基于DLS模型的城市土地政策生态效应研究——以深圳市为例

以快速城市化典型地区——深圳市为例,结合土地利用变化与生态质量评价模型对城市土地利用的数量控制和空间控制两类生态政策的生态效应进行了评估。结果表明：(1) 在城市化发展过程中,由于城市用地扩张,城市生境面临破碎化增加、连通性降低、生境质量下降等生态风险,生态政策的实施可以在一定程度上缓解上述生态风险。(2) 数量控制的生态政策可以提高土地利用的集约性,遏制景观破碎化和生境质量下降趋势和增强景观连通性,但可能造成城市开发强度上升,对城市用地周边生态环境产生影响。(3) 空间控制的生态政策可以维护生态用地格局,遏制景观破碎化和生境质量下降趋势,但在维护景观连通性方面作用有限。(4) 两种政策同时使用会产生协同效应,其效果优于单独使用两种政策。     

三大自然区过渡带生境质量时空差异及形成机制——以榆中县为例

以地处三大自然区过渡地带的榆中县为案例,分析了1995-2015年县域及内部分区生境质量演变的时空特征,借助地理探测器模型分析并探索了生境质量影响因素及其机制。结果表明：① 全县生境质量变化保持稳定并略有提升,县域内部生境质量变化呈现出由南向北递减的三级梯度特征;② 全县生境质量的地带间与地带内差异均趋于缩小,北部黄土高原区持续加大,中部平原区连续下降,南部山区则先缩小后增大;③ 全县及县域内部的影响因素及机制因为地理尺度的差异而不同。自然环境变量对生境质量变化发挥着基础和关键性的作用,社会经济变量呈现出减小的态势,而政策调控变量对生境质量的影响则越来越大,各因子间的协同增强效应推动了生境质量的变化。     

Use a Spatial Analysis Model to Assess Habitat Quality in Lashihai Watershed

Habitat quality assessments are of great significance for protecting biodiversity. This study analyzes the changing habitat quality of Lashihai watershed based on SPOT satellite images. We extracted the land use data for Lashihai watershed in Yunnan province for the years 2000 and 2015, and then used an InVEST model to evaluate habitat degradation, habitat quality and habitat scarcity in the study area from 2000 to 2015. Spatial statistical methods were used to determine changes to spatial dynamics. Results indicate that the number of areas with habitat degradation was generally small, and that both the number of areas with habitat degradation and the degree of degradation had fallen noticeably during the fifteen-year study period. In general, the quality of habitats was maintained or improved, while the quality of habitats decreased in only a few areas. The scarcity of habitats for cultivated land had increased, the tension between people and land use was relatively prominent. The reason habitat quality in Lashihai watershed has improved can be attributed to three factors: 1) The policy of returning farmland to forests since 2000 has been well implemented and has achieved remarkable results. Loss of forests from logging and deforestation has basically been eliminated, and great progress has been made restoring the ecological environment. 2) High background value of quality habitat suitability benefits from the research area’s high vegetation coverage. 3) The development of the local tourism economy has transformed the area’s ecological advantages into an economic bonus, greatly increasing the income level and living standards of residents. At the same time, the ecological resource bonus has increased the enthusiasm of residents for ecological protection and has helped to promote the protection of local eco-systems, both reducing ecological degradation and improving habitat quality. At the same time, increasing conflicts between land and people should be addressed. Support is needed to promote development of the ecological economy while continuously reducing ecological degradation and further increasing residents’ income. There must be less reliance on industry and less pressure on both land and people, all the while ensuring that the local economy and ecology can more forward together in a sustainable way.     

基于PLUS和InVEST模型的渭河流域土地利用与生境质量时空变化及预测

生境质量是关系人类福祉和实现可持续发展的重要基础,对区域生态保护和土地资源可持续利用具有重大意义。以渭河流域为研究对象,基于2000、2010年和2020年的土地利用数据,应用斑块生成土地利用变化模拟（Patch-generating land use simulation,PLUS）模型、生态系统服务和权衡的综合评估（Integrated valuation of ecosystem services and trade-offs,InVEST）模型预测并评价了土地利用与生境质量时空变化特征。结果表明：（1） 2000—2020年渭河流域建设用地和草地面积逐年增加,林地面积略微增长,耕地面积持续减少;2020—2050年土地利用变化趋势同2000—2020年基本一致但剧烈程度显著下降,建设用地扩张趋势减缓,耕地减少幅度下降,草地面积占比超过耕地跃居流域第一。（2） 2000—2020年流域内生境质量两极分化趋势明显,低生境质量和高生境质量区域面积有所增加,中等生境质量的面积减少,整体生境质量水平呈上升趋势;2020—2050年生境质量水平继续保持逐年上升趋势但增幅放缓,生境质量变化强度下降,低生境质量区域面积逐渐减少,中等生境质量面积保持稳定,高生境质量面积有所增长。研究结果可为渭河流域土地资源可持续利用和高质量发展提供相应科学依据和决策参考。     

