典型江南山地丘陵区河岸带土地利用时空变化特征及其政策响应

[目的]以地处山地丘陵区的江西省万年县境内的五条主要河流河岸带为研究对象,通过研究丘陵山区河岸带土地利用时空变化特征,为当地政府开展国土空间规划、土地整治工程等提供科学参考,从而推动区域生态环境质量和社会经济福祉的协同提升。[方法]利用2000年、2009年和2018年3期Landsat遥感影像,借助遥感、地理信息系统技术,基于土地利用变化、景观生态学理论,分析了2000—2018年研究区土地利用时空分异特征。[结果]研究区内新增耕地面积主要来源一直是滩涂和其他用地,新增建设用地面积来源为耕地,新增建设用地主要分布在200～300m分带。景观格局方面,万年县河岸带0～100m段人为扰动程度低,仍然发挥着河岸带生态廊道的作用;100～300m土地利用多样化,是受人为扰动最剧烈的部分。[结论]研究认为,生态保护政策在河岸带土地利用变化上起到了一定作用。通过开垦常年性河流主干道河岸带范围内的滩涂来实现区域内的耕地占补平衡受到严格管控,山地丘陵区的特殊环境特征决定了在该类地区应探索其他的政策响应途径。     

连云港市海岸带景观格局变化及生态系统 服务价值综合评估

基于连云港2期海岸带遥感影像的解译结果,应用景观生态学、生态系统服务理论,定量分析了海岸带景观格局和生态系统服务价值变化,评估了景观格局变化对生态系统服务价值的影响。结果表明:2002—2017年土地利用变化综合动态度为1.61%;研究区的景观格局呈现出愈加破碎化的态势;2002—2017年,连云港海岸带生态系统服务总价值减少了23.60亿元,水域对海岸带生态系统服务价值的贡献率最大,为87.19%;通过灰色关联度分析表明,不同景观格局指数对生态系统服务价值总量的关联程度的排序为:聚集度蔓延度分离度多样性与均匀度斑块密度斑块数。研究结果可为提高连云港海岸带资源开发利用,促进沿海地区社会经济可持续发展提供参考。     

区域景观格局视角的绿地生态网络优化研究——以徐州为例

[目的]基于景观格局演变的区域绿地生态网络与生态功能优化研究是景观生态学研究的热点领域之一。[方法]文章以徐州示范为例,在城市研究区景观格局演变及其异质性研究分析基础上,探索城市规划区城乡绿地景观格局的优化路径;运用经济学与生态学原理,按“山水林田湖草”一体化理念,以区域生态系统服务优化及人与自然和谐发展为前提,从市域与城市规划区视角,合理配置城乡绿地生态网络景观组分,进而优化区域绿地生态网络。[结果]研究得出2005—2015年研究范围城市化造成大量耕地消失,城市建设用地快速增加,随着生态园林建设的快速推进,林地面积占比大幅度增加;地表覆被变化直接表现为景观格局的快速破碎化和景观多样性的下降,景观类型的丰富度和复杂度急需提高,景观多样性指数、景观均匀度指数也均呈现较为明显的下降趋势。同时,重点提出了强化景观格局与过程的完整性与连通性,挖掘潜在生态功能等的区域绿地生态网络一系列优化方案。[结论]文章为研究区及延伸的城乡区域绿地生态网络构建和生态系统服务优化提供了科学的依据、方法与途径。     

