苏州城郊土地利用变化对土壤的影响

1IntroductionThe conversion of natural systems to agricultural production has been the primary basis for the successful growth of human populations for the last 9,000 years (Kates etal., 1990). The conflict between urban and agricultural land use, however…     

长江三角洲地区城市空间扩展研究

城市化是建设用地扩展的主要驱动因素,分析建设用地时空演化格局已成为学者研究城市化过程的重要视角。采用空间自相关等方法,测度了1985年以来长江三角洲地区城市空间扩展的集聚特征并分析其演变过程;并结合格网建设用地密度频率的变化特点,将空间划分为不同的景观梯度地带,以此研究城市空间在不同地带中的扩展特点。研究结果表明,长三角城市空间扩展聚集程度先降后升,城市化区域融合趋势明显,并在城市空间扩展中表现出以上海、南京和苏州等为代表的3种模式,反应了长三角内部不同的经济发展特点。此外,在不同景观梯度下,长三角城市空间扩展表现出典型的阶段性特征。2000年以前在各个景观梯度下城市空间扩展差异较小,表现为较强的拓展性扩展;2000年以后,在城市核心区扩展强度加强,表现为填充式扩展加快。同时,城乡过渡区面积增加迅速,表明随着城市空间扩展的加速,长江三角洲地区城市土地不集约利用现象已较为突出。     

长江三角洲地区城市用地增长的时空特征分析

以Landsat MSS、TM、ETM 卫星影像为主要数据源,利用遥感和GIS 手段,提取了长江三角洲地区5 个时相(1979 年、1990 年、1995 年、2000 年、2005 年) 城市用地信息,分析了城市用地扩展速度、扩展强度、空间结构的变化特征,进而探讨了长江三角洲1979 年以来的城市空间生长过程。结果表明：① 1979 年以来,长江三角洲城市用地增长呈明显的加快趋势,城市用地总体扩展强度也表现为不断提高。不同行政等级城市用地的扩展强度表现为直 辖市> 地级市> 副省级市> 县(县级市)。② 长江三角洲城市用地空间结构的分维和稳定性特征具有一定的波动性。城市用地的空间结构特征与城市用地增长过程和发展阶段具有一定的联系。③ 长江三角洲城市生长表现出“一核二带”、“二核三带”、“四核四带”和“五核五带”的空间轨迹。     

城市化对南京地区土壤多样性影响的灰色关联分析

随着城市化的发展,越来越多的土壤资源被侵占。本文借助RS和GIS技术,根据1984年、1995年、2003年3期TM遥感影像 (30m×30m),采用多时相连续对比法对南京地区近20年来城镇扩张情况进行了分析;结合南京地区土壤图,利用生态学领域中的多样性测度方法计算了城市化背景下南京地区的土壤多样性指数 (HP)、土壤均匀度指数 (Jsw) 和土壤丰富度指数 (R₂),进而在镇级尺度上对1984~2003年南京地区土壤多样性时空变化特点进行了研究;利用灰色系统理论中的灰色关联分析方法,对南京地区各级行政区划单位的扩张对土壤多样性的影响进行了初步探讨。分析结果表明,各级行政区划中村庄的扩张对土壤多样性指数的影响最广,约占研究区总面积的60%;镇、县和市的扩张对土壤多样性的影响逐渐减少,各占研究区总面积的26%、7%和7%。     

南京大都市区建设用地扩张特征与机理

作为全球城市化最快的地区之一,中国建设用地的扩张引起了广泛的关注。以长三角北翼中心城市南京为例,利用遥感、土地利用调查等数据研究大都市区建设用地扩张的过程、格局与机理。研究表明,1985-2007年南京市在工业化、城市化和国际化的推动下经济快速增长,引致了建设用地的扩张,年均增长率为3.14%。2001年后随着城市发展模式由单中心向多中心转换,建设用地呈加速扩展趋势。南京市建设用地扩展具有明显的沿长江和南北交通走廊轴向发展的特征。开发区和新城建设是南京市建设用地扩张的主要方式。区、县尺度的回归分析表明,人口增加、全球化是城镇工矿用地扩张的重要推手;经济的服务业化有利于土地集约利用,减少对用地的需求,这种影响在城区更大;在分权化竞争中,都市区政府具有更强的控制力。     

