基于生态用地约束的土地利用数量结构优化

引入生态优先理念,采用碳氧平衡法分析规划目标年区域生态用地约束,以经济效益最大化为目标,构建基于生态用地约束的土地利用数量结构优化模型,并以南通市为例进行案例研究。研究结果显示,从区域低碳经济发展及远期预留的角度出发,到2020年南通市需65.66万hm2标准生态用地。土地利用结构优化后,目标年南通市耕地与林地面积分别增加27 256.59 hm2和6 640.08hm2,园地、城镇工矿及交通水利用地也有不同程度增加;而其他土地减少44 034.20 hm2,其他建设用地、农村居民点及牧草地等也有所减少。结果表明,优化后南通市2020年土地利用经济效益可达8 414.73亿元,折算后的标准生态用地面积达89.01万hm2,比2007年减少1.90万hm2,但其综合固碳释氧能力满足区域碳氧平衡的需要,可保障区域生态安全。     

常德市土地利用结构优化研究

通过对常德市土地资源的基本特征，土地利用结构现状特点及存在的主要问题的分析，提出了优化常德市土地利用结构的对策。     

基于碳排放约束的土地利用结构优化模型研究及其应用

以经济快速发展区域（县域）的土地利用生态经济系统为研究对象,利用系统科学相关分析方法,结合区域土地利用的经济、生态和社会功能变化趋势,在分析区域未来社会经济科学发展、碳排放目标与土地利用结构变化关系的基础上,研究了土地利用结构调控的CO2当量指数、经济效益指数及其目标函数,通过集成Markov模型和结构优化方法,建立了区域土地利用结构的低碳优化动态调控模型（LUSCC）及其求解方法。最后以江苏泰兴市为例进行了分析验证,综合考虑该区域的发展战略和政策实施情况,获得3种不同碳排放目标调控程度的土地利用优化结构及其调控方法,研究表明,建立的基于碳排放约束的动态优化调控模型,能够满足土地资源配置效率的最大化及其可持续利用要求,为探索区域未来低碳型土地利用结构的优化方法提供参考。     

基于生态位与约束CA的土地资源优化配置模型研究——以武汉市黄陂区为例

土地资源优化配置一直是土地科学的核心问题之一。传统的土地资源优化配置模型主要关注土地利用的经济属性而忽略土地利用行为的生态环境效应．已不适应可持续发展的要求;并且在优化内容上都是对土地资源数量结构的优化。忽视了土地资源空间布局优化．近几年很多学者通过与相关模型算法的集成形成的优化模型从一定程度上对数量结构优化模型进行了改造。实现了社会、生态、经济三效益的优化配置目标。但将土地资源数量结构优化与空间布局优化系统研究的模型却非常少见。本文运用生态位模型对土地资源数量结构进行优化进而将数量优化结果作为CA模拟的约束条件对空间布局进行优化．实现了土地资源数量结构优化与空间布局优化的统一。     

湖北省土地利用减碳增效系统仿真及结构优化研究

土地利用变化是引起碳排放的重要原因之一,土地经济效益是利用土地的目标之一,如何通过优化土地利用结构实现土地利用减碳增效是值得研究的重要问题。基于系统结构与功能相互作用的视角,梳理复杂系统内变量间的反馈关系,运用系统动力学(SD)进行建模,将约束条件纳入到多目标规划(MOP)中,实现MOP与SD模型整合,进行系统仿真并得出优化后2020年湖北省土地利用结构。结果显示,利用SD-MOP模型能够实现减碳增效目标下土地利用结构优化,与2008年真实值相比,耕地、林地、牧草地及建设用地分别增加了0.33×10~4、30.17×10~4、0.08×10~4和16.37×10~4 hm~2,其他农用地及未利用地分别减少7.23×10~4、33.15×10~4 hm~2;与无约束SD单模型仿真相比,土地利用碳排放量减少了58×10~4 t,经济效益年增长率维持在3.58%,优化方案具有可行性。SD-MOP模型优化的土地利用结构符合区域可持续发展要求,兼顾了土地利用碳减排和经济效益增长的双重目标,能为区域土地资源优化配置提供参考。     

安徽省陆地生态系统碳储量变化对未来土地覆被情景的响应

基于2017年安徽省土地覆被现状,结合文献调研设定碳密度参数。在三条控制线的框架下,构建5种2035年可能的土地覆被情景,据此评估碳储量变化的响应。结果表明：(1)2017年,安徽省陆地生态系统总碳储量为1 005.4 Tg。皖西、皖南山地林区碳储量较高,皖北平原、江淮丘陵的农田和城镇区较低,沿淮、沿江河流湖泊最低;(2)5种情景下,由于建设用地(碳密度较低)的扩张对周边农田和林地(碳密度较高)的占用,总碳储量出现了16～50 Tg的下降,下降幅度取决于建设用地占用类型碳密度的高低。生态修复力度的增强对皖北、江淮和沿江区碳储量损失的减缓效果相对较好;(3)建议国土空间规划中应关注绿色低碳导向的土地利用结构和布局优化,提升城市更新质量,减少碳储量损失。     

