云南省土地生态敏感性评价

敏感性评价是分析区域生态环境稳定性的主要方法之一.为了促进土地生态环境建设与保护,实施宏观规划和管理,利用2003年生态环境现状调查资料和相关研究成果,在GIS空间分析技术支持下,从土壤侵蚀、石漠化、生物多样性、地质灾害、水环境5个方面,对云南省土地生态敏感性开展了单要素评价和综合评价.研究结果表明:云南省土地生态环境中度敏感地区和高度敏感地区面积较大,分别占总土地面积的36.67%和46.93%,不敏感地区占10.15%,极敏感地区占的份额最小,只占6.25%.从区域分布来看,中度敏感类型区在全省各个地区均有分布,高度敏感的地区主要分布在滇东北、滇西北以及滇西的部分地区.     

基于3S 技术的文昌市铺前镇生态环境敏感性分析与评价

以海南文昌市铺前镇为小尺度研究对象, 在生态环境问题实地调查基础上, 运用3S 技术与敏感性指数模型,从单一类型和多类型综合两方面进行了区域生态环境敏感性研究。结果表明: (1) 研究区当前存在土壤侵蚀、土地沙化、土地盐渍化、气象灾害、特殊生境5 大生态环境敏感性类型; (2) 在单一类型生态环境敏感性中, 土壤侵蚀敏感性较突出, 其极度、高度和中度敏感区分别占研究区总面积的2.21%、56.54%和41.25%, 其中, 极度敏感区主要分布于研究区东南部; 土地沙化敏感性共分不敏感、轻度和中度敏感3 个级别, 其中, 中度敏感区占研究区总面积的25.68%,集中分布于镇域东部滨海地带; 土地盐渍化敏感性共有4 个敏感级, 其中, 中度和高度敏感区主要分布于镇域西部与北部滨海地带; 气象灾害敏感性共分5 个敏感级, 其中, 中度以上敏感区均分布于镇域西南部珠溪河入海口北岸; 生境敏感性仅有不敏感和中度敏感2 个级别, 其中, 中度敏感区主要分布于镇域西部红树林区; (3) 多类型生态环境综合敏感性指数共分不敏感、轻度敏感与中度敏感3 个级别, 其中, 中度敏感区主要分布于西部沿海地带; (4) 中度及以上敏感性分布区意味着其生态环境存在较大的脆弱性和不稳定性, 在区域经济建设和生态环境保护中应受到必要关注和重视。文章为铺前镇合理布局城镇、防治生态环境指供了有益指导。     

1980—2018年祁连山南坡土地利用变化及其驱动力

祁连山是我国第一阶梯和第二阶梯的分界线,生态环境脆弱,对过渡地带土地利用变化及其驱动力研究具有重要的生态意义。本研究以祁连山南坡为研究区,基于1980—2018年遥感影像数据,运用空间自相关分析法、ArcGIS空间分析方法和主成分分析法分析了土地利用的时空变化特征及其驱动力。结果表明: 1980—2018年,草地是研究区土地利用类型的主体,建设用地所占比重最小,水域、草地表现为下降趋势,未利用土地、建设用地和耕地均呈现出增长态势,林地变化较小。不同地类单一土地利用动态度从大到小依次为:建设用地＞水域＞耕地＞未利用土地＞林地＞草地,综合土地利用动态度为0.9%。不同土地利用类型空间分布表现出空间集聚性特征。耕地增加的区域和林地、草地减少的区域主要分布在门源县城所处大通河谷地西北侧,天峻县东北部大通河上游地区存在工矿建设用地占用草地的现象。土地利用变化驱动力主要为人口数量、科技、城市化、经济发展水平和政策。本研究结果可为政府合理规划和利用土地资源提供依据,对祁连山南坡生态环境保护和社会经济可持续发展具有重大意义。     

