多因素耦合下三峡库区土地利用未来情景模拟

模型模拟和情景变化分析是未来土地利用变化研究的核心内容,本文以2000年三峡库区土地利用现状为基期数据,利用Binary Logistic模型回归分析驱动因子与土地利用间的关系,利用CLUE-S模型对2010年土地利用进行模拟,校验并确定影响库区土地利用驱动因素的主要参数后,基于自然增长、粮食安全、移民建设和生态保护对2020年、2030年库区土地利用情景予以模拟。结果表明：① 通过Binary Logistic模型分析和检验,水田、旱地、林地、草地、建设用地和水域的ROC曲线下面积值均大于0.8,表明所选驱动因子对土地利用的解释能力较强,可用来估算土地利用概率分布;② 2010年各地类模拟结果经验证得Kappa系数分别为水田0.9、旱地0.92、林地0.97、草地0.84、建设用地0.85和水域0.77,总体上能满足模拟与预测需求;③ 多情景模拟显示库区不同土地利用类型在空间上的竞争关系,以及所带来的对库区粮食安全、移民建设、生态保护的影响,包括水田大量转换为旱地（“水改旱”）、耕地与林草地被建设占用、林草地开垦为耕地、陡坡耕地退为林草地等行为,需要在土地利用优化中平衡各方面的需求;④ 多因素、多情景模拟能为库区土地利用提供更为清晰的、可供抉择的政策调控思路。     

On the land use in Three Gorges Reservoir area

In this study the arable land changes in two counties (Zigui and Xingshan) in the Three Gorges Reservoir area in China are investigated. The statistical data from the officially published statistical books are used to study these changes in the two counties during the past 50 years since 1949. The changes of arable land, changes of arable land per capita, and changes of multiple crop index in Zigui and Xingshan counties are examined. Using an index method, we conclude that the two counties are critical in the sustainable utilization of arable land.     

三峡库区秭归县和兴山县的土地利用

In this study the arable land changes in two counties (Zigui and Xingshan) in the Three Gorges Reservoir area in China are investigated. The statistical data fTom the officially published statistical books are used to study these changes in the two counties during the past 50 years since 1949. The changes of arable land, changes of arable land per capita, and changes of multiple crop index in Zigui and Xingshan counties are examined. Using an index method, we conclude that the two counties are critical in the sustainable utilization of arable land.     

北京市土地利用空间格局演化模拟及预测

土地利用空间格局的演化模拟可定量地从空间尺度揭示区域土地利用变化的驱动因素,是厘清未来时期内土地变化的重要途径。基于CLUE-S模型,以北京市为研究案例,结合1985、2000和2010年三期土地利用数据,运用Logistic逐步回归方法识别了北京市各种土地利用类型演化的驱动因素,对北京市土地利用空间格局进行模拟。在此基础上,基于北京市社会经济发展、土地利用规划、资源禀赋及生态保护等不同情景,对北京市2020年土地利用空间分布格局进行模拟及预测。结果表明：①不同的时期内,驱动因子对不同土地利用类型的影响呈现差异性,其中交通因素及社会经济因素对土地利用类型的转化率影响较显著,坡度对各个土地利用类型的影响较大。②通过对2010年北京市土地利用变化的模拟结果来看,Kappa指数为87.03%,说明预测结果与实际土地利用情况有较好的一致性。③预测结果显示,北京市的城市发展均表现为继续向外扩展,且以东南、东北为主要扩展方向,但扩张的程度存在差异。     

三峡库区土地持续利用潜力与途径模式

建立了量化评价模型,对三峡库区土地资源持续利用的潜力及其差异性进行了评价与分析。指出库区土地利用总体上处于弱持续发展的阶段,而且地区差异悬殊、面临的障碍因素多。因此,未来库区土地利用优化决策的关键在于遵照因地制宜和分类指导的原则,正确处理生态建设、移民安置和经济协调发展的关系。主要的途径模式包括植树造林、坡地改梯田、优化结构和产业突破等四个方面。     

