怒江州土地利用模拟及生态系统服务价值评估——基于PLUS模型的多情景分析

[目的]为测度怒江州土地利用及生态系统服务价值。[方法]文章借助斑块生成土地利用变化模拟模型（Patch-generating Land Use Simulation Model,PLUS）及当量因子法计算3种情景下土地利用变化的生态系统服务价值（Ecosystem Services Values,ESV）,选取2013年和2019年两期遥感数据及2013—2019年NPP和粮食产量、播种面积以及粮食价格数据进行2025年土地利用变化模拟并对其生态系统服务价值进行评估。[结果]（1）采用PLUS模型对2025年怒江州土地利用变化类型模拟的效果较好,其总体精度为82.3%,FOM值为0.26,说明模型具有普适性;（2） 2019年自然情景下的ESV为764.18亿元,2025年自然发展、生态保护及耕地保护情景的ESV分别为759.42亿元、764.16亿元和762.80亿元;（3）生态价值敏感度小于1,表明怒江州ESV对生态系数缺乏弹性,结果可信;（4）在生态价值变化度中,林地和水域变化度大于1,说明林地和水域面积变化对怒江州ESV的影响大。[结论]怒江州土地利用变化度小,生态系统服务价...     

京津冀地区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

[目的]文章旨在研究京津冀地区各城市生态系统服务价值的时空差异,为京津冀地区土地利用与生态环境保护提供参考。[方法]计算土地利用动态度和土地利用强度指数,构建生态系统服务价值模型,分析生态系统服务价值对土地利用强度的敏感性。[结果](1)2000~2015年期间,北京市以林地和建设用地为主,天津市以耕地和建设用地为主,河北省以耕地和林地为主;(2)京津冀地区生态系统服务价值从2000年的4 498.05亿元增加到2005年的4 655.65亿元,2015年下降到4 547.64亿元,其中,天津市、唐山市、沧州市和廊坊市的生态系统服务价值下降幅度较大,分别为7.16%、15.8%、7.62%和14.73%;(3)土地利用强度的变化对城市的生态系统服务价值影响较小,生态系统能够适应目前土地利用的变化。[结论]应该根据京津冀地区城市特点,制定差异化政策,优化土地利用结构,实现土地资源的可持续利用。     

广西石漠化地区土地利用空间变化的生态风险研究

[目的]利用2000年、2005年、2010年、2015年广西轻度及以上石漠化的69个区/县土地利用数据,分析其土地利用时空变化特点,揭示其变化对该区域土地生态风险的影响。[方法]基于GIS支持,采用土地利用动态变化度、土地转移流、土地生态风险指数(RSI)等对研究区土地生态风险的异质性特征进行定量分析。[结果](1)2000—2015年广西石漠化地区土地利用动态度呈逐渐增大趋势,土地利用动态度变化,反映出研究区土地利用变化较频繁。(2)耕地、林地、草地、建设用地4类用地转移的数量与方向决定着广西石漠化地区土地利用变化的特征。(3)2000—2015年广西石漠化各区/县土地生态风险程度略微增大,南部的贵港、南宁是生态重警区,研究区的土地生态安全有待进一步改善。(4)土地生态风险指数与土地利用类型变化的活跃程度呈正相关。[结论]研究区未来土地利用,应进一步优化土地资源配置,加强生态环境保护,提高土地利用综合效益。     

基于CA-Markov模型的哈尔滨市土地利用变化预测研究

[目的]研究土地利用变化特征并预测未来变化趋势,为土地资源合理利用提供科学的依据。[方法]以哈尔滨市为例,基于1992、2003和2014年3期遥感数据,建立以经济生态为主的转换规则,采用MCE模型、土地利用重心迁移模型和CA-Markov模型分析研究区22年土地利用动态变化特征,并对2025年土地利用变化进行预测。[结果](1)1992~2014年,耕地迅速减少,林地和水域波动变化,草地缓慢减少,建设用地由于耕地的转入不断扩张,未利用地大量转出成为耕地。耕地和建设用地重心具有明显的方向性移动,两者重心呈远离趋势。(2)试验得到的2014年土地利用结果和实际解译数据Kappa系数达0.878 0,表明转换规则的制定可行,模型可信度较高。(3)2014~2025年土地利用变化趋势较1992~2014年存在差异,耕地持续减少,且减少速度加快,林地基本处于动态平衡状态,草地空间位置变化活跃,水域面积增加,建设用地仍然保持增长。耕地重心加快向城市边缘区移动,建设用地重心向西南方向移动速度降低。[结论]运用CA-Markov模型对哈尔滨市土地利用变化进行科学合理的分析和预测,对哈尔滨市的土地资源的合理高效利用具有重要意义。     

