基于“三生”功能的江苏省国土空间特征及分区调控

随着新型城镇化的推进,土地利用方式进入转型期,深入分析土地利用多宜性可为科学土地利用布局提供理论支持。以江苏省55个县域为研究对象,从生产-生活-生态3个维度构建国土空间"三生"功能识别体系,借助GIS空间分析、空间计量模型探析江苏省县域"三生"功能的空间格局特征,结合地理探测器和双变量空间自相关方法揭示关联性,并根据主导功能差异提出优化对策。结果表明:(1)江苏省生产-生活-生态功能用地空间分异明显,呈现以南京、苏州、无锡为主导的生产空间,环洪泽湖、沿海、依山的生态空间和以城镇为中心的生活空间集聚特征;(2)区域经济发展水平、生活承载能力、生态因素共同驱动"三生"功能空间格局,各因素间存在明显的强度差异和空间异质性,经济发展-生活承载驱动、生态保育-生活提升驱动、农业生产-生活发展制约、经济发展-生活承载制约4种类型机理各异并呈现自东南向西北渐变特征;(3)依据生产-生活-生态三大维度功能在不同空间的强弱主次特征确定了生产-生活主导功能区、生产功能主导辅以生活功能提升区、生态功能为主导限制生产功能区、生产功能主导生态功能培育区四类功能区,并以强化生产生活功能凝聚力及保育生态功能为逻辑主线,分析总结其对应的土地利用策略。研究结果不仅可明确江苏省各县域单元的土地利用功能定位,也是优化主体功能区划及合理调控区域功能结构的理论补充和实践参考,为提升区域可持续发展能力提供了科学依据。     

快速城镇化地区生态系统服务的时空动态及权衡与协同分析——以苏锡常地区为例

苏锡常是我国经济飞速发展地区之一,也是重要的粮食生产基地.在快速城镇化背景下,该地区生态环境受到人类活动的强烈冲击,国土空间配置亟待优化.本研究基于多源数据,对苏锡常地区2000～2018年碳储存、食物供给、维持生物多样性3种生态系统服务的时空格局及演变特征进行刻画,并运用双变量空间自相关方法识别了生态系统服务之间的相互关系.结果 表明:(1)整体来看,2000～2018年,苏锡常地区的碳储存服务略有上升,食物供给服务和维持生物多样性服务波动下降;(2)苏锡常地区生态系统服务空间分布严重失衡,表现为中部建成区低,四周自然用地高的分布特点,城镇扩张区各类型生态系统服务退化较为严重;(3)在权衡与协同分析中,碳储存-食物供给服务、碳储存-维持生物多样性服务呈现协同关系,食物供给-维持生物多样性服务呈现权衡关系;(4)各项生态系统服务的权衡与协同关系存在空间差异,低值协同区集中分布在城市中心,高值协同区主要分布在西侧与南侧林地范围,低-高值与高-低值权衡区在空间上呈环绕相间分布.苏锡常地区在未来的发展中需要注意低值协同区和权衡区,有针对性地制定生态保护修复措施,合理调控社会经济发展,实现生态系统服务的协同增效.     

汉江流域生态系统服务权衡与协同关系演变

汉江流域是我国南水北调工程的水源地,也是国家重要的生态功能区,定量分析其生态系统服务关系对协调区域发展与保护环境有重要意义。综合利用RS与GIS技术对该区域2000～2015年的土壤保持、碳储量与食物供给服务进行空间制图,并基于空间采样法对3种生态系统服务间的权衡与协同关系进行研究。结果表明:(1)在2000～2015年,汉江流域土壤保持量在波动中下降,高值区位于汉江上游林地、草地交叉分布区域,低值区位于汉江中下游林地、耕地等单一聚集地类区;碳储量年际变化较小,其高低值分布与土壤保持量基本相同;食物供给量增长迅速,高值区位于中下游的平原区,低值区位于上游的山地和盆地区。(2)在权衡与协同分析中,碳储量与食物供给、土壤保持与食物供给之间以权衡关系为主,而碳储量与土壤保持以协同关系为主,各生态系统间权衡与协同关系存在空间异质性。(3)空间热点制图显示,2000～2015年0类服务热点区占比减少,主要地类为草地;1类服务热点区占比最大且呈增加趋势,主要地类为耕地,生态服务类型以食物供给为主;2类服务热点区有所减少,多分布在上游林地区域,服务类型为碳储存和土壤保持;3类服务热点区占比很少。该研究结果对揭示生态系统服务之间的区域差异有重要作用。     