长三角地区城市土地与能源消费CO2排放的时空耦合分析

探究城市土地与碳排放的时空耦合关系,是协调城市土地与生态环境亟待解决的重要问题。基于重心模型、总体耦合态势模型和空间耦合协调模型,使用建成区面积、能源消费和DMSP/OLS夜间灯光等数据,分析了1995—2013年长三角地区城市土地与能源消费碳排放的时空耦合特征,并考虑空间因素的影响,构建空间滞后面板Tobit模型分析其驱动因素。结果表明：① 1995—2013年,建成区面积与碳排放量总体上均呈增加趋势。建成区面积由1251 km ²,增加至4394 km ²,碳排放量由30389.49万t,增加至90405.22万t。城市土地与碳排放间呈显著的正相关;② 城市土地与碳排放空间差异明显,上海、南京、杭州、苏州和无锡的城市建成区面积相对较大,碳排放相对较高;③ 长三角地区城市土地与碳排放耦合关系总体上呈减弱-增强-波动的态势。协调关系处于不断演化过程中,低协调阶段的城市数量明显减小,高协调阶段的城市数量明显增加,且呈集聚分布特点。南京、无锡、苏州、杭州和宁波处于高协调阶段;④ 空间滞后面板Tobit模型结果表明：城镇化对城市土地与碳排放耦合协调度具有驱动和制动的双重作用。同时,人口密度、经济水平、产业结构和空间因素对其也具有重要影响。     

南京市区建设用地扩张模式、功能演化与机理

以南京市区不同时段遥感影像为基础,在综合凸壳方法与公共边方法基础上,通过矩阵分析对1985-2007年南京市区建设用地扩张模式进行划分,探讨不同扩张模式的空间结构特征。结果表明：① 1985年以来,南京市区建设用地扩张迅速。其中,填充扩张由主城区逐渐向外推移,飞地扩张分散在远离主城区的开发区、工业园及大学城内,蔓延扩张则介于二者之间,多表现为前期扩张的继续发展。② 功能上,填充扩张由居住主导向居住与工业混合转变;蔓延扩张由居住与工业混合向工业主导转变;飞地扩张一直以工业主导,并伴随科教的区域性集中。③ 驱动机理,填充与蔓延扩张属于收益驱动型,飞地扩张更多地受成本制约。随着城市空间向外拓展,建设用地扩张的成本约束作用均逐渐加强;而城市建设用地中工业用地比重的增加,又使三种扩张模式的收益驱动作用加强。     

长三角城市群城镇化与生态环境质量优化研究

以2003—2016年的长三角城市群26个城市为研究对象,分析长三角城镇化和生态环境的时空变化特征,运用STIRPAT模型探讨城镇化对生态环境影响。结果表明:① 2003—2016年,长三角城镇化与生态环境质量均有提升,且城镇化水平的地区差异大于生态环境质量。长三角形成以上海、南京和杭州为中心的城镇化水平高值集聚,生态环境质量整体提升明显且空间差异小。② 长三角城镇化明显改善本城市生态环境质量,对相邻城市的生态环境质量有一定的负面影响。对本城市而言,多维的城镇化从人口、经济、土地、社会层面疏解生态环境压力,加强生态环境治理,优化提升生态环境质量。以人口集聚和结构优化为特征的人口城镇化,促进消耗集中、排放集中,提升了资源使用效率和污染治理效率。以产业集聚和经济发展为特征的经济城镇化,通过产业集中布局和创造经济效益,在资源配置和污染治理上发挥集聚效应,并为生态环境改善提供资金支持。对相邻城市而言,城市的城镇化“虹吸效应”大于“扩散效应”,城市的产业转型和环境规制会使污染向相邻城市转移,从而对相邻城市生态环境质量有一定的负面影响。     

中国中、东部典型样区不同发展水平下土壤与土地利用多样性的对比分析(英文)

