生态优先导向下长江经济带土地利用景观格局演变及其驱动机制研究——以武汉市为例

运用景观指数、GIS空间分析和Fragstats分析等方法,以长江经济带的武汉市为例,从生态优先视角下对土地利用景观格局演变及其驱动机制进行分析,结果表明:2000—2015年武汉市生态用地规模、空间形态与格局逐步稳定,人工干预明显,生态保护政策取得一定的效果;在生态用地持续增长约束下,耕地规模减少但降速放缓,空间形态趋向规模化与规则化,而建设用地增长速度加快,区域斑块分割与镶嵌力度加强,生态保护与经济增长表现出协同发展特征;武汉市土地利用格局在中心-远郊空间层面呈现差异化演变特征,主城区建设用地集中,景观同质化和集聚化增强,多样性降低但稳定性提升,远城区土地利用行为愈加无序复杂,稳定性降低,多样性增强;长江经济带土地利用景观格局演变过程是在区域资源禀赋约束、经济要素投入、社会生产、生活和生态运行方式以及政策制度的内外双重驱动作用下的结果。     

基于景观格局的广州市边缘区生态压力研究——以番禺区为例

基于RS、GIS技术和统计分析方法,选取破碎化指数、斑块结合度指数、分形维数3个景观指数和土地利用脆弱性指数构建生态压力指数,以番禺为例从景观尺度研究城市边缘区在城市化梯度上的生态压力空间分异。结果表明:不同用地类型的景观指数在3个梯度区内依人为干扰的强烈程度出现明显的空间分异,生态压力呈现自北向南依次降低的空间分布格局。景观生态压力强弱的分布与区域内土地利用方式和强度具有较高的相关关系,人为干扰是影响景观生态压力扩散的重要原因。     

福州市土地利用景观格局分析

以福州市土地利用现状图为基本图件，在GIS支持下编制了福州市土地利用景现图，进而选取几种主要指数，通过Excel软件计算，定量分析了福州市土地利用的景观格局及破碎化特征。结果表明：林地为基质景观，优势度指数最高，分离度指数最低；耕地、园地、城镇村及工矿用地和水域的均匀度较高，多样性指数较大，但破碎化程度较深；未利用地破碎度最低。从总体上看，土地利用的景观比较单调、多样性指数较小、破碎化程度也较低，景观异质性不高。     

福州市土地利用景观格局分析

以福州市土地利用现状图为基本图件,在GIS支持下编制了福州市土地利用景观图,进而选取几种主要指数,通过Excel软件计算,定量分析了福州市土地利用的景观格局及破碎化特征.结果表明林地为基质景观,优势度指数最高,分离度指数最低;耕地、园地、城镇村及工矿用地和水域的均匀度较高,多样性指数较大,但破碎化程度较深;未利用地破碎度最低.从总体上看,土地利用的景观比较单调、多样性指数较小、破碎化程度也较低,景观异质性不高.     

土地经济生态位变化下的城乡空间景观格局表征——以广东省惠州市为例

土地利用变化对生物多样性和生态过程有着深刻的影响,与城乡景观格局变化密切相关。尝试将土地利用变化驱动力——土地经济生态位的理论和方法引入到景观生态学当中,为城乡空间景观格局空间表征提供新的方法。通过选取表征景观格局指标的破碎化指数、分形维数,利用Envi4.8、Arcmap10.0,Fragstasts4.1等软件,以广东省惠州市为例,在分析土地经济生态位与景观类型、景观指数之间的关系基础上,对土地经济生态位变化下的城乡空间景观格局进行表征。结果表明:不同景观土地面积数量的增减与该类型土地经济生态位升降具有一致性的规律,土地经济生态位上升,相应的景观土地面积增大,反之则减小;土地经济生态位越小,表征景观格局的景观破碎化指数、分维数指数越大,破碎化指数与分维数指数的增减与土地经济生态位升降表现出一致性的规律,土地经济生态位上升,相应的破碎化指数、分维数指数则增大,反之则减小;城乡空间景观格局变化的发生主要出现在土地经济生态位高的区域。土地经济生态位的变化是城乡景观格局变化的重要影响因子,能够很好解释城乡空间景观格局特征。     