基于GIS的县域耕地自然质量等空间分异规律研究——以云南省石林县为例

[目的]通过研究耕地自然质量及空间分异规律,以期对耕地资源的合理利用与保护进行指导。[方法]文章以喀斯特岩溶区域典型县石林县为例,在分等数据库与二调数据库衔接基础上,采用GIS空间分析法、数理统计法,对表征耕地自然质量的因子自然质量等的空间分异规律进行探讨。[结果](1)不同行政区域内自然质量等集中程度差异显著,分异规律明显;各行政区域内分布规律高度相似,以中心城镇为最优,呈同心圆向外围辐射发散趋劣。平均自然质量等由优趋劣依次为长湖、鹿阜、圭山、西街口、大可。(2)不同耕地利用类型自然质量等分布差异不大;各耕地利用类型等别集中差异显著:水田、水浇地等别较高,多集中连片分布在坝区、河谷沿岸,旱地等别较低,多为零星分散的缓坡耕地。平均自然质量等水浇地略优于水田,旱地最差。(3)受大尺度光温、气候生产潜力指数影响,自然质量等在不同海拔梯度间耕地等别分布差异不大,且等别集中程度高度相似。从整体看,耕地等别随海拔梯度升高呈现降低趋势,部分区域小幅反弹。[结论]耕地自然质量作为耕地的本底质量,在县域尺度具有独特的分异规律。     

榆林市土地利用变化对景观格局脆弱性的影响

研究土地利用变化对景观格局脆弱性的影响,有助于了解区域生态环境的状况和变化趋势,为优化土地利用结构,科学制定土地利用规划,降低生态风险提供科学依据。本研究以榆林市土地利用数据为基础,从景观适应度和敏感度2个维度构建景观格局脆弱度,获取了景观脆弱度的空间分布及变化,并探讨了土地利用程度、动态度及转移类型对景观脆弱度的影响。结果表明:近25年,榆林市未利用地、水体、耕地减少,建设用地、林地、草地增加。不同景观类型相互融合,景观优势度降低,破碎化、均匀化、多样化趋势明显。景观格局脆弱性空间差异较大,北部风沙草滩区脆弱度高且上升明显,中、西部脆弱度低且有下降趋势,东部和东南部以中等脆弱区为主,变化不大。土地利用类型的空间分布、利用程度、变化速度、转化类型等与景观格局脆弱性密切相关,土地利用变化的结果使区域景观格局更为脆弱。加强耕地保护,控制建设用地过度扩张,防止林地碎片化是降低生态脆弱性的关键。     

大城市郊县改区土地利用空间格局演化与驱动因素研究——以山东省济南市长清区为例

土地利用空间格局演化研究对于实现土地资源最佳综合效益以及保障城市可持续发展意义重大。利用2000年、2007年和2015年这3期TM遥感影像解译的土地利用现状数据,对济南市长清区2001年从郊县改为市区之后的土地利用空间格局演化进行深入分析。结果显示:长清区土地利用变化具有明显的时空分异特征。从时间维度看,各种土地利用类型的动态度在这期间也相对较大,其中,水域、林地、建设用地呈现较为明显的增长趋势,其他用地、草地和耕地呈现递减趋势。从空间维度看,土地利用结构变动明显,呈现明显的非农化趋势,耕地面积减少,城镇用地、交通用地等用地规模快速增长。另外受期内生态退耕政策影响,林地面积也持续增长。从土地利用类型转换角度来看,耕地是其他用地类型最主要的补给来源。最后主要从经济因素、社会因素、制度因素和自然因素四方面进行土地利用空间格局演化驱动力分析。     

基于格网尺度的密云水库区域“三生”空间功能测度与时空变化分析

[目的]为有目标地进行土地利用调整、科学合理促进区域生态景观建设和生态环境保护提供参考。[方法]文章以北京市密云水库区域为研究对象,基于遥感影像解译的1993年和2016年土地利用现状图,分析了研究区土地利用类型的面积变化和相互转换特征;在剖析土地多功能性的基础上,构建了不同土地利用类型的生产、生活、生态用地的功能指数,从而对土地利用类型进行了"三生"空间的划分,并基于格网尺度揭示了研究区域"三生"空间时空变化规律。[结果](1) 1993—2016年密云水库区域土地利用类型主要为林地和水域,其面积变化以耕地、林地、草地和园地为主。其中,耕地和草地的面积减少,主要转换为园地;林地面积增加,主要来源于草地和荒土地;园地面积增加,主要来源于林地、耕地和草地;林地和园地之间相互转化的面积较大。(2)研究期间,密云水库区域"三生"空间相对稳定,生态功能一直是研究区域的主导功能,1993—2016年生产空间和生活空间扩张,生态空间略有缩小;不同级别保护区范围内的土地利用变化规律与总体变化较为一致,二级保护区范围内的变化相对大。[结论]研究结果可以为精细化评估区域"三生"空间时空变化做参考,并能服务于区域土地利用结构调整和可持续利用及区域生态建设。     

