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。     

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。     

生态脆弱区土地利用动态变化研究——以甘肃省榆中县为例

基于甘肃省榆中县1996年土地详查电子数据库和2011年土地利用变更调查数据库,分析该区域15年间不同土地利用类型时空格局变化,以及不同坡度等级下土地利用方式尤其是耕地转入转出变化。结果表明:从变化总量看,耕地、林地、建设用地及交通水域用地面积均有增加,草地、园地面积减少;从空间分布看,中部农耕条件较好乡镇的耕地被建设用地和林地挤占现象显著,耕地增加区域集中在北部干旱山区及南部二阴山区;从不同坡度等级区域看,小于15°区域内建设用地占用耕地现象显著,大于15°区域内尽管退耕还林还草工程在推进,但仍有部分经济落后乡镇存在坡耕地面积增加现象。可见,在耕保、城镇化和生态工程的三重压力下,如何保证耕地占补中的数量质量同平衡、如何保护高质量耕地不被挤占、如何合理确定区域退耕林草结构比例都是生态脆弱区要考虑的关键问题。     

基于Shannon多样性t检验法的土地利用景观分区研究*——以重庆市永川区为例

［目的］根据区域景观差异性进行土地利用景观分区,以期为土地利用分区和土地利用政策制定提供理论依据。［方法］文章以重庆市永川区为研究对象,以2005年和2015年的遥感影像为基础数据源,借助RS和GIS技术对2期的影像进行解译,得到永川区2期土地利用类型图; 利用景观指数法与Shannon 多样性t值检验法进行全区土地利用景观格局变化的数量结构和各乡镇土地利用景观变化显著性分区研究。［结果］（1）从类别层级分析, 2005—2015年间,建设用地、林地表现为增加趋势,耕地、草地、未利用地表现为减小趋势。耕地为永川区的优势景观类型（2005年和2015年各占土地总面积5446%、4976%）,耕地、建设用地、林地受人为干扰强烈且趋于规则化。（2）从景观层级分析,蔓延度指数增大,Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数、散布与并列指数、景观形状指数均减小。（3）利用Shannon多样性t检验法对永川区进行土地利用景观格局分区。景观变化极显著区,主要位于主城区及其周围地区,城市化现象显著,人为活动影响大; 景观变化显著区,该区土地利用程度较弱, 2005—2015年林地和水域面积增大,耕地面积减小; 景观变化不明显区,该区主要分布在远离中心城区,经济欠发达,景观格局变化不明显,人为活动干扰不明显。［结论］永川区各乡镇的土地利用景观格局变化差异性,表明在自然因素稳定的条件下,今后应因地制宜地加强人为因素的调控,保证各乡镇土地利用景观格局稳定协调发展。     

基于CA-Markov模型的云南自由贸易试验区土地利用和景观格局时空演变分析及模拟预测

为探究云南自由贸易实验区土地利用和景观格局变化特征,协调经济发展和生态保护,促进土地资源高效可持续利用。本文通过Arc GIS 10.6、Fragstats 4.0、IDRISI 17.0以自贸区2010、2015、2020年三期遥感影像为数据源,研究分析其土地利用变化和景观格局时空演变特征,并利用CA-Markov模型,模拟预测2025年土地利用类型和景观格局。研究表明,（1）三个片区土地利用结构变化为建设用地增加,林地、耕地和未利用地减少,草地和水体基本保持不变。（2）在研究期前期,建设用地主要来源于林地和耕地,后期为未利用地,并加大对生态环境的保护力度。（3）在发展过程中,其整体景观破碎度逐渐降低,但连通性和集聚度逐渐加强,生物多样性减少;耕地、林地破碎化程度加重,聚集度和景观优势不断下降,并转换为建设用地;随着人类干扰因素不断增强,建设用地优势表现明显,聚集度高,区域景观自我调节能力增强,景观空间结构更加稳定。     