珠江三角洲景观空间格局分析

以2000年珠三角土地利用现状数据为基础数据源,编制珠三角景观类型图;在GIS与景观斑块分析软件的支持下,选取类型面积等9种主要景观格局指数定量分析珠三角的景观空间格局特征.结果表明:珠三角景观类型受人为活动影响很大,以耕作用地和城乡居民用地等景观为代表的半自然或人为景观占据了珠三角总面积的60%以上,且城市化水平越高,这种现象越为明显;类型水平上,珠三角各市景观空间差异普遍较大,尤以城乡居民用地、森林、草地等景观更为明显,景观的破碎化程度与城市化水平密切相关;景观水平上,各市斑块分布较为均匀.     

土地经济生态位变化下的城乡空间景观格局表征——以广东省惠州市为例

土地利用变化对生物多样性和生态过程有着深刻的影响,与城乡景观格局变化密切相关。尝试将土地利用变化驱动力——土地经济生态位的理论和方法引入到景观生态学当中,为城乡空间景观格局空间表征提供新的方法。通过选取表征景观格局指标的破碎化指数、分形维数,利用Envi4.8、Arcmap10.0,Fragstasts4.1等软件,以广东省惠州市为例,在分析土地经济生态位与景观类型、景观指数之间的关系基础上,对土地经济生态位变化下的城乡空间景观格局进行表征。结果表明：不同景观土地面积数量的增减与该类型土地经济生态位升降具有一致性的规律,土地经济生态位上升,相应的景观土地面积增大,反之则减小;土地经济生态位越小,表征景观格局的景观破碎化指数、分维数指数越大,破碎化指数与分维数指数的增减与土地经济生态位升降表现出一致性的规律,土地经济生态位上升,相应的破碎化指数、分维数指数则增大,反之则减小;城乡空间景观格局变化的发生主要出现在土地经济生态位高的区域。土地经济生态位的变化是城乡景观格局变化的重要影响因子,能够很好解释城乡空间景观格局特征。     

江浙沪地区土地利用变化模拟和景观格局分析

土地利用／覆被变化对于生态系统多样性和区域生态经济系统可持续性具有深远的影响。本文基于地理信息技术,以江浙沪地区土地利用遥感解译数据为基础,采用景观格局分析法分析了江浙沪地区的景观格局特征;运用CA—Markov模型对江浙沪地区土地利用时空变化进行了模拟。1980-2005年期间,江浙沪地区景观格局变化特征是建设用地增加迅速,耕地集聚减少,建设用地增加主要来自耕地转移,其贡献率达到93．11％。各类斑块类型的破碎度提高;林地和建设用地斑块平均分维数增加,斑块形状趋于复杂,斑块空间分布趋于集中。总体景观破碎度不断提高,景观多样性和景观异质性增加,景观均匀度有所提升：2005年CA—Markov模型模拟结果和遥感解译数据具有高度一致性,Kappa指数达到91％,2010年和2015年模拟结果显示,耕地减少和建设用地增加趋势显著,耕地和林地的减少呈加速状态,建设用地增加的速度降低。未来发展需提高土地利用效率和注重生态格局安全,在提高城市化水平的同时又能兼顾生态保护,以提高区域可持续发展能力。     

柴达木盆地荒漠绿洲景观格局定量分析

以柴达木盆地土地利用观状图为基本图件,在CIS支持下编制了柴达木盆地土地利用景观图。在此基础上选取多种景观指数,即选取斑块大小、斑块数、聚集度、相似邻接百分比、景观优势度指数、面积加权的平均斑块分形指数、散布与并列指数、香农多样性指数和香农均度指数等主要景观格局指数,定量地分析柴达木盆地荒漠绿洲景观格局特征。结果表明：柴达木盆地景观的主要斑块类型为未利用土地和草地,二者面积之和占全区的95％左右;绿洲景观以耕地、园地、林地以及城镇工矿用地等形式镶嵌在景观中,它们由于受到绿洲内人类活动的强烈影响,分形指数大,破碎度高;园地、水域与沼泽、林地和耕地的分布均比较分散,与其它类型相互混杂分布,说明绿洲内部缺乏高度连接的景观,生态系统脆弱;总体上看,柴达木盆地的景观比较单调,多样性指数较小,破碎化程度较低,景观异质性不高。     