常州地区耕地利用空间分异及影响因素分析

[目的]通过分析常州地区耕地总面积时空格局进行分析,并利用耕地区位指数模型测算各子区域耕地面积的空间差异,并在此基础上,分析常州地区耕地利用的影响因素。[方法]文章运用地理综合分析方法分析1985—2015年常州地区耕地利用空间分异;选取人口、社会、经济、环境、科技5方面共12个指标,分析常州地区耕地空间分异的影响因素。[结果]从常州地区耕地面积时间变化来看,1985—2015年常州地区耕地总面积整体呈现出递减趋势;从常州地区耕地面积空间变化来看,总体来说,常州南部地区(溧阳区)为耕地密集区,北部(新北、钟楼、天宁、武进)为耕地稀疏区;从影响因素的效用来看,经济因素的影响效用大,尤其是人均GDP和地均GDP的比重,而社会因素的影响较小,尤其是房屋竣工面积、公路里程。[结论]总体而言,受区域经济发展影响,常州地区耕地面积呈下降趋势,但近年来下降幅度已基本得到控制。     

陕西省土地利用与景观格局变化特征及驱动力分析

为揭示近25年来陕西省土地利用与景观格局的时空演变规律,以1990年、2000年、2010年和2015年土地利用数据为基础,借助ArcGIS和Fragstats软件,对其进行了分析,并在SPSS软件中运用主成分分析法探讨了景观变化的驱动力。结果表明:(1)研究区草地、耕地、林地为主体景观,三者占比在94%以上,具有重要生态功能的景观类型(林地、草地、水域)占比达67%,建设用地占比小于3%。(2)研究期内,土地利用变化幅度大,利用程度加深,类型转化频繁,耕地、未利用地、水域面积减少,林地、草地、建设用地增加,耕地向草地、建设用地、林地,草地向耕地和林地,以及林地和未利用地向草地为主要的转化类型。(3)不同景观类型之间相互融合,空间聚集程度降低,破碎化加强,形状更为规则,景观优势度降低,异质性增加,分布趋于均衡化。(4)地形地貌、气候等自然条件的空间差异限制了土地利用类型的空间分布及其转化方向,气温和降水变化引起的干旱化对土地利用景观格局变化有一定的影响,而社会经济发展、农业生产和政策导向是驱动景观格局变化的主要因素。     

农业区生态系统服务的影响因素及空间优化分析——以北京市为例

[目的]探索北京市农业区生态系统服务的主要影响因素,并提出空间优化策略,促进农业区生态系统可持续性。[方法]文章利用InVEST、ROS等模型定量评估北京市多种生态系统服务,在此基础上采用K-means聚类方法识别生态系统服务簇,从而划分出北京市农业功能区。采用地理探测器分析其生态系统服务主要影响因素,并基于影响因素进行多情景优化,提出改善农业区生态系统服务的土地利用组成比例和空间配置方案。[结果]（1）北京市农业区主要分布在东部、南部地区,占全市面积的26%;(2)农业区的气候调节服务主要受坡度影响,生境质量服务主要受植被指数影响,粮食生产服务受景观多样性、地区生产总值、农用化肥施用量等因素的综合影响;（3）耕地保护情景下的粮食生产服务提升更为显著;综合优化情景下的生境质量、休闲娱乐以及综合生态系统服务提升更为显著。[结论]探讨了北京市农业区生态系统服务时空演变、驱动机制及多种空间优化方案,为北京市及其他特大型城市的生态系统服务提升与农业区景观可持续规划提供参考依据。     