土地利用变化的生态环境效应及其时空演变特征——以河西走廊为例

基于河西走廊地区1980—2020年的土地利用数据,运用ArcGIS空间分析方法,计算生态环境质量指数,对1980—2020年长时间序列土地利用类型变化及其生态环境质量的时空演变特征、变化频次、模式、圈层分布和空间聚集特征等进行分析。结果表明: 1980—2020年间,未利用地是研究区主要的土地利用类型,其中,建设用地、林地、草地和水域面积变化较多,土地利用类型之间转换明显。研究区生态环境质量恶化和改善的趋势同时发生,并在一定条件下相互抵消,生态环境质量指数呈先降后升的“U”型演变过程,整体生态环境质量波动变化不大。生态环境质量的空间集聚特征明显,总体分布特征为东南地区较高、西北地区较低,没有出现高频率、大变化;研究区东南象限的生态环境质量最差,西南和西北象限次之,东北象限的生态环境质量最好;生态环境质量类型转换持续下降区的面积大于持续上升区的面积,说明研究期间河西走廊的生态环境保护取得了一定成效。生态环境质量变化热点区域主要分布在河西走廊中部以及西南部,冷点区域主要分布在河西走廊西北部。     

基于NPP的重庆市“一圈两群”生态系统服务重要性评价及其机理研究

生态系统服务功能重要性的研究可为生态功能定位及生态环境的建设和保护提供重要的科学依据。采用NPP定量指标评价法, 评价重庆市2018年水源涵养服务、水土保持服务、生物多样性服务与生态系统综合服务重要性, 识别生态系统服务热点区域, 从土地利用及主控因子识别方面对重庆市“一圈两群”发展格局下生态系统服务功能进行综合研究, 揭示研究区生态系统服务重要性的内在机理。结果表明:(1)水源涵养与生物多样性重要性级别中, 重庆市主城区都市圈级别较低, 渝东南武陵山区城镇群和渝东北三峡库区城镇群级别较高, 水土保持重要性级别则相反。(2)重庆市生态系统综合服务中等重要区域面积最大, 占总面积的44.70%, 一般重要区域面积最小, 占比4.92%, 空间上呈现出中部及东南部较高, 西北部较低的分布态势; (3)研究区一类服务热点区占总面积的39.6%, 主要分布在主城区都市圈的西北和东南处, 二类占35.3%, 主要分布在渝东南城镇群的西南处和渝东北城镇群的东南处, 三类占6.8%, 零散分布于渝东北城镇群; (4)耕地与林地在研究区整体与各区域的生态系统综合服务重要性级别中占比最大, 均为不同重要性级别区域的主要用地类型; (5)研究区生态系统服务重要性各级别区域内主控因子存在差异, 但NPP、坡度、海拔对研究区生态系统综合服务重要性结果影响较大。客观评价和揭示了重庆市生态系统服务功能在重要性特征及其内在机理, 以期为重庆市分区发展过程中的生态保护提供科学依据及理论支持。     

藏北地区生态与环境敏感性评价

藏北地区自然条件极为严酷,生态与环境非常脆弱和敏感。采用地理信息系统手段与综合评价方法,对藏北地区主要生态与环境敏感性问题进行评估,分析了土壤侵蚀、沙漠化和草地退化等方面的敏感性空间分异规律,指出了今后生态与环境建设的优先区域。结果表明:藏北地区土壤侵蚀敏感区占土地总面积的42.5%,主要分布于东中部区域;藏北地区沙漠化敏感区面积较大(占土地总面积的78.8%),主要分布在人类活动强度相对较低的西北部;藏北中东部和北部地区草地退化较为严重,尤其是藏北地区冰川与雪山及其周围等气候变化较为敏感区域和交通要道沿线等人类活动较为频繁区域的草地退化相对严重,对草地退化也比较敏感,是今后草地退化治理和恢复的优先区。     

乡镇耕地整理对耕地景观破碎度的影响研究

耕地整理是社会经济发展到一定阶段,对耕地利用由粗放型向集约型转变的客观要求,是当前和今后相当长时期我国土地整理的主要内容.全国各地尤其是经济发达地区的耕地整理工作开展迅速,但由于目前我国耕地整理尚处于初级阶段,大多数地区耕地整理的主要目标和基本动力仍是增加耕地数量,实践中往往偏重耕地整理的经济效益,而耕地景观保护则未引起足够重视.本文以桐乡市3个乡镇为研究对象,以土地生产率、土地利用率和投资能力作为评价因素,采用综合评分法对耕地整理强度进行分级;在ARCINFO 和ERDAS地理信息系统软件支持下,运用景观破碎度指数、斑块数量、斑块密度等分析了耕地整理对耕地景观破碎度的影响及景观破碎度和整理强度的相互关系.结果表明,耕地整理使得耕地景观破碎度升高,耕地被分割、破碎的程度加剧;随着整理强度的增加,耕地景观破碎化程度相应增加.因此,在开展耕地整理时,必须遵循可持续发展的基本原理,注重耕地景观保护,朝着生态环境保育型土地整理方向发展.     