武汉市土地利用程度和经济发展的重心迁移及耦合协调性研究

土地利用和经济的协调发展对社会的可持续发展具有重要意义。采用2005~2014年武汉市各区域的土地利用程度和经济发展数据,对武汉市、主城区、远城区的土地利用程度重心、经济发展重心迁移及耦合协调关系进行分析。研究结果显示:(1)在土地利用程度和经济发展重心迁移上,武汉市远城区相对于主城区重心迁移距离更大,迁移方向更为杂乱;(2)在土地利用程度和经济发展的耦合协调性上,主城区较为和谐,江汉区为高度协调型,硚口区和青山区为经济发展略微滞后型,其他主城区为土地发展略微滞后。远城区经济发展和土地利用程度基本处于不协调的状态,除了汉南区属于经济滞后型,其他均为土地发展滞后型。     

土地利用结构优化研究综述

从系统分析的观点出发总结了目前土地利用结构优化模型,包括模型的发展回顾、建模方法和建模的步骤等。土地利用结构优化以建模理论进行划分,可分为：基于适宜性评价理论的优化模型、基于景观生态学理论的优化模型和基于复杂适应系统理论的优化模型;以建模的方法划分,可分为：线性模型和非线性模型。通过优化模型建立的方法对线性规划模型、多目标规划模型、灰色线性规划模型和系统动力学模型进行归纳。在此基础上概括出基于GIS的土地利用结构优化的两种模型：以数量优化和适宜性评价为核心的空间配置优化模型和以元胞自动机模拟演化为核心的优化模型,归纳出空间优化配置模型的建模步骤：预处理、数量优化、空间优化、评价结果4个步骤;元胞自动机演化模型的建模步骤：系统定义、系统抽象、模型实现、方法验证、模型校正和应用6个步骤,并针对模型的优缺点进行评价。指出作为土地资源可持续利用的有效手段,以元胞自动机模型为核心的多模型耦合和系统集成的土地利用优化模式将会是今后土地利用结构优化的发展趋势。     

基于碳平衡的区域生态补偿量化研究——以长株潭绿心昭山示范区为例

在区域碳平衡的基础上,通过建立生态补偿中观尺度模型,对长株潭及其生态“绿心区”昭山示范区做生态补偿量化研究,并就生态补偿体制的建立和实现形式等进行了讨论。结果表明：长株潭城市群总体属于生态赤字区,其中长沙、株洲、湘潭3地均为生态赤字区,昭山示范区为生态盈余区;2008年长沙、株洲、湘潭3地应支付生态补偿资金分别为：4067、7934、7430万元,长株潭 “绿心区”昭山示范区应获得生态补偿资金1229万元,结余1 8202万元生态补偿资金;建议由长株潭生态补偿管理部门统一支配,用于统筹长株潭及其“绿心区”的生态保护与建设。研究以长株潭绿心昭山示范区为例,以生态固碳与区域碳排放为切入点构建生态补偿模型,力求为解决低碳社会建设过程中出现的区域间矛盾提供参考     

基于耗散结构理论的城市生态水平评价研究——以武汉市为例

城市是一个经济-社会-自然复合系统,城市生态环境是城市经济社会持续发展的支持系统。基于耗散结构理论和信息熵原理,通过计算生态经济熵、生态功能熵和城市生态系统总熵变,分析城市生态系统的演化发展规律;利用综合发展度和协调发展度两个指数,建立城市生态水平评价的定量模型。以武汉市1988~2004年城市生态系统发展为例,评价结果表明：（1）武汉城市生态系统的生态经济熵、生态功能熵和城市生态系统总熵变均呈现出下降趋势,城市健康、有序水平不断提高;（2）武汉城市生态系统在经历了1988~1991年停滞发展期后,从1992年开始,生态综合发展水平逐年提升,协调发展水平在不断增加,近10年来都保持在基本协调发展水平。     

土地利用变化对生态系统服务价值的影响--以武汉市为例

分析了1996～2001年武汉市快速城市化区域土地利用/土地覆盖变化,并计算由此导致的生态系统服务价值变化。应用Costanza生态系统服务价值计算公式,采用谢高地等人的中国陆地生态系统单位面积生态服务价值表进行计算,结果发现：①在研究期内,研究区耕地、草地、水域和未利用地在减少,其中耕地减少最多,达12.32×103 hm2,林地、湿地和建设用地在增加,建设用地增加最多,为11.70×103 hm2;②ESV由1996年的457.74×107元减少到2001年的456.14×107元,5年减少1.61×107元;③生态系统单项服务功能价值中的气体调节、气候调节、原材料和娱乐文化在增加,气候调节增幅最大,达8.51%,水源涵养、土壤形成和保护、废物处理、生物多样性保护和食物生产在减少,食物生产减幅最大,达7.42%;④敏感性分析表明,ESV对生态价值系数(Value Coefficient, VC)缺乏弹性,研究结果可信。     

