区域土地资源优化配置及其可持续利用

从土地利用优化配置入手,介绍了其基本内涵和研究进展,阐述了土地资源可持续利用的途径与目标以及评价方法,建立了区域土地利用持续评价模式。     

基于SSPs多情景目标的2030年成渝经济圈土地利用碳排放预测及其空间优化

快速城市化及人类活动增强,使得土地利用剧变并带来了一系列生态环境及气候问题。中国碳达峰、碳中和战略的提出,对未来土地利用的数量结构及空间分布提出了新的更高要求。碳中和战略下,通过多目标情景模拟土地利用结构和空间优化,预测未来土地利用变化及其碳排放特征,对土地维度碳中和具有重要意义。结合SSPs未来气候情景、历史情景和政策情景,基于PLUS模型模拟了2010-2030年成渝经济圈土地利用变化,包括数量和空间结构特征。并进一步基于经济效益、碳排放量、碳储量、生态系统服务价值四目标函数约束,对2030年不同情景下成渝经济圈土地利用结构进行了空间优化。深入分析了2030年的土地利用变化碳排放特征。结果表明,（1）2010-2020年,成渝经济圈主要表现为耕地、草地面积减少,建设用地、林地、水域和未利用地面积增加。（2）基于5种未来情景预测的成渝经济圈2030年土地利用变化各不相同。SSP126情景、SSP245与历史情景下,整体变化模式类似,但SSP126情景下林地扩张更快;SSP585情景下,建设用地、林地迅速向耕地扩张;政策情景兼顾建设用地与生态用地的发展,耕地减少最多,但耕地面积仍然高于...     

基于遗传算法的大庆市黎明河环境需水量优化配置

为克服水环境管理领域中多目标优化模型加权法求解时主观性强的缺点,将遗传算法与河流水质模拟模型相耦合用于大庆市黎明河生态环境水量优化配置的研究。该模型充分利用遗传算法的开放性和全局搜索的能力,从而得到了较满意的调水方案。对调水方案实施后的河流水质状况进行仿真的结果表明,水质有明显的改善,从而进一步证实了遗传算法应用于城市内河的生态环境水量优化配置的可行性和有效性。     

基于灰色关联度的深圳市生态环境与城市扩展时空演化研究

城市扩展带来生态环境变化,明确两者的关联度对城市用地规划和生态文明建设具有重要的指导意义.以深圳市为例,利用2005、2010、2015、2020年4个时相的Landsat系列卫星影像,首先基于归一化建筑指数(NDBI)提取城市建设用地并分析其时空变化特征,再以植被、土壤、地形为因子构建生态环境质量模型评价深圳市近15...     

基于PLUS模型和InVEST模型的昆明市生境质量研究

城镇化发展导致的土地利用变化是影响生境质量的首要因素,而生境质量对生物多样性保护和生态环境修复具有重要意义。以昆明市为研究区,通过获取2000—2020年土地利用数据,利用PLUS模型模拟2030年土地利用变化情况,再结合InVEST模型对昆明市生境质量进行研究。结果如下：(1)昆明市主要地类为耕地、林地和草地。2000—2020年耕地、林地、水体面积分别减少926.18 km²、28.03 km²、30.05 km²,建设用地和草地分别增加了925.36 km²和95.24 km²。(2) 2000—2020年昆明市生境质量持续降低,处于中上水平且呈现两极化趋势。低生境分布在昆明市南部城市群;较低生境聚集在昆明市东部,与较高生境相互交错分布在整个研究区;高生境主要分布在西面的山区。同时,低生境面积不断增加,高生境面积逐渐减少。(3) PLUS模型模拟出来的2030年昆明市土地变化中,建设用地进一步扩张,耕地、林地、草地面积持续减少;模拟得到的平均生境质量相较于2020年整体下...     