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。     

河北省土地利用变化图谱特征分析

[目的]为了能够充分反映土地利用变化的时空过程。[方法]文章基于地学信息图谱理论与方法,运用ArcGIS 9.3软件,以河北省2001年、2007年和2013年3期遥感解译数据为空间数据源合成河北省耕地利用变化模式图谱,以及河北省生态功能用地与耕地、建设用地变化模式的图谱,据此揭示河北省土地利用变化时空特征及分布规律。[结果]2001~2013年河北省土地利用变化图谱主要以稳定型为主,主要表现为"耕地-耕地-耕地"。河北省耕地利用变化模式主要以后期变化模式类型主要为"耕地-耕地-草地",面积达到28.876 244万hm~2,主要集中分布在燕山-太行山地以及山前平原区,是整个变化模式中最大的单体变化类型。2001~2013年河北省生态功能用地随着时间的推移,呈现出向耕地以及建设用地转换的趋势,城市化进程的加快,不合理的经济发展必然导致生态环境日益恶化。[结论]该文为今后河北省土地资源的合理利用和科学规划提供科学的依据与指导。     

河南省土地利用变化特征及其空间格局

[目的]通过分析河南省2011~2016年土地利用变化特征和空间格局状况,以期为日后河南省合理开发、利用土地资源提供一定的理论指导。[方法]基于河南省土地变化特征,通过马尔科夫模型对河南省2011~2016年土地变化特征进行分析,从多个角度揭示该地区土地利用结构变化情况,并对河南省土地空间利用变化进行评价。[结果]河南省建设用地增加幅度最大,耕地、水域用地有不同程度的减少。土地空间变换主要表现为耕地和林地、水域用地、建设用地等土地类型之间的变换。由土地利用综合区可知,不同土地类型转换过程中,草地是转换比率最小的类型。[结论]河南省的各类土地利用之间的矛盾日益激烈,直接或间接地影响社会经济制度、土地政策和土地管理,因此,有必要加强开展土地资源管理和规划、保护生态环境等方面的工作。     

呼伦贝尔草原生态功能区土地利用变化及驱动力分析

[目的]土地利用作为地球表面与人类活动连接的纽带,明确其变化特征及驱动力对于土地利用格局的优化、区域生态环境的改善和土地利用率的提高等具有重要的指导意义。[方法]文章以呼伦贝尔草原生态功能区为例,从土地利用动态度和土地利用转移矩阵来探究研究区在1990—2015年土地利用变化特征。在此基础上,运用主成分分析对研究区土地利用的年际变化进行驱动力分析。[结果]2015年草地面积为329.52万hm~2,占总面积的81.17%,是呼伦贝尔草原生态功能区的主体土地利用类型, 1990—2015年草地总量略有减少,减幅为0.04%;湿地作为研究区第二大土地利用类型,呈现先减后增、整体减少的趋势,整体减幅为0.36%;其他土地面积减少1.39万hm~2,减幅为19.05%;面积增加的土地利用类型中,耕地面积整体上呈现增加趋势,增加8 480hm~2,增幅高达102.60%;人工表面面积增加6 075hm~2,增幅为29.47%;林地面积增加了2 908hm~2,增幅10.48%。草地、湿地和其他土地利用类型表现为净转入特征,耕地、林地和人工表面用地表现为净转出特征。区域经济和农畜因素是研究区土地利用变化的主要驱动力。[结论]草地与其他土地利用类型间的相互转换是呼伦贝尔草原生态功能区土地利用变化的主要特征,区域经济和农畜因素共同影响研究区不同土地利用类型的分布。     

