云南省城市土地利用效率与土地生态安全耦合协调研究

为深入探究城市土地利用效率与土地生态安全之间的关系,探索出一条既能实现土地高效合理利用又能保护土地生态安全的可持续发展之路。以云南省为例,在构建城市土地利用效率及土地生态安全相应指标体系的基础上,综合运用SBM-Undesirable模型、综合指数法及耦合协调度模型测算云南省城市土地利用效率与土地生态安全水平及两者的耦合协调度及其时空变化特征。结果表明,(1)2006-2021年云南省城市土地利用效率呈现波动上升的变化趋势,研究期间均值为0.92,总体状况较好。(2)2006-2021年云南省城市土地生态安全水平总体呈现上升趋势,经历了“不安全-较不安全-临界安全-较安全”四个阶段,由2006年的0.18提升至2021年的0.77,土地生态安全水平显著提升。(3)2006-2021年,云南省城市土地利用效率与土地生态安全耦合协调度呈现波动上升的趋势,经历“轻度失调-初步协调-中级协调-良好协调-优质协调”5个阶段,空间格局上呈现西北、中部高,西南、东部地区较低的特征。总体来看,研究期间云南省大部分地区城市土地利用效率与土地生态安全处于协调阶段。

黄河“几字弯”都市圈土地利用效率与土地生态安全耦合协调研究

通过分析黄河“几字弯”都市圈土地利用效率与土地生态安全的时空演变特征,探索黄河流域土地利用与生态安全协同发展路径。利用Super-SBM模型、投影寻踪模型和耦合协调模型,以2002-2021年黄河“几字弯”都市圈15个城市作为研究对象,分别评估其土地利用效率、土地生态安全水平和二者之间的耦合协调度。结果表明:研究期内土地利用效率良好,平均值0.991,整体呈现逐年下降趋势,空间上以鄂尔多斯为高水平集聚中心;土地生态安全整体水平稳定,平均值为2.012,空间上以鄂尔多斯、榆林为高水平集聚中心;二者耦合协调均值为0.616,整体处于低度协调水平,大部分城市处于濒临失调状态,呈现“中心高,四周低”的空间分布特征。土地利用效率与土地生态安全存在较为明显的矛盾,因此,“几字弯”都市圈内各城市间应优化土地配置,提高土地利用效率,加强城市之间的经验共享与联动发展,共建差异化产业格局,协同推进黄河“几字弯”高质量发展。

盐碱地综合利用促进生态治理与粮食安全实践问题及建议——以张家口市为例

盐碱地是中国重要的后备耕地资源,开展盐碱地综合利用对于保障国家粮食安全、促进生态治理具有重要战略意义。探讨了盐碱地综合利用战略意义,分析了张家口市盐碱地开发利用情况、存在的主要问题与困难,针对性提出张家口市盐碱地改造提升和综合利用的建议。

新疆绿洲土地利用隐性形态与土地生态安全协调特征——以伊犁河谷为例

伊犁河谷是维护新疆土地生态安全的重要生态保障区,其土地利用与土地生态安全相协调对区域可持续发展有重要意义。以2005—2020年土地利用数据为基础,采用综合指数模型、改进的耦合协调度模型和灰色关联度模型等方法对伊犁河谷2005—2020年土地利用隐性形态、土地生态安全时空特征以及两者协调特征进行研究。结果表明:(1)2005—2020年伊犁河谷各县市土地利用隐性形态指数总体上缓慢提升,大体呈现以伊宁市为中心,向四周辐射降低的发展态势。(2)2005—2020年伊犁河谷土地生态安全水平表现为波动增长趋势,并与土地利用隐性形态变化密切相关。(3)2005—2020年伊犁河谷土地利用隐性形态与土地生态安全为高耦合关系,中心城市协调性高于边缘城市。(4)伊犁河谷土地利用隐性形态与土地生态安全协调发展程度主要受土地产出效益、土地开发强度、土地产权变化和生态环境的影响。

