基于土地利用变化的东莞市海岸带生态风险研究

利用2000、2006年东莞市ETM和SPOT遥感影像数据,基于RS、GIS技术和统计分析方法,选取土地利用指数和景观格局指数分析东莞市海岸带土地利用/覆被变化的时空特点和结构演变,研究土地利用变化对土地生态系统造成的风险。结果表明:东莞市海岸带土地利用变化的主导类型是围垦养殖用地的急剧减少和居住用地、工矿用地的大量扩张导致对景观的控制作用增强。在人类活动对土地的扰动作用日益加强和区域经济社会发展目标趋同性的双重影响下,景观的异质性程度增加,斑块在空间上的连接度降低,破碎化程度增大,土地生态风险程度增大。     

基于三维景观格局指数的张家界市土地利用格局时空演化

在RS和GIS技术的支持下,基于三维景观方法选取面积/密度、边缘/形状、多样性3个方面的景观格局指数对典型山区张家界市1995—2015年的土地覆盖及其景观格局时空演化特征进行了分析。结果表明:20年来,研究区土地利用景观要素类型发生了明显变化,表现为耕地、草地面积大幅度减少,林地和建设用地面积大幅度增加,水域面积先增加后减少;耕地的主要去向是建设用地、林地和水域,林地增加的来源主要是草地和耕地。研究区景观格局20年来的总体变化情况是多样性指数先下降后升高,破碎度先减少后增加,景观异质性先降低后升高。同时,本研究显示,利用传统二维景观指数在进行定量描述该区景观格局变化时,低估了景观要素平均斑块面积,而三维景观格局指数由于引入了地形特征,对研究区景观格局及其动态变化反映则相对精确。     

武夷山市旅游发展与景观格局演变的联动关系

以典型的旅游驱动型城市武夷山市为研究区，基于景观破碎指数、形态学空间格局分析、景观连通度等方法，分析了旅游发展与景观格局演变之间的联动关系。结果表明：(1)2000—2020年，武夷山市人工表面大面积扩张，城市景观破碎度指数增加而自然景观破碎度指数降低。(2)核心区、边缘区和空隙面积显著减少，桥接区面积增加，重要程度较高的核心区集中在武夷山市的西北部。(3)景观格局演变与旅游发展之间存在显著的时空联动关系。(4)旅游产业发展与城市景观格局演变之间，以城市发展为中介，存在着显著的双向作用过程。旅游发展通过强化城市定位、引导产业用地等方式影响景观格局，同时景观格局变化优化旅游发展环境，二者之间形成联动关系。     

基于景观结构的农林交错带土地利用生态风险时空分异研究

为探究生态脆弱的农林交错带土地利用变化对生态环境的影响,以典型的农林交错带——黑龙江省宁安市为研究区,基于1991、2000和2014年3期遥感数据,运用Arc GIS、Geo Da和GS+等技术手段,利用空间分析和地统计学分析方法,对土地利用生态风险计算方法进行改进,揭示研究区土地利用生态风险特征及时空分异规律,结果表明:(1)1991—2014年研究区景观结构变化较为明显,耕地和建设用地明显增加,其他景观类型面积降低,表明人为活动对景观结构的影响在逐步增强。(2)研究区土地利用生态风险5个等级在空间分布差异明显,中部和北部的生态风险等级明显高于东部、西部和南部,且生态风险值显示明显的空间正相关关系,局部生态风险呈现明显集聚特征。(3)1991—2014年研究区生态风险整体呈现逐渐增强的趋势。低和较低风险区范围快速缩减,较高和高生态风险区范围较大幅度扩大,生态风险程度较高的等级由北部和中部开阔的河谷冲积平原向环绕周边丘陵和森林覆盖的低矮山区扩张演变,这与人为活动的干扰密切相关。     

