北京城市边缘区建设用地空间格局与区域生态环境效应——以房山区平原地区为例

选择北京市房山区平原地区作为研究样区,在采用“渐变尺度空间结构度量方法”对该地区建设用地格局进行定量化研究的结果之上,运用景观生态学中“廊道效应”的观点,对该种建设用地格局所引发的区域生态环境效应进行了理论分析;据此,提出了有关北京城市边缘区景观格局优化的一些观点。     

城市绿地系统动态及与土地利用关系研究—以上海西南地区为例

以上海西南地区为例，对城市边缘区包括公共绿地，大田，菜地，水体等在内地城市绿地系统特征及其演变进行分析，同时将其动态与其他土地利用类型进行比较研究，并在此基础上提出城市绿地系统建设的对策，要使城市绿化不滞后于城市建设，避免今后用昂贵的代价来发展绿化，关键是城市绿化应该扩大其概念的内涵，着重从城市绿地系统的角度来发展城市绿化，同时规划在前，确保土地资源，加强绿地系统研究，以提高城市生态质量。     

珠江三角洲土地利用变化空间自相关分析

通过对复杂土地利用地学现象的空间与时间上的综合表达和描述,可揭示土地利用时空结构演变的内在规律,可以为研究区土地资源的合理利用、优化配置和可持续发展提供科学依据。本文利用珠江三角洲1990-2005年的土地利用数据,采用空间自相关分析方法对珠江三角洲土地利用／覆盖变化的空间特征进行了实证研究。通过对研究区全域空间自相关、单变量区域空间自相关、双变量区域空间自相关的计算,表明研究区土地利用／覆盖的全域空间自相关较弱,土地利用和开发存在随机性。单变量区域空间自相关和双变量区域空间白相关在不同区域、不同时期显现不同形态,揭示了研究区内部发展的差异性。空间自相关分析方法可直观地显示分析结果,不失为一种深入理解区域土地利用格局和变化的重要和有益的方法。     

西部重点矿区土地退化因素调查

在国家科技基础性工作专项的支持下,西部重点矿区土地退化因素调查工作于2014年初正式启动。按照总体调查方案,需要对51个煤矿区作一般性调查,对12个重点煤矿区、17个重点金属矿山和8个重点非金属矿山进行重点调查,对2个煤矿区开展土地退化因素跟踪监测,分为5个课题进行。项目启动近2 a来,项目组重点编制了调查技术方案与规程草案,搭建了调查矿区的自然地理与环境本底数据库平台,完成了近60%的野外调查任务,初步掌握了重点煤矿区、金属矿山和非金属矿山的土地退化特点、规律和驱动因素。调查结果表明,不同的矿产资源开发引起土地退化的因素不同,位于不同地理区域的矿区损毁的土地类型也不同。     

基于ZY-3卫星数据的神东煤矿区土地退化人为影响因素调查与评价

基于ZY-3卫星数据,建立煤矿区土地退化人为影响专题因素遥感解译标志,对神东煤矿区土地退化人为影响因素开展遥感监测。运用层次分析法构建土地退化人为因素影响强度评价指标体系,采用综合评分法计算研究区土地退化人为因素影响强度指数。结果表明:土地压占破坏是造成神东煤矿区土地退化的首要人为影响因素,人类矿业活动对该区土地退化的影响程度已达"强烈"级别。为定量估算神东煤矿区矿业开发对土地资源的占用破坏数量并预测矿区土地退化发展趋势,提出1种煤矿区土地占用破坏率的计算方法。研究表明,ZY-3卫星数据完全满足井工开采煤矿区土地退化因素调查对高分辨率卫星数据的需求。今后需加强煤矿开发秩序的有效监管和矿山环境遥感动态监测,以防人为因素对土地退化的影响程度日益加深。     