基于GIS的土地利用景观格局空间分析研究——以云南省泸西县白水镇为例

依据景观生态学基本原理,运用ERDAS软件对云南省泸西县白水镇2006年Landsate遥感影像进行解译处理,并进行实地校验,根据《土地利用现状分类标准规程(2007)》将研究区分为8个土地利用景观类型,并以ArcMap为交互式界面进行数字化处理,得到区域土地利用类型矢量数据,将其转换成GRID格式,运用Frag-states软件计算各用地类型景观格局指数,并依计算结果对该区土地利用景观格局进行分析评价。研究表明:耕地是区域的基质,在整个区域景观中占有绝对控制作用;耕地和林地景观保持较好的状态;区域土地利用程度较高,但土地生态环境较好,说明区域农业生产水平较低。     

长江经济带城市群可持续发展战略问题与分级梯度发展重点

长江经济带是推动中国区域发展由“T”字型战略格局转变为新常态下“H”型战略格局的重要支撑带。长江沿江的六大城市群是推动长江经济带新型城镇化的空间主体,但在发育过程中存在着城市群空间范围界定脱离发育标准、带有强烈的政府主导性,整体发育程度弱于沿海城市群,越往上游城市群发育程度减弱,资源与生态环境保障形势严峻,城市群内部城市之间竞争大于合作,缺乏一体化统筹协调机制等问题。为此,应以流域一体化和交通一体化为主线,推进长江经济带城市群建设的一体化和市场化进程,构建“1+2+3”分级梯度发展的长江经济带城市群新格局;以差异化驱动力为支撑,因地制宜地突出各级各类城市群的发展优势与建设重点。未来,为确保长江经济带城市群可持续发展,应采取以下战略措施：成立长江经济带城市群一体化发展委员会,建立流域一体化的统筹协调机制;遵循城市群发育的科学规律,避免脱离实际催生扩大城市群;构建以城市群为战略桥墩的上下联动、以轴串群的流域生态经济带束簇状城镇体系;建立长江经济带城市群发展的公共财政制度和公共财政储备机制;加强长江经济带城市群发展的生态环境联防联治,建成生态型城市群;加快长江经济带城市群发展的创新驱动步伐,建设创新型城市群;重点建设一批支撑长江经济带城市群发展的重大工程和国家级新区。     

长江经济带城市群要素集聚能力差异的比较研究

城市群作为当前区域发展的主要空间载体,在区域发展竞争中扮演着越来越重要的角色。论文结合互联网大数据抓取等手段,以长江经济带5个城市群为研究对象,对城市群间要素集聚能力差异进行比较研究,发现：① 长江经济带城市群间要素集聚能力差异与长江经济带社会经济发展的区域差异相吻合,城市群要素集聚格局呈现出由东向西梯度衰减的分布特征;② 城际层面要素集聚能力差异的两极分化现象显著,以城市群首位城市为中心的要素集聚“核心—边缘”空间结构特征较为鲜明;③ 长江经济带城市群内科技创新、对外开放、金融等要素的集聚格局具有明显的差异分化和集聚分布指向特征;④ 长江经济带城市(群)要素集聚能力等级规模结构分布总体符合位序-规模法则,可分为“均衡型”和“离散型”2种类型,首位城市要素集聚首位度随城市群要素集聚能力高低呈现出“两端高、中间低”的特征。     

The Evaluation of Urban Green Space Landscape Changes and Ecosystem Services in Beijing