不同生计类型农户的土地利用——三峡库区典型村的实证研究

采用分层随机抽样、参与式农村评估、地块调查等方法,研究了重庆市涪陵区珍溪镇3 个典型村样本农户的土地利用和土地投入的差异。共调查了227 户,2250 个地块。结果发现：① 除了6.17%的非农户土地撂荒、退耕或出租外,纯农户、一兼户、二兼户的土地利用类型均以集约为主。纯农户因年龄结构老龄化,劳动力供应不足,相对粗放的耕地面积为48.95%。一兼户相对集约利用的面积比例为71.08%。二兼户相对集约利用的面积比例为67.20%。② 土地投入有明显差异。纯农户每公顷农业劳动力投入少,劳动力老龄化;由于缺乏资金,农业机械及省工性投入少,多选择农家肥及磷肥、碳铵等价格较低的传统肥料。一兼户劳动力投入的数量与质量都最高,有长期投资农业的意愿与动力,农业机械投资量最大,保持了较高的农家肥施用量,且各种化肥配合施用,用量适中;二兼户每公顷农业劳动力投入大,以老人与妇女为主;由于收入高,农业机械及省工性投入比纯农户多,首选价格高、省劳力的化肥。非农户无土地投入。`     

三峡库区紫色土微量元素含量的变化

以三峡库区典型坡面紫色土为例,对土壤中微量元素的含量及其在不同坡度、不同利用方式下的变化进行初步研究。结果表明,库区紫色土中Fe、Mn、Ni、Zr、Sr和Ti的含量相对较多,Mo的含量较为丰富,Zn和Pb的含量相对较低。Pb、Cu和Co的含量在一定坡度范围内随坡地坡度的增大而减少,Zr和Cr的含量则增加。紫色土中Cu、Pb、Co、Ti、Zr、Ni、Cr、Sr等微量元素的含量随坡度的变化具有一定的相关性。耕作土和非耕作土中微量元素含量差异明显,人为活动是引起库区紫色土微量元素含量变化的主要因素。     

三峡库区规模农地时空变化特征及其驱动机制

探讨库区农地利用的转型及其机制,可反映中西部结合带、山区、库区的农村变化和人与环境关系的变化,为典型山区的农业多功能转型发展方向提供科学依据。选取三峡库区腹地5个区县为研究区,通过定义“规模农地”相关概念,利用ArcGIS 10.2软件并结合SPSS、地理空间探测器等技术手段对规模农地的变化与机制进行分析。研究发现：规模农地的转移来源主要由耕地和灌木林地组成,除部分高山反季节蔬菜,规模农地的增长一般发生在低海拔地区,且在坡度30°范围内均有分布;不同类型的规模农地空间变化有所不同,但均与道路和乡镇级行政中心的关系明显。斑块水平上,高程、坡度等自然因素对规模农地的贡献相对较大;乡镇水平上以道路交通、农业人口密度等社会经济与人文因素驱动力为主;区域水平上,各区县的驱动因子影响力较研究区整体尺度更为显著。规模农地的变化与发展受多种因素驱动,但农业政策始终是各驱动因素的主导,不同水平的行为主体会促使规模农地发展趋向不同的方向,但原则上均受国家农业发展现状与政府政策导向影响。     

中国三峡库区土壤侵蚀及泥沙控制

三峡库区严重的土壤侵蚀与泥沙输移是三峡库区泥沙重要的来源之一,威胁三峡工程安全。坡耕地是三峡库区泥沙主要源地,占入库泥沙的46%;大规模的库区后靠移民工程引起的土地利用变化与山区开发及三峡工程建设过程的工程扰动加剧了土壤侵蚀与产沙。三峡工程建设及运行后引发的滑坡、泥石流等地质灾害将进一步增加入库泥沙量。为了有效控制三峡库区土壤侵蚀,减少水土流失,保护库区环境,从1989年开始以小流域综合治理为典型模式的水土保持工程在三峡库区广泛开展,有效控制了库区土壤侵蚀与泥沙输移。宜昌市夷陵区太平溪小流域综合治理模式是三峡库区小流域综合治理的成功模式,文章分析了其治理模式与水土保持及泥沙控制效益。应用水保法评价了三峡库区水土保持与小流域综合治理的减沙效益,并把评价结果与遥感监测分析法进行了对比分析,认为两种评价结果均在可接受范围。结果表明经过16年的水土保持与小流域综合治理,截至2005年三峡库区年均减少土壤侵蚀43.75–45.94×106 t ,减少入库泥沙12.25–12.86×106 t 。     