紫色土区土壤质量敏感因子空间分异特征及其对土地利用方式变化的响应研究

掌握土壤质量因子空间分异特征及其对土地利用方式变化的响应关系对于优化土地利用方式以及改善和提高土壤质量具有重要意义。通过对川中紫色土区典型小流域276样点土壤样品进行调查和分析,结合主成分分析(PCA)和典范对应分析(CCA)等方法,研究了川中紫色土区土壤质量主要敏感因子空间分异特征及其对土地利用方式变化的响应关系。结果显示,(1)紫色土区不同土地利用方式土壤总氮(STN)质量分数均值介于0.90-1.30g·kg~(-1);土壤总磷(STP)质量分数均值介于0.48-0.78 g·kg~(-1);土壤有机质(SOM)质量分数均值介于9.90-19.73 g·kg~(-1)。(2)主成分分析和典范对应分析表明,土壤质量敏感因子主成分与土地利用方式密切相关,且主成分与土地利用方式相关性排序表现为:第一主成分(铵态氮与物理性质),水田水旱轮作田旱地林地果园;第二主成分(STN和SOM),水田水旱轮作田林地果园旱地;第三主成分(STP和硝态氮),水旱轮作田旱地水田林地果园。(3)土壤质量主要敏感因子的变化能较好地响应土地利用方式变化,且土壤质量敏感因子与土地利用方式的CCA排序结果说明,不同的土地利用方式与土壤质量敏感因子间存在着不同的相关关系。土地利用方式的变化是紫色土区土壤质量敏感因子改变的重要驱动力,这将为区域土地资源合理利用、土地利用结构优化以及提高紫色土区土壤生产力和生态功能,特别是减轻区域水土流失状况提供依据。     

江门市区冬季地表热环境与土地覆盖类型关系的研究

应用美国陆地资源卫星Landsat ETM＋影像资料,反演了江门市区的地表温度（LST）,并提取研究区的NDVI、NDBI和MNDWI指数。分析了江门市区冬季LST的空间分布特征及城市地表热环境与土地覆盖类型之间的关系。结果表明：江门市区LST分布具有空间差异性,不同土地覆盖类型有较大差异,存在城市热岛效应;LST与3种归一化指数存在相关性,其中LST与NDVI存在非线性相关、与NDBI存在线性正相关、与MNDWI存在线性负相关。     

苏州花桥国际商务城生态用地时空动态特征

以快速城镇化的小尺度区域——苏州花桥国际商务城为研究区,基于高分辨率遥感影像和GIS技术,利用土地利用转移矩阵、重心计算、景观格局指数和平均等效面积法分别对研究区生态用地时空动态、景观格局动态和土地生态质量空间格局动态特征进行研究。结果表明:(1)2005—2015年,研究区建设用地在快速城镇化进程中迅速扩张,而生态用地总面积减少913.11 hm~2,同时生态用地重心逐渐向南迁移。(2)2005—2009年,研究区耕地优势度下降,其他生态用地优势度未出现较大波动;2009—2015年,随着政府生态建设力度加大,研究区斑块破碎化程度降低,景观复杂程度降低,除耕地外其他生态用地优势度迅速提升。(3)2005—2015年研究区平均等效面积由0.28增至0.31,总体生态质量得到改善;全区有57.01%的土地生态质量获得提升,且主要分布于南北两端吴淞江附近,仅有17.22%的土地生态质量下降。这表明近年来在城镇生态用地紧缺的情况下,研究区城镇生态建设对生态环境改善起到重要作用。建议研究区未来重点提升中部区域土地生态质量,进一步优化土地资源配置,以实现土地生态质量全面提升。     

湿地松在鄱阳湖区沙化土地恢复中的试验研究

鄱阳湖区沙化土地属于南方荒漠化的典型类型,其生态治理与恢复对区域生态文明建设具有重要意义。2009—2016年在鄱阳湖区都昌县沙化典型区建立110 hm~2沙化土地恢复试验区,通过监测不同沙化区的湿地松(Pinus elliottii)的树高、胸径、冠幅等指标,分析沙地生态恢复试验区内不同沙化程度(轻度、中度、重度)人工栽植的湿地松的恢复状况,选择最佳生物量参考模型估算不同沙化区湿地松地上生物量及其在不同器官中的分配比重。结果表明:(1)轻度沙化区湿地松生长速率较快,2016年9月树高和胸径平均值分别为457 cm和8.61 cm,其树高平均增长达58 cm·a~(-1);中度、重度沙化区树高分别为303 cm、289 cm,胸径为5.95 cm、6.93 cm,树高平均增长分别为38 cm·a~(-1)和36 cm·a~(-1);(2)2016年9月,轻度、中度、重度沙化区湿地松冠幅比移栽时(10.63 cm)分别增加了22倍、18倍、17倍;(3)湿地松树干生物量占地上总生物量的比重不断增加,枝生物量比重不断减少,叶生物量比重基本保持稳定,轻度沙化区地上生物量(10 241.55 g)远大于中度(4 333.56 g)和重度沙化区(6 173.16 g);(4)鄱阳湖土地沙化区土壤养分含量低,湿地松的生长主要受气温和降水量两个环境因子的共同影响,气温对湿地松生长的影响大于降水量。湿地松在鄱阳湖土地沙化区干旱贫瘠地带也能旺盛生长。本研究结果可为亚热带地区沙化土地的生态恢复和资源利用等方面提供依据和参考。     