生态安全视角下山地-平原型城市土地利用冲突区分级识别

山地—平原型城市的土地利用冲突区识别对于预防区域生态系统失稳至关重要。从生态安全视角出发,以西安市长安区为例,融合生态系统服务重要性-生态敏感性-景观连通性的多维评价方法构建生态安全格局;通过生态安全格局与人为活动区域(耕地、建设用地)的叠合分析识别冲突区,并据此制定管控策略。结果表明:1)长安区共识别生态源地79处(总面积867.57 km^(2)),潜在生态廊道178条(总长258.59 km);2)土地利用冲突类型被细分为12类,分布于秦岭北麓山前区域以及主要流域中下游;3)根据冲突区分级结果,划定不同级别的冲突管控区,即一级管控区(建设用地/耕地与生态源地等冲突)、二级管控区(与中安全缓冲区冲突)、三级管控区(与高安全缓冲区冲突)并制定相应级别的管控策略。因此,本研究在提升冲突区识别准确性的同时减少了土地利用冲突发生,这种差异化管理有助于管控实施的针对性和落地性。

多情景下的土地利用生态安全预警研究——以南城县为例

坚持人与自然和谐共生,树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,是指引建设生态文明的理论明灯。而建立生态产品实现机制是着力打通绿水青山向金山银山转化通道的关键路径,南城县作为江西省生态产品价值实现机制的试点县,聚焦生态的可持续发展,为生态产品价值实现提供“源头活水”,故本文在前人研究生态保护关键区的基础上提出了多情景下的土地利用生态安全预警方法,该方法通过识别南城县生态保护关键区,与2030年多情景下模拟的土地利用状况进行叠加分析,对南城县未来土地利用生态安全进行预警。研究表明:南城县的核心保护区的面积为876.05 km~2,占全县面积的51.62%,主要位于县城的东西两侧,叠加2030年多情景下模拟的土地利用状况,发现红色预警与橙色预警多位于城镇化水平较高或耕地利用率较高的乡镇,由此得出土地利用生态安全预警主要来自于新增建设用地和耕地的不合理开发。

兰州市土地利用生态安全评价

运用压力-状态-响应概念模型,结合兰州市社会、经济、环境等实地情况,从土地生态系统压力、状态、响应的角度出发,选择能够反映土地规划与利用情况的,涵盖社会、经济、资源与环境协调发展的21个指标,设计了具有目标层、准则层、因素层和指标层的区域土地利用生态安全评价体系.以兰州市土地详查数据为依据,剖析了1997—2006年兰州市土地利用生态安全水平的变化情况.结果表明:兰州市土地利用生态安全水平较低,处于不安全状态,但整体有好转趋势.2006年兰州市土地利用生态安全综合指数为0.6664,比1997年提高了0.0601,由1997年的风险级转为2006年的敏感级,但仍处于不安全状态.就县区而言,城关区、榆中县与红古区的增长强度较大,增幅分别为25.03%,18.09%和17.65%,其中榆中县2002年土地利用生态安全水平由风险级转为敏感级;其次为城关区与七里河区,增幅分别为13.13%和13.10%;其他县区增幅在6%左右.

基于遥感生态指数的新疆米东区生态环境监测与土地利用

基于遥感生态指数,采用主成分分析法分析绿度、湿度、干度、热度等生态指标,结合ArcGIS平台,对新疆米东区2000—2020年生态环境质量变化进行监测,并探究生态环境质量时空变化与土地利用变化之间的关系。通过第一主成分分析发现,绿度指标和湿度指标载荷值越大,生态环境质量越好;干度指标和热度指标载荷值越大,生态环境质量越差,生态指标对生态环境的指示作用与实际情况相符;研究区生态环境质量整体呈上升趋势。通过生态环境质量时空变化和土地利用数据叠加分析发现,区域生态环境质量的变化与土地利用变化有一定关系。研究区生态环境质量改善主要以草地、耕地和林地为主,其中草地和耕地在对生态环境质量的改善中起主要作用。

