东北典型黑土区农村居民点对水土流失影响研究

从人地关系视角探究典型区域农村居民点布局对生态环境的影响,对合理优化农村居民点分布格局、保障粮食安全具有重要战略意义。以东北典型黑土区克山县为例,综合运用分散度统计、核密度估计、空间关联测度模型等空间分析方法,揭示1988—2018年克山县农村居民点时空演变规律;结合修正通用RULSE模型,采用景观指数分析和广义变异系数的灰色关联度量化模型,探讨农村居民点分布特征对水土流失的影响。结果表明:(1)近30 a来,克山县农村居民点数量急剧增加,分散化趋势明显,以高密度多核心集聚、低密度广泛分布为主要空间分布特征,分布重心向东北部迁移。(2)研究区水土流失以微度、轻度和中度侵蚀为主,水土流失强度空间分布格局与农村居民点的空间分布格局呈现一致性。(3)研究区农村居民点分布特征因子与水土流失面积的关系存在差异,农村居民点分布范围与密度对水土流失具有较强作用。     

基于Voronoi图的农村居民点空间分布特征及其影响因素研究——以北京市昌平区为例

采用GIS查询统计与Voronoi图CV值相结合的分析方法,研究了地形、公路及河流等环境因素对北京市昌平区农村居民点空间分布特征的影响.结果表明:地形是影响农村居民点空间分布的主导因素,平原地区农村居民点用地比例较高,规模较大,密度较高;山区农村居民点用地比例较低,规模相对较小,密度也较低.公路交通是影响农村居民点空间分布的重要因素,91.19%的农村居民点分布在距离主要公路距离小于1 500 m的范围内;河流对农村居民点分布也有一定影响,距离河流越远,农村居民点密度越低.     

北京市城乡交错区农村居民点林木树冠覆盖动态研究

城乡交错区是城市与乡村的过渡地带,土地类型变化频繁,人地矛盾突出。以北京市城乡交错区为研究对象,通过林木树冠覆盖这一新指标,以覆盖研究区域的分辨率为0.5 m的2002年8—9月真彩色航片和2013年8—9月的WordView-2卫星影像为基础,探讨2002和2013年该区域农村居民点林木树冠覆盖的变化情况,以期为目前乡村振兴大背景下的农村居民点生态环境建设提供一些有益的理论与实践指导。研究结果显示,2002—2013年间,城乡交错区整体的林木树冠覆盖率由19.54%增加到22.15%,农村居民点数量减少428个,居民点平均林木树冠覆盖率由17.78%增加到25.01%。从林木树冠覆盖等级来看,2013年高覆盖度和极高覆盖度农村居民点数量所占比例比2002年分别提高14.27和6.45百分点,极低覆盖度农村居民点数量占比减少0.13百分点。在空间分布上,无论是2002年还是2013年,农村居民点林木树冠覆盖率均呈现随着环路增加而增加的变化趋势。11 a间,一直保留存在的居民点林木树冠覆盖率由19.03%减少至16.39%,对其的土地转移概率矩阵分析发现,该类村庄中,建设用地最稳定,保持自身不变的概率达到84.50%。新增农村居民点林木树冠覆盖率(25.70%)明显高于消失农村居民点林木树冠覆盖率(15.54%)。对不同变化模式农村居民点变化部分的统计分析显示,扩张、新增和边缘新增模式的农村居民点林木树冠覆盖率分别为25.05%、25.70%和27.71%。     

基于GIS的干旱区绿洲农村居民点格局演变研究:以甘肃河西地区为例

以甘肃河西地区农村居民点为例,结合GIS技术,运用单一动态度、景观格局指数、平均最邻近指数及核密度方法,对近30 a来农村居民点空间格局演变特征进行分析。结果表明:(1)近30 a来河西地区农村居民点用地规模缓慢增大,居民点斑块个体之间的集聚性增强,结构愈发紧凑。(2)农村居民点空间分布在整体上呈集聚模式。敦煌市、肃州区、甘州区、高台绿洲尾闾区、民乐县西部、凉州区和民勤县城周边居民点分布较密集。(3)居民点集中分布在海拔1 200～2 400 m、坡度5°的走廊平原和盆地以及坡度较小的缓坡地,在海拔较高的丘陵、山区以及坡度较大的陡坡地居民点分布则相对较少。居民点集中分布在距离县道及以上级别道路1 km范围内,河流对居民点分布的影响在1～6 km范围内较显著。(4)受政策和经济利益的调控和驱动,人类生产生活方式不断改变并作用于居民点,直接或间接导致农村居民点格局演变。     