晋江市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

以晋江市为研究区,依据2005年,2010年和2015年3期土地利用数据,从生态系统服务功能角度,运用Costanza的方法,结合谢高地修正的我国生态服务价值当量因子表,分析了晋江市土地利用变化与生态服务价值的响应关系。结果表明:2005-2015年,晋江市的城镇用地显著扩张,而耕地和林地却急剧减少,土地利用的生态系统服务价值总体呈逐年下降趋势。通过分析晋江市土地利用变化对生态服务价值的影响可以为科学合理利用土地,保障人口、资源、环境的可持续发展提供决策支持。敏感性分析表明,生态服务价值对生态服务价值系数的变化是缺乏弹性的,因此结果是可信的。在编制土地利用规划时应将生态服务价值考虑其中,尤其是应注重保护湿地、水域、林地等生态服务价值系数高的土地利用类型,以期实现晋江市的可持续发展。     

基于PCA的龙口市土地可持续利用评价

[目的]土地资源可持续利用是区域可持续发展的基础,建设用地弹性是影响土地资源可持续利用的重要因素。[方法]文章以山东省龙口市为研究区,引入建设用地弹性系数,构建包括社会发展、经济发展和生态环境3个因素、19个因子的评价指标体系,基于主成分分析法(PCA),客观评价2004—2015年龙口市土地可持续利用状况与变化。[结果] 2004—2015年龙口市土地可持续利用综合水平逐年提高,2015年达到相对最高值; 2004—2015年社会发展、经济发展可持续水平持续提高,生态环境可持续水平整体上呈上升趋势,但过程波动较大;人口变化与城乡建设用地增加不协调、经济增长与建设用地消耗的不协调以及耕地环境污染可能成为目前龙口市土地资源可持续利用的制约因素。[结论]在此基础上,提出了加强农村宅基地管理,提高村庄用地集约度;提高土地投入产出效率,加快经济发展速度;倡导发展生态农业,减少耕地资源的污染等建议。     

长株潭城市群区域土地利用变化研究

基于土地利用变更调查数据,研究长株潭城市群区域土地利用变化及其驱动机制.结果表明:1996-2005年,区域耕地、居民点及工矿用地变化幅度较大,交通用地变化较快.人类活动对区域土地利用干扰度较强,且有增强趋势.各地类重心分布发生一定偏移,耕地、居民点及工矿用地、交通用地重心偏移较明显,有向北移动趋势.人口、经济、政策等人文因素是区域土地利用变化的主要驱动因素,人为影响程度是区域土地利用空间格局变化的主要驱动力.     

大庆市土地利用变化对生态系统服务价值的影响

采用生态服务价值法对大庆市1996-2007年土地利用变化引起的生态服务价值变化进行了研究,结果表明土地利用类型面积变化为:草地耕地水域未利用地林地建设用地。耕地、林地、水域、建设用地呈增加态势,而其他地类则减少。其中水域增幅最大,达42.31%;牧草地减幅最大,达4.13%。11年间大庆市生态系统服务价值总量增加324506.61万元,主要得益于水域面积的增加,耕地、林地的增加对生态系统服务价值量的增加也起到了一定的作用。这表明大庆市生态建设取得了成效,生态环境质量有所提高。     

基于GIS的湘江流域生态系统服务价值时空变化及其驱动力分析

生态系统服务价值评估是生态系统环境管护、开发利用的重要基础。本文借助GIS和遥感相关的软件、技术,选取长江流域城镇化大发展的黄金时期2005年、2010年、2015年三期湘江流域Landsat系列遥感影像,采用修正的生态系统服务价值评估模型,通过子流域单元以及价值图谱对湘江流域的生态系统服务价值空间变化进行估算分析,并进一步研究其服务价值的时空变化,同时运用地理探测器探测了影响流域ESV的驱动因子。研究结果表明,(1)湘江流域经济发展中由于水利开发和城市建设进行程度比较快,各类土地利用类型中水域和建设用地的面积有所增加,呈减少趋势的主要有林地、草地和耕地;(2)2005-2015年,湘江流域生态服务价值总体呈降低趋势,空间分布特征表现为上游生态服务价值高,价值变化减少量最小,下游地区服务价值变化显著,其中靳江河、捞刀河和浏阳河流域服务价值有明显的减少趋势;(3)地理探测器分析表明,人为影响综合指数是影响流域ESV的主导因子,人为影响因子、人均GDP、人口密度及植被覆盖的交互增强效应共同影响了湘江流域生态系统的服务价值。     