张家界市土地利用变化及生态安全评价

为揭示张家界市土地利用变化特征及其生态安全状况,推动区域生态文明建设,基于土地利用转移矩阵、土地利用单一动态度分析2010—2020年张家界市土地利用变化特征,运用PSR模型,选取17个指标建立张家界市土地生态安全评价指标体系,以评估2011—2021年张家界市土地生态安全状况。结果表明,2010—2020年,耕地、林地、草地是张家界市主要的土地利用类型,水域、建设用地占比较少;2010—2020年,张家界市土地利用变化较明显,除林地和建设用地面积增加外,耕地、草地和水域用地都有不同程度的减少。2011—2021年,张家界市土地生态安全各子系统整体呈上升趋势,土地生态安全综合指数由0.3244上升至0.7442,土地生态安全等级经历了不安全—临界安全—较安全的变化过程,土地生态环境问题有所改善,但距离理想安全状态仍有一定差距,在未来生态环境工作中,要针对性地处理阻碍区域生态安全的影响因子,补齐短板。

基于生态保护及粮食安全的喀什地区2005—2023年土地利用与植被覆盖情况研究

为了优化土地利用,加强生态保护、保障粮食安全,提升自然资源可持续发展水平,以喀什地区为例,采用遥感数据分析、植被指数评估、生态系统服务功能价值分析等方法,研究该地区2005—2023年土地利用、植被覆盖对生态保护和粮食安全及土地工程实施间的关系。通过对比分析土地工程项目实施等实际效用,揭示植被覆盖和生态系统的影响,评价了生态保护措施效果以及影响粮食安全的状况和实际效用。结果表明,土地利用变化对生态系统产生显著影响,合理有序利用土地使植被覆盖程度有所提升,粮食产量保持稳定增长;土地工程实施对改善生态环境、提升土地生产力等方面发挥着积极作用;同时提出了科技赋能、优化土地利用的政策建议。

快速城镇化地区生态环境质量时空格局演变及对土地利用变化响应——以廊坊市北三县为例

对生态环境质量时空格局及其对土地利用变化的响应进行研究可为区域制定生态保护修复政策提供参考。通过构建遥感生态指数,对廊坊市北三县2000-2020年生态环境质量分布格局分析评价,利用地理加权回归模型探索生态环境质量变化对土地利用变化的响应。结果表明,北三县2000-2020年生态环境质量等级以“良”和“一般”为主,整体呈下降趋势,等级“较差”面积呈快速增长趋势。建设用地变化、土地利用强度变化和生态环境质量变化呈负相关关系,回归系数在空间上呈现较大的异质性;生态用地变化与生态环境质量变化呈正相关关系,回归系数在空间上异质性不强。城镇快速扩张的区域生态环境质量变化对建设用地变化和土地利用强度变化响应最显著。大量耕地向建设用地转变是区域生态环境变化的最主要影响因素,在国土空间规划中应划定城市边界,严格控制建设用地规模,提高集约节约利用水平,确保区域可持续发展。

皖江城市带近20年土地利用变化及其生态环境效应

分析区域土地利用变化及其对生态环境的影响,能为区域土地利用结构优化及生态环境保护提供理论依据.以皖江城市带为例,基于2000年、2010年、2020年土地利用数据集,运用土地利用转移矩阵模型,分析了该地区土地利用时空变化特征;同时结合生态环境质量指数、网格单元分析方法及土地利用转型的生态贡献率,探究了土地利用变化的生态环境效应.结果表明:(1)皖江城市带土地利用转移主要为耕地和森林之间的相互转移,以及人造地表对耕地的侵占;(2)皖江城市带森林的生态价值重要性最大,最高达到55.29%,人造地表用地的变动对该区域的生态影响较大,生态价值贡献率为28.20%;(3)皖江城市带生态环境质量指数稳定且有下降趋势,区域生态环境质量指数呈现“南高北低”的空间格局;(4)耕地向森林及草地的转换是导致生态环境改善的主要原因,森林转向耕地及耕地转向人造地表是导致生态环境恶化的主要原因.

