东北三省耕地利用格局变化对粮食全要素生产率的影响

耕地是粮食生产最基本的要素,当前粮食需求扩大与粮食生产区域性不足矛盾突出,寻求更合理的耕地利用格局来实现粮食全要素生产率的提升具有重要意义。本研究基于土地利用/土地覆被变化(LUCC)遥感监测数据,应用GIS软件提取东北三省2000、2005、2010、2015年耕地利用格局相关数据,同时运用数据包络分析模型估算了2000、2005、2010年和2015年东北三省区域和市域粮食全要素生产率。在耕地利用格局变化分析和粮食全要素生产率测算的基础上,从耕地利用格局变化的角度选取指标构建面板数据模型,定量分析其对粮食全要素生产率的影响。结果表明:东北三省市域粮食全要素生产率4个时期均值分别为0.81、0.78、0.82和0.83,粮食全要素生产率空间分布从最初的相对均匀到局部集聚;耕地转出率和耕地斑块破碎度与粮食全要素生产率呈负相关关系,耕地面积比例、耕地转入率和耕地斑块聚合度与粮食全要素生产率呈正相关关系;东北三省粮食全要素生产率提高主要源于耕地面积增加、林地和未利用地向耕地的转入以及耕地在流域的聚合,粮食全要素生产率的降低主要源于耕地转入减少和建设用地对耕地的嵌入式占用。研究表明,严格规划耕地利用格局、持续开展土地整理、提高耕地聚合度,可在保证耕地有效数量的同时,提高耕地利用格局的集聚性和合理性,促进粮食全要素生产率的提升。

传统村落集中连片保护利用格局构建方法——以甘肃省两当县为例

为改变传统村落单体散点式保护模式,增强传统村落保护利用格局构建方法的在地性和适配性,以甘肃省两当县传统村落集中连片保护利用示范县为例,运用空间分析模型和社会调查,提出传统村落集中连片保护利用格局构建的一般性方法。在框架体系上,从县域单元、集群单元、村落单元3个层面构建传统村落集中连片保护利用格局,在县域单元层面实现整体划分、在集群单元层面实现分区构建、在村落单元层面实现节点构建。在思路方法上,利用最邻近指数、核密度分析等基础分析方法进行初步划分,再通过最小生成树聚类算法、IDW可视化、GIS空间叠加等分析模型,结合地域环境、资源优势等对传统村落进行深度分析,从而构建与当地适配的传统村落集中连片保护利用整体格局。在格局内容构建上,优先考虑从文化、生态、农耕3个方面进行构建,再结合村落距离、时间成本及周边其他资源优势进行构建。

2010—2017年中国典型城市群土地利用格局变化及其驱动力比较分析

明确典型城市群土地利用格局变化及其驱动力,对生态环境保护与国土空间规划有重要意义。以2010与2017年哈长城市群、山东半岛城市群和海峡西岸城市群土地利用变更调查数据为基础,采用土地利用变化幅度、土地利用变化速率、土地利用类型转移矩阵等定量和定性方法对2010—2017年三大城市群的土地利用格局变化及其驱动力进行比较分析。结果表明,三大城市群的主要土地利用变化表现为其他土地利用类型向建设用地的转化,其规模由大到小依次为:海峡西岸城市群(2186.27 km^(2))>山东半岛城市群(1056.45km^(2))>哈长城市群(897.91km^(2));海峡西岸城市群的耕地面积表现为净增长(192.00 km^(2)),其中流失面积为18755.00km^(2),新增面积为18948.00km^(2),而其余两个城市群的耕地变化则以净流失为主。人口增长、经济发展、交通建设是三大城市群建设用地扩张的主要驱动力,而气候变暖促进了哈长城市群新增耕地的北移。研究得出三大城市群土地利用格局变化及其驱动力存在明显差异。

内蒙古大兴安岭土地利用格局和生态系统服务功能的时空演变特征

[目的]内蒙古大兴安岭作为独特山地生态热点地区,研究其土地流转和强度对生态系统服务功能的响应关系,为推进该地区科学配置土地利用格局、促进生态可持续发展提供理论依据。[方法]基于1990—2022年5期遥感影像,在县域尺度上综合运用InVEST-CASA模型和四象限模型法,评估5种典型的生态服务功能(生境质量、碳储量、水源涵养量、土壤保持量和植被净初级生产力)变化,并研究土地利用强度(LUI)时空演变与生态系统服务功能相关性。[结果](1)1990—2022年,研究区土地利用格局稳定,农田、草地和林地(天然林、人工林)是内蒙古大兴安岭主要组成地类。(2)生态系统服务功能呈北高南低缓慢退化态势,生境质量和土壤保持量逐年下降,产水量和植被净初级生产力波动式衰减,碳储量增速减缓。(3)由于土地利用格局变化和利用强度增加,生态系统服务功能综合值与土地利用强度之间呈现负相关,受其影响较为显著的县域主要分布在该研究区的东南侧。[结论]内蒙古大兴安岭生态系统服务功能存在明显时空异质性特征,合理优化土地利用格局可以有效提升内蒙古大兴安岭地区生态系统服务功能。

