基于地理探测器的天津市生态用地格局演变

生态用地是衡量区域生态系统健康和安全的土地单元。认识和探讨生态用地时空分布和形成机理对城市制定土地管理策略和引导城市可持续发展具有深远意义。运用土地转移矩阵、核密度估计、地理探测器和生态系统服务价值系数法等,综合分析2000—2014年天津市生态用地质量及生态用地时空演变特征,并探讨其形成机理。结果表明:(1)天津市生态用地呈持续减少趋势,其中滨海新区表现最明显;生态用地转移对象主要为建设用地。(2)天津市生态用地核面积集中分布在北部和东部,且呈减少趋势。(3)地理探测器结果显示社会经济因素对生态用地变化的解释力高于自然因素,解释力最高的3个要素为一产比重变率(0.79)总人口变化率(0.73)二产比重变率(0.61),区域产业结构和人口数量对天津市生态用地变化影响强度最大。(4)天津市生态用地动态度变化均为负值,生态系统服务价值呈逐年减少趋势,其中水域群落创造的生态系统服务价值最高。     

土地利用转型时空演变及其生态环境效应——基于长江经济带127个地级市的实证研究

以长江经济带为研究区域,基于2000—2015年四期土地利用现状遥感监测数据,从三生空间角度出发,利用转移矩阵及重心迁移模型对长江经济带土地利用转型进行研究,并通过生态环境质量指数及生态贡献率对这一时期的生态环境效应进行定量分析。结果表明:①2000—2015年,长江经济带在区域转型发展过程中生产用地及生态用地面积分别减少9 729.04 km2和648.87 km2,占比为1.52%和0.05%;生活用地面积增加10 737.11 km2,占24.37%。土地利用变化最大的是工矿生产用地,变化最小的是林地生态用地。②2000—2015年,长江经济带生产用地重心向南偏西64.89°方向迁移12.67 km,生活用地重心向南偏东62.69°方向迁移37.33 km,生态用地重心向北偏西70.38°方向迁移1.87 km。③对比长江经济带各地级市生态环境质量指数,亳州最小,丽水最大。从空间上看,西部及西南地区生态环境质量指数相对较高,中部地区相对较低,东部地区北方指数低南方指数高。从时间上看,长江经济带各地级市总体生态环境质量基本保持稳定,部分地区有小幅度下降。④长江经济带区域生态质量同时存在着生态改善和生态恶化的两种趋势,且生态环境改善的趋势略小于环境恶化的趋势。     

新疆重点城市建设用地扩张与人地配置协调性分析

以新疆20个重点城市为研究对象,运用GIS技术和数理统计方法对新疆1990—2016年城市建设用地扩张的时序特征、区域差异进行分析,并通过计算1990—2013年人均用地约束构建协调性系数和经济弹性系数,探讨新疆城市发展的人地配置协调性。结果表明:(1)新疆城市建设用地面积持续增大,扩张速度呈现出明显的波动性和阶段性特征。(2)新疆城市建设用地的扩张过程存在显著的区域差异,天山北坡城市扩张幅度最大,南疆城市扩张速度最快,东疆和北疆城市的扩张过程相对平稳。(3)通过评价新疆城市人地配置协调性,发现土地—人口之间的协调关系以土地扩张型为主,土地—经济之间则主要处于协调发展状态;整体上,人地配置协调程度不高,且呈减弱趋势,有必要实施有力措施,实现城市建设用地高效利用。     

长株潭绿心地区碳汇用地时空演变研究

长株潭绿心地区作为长株潭城市群绿色空间结构中的重要组成部分，承担着提供城市公共生态服务的功能，具有大规模、高碳汇、生态系统敏感的特点。文章以长株潭绿心地区作为研究区域，在巩固提升碳汇能力的背景下，结合过往研究，将用地类型划分为碳汇用地与非碳汇用地，分析其2015、2020年碳汇用地及碳汇能力的时空演变特征。研究发现：(1)长株潭绿心地区碳汇用地面积总体呈缩减态势，其总量的减少主要体现在农用地的缩减；非碳汇用地中建设用地增速低但增量高，其他农用地增长显著。(2)碳汇用地内部转化的方向为碳汇能力提升的用地结构；碳汇用地向非碳汇用地的转化顺差较大，而非碳汇用地向碳汇用地的转移主要流向林地。(3)长株潭绿心地区用地总体景观格局多样性和丰富度提升显著，景观破碎化程度加剧，人类活动对景观格局有一定的消极干扰，且难以控制景观破碎化程度的加剧。(4)碳汇能力的空间分布呈“东强西弱”的格局，2015—2020年总体碳汇能力总体提升显著。(5)湘江沿岸的碳汇用地转换为建设用地的风险极高；中部山地区破碎化的农村建设用地将会对碳汇用地的连通性产生影响，从而导致碳汇能力的降低。文章为绿心地区碳汇用地格局优化提供...     