基于粒子群优化的GRU广东省跨境断面水质预测模型研究

水质预测是跨界断面环境风险分析的重要方法,对水质监控和水源保护具有重要作用。GRU是水质预测的常规模型,但广东跨界断面众多、水质数据变化较大,不同断面不同时间段的GRU水质预测需要对超参数进行多次训练调整,以保证模型获得较高的精度。为快速简便地实现GRU模型的迁移使用,提出了PSO-GRU水质预测模型,引入粒子群优化算法,对GRU的超参数进行优化,减少了超参数设置的经验性和随机性,提高模型预测精度。构建PSO-GRU水质预测模型的步骤主要为,1)分析水质特征,确定滑动窗口,构建数据集(训练集、验证集、测试集);2)设置PSO-GRU的相关参数的初始值,通过计算PSO的适应度值来获得新的GRU超参数,经过迭代,追踪超参数局部最优解和全局最优解,最终得到全局最优超参数;3)将最优超参数构建GRU模型进行水质预测。将PSO-GRU用于8个跨境断面水质预测,并与LSTM、GRU模型进行对比,结果表明,1)PSO-GRU模型拥有较好的泛化性,能够在8个跨境断面水质预测中迁移使用,并取得较好的预测结果,达到应用要求。2)LSTM、GRU超参数的设置需要经过多次试验,且难以获得超参数的全局最优值,P...     

基于土地利用变化的生态廊道识别和建设成本研究 ——以南京东郊地区为例

快速城市化和土地利用变化带来景观破碎化、连通性下降等问题,对生物多样性保护和生态网络建设带来严重威胁.保护已有的重要生态空间,并对部分非生态空间进行调整,进而构建连通性较高的生态廊道,是促进生态网络建设和保障区域可持续发展的重要手段.以南京东郊紫金山-青龙山地区为案例,通过最小累积阻力模型模拟潜在生态过程,揭示2000...     

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。     

坝上地区土地利用与覆被变化对土壤养分的影响

坝上地区是典型的农牧交错带 ,生态环境十分脆弱。研究表明 ,解放后 ,该区土地利用与土地覆被状况经历了多次反复的变动。 2 0世纪 80年代以前 ,草地大规模改变为旱地 ,部分改为林地 ;90年代初 ,旱地又逐步被改为草地、林地和水田使用。土地利用与土地覆被的变化引起土壤中有机质、全N、全P、全K、碱解N以及有效态P、K、B、Mo、Mn、Zn、Cu和Fe等养分呈有规律的改变。当土地由草地变为林地、旱地变为林地、旱地变为水田时 ,总体养分增多。但也有例外 ,尤其是碱解N、速效P和速效K以及微量元素 ,有时出现与上述规律不一致的情况。     

兰州市土地利用变化及生态服务价值

以典型河谷型大城市兰州市为例,在RS和GIS技术支持下,剖析了1997-2009年该市各县区土地利用及其变化情况。在此基础上,参考Costanza等生态系统服务价值计算方法和中国陆地生态系统单位面积服务价值表,分析r近12年来研究区土地利用变化对生态系统服务价值的影响及其变化情况。结果表明：1997-2009年兰州市林地增长面积最大,主要来源于耕地的转出及两山绿化,其次为建设用地,主要是对耕地、草地和未利用地的占用;土地利用类型面积减少最大的是耕地,主要转变为林地、草地和建设用地。土地利用变化引起生态系统服务价值及GDP变化,其分别从1997年的59．99亿元,210．27亿元上升到2009年的61．52亿元,920亿元。总体呈增长趋势,表明该区域生态环境整体向良性方向发展。     

基于SWAT模型的淠河流域土地利用变化的水文响应模拟

以淮河南岸最大支流——淠河流域为研究区域,采用嵌套入ArcGIS软件的SWAT分布式机理性水文模型定量评估土地利用变化对降水-径流关系的影响.结果表明,1996-2010年淠河流域的土地利用变化主要表现为水田、旱地向建设用地转化以及林地向园地转化.相较于1996年的土地利用情景,2010年土地利用情景下的多年平均径流增加5.87％,年径流的增加主要表现为汛期径流增加,非汛期径流则呈减少趋势,径流量年内变幅加大.对于不同水文年份而言,平水年对土地利用变化的水文响应最明显,变幅最大,枯水年则略大于丰水年,淠河流域的水源涵养能力呈现减退趋势.     

