益阳市“三区空间”时空变化特征及其生态环境效应研究

揭示国土空间变化的规律及其生态响应是开展国土空间开发与保护的重要基础。以长江经济带重要节点城市益阳市为例,基于2000,2010和2018年三期土地利用数据构建“三区空间”(城镇空间、农业空间和生态空间)分类体系,采用转移矩阵、生态环境质量指数和生态贡献率方法分析“三区空间”时空变化特征及其生态环境效应。研究结果表明:(1)在研究期内益阳市生态空间波动减少,城镇空间持续增加,呈“核心+点状”空间扩张特征,农业空间和城镇空间补偿生态空间的趋势增加;(2)生态环境指数呈“L”型变化特征,与“三区空间”的数量变化特征基本一致,生态环境质量呈现由西南的山地、丘岗向东北平湖梯次递减的空间分异特征;(3)耕地转化成林地、水域转化为未利用地是生态环境质量改善的主导因素,生态环境退化的主导因素是林地转建设用地和林地转耕地,次要因素是耕地转建设用地。

长沙市耕地集约利用时空变化分析

为准确把握区域耕地集约利用时间变化规律和空间分异特征,利用2001-2009年长沙市各县(市、区)土地利用变更数据和相关社会经济资料,以耕地集约利用为目标,尝试性地构建了包含3个层次、12项具体指标的耕地集约利用评价指标体系;采用以主成分分析为主的方法评价长沙市各区域耕地集约利用时序变化规律;以模糊综合评判为主的方法评判长沙市耕地集约利用空间分异特征。结果表明:2001-2009年,市辖区和东部远郊的浏阳市耕地集约利用度波动式上升趋势明显;东部中郊的长沙县耕地集约利用度经过前期(2001-2004年)短暂的上升-下降后,呈连年快速增长的态势;位于西部中、远郊的望城和宁乡2县耕地集约利用度变化轨迹基本上体现为持续稳步增加。2009年,市辖区和西部中郊的望城县耕地处于高度集约利用状态,集约利用综合评分分别为0.8638、0.8456;东部中郊的长沙县耕地处于中度集约利用状态,集约利用综合评分为0.7643;西、东部远郊的宁乡县和浏阳市耕地处于一般集约利用状态,集约利用综合评分分别为0.6902、0.6645。2种方法的集成运用为相关地区为耕地集约利用评价研究提供了借鉴,研究结果为促使长沙市在经济快速发展过程中耕地集约利用水平的提高提供了决策支持。

基于主成分分析法的湖南省农用地集约利用评价

采用主成分分析方法,从市(州)层面对湖南省农用地集约利用进行定量综合评价,并依据评价结果进行聚类分析。结果表明:2008年,湖南省农用地可划分为集约利用、中度集约利用、低度集约利用三等,归并为6类;环洞庭湖地区及湘江流域的岳阳、常德、益阳、长沙、湘潭、衡阳、永州7市农用地处于集约利用状态,其中,长沙、湘潭归并为一类,岳阳、益阳、衡阳归并为一类,常德、永州归并为一类;湘中娄邵盆地的娄底、邵阳和湘东的株洲3市农用地处于中度集约利用状态,归并为一类;湘西的怀化、湘西州、张家界和湘南的郴州4市(州)农用地处于低度集约利用状态,其中,郴州、怀化归并为一类,张家界、湘西州归并为一类。研究结果符合区域农用地利用实际,对湖南省农用地集约高效利用具有一定的指导意义。