基于土地利用变化的洱海流域生态系统服务价值评估与变化分析

基于土地利用数据,分析了2010—2015年洱海流域土地利用演变特征、生态系统服务价值变化特征以及人类活动对生态系统格局及服务价值变化的影响。结果表明:(1)洱海流域土地利用类型主要由生态用地向非生态用地转移,其中城镇扩张明显,而生态用地面积有所减少。(2)洱海流域主要生态系统服务类型为调节服务,生态系统服务总价值由2010年的656.03亿元增加至2015年的709.40亿元,增长率为8.14%。(3)洱海流域生态系统格局及服务价值变化主要驱动因素为生态建设工程、城镇扩张和农业开发等人类活动,其中对生态系统及其价值变化的正向影响(54.01%)大于负面影响(45.99%)。     

盘锦市土地利用景观格局及其生态环境效应分析

基于2007年的土地利用图形数据,选用斑块分离度、景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数、生态环境指数等景观特征指数,从斑块和景观两个尺度定量分析盘锦市的土地利用空间格局,并揭示其对区域生态环境的影响。结果表明:(1)盘锦市的优势景观类型为水田,面积最大,广布于中部和东部地区;其次为沼泽地,分布于西部以及西南沿海地区;城乡用地、水域和旱地的面积亦较大。区域景观格局基本上呈现出人工湿地和自然湿地镶嵌分布的特征。(2)城乡用地景观的斑块数最多,为1 002,水域和水田的斑块数也较多,分别为131和98;滩涂景观斑块分离度最小,为0.06,其次为水田景观,为0.18;未利用土地的斑块分离度最大,为111.51。(3)盘锦市生态环境效应指数为0.42,低于邻近城市营口的0.51,而高于锦州的0.38,在生态环境质量上没有太大的优越性。     

美丽中国目标下省域未来人居环境地理图景效应评估——以福建省为例

文章以全国首个生态文明先行示范区——福建省为例,针对提升人居环境韧性和高质量发展目标,从美丽宜居模式、基准模式和生态保护模式刻画了2035和2050年人居环境地理图景,并评估了人居生活、生态保护、资源利用和绿色发展方面的图景效应。研究表明：2020—2035年福建省人居环境地理图景变化将尤为显著。预计到2035年,全省建设用地面积占比将达到4.89%～5.55%,耕地和林地是建设用地扩展的主要来源。生态保护模式中未来建设用地集约程度更高、资源利用水平最强,全省单位建设用地GDP产出将明显提高。建议福建省未来延续集约的建设用地发展模式,到2035年全省建设用地面积占比控制在5%以内,重点保护南部地区生态空间和农业空间,适度提升东北部城市建成区绿地空间比例以增强人居环境韧性。     

空间收敛视角下中国城市土地开发强度演变特征

利用收敛模型对中国大陆30个省区2006—2016年城市土地开发强度空间差异的演进特征进行定量刻画,并在此基础上提出针对性的政策启示。结果表明:(1)无论是全国层面、区域层面,还是省域层面,城市土地开发强度在研究期内总体上都呈上升趋势;(2)除东北地区外,全国层面和东部、中部、西部地区城市土地开发强度的空间差异表现出σ收敛特征,σ系数在考察期内都呈波动下降趋势,区域间城市土地开发强度的总体差异逐渐缩小。同时,全国层面和东部、中部和西部地区城市土地开发强度的地区分布还存在绝对β收敛和条件β收敛,东北地区存在绝对β收敛,但不存在条件β收敛;(3)土地资源禀赋、人口规模、城市化水平、经济发展水平和固定资产投资是影响城市土地开发强度的主要因素,但不同变量对不同区域城市土地开发强度空间收敛过程的影响程度并不一致;(4)应该以社会福利最大化作为确定城市建设用地规模的重要参照,通过规划约束、市场引导等抑制城市建设用地面积的无序扩张。同时探索城市存量土地资源价值核算理论和方法,指导城市用地结构调整及新增建设用地空间配置。     