海岸带土地利用格局演化及多情景开发模拟——以宁波市为例

海岸带土地在高强度开发下变化显著,明确其演化规律和驱动因子,为优化土地利用结构和合理利用海岸带资源提供重要依据。基于1990-2020年7期土地利用数据,利用土地利用强度指数、地理探测器模型等方法,分析宁波市海岸带土地利用格局演变特征及驱动因子;同时利用CA-Markov模型对2025年和2030年宁波市海岸带土地利用格局进行模拟。结果表明:(1)宁波市海岸带土地利用类型主要为林地和耕地,土地利用格局演化明显,其中耕地面积不断减少,林地、草地、水域和未利用地面积发生小幅度动荡,建设用地面积快速增长。(2)宁波市海岸带土地利用强度不断增加,研究区北部增长趋势明显,而南部增长速度缓慢。(3)地形和坡度是影响宁波市海岸带土地利用变化的主要自然因素,但影响程度不断减弱;GDP密度和人口密度是主要社会经济影响因素,影响强度逐渐增强;因子间交互作用类型主要为双因子增强和非线性增强,社会经济因子与自然因素中的海拔和坡度交互作用最为强烈。(4)未来宁波市海岸带土地利用变化剧烈区域将集中于杭州湾南岸、象山县东北部和宁海县南部,生态保护情景能最大程度保持土地利用结构稳定,有效缓解人地矛盾。

河南省2040年土地利用格局及有机碳储量预测研究

基于河南省2000、2020年土地利用数据以及社会、气象数据,采用PLUS模型模拟河南省2040年不同发展情景下的土地利用及有机碳分布格局。模拟结果显示,河南省2040年3种情景下的有机碳储量分别为1206.98×10^(6) t(自然发展情景)、1211.98×10^(6) t(耕地保护情景)、1212.20×10^(6) t(生态保护情景),表明林地数量的提高对河南省有机碳储量的提升具有积极作用。河南省有机碳呈明显的区域性分布特征,总体表现为西部较高,南部次之,东部和北部表现出一定的中等水平分布特征。

荒野保护视角下普洱市土地利用格局多情景模拟研究

普洱市位于云南省西南部,森林覆盖率超过67%,是典型的生态型城市及全国生物多样性最丰富的地区之一,荒野保护对于优化普洱市土地利用格局科学合理的可持续发展具有重要意义。选取普洱市为研究区域,运用荒野制图方法,对研究区域的土地栅格进行荒野质量划分。结果表明,研究区域高质量的三四级荒野分别占研究区域总面积的64.37%和14.27%。使用GeoSOS-FLUS模型,选取影响研究区域土地利用变化的自然和人为数据作为情景模拟驱动因子,将4个等级的荒野质量作为变量进行多情景模拟,预测普洱市2030年土地利用和土地覆盖演变结果,对比分析研究区域土地利用格局在不同限制条件情景模拟下演变规律及特征,针对协调研究区域内经济发展与生态保护之间的平衡为目的,对普洱市土地利用格局提出优化布局方案。实验结果表明,在加入荒野保护模式情景下,研究区域的土地利用发展格局将更为平衡,更能符合当前生态保护时代背景下的需要,研究可为普洱市的生态保护和土地利用规划提供参考。

我国国有控股矿山开发利用格局及特点

能源资源安全是国家安全和民生发展的基石,矿产资源高质量开发利用是能源资源安全非常重要的一个环节。近年来,在矿产品市场价格高企和国家重视能源安全等利好政策的刺激下,我国矿业形势企稳转好,同时伴随着我国不断加强矿业秩序治理整顿,有效落实矿产资源开发利用的监督管理,加之受生态红线、矿业权退出机制等多种因素的影响,我国矿产资源开发利用格局也发生了一些变化。为更好地服务支撑新形势下的矿产资源管理工作,及时掌握和分析作为能源资源安全重要保障的国有控股矿山的开发利用格局非常必要。基于统计数据,对我国国有控股矿山的开发利用格局进行了时间序列和多维度的对比分析,揭示了国有控股矿山的分布格局和投入格局,并对未来发展趋势进行了分析和总结。通过研究得出结论:我国国有控股矿山发展整体较为平稳,国有控股矿山主要分布在中西部地区,矿山的规模性和集约化程度持续提高;在重要的能源矿产和具有战略性意义的“三稀”矿产开发利用中占有较大比重,尤其在稀土金属矿产中占有绝对优势。经多次矿业开发秩序整顿,以及金融危机的影响,我国国有控股矿山投入和占比均呈下降趋势,主要经济指标绝对值显著提升。本文研究为更好地保障我国能源资源安全提供参考。