基于INVEST模型的洞庭湖区土地利用景观格局对生境质量的影响研究

生境质量是区域生物多样性维持能力的重要表征,土地利用变化是引起景观格局和生境质量变化的主要原因,揭示土地利用及景观格局变化下生境质量的时空演变规律能为生物多样性保护提供参考依据。以洞庭湖区为研究对象,基于1995、2000、2005、2010、2015、2018年6期遥感解译数据,采用土地利用转移矩阵、景观格局指数及INVEST模型等方法,分析近年来洞庭湖区土地利用和景观破碎度变化对生境质量的影响。结果表明:(1)研究区段内,洞庭湖区湿地、建设用地增加比例为0.5%、44%,耕地、林地减少比例为2.7%、1.6%;(2)耕地、林地破碎度都有所增加,湿地的破碎度呈现“升高-降低-升高”的N型”波动趋势;(3)时间上看,六个不同时期洞庭湖区生境质量分别为0.563、0.561、0.562、0.563、0.556、0.554,经历了“降低-升高-降低”的“倒N型”波动趋势,生境质量的提高与湿地的大量转入以及湿地破碎度的降低有关,生境质量的降低与城镇开发占用大量耕地、林地以及主要生境类型(耕地、林地、草地)破碎度增加有关;(4)空间上看,生境质量与景观破碎度的变化范围大致相同,景观破碎度增加的地区,生境质量明显降低。1995-2010年生境质量的变化主要体现在湖体附近包括岳阳市市区、华容县、沅江市、南县、湘阴县,2010-2018年生境质量的变化体现在各县市城镇用地附近;(5)处理好“三生空间”之间的关系,实施严格的湿地保护措施,促进湖区生态保护和经济高质量发展,是提高洞庭湖区生境质量的必由之路。

近20年国内外生态系统服务研究回顾与解析

生态系统服务对人类生存发展以及生态环境的可持续具有重要的意义,作为当前生态学、环境科学、地理学、生态经济学等诸多学科的研究热点和前沿,目前已经积累了大量的研究成果。文章基于Citespace V5.2软件以及文献计量学分析方法,以Web of science核心合集与CNKI核心期刊为数据来源,系统地分析了1999-2018年近20年国内外生态系统服务研究热点、进展与存在的问题。首先从生态系统服务形成机制及其流动、生物多样性与生态系统服务、土地利用与生态系统服务、气候变化与生态系统服务、生态系统服务评估、生态系统服务权衡协同与生态管理等6个方面对国际生态系统服务的研究热点进行了详细的评述。又进一步从生态系统服务价值评估、土地利用变化与生态系统服务、生态系统服务与可持续等3个方面对国内近20年生态系统服务研究进展与现状进行追踪与分析;讨论了目前国内研究中存在生态系统服务理论研究尚待深入、评估方法科学性有待提高、研究结果应用性不强等3个方面的问题。最后,针对当前研究存在的问题与未来发展方向提出展望:加强生态系统服务形成机理及综合应用研究、建立更加精确的生态系统服务价值评估体系指标与方法、加强生态系统服务区域集成和尺度转化研究。

生态系统服务权衡最新研究进展

生态系统服务权衡研究对协调生态环境保护和社会经济发展至关重要。为推动生态系统服务管理和提升人类福祉,本文以Web of Science核心合集(WOS)和中国科学引文数据库(CSCD)为数据源,运用文献计量分析法,系统梳理和总结生态系统服务权衡研究的学科知识基础、科学领域结构和热点变化等发展现状以及最新研究进展。研究表明:1)不同研究层面上,生态系统服务间的权衡关系受外部风险和人类需求、参数选取和服务提供者及区域差异性和不均衡性的影响。2)研究方法主要有基于关系识别和具体表征的权衡分析、权衡模拟和预测的模型量化分析和生态系统服务权衡管理优化的多准则分析3类。3)生态系统服务权衡关键驱动因子为城市化、生态工程和气候变化。基于此,我们认为把握生态系统服务权衡不同研究层面的关联特征、创新和优化生态系统服务权衡研究方法、准确甄别生态系统服务权衡关键驱动因子以及充分整合多维生态系统服务权衡资源搭建数据共享平台是未来研究的重点。

