境系统评价普适模型

为了建立由水环境、空气环境、生态环境、水资源环境、灾害环境、遥感环境、社会经济环境等不同环境系统组成的广义环境系统评价都能普适、通用的神经网络模型,针对BP神经网络因收敛速度慢、易于陷入局部极值而使实用性受限的缺陷,提出以双极性sigmoid函数作为网络隐层节点(神经元)的激活函数,而网络输出为所有隐层节点输出的线性求和的前向神经网络的广义环境系统评价模型.在设置广义环境系统指标参照值和指标值规范变换式,并对指标值进行规范变换的基础上,分别构建了适用于广义环境系统评价的任意2个指标规范值的前向神经网模型(NV-FNN(2)结构)和任意3个指标规范值的前向神经网模型(NV-FNN(3)结构).而对于指标较多的广义环境系统评价,只要将多指标分解为以上2个指标和3个指标的两种简单结构的前向神经网络的广义环境系统评价模型的组合表示即可.理论分析和实例检验结果表明:该模型对任意广义环境系统的规范指标值皆普适、通用,因而使不同环境系统的评价变得简洁、统一.规范变换和优化算法相结合的建模思想和方法对简化广义环境系统评价的多元回归、投影寻踪回归、回归支持向量机和径向基神经网络建模亦有借鉴和启迪作用.     

基于土地利用视角下的施秉云台山地区生态健康诊断

以施秉云台山地区为研究对象,以1973、1993、1999、2010年四期TM、ALOS遥感影像为基础数据,提取研究区土地利用信息,在此基础上,根据基于压力-状态-响应模型(PSR模型)构建土地生态健康评价指标体系,建立具有地域特色的土地生态健康综合评价模型,利用熵权法确定指标权重,运用多级模糊综合评判模型计算研究区土地生态健康综合指数,并初步分析施秉云台山地区土地生态健康的影响因素。结果表明:(1)1973~2010年耕地、草地面积呈减少的变化趋势,灌木林地面积呈增加的变化趋势,无植被覆盖地面积先增加后减少(1973~1993增加,1993~2010年减少),水域面积波动剧烈,变化趋势不明显;(2)研究时段研究区土地生态健康状况并不佳,土地生态健康综合指数得分不高,且呈先增大再减小的变化趋势,土地生态健康等级位于亚健康与病态之间。该研究以期为施秉云台山地区生态保护提供依据。     

半干旱区农业开发土地资源生态安全评价——以宁夏孙家滩国家农业科技园区为例

在生态环境脆弱的半干旱区,实施农业开发的核心目的是发展区域经济并维持生态安全,而土地资源生态安全是实现半干旱区可持续发展的重要前提.针对综合指数法、模糊综合法无法同时兼顾生态安全评价指标的模糊性与随机性,以及特尔菲法、层次分析法确定指标权重时主观性过强的问题,本研究将正态云模型与熵权法引入半干旱区农业开发土地资源生态安全评价,并以位于半干旱区的孙家滩国家农业科技园为例,对农业开发前后的土地资源生态安全做定性测度.结果表明:从规划基期年2013年至规划目标年2020年,孙家滩土地资源生态安全综合指数将从1.9762上升至2.1376,生态安全等级将维持在中等.研究表明,正态云模型与熵权法有效地降低了偶然误差,提高了土地资源生态安全评价的准确性.该研究可为半干旱区农业开发土地资源生态安全评价及农业开发规划的编制修改提供一定的借鉴与参考.     

我国土地资源学研究新进展及其展望

土地资源学是研究土地资源的形成与演变过程、分类与分布规律、数量与质量评价,以及土地资源开发、利用、保护与管理的一门综合性学科。近些年来,我国在土地调查、土地评价、土地整理、土地可持续利用、土地利用规划与资源战略、土地利用优化配置与集约利用、土地资源安全与生态友好型土地利用模式等专业领域取得了显著进展。论文着重分析土地资源学科研究的新进展,对近年来我国土地资源学科最新成果及其在国民经济与社会发展中的应用、成效和前景进行评析,对我国土地资源学科发展趋势进行展望,提出新时期土地资源学研究的主要方向和重点领域。     