基于空间距离指数的青藏高原生态敏感性综合评价及时空演变分析

生态敏感性是生态系统对外界压力的适应性及遭受破坏的恢复力,开展生态敏感性评价是识别区域生态环境问题的有效手段之一。根据青藏高原的区域特性和主要生态环境问题,在定量构建土地荒漠化敏感性、水土流失敏感性、滑坡灾害敏感性和冻融侵蚀敏感性的基础上,通过空间距离指数法对青藏高原生态敏感性进行综合评价,并采用空间自相关分析和生态敏感性变化模式分析,探讨其时空演变特征和保护管理区划。结果表明：（1）青藏高原综合生态敏感性由西北向东南递减,极度和重度敏感区主要集中在西北部和高大山脉区,不敏感区主要集中在东南部;（2）2000-2018年间青藏高原综合生态敏感性指数值从1.49上升到1.51,表明该区域生态敏感性逐步下降,生态环境改善明显;（3）青藏高原生态敏感性存在显著的空间正相关,低-低聚集网格数量波动上升,从2000年的7277增至2018年7357,表明青藏高原部分地区的生态环境仍存在着一定恶化的风险;（4）根据区域生态敏感性变化模式分析,将青藏高原划分为严格保护区、生态退化区、潜在治理区、生态改善区和综合发展区五个区域,并提出了相应保护与管理对策。研究结果可以为青藏高原生态保护和可持续发展提供参考,从而有效推动保护管理措施的制定。     

基于耕地生态足迹的重庆市耕地生态承载力供需平衡研究

以耕地生态承载力供需关系为切入点,应用耕地生态足迹模型和GIS方法,在修正了Wackernagel提出的耕地产量因子的基础上,构建耕地生态承载力供需平衡指数,以2009年为例,对重庆市的耕地生态承载力供需平衡状况进行了系统的评价.结果表明:(1)重庆市耕地生态承载力供需空间分布表现出较为明显的不平衡性,总体上从东到西呈现出从富裕到严重超载的空间分布态势,且耕地生态超载区与主城区分布具有较好的吻合性;(2)就县(区)数量而言,重庆市耕地生态赤字区最大,其次是耕地生态盈余区和耕地生态平衡区;就人口数量而言,同样是耕地生态赤字区最大,其次是耕地生态平衡区和耕地生态盈余区;就土地面积而言,耕地生态盈余区最大,其次是耕地生态平衡区,耕地生态赤字区面积最小.重庆市约3/5的人口分布在约4/5表现为耕地生态平衡或盈余的土地面积上,而约2/5的人口集中分布在约1/5表现为耕地生态赤字的土地面积上.可为重庆市的区域耕地生态安全预警、土地利用总体规划以及区域可持续发展提供科学依据和决策支持.     

青海省果洛藏族自治州生态敏感性分析

青海省果洛藏族自治州位于黄河源头区, 地处高原自然环境恶劣, 生态恢复能力差, 是生态环境极为脆弱的区域, 评价该州生态敏感性, 是生态管理与可持续发展的数据基础。以果洛州遥感影像图为数据源, 结合实地调查和社会经济等数据, 依据该州独特的生态环境现状, 建立了符合该州特点的生态敏感性评价指标体系, 并采用层次分析法, 在GIS 支持下, 对该州进行了生态敏感性评价。结果表明: 果洛藏族自治州的生态敏感性为中度敏感水平, 该州西北地区敏感度最高; 其中极敏感和高度敏感区占总面积的14.08%, 中度敏感区域占总面积的35.14%, 轻度敏感区占总面积的30.73%, 不敏感区占19.94%; 依据生态敏感性综合评价结果将玉树州划分为三个生态功能区, 分别根据果洛州生态敏感性综合评价结果, 将该州分为三个功能分区: 分别为西北部生态保护区、中部草场发展区、东南部生态调节区。研究为该州的生态环境健康发展提供了理论依据。     