Impact of Land Use Changes on Habitat Quality in Altay Region

Altay region is located in the northern part of Xinjiang, and has complex and diverse internal geomorphic types, undulating terrain and a fragile ecosystem. Studying the impact of land use changes on habitat quality is of great significance to regional ecological protection and development, rational planning and utilization, and ensuring the sustainable development of the ecological environment. Based on the InVEST model, combined with land use panel data and topographic relief data of the Altay region, this paper studied the habitat quality from 1995 to 2018. The results show that cultivated land, water area and construction land increased gradually from 1995 to 2018, while grassland and unused land decreased. Forestland remained stable in the first five periods, but increased significantly in 2018. During 1995-2018, all land use types were transferred, mainly between cultivated land, forestland, grassland and unused land in the flat and slightly undulating areas. Poor habitat quality was dominant during 1995-2018. Habitat quality decreased significantly in 2015, which was related to the rapid expansion of cultivated and construction land as threat sources, as well as the decrease of forest and grassland as sensitive factors. However, habitat quality improved significantly in 2018, because a large amount of cultivated land and unused land were converted into forest land and grassland with high habitat suitability. Land use type has an important influence on habitat quality. The distribution characteristics of habitat quality for topographic relief types from good to bad were: large undulating area>medium undulating area>small undulating area>flat area>slightly undulating area. The findings of this study are of great significance for coordinating social, economic, and ecological development in this region and in similar areas.     

太行山淇河流域土地利用变化对生境的影响

山地作为陆地表面的特殊地域单元,地形起伏较大,生态系统较为脆弱,对全球变化信号有放大作用。因此,研究山地土地利用变化对生境质量的影响,对于权衡区域生态保护与发展及土地资源的可持续利用具有重要意义。本文基于InVEST模型,结合土地利用数据,并从地形起伏度视角,对太行山淇河流域2000-2015年生境质量进行研究。结果表明：①2000-2015年期间,淇河流域土地利用变化表现为耕地、林地面积逐渐减少,草地、建设用地面积逐渐增加。②流域整体生境质量较好,平均生境质量指数均超过0.7,且2015年有明显提升。③淇河流域的生境质量变化受地类变化影响较大。耕地、草地、建设用地由于受到过人为干扰的影响,其生境出现不同程度的退化;采伐、毁林开荒等行为导致林地的生境也开始缓慢退化,但由于林地的植被覆盖度较高,抗干扰能力较强,加上逐渐开始对其进行恢复,生境质量水平依然较高。④该流域生境质量在地形起伏度上的分布特征表现为平坦区和微起伏区以一般等级生境质量为主,小起伏区和中起伏区则以高度重要和极重要等级生境质量为主。     

耦合土地利用格局与过程变化的生态干扰评价——以长三角地区为例

基于长三角地区2000年、2010年和2018年土地利用数据,分析该地区农用地、建设用地和生态用地时空变化特征,耦合生态斑块空间格局变化、生境面积增减和生态破碎化过程,提出生态干扰格局指数和生态干扰过程指数,定量评价土地利用变化过程中的生态干扰。结果表明：① 2000—2018年,建设用地快速扩张占用了大量农用地及生态用地,土地利用强度呈现先增后减的趋势;② 生态干扰格局指数和生态干扰过程指数时空差异明显,经济发展和城镇化水平较高的地区更易出现生态负干扰,且干扰程度趋于增加;③ 尽管部分区域生态用地净面积有所增加,但其实际受到的生态干扰过程并未减轻,甚至呈现负向化发展趋势。研究有助于深入理解生态用地变化过程中蕴含的生境数量、质量和空间关系,能够为快速城镇化地区生态文明建设和治理提供决策依据。     