长江经济带生态安全格局演化及多情景模拟预测

利用LUCC模型和MSPA-MCR方法对2040年长江经济带“山水林田湖草”生态要素进行分析和模拟,并基于此进行生态安全格局多情景模拟,结果表明：(1)研究区2020年生态要素以林地(1052086 km²)和耕地(667456 km²)为主,生态要素结构变化表现为草地、水域和耕地的持续减少以及林地的小幅增加,发生变化区域主要位于上游的川藏地区、横断山区、秦巴山地和中下游的武陵山区、黄山地区、长江中下游平原。(2)不同情景下2040年生态要素面积和空间特征差异明显,生态要素总面积仅在生产优先情景下增长,其他4种情景下均减少,生态要素扩张主要发生在不同要素过渡区,萎缩则主要发生在建设用地和生态用地的衔接区。(3)确定现状重要生态源地30个,总面积352573 km²,平均连通度3.77,连接重要生态源地的生态廊道69条,平均长度约260 km。重要生态源地的主要构成要素是林地和草地,呈大块状集中分布在长江经济带的上游地区,小块状分散分布在中下游地区。(4)生态优先和综合优化情景下研究区将形成生态网络更加复杂、生态源地连通性...     

基于改进价值当量因子的北京市生态-经济协调度实证分析

从城市生态经济系统协调的视角,构建生态系统服务价值和生态经济协调度指数测算模型框架。以北京市16个辖区为基本研究单元,基于修正后的当量因子法,利用北京市2009—2018年土地利用相关数据,对北京市辖区10年间的生态系统服务价值进行了动态估算,并分析了10年间生态-经济协调度的变动规律。研究结果表明:近10年人类活动或自然环境变化对未利用土地的影响最大,其次是建设用地、园地、耕地、水域及水利设施用地、草地、林地;生态系统服务总价值均呈现总体增长趋势,密云区、怀柔区、延庆区占比前三;大部分地区生态经济协调度总体上升为较高协调,局部生态经济协调度没有改善,整体生态经济协调度较好。并根据北京市的生态服务价值与土地利用动态变化特点,综合考虑生态-经济协调度发展等级分类等情况,提出北京市生态-经济协调发展及土地利用优化的对策和措施。     

自然资源离任审计与地方政府土地出让

如何缓解城市化与土地资源刚性约束之间的矛盾以及保护土地资源,已经成为中国乃至世界城市化过程中最紧迫的问题.自然资源离任审计制度正是针对当前地方政府受托责任进行监督审核的一种纵向监督机制,对土地资源领域的有效监管以及规范地方政府的行为具有重要作用.文章采用我国284个地级行政区2011-2017年的数据,探讨了自然资源离任审计制度试点情况与城市建设用地价格和面积之间关系,分析了自然资源离任审计制度对土地资源出让行为的影响.研究发现:(1)自然资源离任审计试点地区在政策执行以后,城镇土地价格和面积都出现了明显的降低,意味着自然资源离任审计制度能够在一定程度上影响地方政府的土地管理策略.(2)自然资源离任审计制度通过提升政府治理水平、改变地方竞争目标以及影响环境治理等方面影响了地方政府的土地出让行为,并且能够缓解土地价格扭曲程度.(3)自然资源离任审计制度对地方政府土地出让行为的影响具有异质性,工业用地、住宅用地和交通用地的面积明显下降,而商业用地的面积则明显上升;自然资源离任审计制度对中西部地区和资源型城市的影响更加显著,试点后的土地出让面积明显下降.文章为考察自然资源离任审计制度的政策效果以及中国的土地资源管理政策改革提供了参考.     

耕地非农化的社会经济驱动因素异质性研究——基于STIRPAT和GWR模型的实证分析

以“STIRPAT”模型为基础,采用地理加权回归模型(GWR)分析人口数量、富裕度、产业结构和城市化水平等社会经济因素对我国31省市的耕地非农化的影响.结果表明,2003-2008年,东、中、西部地区耕地非农化占全国比重由2003年的55.75％、25.62％、18.64％转变为2008年的48.42％、25.95％、25.63％,可见,空间格局由东部向西部扩散.人口数量对耕地非农化的影响均呈现正效应,而富裕度、第三产业比重和城市化水平对耕地非农化的影响既有 正效应,也有负效应.在东部沿海地区,随人口数量和富裕度的增加会进一步促进耕地非农化,而随第三产业比重和城市化水平的提高又会在一定程度上减缓耕地非农化;但是在中西部地区,人口数量的正效应和富裕度的正负效应的作用相对较弱,而第三产业比重和城市化水平的正效应作用明显强于东部地区.因此,要通过转变经济发展方式,优化产业结构、严格控制人口数量和土地城市化等措施,以协调东部和中西部发展中的用地矛盾.     