基于三角模型的长沙市土地利用多功能性评价研究

开展土地利用多功能性评价对促进区域土地可持续利用具有重要意义,本研究在可持续发展理论的指导下,以土地利用功能类型划分为基础,构建了'社会—经济—环境'三大维度的土地利用多功能性评价指标体系,选取经济功能性指数(EFI)、非社会功能性指数(NSFI)和非环境功能性指数(NEFI)建立三角模型并对2007—2016年长沙市土地利用多功能状态及趋势进行综合评价研究并运用耦合协调度模型测度了土地利用功能之间的耦合协调性。结果表明:2007—2016年长沙市土地利用多功能由无序向有序转变;土地利用多功能状态由偏弱向很强趋势发展;土地利用功能日趋合理,向多元化发展;土地利用的社会功能、经济功能、环境功能三大子功能之间呈现出高耦合性,耦合协调性程度不断提高,功能之间的协同作用不断加强,土地利用系统朝着健康有序的方向发展。

劳动力转移下沪郊现代农业持续发展的困境与对策——基于1135户农户的问卷调查

本文以沪郊1135户农户问卷调查资料为基础,分析了劳动力转移条件下上海郊区现代农业持续发展所面临的主要困境——农业生产经营主体问题:本地农业劳动力总量不足、老龄化现象严重、文化素质偏低、外来农业劳动力难以成为生产经营主体等一系列问题,导致现代农业难以为继。针对存在的问题,提出着力培育新生代农业生产经营主体、切实加强农业社会化服务体系建设、加快农地使用权流转及适度规模经营等政策建议,以期有益于沪郊现代农业持续发展。

生态修复背景下流域国土空间韧性研究思路

研究目的:揭示流域国土空间变化的“干扰—响应”机理是其开展系统性、可持续性生态修复的重要依据,本文探索流域国土空间韧性研究思路,为面向生态功能可持续的流域国土空间生态修复提供理论依据和实践支撑。研究方法:文献分析法,归纳总结法。研究结果:韧性理论契合流域国土空间生态修复的风险应对性、要素治理系统性、干扰机理明晰性、多主体参与性和生态功能可持续性;流域国土空间韧性需考虑的因素可划分为基础因子、发展因子、主体因子、距离因子和功能因子;通过构建流域国土空间韧性研究框架,明确了自组织机制、失配机制、崩溃机制、边界机制及网络协同机制等关键机制;未来研究应注重基于适应性循环的流域国土空间韧性评价、尺度依赖界定、基于阈值的韧性机理阐释、关键主体行为参与响应及复合情景下韧性预测等。研究结论:韧性理论可为流域国土空间生态功能系统修复及增强应对干扰的抵抗力和适应力提供支撑。

丘陵山区土地资源生态安全评价与建设——以湘西南武冈市为例

在研究土地与生态科学相关理论的基础上,运用系统分析法、德尔斐法等方法,构建了一套符合丘陵山区土地资源生态安全评价的指标体系,根据该指标体系采用层次分析法(AHP)与信息熵法相结合的方法对武冈市土地资源生态安全进行评价。依据评价结果,将全市划分为东部低山丘陵区、中部资水河谷区、南部中山区三个生态建设区,针对不同的区域,提出相应的生态建设模式。

湘中丘陵区农业生态系统服务价值与城镇化水平弹性关系研究

城镇扩张对生态功能的发挥有重要影响。为协调城镇扩张与提升生态效益间的矛盾,本文以湘中丘陵区58个县(市、区)为研究对象,基于2005年和2015年2期土地利用遥感监测数据,借助土地利用转移矩阵、农业生态系统服务价值评估方法、城镇化水平测度、探索性空间数据分析以及构建弹性系数等手段,分析了农业生态系统服务价值和城镇化水平间的时空动态关系。结果表明:1)2005—2015年,农业生态系统服务价值总体呈减少趋势,减少了23.75×10^(8)元,高低价值区相互邻近分布;城镇化水平总体呈增加趋势(增加6.24%),大致呈丘陵区中部低四周高的特点。2)城镇化水平和农业生态系统服务价值间具有显著的空间负相关性(P<0.001),高(低)城镇化水平的区域被低(高)农业生态系统服务价值所包围。3)城镇化水平和农业生态系统服务价值之间主要以冲突关系为主。基于此,未来应强化对绿色植被的保护,合理控制建设用地增长比例,推行产业结构转型,促进资源的集约节约利用,以期协调城镇扩张、农业生产和生态效益间的关系。