黄河流域土地利用转型图谱特征

研究目的:分析黄河流域土地利用转型时空特征,为开展流域国土空间规划编制、推动流域生态保护和高质量发展提供基础依据。研究方法:地学信息图谱分析、涨落势图谱分析。研究结果:(1)1990—2018年黄河流域主要土地利用类型是草地和未利用地,草地和城乡建设用地面积呈增加趋势,年均变化率分别为0.04%和2.49%;耕地和未利用地面积减少,年均变化率分别为0.15%和0.17%。(2)土地利用转型图谱单元以草地与未利用地、耕地和林地之间的相互转换为主,广泛分布在除阿拉善中部以外的黄河流域上、中游地区,空间分布较集中;其次是耕地与城乡建设用地的相互转换,主要分布在甘肃省中部、宁夏回族自治区、陕西省榆林市西北部、内蒙古自治区巴彦淖尔市南部以及黄河入海口附近,空间分布集中;(3)两个时序单元内,土地利用涨落势图谱中面积变化最大的均为草地,且上、中、下游地区涨落势图谱存在显著差异。研究结论:研究结果较清晰地展示了黄河流域土地利用转型时空演变特征,能为摸清转型规律、开展国土空间规划等提供依据。     

近40年安徽省耕地非农化时空分布特征及扩散路径

[目的]为探明区域耕地非农化时空变化特征及演变路径,实现对安徽省耕地资源的保护及精准管理。[方法]文章基于1980年、1990年、2000年、2010年和2020年安徽省LUCC数据,利用GIS空间分析手段,并借鉴重心迁移模型,探究安徽省县域耕地非农化过程及空间分布关系。[结果]（1）近40年安徽省耕地非农化面积差异明显,4个不同阶段耕地非农化面积呈不断增长态势,耕地非农化强度趋向于皖中最大,皖北次之,皖南最小的格局。（2）县域耕地非农化速度等级空间分布地域差异性显著,皖南速度最快,皖北最慢。耕地非农化速度等级自小到大的重心点密度逐渐降低,整体波动方向为北西—南东方向,且波动幅度逐步提升。耕地非农化速度重心点的轨迹变化表明近40年安徽省耕地非农化历经了由中心向外围扩散又逐渐收敛的过程。（3）耕地非农化重心向东北方向迁移且距离不断变小,空间形态上呈现Y型,非农化路径表现为先远离后靠近的扩散态势。非农化重心一直偏安徽省几何中心以北。[结论]揭示了安徽省耕地非农化演进过程及扩散路径,为政府部门掌握耕地变化以及保护耕地资源提供对策。     

经济发达区土地利用变化与生态服务价值损益研究——以浙江省慈溪市为例

研究目的:以浙江省慈溪市1999—2005年的土地利用详查及更新调查数据,研究该地区土地利用变化及其所引起的生态系统服务价值的变化。研究方法:土地利用类型动态度法、土地利用程度综合指数法、生态系统服务价值当量计算法。研究结果:研究区1999—2005年园地、林地、建设用地呈增加趋势,耕地基本不变,水利设施用地和未利用地呈减少趋势;土地利用程度指数逐年上升;生态系统服务价值却随当地经济的发展逐渐下降。研究结论:今后的土地利用规划一定要严格控制建设用地扩张,提高用地效率,保证经济稳步增长和生态环境质量不断提高。     

快速城镇化背景下北京市乡村人居环境研究

目的 基于“三生”空间理论建立北京市乡村人居环境评价指标体系，对其演变发展趋势进行系统分析，并分别从不同功能区和各区层面，对其人居环境空间格局进行评价，探析北京市乡村人居环境优化策略。方法 文章通过分析“三生”空间系统与人居环境系统演变的关联性，构建乡村人居环境评价指标体系，以北京市各区为研究单元，并基于GIS10.2平台分析其空间格局。结果 （1）各区域三生空间变化趋势：海淀区、朝阳区、丰台区等城市功能区的耕地面积所占比重较小，且呈快速下降趋势，生产发展空间在不断缩小；顺义区、大兴区、通州区、房山区等城市拓展区的耕地面积所占比重较大，其中大兴区和顺义区耕地面积有所增加。（2）北京市乡村人居环境评价结果：城市功能区>生态涵养区>功能拓展区。其中生产发展空间的高值区集中在生态涵养区；社会保障空间则与经济发展水平相关，城市功能区对其具有明显的辐射和带动作用；生态环境空间的高值区则集中在自然景观资源丰富的生态涵养区。结论 2011—2021年北京乡村人居环境容量先表现为逐步变大的趋势，后表现为乡村人居环境容量下降趋势。生产和生态空间以生态涵养区为主，生活空间中距离城市功能区较近的区域，依靠其优越的区位条件和经济基础使得其社会保障空间明显高于远离功能区的区域。     