As a very important part of the urban ecosystem, the urban green space system plays an active role in maintaining the urban ecosystem stability, providing ecosystem services, and improving the quality of the urban environment. In order to deal with the problems brought about by the deterioration of the urban ecological environment, it is necessary to study and analyze the spatial distribution pattern, evolutionary characteristics and ecosystem services of urban green space to maximize its ecological benefits and comprehensive functions. In this study, we took Beijing urban area as an example, and based on the spatial distribution data of urban green space and remote sensing data, we first calculated the urban green space type transition matrix, landscape pattern index and ecosystem services. Then, we analyzed the changes in urban green space landscape patterns, ecosystem services and their spatial distributions from 2000 to 2020, and studied the interactive relationships between landscape changes and changes in ecosystem services. The results showed three key findings. (1) Beijing’s urban green space construction has achieved remarkable results from 2000 to 2020. The area of green space has increased by 77.41%, mainly from cultivated land and construction land. (2) From 2000 to 2020, the amounts of dust retention, SO₂ absorption, NO₂ absorption, cooling and humidification, carbon fixation and oxygen release, and rainwater runoff reduction in Beijing's urban green space have shown continuous increases in general. (3) There is a close relationship between urban green space landscape changes and green space ecosystem services, and total area (TA) has the highest correlation with ecosystem services. Except for rainwater runoff reduction, the correlation coefficients between TA and ecosystem services are all higher than 0.85. This research can provide theoretical guidance for optimizing Beijing's green space and determining how to maximize the effect of green space for improving the ecological environment, and ultimately provide a scientific basis for the construction of Beijing's ecological environment.     

半干旱区生态风险时空演变及其影响因素的地理探测——以宁夏盐池县为例

深入探究半干旱区景观格局变化规律,明确其生态风险时空演变特征与影响因素,对优化半干旱区景观格局、防范和治理生态风险、促进区域可持续高质量发展具有重要意义。以宁夏回族自治区盐池县为例,基于2000—2020年土地利用数据,通过景观格局指数构建生态风险模型,结合地统计分析和地理探测器模型,对其景观格局变化及生态风险时空演变与影响因素进行综合研究。结果表明：（1） 2000—2020年盐池县耕地和未利用地面积下降,其余地类均呈增加趋势,其中建设用地扩张速度最快,年均增长率为6.90%。（2） 2000—2020年盐池县景观斑块数、斑块密度、景观形状指数和香浓多样性指数上升,最大斑块指数和蔓延度指数下降,表明景观格局呈破碎化、复杂化和分散化的发展态势。（3） 2000—2020年盐池县生态风险指数由0.1465下降至0.1312,其中高、较高和中等风险区面积占比分别下降5.25%、24.21%和5.44%,而低和较低风险区面积占比分别增加14.11%和20.79%,空间上呈现出北高南低的分布格局。（4） 随着社会需求的日益增长和人类活动的加剧,自然因素对生态风险空间分异格局的影响逐渐弱化,而社会经济因素作用不断增强。     

长江经济带绿色生态廊道建设研究

长江及其流域生态环境保护是长江经济带建设的基础和重要的支撑保障。长江横贯中国东中西三大地带,水量丰沛、水生态系统服务价值巨大。长江经济带生态区位重要,生态系统类型多样,生物多样性丰富,自然与人为因素影响下的生态环境变化呈现明显的区域差异。本文在系统分析长江经济带生态环境现状特征的基础上,总结了长江经济带面临的灾害威胁大、环境污染重和生态退化快等主要生态环境问题与威胁,提出了建设长江经济带绿色生态保障工程体系,加快形成开发集约集中、生态自然开敞的国土空间开发格局,加大生态系统完整性和连通性建设与保护力度,强化节能减排和流域环境综合治理,以及率先建立和完善生态文明制度体系等生态环境保护总体策略,确保长江经济带成为“水清地绿天蓝”的绿色生态走廊。     

中国城市群城市用地扩张时空动态特征

认识城市群城市用地扩张特征、扩张质量及景观生态效应等综合信息将有助于城市群空间高质量发展规划与决策。选取10个不同发育等级的城市群作为研究对象,综合运用城市用地扩张强度指数、城市用地扩张强度差异指数、景观扩张指数、景观格局指数,分析1990—2015年期间城市群城市用地扩张时空特征及景观生态效应,并构建人口、经济与城市用地协同发展指数,据此分析城市用地扩张中“人—地”关系协同程度。结果表明：① 1990—2015年,各个城市群城市用地面积持续增加,建成区的范围不断扩大,扩张强度呈现“上升—下降”的趋势;在2010年之前成熟型城市群的扩张强度最高,2010年之后培育型城市群成为扩张强度最高的类型。② 城市群城市用地扩张总体上呈现不均衡布局的趋势,高速扩张区域主要分布在沿海地区。从全国视角来看,东部高于中、西、东北部,整体城市群快速扩张的中心由东向西移动。③ 城市群城市用地空间扩张模式表现出边缘式和飞地式两种空间扩张模式并存,不同发育等级之间具有明显差异性,成熟型城市群的空间结构较为稳定,其他两种类型的城市群空间结构初具雏形或尚未形成。④ 城市群城市用地扩张“吞没”了郊区和农村地区,破碎化程度、形状的复杂程度较高,景观格局表现出不稳定。⑤ 城市群“人口—土地”协同程度逐步增强,“经济—土地”协同程度整体较高,整体上表现出城市用地扩张质量有所提升。新时期城市群城市用地应严格控制扩张规模,加快中小城市的发展,促进城市群城市用地扩张均衡发展,为城市群国土空间高质量发展提供重要参考。     