土地利用变化影响下湘西自治州景观格局的时空演变

定量分析景观格局对土地利用变化的响应,可为区域实现空间高质量发展提供科学依据.以集生态脆弱、集中连片特殊困难、旅游资源丰富于一体的典型区域--湘西自治州为研究对象,基于2000、2005、2010、2015和2018年5期遥感影像数据,综合运用景观指数和普通最小二乘法等,定量分析区域土地利用和景观格局的时空演变规律,探讨土地利用变化对景观格局的影响,揭示人为活动影响下景观格局对土地利用变化的响应特征.研究结果表明:1)开发区和新城区建设等经济社会发展过程中土地利用发生显著变化,其主要特征为耕地和草地转化为建设用地,2000-2018年期间,建设用地面积增加了79.46 km^2,耕地和草地面积分别减少了86.01 km^2和4.6 km^2,但水域和未利用地面积变化不明显;2)湘西自治州景观格局在时间序列上表现出破碎程度上升和聚集程度下降,其中,耕地和草地的破碎化程度上升,林地的破碎化得到有效控制;3)景观格局变化与耕地、林地、未利用地和建设用地的变化具有较强关系,建设用地的扩张增加了整个景观格局的异质性和破碎性;4)经济发展、生态建设、国家战略是湘西自治州林地持续增加、景观格局总体向好发展的根本原因.湘西自治州后续发展中需要更好地协调优化国土空间开发与景观格局之间的关系.

长沙市农地利用净碳排放变化趋势及驱动因素分析

在估算长沙市2007—2016年各类农地利用净碳排放量的基础上,综合运用EKC经典函数模型、Kaya恒等式与LMDI方法,检验农地利用净碳排放与农业产值之间的耦合关系,识别农地利用净碳排放的主要驱动因素。结果表明:(1)农地利用净碳排放量先增后降总体略有下降,耕地利用净碳排放量与农地利用净碳排放量呈现相同变化趋势,净碳排放量占到了农地利用净碳排放总量的80%,耕地利用主导着农地利用净碳排放变化。(2)耕地、林地和园地利用净碳排放量与对应的产值存在“倒U型”EKC关系,三者的净碳排放量已越过拐点处于下降阶段,草地和水域利用净碳排放量与对应的产值呈线性增长关系,净碳排放量还会随着产值的增加而增长。(3)单位能耗净碳排放是促进耕地、林地、园地和水域利用净碳排放的主要原因,单位产量产值是促进草地利用净碳排放的主要因素;单位产量产值是抑制耕地、林地和水域利用净碳排放的主要原因,单位产值能耗、单位能耗净碳排放分别是抑制园地和草地利用净碳排放的主要因素。

湖南省生态活度位定量评价

生态活度位理论作为生态学重要的基础理论之一，可用于分析与评价不同生态单元之间竞争、地位与作用等。以湖南省为研究区域，运用德尔斐法、层次分析法等方法，构建了一套符合区域实际的生态活度位评价指标体系，确定了指标权重。然后，应用生态活度位理论与计量模型对湖南省14个市（州）进行评价，并依据评价结果，采用Q型聚类分析法，以自然生态活度值和社会经济生态活度值为变量，对各市（州）进行双变量聚类分析。结果表明：长沙市单独成为一类，总生态活度位值为0．912，属经济优越发展型区域；岳阳、常德、湘潭、衡阳和益阳5市为第二类，总生态活度位值界于0．766～0．818之间，属自然、经济协调发展型区域；株洲和郴州为第三类，总生态活度位值分别为0．768和0．763，属自然属性过度发展型区域；怀化、娄底、邵阳、张家界、永州、湘西自治州6市（州）为第四类，总生态活度位值界于0．605～0．705之间，属自然、经济薄弱发展型区域。最后，分析了各区域结果产生的原因，提出合理发展的建议。