土地资源承载力在规划环评中的应用研究

土地资源是人类社会发展的基础,开展土地资源承载力研究,并将其引入规划环评中,对于完善规划环评技术方法,更好的发挥其战略指导作用,协调土地资源开发与经济发展和环境保护之间的关系具有重要的意义。本文对土地资源系统进行分析,重新框定土地资源承载力的概念和内涵;建立规划环评土地资源承载力分析的理论模型,并基于DSR模式,构建出一套可操作性强的规划环评土地资源承载力分析指标体系;开展广州南沙区规划环评土地资源承载力分析的应用研究,提出规划调整建议。     

自然资源核算的生态足迹模型演进及其评论

生态足迹模型作为从生态角度对自然资源进行核算的方法,其发展经历了从一维模型向二维模型,并从二维模型向三维模型的演进过程,论文从科学问题、模型内涵、应用指向和解释能力等4个方面对生态足迹模型演进作了梳理和评论。研究结果表明：1）生态足迹模型是自然资源核算的一个生物物理性工具,弥补了主流的国民经济核算体系下自然资源价值核算的不足。2）一维模型开创性地引入生态生产性土地概念开展自然资源消费核算,以此来测算人类活动对生态的占用情况;二维模型在自然资源消费核算维度的基础上,引入自然资源生态承载能力维度,开拓了自然资源承载力评价的新视野;三维模型进一步从流量和存量两个维度理解自然资源生态承载能力,以圆柱体体积表达生态足迹,生动刻画人类活动对所处区域的生态压力。3）一维模型是二维、三维模型的基础,但它们解决的科学问题各有不同,从而所适用的研究尺度、应用指向也有所差异。4）生态足迹模型属于静态分析模型,无法解释生态经济社会系统的动态变化情况;二维和三维模型属于封闭模型,其计算结果不能准确反映区域生态的真实状况。最后,探讨了生态足迹模型进一步优化的方向。     

基于模糊相似关系的土地资源空间分布系统递阶结构模型

建立了土地资源多层次分类体系及分类子体系，用模糊相似矩阵描述了系统各单元的相关关系，通过λ截集矩阵的选择使之转化为表征系统是否相关的０－１矩阵，从而对系统结构模型予以改进，并应用该模型进行土地资源的递阶分类，实现了区域土地资源在地域空间合理分布。     

基于生态足迹的土地资源资产负债核算

自然资源资产负债表是一个具有中国特色的全新课题,其理论和实践均处于探索阶段。将生态足迹理论与自然资源资产核算有机结合,通过改进生态足迹模型参数、补充对价值量的核算、重新界定自然资源资产类型,构建了基于生态足迹的土地资源资产核算体系。以新疆为研究靶区,对其土地资源资产变化进行分析,结果表明：（1）改进后的新疆生态足迹模型参数存在年际波动,均衡因子多年平均值中水域（12.239）>湿地（10.161）>林地（3.352）>草地（0.990）>耕地（0.775）>荒漠（0.215）,产量因子多年平均值中湿地（1.234）>耕地（1.214）>林地（0.889）>草地（0.819）>水域（0.674）>荒漠（0.385）。（2）受产品产量和市场价格影响,新疆不同土地类型的单位面积价格由高到低依次是：湿地（1910309元·hm^-2）>林地（329571元·hm^-2）>水域（213303元·hm^-2）>草地（212176元·hm^-2）>耕地（165467元·hm^-2）>荒漠（40395元·hm^-2）。（3）新疆土地资源资产稳定增加,权益持续缩减,负债呈扩大之势。18年内,土地资源资产数量上增加了27.19%,价值上升高了48.19%,权益数量上下降了6.60%,价值上减少了1.27%,负债在数量和价值上分别以1.20×10⁶hm²·a^-1和2.56×10¹¹元·a^-1的速度扩张。（4）基于生态足迹的土地资源资产核算方法具有涵盖质量属性、价值量内涵丰富、避免重复核算等优势。研究结果可为生态足迹与自然资源资产负债表的有机结合提供案例,同时有助于新疆土地资源合理化利用和科学管理。     

