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。     

乌鲁木齐土地利用碳排放强度时空演变研究

[目的]土地利用二氧化碳排放强度是土地低碳利用的重要指标,对其时空调控是协同促进城市二氧化碳排放总量达峰的重要路径。[方法]文章研究基于乌鲁木齐市2005年和2012年1km高空间分辨率排放网格数据(CHRED)和土地利用矢量数据,采用GIS空间分析法,探讨乌鲁木齐市7个城区土地利用二氧化碳排放强度的时空演变特征。[结果](1)从时间上看,乌鲁木齐市7个城区的土地利用变化整体表现为"5增2减"的现象;二氧化碳排放总量从3 431.49万t上升到5 147.96万t,其中以城镇村及工矿用地二氧化碳排放增长最大,由2005年的2 885.15万t增加到2012年的4 139.15万t。(2)从空间上来看,城市向北部和东南部扩展明显,未利用地和耕地迅速减少,城市扩展区的二氧化碳排放量有明显增加;中心城区和城市扩展区二氧化碳排放强度上升最快。(3)从土地利用转移上看,土地利用结构的变化明显,整体呈现草地、耕地和未利用地向城镇村及工矿用地、交通用地、园林地和水域等类型转移。草地、耕地和未利用地向城镇村及工矿用地转移导致的碳排放强度增长最显著,均超过700万t/万hm~2。[结论]绿洲城市不同的土地利用类型二氧化碳排放强度时空差异较为显著,其中城镇村及工矿用地扩张是导致二氧化碳排放增长的主要原因之一。因此,合理控制绿洲城市扩张规模,优化城市用地布局,建立土地利用二氧化碳排放强度核算体系与综合调控政策,将是促进低碳城市建设的重要路径。     

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。     

欠发达农区农村居民点内部用地结构演变研究

[目的]从农村居民点内部用地结构演变视角,探索中国快速工业化和城镇化进程中的欠发达农区土地利用转型。[方法]以江西省吉安县凤凰镇铺前村为研究区,采用参与式农村评估、GIS与遥感影像相结合的方法复原了1986年、1996年、2006年和2016年农村居民点内部土地利用状况,揭示了农村居民点内部用地数量结构、空间结构和功能结构演变特征。[结果]30年来铺前村农村居民点用地规模先后经历了快速扩张、加速扩张及缓慢扩张3个阶段,用地类型以住宅用地为主,同时出现了一定的多元化发展趋势;农村居民点内部用地空间结构先后呈现蔓延扩张、跳跃式扩张、填隙式扩张模式发展特征;农村居民点内部用地的功能结构演变特征是农业生产功能逐渐弱化,出现微弱的非农生产功能,生活功能虽然经历稳定弱化和加速弱化过程,但是仍是主导功能,生态功能在中后期因内部用地竞争而明显弱化。[结论]通过系统的研究,揭示了30年来铺前村农村居民点内部土地利用结构演变特征,为优化农村土地利用,促进乡村振兴发展提供参考。     

基于CLUE-S和GMOP模型的青龙满族自治县土地利用情景模拟

[目的]对青龙满族自治县未来土地利用格局进行多情景预测模拟,并探索土地经济和生态综合效益双提升目标下的土地利用发展格局,以期为区域土地资源优化配置和国土空间规划的编制提供参考。[方法]基于土地利用现状数据和社会经济统计资料,分别利用CLUE-S单模型、灰色多目标优化(GMOP)+CLUE-S模型对研究区进行了土地利用情景模拟。[结果](1)所选驱动因子对土地利用类型的解释能力较好,ROC值均大于0.7,满足Auto-Logistic回归要求,模拟检验的Kappa系数为91.03%,模拟效果比较理想;(2)到2020年,基于CLUE-S单模型的自然发展情景,研究区建设用地扩张占用耕地和林地现象突出,土地经济效益提升较大,但生态效益却呈现负增长;基于GMOP+CLUE-S模型的多目标优化情景,研究区建设用地扩张趋势得到控制,耕地、林地面积有所增加,未利用地得到较大程度开发,实现了土地经济和生态效益双提升,分别比2015年提升了3.12%和1.96%。[结论]GMOP+CLUE-S模型能够发挥两个模型各自在结构优化和空间分配方面的优点,有利于实现区域土地利用数量结构、空间布局和综合效益的协同优化。     

