兰州新区建设用地生态适宜性评价

在地理信息技术的支持下,修正单纯的权重叠加法,采用潜力-限制性分析法分析了兰州新区建设用地的生态潜力和生态阻力,对其生态适宜性做出科学评价,得到兰州新区可用作建设用地的理想区域。结果表明：（1）兰州新区建设用地开发的生态潜力总体以一级为主,二级次之,三级和四级区所占比重较小;（2）一级生态阻力主要分布在新区南部山地,主要表现为地形复杂、工程地质条件差、地质灾害发生频繁等;（3）兰州新区建设用地生态适宜性达一级的面积所占比重最大,为39 425.91 hm²,占新区总面积的48.91%。三级适宜区面积最小,仅为6 513.2 hm²,占新区总面积的8.08%。对应于生态适宜性评价结果,兰州新区土地应用可划分为集中建设区、重点开发区、限制建设区和禁止建设区。其中,集中建设区和重点建设区应为兰州新区建设用地开发的理想区域。     

基于GRNN模型与邻域计算的低丘缓坡综合开发适宜性评价——以乌蒙山集中连片特殊困难片区为例

土地资源是最重要的自然资源,低丘缓坡开发能够为土地资源紧张地区产业发展提供重要的资源保障,而土地开发适宜性评价则是开展低丘缓坡综合开发利用的基础性工作,其核心在于综合评定低丘缓坡未利用地开发的适宜类型及其程度。以乌蒙山集中连片特殊困难片区为例,本研究在明确界定低丘缓坡范围的基础上,构建了低丘缓坡耕地、建设用地开发适宜性评价指标体系并基于GRNN模型划分土地开发适宜性等级;重点关注集中连片土地开发的规模化效益,采用邻域算法对研究区低丘缓坡综合开发适宜性进行评价。研究结果表明,乌蒙山片区低丘缓坡土地开发潜力巨大,耕地、建设用地开发单宜区面积分别为31.37 万hm²和3.84万hm²,其中多宜区面积达1.79 万hm²;而考虑同现有用地类型及土地开发类型的空间邻接关系,基于规模效益原则综合权衡,多宜区中0.84 万hm²更适宜开发为耕地,0.69 万hm²更适宜用于建设用地开发,0.26 万hm²因空间孤立而不作为土地开发区;综合开发适宜性评价确定耕地、建设用地开发区面积分别为27.68 万hm²和2.21 万hm²。研究结果对于乌蒙山片区低丘缓坡综合开发具有重要的实践指导意义。     

甘肃省荒漠化宏观监测研究

"甘肃省荒漠化宏观监测研究"是全国荒漠化监测的组成部分。文章依据联合国《荒漠化防治公约》中有关规定,结合《全国荒漠化监测技术方案》,首次划定了荒漠化气候类型区,确定了甘肃省荒漠化潜在发生范围;应用先进的"3S"技术与抽样理论相结合的调查方法,对荒漠化本底现状与演变动态进行了全面评价;首次查清了全省荒漠化(风蚀、水蚀、盐渍化)的有关翔实数据并进行了程度分级。结果表明:①甘肃省荒漠化潜在发生范围为2300万hm²,占省实际管辖面积的50.57%,荒漠化土地面积17784918.25 hm²,占荒漠化潜在发生范围的77.33%,占甘肃省实际管辖面积的43.73%。@荒漠化土地按程度划分:轻度荒漠化面积1777482.86 hm²;中度荒漠化面积5464505.98 hm²;重度荒漠化面积5862203.28 hm²;极重度荒漠化土地面积4680726.13 hm²。③荒漠化土地面积按气候区分:干旱区9919533.90 hm²;半干旱区6320399.25 hm²;亚湿润干旱区1544985. 10hm²。④荒漠化土地按类型划分:风蚀荒漠化14290986.25 hm²;水蚀荒漠化2806446.45 hm²;盐渍荒漠化687485.15 hm²。⑤甘肃省沙化土地总体呈蔓延趋势。本监测期沙化上地总面积为1113.4万hm²,占监测总面积200554.0 km²的 55.52%,较1994年增加了18491.32hm²,每年增加37898.26hm²,年递增率为0.34%。     

