基于坡耕地与聚落空间耦合的三峡库区腹地奉节县人地关系研究

以三峡库区腹地奉节县的27个乡镇为例,应用网格分析技术,以1 km×1 km网格为单元,揭示了聚落与坡耕地资源之间的配置关系以及不同岩性区聚落—坡耕地耦合模式差异,并对研究区人地关系做了类型划分。结果表明:1奉节县27个乡镇聚落和坡耕地的空间分布表现出较强的空间趋同性,二者用地比、斑块等级大小高值都主要位于北部梅溪河河谷和中部长江河谷地区,低值主要分布于南部石灰岩地区;2坡耕地偏多型主要分布于砂岩区,坡耕地偏少型主要分布于石灰岩区,而坡耕地—聚落均衡型则表现出随机分布格局;3研究区坡耕地大量存在的原因主要归结于坡耕地基数大和坡耕地退耕难度大。受坡耕地分布的影响,坡耕地偏多型的土壤侵蚀较其他耦合类型严重;4 27个乡镇人地关系划分为人地矛盾突出型、人地矛盾较突出型、人地矛盾较缓和型和人地矛盾缓和型四种类型,而人地矛盾较突出类型所占比重最大,面临着退耕压力和耕地压力突出的双重问题。     

基于聚落地名的盐池县人地关系状况研究

采用统计法、分类法对盐池县聚落地名要素进行处理,提取主要地名类型,分析各地名类型所反映的人地关系。盐池县自然类聚落地名反映了聚落的选址与地形、水文密切相关;人文聚落地名方面,移民、经济、军事、政治地名综合反映人们生产、生活所处的人文环境。盐池县聚落地名是动态发展的,与人、地理环境构成地理环境-人-聚落地名系统,通过定性分析,这一地名系统揭示了盐池人地关系以稳定为主,但也存在人地关系紧张现象,北部风沙区人地矛盾还很突出。     

三峡库区坡耕地退耕与粮食安全的空间分异

坡耕地退耕还林还草作为生态环境建设的一项重要措施，已在全国逐步开展。坡耕地退耕使耕地数量减少，并影响到退耕地区粮食产量减少，尤其在坡耕地分布集中、交通不便地区的尤为突出。本文利用GIS技术对三峡库区坡耕地空间分布进行了分析，探讨了三峡库区坡耕地退耕后粮食安全隐患产生的原因，初步揭示了粮食供需矛盾的空间差异，并结合交通便利状况，划分粮食安全区、警戒区，危机区等三种不同类型的区域。     

苏中地区乡村聚落的格局特征及类型划分

以江苏中部地区2008年SPOT与TM的融合遥感影像为主要数据源,借助空间分析及聚类分析技术,以网格为单元,分析了苏中地区乡村聚落的格局特征,并对研究区的乡村聚落作了类型划分。结果表明,在规模上,研究区中部的泰州地区乡村聚落密度较低、聚落用地规模大,而其东西两侧的南通地区和扬州市附近地区的乡村聚落密度较高、用地规模较小。在形态格局空间分布上,形状复杂程度和破碎程度较高的乡村聚落位于泰州的南部和南通的沿海地区;而其他地区的乡村聚落形状复杂程度和破碎程度相对较小。在聚落空间邻近特征上,聚落间平均邻近距离的分析表明研究区中部乡村聚落分布较稀疏、离散,东西两侧聚落分布较密集;南通地区的聚落离水系平均距离东南部小、西部大,泰州地区的聚落离水系平均距离小,扬州地区的聚落离水系平均距离西部小、东部大;聚落与道路的空间邻近格局特征不是很明显,但大部分地区聚落至道路的平均距离较小,揭示研究区大多数乡村聚落对内对外联系比较便利。最后,通过系统聚类,并结合聚落的格局特征,将苏中地区乡村聚落划分为里下河湖荡型、沿江沿海滩地型和苏中平原型3种类型;里下河湖荡型为低密度团簇型,沿江沿海滩地型可划分为中密度弧带型和高密度条带型2种亚类型;苏中平原型可划分为低密度团块型、中密度宽带型及高密度散点型3种亚类型。     