三峡库区耕地变化研究

三峡工程是世界性的伟大工程,三峡工程的兴建推动了三峡库区的经济发展.在三峡库区经济发展的过程中,耕地成为经济发展的重要资源.本文利用三峡库区1990~2004年的耕地面积和社会经济资料,采用统计分析与实证研究的方法,分析了三峡库区耕地变化的过程,了解库区耕地变化的驱动力,探寻了耕地数量模拟预测的新方法,为库区耕地的保护和经济可持续发展提供参考.结果表明：(1)三峡库区15年来耕地面积及人均耕地面积呈减少的趋势,不同的库区段也如此;(2)三峡库区历年耕地面积与对应年人均GDP的关系曲线呈倒"U"型,并且相关年份耕地的变化与GDP的变化不同步,呈现相对脱钩的状态,三峡库区耕地的变化与城市化的发展及退耕政策休戚相关;(3)在库区耕地模拟预测研究中表明,传统的多元线性回归分析方法的模拟精度不及BP神经网络的模拟精度,并利用BP神经网络预测了三峡库区2010年和2015年的耕地面积,其预测结果具有一定的合理性.     

三峡库区腹地土地利用动态演变路径分析————以奉节县为例

以三峡库区腹地奉节县为研究区,基于1980年、2000年、2010年和2020年4期土地利用数据,采用单一土地利用动态度、区域划分和土地利用模式划分等方法,从“全域?局域”的空间尺度分析奉节县土地利用动态变化过程,理清土地利用演变路径,并探究其驱动机制。结果表明：① 1980—2020年奉节县和各小区域的土地利用变化整体表现一致,有林地、园地和撂荒地面积持续增加,草地、灌木林地和耕地面积不断减少。② 奉节县全域土地利用演变整体趋向于生态保育型,各小区域则主要表现为单一的粮食供给型和生态经济合作型、粮食供给型和生态经济合作型综合发展、由粮食供给型向生态经济合作型逐渐过渡。③ 1980—2000年奉节县土地利用演变受自然、三峡工程建设、社会经济和政策等多因素共同作用,2000—2010年的土地利用主要受三峡工程建设、社会经济和政策因素综合影响,2010—2020年则主要受社会经济和政策因素双重制约。     

Spatiotemporal features of farmland scaling and the mechanisms that underlie these changes within the Three Gorges Reservoir Area

Journal of Geographical Sciences - Discussions regarding the functional transformation of agricultural utilization and the mechanisms that underlie these changes within the Three Gorges Reservoir...     

基于GIS的长江三峡库区滑坡影响因子分析

利用GIS技术和统计方法,对三峡库区选定的研究区域(面积4539km2)滑坡空间分布和地形、地质等滑坡内部因子之间相关性进行统计计算。在建立地质、地形数据库等滑坡因子空间数据库和滑坡空间分布数据库(数据比例尺均为1∶10000)基础上,从地形数据库提取25m分辨率DEM,再派生出高程、高差、坡度、坡向、平面曲率、剖面曲率等地形影响因子;从地质数据库提取地层和岩性组合影响因子。将各个定性的因子按一定规则进行重分类、转换为25m分辨率的栅格数据格式,在GIS中进行地图代数运算、统计计算滑坡和各影响因子相关性。结果表明,滑坡分布和Q4、J1x,J1z、S岩性岩组;90m以下、90～135m和135～175m三个高程带;15～20m局部高差;10°～25°坡度;北、南和西北方向及-1～1曲率范围等影响因子相关性等级都大于1,为滑坡发生的主要影响因子类属。研究的结果是进行滑坡易发性评价的基础,可以指导库区滑坡灾害管理、土地利用等。     

三峡库区湿地监测指标体系构建

三峡库区湿地是巨大的人工湿地,库区形成长江两岸长达数百千米与天然湿地季节相反的消落带湿地。为确保三峡水库的安全运营和库区生态安全,需要建立一套三峡库区湿地监测指标。依据三峡库区湿地的特殊性,探索构建一套包括水文、水质、气象、土壤、碳汇等监测内容的湿地监测指标体系,指标体系的建立对三峡库区湿地生态系统监测和保护具有一定的现实意义。     

重庆市三峡库区工业园区土地集约利用评价

通过对所选的6个样本园区,运用多因素综合评价方法计算相应的土地集约利用指数,对重庆市三峡库区工业园区土地集约利用指数进行研究.分析结果表明三峡库区内6个样本园区的土地集约利用指数差异较大,与重庆其他地区相比较,三峡库区生态经济区的土地集约利用指数最低.据此,提出提高重庆市三峡库区园区土地集约利用水平的建议.     