湖南省耕地流转的现状、问题及对策

在农村劳动力加速转移和实施乡村振兴战略的背景下,以耕地为主的农村土地流转是我国农业适度规模经营的前提与现代农业发展的必由之路。以湖南省三大经济板块中的6个典型县(市)为实地调研对象,在全面了解6县(市)耕地流转现状的基础上,以点带面,总结归纳出全省耕地流转中存在的主要问题,并针对主要问题提出相应的对策建议,以期为新时期湖南省各级政府稳步推进耕地有序高效流转提供决策依据,同时也为国内其他省份提供参考借鉴。

欠发达山区土地资源生态安全评价研究——以湘西南武冈市为例

土地资源生态安全的量度,是进行区域生态建设的有力依据。在研究土地与生态科学相关理论的基础上,运用系统分析法,构建了一套包括土地资源自然、土地资源经济和土地资源社会3个子系统,6个状态层,24个具体指标,符合欠发达山区土地资源生态安全评价的指标体系。根据该指标体系,文章采用以层次分析法(AHP)为主的数学方法对武冈市土地资源生态安全进行评价,为武冈市土地资源生态安全建设指明了方向。

新型城镇化背景下大湘西地区土地生态安全时空变化分析

在新型城镇化背景下为优化生态环境脆弱地区的土地利用时空格局,更好地践行“两山理论”,以湖南省生态脆弱且经济发展基础相对较弱的典型山区——大湘西地区为例,基于2000、2005、2010、2015、2018年五期遥感影像数据,从生态服务价值、人类干扰程度、景观脆弱度三个维度对大湘西地区2000—2018年间的生态安全时空变化进行系统分析。结果表明:1)景观脆弱度变化整体趋于稳定。脆弱度最低值自2010年后略有降低,高值基本保持不变。2)研究期内生态系统服务价值总体呈现增长趋势,高值区主要分布于林地水域面积较多的地区,低值区分布于建设用地及耕地、草地为主的地区。3)生态安全主要以生态较安全和安全为主,生态安全水平整体较高。高值区分布于大湘西地区东北部,低值区分布于以建设用地为主的区县。低值区和高值区重点位置分布未发生显著改变,分布趋势与生态服务价值的变化基本保持一致。新型城镇化扩张推动经济社会的发展,同时将保护环境工作稳步推进,生态安全趋于稳定。

长株潭地区人均生态足迹测算及其动态变化分析

选取1993、1998、2003、2008、2013年数据,以5年为单位,利用生态足迹模型计算了1993~2013年长株潭地区人均生态足迹,研究其动态变化。结果表明：2013年长株潭地区人均生态足迹为2.037 2 hm2,人均生态承载力为0.798 8 hm2,人均生态赤字为1.238 4 hm2;1993~2013年长株潭地区人均生态足迹年平均增长率为3.05%,人均生态赤字呈现出先较快后缓慢增长的态势;长株潭地区正处于一种不可持续发展状态。基于此,提出控制人口数量、改变资源利用模式、提高单位面积自然资源的生物产量,提升建设用地利用效率,加强政策宏观调控等可持续发展的对策。

湖南省小城镇建设合理用地探析

对近年来湖南省小城镇发展与土地利用变化作对比研究,认为在湖南省小城镇发展中存在数量多、基础设施薄弱、土地利用效率低下等问题。分析和探讨问题产生的原因,从科学规划小城镇用地和加强小城镇用地管理等方面提出了合理用地的几条建议和适合湖南小城镇发展的两种用地模式,即集中建设发展模式和旧城镇改造模式。