叶尔羌河平原绿洲耕地生态安全评价及预警分析

[目的]为了明确叶尔羌河平原绿洲耕地生态环境现状,分析耕地生态安全当前面临的主要影响因素,探索耕地生态安全预警问题及协调人地关系。[方法]文章运用DPSIR概念模型构建预警指标体系,在此基础上,运用DPSIR概念模型与障碍度模型对1991—2016年叶尔羌河平原绿洲的耕地生态安全警情格局进行评估和主要障碍因子分析,最后采用灰色GM(1, 1)预测模型对其2018—2025年的警情演变趋势进行预测。[结果](1)总体上, 1991—2016年叶尔羌河平原绿洲耕地生态安全预警值从0.149 1增加到0.691 8,呈波动上升趋势,安全警情经历了"巨警—重警—中警—轻警"的发展历程。(2)就各子系统的变化趋势而言, 1991—2016年压力系统的预警值整体上呈现下降态势,驱动力、状态、影响和响应系统的预警值总体上呈现递增趋势。(3)长期来看,系统压力是影响耕地生态安全的主要因素,是今后调控的重点。1991—2016年系统压力的障碍度以年均7.57%的速度增加,而系统驱动力、状态、影响和响应的障碍度分别以年均0.34%,1.01%,100%和4.65%的速度下降。(4)影响耕地生态安全的主要障碍因子包括农作物受灾面积、农药使用强度、灾害指数、地膜使用强度、化肥使用强度和人口密度等。(5)按现状发展态势,灰色预测分析得出2018—2025年耕地生态安全预警值分别为0.697 0,0.730 1,0.765 3,0.802 8,0.842 5,0.884 6,0.929 2,0.976 3。[结论]叶尔羌河平原绿洲耕地生态安全在向较好的态势发展。     

叶尔羌河平原绿洲耕地利用转型与粮食产量耦合关系研究

［目的］为了解叶尔羌河平原绿洲耕地利用变化与粮食产量的耦合关系,以此优化粮食生产系统的指导方式,提高叶尔羌河平原绿洲粮食产量,协调叶尔羌河平原绿洲耕地利用转型与粮食产量的耦合关系,并为叶尔羌河平原绿洲的粮食安全保护提供一定的政策启示。［方法］文章运用熵值法,以粮食生产相关的“投入”指标为评价依据,耕地利用强度由地均化肥使用强度、有效灌溉比例、复种指数及地均农业机械化水平等4个指标构成,以及利用1990—2016年叶尔羌河平原绿洲粮食产量,分析其耕地利用转型和粮食产量耦合关系时空变化。［结果］(1)1990—2016年叶尔羌河平原绿洲各县耕地利用强度不断增大,并且区域时空格局差异明显,研究初期东北部地区的耕地利用程度强于西部地区,而2016年呈现出西南—中东部强,东北部弱的态势; 从粮食产量方面来看,叶尔羌河平原绿洲粮食产量整体有所增长,空间分异特征较不明显;(2)耕地利用强度—粮食产量耦合类型时空演化特征明显,高耦合值区增加,低耦合区值逐年减少; 从空间上看,叶尔羌河平原绿洲西部地区耕地利用转型与粮食产量耦合度越来越高。(3)耕地利用转型推动粮食生产格局不断演化,叶尔羌河平原绿洲耕地利用转型与粮食产量耦合度在1990—2016年呈现耦合度逐渐增加的趋势,耕地利用转型对保障区域粮食安全具有重要作用。［结论］叶尔羌河平原绿洲粮食产量随着耕地利用转型的不断深入而不断提高,耕地利用转型对粮食安全具有有利影响。     

江苏省土地生态安全预警演变与空间格局分析

[目的]现有研究基本上是针对江苏省某一地区进行分析,并未分析江苏省整体土地生态安全。探索江苏省土地生态安全预警问题及其空间格局变化,目的是缓解江苏省土地利用与生态安全的矛盾。[方法]基于江苏省各指标体系,利用熵权法测算指标权重,并利用土地生态安全预警模型监测2005~2015年江苏省土地生态安全预警程度,并划分预警级别,在此基础上运用GIS技术分析其空间格局变化。[结果]江苏省土地生态安全指数总体上呈波动上升态势,表明近10年来江苏省土地生态环境较为乐观,且效果明显,但2007年和2012年分别出现过两个低潮;从空间格局来看,江苏省土地生态系统不断完善,预警程度越来越低,且江苏省各地级市空间内部差异性越来越小。[结论]江苏省土地生态安全指数朝着较好态势发展,空间格局变化显著。     