基于3S的河北省土地利用/覆被变化及景观格局分析

对河北省土地利用/覆被变化的动态变化特征、空间分布特征和景观格局变化进行研究,结果表明:河北省土地覆被类型以耕地和林地为主,并具有明显的地域差异和垂直空间分布差异;土地利用程度综合指数逐年提高,2000~2005年土地利用程度变化量和变化率均低于1987~2000年;2000~2005年时段综合土地利用动态度是1987~2000年时段的1.19倍;土地利用/覆被变化的景观多样性指数逐渐增加,均匀度指数呈增加趋势,优势度指数总体数值较大,并呈减少趋势。     

基于景观生态学的城市边缘区土地利用结构分析——以芜湖市三山区为例

城市边缘区是城市与乡村的过渡地带。基于三山区2001年和2009年土地利用现状图,利用景观格局分析软件FRAGSTAS分析三山区土地利用结构。研究表明:三山区土地利用类型多样,耕地比例最大;各用地类型间相互转化,城镇工矿用地、交通用地和耕地变化速率较快;交通用地比例较小,土地利用结构不合理;景观破碎度和分离度增加,斑块形状不规则,相似性变小,景观趋于多样化和均匀化,各用地类型在全区内分布逐渐均匀。     

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.     

基于土地利用变化的 三江平原景观生态风险研究

利用ArcGIS 10.2和Fragstats 4.2软件,通过土地利用转移矩阵、景观格局指数和景观风险指数等,分析了2000~2015年三江平原土地利用变化和景观生态风险。结果表明,(1)2000~2015年,三江平原的土地利用类型发生了明显变化,耕地、水体、建设用地面积增加,林地、草地、未利用地面积减少,土地利用效率呈现上升趋势;(2)三江平原的生态风险指数整体上呈现增高趋势,由2000年的0.073增高至2015年的0.075。相关部门应该加强土地资源利用管理和生态安全格局建设。     

区域土地利用/覆被时空动态变化研究——以四川省金堂县为例

土地利用/覆被变化动态监测是掌握土地资源数量、进行土地利用评价的重要依据。基于遥感和GIS技术提取金堂县2001、2007、2010和2013年4期土地利用变化信息,并应用模型对研究区土地利用时空变化进行分析。结果表明:(1)土地利用类型以耕地和林地为主,建设用地和林地的单一土地利用动态度为正,面积显著增加;耕地、草地、水体和其他的土地利用动态度为负,面积减少;综合土地利用动态度由6.12%增加到13.81%,土地利用变化强烈。(2)土地利用空间变化显著,土地利用空间变化主要发生在金堂县城、赵镇、三星镇和淮口镇等地;土地利用转化明显,耕地和建设用地的变化最强烈,建设用地、耕地和林地之间的相互转化尤其显著。(3)地形因子对土地利用变化具有较大影响,土地利用变化随高程、坡度的增加而减少,且表现较强的相关性,符合二次变化曲线的特征;阳坡较阴坡对土地利用变化的影响大。这一研究结果为区域土地利用评价提供重要依据,有利于实现土地利用的合理布局和调控管理,对区域土地资源的合理开发利用具有重要意义。     

基于RS和GIS下扎尕那农林牧复合系统土地利用研究及保护策略

利用RS和GIS技术手段分析扎尕那景区2012年、2015年、2018年、2019年的土地利用变化情况,并结合Fragstats软件对扎尕那景区景观格局分析。结果表明,2012—2019年,建筑用地及水域用地呈波动增长趋势;草地、耕地及裸地呈减少趋势;林地面积呈先减少后增加状态。水域用地面积增长速率最快为67.19%,耕地面积减少速率最快为-2.81%。2018年开始景区土地利用程度由单一变多样,土地种类增加。裸地是景区转出最多的地类,转出量为1.642 9平方千米,多转化为林地及草地;林地转入量最多,转入量为3.17平方千米,为耕地及裸地转化而来。2012—2015年整体景观破碎度下降,整体结构稳定,景观割裂现象降低。2012—2019年,景观聚合程度下降,连接性提升,景区景观类型结构稳定且多样,景观类型分布更加均匀。研究扎尕那景区土地利用及景观格局变化,对全国各个农业文化遗产保护与发展具有重要意义。     