海南岛土地生态适宜性评价

以海南岛为例,在区域层面上选择高度、地形坡度、土地覆被等影响工业用地的关键因子,构建工业用地的生态适宜程度评价模型,并在G IS技术支持下进行工业用地生态经济适宜性评价,为将来区域工业开发区及重点工业项目布局提供依据。结果表明:海南工业用地生态适宜性呈现出由中部山地向四周逐渐增强,限制利用区占25%,不适宜利用区占28%,基本适宜区占41%,优先利用区占5%。其中优先利用区主要分布在西部和北部沿海地带,海口、儋州和东方及其连线一带应成为海南省未来工业用地布局的重点区域。     

重庆两江新区低丘缓坡开发建设生态适宜性评价

低丘缓坡土地开发建设是协调城镇化和生态保护的重要途径。以重庆两江新区为例,首先界定研究区低丘缓坡土地评价范围,提取低丘缓坡土地面积共为531.66 km²。然后以生态保护为基本目标,从自然禀赋、区位条件、生态环境3个角度选取10个指标,应用生态适宜度模型建立低丘缓坡土地开发建设生态适宜度等级空间格局。结果表明：① 低丘缓坡土地开发建设单因子生态适宜性等级差异较大,其中自然禀赋和生态环境的生态适宜度等级以中高等级为主,区位条件的生态适宜度等级以中等级为主。② 研究区综合生态适宜度等级以中等级为主,以复盛、石船、鱼嘴和龙兴等地为集中适宜开发建设区。③ 通过综合生态适宜度等级与土地利用总体规划数据的叠加分析,将研究区划分为四类建设区。优先开发区面积为80.43 km²,集中在西部河流两岸附近1000 m和东部槽谷地区;一般开发区面积为157.26 km²,主要位于西部河流两岸250~350 m地带和铜锣山两侧槽谷地区;限制开发区面积为201.74 km²,集聚在中部400~450 m台地区;禁止开发区面积为92.22 km²,以“四山”地区为集中区。研究结果为低丘缓坡土地开发建设过程中经济发展和生态保护“双赢”策略的制定提供科学依据。     

基于GIS的南方丘陵生态脆弱区土地利用适宜性研究——以衡阳盆地为例

选择了土壤、气候、地形、水文和交通5类11个指标,建立了适用于南方丘陵区的土地适宜性评价指标体系;采用专家打分和层次分析法确定指标权重,并应用GIS技术建立了衡阳盆地的土地适宜性评价模型,对衡阳盆地耕地、林地和建设用地的土地利用适宜性进行了评价.结果表明:耕地适宜性以临界适宜性和一般适宜性为主,耕地不适宜区面积占研究区总面积的49.63%,主要分布在山区;建设用地高度适宜区面积占研究区总面积的5.32%,建设用地不适宜区域分布和数量与耕地不适宜区域分布和数量大致相当;林地适宜性整体较高.通过对比分析评价结果和基于TM数据提取的土地利用现状发现:现有耕地的适宜性以临界适宜和一般适宜类型为主,不适宜区域占耕地总面积的10.56%,主要分布在衡南县东部和西部以及衡阳县南部区域;现有建设用地整体适宜性较高,且分布集中,主要位于衡阳市区.据此提出衡阳盆地土地资源可持续发展对策.     

甘肃省玛曲县土地沙漠化发展及其成因分析

利用遥感和GIS空间分析技术,以多期遥感数据为主要信息源,对甘肃省玛曲县土地沙漠化进行监测,在此基础上进行沙漠化成因分析。研究结果表明,1975-1990年研究区沙漠化处于强烈发展阶段,沙漠化土地面积增加了44 093.8 hm²,其中流动沙地、半固定沙地、固定沙地面积分别增加了39.9 hm²、27 702.7 hm²、16 351.2 hm²。1990-2000年沙漠化程度加剧,沙漠化总面积增加了142.4 hm²,其中流动沙地和半固定沙地分别增加了200.1 hm2、326.6 hm2,而固定沙地面积减少了384.3 hm²。2000-2005年玛曲县沙漠化发生逆转,沙漠化土地面积减少了3 226.2 hm²。分析表明,长期过度放牧,气温显著升高,人类不合理的活动和鼠虫害的泛滥是造成玛曲县土地沙漠化的主要原因。     

绿洲农区土壤生产潜力初步研究——以河西走廊临泽样区为例

根据"中国土壤系统分类中基层分类研究"的要求,以河西走廊临泽样区为例,在前人研究资料的基础上,对河西走廊临泽样区耕地以土系为单元,进行了土壤生产潜力综合评价和初步研究,并得出结果:高潜力地,包括兰家堡系、倪家下营系,面积为8 936.582 hm²,占样区土地总面积的27.33%;低潜力地,包括东三村系、盘石营系、化音系、曹家庄系和五三村系,面积为2 483.251 hm²,占样区土地总面积的6.21%。     