基于三生空间功能的上海市农村居民点特征演变及优化研究

农村居民点的布局与利用变化和区域社会经济状况密切相关.以经济发达地区上海市为例,从"生产-生活-生态"空间的功能角度出发,运用GIS空间分析、熵权法、景观生态学等方法对农村居民点的特征演变进行研究.结果表明:(1)根据三生空间功能评价结果,可以将上海市划分为非农生产生活区、三生协调区、生产主导区和农业生产生态区等4个具有独特禀赋特征的功能区域;(2)空间功能是农村居民点演变的基础,在其他社会经济因素的作用下,形成2005～2018年不同区域差异化的演变趋势;(3)截至2018年底,3个区域农村居民点规模:农业生态区＞生产主导区＞三生协调区;形状规整程度:生产主导区＞三生协调区＞农业生态区;分布集聚程度:农业生态区＞三生协调区＞生产主导区.根据上述结果,结合《上海市城市总体规划(2017～2035年)》提出了各功能区农村居民点布局优化策略.研究结果有助于直观地揭示土地利用布局与区域社会、经济、生态等状况的动态关系,促进构建可持续发展的新型城乡体系.     

湖北省生态系统服务协同权衡时空差异及归因分析

快速城镇化进程导致生态系统服务功能日益下降,如何促进城市扩张和生态保护的协调、可持续发展成为热点话题。现有研究多采用相关性指标测度单期生态系统服务间协同权衡特征,较少兼顾动态关系识别与作用强度测定。以湖北省为例,测定2010、2020年两期产水、食物供给、生境质量和土壤保持4项生态系统服务,构建动态权衡协同度(DESTI)量化2010～2020年间生态系统服务变化量的权衡/协同关系的强度及方向,引入最优参数地理探测器识别自然与社会因子对其驱动机制。结果表明：(1)2010～2020年,除生境质量外,食物供给、土壤保持和产水3项生态系统服务功能均呈递增态势;(2)4项生态系统服务间动态协同权衡的强度和方向在空间上存在显著差异;(3)动态协同权衡度受自然因素(日照时数、降雨)和土地利用类型的驱动作用明显,自然经济交互作用也增强了协同权衡的空间差异。研究全方位明晰了区域动态协同权衡的空间特征、作用强度与驱动机制,提出的管控措施有助于区域生态经济的协同发展。     

武汉市耕地景观游憩功能与可达性的空间匹配格局

揭示耕地景观游憩功能的供给能力与其可达性的空间匹配格局,可以为耕地景观游憩功能的合理布局、开发与利用提供依据。以武汉市为例,采用指标评价法和专家打分法,结合GIS空间分析,建立了耕地景观游憩功能的空间格局研究框架,对耕地景观游憩功能的供应潜力、可达性、及两者空间匹配等方面开展了研究。结果表明:(1)武汉市耕地景观游憩功能供应潜力的空间分布呈现从中心城区边缘向外逐渐降低的格局;(2)武汉市耕地景观游憩功能可达性呈现"中西部高,边缘低"的分布格局;(3)根据耕地景观游憩功能的供应潜力与可达性的空间匹配关系,将武汉市耕地景观游憩服务分为四类:高供应-高可达,高供应-低可达,低供应-高可达,低供应-低可达;这四类面积分别占研究区域的26.17%、25.24%、17.33%、31.26%。对耕地景观游憩功能的合理开发与利用、促进耕地利用的多功能化具有重要的现实意义。     

21世纪以来环渤海地区耕地生产潜力时空动态

以桑斯维特纪念模型为基础,利用空间统计分析方法,测度并分析了环渤海地区2000—2010年耕地生产潜力变化及其空间自相关特征。结果表明,21世纪以来:1环渤海地区耕地生产潜力呈下降趋势,重心南移;2环渤海地区耕地生产潜力区域差异显著,山东省和京津冀地区耕地生产潜力较高且降速较快,辽宁省耕地生产潜力较低且降速较慢;3环渤海地区耕地生产潜力呈显著空间自相关,高—高集聚区主要由河北省南部和山东省北部向山东省全域移动,低—低集聚区主要由河北省北部和辽宁省北部向河北省西北部移动。     

