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。     

重庆市江津区土地资源承载力时空差异研究

针对重庆市江津区脆弱的生态环境本底和土地利用特点,从承载强度、承载效益、承载潜力3方面构建评价指标体系,对江津区2007～2016年土地资源承载力进行综合评价,并引入障碍度模型得出各乡镇土地资源承载力障碍因素。结果表明:(1)2007～2016年期间,江津区的土地资源承载力整体呈现出上升趋势,但上升幅度较小,土地资源承载力仍然偏低,各乡镇土地资源承载状态均未达到良好状态,仍需采取各种措施不断提升土地资源承载力,土地资源承载力的区域差距近年有所减小,空间上呈现出南高北低的空间格局;(2)各子系统对承载力的贡献大小不一,承载强度贡献最大,承载潜力次之,承载效益贡献最小,承载效益是提高土地资源承载力的关键;(3)江津区土地资源承载力的主要障碍因素是单位建设用地产出、林地占比、人均生态用地、环保投资指数、人均耕地面积、水域占比、水土流失率、未利用地占比、单位农用地产出,各乡镇障碍因素差别较大;(4)障碍因素不同的区域,应采取不同的措施提升土地资源承载力。主要城区和工业园区所在地应适当控制人口数量,严格限制农用地转为建设用地;生态环境脆弱地区应大力实施耕地休耕和退耕还林政策,促进农民生计方式转变;经济发展受生态保护限制的地区应转变经济发展方式和土地利用方式。     

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     

干旱地区土地利用结构变化与生态服务价值的关系研究——以酒泉市为例

利用酒泉市1997-2006年土地利用变更调查数据和相关统计资料,计算土地利用结构异质性指数和生态服务价值,分析土地利用结构与生态服务价值的变化及其相互关系.结果表明:1997-2006年酒泉市耕地、林地、园地面积在增加,其中耕地增加最多,增加了9 803.15hm2,牧草地、水域和未利用地面积不断减小,其中牧草地减少最多,减少了207 470.56 hm2;酒泉市土地利用结构多样性指数和均匀度增加而优势度降低,土地利用趋于多样化和均匀化;各类土地的生态服务价值都有不同程度的增加,土地利用生态服务价值总体呈增加趋势;土地利用生态服务价值与土地利用结构线性相关,通过增加牧草地、水域和耕地等生态用地面积,提高土地利用集约度,调整土地利用结构促进土地利用的多样化、均匀化,可以增加生态系统稳定性和提高生态系统服务功能的经济价值.     

京津冀地区土地利用变化特征及其驱动力分析

土地利用/覆被变化(Land use/cover change,LUCC)的驱动机制驱动机制对于理解其变化特征及制定相关政策有重要意义。为解京津冀地区城市土地利用变化态势与内在驱动机理,本文在京津冀地区14年间土地利用的类型变化、数量变化、程度变化及区域变化特征的基础上,对形成这种土地利用变化的驱动力从社会经济方面进行了剖析,并在统计软件SPSS的支持下对土地利用变化驱动力指数进行了计算。结果表明:12000-2013年间,土地利用变化发生了较大改变:耕地,牧草地和未利用地面积明显减少,园地、林地、其他农用地和建设用地面积则持续增加。耕地、牧草地、未利用地的年度变化率分别为-0.45%、-3.11%、-1.30%,园地、林地、其他农用地以及建设用地面积的年度变化率分别为3.60%、1.38%、5.31%、0.59%;2研究时段内,京津冀地区的土地利用程度ΔL_(b-a)为6.29,京津冀地区的土地利用处于发展时期;3土地利用变化的社会驱动力主要是人口增长、经济发展、城市化水平提高,并且这些因素的驱动力指数是逐年增加的,政策的影响作用也不容忽视。     