基于格网尺度的南昌市土地利用变化及生态系统服务价值时空相关性分析

研究目的：基于格网尺度,探究南昌市土地利用变化对生态系统服务价值的影响及其空间格局的动态演化,为生态文明背景下的国土空间治理提供依据。研究方法：多样性指数、生态价值评估模型、空间自相关方法。研究结果：（1）近10年南昌市建设用地增加最多,耕地数量减少最大;建设用地呈“一江两岸双中心分布”;耕地主要集中在南昌市北部鄱阳湖平原以及境内河湖平原上;各种地类在快速城市化时期演变较为复杂。（2）在1km×1km格网尺度下, ESV总值先增加后减少,整体从353.91亿元降至351.79亿元,表明南昌市生态环境进一步优化潜力巨大;其中水资源供给占南昌市生态系统服务价值的28.26%。（3）在空间上,各地类ESV表现为正相关性和聚集分布,ESV较低值区范围最广;总体表现为高高、低低集聚,局部呈现高低、低高集聚,自然资源禀赋与人类活动是其主要驱动因素。研究结论：在国土空间规划管控中应当强调生态溢出价值的“集中连片式”保护模式,“组团式”生态治理模式,“廊道式”集约化开发利用模式。     

烟台市土地利用变化模拟及陆地碳储量变化预测分析

通过FIUS模型模拟烟台2030年土地利用类型分布情况，其中各土地利用类型适宜性符合烟台市国土空间总体规划（2019—2035年）提出的中心城区“一核两翼三板块、一线八廊多组团、一横两纵多中心”格局建设。FIUS模型能够较好地模拟预测未来土地利用类型发展情况。2020—2030年耕地、林地、草地面积持续减少，耕地主要转向人造地表和草地，林地主要转向草地，草地主要转向林地和耕地。湿地和人造地表明显增加，裸地小幅增加，湿地主要是水体转入，人造地表主要是耕地转入。烟台市高固碳量值分布区域主要为森林地区，中值区域分布较广，低值区域主要分布在沿海城市地区。2030年相较于2020年变化不大，固碳量变化较大区域主要为城区向外扩张造成其他土地利用类型转化为建设用地而导致的固碳量下降。     

近10年崇州市土地利用变化基本特征与空间格局

[目的]土地利用变化研究是揭示土地利用对人类活动响应程度的重要途径,通过对其变化特征及空间格局的研究讨论人地关系在不同地域空间上的强度与作用模式。[方法]基于2002年、2014年TM/ETM+影像,在RS和GIS技术的支持下,采用人机交互图像处理方法提取了崇州市土地利用信息,应用土地利用动态度、土地利用程度、空间转移图谱、城市扩展指数、缓冲分析模型和方法对崇州市近10年来土地利用变化时空特征进行了研究。[结果](1)土地利用类型以林地、耕地、建设用地为主,建设用地动态度最大达到5.72;整体土地利用程度由254.25增长到260.93,各乡镇变动值差异较大。(2)土地空间转换面积达1.850 85万hm~2,占研究区总面积的16.94%;增长面积最大的图谱单元依次是新增建设用地、新增耕地和新增林地;建设用地、耕地、水体与高程、坡度之间负相关性显著,坡度0°~6°是人类活动最频繁的区域。(3)中心城区建设用地面积大幅增长,缓冲范围内建设用地面积增加了2 120.76hm~2,城市中心自河流向东、东南、东北3个方向扩展。[结论]崇州市土地利用整体处于快速发展时期,地域差异明显,受人类活动影响显著。     