基于熵权法和 PSR 模型的佛山市土地生态安全评价研究

选取20项评价指标,运用PSR模型构建了广东省佛山市土地生态安全评价指标体系,通过熵权法和综合指数法测算佛山市土地生态安全综合指数。结果表明：①佛山市2004年至2011年土地生态安全综合指数总体上有下降的趋势,由2004年的0.5108下降到2011年的0.2452,说明佛山市土地生态安全总体呈下降趋势,由预警进入重警状态;②研究时间段内佛山市土地生态安全状况总体较差,2004年至2011年一直处于有警状态,土地生态系统正面临着资源、环境和人类的威胁和挑战。     

兰州市土地利用生态安全评价

运用压力-状态-响应概念模型,结合兰州市社会、经济、环境等实地情况,从土地生态系统压力、状态、响应的角度出发,选择能够反映土地规划与利用情况的,涵盖社会、经济、资源与环境协调发展的21个指标,设计了具有目标层、准则层、因素层和指标层的区域土地利用生态安全评价体系.以兰州市土地详查数据为依据,剖析了1997—2006年兰州市土地利用生态安全水平的变化情况.结果表明:兰州市土地利用生态安全水平较低,处于不安全状态,但整体有好转趋势.2006年兰州市土地利用生态安全综合指数为0.666 4,比1997年提高了0.060 1,由1997年的风险级转为2006年的敏感级,但仍处于不安全状态.就县区而言,城关区、榆中县与红古区的增长强度较大,增幅分别为25.03%,18.09%和17.65%,其中榆中县2002年土地利用生态安全水平由风险级转为敏感级;其次为城关区与七里河区,增幅分别为13.13%和13.10%;其他县区增幅在6%左右.      

水资源约束下北京地区2004-2020年土地利用变化情景模拟研究

利用系统动力学(System Dynam ics,SD)的原理和方法,发展了水资源约束下的城市土地利用情景变化SD模型。基于北京1980-2003年土地利用变化过程,构建了水资源约束下北京市城镇建设用地情景变化SD模型,对2004-2020年北京市城镇建设用地的变化进行了模拟研究。结果表明,该模型具有一定的有效性,有助于正确理解自然资源对城市发展和土地利用变化的深远影响。模型模拟结果显示,2004-2020年无约束情景下建设用地年均增长量为40.42～63.38km₂,建设用地占总面积的22%～25%;约束情景下年均增长量为21.21～51.3km₂,建设用地占总面积的20%～24%,远低于无约束情景;水资源强约束情景下建设用地的扩张速度仅为弱约束情景的37.6%,为无约束情景C的33%。可见,随着北京城市化进程的加剧和经济的进一步发展,水资源对北京区域发展的制约作用越来越明显,对土地系统的影响也将更为直观和深刻。     

乡村振兴导向的水土资源承载力评价及其优化

农牧交错区水土资源系统平衡对于保障区域农牧业发展至关重要。以宁夏盐池县为例,以乡村振兴目标为导向,运用物元模型开展水土资源系统承载潜力评价,揭示影响水土资源系统承载力变化的驱动因素,以及影响水土资源的短缺因素,探讨乡村地域水土资源失衡的区域分异特征,以及经济社会与资源生态双重导向的优化路径。结果表明：（1）盐池县水土资源系统承载力呈叉字型对称空间分布态势,整体承载力处于中等水平,具有较大的开发潜力,其中花马池镇、惠安堡镇的承载能力较高,麻黄山乡、王乐井乡和大水坑镇的水土资源承载力明显较低。（2）盐池县乡村地域水土资源耦合协调差异明显,整体处于拮抗耦合阶段,镇区耦合协调度较高,乡村地区则相对较低。（3）水资源与土地资源利用缺乏同步性,水资源利用滞后地区应选择水资源适应性管控措施和生态保育+水源涵养的山水林田湖综合体构建,土地资源利用滞后地区应结合土地工程治理措施与产业结构调整,推进落实“三主三分”土地资源优化布局。研究结果可为农牧交错区农业转型发展和乡村振兴工程落地提供参考依据。