基于P-S-R的土地资源生态环境安全评价——以湖北省为例

基于P-S-R(Pressure-State-Response)概念框架,构建具有区域特色的土地资源生态环境评价指标体系,运用最优组合赋权法确定权重和综合评价法建立土地生态安全评价模型,并运用该模型对湖北省1998~2013年土地资源生态环境安全进行评价和分析。结果表明,近十六年来,湖北省土地生态压力呈逐年减少趋势,土地生态状态和土地生态响应呈逐年增大趋势,湖北省的土地资源生态环境安全呈上升趋势。同时,研究表明,耕地面积的人均占有量,农用化肥的施用数量,人口的自然增长率及人口密度指标对本区土地生态安全影响最大,要想提高土地资源生态环境安全就需要从以上四个方面着手。     

洞庭湖区耕地利用碳排放与生态效率时空特征北大核心

洞庭湖区是长江经济带生态文明建设的重要节点,研究洞庭湖区耕地利用碳排放和生态效率时空特征对推进我国生态文明建设、完成“双碳”目标具有重要意义。论文将耕地利用碳排放作为非期望产出纳入耕地利用生态效率评价体系中,运用SBM-Undesirable模型,基于县级尺度,揭示洞庭湖区耕地利用碳排放和耕地利用生态效率的时空规律。结果表明:2007—2017年洞庭湖区耕地利用碳排放量呈现出“先波动上升再下降,最后趋于平稳”的态势,且在县级空间尺度上呈现出由2007年的中北部集聚分布状态演变为2017年的零散分布状态;2007—2017年洞庭湖区耕地利用生态效率总体有所提高,且趋向于空间均衡发展。     

东北地区耕地生态安全质量动态评估及影响要素

从生态安全视角,针对东北地区耕地利用过程中的耕地质量问题,依据压力、状态及响应的理念,构建东北地区耕地生态安全评价模型,分析1990—2020年耕地生态安全的时空演变格局,探讨其影响机制。结果表明：（1）耕地核密度分异明显,集聚分布特征显著,表现为“西密东疏”的空间分布格局。（2）耕地状态、响应在波动中缓慢上升,而耕地压力则在波动中下降。（3）自然资源条件的影响力呈现下降趋势,而地理区位条件、社会经济因素及区域政策等因素呈上升趋势。最后,针对当前中国耕地生态安全问题,建议控制耕地污染、加大土地整治及完善耕地保护制度。     

京津冀1980-2015年城市土地利用变化时空轨迹及未来情景模拟

城市土地利用变化遥感监测与未来情景模拟对于准确把握城市扩张特征、优化城市用地格局进而促进区域协调发展具有重要意义。文章基于多期土地利用数据,对1980—2015年京津冀城市土地利用变化时空轨迹及驱动因素进行分析,并模拟了2015—2050年不同发展情景下城市用地空间格局。结果表明:近35年间,京津冀城市用地面积增加了5 574.80 km~2,扩张速度表现为"快速—慢速—快速—慢速"的时序特征。新增城市用地中有66.61%来源于耕地,重心整体向西北转移。GDP和城市人口增长对城市用地扩张起到重要推动作用,同时国家实施的一系列政策也有一定影响。到2050年基准情景、耕地保护情景和生态保护情景下京津冀城市用地将分别增加4 122.14km~2、2 756.12 km~2和3 439.14 km~2,河北和北京郊区将成为城市扩张的重点潜力区和新的增长极。需要加强国土空间管控与城市生态空间优化布局以保障京津冀未来城市用地的有序开发和城市群生态安全。     

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。     

宁夏耕地集约利用的时空格局演化

基于GIS和PSR(压力—状态—响应)框架,以宁夏19个县市为基本研究单元,通过构建耕地利用集约度模型、PSR系统协调度模型、耕地利用集约度变化模型和耕地集约利用驱动力模型,分析了1996—2012年宁夏耕地集约利用的时空格局及其驱动机制。结果显示:11996年以来,宁夏耕地利用集约度整体呈现上升趋势,PSR系统协调度呈现波动上升后趋于稳定态势;2宁夏耕地利用集约度空间差异显著,具有明显的空间集聚特征,基本形成"北高南低"的空间分布格局;3耕地集约利用水平下降的县市主要位于北部引黄灌区,而中部干旱带和南部黄土丘陵沟壑区的县市耕地集约利用水平则显著提升;4耕地质量和农业财政支出是影响耕地利用集约度的首要正向驱动力,社会经济发展水平、农业政策环境及科技水平因子对区域耕地利用集约度具有显著影响;5根据耕地利用集约度指数值及其变化特征,可将研究区划分为四大耕地利用类型区。     