近年来江苏省海岸带土地利用/覆被变化时空动态研究

海岸带是陆海生态系统交错带,具有重要的经济与生态价值,其生态环境具有脆弱性特征。海岸带的开发利用使其地区生态环境发生变化,而土地利用/覆被变化是地区生态环境变化的重要组成部分和主要原因之一。取1980、2000、2005、2008年4个时相的TM遥感影像为数据源,通过土地利用结构、土地利用多样性以及土地利用程度指数分析江苏省1980年以来海岸带土地利用/覆被变化的时空动态特征,揭示地域差异与梯度分异特征。研究结果表明：（1）江苏省海岸带土地利用结构表现为生态用地占比高,城镇与农村居民点占比低的特征。1980年以来,不同土地利用类型数量不断变化而结构相对稳定;类型趋于多样化且利用强度增加。（2）江苏省海岸带土地利用存在地域差异特征。土地利用结构存在不同模式且变化相对稳定;土地利用程度在南北方向上存在高 低 高分布特征,但逐步被打破。（3）江苏省海岸带土地利用在陆海方向上存在梯度特征。土地利用多样性陆海方向呈现低 高 低模式,土地利用强度陆海方向呈现高 中 低模式。土地利用多样性高值区逐步向海岸带中部移动;海岸带各缓冲区土地利用程度分异逐步增大。以射阳河口作为分界点,南北地区梯度规律存在差异性     

城镇化背景下济南市土地利用变化驱动机制分析

以山东省省会济南市为例,运用ENVI5.1与ARCGIS10.2平台对1990—2015年四期遥感影像进行处理。分析城镇化进程中济南市土地利用动态变化的特征,在SPSS19.0平台上采用主成分分析法揭示济南市1990—2015年土地利用变化的城镇化相关驱动因子。结果表明:1990—2015年济南市土地利用格局有较大变化。从动态度看,1990—2015期间,用地面积增加的地类包括耕地、水域和城镇建设用地,城镇建设用地的年变化率最大;用地面积减少的地类包括林地、农村居民点和未利用地,未利用地的减少幅度最大。选取11个城镇化相关指标进行主成分分析,从人口增长、经济发展、政策导向和科技水平等方面研究土地利用变化驱动机制。研究结果可为济南市土地利用总体规划的编制及各类土地的合理利用提供参考和借鉴。     

基于用地倾向性评价的农村潜在土地利用冲突识别研究——以西峡县东坪村为例

精准识别农村潜在土地利用冲突是预先权衡和协调冲突用地,指导农村和谐发展的重要基础。以西峡县东坪村为例,综合考虑"发展建设—农业生产—生态维护"多重土地利用目标,进行建设用地、农业用地和生态用地的用地倾向性评价,建立倾向性比较矩阵识别潜在土地利用冲突区域,并根据识别成果提出相应的差别化管理建议。结果表明:东坪村有47%的土地存在明显潜在土地利用冲突的风险,包括冲突一般区和冲突激烈区,分别占土地总面积的20.61%和26.39%。冲突激烈区(J)中J1涉及面积最大,占土地总面积的18.84%,是接下来土地利用工作中亟需防治的重点问题。除此之外,用地优势区和冲突微弱区分别占土地总面积48.13%和4.87%。总体来看,东坪村内潜在土地利用冲突范围较大,程度较强,冲突形势较为严峻。     

三峡库区腹地土地功能演变及其驱动机制分析

土地利用功能在一定程度上反映了土地利用方式和强度的变化。以三峡库区腹地奉节县和巫山县为研究区域,以1986、2000、2007和2015年多时相遥感影像资料为数据源,通过空间自相关和冷热点分析等研究方法,分析土地利用功能的时空演变规律,并探索其与海拔、坡度和岩性等自然因子,以及人口、道路等社会经济条件的耦合驱动机制,揭示土地利用功能的理论现实意义。研究发现：(1)就土地利用功能数量而言,生活用地增加,生产功能减少,生态用地总体趋于稳定;就土地利用功能面积变化格局而言,三生功能均向稳定性方向发展。(2)就其集散程度而言,生产功能由大集聚向小集聚转变且集聚面积减少;生活功能集聚性持续增强,且集聚面积扩大;生态功能由集聚向分散变化,且空间范围增加。(3)就土地利用功能的驱动机制而言,包括高程、坡度和岩性在内的自然因子影响其空间分布状况,人口及道路分布影响三生功能的空间数量变化。     