江西省农村居民点时空特征及其影响因素研究

利用2005、2010、2015年江西省农村居民点矢量数据,借助网格统计、样带分析及地理探测器等方法,结合网格和县域2种尺度,刻画了农村居民点数量及规模的时空格局特征;并利用地理探测器定量识别县域层面农村居民点用地面积的影响因素。研究表明,江西省农村居民点数量多、规模小,呈现出在大尺度空间离散而在局部区域集聚的特征,农村居民点数量和面积均具有北多南少的空间分异特征,城市周边、平原地区、中心村镇等是农村居民点高度集聚和扩张的主要区域。在乡村人口持续向城镇转移背景下,农村居民点斑块数量和面积不降反增,细碎化特征更为突出,空间变化上以围绕城镇与交通线的居民点扩张和土地整治及生态移民导致的居民点收缩并存。在农业发展及人口增长、县域经济发展及投资带动、地形制约3类因素综合作用下,形成了江西省农村居民点用地面积格局。     

广东省热带气旋、雨涝灾害和地质灾害生态风险评价(Ⅱ)

自然灾害生态风险评价对环境保护和防灾减灾有重要意义。选取广东省区域内热带气旋、雨涝灾害和地质灾害为风险源,以植被覆盖度、干燥度、人口密度、单位面积GDP和重要生态功能区为指标构建生态环境脆弱性评价体系,以生态系统服务功能表征风险受体并计算其生态资产,对广东省热带气旋、雨涝灾害和地质灾害生态风险进行评价,在此基础上进行风险类型组合分析,制订区域风险防范措施。结果表明,广东省生态环境高脆弱区主要分布在珠江三角洲地区,低脆弱区集中分布在粤东北山区。生态资产与生态环境脆弱性空间分布表现为生态资产高值区对应生态环境低脆弱区,生态资产低值区对应生态环境高脆弱区。不同类型自然灾害生态风险的空间分布具有差异性,沿海地区以热带气旋和雨涝灾害高等级生态风险区为主,内陆地区以地质灾害高等级生态风险区为主。广东省自然灾害综合生态风险总体上表现为沿海高于内陆,南部高于北部,西部高于东部。热带气旋、雨涝灾害和地质灾害各等级生态风险在全省均有分布,总体上以低生态风险区为主,3种自然灾害低生态风险区分别占全省面积的58.57%、66.54%和58.13%,综合生态风险低风险区占全省面积的59.94%。相应地,在热带气旋、雨涝灾害和地质灾害生态风险及其综合生态风险防范分区中,自适调控区分别占全省面积的68.09%、80.17%、70.59%和71.92%。总体上,广东省大部分地区生态环境优良,自然灾害生态风险较低。     

东南沿海经济发达地区农村居民点景观格局变化研究

以我国东南沿海地区农村工业化典型地区晋江市为研究区,利用1985年、1995年、2000年、2005年4期的LandsatTM影像及1997年、2001年的1:5万土地利用现状图作为数据源,通过影像月视解译提取晋江市农村居民点用地空间信息,然后运用景观生态学原理和定量分析方法,对晋江市20 a来农村居民点景观格局动态变化及其驱动因子进行分析.结果表明:(1)从1985到2005年间,晋江市农村居民点用地增加了5 325.93 hm2,年均扩展率为266.30 hm2·a-1;(2)20 a来农村居民点规模不断扩大,平均规模增长了77.74%;在空间形态上,农村居民点边界越来越破碎;在空间分布上,斑块间邻近距离不断缩短,平均最邻近距离缩短了37.44%,呈现出集中连片、密集分布的特点;(3)驱动力分析结果表明,20 a来晋江市农村居民点景观格局动态变化主要受到区域经济发展、农村工业化、农村居住环境、国家政策制度等因素共同影响.     