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。     

黑龙江省东部垦区耕地利用效益时空分异特征

耕地利用效益是衡量耕地生产能力和农业可持续发展的重要指标,它具有一定地域的时空分布特征。以黑龙江省东部垦区的宝泉岭、红兴隆、建三江、牡丹江4个农场群为研究区,选取18个具有代表性的指标,构建研究区的耕地利用效益评价指标体系,利用改进的功效系数法和协调度模型,定量计算研究区1999—2008年10年耕地利用经济效益、社会效益、生态效益及其三者的协调度和耕地利用综合效益值,同时运用ArcGIS手段,对1999—2008年研究区耕地利用综合效益特征进行空间分析。结果表明:1999—2008年,研究区耕地利用效益呈现出不稳定的波动状态,且耕地利用综合效益始终受经济效益、社会效益及生态效益三者之间协调度的影响。研究区的耕地利用效益呈现出东北部和中部高、西北部和南部低的明显区域差异性特征。     

基于ESDA-GIS的湖北省耕地生态承压能力时空演变分析

采用生态足迹模型结合ESDA分析法,以县域为基本尺度,对湖北省2003~2012年间耕地生态承压能力的时空演变特征进行了分析。结果表明:(1)研究期内,湖北省人均耕地生态足迹呈上升趋势,耕地承压能力下降,耕地利用总体呈不可持续状态;(2)空间分布上,各县市耕地承压能力差异明显,总体呈现"西高中东低"的格局,县市数量上呈"不可持续弱可持续可持续强可持续"的"金字塔型"结构;(3)空间关联上,湖北省耕地生态承压能力存在显著的正的空间自相关;HH型集中分布在鄂西且布局稳定;LL型主要分布在鄂中及鄂东,呈"中部扩大,东部缩小"的趋势;HL型分布较分散,且有增多和东移的趋势,东部地区耕地承压能力出现了极化趋势。中低产田改造及种植结构调整是增强耕地可持续利用的有效途径。     

长江经济带市域土地资源承载力时空分异与影响因素探析

土地资源承载力时空分异及其影响因素探讨可为制定差别化的国土空间优化策略提供一定依据。文章以长江经济带作为典型研究案例,以市域作为研究尺度,从土地资源经济承载力、社会承载力及生态承载力维度构建评价指标体系,运用熵权TOPSIS法测算2000—2018年长江经济带市域土地资源承载力水平;综合空间自相关模型、地理探测器模型等方法探讨长江经济带市域土地资源承载力时空分异特征与影响因素。结果表明：(1)2000年以来长江经济带市域土地资源承载力表现为一定的提升态势,且土地资源承载力水平区域差异表现为下游>中游>上游。(2)全局上,研究期间长江经济带市域土地资源承载力呈现出正的空间相关性特征;局部上表现为“小集聚大分散”空间分异格局,H-H型主要集聚在上海及苏南地区,并不断向杭绍甬空间演化,而L-L型主要集聚在川西高原区及滇西南地区。(3)交互探测结果显示,人均GDP、城市化率及二三产产值比重是影响长江经济带市域土地资源承载力空间分异的主导因子,且与其他因子交互驱动力强于单因子作用,交互作用类型以双因子增强为主。     