Two typical provincial capitals (Nanjing and Zhengzhou) and two counties (Rugao and Yuanyang) in east (Jiangsu Province) and central (Henan Province) China were chosen respectively as the developed and less developed comparative cases for pedodiversity and land use diversity correlative analysis by borrowing the recently better developed pedodiversity methodology. Land use classification was worked out using remote sensing images in three different periods (1986-1988, 2000-2001 and 2004-2006) for these studied case areas before the calculation of the constituent diversity index and spatial distribution diversity index modified after Shannon entropy in 2 km×2 km grid scale of the soil and land use pattern were conducted and then a connection index was proposed to evaluate the relationship between soil and land use diversity. Results show that during the years from 1986 to 2006, the composition and spatial distribution of regional land use pattern had changed greatly. The agricultural land area of all the studied case areas decreased obviously in which Nanjing has the highest decrement of 895.98 km 2 mainly into urban use while the other land use type area changes show the same trend. The connection index of four typical soil family types and typical urban land use types, i.e., urban construction land, transportation land and industrial and mining area all increased in this period. In the studied case areas, there is the highest soil constituent diversity in Zhengzhou at 0.779 while the simplest soil constituent diversity in Rugao at 0.582. Meanwhile we have higher land use diversity in the more urbanized Jiangsu Province than Henan Province, Nanjing is ranking the first that has been getting higher and higher in the three periods at 0.366 in 1986-1988, 0.483 in 2000-2001 and 0.545 in 2004-2006. Finally, the connection index figures to evaluate the relationship between soil and land use diversity of the studied areas were compared to show the similar phenomenon that this figure grows fastest in Nanjing followed by Zhengzhou and other places.     

城市化过程中土地利用变化对区域滞洪库容量的影响研究——以南京市河西地区为例

通过对两期LandsatTM遥感影像进行监督分类,提取近20年南京市河西地区土地利用变化状况,用转移矩阵、迁移概率和迁移量比重模型来说明河西地区的土地利用变化,并根据地表状况和土壤的压实程度提出了不同土地利用类型的区域滞洪库容量计算模型,从而估计土地利用变化对水分调节功能的影响。研究发现:①河西地区土地利用变化的主要特征为以其他土地利用类型向建筑用地的转移为主,旱地内部的转移和水田向旱地(主要是菜地)的转移也占有一定的比重;②由于地表封闭和种植结构的改变导致区域滞洪库容量大量损失,1986年到2003年总滞洪库容量减少了550.40万m³其中因建筑用地面积的增加使地表封闭而减少的滞洪库容量高达482.15万m³,相当于整个研究区域86mm水深;③局部范围的土壤压实只对局部的滞洪库容量产生影响而对区域的总的滞洪库容量的影响不大,1986年到2003年因土壤压实而减少的滞洪库容量只有3.12万m³,只占总滞洪库容减少量的0.54%。研究表明减少地表封闭是防止城市瞬时洪涝灾害的重要方面。     

The impacts of urbanization on soil erosion in the Loess Plateau region

The accelerated urbanization has resulted in new soil erosion in the Loess Plateau region since the 1980s. A concept of urban erosion and its impacts on environment are discussed. The experimental studies and field investigations show that those loose silt and earth piles formed by urban construction can be eroded seriously: Under stormy rain, the amount of sediment from steep man-dumped slope is 10.8–12.2 times that of from uncovered slope land; the result of experiments with the wind tunnel also shows that the damage to the surface structure of dry loess can cause serious soil erosion by wind in some cities of the region. Even if in the urban built-up area, there are many loose sandy soil, mud and silt, which are washed into rivers by city’s ground flow in the rainy season. So, anthropogenically induced soil erosion has made soil erosion more serious around the urban areas. And the urban eroded environment has several characteristics such as fragility, complexity, seasonality and quick variability. Urban areas witness a quick economic growth and have more construction projects than rural areas, which brings more intensive changes of environments during a short period of time or adds some new elements to the erosion system. Therefore erosion has experienced more intensive impact by human activities. So, the possible impact of urbanization on erosion environment must be taken into consideration when designing or planning to exploit natural resources or to develop urban areas in the Loess Plateau.     

南京城市用地增长管理机制与效能

南京是长江三角洲地区核心城市之一,近20年来城市用地在现行管理框架下快速扩张.基于两个样区近20年城市扩展过程的用地数据.以城市规划的有效性代表用地布局的合理性,以地块闲置概率指征开发质量,定量评估城市增长管理效能.①选取南京城市沿交通轴扩展的两个样带,利用四期遥感影像跟踪分析近20年来城市用地增长的过程与管理机制;②采用增长调控效力指数、累积调控效率指数、土地闲置率等指标,定量分析城市规划及用地管理机制的有效性,指出规划对用地增长的5年累积调控效率达到70%左右:③基于样区478个土地利用斑块的离散数据进行逻辑斯蒂回归分析,表明城市规划对降低开发的盲目性、降低用地闲置率具有非常显著的作用(P<0.001),用地制度与政策等管理因素也显著影响用地闲置率,用地审批权和规划管理权下放对用地闲置具有正效应.加强区域统筹,适当扩大城市规划的覆盖范围,加强行业管理,适当上收用地审批权限和规划实施管理权限,将有利于用地集约化,提高土地利用效率.本研究结论对中国城市土地管理、集约节约利用城市土地具有积极意义.     