基于PSR模型的佳木斯市土地生态安全综合评价

研究基于PSR模型框架,从压力、状态、响应等3个准则层入手构建佳木斯土地生态安全的评价指标体系,结合熵权与变异系数的综合确权法测算各指标权重,对佳木斯市2000~2012年土地资源生态安全进行综合评价,划定其安全等级。研究表明:2000~2012年,佳木斯市的土地生态安全系统的压力指数整体低于状态指数与响应指数,呈先上升后下降再上升的波动形变化趋势,压力指数从0.084上升到0.129,下降到0.041,再上升到0.157;土地生态安全状态指数呈现先增长又下降的变化趋势,从0.158增长到0.251,再下降到0.208;土地安全状态响应指数呈现平缓的增长变化趋势,从0.140增长到0.308;压力指数、状态指数和响应指数共同决定佳木斯市土地生态安全评价的综合指数,土地生态安全指数呈现先增长后下降再增长的变化趋势,从0.381增长到0.494,下降到0.464,再增长到0.673。考察期内佳木斯土地生态安全整体处于临界安全状态,2012年上升至较安全等级。该结论为佳木斯市制定改善土地生态安全的措施提供理论依据。     

基于PSR模型的连云港市土地生态安全时空变化研究

以连云港市为研究区,根据“压力-状态-响应（PSR）”模型,结合研究区现实情况,构建土地生态安全评价指标体系,利用主客观综合赋权法确定各评价指标权重,最后依据综合指数法构建连云港市土地生态安全评价模型,对2000—2015年的连云港市土地生态安全时空变化情况进行分析并提出建议。结果表明,2000—2015年,连云港市土地生态安全状况整体向好,下辖各区县土地生态安全状况空间差异性明显。2000—2005年,连云港市西部东海县土地生态安全状况改善明显,其土地安全等级由Ⅱ不安全级提升到Ⅳ良好级;2005—2010年,连云港市东部和南部地区土地生态安全等级均有所提高;到2015年,连云港市大部地区土地生态安全等级达到Ⅴ安全级。     

基于DPSIR-TOPSIS模型的四川省土地生态安全时空格局演变及其障碍因子诊断

快速城镇化导致生态环境急剧恶化,从时空维度开展省域土地生态安全动态评价对国土空间生态修复有重要意义。基于DPSIR框架构建指标体系,通过组合赋权-TOPSIS模型揭示四川省2013—2019年土地生态安全时空演变趋势,运用探索性空间分析与障碍度模型识别其空间分布格局与障碍因子。结果表明,（1）时间上,四川省土地生态水平呈“V”型波动上升趋势,总体较为安全;空间上,土地生态安全水平表现为“四周低中心高”圈层化分布特征。（2）四川省土地生态安全水平存在显著的空间关联性,呈集聚分布空间格局。成绵德城市带是高值集聚的空间主轴,川西地区与川东北达州、巴中市是低值集聚地区。（3）地均GDP、科研投资占GDP比例、人均耕地面积与耕地机械化程度是四川省土地生态安全的障碍因素。为促进四川省土地生态安全的高质量发展,必须建立健全土地集约利用与控制机制,加大科研投入,实施全区生态管理。     

南通城市生态安全空间现状分析

利用PSR模型对南通市生态安全空间进行分析。结果显示,南通市区整体生态安全空间稳定向好,市区生态安全综合值在2014-2018年稳定上升,且上升幅度没有明显的走缓。作为一个长三角区域一体化战略发展中的城市之一,南通未来的发展不仅要依靠经济,更要注重生态文明建设,保证南通城市生态安全空间格局处于安全状态。     

云南省耕地生态安全时空格局及障碍因子分析

[目的]探索云南省耕地生态安全时空格局及障碍因子。[方法]以云南省为例,以多因素综合加权法评价其2000—2016年耕地生态安全度,并利用GIS分析功能,分析其2000年、2005年、2010年、2016年空间格局变化,在此基础上,运用障碍度模型探索其障碍因子。[结果](1)云南省耕地生态安全总值总体呈波动上升趋势,可分为3个阶段。第一阶段为2000—2007年,缓慢上升阶段;第二阶段为2008—2010年,缓慢下降阶段,第三阶段为2011—2016年,高速发展阶段。(2) 2000—2016年,云南省耕地生态安全水平空间差异格局显著。Ⅰ级风险区及Ⅱ级风险区数量逐渐减少,Ⅲ级临界安全区、Ⅳ级次安全区及Ⅴ级安全区数量明显增加。(3)通过障碍度模型得出云南省耕地生态安全的障碍因子主要集中在农户经济发展状况及农业生产需求两方面。[结论]云南省耕地生态安全在向良好态势方向发展,提高农户耕地保护意识及农户经济状况能确保耕地生态安全。     