中国土地生产力变化的情景分析

中国土地生产力变化态势是当前国内外学术界、决策界关注的焦点问题之一.介绍了土地生产力估算系统(ESLP)的原理与功能模块并利用该系统研究了中国土地生产力的变化态势.ESLP是在气温、降水、辐射水平、土壤质地等自然因素控制下,受土地利用方向与强度影响的,考虑土地系统不同的投入水平和管理措施的区域土地生产力估算系统.ESLP关注土地生产力变化的时空动态,能表达出不同投入管理水平下土地生产力的时空变化.文章应用ESLP研究了1988年和2000年中国土地生产力变化及其空间分异特征,将估算结果与1988年和2000年全国分县粮食产量数据的比较与验证表明,基于ESLP估算的各县土地生产力与各县粮食总产量具有很高的相关性,在一定程度上反映一个区域的粮食生产能力.在此基础上,应用ESLP预测了2010与2020年在气候变化情景下土地生产力的变化,预测结果显示,虽然局部地区土地生产力有小幅减少趋势,但从全国来看,土地生产力增长趋势明显.平均来看,2010年比2000年增长4.4%,而到2020年,土地生产力的增长幅度达到10.7%.不过在各个农业生态分区上,不同年份土地生产力变化差异较大,在2010年和2020年长江中下游区土地生产力均呈一定幅度的下降,而甘新区和西藏区只在2010年土地生产力有小幅下降.该研究结论对我国编制土地利用规划与粮食生产方面的决策具有重要的参考价值.     

不同土地利用方式对城市土壤活性有机碳的影响——以开封市为例

以开封市为例,采集不同土地利用方式下城市表层土壤并测定其有机碳含量,进而探讨土地利用方式对城市土壤活性有机碳特性的影响。结果表明:土地利用方式对城市土壤活性有机碳的影响差异显著,其中易氧化态和水溶性有机碳含量依次为近郊蔬菜地>城区>近郊非农业区>远郊,微生物量有机碳含量则为近郊蔬菜地>近郊非农业区>城区>远郊,这与不同土地利用方式下土壤有机碳总量的变化情况不一样;土壤活性有机碳占总有机碳的比率也随土地利用方式的不同而变化,但其变化与土壤活性有机碳的变化情况不一致;土壤易氧化态、水溶性和微生物量有机碳之间有较强的相关性,其变化趋势在同一土地利用方式下近于一致。     

中国生态脆弱区的差异及绿色发展途径分析

受全球气候变化和人类活动的影响,生态脆弱区生态系统持续退化,迫切需要展开生态恢复工程等应对措施,促进人与自然和谐共生、经济发展与生态环境保护协调统一。以往的研究,更倾向于对某一类型生态脆弱区或某一生态脆弱行政区域进行研究。文章旨在从更宏观的角度,基于统计年鉴结果和相关研究报道,梳理和分析主要退化问题和区域绿色发展的需求。在阅读大量国内外相关文献的基础上,选择以中国21个涉及生态脆弱的行政区域为研究对象,对其生态环境状况、环境污染治理投资和生态修复的效率进行综合调查分析。然后,将21个行政区域划分为北方林草农牧交错区、西南石漠化区、西北混合交错区、南方红壤区和青藏高原复合侵蚀区,通过研究5个典型区域的生态脆弱差异和绿色发展情况,明确生态环境脆弱地区绿色发展的合适路径。结果表明,由于水资源的空间分布不均、土地利用规划不协调、地质地形差异大、植被稀疏等原因,造成不同地区的生态脆弱差异性明显,主要表现为南方水蚀和水土流失严重、北方土地沙化和草地退化严重。生态系统的退化阻碍了生态脆弱区实现绿色发展,一方面,植被覆盖率低限制了生态系统抵抗外界干扰的能力,另一方面,投资能力弱使得环境治理的实施力度大大降低。因此,必须结合不同行政区域的生态脆弱情况,提出合适的绿色发展途径。     

北京城市发展新区土地利用景观格局分析

以北京南部城市发展新区典型代表———房山、大兴、通州3处作为研究区,运用马尔科夫转移矩阵和景观格局指数的方法,进行土地利用变化和景观格局分析。通过对2001—2006年、2006—2011年两个时段的对比分析,发现2001—2006年研究区存在草地、林地、耕地等非建设用地类型面积下降,建设用地面积上升的趋势,且2006—2011年该趋势更加明显。结果表明研究区自然景观向人文景观变革迅速,并面临着后备土地资源不足等问题,亟需调整土地利用方式并优化景观系统空间格局。     

