海岸带土地开发利用及生态环境效应研究简述

海岸带土地利用变化是影响海岸带生态环境的一个重要方面,也是目前国内外学术界广为关注和研究的热点问题,研究海岸带土地利用变化及其对生态环境的影响对于了解区域的生态环境演变乃至全球变化具有重要意义。分析海岸带土地利用变化研究在全球变化研究中的地位,阐述海岸带地区土地利用变化及生态环境效应研究,对研究全球气候变化、海平面上升、陆地与海洋交互作用及由此引起的岸线变迁、入海营养盐和悬浮物及沉积物等物质通量变化、海岸带生物多样性、海岸带区域乃至整个全球C、N等物质总循环等都具有重要意义。基于以上研究,简述海岸带土地利用变化及其对生态环境影响研究进展,总结分析海岸带土地利用变化及环境效应影响研究目标和重点研究内容     

1980~2010年江苏沿海城市土地利用变化及其与环境因子关系分析——以东台市为例

2009年江苏省沿海开发规划上升为国家战略,了解江苏沿海城市过去土地利用变化轨迹以及驱动因子是未来江苏省沿海城市土地利用规划的重要基础性工作。基于5期TM30 m×30 m RS遥感影像和GIS技术,分析东台市1980~2010年土地利用结构与变化轨迹,并通过典型对应分析(CCA)分析其与环境因子之间的关系。结果表明,东台市1980~2010年主要土地利用类型为耕地(2029.02 km²)、建设用地(155.31 km²)、草地(60.41 km²)和水域(56.56 km²)。近30年土地利用变化量占总面积的16.98%,其中耕地、草地和建设用地变化量最大。土地利用变化最主要轨迹为耕地转建设用地,主要位于市区及周边地区,其次为草地转耕地,主要位于海岸带地区。东台市土地利用变化热点区域分别为市中心和海岸带,二者相距较远,相对独立。CCA分析显示城镇、交通和斑块形状复杂程度等是影响沿海城市土地利用变化的重要因子,海岸线作为沿海城市主要特征,随着海岸滩涂围垦开发,到海岸距离也是沿海城市土地利用变化的重要影响因子。因此,在沿海城市土地利用规划中需要重点考虑城镇布局、交通等基础设施分布、斑块的形状等因子,通过海岸带土地利用方式转变来加强市区与海岸带之间联系,促进社会经济转变,进一步保护海岸生态环境,提高海岸开发综合效益,引导土地利用走向可持续发展道路。     

基于安徽省土地利用变化的地形梯度效应分析

为揭示地形因素与土地利用空间格局演变的关系,以安徽省2000年、2005年以及2010年Landsat TM影像和DEM数据为数据源,利用坡向、地形起伏度、坡度变率和地形位指数多种地形因子,并结合地学信息图谱分析理论从综合角度系统研究土地利用结构时空分异格局在地形梯度上的变化特点及其规律。结果表明:1)研究区主要的土地利用类型是耕地和林地,其次是建设用地和未利用土地,且建设用地面积逐期增加趋势显著。2)2000~2010年研究区不同土地利用类型在不同地形梯度区间的分异规律存在明显差异。低地形梯度范围是耕地、水域和建设用地的优势分布区;中地形梯度范围是草地的集中分布区;林地的优势分布区集中在高地形梯度范围。3)2000~2010年研究区土地利用图谱以稳定型和后期变化型为主,低地形梯度和高地形梯度是稳定型图谱的集中分布区,中低、中高和高地形梯度范围是后期变化型图谱的优势分布区。2000~2005年林地的优势分布区有向较低地形位梯度扩张的趋势,其中,耕地是主要的转入来源。2005~2010年耕地的优势分布区有向较高地形位梯度扩张的趋势,变化模式主要为:"林地–耕地"、"未利用地–耕地"和"草地–耕地"。     

1991－2001年南昌市土地利用/覆被变化特征研究

土地利用/覆被变化是区域变化的重要组成部分，是短时期内人类活动对自然环境改造的显著表现形式。南昌市地处京广线和沿海地区之间，属于经济欠发达地区的省会城市。近年来，社会经济发展迅速，城镇化进程明显加快，土地利用变化显著。文章利用1991—2001年南昌市土地详查和变更数据，分析南昌市土地利用/覆被变化特征，其基本结论有： （1）土地利用类型构成以耕地、水域和林地为主；（2）建设用地增幅显著，而耕地数量则呈下降态势，土地利用结构的变化与城镇的发展密切相关；（3）从土地利用程度看，不论是单项指标指数还是综合指数，南昌市均高于全国平均水平；（4）从时间序列看，南昌市土地利用/覆被的多样性指数和均匀度指数逐渐增大，而优势度指数逐渐减小，指数变化的趋势还表现为前一时期（1991—1996年）比后一时期（1996—2001年）要大，这表明土地利用/覆被的破碎化程度持续加强，但后期的加强程度呈弱化趋势。     