黄土高原沟壑区生态环境状况遥感动态监测——以陕西省富县为例

基于主成分分析耦合植被指数、湿度指数、地表温度和裸土指数4个遥感评价指标,对黄土高原丘陵沟壑区陕西省富县1995—2014年的生态环境质量进行评价.结果表明: 基于主成分分析确定权重的遥感生态指数能客观定量揭示区域生态环境的变化;富县生态环境现状整体上属于良好级别,植被覆盖度较高,生物多样性较丰富;1995—2014年,富县生态环境总体上得到了较大改善,生态环境质量综合指数由3.17上升到3.53,牛武镇的生态环境质量整体状况最好,全县由西北方向到东南方向,生态环境质量改善的幅度逐渐递增,其中,交道镇和南道德乡变化最大;研究期间,生态环境质量等级下降地区的面积占全县总面积的16.7%,生态质量等级提高的面积占富县总面积的42.7%,生态环境等级提高的地区主要分布在县域中部的高塬和丘陵沟壑地、县东北部的土石低山区、西南的子午岭自然保护区.     

辽宁省生态系统敏感性评价

根据辽宁主要生态环境问题的形成机制,分析了生态系统敏感性的区域分异规律,并对多种生态环境问题的敏感性进行了综合分析。结果表明,全省处于轻度至高度敏感区域,高度敏感区、中度敏感区、轻度敏感区分别占全省陆域面积的34.00%、62.66%和3.34%。高度敏感区分布在辽东山地丘陵、辽东半岛、辽西低山丘陵、辽西北、柳绕地区和大洼县。辽东山地丘陵、辽东半岛和辽西低山丘陵主要是土壤侵蚀高度敏感。辽西北和柳绕地区主要是土地沙漠化高度敏感。大洼县是土壤盐渍化高度敏感。     

基于生境质量的唐县生态安全格局构建

生态安全格局作为景观生态学的重点及热点,其识别与构建对维持区域生态安全及实现区域可持续发展具有重要作用.本研究以河北省唐县为研究区,基于2016年土地利用现状数据,利用InVEST模型评估生境质量,确定生态源地;然后选取土地利用类型、生境质量指数、植被覆盖度、距水域距离、距居民点距离、距道路距离等阻力因子构建阻力表面,并采用阻力阈值法进行生态安全分区;最后运用最小累积阻力模型(MCR)判定生态廊道,从而综合构建唐县生态安全格局.结果表明: 唐县生态源地占总面积的3.3%,主要分布在斑块面积较大的林地和水域中,河北省四大水库之一的西大洋水库也位于生态源地范围内;根据耗费阻力突变点,将研究区划分为禁止开发区、限制开发区、优化开发区和重点开发区,各区占地百分比分别为18.9%、43.6%、27.6%和9.9%;唐县潜在生态廊道总长度为333.52 km,优化后生态廊道总长度为263.91 km,有助于各种生态交流.研究结果对唐县土地资源的合理可持续利用具有重要指导意义,可为唐县土地规划布局决策提供理论和技术支撑.     

长三角县域国土空间开发适宜性评价方法研究——以长兴县为例

长三角一体化已上升为国家战略,该地区的自然社会经济要素相互关联极为密切,地区间相互影响显著。而作为长三角行政区划的基本单元,县域的可持续发展对于该地区的一体化协调发展具有重要的基础支撑作用。本文以浙江省长兴县为例,基于用地发展潜力和生态约束研究,构建了一套通用、快速的国土空间开发适宜性评价方法体系,基于空间可达性分析评价县域土地开发潜力,基于最小累积阻力模型评价土地生态约束。利用潜力—约束模型评价长兴县土地开发潜力和生态约束,得出长兴县土地适宜开发建设区域的面积约358 km2,占全域总面积的24.6%,呈中部聚集、四周分散的格局。基于研究结果,提出未来发展建议,建立健全相关制度保护耕地,强化国土空间管制保护生态空间,开展生态修复保障生态系统健康,多手段预防自然灾害,以期优化长兴县未来国土空间开发布局,指导县域国土空间规划。     