基于ArcGIS的河南省卫辉市耕地时空动态变化分析

随着经济的快速发展,城镇扩张速度不断增加、城镇化率不断提高,结果必然会带来土地利用结构的变化,其中影响最为显著的是由此带来的耕地的时空动态变化。通过遥感技术和ArcGIS软件相结合,并选取部分景观格局指数研究分析了近年来卫辉市城镇发展变化和耕地空间格局的时空动态变化,结果显示:2011—2015年卫辉市城镇建设用地面积由10 678.68 hm^2增加到13 047.35 hm^2,城镇化率逐渐上升,而未利用地开发强度增大,耕地面积稳中有升;受卫辉市地形影响,耕地的空间位置分布不均,增加耕地的位置较为集中,使卫辉市近年来的耕地破碎度有所下降,对农业生产发展有一定的积极作用。     

基于RS和GIS的额济纳旗土地利用变化研究

基于Landsat卫星遥感数据,运用GIS方法,对额济纳旗1986-2000年以土地利用类型为表征的时空变化特征进行了研究.结果表明:14年来该区草地、林地、水域、耕地面积减少,居民工矿建设用地和未利用土地面积显著增加,土地利用动态转化过程以草地转化为未利用土地、林地转化为草地和未利用土地逆转为草地为主要特征,全旗土地利用的空间位置转换面积大于其数量变化.而气候变化和人类活动是导致研究区土地利用变化的主要因素.     

广西边境地区耕地非农化的空间特征与迁移路径

目的 耕地非农化影响1.2亿hm²（18亿亩）耕地保护红线现象引起了政府和学界的高度重视，有效掌握耕地非农化演变空间特征是保护耕地的重要前提。方法 文章以广西边境3个地级市的23个县域地区为研究区，通过构建重心模型、标准差椭圆模型分析刻画1980—2018年耕地非农化速度与方向，并利用空间自相关分析其空间特征。结果 （1）1980—2018年4个时期内耕地非农化面积呈“N”型波动增长的趋势，其中2010—2018年耕地非农化面积最大，为49 367 hm²；1990—2000年耕地非农化面积最小，为5 270 hm²，耕地非农化面积高值区主要集中在城镇化水平较高的区域城市中心。（2）耕地非农化速度具有空间非均衡性，标准差椭圆面积往东南方向持续扩张，耕地非农化空间上总体由西北部往东南方向迁移，区域之间的差距逐渐扩大。（3）广西边境地区耕地非农化面积存在显著的空间正相关关系，但集聚优势逐渐下降，“高—高”聚类的空间变化主导了耕地非农化面积的空间自相关关系的格局演变。结论 研究揭示了广西边境地区耕地非农化空间格局演变过程，可为边境地区制定耕地非农化管控机制和优化国土空间结构提供参考。     