主成分聚类分析在土地利用生态安全评价中的应用

土地资源是人类赖以生存的资本,土地利用生态安全问题也日益被重视。该文采用主成分聚类分析的方法对土地利用生态安全进行评价并分类。先建立土地利用生态安全评价的指标体系,然后用主成分分析剔除存在相关性、信息重叠的指标,再利用主成分分析得到的具有代表性的主成分指标代替原来的评价指标,对土地利用生态安全进行聚类分析,所得结果客观,为土地利用生态安全评价提供参考依据。

基于生态系统服务价值和生态安全格局的土地利用格局模拟

河北省沿海经济的快速发展导致滨海土地利用格局快速转变,威胁土地生态安全。针对性核算区域生态系统服务价值,探寻生态安全格局进而优化土地利用格局可为土地利用规划与整治提供决策支持,是保障区域生态安全的必然选择。该文以河北省黄骅市为研究区,利用遥感、气象数据和外业调查数据,采用植被净第一生产力核算生态系统服务价值,借助该价值构建生态安全格局,以生态安全格局为影响因素利用元胞自动机和马尔科夫模型进行不同情境土地利用格局模拟。结果表明:2011年单位面积生态系统服务价值湿地最大,为14.95元/(m2·a),建设用地最小,为2.44元/(m2·a);养分循环功能贡献率最大,为26.89%,净化环境功能贡献率最小,为0.22%;研究区分为生态核心保护区、生态缓冲区、生态恢复区和人类活动核心区,生态核心保护区面积最小,为168.58 km2,生态缓冲区面积最大,为1 400.33 km2;无生态保护情景与生态安全格局保护情景相比较,生态系统服务价值由94.11亿元上升到95.70亿元,生态核心保护区在生态安全格局保护情景下得到完全保护,新增建设用地为0。该研究方法和结果可为区域土地利用总体规划、城市规划和生态环境保护提供技术支撑和决策参考。

基于RS和GIS的济宁市土地利用变化及生态安全研究

在RS/GIS技术的支持下,选择南四湖流域典型市域——济宁市为研究区,基于多源数据,揭示了研究区1987～2008年的土地利用时空变化特点,进一步构建"隐患-状态-免疫"的生态安全评价指标体系,采用组合赋权法确定指标权重,应用改进TOPSIS模型实现了100 m×100 m栅格水平上的生态安全综合评价。结果表明:研究区土地利用变化较为剧烈且具有独特的区域特色,其总体特征为耕地、林地、草地和未利用地的面积持续下降,建设用地急剧扩张,水域面积则先降后升;20 a来,研究区生态安全状况经历了先恶化后改善的变化趋势,南水北调工程的实施、环境治理和生态建设加大是2000年后研究区生态安全好转的主要驱动力;研究区生态安全状态空间差异明显,东部山地丘陵区和南四湖区最好,中部和西北部地区最差,其余区域基本处在预警状态。研究结果可为研究区生态建设和土地生态安全格局的制定提供依据。

东北农牧交错带土地生态环境安全指标体系的建立与综合评价——以镇赉县为例

本文以吉林省镇赉县为例,探讨了土地生态环境安全评价的方法。依据区域生态安全评价一般性指标体系,结合镇赉县土地利用结构及特点,从土地资源生态压力、生态环境状态和生态环境响应三方面入手,建立了由19项指标组成的土地生态环境安全评价指标体系。运用层次分析原理和综合评分法,计算该地区土地生态环境安全综合指数。研究表明,该地区在1985年和2001年土地生态环境安全状况均处于“很不安全”状态,且有不断恶化的趋势。滥垦、滥伐、过度放牧以及粗放经营的生产方式是导致该地区土地生态环境安全状况不断下降的主要原因。