川东平行岭谷区土地利用变化时空分异特征

川东平行岭谷地区生态地位十分重要,研究其土地利用变化及其影响因素具有重要的意义。利用1986、2000和2007年的Landsat TM影像,辅以10 m分辨率的SPOT影像和野外调查,结合土地利用程度、土地利用效应指数探讨了平行岭谷地区土地利用/土地覆被的空间格局和变化轨迹及其相应的生态效应。结果表明,研究区土地利用格局受地形空间分异明显控制;1986~2007年,土地利用变化总体特征是建设用地、水体增加,耕地减少,耕地 耕地 建设用地变化迹线占1986~2007年建设用地变化量的6647%,建设用地的增加主要以2000年后的耕地转入为主;邻近主城所在地的岭谷条带土地利用程度指数增加快于相隔较远的其它各区;总的说来,土地利用效应的增加和强化大于恢复和减少。研究区土地利用变化的因素可归纳为主城区的通道效应、岭谷区交通线的节点效应和河流廊道引起的土地利用变化。进一步的研究应揭示平行岭谷地区通道驱动效应和低山阻隔效应综合作用下土地利用演变过程和景观生态多样性的维持机制,模拟通道驱动效应与生态安全双重约束下的土地利用优化格局     

经济发达地区土地利用结构变化预测 --以江苏省江阴市为例

结构决定功能，把握土地利用结构变化的趋势，调整社会经济发展的策略。优化土地利用结构是土地可持续利用的关键。以经济发达地区江苏省江阴市为例，运用马尔柯夫链的理论与方法，构建土地利用结构转移的概率矩阵，预测江阴市2005年和2010年的土地利用结构，并分析其变化特征，以此来研究经济发达地区近期内可能的土地利用结构变化规律。模拟结果表明，经济发达地区土地利用结构变化存在着非农化趋势加快．农地数量减少加速的现象，如果为保证耕地的数量平衡，则可能导致农地内部结构极其不合理。根据研究结果，提出适当释放农地，促进经济发展；运用经济杆杠，提高非农用地利用效率；重视耕地质量，改善生态环境的政策建议。     

江苏省城乡空间融合的形态演化研究

选取1980~2010年5期土地利用/覆被变化(LUCC)作为数据源,获取江苏省近30a的城乡建设用地变化数据,在空间分析和景观分析等方法支持下,分析城乡空间形态的演变特征,揭示城乡空间融合的过程和动力机制,并归纳不同类型的城乡空间融合模式。结果表明:(1)城镇空间扩展方面,数量变化呈先平缓后急剧增长特征,空间形态变化首先以外部扩展为主,然后进入斑块边缘间的填充扩展的循环过程,苏锡常地区城镇空间的扩展最为密集;(2)农村地域变化方面,总量呈小幅增长态势,江苏北部沿淮河地区农村建设用地分布较为密集,沿江地区逐渐形成农村建设用地的次级密集区;(3)城乡空间融合过程方面,城乡空间开始由离散扩展逐步向粘合扩展过渡,城乡连通程度逐步提高,苏南地区城乡粘合扩展最为明显;(4)城乡空间融合的动力机制和地域模式,社会经济发展水平的快速提高、乡镇企业的高速发展、交通基础设施的不断完善、开发区和新城区的快速建设是江苏城乡融合发展的主要驱动力。依据空间形态变化特征和主要动力因素,江苏省具有3种城乡空间融合发展类型:枢纽链接模式、集聚吞并模式、融合扩展模式。     

丹江口库区土地利用/覆被与景观格局变化

丹江口水库作为南水北调中线工程水源地,其库区的土地利用/覆被变化可能带来的生态环境效应备受关注。以2000和2004年的多源遥感影像为主要数据源,解译生成土地分类数据,对研究区内土地利用变化总体特征、速度、景观优势度变化以及景观生态效应进行了分析。结果显示：库区在这4年间土地利用整体结构上没有显著改变,但是耕地、建设用地增加,林地、未利用地减少。景观多样性指数及景观均匀性指数呈下降趋势,说明景观异质程度下降,景观类型有向单一化及非均衡化方向发展的趋势。林地减少加剧库区的水土流失,导致库区的生态环境质量下降,应采取措施促使库区经济与生态环境良性地协调发展。     