西南山区农业景观脆弱性变化及其驱动力——以重庆市石柱县为例

农业景观脆弱性是农业生态安全的重要度量方式，也是农业高质量发展的制约因素。文章采用土地利用变更调查数据，综合运用层次分析法、面板数据模型、Moran’s I指数分析重庆市石柱县农业景观脆弱性时空演变特征及其驱动因素。结果显示：(1)研究区农业景观脆弱性水平呈现“上升—下降”的变化趋势，等级类型空间演替明显。其中暴露度高值分布呈现由东部向南部、西部、西北部逐渐加强，与城市扩张和人类活动干扰强度方向相一致；敏感性空间变化高值聚集区由西南部向北部、东部逐渐缩减；适应能力空间变化呈现“西高东低，北高南低”特征。(2)农业景观脆弱性呈显著空间自相关和集聚特征，脆弱性等级相对聚集。低度和轻度脆弱区集中于南部生态区和北部农业区；中度脆弱区集中于西南城镇区和东部旅游区；较高脆弱区集中于西南城镇区，少部分分布在北部农业区；高度脆弱区集中分布在西南城镇区。(3)研究区农业景观脆弱性演变主要受自然因素、经济因素、产业因素、制度和政策因素影响，自然地理环境是农业景观脆弱性形成的自然本底条件，社会经济和政策制度因素是农业景观脆弱性变化的外部因素。     

北京市中心城土地利用变化及其对 生境的影响(1992—2016)

：随着城市化进程的发展，北京市中心城建设用地不断扩张， 大量城市边缘区绿色空间被侵占，对城市生态环境造成极大影响。以 北京市中心城1992和2016年的遥感数据作为基础数据，对其用地转 换以及空间分布变化进行分析，运用InVEST模型评估土地利用变化 对中心城生境的影响，获取北京中心城生境质量和生境退化的空间分 布格局。研究表明：1992—2016年北京市中心城绿色空间用地绝大 多数转变为建设用地，除草地面积增加外，其他绿色空间用地均有所 减少；中心城高度生境和中度生境面积均缩小，一般生境面积显著增 加，到2016年轻度退化生境占总面积的80.5%。在“留白增绿”的 政策背景下，生境评价的结果为北京中心城绿色空间规划及城市森林 建设提供了重要的参考依据。     

白龙江—洮河流域景观生态变化及其人类经济活动的影响

2001年荷兰阿姆斯特丹“全球变化开放科学国际会议”以来,人类活动与环境变化的关系成为人们关注的热点研究领域。国内外学者从景观生态和土地利用/覆盖等不同的角度进行了研究。本文主要运用景观生态格局理论和GIS空间分析方法对白龙江—洮河流域在1990～1995年、1995～2000年两个阶段的土地利用/变化进行了监测和分析,修订了土地类型转换矩阵公式,并建立了ArcView3．2实现模型和GIS叠加模型,解析了人类经济活动痕迹景观缀块的空间结构和成因,分析了变化发生的驱动力原因。     

镇江市土地利用格局演变与情景模拟

以镇江市为例,运用动态度模型、转移矩阵分析1994—2012年土地利用格局的演变特征,并设定情景方案利用改进的CLUE-S模型对区域未来演变趋势进行模拟预测。结果表明:1994年以来镇江市土地利用呈现出"缓慢提升—快速上升—稳步下降"动态演变特征;土地利用类型转移主要表现为耕地向建设用地、林地和其他农用地向园地景观类型的转化;改进的CLUE-S模型在300m×300m尺度上最佳,耕地保护情景下,限制区内基本农田用途转化,制约了建设用地的适度扩张,预计到2030年耕地比重增加4.35%,主要分布在镇东平原区;经济发展情景下,建设用地空间扩张最为显著,预计到2030年面积增加15.26%,主要侵占各建成区周边大量耕地;生态保护情景下,预计到2030年林地、水域等生态保护用地面积增加,主要分布在镇西丘陵区。分情景的模拟方案为区域土地利用调整与优化提供科学依据。     

基于土地利用变化的区域土地生态安全动态评价——以北京市朝阳区为例

研究土地利用变化对土地生态安全的影响,分析北京市朝阳区2001～2008年间土地利用时空演变过程,并构建评价体系,对土地生态安全进行动态评价。结果表明随着城市化进程的加快,2001～2008年朝阳区土地利用结构发生较大变化,耕地、水域等高景观生态功能用地都有不同比例的减少,土地利用结构的变化又引起土地生态安全性的降低,并且表现出由城市中心向外围逐渐增加的趋势。同时通过土地利用图与生态安全评价图的空间叠置分析,得到了近年来朝阳区土地利用与生态安全间的内在关系,提出了相应的生态安全调控措施和土地资源合理利用的具体对策。     

