基于邻接关系的土地利用变化空间关联规则研究

空间关联规则可在海量空间数据中挖掘出空间对象之间相互作用、空间依赖、因果或共生的模式。将空间关联规则方法引入土地利用变化时空特征分析中,以浙江省桐庐县2004~2009年的两种典型地类变化(城镇用地的转入、耕地的转出)为例,结合GIS的空间统计和空间分析功能,首先通过土地利用转移矩阵分析土地利用面积变化的整体情况,再采用经典Apriori算法挖掘这两种典型地类变化与其周边邻接的地类变化间的关联性规律。研究表明:(1)桐庐县土地利用呈现明显的非农化趋势,这主要归因于城镇化进程以及其作为特色发展的生态建设;(2)城镇用地的发展主要依靠耕地和农村居民点的转型,表现为集中连片的扩展方式,且城镇用地与交通水利建设用地的发展具有明显的共生现象;(3)耕地的同种转变类型在空间上呈现连片集聚分布,且耕地发展易受相邻地类的驱动或制约,尤其是林地和农村居民点。空间关联规则挖掘能够定量分析在空间邻接的情况下地类间的转变倾向以及变化的关联规律,为土地利用变化时空分析提供有用信息。     

西北5省耕地集约利用与农业碳排放时空耦合关系研究

该文以西北5省为研究区域,通过构建耕地集约利用与农业碳排放指标体系,利用耦合协调模型、ArcGIS空间分析方法,分析2000-2015年西北5省耕地集约利用与农业碳排放水平及其耦合协调发展类型。结果表明:(1)2000-2015年耕地集约利用与农业碳排放总体水平分别呈现上升和下降趋势,甘肃、新疆耕地集约利用水平上升最快,其他省份波动上升,青海和新疆农业碳排放水平下降最多,其他省份匀速波动下降;(2)耦合协调发展度都呈现出先上升,后下降的趋势,基期与末期变化不大,协调状态变化过程为由低转高再转低;(3)耦合协调发展类型由农业碳排放优先型转变为耕地集约利用优先型,耕地集约利用与农业碳排放进入脱钩发展阶段。最后探讨了西北5省农业碳排放与耕地集约利用互动发展的关系,为系统融合提供科学参考。     

村域电子拆解业对耕地-水稻系统中Cd和Pb含量的影响——环境外部不经济性分析

低端电子垃圾拆解业的外部不经济性备受学术界的关注.对有30年低端电子垃圾拆解历史的S村域内优质耕地中水稻土(表土层-心土层-底土层-母质层-地下水)、水稻(根系-茎叶-籽粒)、灌渠水及其沉积物进行系统采样及分析.结果表明,低端电子垃圾拆解业已不同程度地危害了S村优质耕地的健康状况,表土层中Cd含量已超过国家标准的6倍,水稻籽粒中Cd含量超过国家标准限值3倍;土壤及其水稻籽粒中Pb含量尚未超标,但仍有被污染的风险.在S村耕地土壤-水系统中Cd和Pb含量为:灌渠底沉积物表土层心土层底土层≥母质层地表水≥地下水;在水稻植株中Cd和Pb含量为:根系茎叶籽粒.处于地势较高的居民点与电子垃圾拆解小作坊通过沟渠排放的废液使Cd和Pb进入耕地-作物系统,使耕地及其种植业成为高利润电子拆解产业环境外部不经济性的重要承受体.在城镇化及乡镇企业快速发展区亟待修建小型高效环境基础设施,以处理乡村生活污水与小企业排放主要污染物,将电子垃圾拆解业由瞬间繁荣的泡沫经济扭转为持续健康发展的生态经济.     

废弃地复垦与赛场投建探讨

针对我国工矿废弃地复垦存在的问题,本文首先分析了现有复垦方式存在的问题,提出在工矿废弃地因地制宜的投建赛场进行复垦,并从复垦后的功能结构、投资收益估算等方面对赛场投建复垦方式与国内外现有复垦方式进行了对比,赛场投建的复垦方式在耕地保护、投资获益与生态改善三方面可以更好的平衡。     

Temporal and spatial patterns and driving factors of cultivated land change in Qinghai-Tibet Plateau北大核心CSCD

随着经济快速发展、城镇化进程加快以及人口基数不断增加,在城市用地不断向外扩张以及生态退耕措施的影响下,耕地面积呈逐年减小的趋势.这一现象加剧了农业发展与其他要素间的矛盾,对区域粮食安全也产生重要影响,因此,探讨耕地面积时空变化及其驱动机制对保障区域粮食安全具有现实意义.分析青藏高原地区1980年、1990年、2000年、2010年、2018年的耕地面积数据,结合户籍人口、地区生产总值(GDP)、粮食单产等统计年鉴资料解析影响其变化的主要驱动因子.结果表明:(1)青藏高原近40年耕地面积变化总体经历缓慢增加、显著增加和缓慢递减3个阶段,整个变化过程中耕地主要流失方向为林地和草地,分别占总流失面积的50.99%和32.02%,主要原因为退耕还林还草等政策的实施,其次为建设用地和水域增加.(2)耕地转为非耕地的地区主要集中在四川西部、云南西北部、青海东部,而耕地转入地区主要集中在青藏高原中部.以地市州来看,拉萨、海东、海西、阿坝、林芝等地区耕地面积变化特征以缓慢递增为主;西宁、黄南、甘孜、甘南等地区的耕地面积则呈缓慢递减的变化趋势.(3)主成分分析和结构方程模型结果显示影响耕地面积减少的主要驱动因素包括经济社会发展和粮食生产.其中经济和社会因素对耕地面积变化产生的影响为负值,社会因素产生的负影响最大,为-0.224,人口基数增长、建设用地扩张、土地利用转型要求以及二、三产业红利的吸引都会导致耕地面积减小.本研究揭示了青藏高原地区近40年耕地变化情况及流失方向,耕地面积波动主要受到经济社会因素以及政策因素的影响;上述结果可为今后国家粮食安全及当地生态环境可持续发展提供理论参考.(图7表8参45)     