高寒草甸不同土地利用格局土壤CO_2的释放量

分析高寒草甸不同土地利用格局下土壤CO2 的释放量大小表明 ,在植物生长季的 5～ 9月 ,土壤CO2 释放量大小排序为 :金露梅灌丛草甸 ( 1 871 4 0 g/m2 ) >矮嵩草草甸 ( 1 769 63g/m2 ) >退化金露梅灌丛草甸 ( 1 4 95 60 g/m2 ) >退化矮嵩草草甸 ( 1 1 91 2 6g/m2 ) ;而在植物非生长季的 1 0月到翌年 4月 ,其土壤CO2 释放量大小与植物生长季略有差异 ,表现出矮嵩草草甸 ( 661 4 6g/m2 ) >金露梅灌丛草甸 ( 5 5 0 90 g/m2 ) >退化矮嵩草草甸( 5 0 2 5 0 g/m2 ) >退化金露梅灌丛草甸 ( 384 5 0 g/m2 )的特点 ;全年内表现为矮嵩草草甸 ( 2 4 31 0 9g/m2 ) >金露梅灌丛草甸 ( 2 4 2 2 30g/m2 ) >退化金露梅灌丛草甸 ( 1 880 1 0g/m2 ) >退化矮嵩草草甸 ( 1 694 0 6g/m2 ) .高寒草甸地区不同土地利用格局土壤CO2 释放数量的差异及季节变化 ,不仅与各利用格局的土壤生物活性及土壤物理化学性状有关 ,而且与气象条件 (特别是温度 )

AutoLogistic方法在土地利用格局模拟中的应用--以张家界市永定区为例

土地利用/土地覆被变化(LUCC)是当前研究全球变化的重要内容,而区域土地利用格局模拟是LUCC研究的核心内容之一。以张家界市永定区为研究单元,根据由2005年土地利用现状图和数字高程模型数据源得到的土地利用、地形、河流以及道路等空间数据,对区域土地利用类型空间格局的空间自相关性特征进行了建模研究,并通过在传统Logistic模型中引入描述空间自相关性的成份,实现了能够考虑自相关性因素的回归分析模型(AutoLogistic模型),同时应用该模型对区域土地利用格局进行了模拟和分析。结果显示,通过与没有考虑空间自相关性的回归模型(传统Logistic模型)相比较,该模型显示了更好的拟合优度和更高的拟合准确率(耕地、林地、建设用地及未利用地的ROC值分别从0.851、0.913、0.877和0.852提高到0.893、0.940、0.907和0.863)。研究结果说明了基于AutoLogistic方法的土地利用格局的相关性建模在一定意义上是合理的。同时研究结果也可以为永定区及其相似地区的土地利用规划决策提供更为科学的依据。

基于地形梯度的哈尔滨市土地利用格局变化分析

为揭示土地利用格局变化在地形差异上的演变过程,探讨不同地貌部位自然因素和人文因素在土地利用变化过程中的作用,以1989年、1995年、2001年和2007年Landsat TM/ETM+影像为主要数据源,在RS和GIS支持下获取土地利用数据。基于地学信息图谱分析理论,研究该区域不同时期土地利用空间格局变化进程,揭示土地利用变化成因和机理,并基于DEM(digital elevation model)探究土地利用图谱地形梯度的空间分异和时空演变规律。结果表明:土地利用结构以耕地和林地为主,耕地和未利用地面积持续减少,平均斑块面积分别由20.96km2减少到2.87km2和3.92km2减少到0.09km2,破碎化程度加剧,且未利用地(滩涂地和湿地)→耕地是其主要的转变轨迹,居民工矿用地呈现不平衡的增加态势,耕地是居民工矿用地和林地的主要转化来源,林地的破碎度由0.117个/km2增加到0.532个/km2,破碎化程度日益严重;前期变化型和持续变化型的分布指数在地形位等级2时最大,稳定型和反复变化型的在地形位等级1时最大,之后随着地形位的增加而减小;中间过渡型呈现一定的曲线变化。该文为城市化过程中的土地资源的合理规划和利用提供科学依据。