基于生态足迹服务价值法的生态承载力时空演化

为了客观地评价生态承载力及其时空演化规律，通过构建以价值量为单位的生态足迹-服务价值法的生态承载力分析框架，选取2000~2015年陕西省97个区县的面板数据，运用全局Moran’s I、LISA集聚图和空间杜宾模型等方法，分析了陕西省生态承载力指数的分布特征、演化路径及驱动因素。研究表明：（1）陕西省及三大地区生态承载力指数先快速升高后缓慢降低，存在显著的空间自相关和空间异质性，低值集聚现象明显，且向关中地区集中。（2）林地面积和当量因子价值是促进生态承载力指数提高的主要因素，人均消费价值是抑制生态承载力指数提升的主要因素。（3）影响陕北、关中和陕南地区生态承载力指数的驱动因素存在差异。因此，陕西省需要加大生态修复工程投入力度，减缓人均消费价值增长速度，实施差异化的生态承载力政策，以达到改善生态承载力的目标。     

Dynamic analysis of the virtual ecological footprint for sustainable development of the Boao special planning area

The concept of the virtual ecological footprint (VEF) was proposed to overcome the drawbacks of existing ecological footprint (EF) calculations, and was applied to the dynamic prediction of development in the Boao special planning area. The restriction of ecological carrying capacity to the EF was quantified using the ecological carrying capacity occupation index, k, and this restriction was designed in the system dynamics model of EF. The modeling results revealed that the planning area presented 0.44 global ha ecological surplus per capita in 2004. However, a remarkable ecological deficit was predicted to occur after planning is implemented. According to the prediction, ecological deficit per capita would be 0.49 and 2.36 ha in 2010 and 2020, respectively. Strategies for regional sustainable development were proposed according to the results. To reduce adverse effects, measures related to EF and VEF, including population control, optimization of consumption pattern and land use, and ecological compensation, were proposed for the sustainable development of a planning area.     

廖坊水利工程对抚河流域生态承载力的影响分析

介绍了生态足迹、生态承载力的概念和基于生态足迹理论的生态承载力计算模型。为评价水利枢纽工程对生态承载力的影响,在分析该模型缺点的基础上,采用了资源产出作为生态承载力供给的计算方法。分析了江西省廖坊水利工程建成后,生态生产性土地利用的变化情况表现在灌区和下游保护区的耕地的单位生态生产力提高等方面。最后计算了廖坊水利工程兴建之前的2001年和建成后的2007年的生态承载力。计算结果表明,廖坊水利工程建成后,生态承载力有较大提高,总的生态承载力增加了79 521 hm2,其中,可耕地的生态承载力增加了74 604 hm2,由于水库淹没导致生态承载力减少了16 735 hm2。     

浙江省土地利用格局时空变化及生态风险评价

基于1990~2015年浙江省6期的土地利用数据,分析土地利用的时空变化,构建生态风险指数,对不同时期的浙江省土地利用生态风险进行了评价。结果表明：（1）浙江省土地利用变化表现为耕地大量减少而建设用地剧增;土地利用转移方向主要为耕地、林地、水域向建设用地转移;其中以2000~20005年和2010~2015年土地利用动态度最高;（2）浙江省生态环境质量下降。中生态风险区是区域的主导类型,较高、高生态风险区向外扩张,高值区主要分布在杭州湾附近,沿海区域,杭州西南部、衢州和金华三市接壤区域。低等级生态风险区分布在相邻高等级生态风险区的周围,大致成圈层状向外扩散;（3）土地利用生态风险等级转换差异较大。生态风险转移主要是由低向高等级转换,且其生态风险等级年均转换速率呈上升趋势,生态风险转换主要发生在城市、沿海区域如杭州湾附近、温州、台州沿海等经济发展活跃的地区;（4）浙江省各地级市生态风险值时空分异较大。各市生态风险值主要呈上升趋势,宁波市生态风险变化最大,衢州市变化最小。空间分布上,杭州市生态风险值最高,远大于其他地级市,舟山市生态风险值最低。     