“一带一路”沿线之中国新疆—中亚—西亚城市空间扩张

基于1992、2002和2012年DMSP/OLS夜间灯光遥感数据,借助GIS技术支持,提取中亚、西亚和中国新疆共25个国家和地区的城市像元,从分大区与分国家和地区的夜间灯光强度的时空变化特征,对沿线城市空间的扩张类型、扩张强度的速率和程度、形态紧凑度方面及其驱动机理进行探究。结果表明:(1)中国新疆和西亚城市空间扩张以外延型为主,中亚以填充型居多;填充型扩张以增强填充型像元为主。(2)三大分区城市以加速型为主要扩张类型,各分区内部具有空间分异性;近20年间城市平均扩张程度中国新疆最强、西亚次之、中亚相对较弱。(3)中国新疆和中亚城市平均紧凑度指数都先增大后减小,西亚城市紧凑度指数变化空间差异性明显且总体城市形态更紧凑。分析认为,自然环境约束、城市化进程、国民经济能力、人口分布趋势、政局稳定性及内部现实发展诉求在不同程度上影响城市空间扩张类型、强度和形态紧凑度变化。     

基于生境质量的绿洲城镇增长边界划定--以黑河中游地区为例

绿洲城镇是人类活动最集中、人地关系最敏感的区域,也是"三生空间"(生产、生活与生态空间)矛盾最严重的区域。划定城镇增长边界是控制城镇无序蔓延,引导城镇空间有序发展的一种技术手段和政策工具,是国家和地方空间治理体系的重要组成部分。以黑河中游地区绿洲城镇为研究对象,提出了一种基于生境质量的绿洲城镇增长边界的划定方法:首先,基于InVEST模型评估绿洲生境质量;其次,将绿洲生态适宜性评价结果嵌入SLEUTH模型,模拟城镇增长边界;最后,以土地利用总体规划下达的城镇用地面积为控制规模,并结合生境质量评估结果对模拟边界进行修正,最终划定城镇增长边界。结果表明:划定边界内总面积为104.67 km^2,剩余可建设用地面积为22.14 km^2,以低等级生境质量为主,占边界内新增城镇用地的66.98%。绿洲平原区和山前洪积扇区的城镇增长空间较小,剩余可建设用地比例分别为9.96%、24.57%;绿洲边缘区的城镇产业园区空间增长潜力较大,剩余可建设用地比例为52.53%。该划定方法能够有效解决城镇发展与生态环境之间的矛盾,对绿洲城镇增长边界划定具有重要的参考价值。     

基于最小阻力模型的资源型城市景观安全格局诊断研究——以徐州市为例

论文以徐州市为例,基于最小阻力模型诊断其景观安全格局。研究结果表明:(1)单一格局诊断显示,在自然景观、生物多样性和地质灾害格局中,低安全等级面积占比最高,分别为43.79%、51.31%、38.20%;水土资源和风景文化格局中,较低安全占比最高,分别为42.33%、33.29%;低安全区集中在生态源敏感地带,生态价值高,容易受到破坏。(2)综合格局测算显示,在综合景观安全格局中,较低安全等级面积最多,占比为45.83%,高安全等级面积最少,占比为0.39%;低安全区域应禁止开发并优先考虑划为生态红线,较低和中等安全区域应以保护为主,较高和高安全区域应做到开发与保护并重。(3)两种格局对比发现,综合安全格局中低安全与高安全等级的规模下降,是单一格局叠加累积的结果,因此具有更全面的参考价值。研究结果能够为徐州市和其他资源型城市的生态用地保护提供参考。     

四川省主要城市市域绿色基础设施 形态学空间分析及景观组成研究

成渝城市群是西部地区的国家级城市群,伴随成渝城市群城镇化进程的加快,城市建设用地扩展与林地、耕地保护的矛盾日益加剧。以成渝城市群四川境内的13个主要城市市域范围为研究对象,首先应用形态学空间分析(MSPA)方法,准确识别并量化了各城市绿色基础设施(GI)网络结构要素,其次计算出各城市GI网络结构要素的土地利用类型占比,最后应用聚类分析法(Cluster Analysis),以13个城市的土地利用类型在GI网络结构要素中所占比例作为变量因子,根据GI网络中景观组成的相似程度对13个城市进行分类,分析并总结了不同类别下城市GI景观组成的特征及差异。结果表明：各城市的核心区和连接桥是主要GI网络结构要素类型,7类GI网络结构要素在城市中主要由耕地和林地构成,不同城市在景观组成特征上具有一定相关性。研究结果对客观认识各城市GI特征、成渝城市群的生态网络构建及其保护规划有重要的参考价值。     