深圳市龙岗区土地利用时空变化特征研究

以深圳市龙岗区为研究区,通过空间分析、土地利用转移矩阵、Moran’s I指数来研究土地利用的时空变化特征,应用马尔科夫模型预测未来用地结构的变化,并探讨土地利用变化的影响因素。研究表明:农用地除园地保持增长外均逐渐减少,面积最大的林地是各类新增用地尤其是园地的主要土地来源;建设用地持续扩张,除林地外未利用土地是其主要来源,而在2000年后建设用地扩张大量侵占园地与耕地;各类用地均呈分散趋势;建设用地将成为主导用地类型,其余类型用地均显著减少;城市化和工业化进程推动了建设用地扩张过程,在规划影响下工矿仓储用地与居住用地间存在着相互转换;园地在占有林地空间的同时被建设用地侵蚀,而短期呈现难以持续的增长势头。     

中国矿业能源生态效率差异及动态演进

基于中国矿业2007—2016年的面板数据,使用SBM窗口分析法测算我国采矿业的静态能源生态效率,通过Malmquist-Luenberger指数分析我国采矿业能源生态效率的动态演进特征,研究发现：①采矿业整体能源生态效率水平偏低,离最优生产前沿还有47.3%的改进空间,6个分行业差异显著。矿业投入的冗余率较高。②矿业整体能源生态效率年均增长8%,技术效率和技术进步分别增长-2%和11%。6个分行业的能源生态效率都在上升,但程度不同,在驱动效率提升方面也各有差异。     

镇江市土地利用景观格局分析

以镇江市土地利用现状数据为研究对象,基于景观格局指数和GIS空间分析方法,对镇江市土地利用景观总体格局特征及空间分异规律进行了初步地分析与探讨。结果表明：镇江市最大优势景观类型为耕地,占土地总面积的50%左右,其次为建设用地和水域用地,林地也是镇江市较为重要的景观类型;土地利用景观格局存在显著的东西空间分异特征,在地形起伏较大的镇西丘陵区,景观的多样性和均匀度较高,而景观优势度及集聚度则相对较低;在人类活动影响较大的镇东平原区,景观呈现较低的多样性和均匀度,而景观优势度及集聚度却较高;景观破碎化程度在镇江中东部地区较高,表明人类开发活动与景观破碎化呈显著的正相关性规律。     

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。     

由单一走向多样：平原农业区生物多样性 保护的规划途径——以辽宁省黑山县为例

平原农业区的生产和土地利用方式严重影响区域的 生物多样性,利用融合多学科的景观空间规划构建有效的评价 方法和格局优化模式以实现多样化的生境保护和恢复,提升生 物多样性具有重要的作用。以辽宁省黑山县为例,首先梳理了 平原农业区对于生物多样性威胁的机制和研究的框架;其次识 别平原农业区的特殊生境类型,使用景观格局指数和InVEST 模型的生境质量评价构建多尺度生境质量评价机制;同时使用 基于图论和电路理论的Linkage Mapper软件,识别和分级 空间中的重要生态源地、潜在廊道及廊道上的关键夹点区域。 结果显示,农业景观中空间异质性和连接性影响生物多样性; 研究区有主要生境23类,整体生境质量较差,农田面积较大 是造成该问题的主要原因;识别出核心斑块33个,重要廊道 34条,通过与卫星图比照,廊道位置与线性生境重合;关键 夹点区域位于靠近农村居民点的自然生境上,故营造人类干扰 与生态平衡农村居住区是空间规划的重点;同时根据以上研究 提出了多尺度的空间规划途径,为平原农业区生境优化和生物 多样性保护提供了一定的理论参考。     