草海湿地区域景观生态脆弱性时空变化特征

生态脆弱性作为生态学研究的热点和重要方向,对区域环境保护、土地利用规划及可持续发展具有重要指导意义。利用3S技术,基于景观生态学理论和方法构建景观脆弱度指数,从整体上对贵州草海湿地区域的景观类型及景观脆弱度变化特征进行分析。以研究区53个行政村作为评价单元,从较小尺度和可控单元出发,研究草海区域景观生态脆弱性变化及其时空分异特征。结果表明:(1)1995—2015年间草海湿地区域林地、草地面积减少较多,建设用地和水域面积持续增加;研究区景观脆弱度指数范围逐渐变大,但各景观类型脆弱度指数排序不变,由大到小依次为草地、林地、耕地、建设用地和水域。(2)1995—2015年间处于重度脆弱区、中度脆弱区的行政村主要集中在研究区四周,且数量有所减少;处于一般脆弱区和潜在脆弱区的行政村集中在研究区中部区域,数量有所增加。(3)各行政村的景观生态脆弱性水平呈现显著自相关,但景观生态脆弱性接近的行政村在空间上表现出的聚集性有所降低。(4)研究区行政村的景观生态脆弱性空间分布由低-低聚集类型转为高-高聚集类型,大部分行政村的空间自相关属于"不显著"类型,并没有出现低-高聚集区。     

基于最小累积阻力模型(MCR)和空间主成分分析法(SPCA)的沛县北部生态安全格局构建研究

沛县北部因采煤导致地形、地貌和地类变化,直接影响了整个区域的生态安全,因此需要在区域生态安全状况评价的基础上构建生态安全格局。该研究以沛县北部地区为研究对象,选取高程、坡度、土地覆盖类型、植被覆盖、距水体的距离、距道路的距离、距矿点的距离、距居民点的距离8个指标,采用空间主成分分析法(SPCA)评价研究区生态安全状况,并利用最小累积阻力模型(MCR)建立生态阻力面,借助GIS空间分析技术提取生态廊道和生态节点,从而构建研究区的生态安全格局。结果表明研究区生态安全水平不高,中度安全水平的面积为447.53 km~2,占研究区总面积的44.53%;较低安全水平的面积为344.58 km~2,占研究区总面积的34.28%;识别的31条潜在生态廊道、31个一类生态节点和20个二类生态节点与生态源地一起构成了研究区的生态安全格局,为沛县北部的生态规划和生态可持续发展提供了有效参考。     

资源枯竭型城市生态保护修复关键区识别研究：以江西省大余县为例

依据"生态安全格局-关键区-保护修复策略"思路,以江西省大余县为研究区,识别生态源地、生态"夹点"、障碍点、断裂点和破碎生态空间等关键区数量及空间分布,提出生态保护修复类型区及其相应措施。研究结果表明:(1)大余县生态源地共147.36 km~2,涉及林地、水域和草地,生态廊道69条,呈现出两横五纵的空间特征。研究识别生态"夹点"12处,生态障碍点13处,生态断裂点23处,破碎生态空间57.46 km~2。(2)生态保护修复类型区包括矿山修复区、山水治理区、农田整治区、农村建设用地整治区和交通用地优化区,建议分别采取矿山复绿、山体治理和水污染防控、农用地整理和耕地污染防控、居民点整合和农村道路复垦、建立野生动物通道和沿线植被恢复等策略。(3)基于生态安全格局构建,从区域整体视角识别生态保护修复关键区,依据关键区所覆盖土地利用类型划分生态保护修复类型区,并以此为基础提出系统性的保护修复策略。研究结果有助于资源枯竭型城市生态系统从关键点、线、面的修复工程向山水林田湖草系统修复推进。     

胶东半岛生态安全格局识别与优化布局

识别与优化生态安全格局对保障区域生态安全、促进区域可持续发展意义重大。以胶东半岛为研究区,通过生态重要性评价确定初步生态源地区域,与自然保护区数据进行匹配度验证后进一步整合至生态源地,利用夜光数据模拟人类活动强度,校正基于不同地类赋值得到的生态阻力面,应用最小累积阻力模型识别生态廊道和生态缓冲区。研究结果表明,胶东半岛陆域生态源地面积为3 296.85 km~2,占研究区总面积的10.78%;除生态源地外,生态缓冲区、生态过渡区和开发建设区占比分别为32.21%、30.22%和26.86%;识别生态廊道13条,总长度为624.5 km;根据研究区的自然地理特征与土地利用现状,对区域内生态安全格局各组分要素进行优化重组,依托自然水系、丘陵、山地,提出构建以"一廊、一带、四区、四组团"为核心的生态廊道组团网络化的布局体系,实现胶东半岛区域全方位、复合型、网络化的生态空间结构。研究可为推进胶东半岛区域一体化发展和生态空间保护规划提供重要的参考与借鉴。     