西部干旱区土地资源动态评价理论与技术方法探讨

土地资源的生态化管护成为土地资源可持续利用的主要目标。从土地评价发展历史出发,利用土地资源学理论,界定了土地生态系统管理的含义是将人与社会的可持续发展作为土地生态系统发展的最终目标,充分发挥不同利益团体的协调能力,由政策、协议和实践来实施的土地资源多功能结构的生态管护。采用景观生态学理论和方法建立了土地资源的动态评价分析方法,注重空间格局与多生态过程。在信息技术支持下建立了土地资源动态评价技术路线,并以干旱区为例进行了3S指标体系的初建。该动态评价方法充分利用较为方便和经济的遥感历史时序信息为土地生态系统监测评价服务。     

基于土地利用格局重建的区域生境质量时空变化分析

区域生境质量决定了区域内生物多样性状况,是生态系统服务功能和生态系统健康程度的重要体现,生境质量变化研究对区域生态安全具有重要的意义,重建区域生境质量空间格局可以还原历史时期的生态环境本底,为揭示区域生态环境质量演变规律提供科学支撑。选取高程、坡度、坡向、GDP、人口、温度、降雨量、河流距离、城市距离和海岸线距离10个土地利用变化驱动因子,构建CA-Markov模型参数,模拟得到历史土地利用空间数据。在此基础上,运用InVEST模型重建泛长三角地区生境质量空间格局,并对计算得到的生境退化度指数和生境质量指数进行等级划分与统计分析。结果表明：① 土地利用模拟精度验证结果显示Kappa系数为0.88,土地利用空间格局重建方法可行,可以在此基础上开展生境质量模拟研究。② 泛长三角地区1975—2010年生境退化度逐期上升,生境退化等级在空间分布上呈圈层递变分布规律。生境质量则表现为逐期下降,高值区主要分布于山区,低值区大部分位于建成区;1975—2010年期间,低值区逐渐向周边高值区域演变,生境高值区域趋于破碎化。③ 1975—2010年生境质量时空变化特征表明：生境质量差等级区域,其生境难以修复,维持原状居多;生境质量较差等级区域易继续恶化,且易发生在建成区周边区域,占比为研究区总面积的6.40%;生境等级为良好和优等的区域,其生境等级易转换为差等和较差等级,使得该区域的生境破碎化,该类型的面积占比为研究区总面积的5.68%。④ 1975—2010年期间,研究区土地利用变化显著,对生境质量造成了巨大的影响;研究区生境质量逐期变差,其生境质量等级位于较差及以下区域面积占比均达到了60%以上,建设用地为生境质量最大的威胁因子。     

基于遥感的山区县域土地覆被变化的驱动力因子和生态环境效应分析--以重庆市忠县为例

在对重庆市忠县区域TM遥感数据进行波谱信息特征实验分析的基础上，建立了土地覆被信息提取的波段组合方案；通过人机交互目视解译和野外数据检验工作，实现利用遥感影像数据对重要生态安全指标因子之一——土地覆被因子的数据提取，并用GIS技术对其时空变化的驱动力因子和生态环境效应进行分析，效果和效率令人非常满意。这不仅在一定程度上解决了中尺度山区县域的土地覆被数据提取与地学分析的技术和方法难题，而且揭示了忠县土地覆被的时空分异特征。这是用常规与传统的技术方法与研究手段难以实现的，也为山区县域生态环境退化评价和生态恢复研究提供了一种新的方法尝试。通过GIS空间分析，揭示了忠县土地覆被和水土流失的时空分异特征。忠县土地覆被动态变化的生态环境效应表现为耕地与林地在“制高地”上(海拔500m以上)的大互换，在平川坝地地区建设用地大量占用优质耕地、林地等土地覆被类型；水土流失发生的坡度分异不明显，主要分布在200～800m间，与坡耕旱地分布密切相关。从总体上，这种变化使区域生态环境系统的功能发生退化。分析发现，忠县土地覆被变化的驱动力主要有：(1)人口压力和经济发展落后是生态环境系统安全状态恶化的社会经济背景因素；(2)对自然资源不合理开发利用是生态环境恶化的直接人为因素；(3)脆弱的生态环境是生态环境恶化的自然环境背景因素。因此，必须采取包括生态移民、生态建设与生态保护等在内的忠县区域生态安全综合调控措施。     