甘肃省土地生态安全空间差异评价

本文从社会、经济和生态三个方面对甘肃省土地资源生态安全进行分析。依据评价标准将甘肃省14个地州市的土地生态安全状况划分为五个等级,通过Arc GIS软件制作甘肃省土地生态安全地图,直观反映研究结果,最终得到较为全面、科学的认知,并就其未来发展趋势进行探讨。结果表明:(1)根据评价标准对甘肃省各地州市土地生态安全划分等级后,发现超过60%的地区土地安全级别都处在预警级以上,接近半数区域的土地在临界安全状态以下,甘肃省土地生态安全整体状况不容乐观;(2)甘肃省土地生态安全状态整体上稳定性较差,对外界因素干扰较敏感且应变能力较低;(3)甘肃省土地生态安全在空间上差异明显,东西部优于中南部;(4)人口自然增长率、城市化水平、人均耕地面积、年降水量等是致使甘肃省土地生态安全空间差异的主要因素。     

京津冀城市群土地经济密度时空格局演变与驱动因素分析

[目的]研究2006—2016年京津冀城市群土地经济密度的时空格局演变特征及其驱动机制。[方法]以京津冀城市群153个县区为例,运用空间自相关分析、热点分析、地理探测器等研究方法,对土地经济密度的时空演变规律及其驱动因素进行探讨。[结果](1)2006—2016年京津冀城市群县区和地市的土地经济密度及其发展速度在空间上均呈"东高西低,南高北低"格局,但随时间变化区域差异逐渐缩小;(2)Moran′s I指数由0.013 9上升至0.065 3,表明在空间上存在空间集聚状态,且随时间不断优化,区域一体化趋势逐渐增强;(3)空间集聚特征明显,热点显著区集中于北京、天津等经济优势区,并向四周梯度扩散;(4)人均GDP、当年实际使用外资额、固定资产投资额等经济类因子对土地经济密度的解释力较大,且任意两因子交互后作用力优于单项因子作用力。[结论]可为京津冀城市群土地资源的合理利用和差别化调控提供参考。     

长江中下游粮食主产区土地生态安全与粮食安全耦合协调分析

目的 分析长江中下游粮食主产区土地生态安全与粮食安全耦合发展情况,为两系统进一步协调发展提供对策建议,指导长江中下游地区粮食产业和生态农业的发展。方法 文章以长江中下游粮食主产区江苏省、安徽省、湖北省、湖南省及江西省为研究对象,分析其2007—2021年土地生态和粮食安全的统计数据,构建系统评价体系,采用耦合协调和相对发展度模型,探讨二者的耦合协调水平及发展类型。结果 （1）2007—2021年土地生态安全以及粮食安全综合指数均出现“波动上涨”的现象,土地生态安全综合指数从2007年的0.242 5不安全状态,上升至2021年的0.681 3较为安全的状态,粮食安全综合指数从2007年的0.233 4较不安全的状态,上升至2021年0.879 0安全的状态;（2）2007年土地生态安全同粮食安全的耦合协调度均值为0.486 0,处于濒临失调阶段,2021年耦合协调度均值0.879 0,提高至良好协调阶段,两系统互相作用程度不断加大且协调性逐步增强。结论 长江中下游粮食主产区要进一步发展现代农业,加强环境治理,强化基础设施建设,推进土地生态同粮食安全的协调发展。     