利用方式对岩溶山地土壤团粒结构的影响研究

岩溶山地是典型的脆弱生态环境，土壤资源存在先天不足性，其退化恢复受土地利用方式的影响大。以重庆市北碚、黔江、金佛山为代表，研究了6种典型土地利用方式对岩溶山地土壤水稳性团聚体的影响。结果表明：＞0．25mm水稳性团聚体为灌草坡＞原始林地＞次生林地＞果园＞弃耕地＞耕地；林地、草坡的土壤表层团聚体的水稳性较高且水稳性团聚体以＞2mm为主，而果园、弃耕地、耕地土壤团聚体的水稳性较低且＞2mm的水稳性团聚体较少。水稳性团聚体(尤其是＞2mm的水稳性团聚体)以及团聚的水稳性主要受有机质的含量影响，目前有机质是这一地区土壤结构形成的最为重要的胶结物质；林地、草坡开垦后，土壤有机质分解加快或补充减少是土壤团聚体水稳性下降及数量减少的主要原因。坡耕地退耕后，土壤团聚体可得到恢复。     

武汉市土地集约利用时空分异及障碍因素诊断

运用主成分分析法、GIS方法分析武汉市1996~2010年土地集约利用的时空特征并对其进行障碍因素诊断。研究结果表明:1996~2010年武汉市的土地集约利用程度稳步上升。武汉市土地集约利用经济效益、社会效益和土地结构表现为汉口—武昌—汉阳—郊区圈层式递减分布特征,生态效益总体上表现为北高南低的特征,土地集约利用的投入水平呈现以江汉区为核心的圈层式递减分布特征,土地集约利用可持续指标表现为江北片-江南片梯度递减的空间分布特征。通过障碍因素诊断得出具体影响各区域土地集约利用程度提高的因素。     

武汉城市圈公路沿线土地利用变化规律分析

区域交通土地一体化规划需要明晰公路沿线的土地利用变化过程。基于随机概率的土地转移矩阵模型及相关结构指数,分析了武汉城市圈公路沿线的土地变化规律。结果显示,从变化量而言,武汉城市圈各类型公路沿线耕地转为建设用地的比例最大,且以国道最为明显;从系统的变化方向而言,各公路类型沿线建设用地占用耕地现象显著,此外,高速沿线建设用地占用水域,国道沿线耕地占用林地,以及各类型公路沿线耕地、林地闲置现象也需及时监测和预警。     

武汉城市圈土地利用变化系统仿真模拟与驱动力分析

土地利用变化是全球环境变化与可持续研究的重要内容,驱动力研究是土地利用变化研究中的核心问题。现有土地利用变化驱动力研究多针对单一的城市区域展开,无法解释城市群地区,城市一体化战略指导下城市交互作用对土地利用变化的影响。运用系统动力学(SD)方法,综合考虑经济、人口、城市化、政策等主要人文因素,并将城市交互作用因素引入SD,以武汉城市圈为例,构建土地利用变化系统SD模型,运用1997~2006年的历史数据进行检验,并对武汉城市圈2010~2020年不同情景下的土地利用变化进行模拟。结果表明,建立的SD模型是有效的,两种情景下土地利用变化表现出差异性,说明城市交互作用是除经济、人口城市化等社会经济因素外,土地利用变化的又一重要影响因素。     

经济快速发展地区土地利用结构的时空演变——以苏锡常地区为例

利用1996～2007年苏锡常地区土地利用变更数据，从土地利用变化幅度、动态度、变化强度、相对变化率及景观生态学角度，对区域土地利用结构的动态变化及区域差异进行分析。研究结果表明：近十多年来，由于区域经济快速发展，工业用地扩展迅猛，城镇加速蔓延，从而导致区内耕地面积锐减，居民点及工矿用地、交通用地所占比例则逐年上升，交通用地的变化幅度及动态度最大；各用地类型的变化强度在此期间呈一定波动，除牧草地外，交通用地历年的变化强度之和最大，其次为园地、居民点及工矿用地、水利设施用地、耕地、其他农用地、林地、未利用地；区域土地利用结构逐渐向均衡状态发展，用地结构的均质性逐渐增强，地区土地利用结构渐趋稳定；各市耕地、居民点及工矿用地、其他农用地的变化幅度及相对变化率差别不大，而园地、林地、牧草地、交通用地、水利设施用地及未利用地的变化幅度及相对变化率区域差异较大，且三市园地、牧草地及未利用地的变化方向不一致。     

大城市郊区土地利用结构类型区评价：以南京市为例

通过对南京市郊区土地利用结构类型区划分指标的模糊聚类分析，将南京城郊划分为８个类型区，并比较分析了各个类型区的土地利用特征及集约经营程度，土地利用效益，最后指出：为了优化配置郊区土地资源，南京市郊区土地利用必须采取因地制宜，综合利用，集约经营，增加投入，保护耕地，持续利用的措施。