湖北省农产品主产区耕地资源功能的时空演变

以湖北省农产品主产区为实证,运用熵权法和复相关系数方法组合赋权构建耕地资源功能评价体系,量化分析2000—2012年农产品主产区耕地资源国民经济贡献、粮食安全保障、社会就业承载和生态安全维护等4项功能演变的时序特征及空间异质性。研究表明:1湖北省农产品主产区的耕地资源功能由以社会就业承载单一功能为主导向以生态安全维护、国民经济贡献和粮食安全保障多功能协同发展演变,且2010年后耕地资源功能转型基本完成,耕地资源生态安全维护、国民经济贡献和粮食安全功能变化趋于稳定;2湖北省农产品主产区耕地资源的主导功能仍存在与其功能区定位相离趋势,耕地资源粮食安全保障功能并不突出,在耕地资源的4项功能中仅处于第3位,因此强化耕地资源的主导功能管理显得尤为重要;3湖北省农产品主产区耕地资源功能存在显著的空间异质性,社会就业承载功能和粮食安全保障功能区域分化增强,2012年社会就业承载功能变异系数高达0.92,而耕地资源在国民经济贡献和生态安全维护的功能空间格局相对稳定,变异系数保持在0.3左右。     

近50年湖南省耕地利用绩效时空分异特征

从投入强度、利用程度、经济效益、社会效益和生态效益5个方面,选取18个单项指标,构建耕地利用绩效综合评价指标体系。运用熵值法,结合GIS和空间自相关技术,分析近50年湖南省耕地利用绩效时空分异特征。结果表明:11963—2009年湖南省耕地利用绩效呈现"缓慢下降—波动缓增—加速增长"的阶段性发展趋势,即1963—1977年处于缓慢下降阶段;1978—1999年表现为波动增长阶段;2000—2009年处于加速增长阶段。湖南省耕地利用绩效以经济效益和社会效益快速增长为主要特征,各子系统呈现不同的演变特征。2从空间分异规律看,2009年湖南省各县耕地利用绩效具有显著的区域差异性,呈现集簇分布的空间特征。耕地利用绩效较高水平县域多集中分布在长株潭和洞庭湖地区;大湘西地区多数县域耕地利用绩效处于低水平状态。3自然环境、社会经济发展水平、农业基础条件和区位条件是湖南省耕地利用绩效空间分异的主要影响因素。     

基于PSR和无偏GM(1,1)模型的云南省耕地生态安全评价与预测

加强耕地资源的研究与保护有利于促进人与自然的协调共生发展。因此,文章对2000—2017年云南省耕地数据进行标准化处理并选用熵值法确定指标权重,基于PSR模型以2000—2017年耕地数据为原始数据,应用GM(1,1)预测模型和障碍度模型科学预测出2018—2025年云南省耕地生态安全状态,并对两个时间段的耕地生态安全状态进行了定量与定性分析。研究表明:2000—2017年云南省耕地生态安全状态分为临界安全、一般安全、较安全和安全四种安全等级;2018—2025年云南省耕地生态安全状态分为较安全和安全两种安全等级。在此基础上通过对影响耕地生态安全状态的障碍度测算,列出了主要的障碍因子,依据不同的障碍度和障碍因子为云南省耕地生态安全状态提出了合理化的建议与意见。     

黑龙江省贫困片区耕地生态安全及影响因子研究

为探讨贫困地区耕地的生态安全,以黑龙江省贫困片区为研究区,运用熵权法、多因素综合评价模型和主成分分析法,定量评价和分析耕地生态安全及其影响因子。结果表明,黑龙江省贫困片区内耕地生态安全水平总体上处于较低的状态,位于第Ⅱ级到第Ⅳ级之间,其中耕地生态安全水平最高的是龙江县和富裕县,处于较安全水平;其次是望奎县、青冈县、明水县和林甸县,处于敏感水平;最低的是依安县、泰来县、甘南县、克东县、拜泉县和兰西县,处于风险水平。耕地生态安全值空间分布与国家级贫困县和省级贫困县的分布较为吻合,表明贫困程度越深,耕地生态安全越不容乐观。社会经济压力、科学技术发展和自然环境是黑龙江省贫困片区耕地生态安全的主要影响因子。     

粮食安全背景下农业生态安全与绿色发展——以湖北省为例

首先阐述了粮食安全与农业生态的内在联系。然后采用熵权法对湖北省2005—2014年的农业生态安全状况进行了评价。同时对影响农业生态安全的主要因素进行了分析。结果表明:湖北省农业生态安全评价得分值偏低,但整体呈上升的趋势。最后对如何保障农业生态安全,支持农业绿色发展提出了相关的对策建议。     