新疆巴音郭楞蒙古自治州生态敏感性分析

生态环境敏感性分析对于生态环境功能得到保护和恢复,资源得到高效利用,生态安全得到保障,区域可持续发展能力得到增强具有重要作用。本文根据巴音郭楞蒙古自治州自然地理特征,采用GIS分析和专家集成方法,分别进行了巴州土壤侵蚀敏感性、土地沙漠化敏感性、土壤盐渍化敏感性和生物多样性及生境敏感性评价,最后展开生态环境敏感性综合研究。结果表明:巴州生态环境敏感性共分为极敏感、高度敏感、敏感、轻度敏感以及不敏感5个等级。生态环境极敏感区面积为2.7×10⁴ km²,占全州面积5.7%;高度敏感区为12.7×10⁴ km²,占26.4%;敏感区面积为14.8×10⁴ km²,占30.8%;轻度敏感地区为7.9×10⁴ km²,占16.4%;不敏感区面积为10.0×10⁴ km²,占20.7%。     

生态足迹模型在我国土地可持续利用评价中的应用及启示

近年来,我国土地资源的不合理利用给生态环境带来了诸多负面影响,这使开展土地可持续利用评价研究成为当务之急,而科学发展观和新一轮土地利用总体规划修编工作的开展,为土地可持续利用评价研究提出了新的要求。生态足迹模型是目前可持续发展评价领域的研究热点,为土地可持续利用评价提供了重要途径。该文分析生态足迹模型在我国土地可持续利用评价中的研究现状,指出研究中主要存在评价精度较低、研究内容不全、应用方法单一等不足,并从研究尺度、研究精度、研究内容、研究方法和对土地利用相关政策启示等角度,提出需进一步改进的方向和建议。     

Ecological compensation for winter wheat abandonment in groundwater over-exploited areas in the North China Plain

The land fallow policy was adopted by central and local governments to encourage the abandonment of water-intensive crops, such as winter wheat, in groundwater over-exploited areas. At the same time, since the 1990s, many households in the North China Plain (NCP) have chosen to replace the winter wheat and summer maize double-cropping system with the spring maize single-cropping system. Therefore, it is crucial to identify target land parcels for winter wheat abandonment and to design reasonable and proper standards for ecological compensation prior to the implementation of the land fallow policy in the NCP. In this study, multi-level logit models were used with household survey data in order to detect determinants across land parcel, household and village levels on household cropping system decisions; the opportunity costs for winter wheat abandonment were also calculated using cost–benefit analysis. The results show that: (1) land quality and irrigation condition at parcel level are two essential elements influencing household cropping system decisions. Nearly 70% of the total area of poor land and more than 90% of the total area of unirrigated land has suffered winter wheat abandonment. Target land parcels for the land fallow policy should be those that are irrigated and of high quality. (2) There were no significant differences between net profits from spring maize and summer maize under similar farming conditions, and the opportunity cost for winter wheat abandonment should be equal to the net profit of winter wheat. (3) The primary purpose of the land fallow policy is to induce groundwater recovery and restoration as a preliminary stage. A higher level of 350 yuan/mu is recommended as subsidy for ecological compensation at this stage. Later, the primary purpose of the policy should be a transition to a balance between exploitation and supplementation of water resources, and a lower level of 280 yuan/mu is recommended as a subsidy at this stage.     

基于生态价值核算的土地利用政策环境评价

作为战略环境评价的一种类型,政策环境评价是指对已有的或计划制定的政策及其替代方案可能产生的环境影响进行的系统、综合的评价过程.文章以生态系统服务功能价值为评价指标,通过对政策实施前后生态服务功能价值变化的比较分析,对吉林省生态省建设中土地利用政策的环境影响进行定量分析评价.结果表明,从生态环境和自然资源保护角度出发,该政策基本可行,但需要加强对社会用地等方面的控制.文章对生态系统服务功能价值核算理论的应用以及政策环境评价方法进行了探索.     