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。     

土地利用景观格局动态效应分析——以长春市为例

文章基于Rrcgis10.0和Fragstats3.4软件,以长春市1984年、2014年土地利用调查数据为主数据,采用景观空间格局的分析方法,从斑块类型水平、景观水平等2个方向分析了该研究区近30年各土地利用景观空间格局动态变化。结果表明:(1)该研究区以耕地为景观基地,林地和未利用地面积减少,耕地、建设用地、交通运输用地和水域面积增加,各土地利用类型间发生了复杂的双向变化,林地低于全国平均水平,土地利用结构不合理;(2)不同的景观指数对于土地利用类型动态效应的敏感性不同,其中最敏感的指数有斑块面积百分比和最大斑块指数,其次是斑块个数和平均形状指数,最不敏感的景观指数为散布与并列指数;(3)整体景观水平上,该研究区的景观多样性增加,破碎度增加,连通性降低,分布趋向分散,除斑块密度外,其他景观指数的动态效应不敏感。并提出合理规划建设用地,限制建设用地的扩展,坚持实施退耕还林、还草政策等建议,以期为区域可持续发展提供有力的科学依据。     

武汉市城区土地利用景观格局变化分析与模拟

基于1994年和2005年TM影像,在遥感和地理信息系统技术支持下,分析武汉市城区土地利用及景观格局变化特征,利用CA Markov模型预测研究区2016年土地利用景观格局.结果表明:研究期内耕地、草地和水域大面积减少,建设用地和林地则以较快速度增加,末利用地有所减少.景观格局变化呈现出"破碎度增加、多样性和均匀度微减、优势度微增"的特征.预计到2016年,耕地和水域将继续大面积减少,建设用地仍将以较大幅度扩展,林地增加速度趋缓.     

基于景观生态学的区域土地利用结构演变及优化分析——以北京市顺义区为例

从景观生态的角度对北京市顺义区1996-2006年的土地利用结构演变进行数量与空间特征变化分析,并借助马尔科夫模型进行用地预测,获得该区土地利用演变规律:顺义区地类的面积比例呈现出均一化的特点,耕地和未利用地的数量减少,建设用地、生态用地和廊道增加,且建设用地将在10a之内代替耕地成为该区域的优势景观类型,而生态用地、廊道与未利用地将维持一个相对稳态;空间层面上,研究区整体景观的破碎度增加,聚集度减少,景观形状呈现简单化,景观异质性和多样性增强。最后,以"斑块-廊道-基质"理论为依据,构建出顺义区土地利用结构优化框架:即集中耕地形成基质,斑块的布局应该特别注重生态节点的建设和生态敏感地带的保护及建设生态廊道。     

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。     

内江市土地利用动态变化特征研究

根据内江市1997-2005 年土地利用详查和变更数据,运用数理统计方法研究该市土地利用动态变化特征,结果表明:土地利用数量总体上呈现耕地、未利用地、水域面积减小,而园地、林地、牧草地、建设用地面积增大的趋势;各区县土地利用变化区域差异明显,且变化幅度大于内江市土地利用变化平均幅度;全市除市中区土地利用处于调整期以外,其他区县土地利用均处于发展期;从土地利用空间格局变化来看,优势度指数逐渐增大,而多样性指数和均匀度指数逐渐减小,土地利用/覆盖的破碎程度呈现加强的趋势.     