中国土地利用/覆盖变化的生态环境安全响应与调控

中国从20世纪70年代末实施了前所未有的改革开放政策,巨大的境外投资、有偿转让使用与土地联产承包政策在广大城乡的推行,引致了快速的城市化与经济增长过程,城市化水平增长15%,GDP平均每年增长超过9%,城市化土地面积增长2%。与此相应,严重的生态环境灾害相继发生,1994年淮河特大污染事件;1997年黄河断流227天;1998年发生长江、嫩江流域特大水灾;2000年发生严重影响中国首都北京及韩国、日本的12次沙尘暴;2004年,淮河流域再次发生严重污染事件。综合分析表明,土地利用/覆盖格局的巨大变化、城市化过程的加速、乡镇企业的迅猛发展成为其主因。一些案例研究表明,重建生态环境安全条件下的中国土地利用/覆盖格局,制定与生态环境安全水平友好的国家土地利用政策,不仅有利于改善中国生态环境安全水平,还将促进其可持续发展,并有益于亚洲及世界生态环境的改良。

皇甫川流域土地利用变化与生态安全评价

基于"3S"技术揭示了皇甫川流域近十多年来的土地利用变化状况,并进一步在像元水平上对流域生态安全进行了综合评价,最后重点分析了流域土地利用变化与生态安全的关系。结果表明:①近十几年来,皇甫川流域土地利用变化剧烈,土地利用格局持续承受着来自当地快速城市化进程及社会经济发展和生态环境保护及建设两方面相互矛盾的巨大压力;②1987年到2000年,流域生态安全状况有所好转,但整体好转的状况难掩局部地区生态环境在大规模治理和恢复的背景下发生的恶化;③流域内林地、耕地、灌丛、水体、城镇用地和草地从面积上看,基本上均处于生态安全的预警状态,而裸砒砂岩和沙地的绝对大部分属于中警状态或重警(巨警)状态;④6种不同土地利用类型的安全指数大小顺序基本保持为灌丛>林地>草地>耕地>沙地>裸砒砂岩,表明林、灌措施是流域生态恢复和重建的首选和重要组成部分,而沙地尤其是分布面积较广的裸砒砂岩则是流域生态环境综合治理的难题和关键。最后,提出了通过优化流域土地利用格局来确保生态安全的初步设想。

福建省土地利用生态安全评价

在PSR模型框架下,构建区域土地利用生态安全评价的指标体系,使用AHP法确定指标权重,采用综合指数法对福建省及其9个设区市的土地利用生态安全状况进行评价.结果表明:福建省土地生态系统已受到一定的破坏,服务功能和生态结构尚能维持,但抵抗干扰的能力有所下降.内陆地区土地利用生态安全水平明显高于沿海地区,自然地理环境、土地利用方式、经济发展实力和人文因素共同影响生态安全水平.人口压力、工业和农业对土地的污染、粗放式的经营方式是福建省土地利用生态安全的主要限制因素.

鄂尔多斯市土地利用生态安全格局构建

合理构建区域土地利用生态安全格局来实施管理对策和改善区域生态安全水平,已经成为区域生态环境保护的新需求。以位于中国北方农牧交错区的鄂尔多斯市为研究区,基于自然地理数据、社会经济统计数据、土地利用/覆被数据等,借助多目标优化模型和GIS空间分析技术,构建了鄂尔多斯市土地利用生态安全格局,结果表明:(1)不适宜性耕地所占比重较大,林地和草地分布比较合理,适宜的未利用地面积所占比重较大,后备土地资源丰富;(2)多目标优化结果显示,耕地、林地、水域和建设用地面积呈现增加的趋势;草地面积基本保持不变;未利用地面积大幅度下降;(3)土地利用生态安全格局显示,耕地面积增加,主要分布在水分条件较好的河流、湖泊和水库等的周边地区以及城镇和乡村居民点周围;林地面积大幅度增加,主要分布在达拉特旗北部和准格尔旗东部;草地略有增加,广泛分布于库布齐沙漠和毛乌素沙地以外的地区;建设用地增加面积主要来自于重点发展城镇的扩展和规划的重点矿产资源开采区;未利用地大幅度减少,主要集中在杭锦旗境内的库布齐沙漠以及乌审旗和鄂托克旗境内的毛乌素沙地。研究结果对鄂尔多斯市土地资源管理和生态安全建设具有重要指导意义。