江苏省县域耕地利用生态效率时空动态性及驱动机制

探究耕地利用生态效率时空动态性及驱动机制,对于全面把握地区农业可持续发展进程、及时优化调整政策制度,推动经济、资源、环境协调发展具有重大意义。运用超效率SBM-Undesirable模型、重心转移、ESTDA模型、分位数模型及时空跃迁嵌套探究江苏省77个县域单元耕地利用生态效率时空动态演变及驱动机制。研究表明：(1)江苏省县域耕地利用生态效率重心呈微偏东南后转西北方向的演变态势,高值区大多分布于“西北-东南”方向。(2)空间上以正向趋同关系为主导,“高高-低低”空间集聚显著。(3)耕地利用生态效率呈现空间协同与竞争并存的格局特征,且空间协同主导局部空间格局演变。时空演变路径依赖特征较为明显,存在一定的转移惰性和路径锁定。(4)各因素对不同水平生态效率的影响程度存在差异。种植结构-经营规模-产业结构高分位驱动、种植结构-经营规模低分位驱动、城乡差距-农业基础设施高分位制约、农业基础设施低分位制约等4种时空跃迁驱动/制约模式背后各自蕴含不同驱动机理。未来亟需以县域为单位构建区域耕地利用协同机制,统筹考虑多因素的综合影响,制定多要素协同联动的优化策略。同时因地制宜制定差异化的效率优化方案,为...     

基于村域的乡村多功能类型划分及评价研究——以江苏省金坛市为例

随着城镇化的快速推进,我国经济社会发展进入转型期,乡村地域向多元方向发展和演变。近年来,乡村多功能发展成为地理学研究的重要课题,成为指导乡村转型发展的新理论和新范式。在系统梳理乡村多功能发展概念及其内涵基础上,探索村域尺度下我国乡村地域多功能的类型划分及其评价方法,并开展了江苏省金坛市乡村地域生态功能、农业功能、工业功能、生活功能及其综合功能的分级评价与空间分异研究,进而识别出全市分村域的地域主导功能类型。结果表明:生态功能高值区主要分布在环长荡湖、直溪镇和薛埠镇等水网密集、林地资源丰富的地区;农业功能高值区主要分布在金坛市中部和南部等河网平原地区;工业功能高值区主要集中在中心城区周边和尧塘镇等城市集聚发展区域;生活功能高值区主要集中在中心城区周边等地;乡村地域多功能指数呈现出以城区为中心、向外围逐渐递减的空间分异特征;全市乡村地域主导功能可划分为6种类型,并揭示其空间分布特征、分别总结其所对应的乡村发展策略。研究结果可为明确乡村功能定位、优化主体功能区划、完善乡村管理政策以及促进乡村可持续发展提供科学依据。     

不同主体功能区农户家庭耕地利用功能对土地流转行为的影响

城乡经济转型及农村人口快速城市化促使农户家庭耕地利用功能较传统利用方式发生转变,农户家庭耕地生存依赖度弱化促进土地流转市场发育。以湖北省重点开发区、农产品主产区和生态功能区的1 146户农户调查数据为实证,运用Biprobit模型分析不同主体功能区农户家庭耕地利用功能对土地流转行为的影响。研究表明:(1)调研区域41.10%的农户家庭参与土地流转,土地流入转出租金分别为2 751.12元/hm~2、4 391.33元/hm~2,土地流转发生率较高但租金水平整体偏低,且在区域间存在显著差异。重点开发区土地流转市场发育较好,流转参与率及租金水平较高;农产品主产区流转参与率较高,但租金水平较低;生态功能区土地流转参与率及租金水平较低,流转市场发育迟缓。(2)区域间功能定位、经济发展水平的差异导致农户家庭耕地利用功能空间差异明显。其中,生态功能区农户耕地资源利用的食物生产功能弱化明显,而重点开发区和农产品主产区则明显弱化耕地资源的养老就业功能。(3)整体而言,农户家庭耕地利用功能对土地流转行为影响显著。其中,家庭耕地利用在经济贡献、养老就业及食物生产等方面承担的功能越强,其家庭做出土地转出决策的可能性愈小;而选择土地流入的可能性也越大,而家庭耕地利用所表征的选择馈赠功能越强,其家庭越倾向于留存土地,且区域差异明显。重点开发区的相关系数及显著程度较高,作用方向与整体基本一致;生态功能区的相关系数及显著程度最低,且作用方向偏离整体幅度较大。表明经济发展程度越快的地区,土地流转发育受耕地利用功能的影响越明显。     