江苏土地利用综合效益空间分异研究

研究江苏土地利用效益空间分异特征对制定差异化土地利用战略从而实现全省土地资源的合理利用与调控,促进区域之间以及社会、经济与生态环境的协调发展具有重要作用。首先建立了以土地利用综合效益为总目标,土地利用社会效益、经济效益和生态环境效益为子目标,包括22个评价因子的土地利用综合效益评价指标体系。在此基础上,采用多因素加权综合评价法,对江苏省各县（市）进行了土地利用综合效益及协调度评价,根据两者的组合状态将江苏分成高效协调区、中效基本协调区和低效基本协调区三大类型区。整体上看,土地利用综合效益及协调度有从南到北逐渐降低的空间分异特征,其中社会经济发展水平是引起土地利用综合效益和协调度差异的主要原因。针对不同类型区域应实行不同的土地利用战略及相关政策来促进区域之间、社会经济与生态环境之间的协调发展。     

长三角地区城市土地利用集约度区域分异研究

土地短缺逐渐成为制约长三角地区经济迅速发展的关键要素。集约利用土地,不断提高城市土地利用效率,是解决长三角地区土地资源稀缺。缓解人地关系矛盾的必然选择。从土地利用强度．产出效率、生态效益、可持续利用程度四方面阐释城市土地利用集约度内涵．以此构建适合长三角地区城市土地利用集约度评价的指标体系,同时运用GIS空间分析方法与技术对评价结果进行空间分异研究。并分析差异产生原因。结果表明：①长三角地区城市土地利用集约度水平差距较大。区位条件和经济发展水平是影响长三角地区城市土地利用集约度的重要因素。②长三角地区城市土地利用集约程度由北向南呈现明显的空间梯度差异特征。在空闾分布上具有微弱的正相关性。空间分异格局明显。③各城市土地集约利用中存在的问题不尽相同,须予以针对性改善提高。     

江苏海岸带土地利用变化及驱动力分析

通过对江苏海岸带近13a的土地利用变化和社会经济分析,得出:连云港海岸带以耕地、其他建设用地和农村居民点为主,占81%,海岸带开发程度高;斑块个数增加,景观破碎化增大。盐城以耕地、草地和其他建设用地为主,占77.45%,开发程度中等;耕地、水库坑塘等人工景观面积增大,适宜生物多样性保护的生境面积减少。南通海岸带以耕地和滩涂为主,占88.93%,但两者的面积都在下降;人工景观面积增加。人口增长的压力、政府政策的导向与社会经济的驱动是江苏沿海三市海岸带景观格局变化的主要驱动力。连云港海岸带人口密度增加了13.8%,第二产业产值增加了7.7倍,人类活动的干扰使海岸带破碎明显;盐城海岸带人均GDP增加了4倍,经济利益的驱使,使盐城丧失大面积的草地,海岸湿地遭到破坏;南通海岸带人口密度减小了2.0%,人均GDP增加了5.3倍,第三产业的发展对海岸带干扰较小,海岸带景观破碎度较低。     

基于景观格局的盐城海岸带土地利用时空变化分析

在GIS和RS技术支持下,以行政区划为评价单元,通过土地利用转移矩阵、景观格局指数对盐城海岸带土地利用变化的主要方式、景观格局特征及时空分异规律进行定量分析。结果表明:2000~2010年,盐城海岸带土地利用类型以耕地、建设用地和水域为主,其中耕地是盐城海岸带的优势类型,虽然近年来呈逐渐下降的趋势,但仍是区域景观基质类型,均占总面积的78%以上;海岸带景观水平趋于破碎化,区域景观格局更加复杂化、分散化和多样化;研究区北部景观水平特征指数较中部、南部为高。自然地理条件、经济发展水平及不同土地利用方式所带来的利益差异是导致盐城海岸带景观格局变化的关键驱动因素。     