福建省耕地生态安全评价及障碍因子分析

目的 耕地是维系国家粮食安全的基本保障,掌握耕地生态安全水平规律及其变化,有助于政府实施耕地“三位一体”保护。方法 文章以福建省为研究区,运用“压力—状态—响应（PSR）”模型构建县级尺度指标体系评价2005—2015年3期耕地生态安全水平,而后分别以改善“压力—状态—响应”三大子系统为首要任务划分耕地生态安全保护格局,利用障碍度模型识别限制重点保护区耕地生态安全水平提升的主要障碍因子。指标体系在统计年鉴数据的基础上扩展基于耕地图斑汇总的耕地本底数据源,耕地生态安全水平由耕地生态系统自身健康状态与邻域系统的空间有序性共同决定。结果 （1）2005―2015年全省耕地生态安全状况整体改善,全省耕地生态安全水平总体呈现“东西高中部低”的特点;（2）耕地生态保护压力持续增加,耕地生态安全状态基本稳定,耕地保护响应措施总体有效;（3）以缓解耕地生态保护压力为首要任务,坡度和二三产业比重是主要障碍因子;以提高耕地生态状况为首要任务,应关注斑块面积、坡度和复种指数的限制;以加强耕地保护响应为首要任务,应优先考虑第一产业投资、农业机械单位总功率和环境污染控制投资。结论 研究可对福建省耕地生态安全保护规划提供科学依据和政策建议。     

北戴河新区耕地景观生态安全时空变化研究

[目的]分析北戴河新区耕地景观生态安全,试图找出其格局变化规律和变化原因,以期为北戴河新区制定耕地保护对策提供借鉴。[方法]文章选取景观指数建立耕地景观生态安全评价模型,分析北戴河新区1991年、2001年及2013年的耕地景观生态安全时空变化特征,在此基础上,分析了耕地景观生态安全重心变动轨迹,进一步分析耕地景观生态安全的时空变化规律。[结果]研究表明:1991~2013年间,1991年为0.647 6,2001年为0.593 9,2013年为0.527 6;其逐年下降原因主要是人类活动加剧导致耕地景观连通性下降,耕地景观生态安全程度分布不均衡,各安全指数级别出现相互转化的现象;耕地景观生态安全重心总体呈现向东北部移动的变化规律,1991~2001年移动距离为4.06km,2001~2013年动距离为1.43km。[结论](1)北戴河新区耕地景观生态安全指数从1991~2013年持续下降且下降幅度不断增大,耕地景观生态安全受到威胁;(2)北戴河新区的耕地景观生态安全空间分布不均衡,安全程度不稳定;(3)利用景观格局分析耕地安全的研究方法可行。     

2000—2015年武汉市生态用地时空变化分析

[目的]生态用地是生态文明城市建设、创造美好人居环境的关键。在城市化进程加快的背景下,分析城市生态用地的数量和空间格局变化过程及其生态效应具有重要意义。[方法]文章选用分辨率为30m的2000—2015年3期土地利用覆被数据,采用土地利用动态度、扩展综合指数、土地利用转移矩阵、土地利用转入和转出率、土地利用信息熵等地理计量模型、指标,开展武汉市生态用地时空变化分析。[结果]武汉市生态用地总面积减少,生态用地利用动态度较大,生态用地变化剧烈,其中森林、水体是转为非生态用地最多的地类,耕地是生态用地增加的主要来源。生态用地转出多,转入少,空间分布广且零散。生态用地减少整体上围绕江岸、江汉、武昌等中心城区向城郊呈现"多→少"的扩散形态。黄陂区、江夏区是森林减少的主要地区,蔡甸、新洲、武昌是主要水体转出区。生态用地增加以新洲区、东西湖区的水体和黄陂区的森林为主。生态用地信息熵整体下降,生态用地多样性降低。[结论]武汉市生态用地的变化反映了城市扩张的进程,一定程度上加剧了生态景观格局的破碎度、城市内涝问题,破坏了生态系统的稳定性和多样性。     

粮食主产区土地生态与粮食安全耦合协调性分析

目的 分析粮食主产区土地生态安全和粮食安全耦合协调状况及时空演变,为提升粮食主产区土地生态与粮食安全协调发展水平及农业绿色发展提供决策参考。方法 文章以粮食主产区为研究对象,基于土地生态与粮食安全相关数据,构建土地生态安全与粮食安全的评价体系,采用熵权法、耦合协调模型和相对发展度模型定量分析了二者的综合评价值、耦合协调水平及耦合协调发展类型。结果 （1）2009—2018年粮食主产区土地生态安全与粮食安全耦合协调度从0.369增至0.433,呈“缓慢上升”态势,协调类型由轻度失调跃升至濒临失调,空间布局呈现“北高南低”的分布特征。（2）各省区耦合协调发展类型分为3类：低度磨合土地生态滞后、高度磨合同步发展及低度磨和粮食安全滞后。结论 针对土地生态与粮食安全的耦合协调发展类型采取差异化措施,实现粮食安全与土地生态安全协同发展。