“一带一路”典型区土地利用变化热点区判别与其影响因素

目的 土地利用与覆盖变化是监测区域变化的重要方法,而发生剧烈变化的热点区域更是研究的重要部分,有效识别热点区并分析其影响因素可以为保护土地生态环境、有效利用土地资源提供科学支撑。方法 文章利用欧洲航天局（ESA）气候变化倡议的长期时间序列土地覆盖数据集（CCI-LC）对“一带一路”典型区土地利用与覆盖变化进行分析,根据变化面积、相对变化速率及其聚集程度建立了热点区域的识别方法,并分析了影响因素。结果 （1）根据土地覆盖变化结果表明,1992—2020年“一带一路”典型区内总共有5.46%的面积发生了变化,建设用地净增加面积最多,为24.61万km²,相对变化速率在2000—2010年最高,为76.94%。（2）热点识别结果表明,2000—2010年土地覆盖变化最剧烈,不同时期的热点区域内主要的转型特征不同,1992—2000年主要表现为耕地的增加,2000—2010年主要表现为林地和建设用地面积扩张,2010—2020年主要表现为建设用地面积增多和林地的砍伐与恢复。（3）热点区域集中分布在0~200m的海拔范围内,热点区域内的像元数量随海拔升高不断减少。（4）热带多雨气候区域内热点占比最大,而其他气候类型对热点区域内的像元数量的影响较小。（5）社会经济因素对于热点区域内的像元数量有着显著的影响,其中城市人口数量和国内生产总值最重要,两者结合可以解释全部热点的86.46%。结论 研究探明的热点区域和影响因素可以为“一带一路”典型区土地利用格局演变、区域土地利用规划和土地资源可持续利用提供决策支持。     

长江中下游粮食主产区城镇化与耕地利用生态效率耦合协调度时空格局分析

目的 探究长江中下游粮食主产区城镇化与耕地利用生态效率两者间的耦合协调发展时空特征,为新型城镇化和生态文明建设提供理论支持。方法 文章基于城镇化与耕地利用生态效率的内涵及耦合机理,采用多因素综合分析法及SBM-DEA模型,测度长江中下游粮食主产区71个地级市城镇综合指数与耕地利用生态效率,并引入耦合协调度模型及空间自相关模型探究两者间耦合协调度及时空演化规律。结果 （1）长江中下游粮食主产区城镇综合指数整体呈显著上升趋势,由2007年的8.11增加至2019年的16.10,平均增速达6.50%;年均耕地利用生态效率为0.70,整体呈现小幅波动下降的趋势,年均耕地利用生态效率表现为江苏>江西>湖北>安徽>湖南;（2）城镇化水平与耕地利用生态效率耦合协调度整体呈波动上升趋势,由2007年的0.21提高至2019年的0.40,但两者暂未步入协调阶段;（3）城镇化水平与耕地利用生态效率耦合协调度在地理空间上存在空间正相关性,且相关性程度逐渐增强,其中高—高集聚区主要分布于长江中下游粮食主产区的东部地区,而低—低集聚区则主要分布于长江中下游的西部地区,且随着时间变迁,该集聚格局呈逐步扩大态势。结论 应有序推进城镇化发展,强化耕地绿色发展理念,并统筹区域协调发展,积极构建邻近市域之间的合作机制,推动城镇化与耕地生态环境的协调发展。     

基于土地利用功能最大化的多情景土地利用优化研究

目的 基于土地利用功能价值最大化对自然发展情景、农业生产功能优先情景、经济发展功能优先情景及生态保育功能优先情景下的土地利用结构及布局进行优化,得到2026年保定市土地利用合理结构与布局。方法 文章利用MOP模型优化各情景土地利用结构、FLUS模型优化各情景土地利用空间布局、耦合协调模型分析各情景功能协调性。结果 各情景下草地面积都减少,建设用地及水域面积都增长。除农业生产功能优先情景外,耕地面积都呈下降趋势。经济发展功能优先情景土地利用功能总价值最高,农业生产功能优先情景最低;各情景下建设用地都以外延式增长;林地都以外延式及填充式在山地丘陵地区扩张;农业生产功能优先、经济发展功能优先及生态保育功能优先情景的土地利用结构耦合协调度高于自然发展情景,经济发展功能优先情景下功能间关系最协调。结论 在现行土地利用变化趋势下,未来保定市土地利用功能将严重失调,需严格落实耕地及生态用地保护政策、推动建设用地高效利用,实现土地利用功能协调及价值最大化。     

浅议灌溉管理制度改革

通过分析我国农业用水现状及存在的问题，提出借鉴国外灌溉管理制度改革，在吸收国外灌溉管理改革经验的基础上，提出我国灌溉管理进一步改革的建议。     

我国农药使用现状、原因及对策研究

我国农药使用状况十分不堪,对农村生态环境及广大农民的身体健康造成严重影响,究其根源,农药管理体系不健全,生物农药发展滞后及农民的低物质文化水平是主要原因;要解决此问题,必须从这3方面着手,逐步完善农药管理体系,大力发展生物农药,积极促进农村经济和教育的发展。