1985年以来江苏省土地利用变化对人类活动程度的响应

利用1985、1995、2005和2008年4期遥感影像解译获取的土地利用变化数据,从土地利用变化速度、转移方向和土地利用程度方面,借助GIS空间分析和图谱分析技术及Ucinet社会网络分析软件,全面定量分析江苏省1985年以来人类活动作用下土地利用时空变化规律。研究表明:(1)1985~1995、1995~2005、2005~2008年3个时段江苏省的土地利用综合动态分别为12.95%、17.17%、15.03%,反应了人类活动对江苏省土地利用变化的影响程度呈现出"缓慢影响—剧烈影响—影响减缓"的倒U型曲线规律;(2)1985年以来,耕地、建设用地和水域之间的空间转移是江苏省土地利用转移的关键,也是人类影响土地利用最主要的表现形式,3种地类的相互转移占所有土地转移流的80%以上,其中耕地转为建设用地所占比例最大,主要分布苏锡常及南京4市的市辖区,以及昆山、江阴等经济发达的县市及苏北的宿迁市、淮安市、徐州市;(3)1985年以来,追求净产出(利润)的增长是土地利用变化的内在动力,导致建设用地增加及耕地减少,使得全省土地利用程度整体水平不断升高;受可驱动的有效资本量控制,经济发达的苏南地区一直是人类活动影响土地利用最为剧烈的区域,而苏北地区随着经济实力的不断提升土地利用受人类活动影响的程度也在逐渐增强。     

土地利用变化下沿海地区吸附态磷负荷动态变化研究

吸附态磷是主要的面源污染物之一,它会导致水域环境质量恶化,是水体富营养化的重要污染源。科学估算吸附态磷污染负荷能够为治理沿海地区非点源污染,保护海洋生态安全提供理论依据。以遥感影像、降雨监测资料等多源数据为基础,综合考虑土壤侵蚀、泥沙输移率、磷富集系数等影响因子,构建吸附态磷负荷估算模型,估算了江苏沿海地区2000~2010年吸附态磷负荷量,分析了不同土地利用背景下吸附态磷负荷的动态变化特征,结果显示:(1)2000~2010年,江苏沿海地区吸附态磷负荷明显增加,平均吸附态磷负荷模数由105.89 kg/km2·a增长至201.67 kg/km2·a,吸附态磷负荷总量由3 284t增长至6 255t。(2)10 a间,研究区的吸附态磷负荷热点面积减小,呈现出收敛聚集的态势,但热点区的吸附态磷负荷总量却明显增加,说明研究区内吸附态磷负荷的空间极化现象更为显著。(3)10 a间,各土地利用类型的平均吸附态磷负荷模数都显著增长,不同土地利用背景下吸附态磷负荷总量排序为水田旱地林地草地未利用地园地。研究结果表明,不同土地利用背景下吸附态磷负荷存在显著差异,且不同土地利用类型相互转化时,吸附态磷负荷也随之发生变化,可通过调整土地利用结构,优化景观格局,减少和控制磷污染的发生。     

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。     

江苏省开发区土地利用集约度的评价研究

作为地区经济发展的重要载体,开发区在带动区域产业发展和城市化水平提高方面具有重要意义。然而,由于存在功能定位不清、产业结构趋同等问题,开发区的规模效应和集聚效应并未得到充分体现,土地浪费与低效利用现象仍然存在。采用统计模型分析法和特尔菲法,对江苏省开发区土地集约利用进行定量化评价,并试图探讨集约度的合理水平和促进土地集约利用的途径与措施。研究结果表明,江苏省开发区土地集约利用整体水平较高,但存在地区间和地区内部的差异;经济发展水平、产业政策和用地结构是影响开发区土地集约利用的几大因素。因此,应结合地区经济发展现状与趋势,根据各开发区土地利用的相对集约综合指数值和绝对集约综合指数值的大小以及资源的消耗情况,加快产业政策及用地结构的调整,并制定相应的土地集约利用经济激励机制和措施。     

巢湖水陆交错带生态服务价值梯度分析

基于巢湖水陆交错带1995、2000、2007和2013年4期遥感影像提取土地利用信息,参考前人的相关研究成果,测算研究区的生态服务价值。在综合研究区实际情况和相关研究基础上采用等距离缓冲带法,对研究区生态服务价值的梯度变化进行研究。结果表明:(1)各土地利用类型的梯度变化在不同时期有较为一致的变化趋势,在不同的缓冲带内都有1~2个贡献率较大的土地利用类型;(2)在研究期内各缓冲带生态服务价值处于基本平稳的状态,其中缓冲带1到缓冲带2的变化幅度较大;(3)从生态服务价值的空间分布来看,缓冲带1的生态服务价值始终最高,外层的缓冲带5和缓冲带6由低等级到中等级平稳过度,缓冲带3和缓冲带4则始终处在低水平;(4)林地和水域对生态服务价值的贡献率与距巢湖水陆边界的距离有显著的相关性,表明林地和水域对研究区生态服务价值的影响大。