海岸带土地利用适宜性评价——以杭州湾南岸为例

位于海域—陆域系统交叉和相互作用的海岸带,其土地利用受到自然和人文的多因素共同影响.进行海岸带土地利用适宜性评价对于经济发展迅速的海岸带土地资源的合理配置和开发利用具有重要意义.以2010年杭州湾南岸土地利用数据为基础,利用LandUSEM模型,依据土地利用类型与评价因素不同等级组合的频繁度进行土地利用适宜性评价,计算不同土地利用单因子适宜度及综合适宜度.结果表明:①中等适宜以上占总区域的73.15％,近四分之一位于临界适宜及以下.这说明杭州湾南岸土地利用适宜性较好,各适宜性等级分异情况明显.②杭州湾南岸土地利用适宜性具有较明显的空间分布特点,且余姚、慈溪岸段适宜性情况较镇海岸段好.镇海岸段的中等适宜与非常适宜区面积比例大于余姚和慈溪岸段,临界适宜以上区域面积远小于余姚和慈溪岸段,这与当地的工业结构有关.③各土地利用类型开发程度较适宜,96.45％的城乡建设用地处于临界适宜以上,其中临界适宜占70.91％;89.31％的滩涂用地位于临界适宜以上,且80.72％为非常适宜,可开发潜力大,可将滩涂用地适当适时地转化为农用地或城乡建设用地,以满足区域内经济发展的需求用地.     

基于生态位理论的多模型秦岭山区建设用地适宜性评价——以商洛市商州区为例

借助生态位理论,利用地形条件、生产条件、生活条件以及生态条件等17个适宜性评价因子构建秦岭局部山区建设用地适宜性评价指标体系,采用广义相加模型(GAM)、人工神经元网络(ANN)、随机森林模型(RF)以及最大熵模型(MaxEnt),分别对商洛市商州区建设用地适宜性进行评价,最后以AUC值(ROC曲线下面积)为权重集成4个模型的模拟结果,定量评价商州区建设用地适宜性。结果表明:商州区最适宜建设用地面积为118.32km2,占研究区总面积的2.47%,说明该区适宜建设用地开发的土地相对较少;低适宜建设用地面积为297.73km2,占研究区总面积的7.26%,可以适度进行开发。生态位模型为秦岭山区建设用地适宜性评价提供了新的方法与途径,也可为当前区域建设用地优化布局提供理论基础。     

基于GIS和元胞自动机的玛纳斯河流域典型绿洲景观格局优化

近几十年来,玛纳斯河流域以耕地面积过度扩张、山区林地与草地退化为代表的一系列不可持续的发展方式已对区域生态安全和土地可持续利用构成了威胁。通过利用遥感影像与GIS方法,以沙湾县和农八师垦区为研究区,定量评价了区域土地利用的空间适宜性,并将其与国家退耕还林还草政策作为主要约束条件,建立元胞自动机模型对研究区景观格局进行了空间优化。结果表明：（1）1976-2012年,研究区耕地面积显著扩张,增加的耕地主要由未利用地、草地和林地转换而来;林地面积净减少幅度达65.90%,转出林地中有58.33%转换为耕地;草地净面积在研究时段内虽略有增加,但仍有6.352×10⁴ hm²的草地转换为耕地,占草地转出总面积的66.03%;（2）耕地、林地和草地适宜性等级处于I级（很适宜）和Ⅱ级（适宜）的面积分别占研究区总面积的79.74%、70.23%和59.82%;（3）优化后,区域内耕地、林地和草地三者的比例由原来的6.04∶0.39∶3.57调整为4.03∶0.99∶4.98。优化结果在一定程度上减缓了耕地的扩张,提高了林地、草地所占比例,有利于该区域绿洲生态系统的稳定性和社会经济可持续发展。     