地理加权回归在区域土地利用格局模拟中的应用——以常州市孟河镇为例

以江苏省常州市新北区孟河镇为研究区,在土地利用格局模拟的回归建模中考虑驱动因子对土地利用格局影响的空间不稳定性,实现基于地理加权的回归分析模型,并与基于全局最小二乘法(OLS)的Logistic回归模型进行比较。研究结果表明,运用地理加权回归(GWR)的建模方法,不但可以获得更好的拟合优度和更高的拟合准确率,而且可以获得各驱动因子对土地利用格局影响的空间分异特征。同时,研究结果也可以为孟河镇及其类似地区的土地利用规划决策提供科学依据。

黄土丘陵沟壑区集水区尺度土地利用格局变化的水土流失效应

以陕北杏河集水区 1 985和 1 995年两期土地利用数据为基础 ,结合水文、DEM数据 ,定性分析了土地利用格局变化条件下的水土流失效应 ,其中采用双累积曲线法来界定土地利用格局基本没有变化的时间段 ,用 C值在坡度、距河流距离上的分布来表征土地利用格局 ,用不同时期降雨量 /径流量、降雨侵蚀力 /输沙率相对增加的比例来表征水土流失效应。研究结果表明 :(1 ) 1 981～ 2 0 0 0年 ,土地利用格局变化剧烈的年份为 1 990～ 1 991年 ,可以用 1 985、1 995年两期数据分别代表 2 0世纪 80年代和90年代的土地利用 ;(2 )从 2 0世纪 80年代到 90年代 ,杏河集水区的 C值有明显的增加趋势 ,在较陡坡度和距河流距离较近处 ,C值增加的幅度相对较大 ;(3)土地利用格局变化明显改变了降雨量 -径流量、降雨侵蚀力 -输沙率的关系 ,出现了从 2 0世纪80年代到 90年代 ,虽然降雨量 /降雨侵蚀力在整体上呈现明显下降的趋势 ,但是水土流失量 ,却表现出同比增加的现象 ,而且这种增加在不同月份也有差异。用本文中的方法来表征土地利用格局和水土流失效应 ,其结果具有较好的比配性 ,可以用来定性分析土地利用格局与水土流失的关系。但是 ,由于水土流失效应的表征方法没有考虑降雨的空间变异特征 ,该方法尚不适于雨量站点比较密集?

野生大熊猫与放牧家畜的空间利用格局比较

空间利用是野生动物对环境资源的利用模式和活动格局,影响着种群之间的基因交流和生存发展。我们于2010年至2012年在四川卧龙国家级自然保护区的"核桃坪"及其附近区域,采用GPS颈圈跟踪技术对分布和放养于该区域的野生大熊猫和放牧家畜—马群进行了定位监测和样地调查。分别选择了3只大熊猫和3个马群的代表性个体的GPS颈圈数据,在地理信息系统(GIS)中通过数字高程模型(DEM)、动物移动模块等工具提取和计算了它们活动区域的地形地势、巢域大小、日移动距离和核域数量,并检验了野生大熊猫和放牧家畜空间利用的差异性。结果表明:野生大熊猫和放牧家畜不同月份和整体之间在海拔高度、坡度坡向、巢域面积、日移动距离和核域数量等方面都具有显著性差异。野生大熊猫表现为随季节和食物类型(竹笋、竹秆、枝叶)丰度的变化分别活动于拐棍竹林、短锥玉山竹林和冷箭竹林中,活动空间较大(海拔范围、巢域大小)、日移动距离较短和核域数量多等特征的随机扩散模式,且不同个体和月份之间波动性较大;放牧家畜则因初始放养于不同区域的竹林(拐棍竹林、冷箭竹林)和人为干涉程度的大小差异,显示出不同的空间利用格局,但与大熊猫相比,总体都具有巢域面积小、日移动距离略大、核域数量极少等"步步为营"空间利用模式的特征,且不同畜群和不同时间之间的变化幅度也小于大熊猫。不同的空间利用格局对环境资源的影响强度截然不同,大熊猫的利用模式有利于竹子资源的更新恢复和生境结构的持续发展,而放牧家畜的利用模式将造成竹子资源的死亡衰败和生境结构的破坏退化。因此,加强放牧家畜的管控,有效协调社区经济发展和生物多样性保护成为卧龙自然保护区(特区)今后工作和管理的当务之急。