江苏沿海地区耕地利用转型及其生态系统服务价值变化响应

论文以江苏沿海地区1990、2000和2010年3期土地利用空间数据为基础,在GIS、地学信息图谱理论和Costanza等生态系统服务价值测算方法的支持下合成时间序列表征下的耕地利用转型图谱、耕地利用转型模式图谱和生态系统服务价值图谱,据此揭示江苏沿海地区耕地转型时空变化特征及其生态系统服务价值变化响应规律。结果表明：1）1990-2000年阶段耕地以建设用地、水域和林地占用为主,补充耕地来源除建设用地、水域和林地外,还包括了草地,耕地占用大于补充。空间差异以“耕地→建设用地”、“草地→耕地”最为明显,空间分离度低。2）2000-2010年阶段耕地占用的去向增加了未利用地,草地仍是主要的耕地补充来源。空间上以“耕地→建设用地”和“耕地→水域”图谱变化最为显著,空间分离度变大。3）1990-2010年耕地利用转型模式以后期变化最为显著。4）近20 a间,江苏沿海生态系统服务总价值由170.85×10⁸元提升为182.23×10⁸元,水域是提高生态系统服务价值最主要的贡献类型。耕地利用转型导致耕地的生态系统服务价值降低,“耕地→建设用地”是最主要的生态减值图谱 类型。     

土地流转视角下耕地“非粮化”时空格局演变及驱动因素

该研究对2009—2020年中国流转耕地“非粮化”的时空格局进行量化测度,利用Tobit模型、空间计量模型和工具变量法,从“人”“地”“钱”多视角探析流转耕地“非粮化”的驱动因素及其空间异质性。结果显示：(1)流转耕地“非粮化”具有阶段性和区域性,非粮食主产区的流转耕地“非粮化”是全国层面流转耕地“非粮化”加剧的主要原因。(2)土地流转是耕地“非粮化”的重要驱动因素。提高土地流转面积和将土地流转给生活型经营者,有利于抑制耕地“非粮化”发展,但土地流转租金上涨会难以避免地加剧耕地“非粮化”程度。(3)土地流转与耕地“非粮化”关系存在区域异质性。在粮食主产区,土地流转面积提高对流转耕地“非粮化”的抑制作用更强;在非粮食主产区,生产型农业经营者采取“非粮化”种植行为的倾向更强。因此,为应对流转耕地“非粮化”现象,应健全耕地保护补偿制度,对防止流转耕地“非粮化”目标完成好的地区给予奖补;重点规范非粮食主产区的工商资本流转土地行为,对农户粮食种植行为给予奖励;进一步推进粮食主产区的土地流转和整治工程,发展耕地适度规模化经营;完善农地流转交易平台,继续加强土地流转价格监控。     

东江湖水质时空变化规律及其与流域土地利用的关系

东江湖是长江中下游重要的人工湖泊之一,也是湖南省最大的饮用水源地,探究水质变化规律及其与流域土地利用关系,可为东江湖生态保护提供科学依据。基于2011-2022年东江湖2个国控断面及2021-2022年6条主要入湖河口水质监测数据,运用统计分析和Spearman秩相关系数法,阐明了东江湖水质时空变化规律及其与土地利用变化的关系。结果表明,（1）在近12年期间,东江湖水环境污染综合指数呈上升趋势,水质由地表Ⅰ类水下降到地表Ⅲ类水。东江湖主要入湖河口水质介于地表Ⅲ-Ⅳ类水之间,水环境污染综合指数呈现出枯水期高于丰水期特点。（2）东江湖流域各土地利用类型的面积呈现出林地>耕地>水域>建设用地>草地的特点,其中建设用地、耕地和草地面积随着时间的增加而增高,林地面积随着时间的增加而减少,水域面积呈现小幅减少。（3）东江湖国控断面的化学需氧量、高锰酸盐指数、电导率及水环境污染综合指数与流域内耕地和建设用地面积呈极显著正相关,而与林地面积呈显著负相关;然而,东江湖入湖河口水体的溶解氧与子流域内水域面积呈显著正相关。可见,在2011-2022年间,东江湖水质呈下降趋势,而流域内...     

普定县耕地土壤重金属含量状况及风险管控分类评价

本文依托2017年普定县土壤地球化学调查项目,对普定县耕地土壤重金属元素Cd、Hg、As、Pb、Cr含量状况进行分析评价,同时对全县土壤重金属综合污染指数进行分级.结果表明普定县耕地土壤重金属元素中Cd元素含量均值高于农用地土壤污染风险筛选值,As元素含量均值略微高于农用地土壤污染风险筛选值,其余Hg、Pb、Cr元素含...     

Spatial distribution of heavy metals of agricultural soils in Dongguan, China

IntroductionThereisagrowingpublicconcernandscientificinterestsovertheheavymetalpollutioninagriculturalsoilsandagriculturalproductionsbecauseoftheirpotentialbioaccumulation ,responsehysteresis,andun biodegradability(Kelly,1996;Tam ,2 0 0 0 ;Hong,2 0 0 3)eventhoughthecontentsandspatialdistributionoftracemetalsintheagriculturalsoilsinGuangdonghaveneverbeenstudiedsystematically .Ingeneral,naturalbackgroundcontentanddistributionofheavymetalinsoilswerecloselyrelatedtothebiogeochemicalcycles,parentm…