基于GIS的市域景观格局定量分析与优化

以长沙市为例,结合长沙市2000年4月份LandsatTM影像和1:250000地理信息矢量数据库,借助Arc/view和Arc/Info软件,对其景观进行分类,并形成景观分类图,一级分类6个类型,在此基础之上进行二级分类,共分为15种景观类型.并用景观格局分析软件FRAGSTATS软件计算了各类景观参数,并从斑块、类型和景观3个水平上,计算了相应的参数和景观指数,定量的揭示了整个景观格局与类型特征.研究结果表明,分布面积占研究区总而积达46.8707%的有林地景观其连接性、完整性比其他景观类型好,是研究区的基质,但斑块和景观的空间形状较为复杂,表现出强烈的干扰特征.水田的斑块数量最多,受人为活动影响强烈.天然草地,改良草地,滩涂表现出萎缩特征.从各类用地的空间组合来看,除了城镇相对集中的城区等几个地方外,农村居民点多为耕地和林地景观所隔开,各城镇和农村居民点由道路或水系连接.定量分析城市景观的空间格局,将有助于深入研究景观格局的形成机制和理解城市景观的格局与过程.在此基础上初步探讨了基于景观格局优化的城市生态系统的内部空间布局.研究结果对长沙市景观生态规划有指导意义.     

基于兴趣点(POI)挖掘的重庆主城区农家乐空间分布特征

发展乡村旅游是实现乡村振兴战略的重要抓手之一。为了解重庆主城区农家乐的空间分布特征,以期对其进行布局优化,以从百度地图上抓取的564个农家乐兴趣点(POI)为研究对象,运用GIS空间分析技术和数理统计方法,从分布类型、均衡性和空间格局角度定量研究重庆主城区农家乐空间分布特征。结果表明,重庆主城区农家乐分布类型为凝聚型,地区分布不均衡,空间格局为"多中心集群分布"型,存在"U"型农家乐核心密度圈,基本形成集中连片的带状空间格局,以北碚区和南岸区为高密度聚集中心点。农家乐空间分布主要影响因素为地形地势、植被覆盖、交通条件、旅游资源、客源市场和经济密度。     

京津冀区域工业水污染排放空间密度特征研究

京津冀地区是海河流域水资源开发程度最高的流域,水资源严重短缺,废水排污量大,水资源、水环境已成为制约京津冀地区发展的全局性限制因素。考虑到京津冀严峻的水环境形势和流域上下游污染影响的现状,明确水污染物空间排放特征,对于划分水污染空间管理分区、设计分区污染物减排方案,推动京津冀水污染协同治理都有着积极的作用。文章基于京津冀企业污染源环境统计数据,应用核密度空间分析工具模拟了京津冀工业源水污染排放空间集聚特征。结果显示,(1)京津冀工业源COD和NH_3-N排放最多的行业集中在造纸和纸制品业、农副食品加工业、化学原料和化学制品制造业、纺织业等十大行业。(2)京津冀工业源COD排放主要集中在邯郸、天津、张家口和秦皇岛,合计占京津冀区域COD总排放的56%;工业源NH_3-N排放主要集中在邯郸、天津,合计占京津冀区域NH_3-N总排放的52%。(3)COD排放密度大于1 t?km~(-2)的区域面积占京津冀区域面积的20.4%,在石家庄、保定、秦皇岛、天津、邢台、唐山等市形成显著的COD污染集聚区位;氮排放密度高于0.2 t?km~(-2)的区域面积占京津冀区域面积的15.9%,污染集聚区主要位于天津、承德、石家庄等地。根据水污染空间密度分析结果,针对京津冀不同区域不同行业制定有针对性的水污染防治措施,根据上述重点污染行业和污染排放密集区域,加强水污染综合管控力度,开展区域协同综合治理,提升区域水环境质量。     