基于CA-Markov模型的土地利用格局变化研究

以广州市1990年、2000年TM影像为数据源,通过分析斑块和景观两个层次的格局指数变化,研究了20世纪90年代广州市土地利用格局的时空特征。利用马尔柯夫模型和元胞自动机模型,对广州市2010年土地利用空间格局进行了预测。

乡村振兴背景下三生协调与村级土地利用格局优化研究——以南昌市石岗镇上坪村为例

以南昌市石岗镇上坪村为研究区域,分析了研究区生产、生活和生态空间的现状、特征、问题和不足,借鉴了国内外典型村庄土地空间布局的成功经验与启示,总结出三产协调视角下村级土地利用格局优化的思路,最后,提出了研究区村级土地利用规划格局优化的对策建议。

基于生态服务价值评价的局地土地利用格局厘定

量化土地利用生态效益有利于土地利用效益间的直接比较,更重要的是基于此厘定土地利用格局为局地土地可持续利用创造了条件。该研究以重庆市沙坪坝区为研究区,采用土地利用现状数据库,运用生态服务价值系数,分析其生态服务价值的时空变化及其分布,厘定土地利用格局。结果表明,在1996～2006年间生态服务价值从＄1.50×107降低到＄1.40×107,净损失＄1.00×106,平均每公顷土地净损失生态服务价值＄25.54;采用Costanza等人赋予耕地、林地和园地的生物量生态服务价值系数总和接近于区域真实值,但水域相差甚远,调整30%达5667＄/hm2·a更接近于真实值;研究区基于生态效益变化的土地利用表现为4种类型:稳定区,主要集中于井口镇与回龙坝镇两镇;先降后升区,主要集中于覃家岗镇和虎溪镇;敏感区,主要集中于陈家桥镇、曾家镇和土主镇;持续增长区,主要集中于歌乐山镇和中梁镇。

延河流域土地利用格局时空变化与驱动因子分析

利用GIS技术和景观生态学的方法，对延河流域1985～2000年的土地利用格局特征及其动态变化的驱动因子进行了分析，得出以下结论：1）从1985年至2000年，耕地、草地仍占据明显的优势，二者始终占流域总面积的88％以上。中、低覆盖度草地之间转化比例较大，草场退化严重。2）延河流域15年间平均斑块面积在增加，斑块密度增大，景观趋于破碎化。景观多样性减小，优势度增加，景观异质性程度在降低。3）耕地面积有所增加，毁林（草）开荒与退耕还林（草）并存，人为开荒活动仍在加剧；建设用地面积大幅度增加，主要来自于农村住宅和开发油田等工矿建设用地的扩张。4）土地利用格局变化的驱动因子主要包括：水土流失、水资源短缺的自然因素及人口压力、宏观政策等人文因素。

生态脆弱区土地利用格局变化及其驱动机制分析——以陕西榆林市为例

榆林市地处北方毛乌素沙地向陕北黄土丘陵区的过渡地带,是典型的农牧交错生态脆弱区。20世纪80年代中期以来,随着特大型神(木)府(谷)煤田、靖边天然气田的开发建设,区内人口快速增长,工矿业规模日益增大,经济活动对土地环境的压力不断增强。本文将现代遥感和GIS技术与景观生态学的研究方法相结合,以1985年、1995年和2000年的3期LandsatTM遥感影像为基本信息,通过计算多样性指数、优势度、破碎化指数、分离度等指标,进行土地利用格局变化分析,并借助多元线性回归模型方法,揭示了榆林市土地利用格局变化的主导人文驱动机制。

长沙市土地利用格局变化的空间粒度效应

基于2003年、2006年、2009年及2013年的遥感图像对长沙市土地利用进行分类,在Arc GIS 10.0、ENVI4.8、Fragstats 4.0和Excel 2007软件的支持下,通过上推尺度像元的比例占优法改变空间粒度,从类型水平和景观水平上分析了土地利用格局变化的粒度效应。得出以下结论:1类型水平上,随着粒度的增大,各土地类型的指数呈现出3种变化趋势:增大、减小及无明显规律;随着时间的变化,空间粒度越小,对斑块密度及斑块形状指数变化的影响越明显。空间粒度越大,对斑块结合度和斑块集聚度变化的影响越明显。2景观水平上,随着粒度的增大,蔓延度指数先减小后基本不变;香农多样性指数和香农均匀度指数缓慢减小;随着时间的变化,蔓延度指数呈减小的趋势,香农多样性指数和均匀度指数呈增大的趋势。90 m是本研究中分析空间粒度的最佳值。