半干旱区县域生态安全格局构建——以临洮县为例

生态安全格局的识别与构建是保障半干旱区生态安全及可持续发展的重要途径。以西北内陆半干旱区黄土高原县级行政单位为研究对象,结合RS和GIS技术,在定量评估生态系统服务功能(生物多样性保护、水源涵养、土壤保持)和水土流失敏感性的基础上,识别生态源地,并利用最小累积阻力模型计算阻力面,构建临洮县生态安全格局。结果表明：(1)临洮县生态源地面积为243.79 km~2,占全县总面积的8.55%,生态源地集中分布在南屏山林区、马衔山兰州军马场、太石镇的水源保护区以及沿洮河的河谷农业区。(2)临洮县生态安全缓冲区划分为高、较高、中、低水平生态安全区四个类别,分别占总面积的12.71%、47.81%、32.51%和6.97%,不同生态安全区应采取不同措施以保障区域生态安全。(3)识别的234条总长为493.56 km的生态廊道,185条总长为551.26 km的辐射通道,以及74个生态战略节点共同组成临洮县生态安全格局。研究结果以期为半干旱区县域尺度生态安全格局构建研究提供相关参考,也将为临洮县国土空间总体规划和城市用地合理布局提供重要指导。     

成都市近20年林地景观变化特征

基于多时段遥感数据资料,利用景观格局方法和区域土地利用指数模型,并结合生态功能区划,从时间和空间上对成都市1985-2006年的林地景观变化特征进行了分析.结果表明:研究时段内,成都市林地损失面积超过17000 hm²,林地斑块格局特征变化复杂,中、小斑块的数量和面积变化显著,体现出林地剧烈的转化和破碎化过程.从林地区域分布特征来看,林地斑块在山地亚区面积最大,约占研究区总面积的70%;平原亚区斑块数量最多,占总数的70%左右;全市林地面积变化速度最快的时期为1985-1995年,其中以山地亚区的林地面积减少速度最快;不同时段各生态功能亚区林地的相对变化率也不同.从林地的转化方向看,林地的转出、转入类型均以耕地和草地为主,林地在2000-2006年稳定性最高.促使林地景观格局时序变化的驱动力主要是生存型经济福利驱动、环境安全驱动和快速城市化过程,而自然生态条件、社会经济地域分工与布局则是林地景观空间变化的重要约束因子.     

基于景观连接度的土地整理生态效应评价

近年来,土地整理区的生物多样性保护和景观功能的维持受到广泛关注。本文选取贵州省道真县洛龙镇国家重点土地整理项目区,运用基于结构与功能相结合景观连接度模型(综合连接度(IIC)和连接度概率(PC)),计算了500、1000、2000、3000和4000m种群迁移扩散距离阈值情景下,土地整理前后各生境斑块对景观连接度的重要程度,识别重要斑块变化范围,从功能角度评价整理后的生态效应。结果表明:连接度指数能较好地识别土地整理前后各生境斑块的重要类别及其改变;其中,巨型斑块所占面积最大,分别占总面积的57.0%和57.2%;小型斑块数目整理前后分别占斑块总数的48.0%和48.9%;空间上,斑块的重要性分布也产生一定的变化。整理后生境斑块的连通性较整理前也有所下降,IIC和PC平均值分别为0.434和0.680,且随着距离阈值的增大,连接度逐渐增大。巨型斑块对生境斑块景观连通性的相对重要值最大,中型斑块和大型斑块次之,小型斑块最低。研究表明,土地整理过程中,大面积生境斑块和"踏脚石"斑块对维持土地整理生态效益具有重要作用。     