基于一年期物候监测的珠穆朗玛峰国家级自然保护区河谷阶地青稞地块生态利用研究

在当前生态文明建设和乡村振兴战略大背景下,村域土地的生态利用显得格外重要。以珠穆朗玛峰自然保护区西部吉隆县境内Z村感兴趣区(ROI)青稞地块为研究区,通过Brinno TLC 200物候相机以人工选点、定角安放的方式记录研究区2017年8月至2018年8月的一年期土地利用变化信息,计算绿叶指数,分析研究区土地利用规律、土地利用程度、植被覆盖变化及经济效益。结果表明,2017年8月至2018年8月研究区土地利用分为5个月的耕种期和7个月的放牧期。其中,耕种活动集中在4—9月,牧牛期为9、12月和次年1月,牧羊期为12月—次年4月。研究区土地利用程度的高、中、低级别分别对应耕种期、放牧期和休耕期。全年不同时期植被覆盖变化较大,绿叶指数呈现出平缓波动—上升—下降—平缓波动的规律,与青稞地块利用时间历的耕种和放牧期变化相吻合。绿叶指数在0值附近波动时,牛、野生动物和羊出现,降水频繁;绿叶指数为正值时,劳动力投入量大。青稞地块的经济效益为98.15元·(667 m~2)~(-1),以粮食收益为主,劳动力投入费用较高,总体经济效益偏低。     

砒砂岩区不同土地利用类型土壤入渗性能及其影响因素研究

砒砂岩区是黄河中游粗泥沙集中来源区之一。为了探究砒砂岩区不同土地利用类型土壤入渗性能及其影响因素,该文以砒砂岩区鲍家沟小流域的林地、水浇地、草地和裸地土壤为研究对象。采用野外双环法测定土壤入渗速率,运用约束性排序方法分析了土壤因子与入渗速率的关系。结果表明:(1)研究区不同土地利用类型土壤容重在1.34-1.52g·cm~(-3)之间,林地和水浇地相比其他土地利用类型土壤更为疏松且肥沃,利于水分的入渗;(2)研究区林地的初渗速率为14.96 mm·min~(-1)显著高于其他土地利用类型,其余依次为水浇地、草地和裸地,稳渗速率在0.53-2.71mm·min~(-1)之间,呈水浇地林地草地裸地的趋势;(3)4种模型中Kostiakov模型对砒砂岩区不同土地利用类型土壤入渗过程模拟效果最好;(4)冗余分析排序关系可以充分反映土壤因子对入渗速率的影响作用,土壤容重对初渗速率的解释能力最强,土壤有机质含量对稳渗速率的解释能力最强。砒砂岩区林地土壤肥力条件良好,其水分入渗过程主要受土壤容重的影响。而草地、裸地的土壤贫瘠且结构较差,入渗过程受多因素的综合影响。水浇地土壤结构与人为管理措施有关,其入渗过程主要受土壤养分条件的影响。     

融合主被动遥感的乌海矿区土地损伤测度

煤炭资源开发战略加速西移,迫使西北矿区土地损伤迅速加剧。传统的矿区土地监测手段难以实现全空间覆盖的土地损伤诊断,该研究以乌海矿区为研究对象,采用Landsat TM/OLI影像和Sentinel-1A影像,利用3S、合成孔径雷达干涉测量(InSAR)技术,通过提取植被损伤指数、地表形变指数和土地覆被类型等关键参数,以土地结构损伤函数与土地功能损伤函数为主体构建矿区土地损伤测度模型。结果表明:矿区土地损伤在空间分布上呈现以开采工作面为中心向四周辐射衰减特征,土地损伤值为4.5～8.0的高损伤区面积为42.36 km~2,占总面积的2.68%;中损伤区面积为544.21 km~2,占比为34.43%;非损伤区面积为994.02 km~2,占比为62.89%。损伤测度结果有助于矿区环境修复精细化设计,为乌海矿区土地整治与修复提供决策参考。     