京津冀植被退化的空间格局及人为驱动因素分析

植被净初级生产力(NPP)是区域生态系统健康与退化的重要指示器之一。基于2000—2010年NPP数据和土地利用数据,采用趋势分析、叠加分析和显著性检验等方法,研究京津冀植被退化的空间格局,并分析其人为驱动因素。结果表明:(1)研究区植被NPP多年均值(以C计)集中在400~700 g·m~(-2)·a~(-1),高值区主要分布在燕山山脉、太行山山脉及太行山山脉东麓山前平原,低值区主要分布在冀西北草原区、研究区东部沿海地带和冀东平原盐碱地地区。(2)11 a间京津冀植被NPP呈减少趋势的区域面积占研究区总面积的59.214%,其中,显著和极显著减少区域面积占10.050%,研究区局部区域植被发生明显退化;京津冀区域植被退化总面积为21 545.07km~2,其中,重度退化面积为5 775.66 km~2,中度退化面积为8 168.18 km~2,轻度退化面积为7 601.23 km~2;研究区植被退化表现出明显的空间聚集特征,一是太行山东麓呈条带状连片区域,二是京津唐都市圈呈环状区域。(3)京津冀区域植被退化格局主要人文驱动因素有3个:一是城市(镇)蔓延式扩张,研究区城市新增建成区面积与重度、中度、轻度退化面积之间的相关系数分别为0.897 9、0.783 5和0.686 9(P0.05);二是区域交通路网密度影响区域植被退化格局和程度,以重要交通线为核心,从核心到两翼,植被退化程度逐渐降低;三是区域经济发展战略和产业布局直接影响区域植被空间格局。     

土地利用变化对青海湖流域生境质量的影响

以青海湖流域2005—2015年土地利用图为基础,利用InVEST模型和"3S"技术对青海湖流域生境质量进行定量估算,分析了青海湖流域生境质量的时空分布特征,以揭示土地利用变化对流域生境质量的影响。结果表明,(1)草地、湖泊、高寒荒漠、裸岩石质地、沼泽是青海湖流域主要的土地利用类型,占流域总面积的90%左右。2005—2015年,流域内各土地利用类型基本保持稳定,但主要土地利用类型均发生不同程度的变化,湖泊、交通工矿建设用地、永久性冰川雪地面积比例分别增加了0.22%、0.03%和0.03%;沼泽、滩涂、沙地、高寒荒漠分别减少了0.13%、0.04%、0.04%和0.03%。(2)青海湖流域生境质量表现为东南高、西北低。2005、2010、2015年三期生境质量第1等级与第2等级占流域总面积的53.73%—72.56%。三期生境质量第4等级与第5等级占流域总面积的23.32%—29.57%。2005—2015年,流域生境质量整体稳步趋好,局部有所降低。(3)2005—2010年,流域内草地、沼泽面积下降,居民点、交通建设用地沙地、面积增加,河流、裸土、居民点生境质量分别下降了0.09、0.04和0.02。耕地面积减少,威胁源强度降低,耕地生境质量升高了0.02。2010—2015年,河流面积略有增加,河流生境质量升高了0.11。青海湖面积增加了63.70km~2,湖泊生境质量升高了0.06,同期湖泊生境质量第1等级面积占青海湖面积的97.13%,占生境质量第1等级面积的57.65%,占流域面积的14.57%。青海湖水体面积及生境质量可作为流域生态环境质量的重要指示因子。(4)青海湖流域生境质量呈现西北冷环湖热的特点,热点区域主要位于青海湖北部和南部,冷点主要分布于流域西北部。2005—2015年,流域西北部冷热点面积的波动与裸岩石质地、高寒荒漠面积变化密切相关。青海湖北部草地面积减少、居民点及交通工矿建设用地面积增加导致热点面积下降。流域土地利用变化是导致生态环境质量变化的重要原因。     