近六百年来长江三角洲地区城镇空间与城镇体系格局演变分析

基于历史文献、古地图和现代遥感数据,引入历史学古代城镇形态复原方法,复原（提取）明代以来长江三角洲地区113座城镇7个时间断面（1461年、1820年、1930年、1970年、1980年、2000年和2010年）下的城镇边界,采用扩张速率、扩张效率、首位度指数和位序-规模法则,分析了近六百年来区域城镇空间与城镇体系等级规模演变格局。取得以下研究结果：\mathrm{①}研究时段内,区内城镇用地总规模由205.98 km²增加到6442.19 km²,扩大了31.27倍;城镇扩张经历了萌芽阶段（明清时期）、起步阶段（民国至改革开放前夕）、成长阶段（改革开放至2000年）和加速阶段（2000—2010年）,城镇扩张速率不断加快,但扩张效率有待提升;\mathrm{②}在城镇等级规模空间格局上,明清时期南京与苏州为区内的一级城镇,民国后,上海逐渐取代其地位,从五级城镇发展成为区域核心城镇,四级以上城镇主要集中在长江干流沿岸和太湖流域,五级以下城镇大多集中在安徽;城镇体系呈首位型分布,城镇首位度较高,且改革开放后的城镇首位度较明清与民国时期要高,不同等级规模城镇之间差距扩大,大城镇优势较强。近30年,长江沿岸城镇发展加速,苏锡常都市圈、南京都市圈等逐渐形成并快速发展。     

The impacts of urbanization on soil erosion in the Loess Plateau region

The accelerated urbanization has resulted in new soil erosion in the Loess Plateau region since the 1980s. A concept of urban erosion and its impacts on environment are discussed. The experimental studies and field investigations show that those loose silt and earth piles formed by urban construction can be eroded seriously: Under stormy rain, the amount of sediment from steep man-dumped slope is 10.8-12.2 times that of from uncovered slope land; the result of experiments with the wind tunnel also shows that the damage to the surface structure of dry loess can cause serious soil erosion by wind in some cities of the region. Even if in the urban built-up area, there are many loose sandy soil, mud and silt, which are washed into rivers by city’s ground flow in the rainy season. So, anthropogenically induced soil erosion has made soil erosion more serious around the urban areas. And the urban eroded environment has several characteristics such as fragility, complexity, seasonality and quick variability. Urban areas witness a quick economic growth and have more construction projects than rural areas, which brings more intensive changes of environments during a short period of time or adds some new elements to the erosion system. Therefore erosion has experienced more intensive impact by human activities. So, the possible impact of urbanization on erosion environment must be taken into consideration when designing or planning to exploit natural resources or to develop urban areas in the Loess Plateau.     

The impacts of urbanization on soil erosion in the Loess Plateau region

1 IntroductionThe Loess Plateau region covers an area of 62.4(104 km2 and lies in the center of northern China. Urbanization and economic development have been quickened in recent decades. Both the number of towns established and scale of cities have increased. Although the pace of urbanization has been accelerated, the eco-environmental control in urban areas still lags behind relatively. Moreover, the construction and development of cities damaged the already vulnerable eco-environment to …     

土地集约利用与城市化相互作用的定量研究——以中国三大城市群为例

基于京津冀、长三角和珠三角三大城市群2007-2013年土地集约利用与城市化水平的测度,运用协整检验、脉冲响应和方差分解等计量方法,对其城市化与土地集约利用的动态关系和相互作用强度进行研究。结果表明：三大城市群土地集约利用与城市化水平之间存在长期的正向促进作用,但作用强度不同;城市化对土地集约利用的作用强度表现为京津冀>珠三角>长三角,而土地集约利用对城市化的作用强度则表现为长三角>京津冀>珠三角;京津冀和珠三角城市群应在城市化进程中加强城市土地的内涵挖潜,而长三角城市群应逐步调整和优化城市发展模式,从而实现三大城市群城市化与土地集约利用的协同发展。     