基于土地利用变化的辉南县生态脆弱性时空变化分析

山区平原过渡地带因其地质、地貌的特殊性而担负着自然地域界面的作用,并表现出更高的生态环境脆弱性,研究其脆弱性变化对山区平原生态安全预警非常重要。特别是从土地利用方式改变评价其生态脆弱性,对于土地利用方式调整和规划具有重要指导意义。本文以地处山区平原过渡区的辉南县为例,在分析其土地利用变化基础上,参照生态价值评估体系并结合周围生态环境敏感因子,建立生态脆弱性综合评价指标,对研究区1986年以来环境脆弱性的时空变化进行评价和分析。评价结果如下：（1）从不同用地类型看,生态综合指数大小顺序依次为林地、草地、水域、未利用地,其次是耕地和建设用地。（2）脆弱性时间变化特征：由于土地利用变化,特别是林地减少和耕地、建设用地增加,导致生态贡献指数、生态稳定性指数和生态综合指数显著下降,分别由1986年的2.999、3.324和6.322减小为2006年的2.828、3.032和5.861。（3）空间变化特征：全区范围内生态环境综合指数下降显著,表现为低值区域范围扩大,高值区域范围明显减小。高值区范围由1986年的33217.95ha缩小为2006年的1283.40ha,而低值区的范围则由1986年的86550.87ha扩大为2006年的98084.83 ha。（4）地区差异性：虽然三个生态指数在整体上呈现下降,但是不同子流域其变化表现出显著的差异性,总体上呈现东南山区减小,而西北平原区呈现不明显的增加特点。本文研究结果表明,导致研究区生态脆弱性的主要原因为林地减少和耕地增加。从保护生态环境角度,控制耕地增加和林地减少是有效防范措施。     

长江中游城市群土地利用生态风险分析——以长株潭城市群为例

为揭示城市群发展对区域生态风险的影响,以位于长江经济带的长株潭城市群为研究区,利用1993-2013年Landsat遥感数据,定量获取土地利用变化特征,并基于移动窗口的景观生态风险指数,获得区域空间连续的生态风险指数等级分布图,分析长株潭城市群土地利用动态变化及生态风险时空变化特征。结果表明,近20年来,研究区土地利用变化较为显著,建设用地呈持续增加的趋势,耕地、林地面积在波动中减少且变化明显;近20年,生态风险等级面积变化显著,低风险区波动减少,中等风险区先减少后增加,较高风险区、高风险区均波动性增加。本研究为长株潭城市群土地资源可持续利用、生态风险的有效防范,以及对城市建设用地开发边界和生态红线的确定提供了参考,也为区域生态风险定量评价提供了有效的技术方法。     

陕北地区土地利用及景观格局变化对生态服务价值的影响*——基于退耕还林（草）背景

［目的］通过揭示退耕还林（草）工程背景下陕北地区近25年生态系统服务价值的演变规律,旨在为陕北地区的土地利用规划及新一轮退耕还林（草）政策的推进提供参考。［方法］以生态环境脆弱的陕北地区为研究对象,基于1990年、2000年、2015年3期的土地利用变化数据,以退耕还林（草）政策的实施为节点,利用土地转移矩阵、景观格局指数、生态服务价值损益表等方法对陕北地区的土地利用情况、景观格局演变以及生态服务价值的变化进行分析,借助相关性系数对土地利用类型、景观格局及生态服务价值之间的关系进行了定量研究。［结果］（1）草地、耕地和林地是陕北地区最主要的土地利用类型,耕地面积减少,林草地面积持续增加且增速加快。（2）近25年,陕北地区景观格局的连接性和通达性降低,景观格局主要呈破碎化发展趋势。研究区各景观类型的破碎化程度增大,空间异质性增加,草地是该地区的优势景观类型。（3）陕北地区1990年、2000年和2015年各类生态系统提供的总生态服务价值分别为38919亿元、39431亿元和40622亿元,退耕还林（草）前年均增长率为1396%,退耕还林（草）后这一比率增加至5622%。［结论］受退耕还林（草）政策的影响,陕北地区土地利用类型和土地景观格局的变化均对生态系统服务价值有显著的影响,但是不同的景观指数对生态系统服务价值的影响程度和趋势不同,水域和林草地面积对生态系统服务价值呈正相关,未利用地和城乡建设用地面积对生态系统服务价值呈负相关。