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。     

城市生态用地时空动态及其相关驱动力——以武汉市为例

城市生态用地是维持城市生态安全和可持续发展的重要屏障,研究其动态变化特征及相关驱动力,将为城市规划和生态环境保护决策提供依据。该文以武汉城区为实证区,采用1990、2002、2014年等3期Landsat遥感影像为数据源,采用土地利用变化矩阵量化数量变化,景观格局指数量化空间格局变化,生态服务价值系数和InVEST模型量化质量变化,利用二元逻辑回归模型和梯度分析法量化相关驱动力。研究结果表明:武汉市生态用地总面积持续下降,累计减少239.55 km~2,其中水域为主要转出地类;生境质量下降24%;生态用地斑块破碎度提高,"孤岛化"现象逐渐显现;坡度、建设用地的最小距离、建设用地增长、GDP增长和道路密度是驱动生态用地变化的主要因素,随着城市向三环线外扩张,三环线以外的生态用地面临较高的生态转化风险。     

长江经济带城市生态承载力时空格局研究

生态承载力评价研究的开展,对于促进区域可持续发展具有重要的指导意义。以长江经济带130地市为例,从生态支撑力和生态压力两方面对生态承载力进行量化研究,通过构建较为完整的生态承载力综合评价指标体系,利用熵值法对评价指标进行赋权,对长江经济带城市生态支撑力、生态压力和生态承载力状况进行评价,探讨了2003、2008和2013年长江经济带生态支撑力、生态压力和生态承载力的空间格局及其影响因素。结果表明:2003~2013年间长江经济带生态支撑力逐渐上升,空间格局由上、下、中游梯度递减向中、上、下游梯度递减转变;生态压力持续增大,空间格局均为下、中、上游梯度递减;生态承载力先下降后上升,空间格局由上、中、下游梯度递减向中、上、下游梯度递减转变。生态承载力影响因素由环境治理和节能减排主导转变为由社会进步和经济发展主导。     

土地城市化背景下武汉市资源环境承载力仿真研究

运用Vensim软件,通过构建"土地城市化-资源环境承载力"系统动力学模型对不同情景下武汉市资源环境承载力的发展趋势进行仿真,为土地城市化背景下武汉市未来发展方向提供参考。结果显示,协调发展型是最适合武汉市的发展模式,而现状延续型、政绩驱动型和生态环保型情景下武汉市资源环境承载力到2020年均将面临超载压力。武汉市在适当加速推进土地城市化的同时应注重增加耕地面积、加强基础设施建设、降低资源消耗和污染排放,确保资源环境承载系统平稳运行。     

长株潭城市群土地生态安全动态评价研究

土地资源是人类赖以生存的资本,由于土地资源的生态安全问题日益被重视,土地资源生态安全评价研究已成为当前土地资源可持续利用研究的前沿课题。以长株潭城市群为例,探讨土地生态安全评价方法,针对长株潭城市群土地资源特点从经济、社会、生态环境3个方面构建区域土地生态安全评价指标体系,鉴于土地生态安全评价的模糊性、不确定性和土地生态安全动态性,将熵值理论与模糊数学理论相结合的土地生态安全动态评价模型进行了实证研究。研究结果表明1999～2007年长株潭城市群的土地生态安全呈现逐渐恶化趋势,目前已经处于不安全等级;同时存在水土协调度、受灾面积成灾率、人口增长率、第三产业占GDP比重、万元GDP能耗等不安全因素,威胁着土地生态安全。