华北地下水超采区冬小麦退耕的生态补偿问题探讨

压减冬小麦种植面积是有效减少华北平原地下水用量最为有效的方法。近期,国家和地方政府均出台了土地休耕政策,拟在华北地下水超采区退耕冬小麦,实现“一季休耕、一季雨养”。然而,华北平原已经出现农户主动退耕冬小麦的现象。在此背景下,明确冬小麦退耕的瞄准目标、制订合理适度的补偿标准是土地休耕政策有效实施所面对的核心问题。本文利用农户问卷数据,构建多层次logit模型分析农户种植制度决策的影响因素,并计算冬小麦退耕的机会成本,旨在确定华北平原地下水超采区土地休耕政策的瞄准目标,并为农户补偿标准的制订提供建议。结果表明：① 地块层次的土地质量和灌溉条件是解释农户种植制度差异的关键因素,近70%的四等耕地和90%以上的旱地已退出冬小麦耕作,土地休耕政策应瞄准一、二、三等土地质量的水浇地;② 相似耕作条件的地块种植春、夏玉米的净收益大致相同,土地休耕的机会成本等于种植冬小麦的净收益;③ 仅考虑冬小麦对地下水资源的影响,土地休耕政策初期以地下水回升和地下水环境恢复为主要目标时,建议以350元/亩作为补偿标准参考值,后期目标转为维持地下水资源采补平衡时,可调整至280元/亩左右。     

黄河三角洲新生湿地土地覆被演替图谱

本文根据黄河三角洲新生湿地盐生、湿生、中生以及人工等不同生境的生态景观类型 ,将本区土地覆被类型分为 9类 ,即研究区海域、滩涂、柽柳 -翅碱蓬群落、獐毛 +白茅群落、芦苇 +荻群落、有林地、天然河流与人工水体、耕地和居民工矿用地。从遥感影像数据 (包括LandsatTM432、CBERS 1CCD432 )和专题矢量数据中提取了 1 984、 1 991、 1 996和 2 0 0 0年四期土地覆被数据 ,采用区域质心函数计算四个时期 9类覆被的分布重心 ,并合成土地覆被重心演替过程图谱 ,通过图谱分析 ,归纳出湿地植被演替的三种模式 ,即陆进模式、海退模式以及人类活动影响模式 ,为认识新生湿地植被演替规律以及人类活动的影响、制定湿地保护措施提供参考依据。     

松嫩平原沙地资源开发与农业发展研究

松嫩平原沙地具有较为优越的自然条件，开发潜力巨大。沙地合理开发的关键是采用沙地生态工程技术，沙地农业工程技术和沙地水利工程技术相结合建立高效稳定的沙地人工生态系统对沙地进行综合开发。     

土地生态设计方法及其在晋西北土地沙漠化防治上的应用

本文应用土地生态设计的基本方法,对晋西北风沙区内的沙漠化土地进行了生态功能的分类,提出了该区的土地生态设计分室模型;从该区土地沙漠化综合防治的角度出发,划分出四个土地利用方向和生态建设重点有所不同的生态经济区,并对各区的土地利用主要矛盾和发展方向,土地生态建设的重点,沙漠化现状及其防治对策等进行了详细的分析。     

基于地形因子的千米尺度景观生态廊道布局研究

土地利用类型并不是景观类型唯一的描述方式, 生态服务价值的估算和地形指标的纳入更有助于反映景观的空间差异性。应用地形因子与生态价值两类指标, 对关中-天水经济区1 km栅格尺度下生态廊道空间布局形式进行研究, 结果如下:① 相关性分析表明地形因子对生态价值分布有重要影响, 经过统一阈值的脊线谷线提取发现, 对生态价值提取出的高值或低值区域几乎同时也是地形上的山脊线或山谷线, 过渡带基本重合;② 提取山脊生态高值区域作为生境斑块, 通过最大生态阻力进行方向选择, 可得出研究区生态廊道空间布局, 由于廊道宽度可根据物种类型调整, 同时距离较短导致实现难度低, 增删节点与斑块不影响周边网络的拓扑关系, 因此结果应用性相对更强;③ 采用地形和生态服务价值作为衡量指标, 更能体现以像元为单位的景观功能一致性与差异性, 从而也避免了土地利用分类较粗、生境判断难度较大、相同阻力路径过多等一系列问题。本文结果是对千米尺度廊道布局的有效补充。     

西藏农牧区农户土地决策与土地覆被变化研究

调查农户土地决策，均质化处理农户决策因子，形成土地决策空间图；制作土地覆被图和农户土地决策空间图，通过图像叠加处理，来分析土地覆被变化与农户土地决策度政策因子间的空间联系。西藏农牧区案例研究结果表明：农户土地决策决定了土地覆被变化方向，政策因子起修正作用；农户土地决策与土地覆被在空间上和属性上能互相体现；农牧区政策的制定应立足于农户土地决策，在满足农户追求最大经济效益的基础上引导农户顾及生态环境建设；农户土地决策、社会经济发展政策与土地覆被在空闻上能互相体现，可通过观察土地覆被变化来监测农户土地决策及政策因子效果。