柳州市郊区土地资源可持续利用研究

根据资源可持续利用的一般定义,结合柳州市郊区土地利用的现状特点,全面分析了郊区土地资源可持续利用的影响因素和各因素间的相互作用机制,提出了实现该区土地资源可持续利用存在的问题和解决问题的途径     

南京市土地利用的生态环境问题及对策

在综合分析南京市土地利用与生态环境关系的基础上,提出南京市目前土地利用的主要生态环境问题包括:工业与城镇集中区水环境污染比较严重,在一定程度上威胁饮用水源;重化工业及交通的快速发展导致部分地区空气污染问题突出;城市点源与面源污染物排放导致局部地区土壤污染问题严峻;建设用地与人口集聚区热岛效应明显;生态用地破碎化导致生态系统服务功能下降。结论认为环境友好型土地利用模式是协调土地利用与生态环境关系的关键对策,为协调两者关系,必须实施集约利用建设用地、发展绿色工业、划定生态敏感区、实施土地利用分区管制、构建区域生态安全格局等措施。     

Effects of Land Use on Threatened Species

Abstract:  There is widespread agreement that biodiversity loss must be reduced, yet to alleviate threats to plant and animal species, the forces driving these losses need to be better understood. We searched for explanatory variables for threatened-species data at the country level through land-use information instead of previously used socioeconomic and demographic variables. To explain the number of threatened species in one country, we used information on land-use patterns in all neighboring countries and on the extent of the country's sea border. We carried out multiple regressions of the numbers of threatened species as a function of land-use patterns, and we tested various specifications of this function, including spatial autocorrelation. Most cross-border land-use patterns had a significant influence on the number of threatened species, and land-use patterns explained the number of threatened species better than less proximate socioeconomic variables. More specifically, our overall results showed a highly adverse influence of plantations and permanent cropland, a weaker negative influence of permanent pasture, and, for the most part, a beneficial influence of nonarable lands and natural forest. Surprisingly, built-up land also showed a conserving influence on threatened species. The adverse influences extended to distances between about 250 km (plants) and 2000 km (birds and mammals) away from where the species threat was recorded, depending on the species. Our results highlight that legislation affecting biodiversity should look beyond national boundaries.     

基于层次全息模型的农业土地利用环境风险识别

提出了基于层次全息模型(HHM)框架识别农业土地利用环境风险的方法:通过构建农业土地利用环境风险识别的HHM框架,从多维度描述农业土地利用过程中存在的9大类别风险源,并应用双重标准风险矩阵方法对各类别风险源进行初步筛选、过滤和分级;在此基础上,依据多重准则标准和定量化风险矩阵进一步对各个环境风险因子进行定量评估.以湖南省桃江县为例,应用HHM风险识别方法对该县农地利用的环境风险进行系统识别,结果表明桃江县农地利用的主要环境风险源包括重金属污染、水体富营养化、污水灌溉和工厂排污.     

农业土地利用变化及原因、效应分析

利用航空遥感影像结合野外调查方法 ,获取了研究区域 1 979年和 1 999年土地利用类型图 ,并分析了该时段土地利用变化情况。通过农户调查 ,探讨了土地利用变化的原因。分析表明 ,技术水平提高和投入增加是耕地产量提高的重要因素 ,提高土地经济收益是旱地土地利用结构变化的直接动力。     

Effects of Land Use on Bird Species Richness in Sulawesi, Indonesia

Abstract:  There is still much debate over the potential value of land-use systems for the maintenance of tropical biodiversity. An increasing number of studies indicate that much forest biodiversity can also be found in the agricultural landscape matrix. Because there is little information on the potential value of land-use systems for tropical forest bird species, we conducted repeated point counts in near-primary forest, adjacent young secondary forest, modernized cacao agroforestry systems, and annual cultures at submontane elevations in central Sulawesi, Indonesia. Species richness decreased from natural forest and young secondary forest to agroforestry systems and annual cultures. Although species richness was similar between natural and young secondary forest, the number of endemic bird species was significantly lower in second-growth forest. Species composition gradually changed as the habitat changed from natural to secondary forest, agroforestry systems, and annual cultures. Despite close proximity to near-primary forest, the agroforestry systems studied supported only a few small frugivorous-nectarivorous species. Our results suggest that secondary forest could play an important role in the conservation of many Sulawesi bird species, but, although suitable for colonization, its potential to sustain populations over the long term is unknown. Improvement of the landscape matrix for biodiversity conservation through secondary habitats therefore seems desirable to enlarge the ranges of forest species, but the fight against land conversion within protected areas of the region should be of much higher importance, at least at present.