近40年来广西耕地非农化的时空演变特征、成因与对策

目的 掌握耕地非农化的时空演变特征及原因是保护耕地和保障粮食安全的重要基础。方法 文章运用耕地非农化重心转移模型、空间自相关分析等方法探究广西近40年来111个县级评价单元耕地非农化的时空演变特征,分析其原因并提出对策。结果 （1）广西耕地面积由1980年的517.72万hm²持续减少到2020年的507.68万hm²,连片耕地主要集中在中南部地区。（2）耕地转为林地是广西耕地非农化的主要模式,占各时段耕地非农化面积的60.00%以上;建设占用耕地面积明显增多;耕地撂荒现象趋于严重;因石漠化、水土流失等原因灾毁的耕地面积逐渐扩大;耕地转为水域对广西耕地非农化的影响逐渐减弱。（3）广西耕地非农化空间不均衡性不断减弱,耕地非农化空间格局趋于稳定,总体趋势向东。耕地非农化重心先向西南转移192.72km、再向东北转移198.88 km,最终在广西中东部地区趋于平稳。（4）广西耕地非农化空间分布格局由空间离散转为空间集聚,空间集聚程度越来越强烈;耕地非农化的连片带动作用逐渐增强。结论 近40年来,广西耕地非农化面积持续上升,大量耕地转为林地和建设用地等地类,耕地非农化重心向东部转移并有连片带动效应。应严格限制耕地转为林地和建设用地,提高农民耕地保护动力,遏制耕地撂荒,同时加强耕地治理,严防耕地灾毁,提高桂东南地区耕地保护力度。     

基于Super-SBM模型的广东省耕地利用效率空间非均衡性及影响因素研究

研究目的：揭示区域耕地利用效率的空间非均衡性及其影响因素,为区域耕地资源的优化配置及高效利用,推进农业高质量发展提供科学依据。研究方法：Super-SBM模型、Dagum基尼系数和地理探测器。研究结果：（1）从时间序列看,2009—2019年广东省耕地利用效率总体呈现微弱下降趋势,研究期内均值为0.783;区域上,珠三角地区耕地利用效率持续提升,西翼、东翼和山区则呈不同幅度降低趋势。（2）从空间维度看,广东省耕地利用效率具有显著的空间特征,呈高—低效率区多核心成片集中分布格局。（3）广东省耕地利用效率存在明显空间非均衡性,整体呈现波动上升态势,且区域间差距为空间非均衡性的主要来源,其次是超变密度,区域内差距的贡献率最小。（4）整体而言,自然禀赋、社会经济和农业生产技术影响广东省耕地利用效率空间格局分异,其中水田面积占比、农村居民人均可支配收入和人均耕地面积为主导影响因子,但四大区域主导影响因子及其作用力存在显著差异。研究结论：不同区域应因地制宜、因城施策,科学配置资源以推进耕地利用效率的区域协调发展,同时注重耕地利用的非期望产出效应,优化农业生产结构,促进耕地利用效率的提升。     

干旱区精河流域绿洲化过程中土壤养分时空变异研究

[目的]对干旱荒漠区不同土地利用方式下土壤养分时空特征进行研究,为绿洲土壤的科学施肥及更合理的土地资源开发利用提供理论依据,以促使土壤养分在精河流域平原绿洲系统中合理迁移和分布。[方法]以精河流域平原绿洲为靶区,基于GIS与地统计学方法,利用2003年和2018年不同土地利用方式下获取的土壤采样数据,对绿洲化过程中土壤养分(有机质、碱解氮、速效磷)的时空动态变化及重心迁移特征进行分析。[结果](1)2018年的土壤有机质、速效磷低于2003年,而碱解氮高于2003年。在空间上,各养分含量的高值区均出现在绿洲北部和西北部,低值区则主要位于绿洲边缘及南部区域;(2)对土壤养分综合分级评价结果显示,2003—2018年绿洲化过程中研究区土壤养分整体下降,中等及偏上水平的土壤养分重心沿精河向绿洲东北方向(艾比湖西南缘)及西北部的博乐绿洲方向迁移;(3)不同土地利用方式下,土壤养分含量均与土壤pH呈显著或极显著负相关关系,其中在草地、耕地和未利用地中呈极显著的差异(P<0.01),在林地中两者呈显著差异(P<0.05)。[结论]该研究对精河流域绿洲化过程中土壤养分变化和迁移特征进行的时空对比分析,有助于推进研究区平原绿洲耕地的利用和发展布局,为实现生态可持续发展提供重要参考。