天山北坡经济带关键性生态空间评价

关键性生态空间在生态系统中所发挥的基础性和保障性功能尤为重要,其范围辨识及评价研究对于国土安全和区域可持续发展具有重要意义。以天山北坡经济带为研究区,构建适于西北寒旱区脆弱敏感环境的关键性生态空间评价体系,借助GIS和RS技术,从生态系统服务功能重要性和敏感性两方面对其空间范围进行辨识和分级评价,并进行土地利用生态安全冲突分析。研究结果表明:(1)底线型和危机型生态空间作为研究区的关键性生态空间,面积为45318km²,占比53%,主要分布于南部山区、农垦区西部及北部沙漠/荒漠区;(2)生态系统服务功能与植被显著相关,较重要、重要和极重要区域共占约20.9%,集中在南部山前草原及中部农垦区,生态系统服务功能整体较弱,主导因子为水源涵养和生物多样性保护功能;(3)研究区生态系统敏感性等级主要以中度敏感为主,敏感和极敏感区域面积占比37.7%,分布于高山区、荒漠戈壁区和低山与绿洲过渡区,主要体现为土地沙化和土地盐渍化。(4)全区土地利用生态安全冲突等级较高,有45%的城建用地与56.5%的耕地占用关键性生态空间。本研究可为区域国土空间布局和生态格局优化提供参考,并对相关理论和实证研究起到补充和借鉴作用。     

治沟造地背景下延安市生境质量时空演变特征

研究治沟造地工程背景下延安市土地利用及生境质量的变化，对黄土高原生态保护和高质量发展具有重要意义。基于延安市遥感影像数据，运用ArcGIS和InVEST模型定量分析了2010-2018年延安市土地利用和生境质量的时空变化特征，并结合各区县治沟造地工程实施情况，剖析其与区域生境质量的关系。结果表明：（1）延安市主要土地利用类型为草地、林地和耕地，2010-2018年土地利用类型变化主要为三者互相转化；（2）延安市生境质量处于中等水平，高和较高等级生境质量面积占50%以上，呈现东南和西南高，北部较低的分布格局；2010-2018年间，延安市生境质量指数下降了1.4%，宝塔区中部由于城市扩张指数下降最为显著；（3）延安市生境质量具有一定的空间聚集性，"H-H"集聚区主要位于西南部林区，"L-L"集聚区主要位于西北部的吴起县以及东部的延长、宜川两县；2010-2018年间生境质量的空间集聚程度有分散的趋势，中部呈现较大的点状退化；（4）治沟造地工程对延安市生境质量有一定的负面影响。通过因地制宜的生态保护模式，延安市在维持生境质量较为稳定的同时，保证了耕地红线和粮食安全，实现了高质量发展和生态保护之间的平衡关系。     

1990年来中国城镇建设用地占用耕地的效率和驱动机理时空分析

定量揭示城镇建设用地与耕地的时空变化关系和相互作用机理,是如何实现城镇建设用地需求与耕地资源保护二者间动态平衡的关键问题之一。基于1990—2015年全国城镇建设用地及耕地的空间数据,在对比分析中国31个省份近25年来的城镇建设用地及耕地时空格局变化的基础上,定量求算因城镇建设用地扩张导致耕地减少的速率,并引入数据包络分析法和地理探测器,实现自1990年以来中国城镇建设用地占用耕地的驱动效用机理。结果表明:1)在时间维度上,1990—2015年间,中国城镇建设用地增长2.6×10⁴ km²,增速107%,而扩张速率以2.4%/5 a逐渐降低。1990—2000年耕地呈增加趋势(增加2.96×10⁴ km²),2000年后呈减少趋势,总体减少速率为0.29%/5 a。全国新增城镇建设用地占用2.12×10⁴ km²耕地,占城镇新增总量的72.5%;2)在空间分布上,全国城镇建设用地扩张面积由东向西逐渐减小,但2010后的西部区域扩张速度呈上升趋势。耕地面积在西北和东北地区有所增加,东部和中部呈减少趋势,城镇建设用地占用耕地比例由东部向西部逐渐减弱,但中东部耕地被建设用地占用形式仍然严重;3)在城镇建设用地占用耕地的效用上,1990—2015年,全国城镇建设用地占用耕地的产出效益呈现降低趋势,其中产出效益超过0.8的省份主要分布在沿海地区,西北地区产出效益普遍较低。分析结果显示,经济发展因素是新增城镇建设用地占用耕地的主要驱动因素,其次为空间位置因素和政策措施,自2010年后政策因素的驱动作用强度呈增加趋势。