绍兴市土地利用时空变化研究

[目的]探讨经济发达地区土地利用变化时空规律,为城市发展提供合理土地利用政策,同时优化土地利用结构以支持经济可持续发展。[方法]通过遥感影像获取长时间序列的土地利用数据,探讨近30多年来绍兴市的土地利用变化,进一步利用土地利用动态变化模型,对绍兴市土地利用变化过程、趋势、变化轨迹进行了深入分析。[结果](1)绍兴市土地利用在1980~2000年相对稳定,在2000年后变化强度逐年增强,2005~2015年土地利用转化量增多和类型多样。绍兴市东北部平原和县区核心区域是经济发达地区土地利用变化的活跃区域,主要是其他类型土地向建设用地转移;(2)1980~2015年绍兴市土地利用变化轨迹主要受到人口增长和GDP增长的影响。[结论]城市化的发展和人口的迅速增长,使城市人口和土地面积迅速增加,造成城市边缘的农业用地转化成了建设用地。经济的发展、科技的进步及政府政策的制定,改变了人们的生活和工作方式,进而影响土地利用类型。     

基于土地利用变化的太原市土地生态风险研究

研究目的:分析太原市土地利用/覆被格局的时空特点和结构演变,选取土地利用综合指数和景观格局指数研究土地利用变化对土地生态系统造成的风险,并对该区域土地利用变化的生态环境效应风险进行评价.研究方法:RS、GIS技术和统计分析方法.研究结果:耕地、草地、城镇用地三种土地类型间的相互转化是太原市15年间最主要的土地利用变化,其中耕地减少80.66 km2,草地减少43.64 km2,建设用地增加107.73 km2.研究结论:伴随经济快速发展和城市化进程的加快,土地利用的广度和深度上都会不断增大,同时土地利用趋于破碎化,使得土地生态风险程度明显增大.     

基于土地利用结构分析的川中传统农区功能分区研究

[目的]川中传统农区地形条件复杂、生态环境脆弱、土地利用破碎而多样,通过定量分析区域土地利用结构特征,合理划定土地利用功能分区,对引导区域土地资源合理配置和精准实施差别化管理具有一定的现实意义。[方法]文章选取四川盆地川中丘陵与川东平行岭谷区交界处的重庆市荣昌区为例,选用土地利用总体组合类型、土地利用程度、地类区位意义等指数定量分析研究区土地利用结构特征,结合区域资源优势划定土地利用功能分区。[结果](1)2017年研究区土地利用组合类型齐全,以种植用地和生态用地为主要用地类型,土地利用程度较高,整体功能较强。各村土地利用受自然条件和经济发展辐射效应的影响,呈现出显著的空间分异特征。研究区中部土地利用类型齐全,以建设用地为主,呈现出多种用地类型相间分布的特点;中西部和西南部土地利用专门化程度较高,种植用地区位意义突出,土地利用程度较高;东北部及南部生态用地区位意义突出,呈现出种植用地、生态用地交错的特征,土地利用程度相对较低。(2)依据土地利用空间异质性规律和研究区资源禀赋差异,研究区土地利用可划分为现代农业发展、城乡农旅综合开发、特色种养发展、生态林果培育四大主导功能区。[结论]针对土地利用条件复杂多样的川中传统农区,通过精准识别区域土地利用结构特征,实现土地利用功能分区,其研究思路和结果,可为新时期川中传统农区开展类似研究提供借鉴。     

西南丘陵山区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

选取西南丘陵山区重庆市荣昌县为研究区,以1996—2010年土地利用变化数据为基础,探讨土地利用变化对生态系统服务功能价值变化的影响,以客观刻画生态系统服务功能的状态和过程。研究结果表明:①受重庆直辖、西部大开发、国家退耕还林政策等主要驱动因素影响,区域人类活动加剧了对土地利用方式和程度的改变,致使研究期间耕地面积减少了3 387.16hm2、建设用地和林园地分别增加了3 634.40hm2和11 447.64hm2;②受生态退耕还林等主导因素的作用,研究期间区域生态系统服务价值净增了19 264.09万元,土地利用变化对生态环境影响总体呈现正效应,除因耕地面积减少导致食物生产生态服务功能价值下降214万元外,其余生态服务功能均有不同程度的提高。