三峡人居空间景观的生态特质及启示

三峡人居空间景观的生态特质是库区可持续发展的 基础保障,科学总结其生态经验,对“后三峡时期”库区人居 环境建设具有重要借鉴意义。通过对其山水环境、簇群人居、 滨江岸线和多维绿地4个方面景观生态特质的提炼,分析三峡 人居景观与特殊自然环境的系统耦合关系,识别山水关联、簇 群交错、蓝绿网络、复合格局主导的景观生态模式与特征。结 合三峡山地环境条件,提出景观格局规划优化途径,包括维育 山水生态活力、保护簇群核心生境、修复山地蓝绿景观,以及 管控生态要素体系。研究结果可为库区人居景观建设提供规划 方法和管控建议,以期实现生态文明语境下三峡人居空间景观 探索的地域性理论价值。     

粤港澳大湾区城市建设用地和经济规模增长格局演变及协同关系

文章研究了1990—2017年期间粤港澳大湾区各城市建设用地增长情况及经济规模变化情况,并对二者之间的协同关系进行了分析。主要结论如下:1990—2017年,粤港澳大湾区各城市建设用地增长速度总体呈加快态势,各城市在不同时期建设用地增长速度的变化与城市所处发展阶段的变化密切相关。大湾区内城市经济规模多数在广东—港澳范围内排行前列,且位序逐渐攀升,仅有肇庆和澳门在1990—2017年经济规模在广东—港澳范围内排序明显下降。以1990年为基期,至2017年,大湾区整体建设用地与经济规模增长的协同度一直处于上升的态势,有序性不断增强,上升速度2010—2017年期间与之前相比有明显的下降,体现出近年来随着城市化进程的不断推进,建设用地增长和经济规模增长二者之间的相互依赖程度有所下降。各城市间建设用地与经济规模增长的协同度演变差异性十分明显。深圳、珠海、中山三个城市建设用地增长对经济规模增长的作用效率在研究期间不断上升,其他多数城市研究期间该效率在2000—2010年期间达到最高,2010—2017年期间均出现明显下降。各城市间产业的发展阶段以及目标定位的不同造成了建设用地和经济规模增长协同性的差异。     

2002—2017年厦门市景观格局与 热环境的时空耦合关系

基于2002、2007、2012、2017年4期Landsat遥感影像，应用景观生态学和统计分析相结合的方法，探讨了厦门景观格局对热环境的影响作用及其变化规律。结果表明，2002—2017年，厦门市相对地表温度(Relative Land Surface Temperature，RLST)呈上升趋势，城区的热岛效应逐步凸显；RLST较高的区域多为耕地、建设用地，RLST较低的区域多为绿地、水体；在类型层面，绿地的景观类型比例、最大斑块指数、聚集度指数、平均斑块面积、形状指数与相对地表温度呈负相关，斑块密度、边缘密度与RLST呈正相关。耕地、建设用地的景观指数与RLST均呈正相关；在景观层面，景观分割指数、形状指数、斑块密度、边缘密度、香浓均匀度指数与RLST呈正相关；景观优势度大、聚集度高的景观类型，如耕地、绿地、建设用地对RLST影响显著。随着城区的扩张与耕地的减少，建设用地景观格局对RLST的影响逐渐加强，而耕地景观格局对RLST的影响不断减弱；景观层面的景观格局对RLST的影响作用与不同景观类型总体的结构组分及空间构型有关。随着景观结构趋于复杂，景观层面的景观格局对RLST的影响逐渐增强。     

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。     

Conserving metapopulations in human-altered landscapes at the urban–rural fringe

The conversion of natural areas to human-dominated land uses results in loss, degradation, and fragmentation of wildlife habitat which often lead to species endangerment and local extinction. The risk of endangerment may be particularly acute for species that exist as metapopulations in which viability of the species is contingent upon dispersal of individuals among local sub-populations. This paper uses an optimization framework to investigate the problem of conserving metapopulations residing in areas at the urban–rural fringe. We compare the optimal allocation of preservation to outcomes of four other policy alternatives including the reserve-site-selection option that fully preserves habitat patches while allowing full development of the intervening dispersal matrix. In general, the optimal allocation includes some amount of preservation in both habitat patches and dispersal matrix, with the level of protection typically greater in habitat patches. The reserve-site-selection conservation option is optimal in only a few cases. Heterogeneity in terms of land use and landscape structure adds complexity to the optimal solution such that no one policy works well across all land units and in situations where the landscape structure is skewed, full protection of some land units and full development of others becomes more common.