晋西黄土区土地利用类型对阳坡土壤水分特征的影响

土壤水分是黄土区植被恢复建设过程中的主要限制因素,但不同土地利用下阳坡坡面土壤水分变化研究较少.以晋西黄土区土桥沟小流域为研究区,选取刺槐林、油松林、荒草地和梯田退耕地4种不同土地利用类型阳坡坡面为研究对象,用TDR土壤水分测量仪,以20 cm为间隔,测量阳坡各监测点0-200 cm土层土壤水分,并进行数理统计分析.结果表明:(1)观测期内,同一月份不同土地利用和同一土地利用不同月份阳坡土壤含水量差异显著(P 0.05),梯田退耕地各月土壤含水量较高,各土地利用类型10月份土壤平均含水量最高,6月份最低.(2)不同土地利用下阳坡土壤含水量均在0-100 cm土层变化较大,60 cm附近土壤含水量最高,随深度增加,变化趋势逐渐减弱,最终达到稳定状态,在观测范围内呈"S"状分布.(3)不同土地利用下阳坡坡面土壤水分活动层划分范围不同,刺槐林活跃层为0-80 cm,其深度范围大于其他3种土地利用类型,荒草地次活跃层深度范围最大为0-100 cm,此外,4种土地利用类型下,100-200 cm土层均为相对稳定层.(4)阳坡不同土地利用下土壤水分季节变异系数随土层深度增加先变大后减小,其中土壤水分季节变异系数均在土层40 cm处最大,140 cm左右开始趋于稳定.综上所述,阳坡不同土地利用类型下,土壤水分时空变化、土壤剖面活动层划分和土壤水分季节变异特征均呈现不同变化特征,结果可为黄土区阳坡植被恢复建设,土地与水资源有效利用提供理论依据.(图3表2参26)     

丹东沿海地区土地利用变化对生境质量的影响研究

土地利用变化与生态效应影响研究是全球环境变化的热点。以丹东沿海地区2000—2018年土地利用景观格局为基础,运用GIS技术和In VEST模型对丹东沿海地区生境质量进行定量评估,并结合土地利用变化规律分析了土地利用变化对生境质量的影响。丹东沿海地区作为连接海陆的重要过渡带,研究其土地利用变化对生境质量的影响,对于权衡生态保护与利用土地资源海陆统筹发展具有重要意义。结果表明,(1)耕地、草地及未利用地面积减少,林地、水域和建设用地面积增加,研究末期林地仍占研究区的62.895%,耕地比重由30.565%降至25.735%,是研究区第二大土地利用类型,其次是建筑用地、水域用地,草地与未利用地占比较小。(2)研究期间,生境质量低值区扩大,较低值区缩小,中等级、较高、高值区面积增加。生境质量呈现自东北向西南递减,自沿海向内陆递减的分布特征。(3)研究区生境质量受土地利用变化影响较大,2015—2018土地利用变化与生境质量变化都较为显著,以林地、河渠为主的土地利用类型受人类活动干扰较小,生境质量较好;沿海地区的建设用地对生态环境造成破坏,生境质量较差。(4)通过空间自相关以及热点分析发现,研究区生境质量分布状况存在空间聚集性,聚集效应近年来有分散的趋势,区域间的生境质量差异扩大。     

黄河源区生态破坏现状及保护对策

黄河源区自然条件严酷,生态环境脆弱。随着黄河源区资源开发力度逐步加大,草场和灌丛植被遭到不同程度的破坏,生态环境日趋恶化。具体表现为草原退化严重,水土流失加剧,土地荒漠化扩大,水源涵养能力大为降低。因此,保护黄河源区生态环境,建立黄河源头特殊生态功能保护区已刻不容缓。     

基于RUSLE模型的六盘水市土壤侵蚀评价

矿产资源的开采容易导致矿区土地资源破坏及生态环境恶化,为探索煤矿开采对土壤侵蚀的影响,分析矿区土地侵蚀状况。以贵州省西南部煤矿城市六盘水市为研究对象,基于土壤质地、地形、气候、土地覆盖和土地利用等数据,运用RUSLE模型,结合GIS空间分析方法,研究六盘水市土壤侵蚀现状及空间分布特征,着重分析煤矿区土壤侵蚀分布特征。结果表明:(1)六盘水市土壤侵蚀以微度、中度侵蚀为主,侵蚀严重区域主要集中在水城县东部和南部,六枝特区东部以及盘县中部。(2)土壤侵蚀主要发生在人类负向干扰活动强烈的林地、草地、旱地、煤矿区和裸地。(3)六盘水市南部煤矿区侵蚀较严重,以中度侵蚀为主,主要原因是采煤造成的地质灾害使土壤侵蚀抑制因素作用减弱。(4)私营煤矿区土壤侵蚀程度比国有煤矿区严重。私营煤矿区应在煤炭开采过程中加强保护与治理。