生态政策驱动下的内蒙古自治区杭锦旗土地利用及生态系统服务价值变化

基于1989、2001、2013年的遥感影像解译数据,采用生态系统服务价值评估方法,对生态政策实施前(1989—2001年)及实施后(2001—2013年)的内蒙古自治区杭锦旗土地利用及生态系统服务价值变化进行了对比分析。结果表明:生态政策实施后杭锦旗林地面积变化量为12.84×10⁴ hm²,高于实施前的0.24×10⁴ hm²;沙地面积变化量为-7.20×10⁴ hm²,高于实施前的-0.27×10⁴ hm²。生态政策实施后土壤形成与保护功能的生态系统服务价值增加4.22亿元,高于实施前的0.20亿元;水源涵养功能的生态系统服务价值增加3.43亿元,高于实施前的2.19亿元;总生态系统服务价值增加23.82亿元,高于实施前的5.61亿元。通过实施生态政策,杭锦旗土地利用结构得以优化,生态系统服务价值得以提高,水土保持能力得以增强。但水域退化、耕地转换合理度较低等问题仍有待解决,论文对此也提出了相应的对策建议。     

基于生计转型的中国农村居民点用地整治适宜区域

理论解析以非农就业程度表征的农户生计转型和以人均农村居民点用地面积度量的农村土地利用特征的相互关系,应用GIS技术和空间自相关分析方法研究中国县域尺度农户生计转型的存在性、拐点值及其主导下的农村居民点用地整治适宜区域,为规范推进农村居民点用地整治与重构乡村地域的可持续性提供决策参考。结果表明,农户非农就业程度与人均农村居民点用地面积存在倒U型规律;资源禀赋、经济发展阶段、地形等外部因子影响农户生计与农村土地利用的相互关系;控制资源禀赋、地形等外部因子作用的农户非农就业程度拐点为38.36%,结合人均农村居民点用地规模,可将中国县域划分为适宜程度依次递减的优先整治区、优化调整区、适度挖潜区与限制整治区等4 种类型区;最后,提出了切实反映农户生计特征的区域农村居民点用地整治政策建议。     

托木尔峰国家级自然保护区土地利用/覆被生态服务价值变化分析

参照中国陆地生态系统服务价值当量,结合研究区不同土地利用∕覆被类型的生物生产量,研究各土地利用/覆被类型的生态服务价值变化。结果表明：① 1989-2014年,冰川面积增长27.63%,草地增长35.69%,水体减少55.43%,荒地减少13.81%,林地减少9.87%;1989-2002年的区域综合动态度为0.72%,2002-2014年的为0.62%。② 保护区的生态服务价值为52.31×10⁸元/a,突出了保护区重要的生态地位。在保护区11项生态服务功能中,水文调节和水资源供给生态服务功能价值最高,食物和原料生产生态服务功能价值较低。③ 1989-2014年生态服务总价值量降低31.49%,其中冰川和草地的总价值量持续增长27.63%和35.70%,水体和荒地的持续减少55.43%和13.81%,林地的先减22.13%,后增15.75%。在价值构成比例上,1989年水体占主要地位,2014年冰川占主要地位。     

宁夏中部干旱带生态移民过程生态风险时空分异——以红寺堡区为例

生态移民过程具有规模性、集中性等特点,其对安置区土地利用产生最直接的变化,理论上具有显性或潜在的生态风险。以我国最大的生态扶贫移民集中区-宁夏红寺堡区为例,以1995年、2005年和2015年三期遥感数据为基础,综合运用景观格局指数、生态风险指数、空间分析法构建生态风险指数,利用ArcGIS空间分析功能对研究区生态风险的时空变化特征进行分析。结果表明：1995-2015年间安置区景观格局发生较大的变化,草地面积减少29 744.04 hm²,耕地、林地、水域以及建设用地面积分别增加了18 979.73、4 167.343 6、672.193 3、4 314.280 6 hm²,沙地和未利用地变化幅度较大,但其研究始末面积变化不大。研究区景观生态风险空间分布变化明显,且呈现出由集中连片式分布转向零散式的多核地域分布的变化格局,其中高度风险区主要分布在柳泉乡的东北角、小罗山西麓地区以及大河乡的中部和西南部,较高风险区在安置区北部地区以及大河乡的中西部地区分布较为广泛,较低和低度风险区则主要分布在罗山周边地区、柳泉乡的东南部、太阳山镇的西南部以及红寺堡镇的南部等地区。研究期间安置区高生态风险区面积大幅度减少,较高风险区和低度生态风险区面积不断增加,因此生态风险总体呈减弱趋势。安置区生态风险值呈现出显著的空间正相关关系,在空间上存在着空间集聚效应,说明安置区生态风险时空分布与人类活动、土地利用强度之间关系密切。     