基于DPSIR模型的伊犁河谷旅游生态安全评价及动态预警分析

以伊犁河谷作为研究对象,基于DPSIR模型构建旅游生态安全评价指标体系,运用改进的TOPSIS法对伊犁河谷2005—2018年的旅游生态安全指数进行评估,使用灰色GM(1,1)模型对其进行动态预警分析,并运用灰色关联度对其影响因素进行关联度分析。研究结果表明:(1)2005—2018年,伊犁河谷旅游生态安全指数呈波动上升态势,警度大致沿着"重警—中警—轻警"路径提升;(2)各子系统的旅游生态安全指数波动频率有所差异,但总体都呈上升态势;(3)影响伊犁河谷旅游生态安全指数的主要因素有游客密度、城镇居民可支配收入增长率、城市空气质量达标率、A级景区数量、人均GDP、旅游从业人数;(4)按照当前发展态势,预计伊犁河谷警情将在2021—2023年转变为"无警"状态。     

喀斯特山区土地资源生态承载力评价与障碍因素诊断——以贵州省为例

对土地资源生态承载力研究可反映出一个地区的绿色程度、人地协同程度。基于人地协同视角,运用DPSIR模型和障碍度模型对2005—2018年喀斯特山区贵州省土地资源生态承载力进行评价及障碍因素诊断。研究表明:(1)贵州省土地资源生态承载力总体呈上升态势,综合承载指数极差达128.46%。(2)2005—2018年贵州省土地资源生态承载力的驱动力指数、状态指数、响应指数总体皆为上升态势,压力指数、影响指数整体上表现出波动下降的变化趋势,揭示经济社会发展与土地资源生态环境承载力进一步协调,但还有一定的提升空间;压力指数、影响指数指标作为土地资源生态环境的直接反应成为影响贵州省土地资源生态承载力状态的主要障碍因素。(3)影响贵州省土地资源生态承载力的主要障碍因素为人口密度、常住总人口、人均绿地面积、碳排放总量、人均粮食产量。     

县域土地利用多功能的演变及其影响因素——以湖南省为例

对县域土地利用多功能性的时空演变特征及其影响因素进行实证检验,有助于在国土空间规划中实施区域差异化的配套机制,推动形成主体功能突出、优势互补、高质量发展的国土空间开发保护新格局。文章从社会经济发展、农业生产保障、生态环境保护三个维度构建土地多功能性评价指标体系,以湖南省122个县（市、区）2009—2018年的相关数据为样本,揭示了湖南省土地利用功能的时空演变特征,并采用多元线性回归模型实证检验其影响因素。结果发现：(1)湖南省土地利用功能的空间格局逐渐合理,但土地利用功能提升较慢。(2)投资政策、产业政策和土地政策对土地社会经济发展功能具有显著促进作用;财政政策、投资政策、土地政策对土地农业生产保障功能具有显著提升效应;投资政策、人口政策、土地政策对土地生态环境保护功能提升具有显著积极影响。(3)人口政策抑制了土地社会经济发展功能和农业生产保障功能的提升;财政政策抑制了土地生态环境保护功能的提升。     

基于RS和GIS的区域生态风险评价

以湖北省随县为研究对象,基于遥感和地理信息系统技术选择干旱、洪涝、水土流失和污染为生态风险源,对河流、城市、草地、森林等生态系统展开系统评价和实时监测,通过计算综合风险概率及生态综合损失度得到该区域的生态风险值。研究结果显示研究区总体上生态风险值从周边向内部逐步减小,整个风险值呈现出一种带状的分布结构,体现了该研究区生态风险的空间异质性。     

黑龙江省八五三农场高标准基本农田建设时序分析

以黑龙江省八五三农场为例,选取耕地田块为评价单元,对研究区耕地的综合质量和农田建设难度进行评价,并在此基础上对研究区高标准基本农田建设时序进行决策,划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期。结果表明:研究区耕地综合质量等级整体较高,受地形地貌的影响而呈现出一定的地域分布规律;农田建设难度则基本以居民点为中心,形成"中心—外围"的圈层空间分布规律;Ⅰ区耕地基本符合高标准基本农田的要求,Ⅱ区是高标准基本农田建设重点区域,Ⅲ区农田基础差、建设难度大。该研究过程和方法可为垦区高标准基本农田建设和乡镇土地整治提供科学参考。