人工园林大面积种植区西盟县生态环境综合效应测评

为了探讨桉树等人工园林大规模种植对生态环境的影响,选取滇西南的西盟县为研究区,以GIS和RS技术为平台,以NPP、土壤保持、生态盈余/赤字和生态系统服务价值四类反映生态效应功能的物质量为基础,以货币的形式测算生态环境综合效应价值量。结果表明:(1)2000—2015年15年间西盟县生态效应价值量下降了10.69亿元,其中植被NPP和土壤保持价值量增加,而生态盈余和生态系统服务价值的价值量下降,生态系统服务价值对研究区生态效应价值量的贡献最大,而植被NPP贡献最小。(2)西盟县生态效应价值量较高的区域主要集中在北部、中部林区以及东南地区,生态效应价值量最大的乡镇是中课乡,较小的乡镇是勐卡镇、力所乡。(3)从用地类型看,近15年来,天然林地的生态效应价值量最高,但是一直呈下降趋势,下降了10.02亿元,而橡胶林地的生态效应价值量增加最多,增加了4.31亿元。桉树林地、茶园、水田和旱地的生态效应价值量也逐年增加,而灌木林地、建设用地和水域的生态效应价值量逐年减少。(4)15年间对西盟县生态效应价值量贡献最大的是天然林地,占74%~81%,其次为水田和旱地,占15%~17%,其他用地类型的生态效应价值量相对较小。     

长沙市生态本底质量空间异质性演化及模拟

借助GIS、ENVI对2005、2010、2015年的长沙市中心五区(岳麓区、芙蓉区、雨花区、天心区、开福区)TM/ETM遥感影像进行解译,并使用IDRISI中的CA-Markov模块模拟出2020年生态本底要素分布图。利用主成分分析法构建了城市生态本底质量评价模型,通过圈层分析法,GS+半方差函数分析,热点区分析,灰色关联分析法,对研究区的生态本底质量空间异质性演化进行综合分析评价,结果表明:1总体上长沙市已形成了山水洲城的景观生态格局,但生态本底在建设用地扩张下,开始呈现高异质性、破碎化的演化趋势,城市生态本底质量从0.3006下降到0.2571(2005—2020);2长沙市生态本底质量具有典型的圈层、轴向梯度结构,且"城市生态交错带"是演化最为剧烈的区域;3生态本底质量的空间结构具有区域、时间与方向分异性,且以区域空间异质性最重要;4生态本底质量演化热点区分布呈现由边缘区集聚向外围区扩散、"蛙跃"趋势;5生态本底质量驱动因子中工业化率具有最高的灰色关联度(0.8421),且岳麓区生态本底质量与工业化率灰色绝对关联度最高(0.6031)。     

1996～2008年昆明建成区建设用地景观格局动态变化研究

以1996年和2008年的城市建设用地图为数据源,运用景观格局分析软件(fragstats3.3)对城市景观格局进行定量分析,研究表明,12年间昆明城市景观格局总体变化趋势是景观格局呈现快速外延式扩张、分散布局、混合分布的特征,景观破碎化程度增加。快速城市化是推动昆明市景观格局变化的主要驱动力,政策性因素导致城市景观格局方向性变化。     

基于脱钩理论的城市扩张速度与经济发展的时空耦合研究——以重庆市为例

利用2000-2010年重庆市40个区县的建成区面积增加率、常住人口城镇化率、人均CDP和三、二产业比值的历史数据,对城市扩张速度的时空演变规律与特征及其与区域经济发展的相互关系进行脱钩研究,判断二者关系在未来的变化趋势,以期为制定城市发展战略提供参考.研究表明:①2000-2010年,重庆市城市扩张的增速较快的区域表现为由“一圈”向“两翼”扩散的态势,且扩张速度较快的区县在空间上表现为“集中连片”的形态,城市发展的涓滴效应和规模效应逐步显现.②2000-2010年,重庆市人口城镇化率提升的由“一圈”带动逐渐转变为“两翼地区”带动,城市生产力表现为随主城区距离增加而不断减少,“环主城区”成为承接“主城区”产业转移和“两翼地区”人口流动的功能性区域.③根据扩张性复钩或强复钩与城市扩张速度高度关联的研究论断,以产业结构调整尤其是工业产业的空间布控可以实现人口的有序疏导.④根据扩张性复钩与城市扩张速度的耦合性随经济发展水平的提升不断增强的研究论断,城市扩张速度越快,其对区域生产力水平的依赖程度越高,适度调低CDP增速,可以控制城市无序扩张、提升城镇化质量.