塔里木河流域土地开发的生态响应研究

60 a来塔里木河流域耕地面积净增100×10⁴ hm²,在流域内部形成众多生态环境安全问题。通过选取水资源生态环境指数、社会生态环境指数和生态环境压力指数,运用ESDA空间分析方法和GWR模型对塔里木河流域35 a间土地开发与生态时空演变特征和空间响应关系进行研究,构建"土地开发-生态风险预警"模型,得出以下结论：1980-2015年克孜勒苏州和喀什地区生态等级正向转移比例较大,有84.86%的比例由较低等级（I）正向转移为低等级（Ⅱ）;和田地区的克里雅河流域,阿克苏北部区域以及塔里木河末端且末县等级退化严重,负向转移比例23.46%。和田、阿克苏、喀什地区每增加1.0×10⁴ hm²未利用地开垦规模,综合生态环境分值下降0.60到0.35,而克孜勒苏州则上升1.3~2.1;上游喀什与中游阿克苏两地区每1.0×10⁴ hm²生态退耕,每年将分别化解32.06×10⁴ t和15.60×10⁴ t化肥污染压力。阿克苏地区与巴音郭楞州土地开发生态风险达到环境资源承载力指数的75%以上,预警程度超过Ⅱ级,而克孜勒苏州土地开发处于生态安全范围。每1.0×10⁴ hm²未利用土地开发,全流域风险指数增长均值为0.003 4,下游巴音郭楞州在增加15×10⁴~20×10⁴ hm²耕地后,生态风险将逼近并超过环境预警界限,上游克孜勒苏州将在15 a之后进入中度警告阶段。     

基于FAO-GAEZ模型的中国马铃薯县域种植空间布局优化

马铃薯“主粮化”战略要求在不挤占三大主粮的前提下提升国家马铃薯种植面积和产量。已有关于马铃薯种植空间布局的研究缺少定量支撑的相关优化证据。本文结合统计数据分析中国马铃薯的消费结构及其消费量的变化趋势,应用ARMA模型预测中国2022—2040年马铃薯年均需求量。结合耕地空间分布数据和马铃薯县域种植面积数据,应用GAEZ模型以适宜性等级作为优先级对未来中国马铃薯种植布局进行县域尺度空间推演,提出未来中国马铃薯县域尺度的种植空间布局优化方案。结果表明：① 1961—2019年,中国马铃薯的总消费量由1290万t增加到了9152.5万t,其中食用消费结构变化最为显著。② 2022—2040年,中国马铃薯年均需求量为1.10亿t,基本适宜及以上程度马铃薯种植区域共计5423万hm²,种植其中532万hm²可满足相应消费需求。③ 基于适宜度指数的未来中国马铃薯最优生产布局为东北一季作区、华北一季作区、西北一季作区和西南一二季混作区（包含55个县级区域）。建议坚持整体推进与重点突破相统一的原则,推动马铃薯种植布局优化升级。研究结果能够为中国粮食安全政策制定和马铃薯种植空间布局提供理论参考。     

基于土地利用变化情景的生态系统碳储量评估——以太行山淇河流域为例

区域土地利用变化是导致生态系统碳储量变化的主要原因,影响其碳源、碳汇效应,但以往结合时空尺度探讨流域未来土地利用变化对生态系统碳储量影响的研究尚不多见。以太行山淇河流域为例,分析2005-2015年土地利用变化,采用Markov-CLUE-S复合模型预测2025年自然增长、耕地保护及生态保护情景下的土地利用格局,并基于土地利用数据,运用InVEST模型的碳储量模块评估2005-2015年及未来不同情景下的生态系统碳储量。结果表明：① 2015年淇河流域生态系统碳储量和平均碳密度分别为3.16×10⁷ t和141.9 t/hm²,自2005年以来分别下降0.07×10⁷ t和2.89 t/hm²。② 2005-2015年碳密度在低海拔区域以减少为主,在高海拔区域增加区与减少区比例相当,淇河中下游地区建设用地的大肆扩张以及上游林地的退化是导致碳密度下降的主要原因。③ 2015-2025年自然增长情景下碳储量和碳密度下降仍较明显,主要是低海拔区域固碳能力的减弱;耕地保护情景减缓了碳储量和碳密度的下降幅度,主要是由于低海拔区固碳能力的增强;生态保护情景下,碳储量和碳密度显著增加,分别达到3.19×10⁷ t和143.26 t/hm²,主要发生在海拔高于1100 m的区域。生态保护情景能够增强固碳能力,但不能有效控制耕地面积的减小。因此,研究区土地利用规划可统筹考虑生态保护和耕地保护情景,既能增加碳汇,又能保障耕地质量和粮食安全。