三峡库区腹地草堂溪小流域土地功能格局变化

探讨三峡库区腹地土地功能格局动态特征是促进库区土地功能优化、土地利用可持续发展的重要途径之一。以草堂溪小流域为研究区,基于1990~2015年4期遥感影像和1∶5万DEM数据,借助ArcGIS 10.2与Fragstats 4.2软件,依据土地提供主要服务的差异性将土地功能划分为3个大类5个亚类,并分析研究区土地功能格局时空演变特征。结果表明:近25 a,研究区生态功能用地占绝对优势,面积增长1 541.96 hm~2,生产功能用地面积缩减1 844.19 hm~2,生活功能用地面积扩展302.24 hm~2;生物质生产功能用地和人工/天然生态功能用地间的转移关系是研究区土地功能转移网络的关键关系,决定着研究区土地功能变化特征;土地功能变化空间集聚特征时空差异性显著,生物质生产功能用地和人工/天然生态功能用地附近为土地功能变化热点区域,1990~2015年土地功能变化热点区向研究区西部推移;生物质生产功能用地、交通功能用地和住宅功能用地优势区间为中低地形位,中高地形位是非生物生产功能用地优势区间,人工/天然生态功能用地在高地形位占优势;较低地形位上景观异质性高、形状复杂,较高地形位上景观类型单一、聚集程度高。     

基于投影寻踪模型的湖南省土地多功能时空演变分析

土地多功能时空格局分析能够为明确区域土地利用方向及提升多功能整体效应提供参考。研究基于三生功能理论,通过划分土地多功能类型和构建多功能评价指标体系,综合运用投影寻踪法、空间自相关等揭示了2005、2010和2015年湖南省122个县（市）土地多功能时空变化特征。结果表明：（1）生态保育功能平均水平最高,农业生产功能次之,旅游功能相对较低;除生态功能有所下降外,其他各项功能呈现上升趋势,经济生产发展功能和社会保障居住就业功能提升幅度明显;（2）湖南省多功能性水平呈增加趋势且空间异质性明显,呈现由东向西递减的格局。单项功能水平空间分布差异明显,并表现出空间集聚的特征。农业生产、经济发展和社会保障居住就业功能较高的区域主要集中于湖南东部的长株潭地区及京广高速公路沿线县（市）,而生态保育功能高值区则主要分布于湘西、湘南、湘东南等山地丘陵区,研究期间,旅游功能集聚度逐渐提升,农业生产、社会保障居住就业和生态功能集聚度呈减弱趋势;(3)与传统评价方法相比,投影寻踪法客观可靠,信息表征丰富,结果合理,在土地多功能评价方面具有有效性。 关键词： 土地多功能性;时空格局;投影寻踪;空间自相关;湖南省     

基于自然生态单元的中国城乡建设用地空间格局特征分析

基于经济和社会视角的国家尺度城市空间格局研究取得重要进展,而全国城市空间格局的自然生态关联性呈现新的研究需求。由此通过自然生态单元等级划分并与城乡建设用地叠加,揭示了全国城乡建设用地在自然生态单元的空间格局特征及其主要问题:在一级生态功能区中,生态调节区面积最广,主要分布在我国西北、西南和东北等生态脆弱地区,但其内部城乡建设用地占比最小仅为0.69%,产品提供区城乡建设用地的占比为2.74%,人居保障区面积最小且集中分布在我国东部沿海地区,但其城乡建设用地占比最大,高达11.20%;城乡建设用地在自然生态单元的分布差异总体由自然地貌与大河流域特征决定,城镇群区、农产品提供区和土壤保持区占据79.54%的城乡建设用地,位于平原水网、丘陵、喀斯特和丹霞等地貌特征为主的胡焕庸线东南部;城乡建设用地分布格局也表现为东多西少,与我国三大阶梯的地势格局分布较为一致;上述格局关联性体现了人和环境之间的相互依存关系,但近些年来在开发需求膨胀和工程技术进步等人为因素驱动下,城乡建设用地呈现向较高海拔地区的扩张趋势。这为新型城镇化背景下城乡可持续发展和生态安全格局构建提供基础信息,也为辨识中国城市空间组织和演化机理提供技术支撑。     