长江三峡库区草丛群落多样性的研究

通过对三峡库区草丛群落的初步调查,发现该地区灌丛现有20个群落类型,常见的班茅茅叶草丛群落、拟金草草丛群落、芒草丛群落、光叶里白草丛群落、香附子草丛群落,其丰富度指数、多样性指数相对较高,而小颖羊茅草丛群落、油芒草丛群落、金发草草丛群落、鸢尾草丛群落、牛鞭草草丛群落、马唐草丛群落、黄茅草丛群落、类芦草丛群落、斑茅草丛群落、瘦脊野谷草草丛群落丰富度适中;双花草草丛群落、狗牙根草丛群落、矛叶荩草草丛群落、白茅草丛群落、尼泊尔芒草丛群落的丰富度相对较低;草丛群落多样性在海拔梯度上未表现出明显的规律性,这可能与库区内强烈的人为干扰活动有关.     

近10年重庆市归一化植被指数变化分析

运用1 km分辨率经过Savitzky-Golay滤波技术平滑处理的SPOT/VGT数据,通过对1998~2007年的归一化植被指数(NDVI)时间序列数据、NDVI与气象因子的关系、10 a来NDVI变化率的空间分布以及NDVI与海拔高度的关系等进行分析,研究重庆市植被变化及空间分布情况。结果表明,重庆市NDVI年变化相对稳定,在空间上变化较大,东北及东南部分地区植被退化,而西部地区NDVI变化率增加,表明植被覆盖有所增多。另外引起NDVI时空变化的原因中,温度远大于降水量,海拔高度也与NDVI有较好的相关性。     

三峡库区重庆段水土流失的时空格局特征

在TM 解译的三峡库区重庆段1999 年和2004 年水土流失数据及相关辅助数据的支持下, 借助GIS 技术, 分析了研究区5 年来水土流失的时空演变及地理空间分异特征与规律。 研究结果表明: (1) 研究区水土流失总体呈现好转趋势, 极强度和剧烈水土流失面积下降变幅最大。(2) 水土流失主要分布在紫色土、黄壤、石灰(岩) 土、水稻土和黄棕壤分布区。(3) 水 土流失主要发生在受人类活动影响最为剧烈的旱坡地和疏林地。(4) 水土流失表现出明显的垂直分异特征, 主要集中于高程200~1500 m 的低山、丘陵地区。(5) 水土流失与坡度具有很好的相关性, 主要分布在15^o以上的陡坡地。(6) 水土流失与坡向分异无明显的相关关系。各坡向水土流失面积和强度分布基本相当。(7) 水土流失主要集中在300~320 和320~340 j.cm/hm². h 的降雨侵蚀力(R) 值分布区。剧烈水土流失与高降雨侵蚀力具有较好的对应关系。     

三峡库区地质背景对土壤元素分布的影响及地方病效应

利用多目标地球化学调查方法,通过野外实地调查、大面积系统采集土壤表层样品、测试分析、数理统计,探讨了三峡库区灰岩母岩区与泥岩母岩区两种不同母岩条件下土壤中52个元素的含量分布特征。结果表明:三峡库区灰岩母岩区土壤元素富集而泥岩母岩区土壤元素贫乏,As、Br、B、Sb、C、F、I、Li、Mo、CaO等元素在灰岩母岩区土壤中含量大于泥岩区2倍以上。泥岩母岩区土壤元素含量比灰岩母岩区高的元素仅有Ba、P、Sr、Na₂O、SiO₂。元素分布的差异与三峡库区的地氟病与克山病分布关系密切,地氟病高发区主要分布于灰岩母岩风化形成的高氟土壤区,克山病则主要发生于泥岩母岩风化形成的低硒土壤区。地质背景对地方性疾病具有明显的区域控制作用,研究成果为三峡库区农业及城乡的合理规划布局提供了参考依据。     

三峡库区优质柑橘产业带建设土地整理模式

以三峡库区优质柑橘产业带建设土地整理模式研究为目标,以重庆市万州区甘宁镇永胜等两个村土地整理项目（标准化柑橘园）为例,从工程、生物技术方面探讨了改土和配套农业产业化基础设施建设。研究表明：以三峡库区优质柑橘产业带建设目标的土地整理模式必须立足库区复杂多样的立地条件和生态一经济功能差异,配套服务早、中、晚熟不同柑橘品种产...