新疆和田地区土地荒漠化时空特征分析

以干旱区土地荒漠化防治和生态环境修复为目的,对新疆和田地区土地荒漠化时空演变过程进行研究。基于RS和GIS技术,利用和田地区MODIS13Q1-NDVI遥感数据,以植被覆盖度作为荒漠化评价指标,对和田地区2000—2018年土地荒漠化时空变化特征进行分析。结果表明:(1)研究区植被覆盖度呈减少趋势的区域面积占总面积的0.38%,其中极显著减少区域面积占0.10%,显著减少区域面积占0.28%;植被覆盖度呈增长趋势的区域面积占12.88%,其中极显著增长区域面积仅占1.10%,显著增长区域面积占11.78%。(2)2006—2012年重度荒漠化区面积呈减少趋势,2012—2018年呈增加趋势,总体以年均0.59%的速率递增;中度荒漠化区面积呈减少趋势,平均每年以1.43%的速率减少,而轻度和非荒漠化区面积一直保持增加趋势,年均增速分别为2.19%和3.70%。(3)由面积转移矩阵可知,近20 a来,研究区土地类型未发生变化的面积为19.841×10~4 km~2,非荒漠化区转移面积最少,中度荒漠化区转移面积相对较多。由于气温、降水和人类活动等因素的影响,近20 a来和田地区重度荒漠化区面积略有增长,轻度和非荒漠化区面积增加显著。     

遵义市4种主要自然保护地空间分布特征及其影响因素研究

建立自然保护地体系是保护自然资源、生态环境和生物多样性的重要措施。为揭示贵州省遵义市自然保护区、森林公园、湿地公园和国有林场4种主要自然保护地的空间分布特征和主要影响因素,采用最邻近点指数、地理集中指数、核密度和地理探测器等地理数学方法研究其空间分异特征与影响因素。结果表明:(1)遵义市4种自然保护地空间聚集性明显,形成3个高密度聚集区,呈现出"西北-东南密、西南-东北疏"的分布特征。(2)遵义市自然保护地建设与区域发展之间的匹配性较差,其中64.29%的区域属于滞后型和消极型,其在空间上形成1个集中区和1个连片区。(3)单个影响因素的解释力存在一定差异,湿地面积、人均GDP和森林面积为影响研究区自然保护地空间分异的主要影响因素;任意2个影响因素交互后对自然保护地空间分异的解释力明显加强。     

上海市不同土地利用方式绿地土壤中Cu、Zn、Pb和Cr的污染评价

通过对上海市不同土地利用方式下绿地土壤中重金属Cu、Zn、Pb和Cr的调查研究,发现工业区和交通区绿地土壤中Cu、Zn、Pb、Cr的平均含量均显著高于大学、公园及居民区。与上海市土壤环境背景值相比,不同土地利用方式中4种重金属均存在一定富积。就单项污染指数而言,Cu、Pb和Cr的污染程度大小依次为工业区>交通区>大学≈公园≈居民区,而Zn为交通区>工业区>大学≈公园≈居民区;就内梅罗综合污染指数而言,工业区和交通区污染较严重,分别有54.17%和67.9%的土壤达重度污染;而公园、大学及居民区绝大部分土壤为轻度污染,分别为73.1%、100%和60%。     

村镇土地资源集约利用评价与影响因素分析——以四川省葛仙山镇为例

土地是人类生存和发展的基础,土地利用水平与人类社会的经济、社会和环境效益紧密相关。目前,随着我国城镇化水平的快速发展,城镇土地利用方式正在从粗放外延式向集约内涵式转化,而农村地区由于不合理的土地利用方式,大部分土地集约利用水平低,土地利用效率低。因此,研究农村土地集约利用状况,对转换目前农村土地利用方式并促进农村的可持续发展至关重要。基于行政村空间尺度,利用四川省彭州市2006年土地利用变更调查数据和葛仙山镇社会经济统计数据,运用模糊评价法和因子分析法,对四川省葛仙山镇20个行政村土地资源集约利用水平进行评价,并对影响因素进行因子分析。结果表明：从总体来看,葛仙山镇土地资源集约利用水平较低,属于低度集约利用水平,各行政村之间没有明显的空间差异性,受地形和区位等因素影响,北部丘陵山区的土地资源集约利用水平低于南部平原坝区。因子分析表明提高土地利用程度和土地投入水平是促进葛仙山镇土地资源集约利用水平的两个首要解决问题。尤其是减少北部丘陵山区人均农村居民点面积,提高对建设用地的利用强度,加大对土地的资金投入和人力资源投入,进一步挖掘北部丘陵山区的土地利用潜力,提高土地利用的强度,是葛仙山镇提高土地集约利用总体水平的首要任务。同时,还需加强葛仙山镇村镇土地整理的力度,多途径挖掘土地利用潜力,扩大人均耕地面积,提高土地的可持续利用程度。