Urban land development intensity: New evidence behind economic transition in the Yangtze River Delta,China

Over the past 20 years, China has experienced multiple economic transitions characterized by marketization, globalization, decentralization, and urbanization; as a result, urban land development intensity (ULDI) has become a significant issue for sustainable development. As China’s largest globalized urban area, the rapid socio-economic development of the Yangtze River Delta has created a huge demand for urban land. We apply a theoretical framework for a four-dimensional analysis tool to understand the dynamic evolution of the ULDI in the context of economic transition. It reveals that marketization, globalization, decentralization, and urbanization affect the ULDI in the economic transition of Yangtze River Delta. Marketization, especially the continuous improvement of land marketization, optimizes the spatial allocation of land resources and encourages urban land users to improve ULDI. Globalization promotes the rapid growth of economy and population through an increase in foreign direct investment. In the process of decentralization, local governments rely on developing a mode of land finance, resulting in a disordered urban space and low ULDI. Population growth and agglomeration during urbanization stimulates residents’ consumption capacity and promotes economic growth, thus creating a greater demand for urban land. However, a low level of development and utilization restricts the improvement of development intensity. Economic development can improve the level of land-intensive use by promoting the adjustment, optimization, and upgrade of urban industrial structures.     

中国城镇化与耕地变化时空耦合研究

利用全国(港澳台地区除外)1985—2013年的面板数据,分析各省份城镇化水平的演进态势及耕地数量的动态变化,并分不同时段测算各省份城镇化发展水平与耕地资源变动的耦合协调程度。结果表明:(1)1985年以来,全国大部分地区的城镇化水平整体上都呈现上升的变化趋势,东三省城镇化水平稳定上升但活力不足,西北多省份上升中波动较大,西南地区水平偏低。(2)全国耕地资源在20世纪80年代普遍减少,后期多省份有所增加,但京、津、沪、苏、粤等地的耕地面积一直在以一定的速率减少。(3)全国城镇化与耕地资源关系的协调度呈现西高东低、北高南低的空间格局。较多地区在快速城镇化进程中城镇化发展与耕地资源的协调度呈恶化趋势。     

土地利用冲突的时空格局刻画与多情景模拟研究——以长江三角洲城市群为例

科学刻画与模拟土地利用冲突的时空演化格局是精准认知区域土地利用结构进而寻求人地关系协调的基础。采用景观格局指数构建土地利用冲突模型,借助GIS等手段分析长江三角洲城市群1980—2020年间土地利用冲突的时空演化特征,并结合斑块生成土地利用变化模拟模型和多目标规划法多情景模拟2035年的土地利用冲突格局。结果表明：①长江三角洲城市群土地利用冲突受地形等因素影响呈现“北高南低”的分布格局,且在高速城镇化和城市无序蔓延等因素作用下,人地关系趋于不协调发展,土地利用冲突程度逐年加剧。②受人口迁徙和城镇化发展阶段的影响,土地利用冲突的热点区域由乡村空间转移至了城市空间。③在土地利用过程中,耕地是各利益主体争夺的核心区域,也是权衡土地利用冲突的“关键地带”。④可持续发展情景兼顾了经济发展与生态保护两方面的用地需求,是缓和土地利用冲突的一种合理选择。     

农产品质量安全导向的耕地质量评价及在城市开发边界划定中的应用——以南通市为例

快速城镇化过程中,耕地面临日益严重的质量和数量安全问题,改进耕地质量评价方法并探索其在城市开发边界划定中的应用研究,对于耕地和农产品质量安全保护、“多规合一”的实施具有重要意义。通过融合农用地自然质量分等和多目标地球化学调查成果,重构耕地质量评价指标体系与集成方法,结合耕地质量与规划城镇用地的耦合分析,探索可占用耕地与城市开发边界识别路径,并以南通为例进行验证。研究表明：沿江地区土壤重金属含量较高,沿海地区土壤肥力较差,西部和北部地区土壤肥沃,耕地质量较好。沿江地区规划城镇用地和耕地质量空间匹配较好,可占耕地和开发边界范围较大,北部地区相反。耕地质量评价—耕地与规划城镇用地耦合—可占用耕地选择与边界框定的方法,可以为城市开发边界划定提供指引,但城市用地需求和耕地可占用规模确定是有待深入研究的问题。