平行岭谷区都市城郊耕地景观演变案例研究——以重庆市沙坪坝区为例

为研究都市城郊耕地景观的演变历程,总结耕地景观演变模式进而为未来研究区的农业资源合理利用和优化调控提供可借鉴性措施,以重庆市沙坪坝区为例,按其地貌特征从东至西划分为东部丘陵A区、岩溶低山B区、中部浅丘C区、西部岩溶低山D区4个区域,以1979年的MSS影像、1988、1995、2001、2007和2010年5个时期的TM影像为基本数据源,采用景观指数和定量表征指标,分析了沙坪坝区耕地景观空间格局演变、空间分布变化幅度及其种植结构引起的耕地景观功能变化。结果表明：A、B、C、D 4区耕地平均斑块面积在1979～2010年有了较大程度的减小,相应的斑块数目有了显著的增加,斑块密度呈现逐步增加的趋势,多样性指数和均匀度指数除了A区在逐步减小外,其他3区均呈增大趋势,耕地景观总体的破碎化程度增加了。2001年以前,除了A区快速减少外,各区耕地面积相对稳定;2001年为界限至今,A、C两区耕地演变属于快速消退型,B、D区则属于逐渐消退型。从2003年到2007年研究区种植作物类型及各区功能定位有所变化,研究区正处于从传统都市城郊农业向现代都市农业的转变中。研究区耕地景观从东部主城核心区到西部缙云山区,呈现跳跃突变式演变的特殊模式     

近15年来长江源区土地利用变化及其生态环境效应

长江源区是我国重要的水源涵养区,也是高海拔地区生物多样性最集中的地区和生态变化最为敏感的地区。基于1986年TM和2000年ETM+卫星遥感数据和野外实地调查,采用GIS软件和景观生态空间分布格局分析方法,对长江源区近15年来土地利用类型的时空变化进行了研究。结果表明：1986～2000年,源区林地和湿地面积减少54.2 %和42.69 %,建设用地、耕地和未利用土地面积分别增加120 %、43.83 %和21.1 %。全区土地利用的空间位置转换面积大于其数量变化,土地利用类型总变化的面积大小依次是草地＞未利用土地＞湿地＞水域＞林地＞耕地＞建设用地。土地利用动态转化过程以草地转化为未利用土地、湿地转化为草地和未利用地逆转为草地为主要特征。15年里景观破碎化程度加剧,分维数和多样性指数增加,优势度降低,景观异质性增强。长江源区脆弱的生态体系对土地利用变化响应强烈,造成水土流失与沙漠化程度加剧,导致大范围高寒草甸、草原植被退化,湿地萎缩。气候变化和人类经济活动是导致研究区土地利用变化的主要因素。     

Relationship between cultivated land use functions and land rental behavior of rural households: empirical evidence from different dominant functional regions in central China

This paper analyzes the relationship between the cultivated land use functions and the land rental decisions of rural households in three Dominant Functional Zones of Hubei, China. The results indicate that 41.10% of the rural households in the study areas participated in the land rental market. The land rental market in the Key Development Zone has both a higher participation rate and land rent; the Agricultural Production Zone has a higher participation rate but a lower land rent; and the land rental market in the Key Ecological Zone is underdeveloped. The difference in regional function and economic level leads to a significant difference in the spatial variation of the cultivated land use multifunction. Overall, the cultivated land function of rural households has a significant impact on their land transfer behavior. The higher the Functions of Economic Contribution, Food Production, and Pension & Employment, the more willing the rural households are to rent in the land, while the higher the Function of Inheritance and Retainment of the cultivated land use, the more likely the peasants are to retain their cultivated land resources. Furthermore, the correlation coefficient is significantly higher in the Key Development Zone than in the Key Ecological Zone.     

基于GIS分析的生态清洁小流域治理思路——以陕西省石泉县饶峰河小流域为例

生态清洁小流域建设对于维护重要水源区水生态安全具有极其重要的意义。以汉江上游的陕西省石泉县饶峰河小流域为研究对象,在对该小流域自然因素和社会经济因素进行调查的基础上,采用GIS空间分析方法,对该小流域治理区域进行精细划分。研究表明饶峰河小流域可划分7个不同的治理区域,分别为:生态修复区、坡耕地修复区、坡面治理区、坡耕地治理区、农田治理区、村镇综合治理区及河(沟)道周边整治区。根据各区域的污染产生特点,针对性地提出各区域治理方向,并进行治理措施配置。该研究可为生态清洁小流域精准治理提供一种新的建设思路。