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。     

流溪河流域土地利用景观生态安全动态分析

在GIS技术支持下,基于景观干扰指数和景观脆弱度指数构建景观生态安全评价指标体系,分析流溪河流域2000年、2005年和2009年3相土地利用景观生态安全变化。景观生态安全指数定量化地表征了流域景观生态安全状况,结果表明：（1）流域景观生态安全格局受城市化及人类活动干扰显著增强,林草地和耕地面积减少,园地面积增加,10年间各景观类型的破碎度、分离度总体呈现增加趋势,且流域内优势景观类型发生改变,2000年和2005年以林草地和耕地为优势景观,而2009年优势景观转变为林草地和园地;（2）2000-2005年,流域过半景观生态安全格局发生了变化;2005-2009年期间流域景观生态安全转移率约为60%,约有90%的流域景观生态安全格局在空间分布上发生了变化;（3）2000年整个流域景观生态安全指数都大于0.6,其中大于0.8的面积占99.99%;2005年,生态安全度大于0.6的面积比例为98.48%,景观生态安全指数大于0.8的面积较2000年降低55.93%;景观生态安全度大于0.6的区域2009年比2005年减少了72.93%,主要分布于流域上游;整个流域范围内没有生态安全指数大于0.8的区域分布,流域景观生态安全度呈现整体降低趋势。     

长江经济带“4E”协调发展时空格局研究

利用综合评价法和耦合协调模型对长江经济带经济发展、生态保护、能源建设和教育质量及其协调发展的时空格局进行分析。研究表明：2003~2014年间长江经济带经济发展指数、生态保护指数、能源建设指数与教育质量指数持续上升,其中经济发展指数增长最为明显;4E综合发展水平、耦合度和协调度均呈现上升趋势,4E协调发展模式由中心聚集向均衡化发展转变。根据研究结论提出加快传统经济向绿色经济发展转型、提高资源环境的生态承载力、降低单位GDP的能源消耗量和提升科技成果的经济转化率的发展建议。     

长江经济带空气质量指数的时空特征及驱动因素分析 ——基于贝叶斯空间计量模型的实证

基于2015年长江经济带126个城市空气质量监测数据,首先利用探索性空间数据分析方法揭示了空气质量指数（AQI）的时空演变特征,然后采用贝叶斯空间滞后模型探讨了长江经济带空气质量指数的社会经济驱动因素。研究结果表明：① 长江经济带年AQI在空间上整体具有东高西低,长江以北高长江以南低的分布特点,具有明显的空间集聚特征。空气污染严重的热点地区主要集中长三角城市群的江苏省、浙北地区、皖北大部分地区以及上海市。空气质量较好的冷点地区则主要集中在云南省、四川的攀枝花以及贵州的大部分地区。② 长江经济带AQI在季节上呈现冬春高、夏秋低的季节变化趋势。总体而言,四季的高值集聚主要分布在鄂皖苏,低值集聚主要分布在云贵地区。③ 贝叶斯空间滞后模型回归结果显示,长江经济带空气质量存在显著的空间溢出效应。此外,模型结果证实了“环境库兹涅兹曲线”假说;FDI回归系数为正,支持了“污染避难所”假说;人口密度、公路客运量均是导致空气污染加剧的重要因素,而第三产业比重和建成区绿化覆盖率增加有利于长江经济带空气质量的改善。