现代人地关系与人地系统科学

人地关系地域系统理论系统提出30 a来,对促进地理学综合研究、学科建设和服务国家重大战略决策发挥了重要的科学支撑与导向作用。深入解析了人地关系地域系统理论的科学内涵及时代价值,诠释了现代人地系统的类型与环境,提出了"人地圈"与人地系统科学研究的主要内容和前沿领域。初步研究表明:①现代人地系统具有复杂性、地域性和动态性特征,人-地交互作用过程、格局及其综合效应正在发生深刻变化,地球表层人地系统成为现代地学综合研究的核心内容和重要主题。②科学认知和有效协调人地关系,亟需深入探究人地系统耦合格局与机理,探明人地关系地域系统类型、结构及其动力机制。依据城乡关系将人地关系地域类型划分为城市地域系统、城乡融合系统、乡村地域系统。乡村地域系统可细分为农业系统、村庄系统、乡域系统、城镇系统等子系统,分别对应于作土关系、人居关系、居业关系、产城关系。③现代人类活动强烈地作用于地球表层人地系统,形成了人地系统耦合与交互作用的地表圈层—"人地圈",其实质是现代人类活动与地表环境相互联系、耦合渗透而形成的自然–经济–技术综合体或人地协同体。④人地系统科学或人地科学是研究人地系统耦合机理、演变过程及其复杂交互效...     

陇中黄土丘陵区乡村聚落空间分布特征及其基本类型分析——以甘肃省秦安县为例

以甘肃省秦安县为例,基于GIS与统计分析方法,分析了县域乡村聚落空间分布的基本特征与乡村聚落的基本类型。研究结果表明:①秦安县乡村聚落密度较高且聚落空间分布极为分散;②乡村聚落的空间分布与海拔、坡度、河流等自然地理条件密切相关,聚落斑块随高程和坡度变化呈明显的正态分布,空间分布差异显著;③秦安县复杂多样的乡村聚落类型,与聚落的空间分布特征密切相关且存在明显的对应关系,大中型、集聚型、商品经济型和半商品经济型乡村聚落主要分布在河谷川道地区,而小型、分散型、传统农业型和劳务输出型乡村聚落主要分布在黄土丘陵山区。     

基于聚落演变的岩溶山地聚落体系空间结构整合——以后寨河地区为例

基于高精度遥感影像和实地调查数据,选择黔中高原的典型岩溶山地普定县后寨河流域,探讨了1963~2010年岩溶山地的聚落和人口变迁,建立了基于聚落规模等级发展变迁和人口密度空间分布的乡村聚落发展适宜性和聚落整治类型评价方法。研究区大聚落和较大聚落主要分布在耕地条件和交通条件较好的中部峰丛洼地区东、西两侧,人口密度高值中心对应的往往是大聚落等级。研究区聚落可划分为重点村镇型、优先发展型、有条件扩展型、限制扩展型和迁弃型5类。     

额济纳地区历史时期的农牧业变迁与人地关系演进

通过对额济纳地区历史时期的农牧业更替以及绿洲环境演变过程的认识, 综合其水系变迁、绿洲迁移、荒漠化过程和人类活动中心的转移等方面, 将该地区人地关系演进分为以下四个阶段: 汉代以前的生态自然平衡阶段, 人地自然和谐; 两汉至元代的生态失衡阶段, 人地矛盾加剧; 明清生态自然恢复阶段, 人地矛盾缓和; 近代生态环境恶化阶段, 人地矛盾尖锐。随科技水平提高, 人类对自然规律认识程度增强, 必将有利于促进人地矛盾的缓解, 最终达到人地协调发展的状态。     

元江干热河谷区坡耕地景观格局变化研究

基于元江干热河谷区1990年、2000年和2010年三期土地利用数据为基础,利用景观生态学原理选取8个景观指数,定量分析坡耕地景观格局的变化。结果表明:元江干热河谷区坡耕地面积大、比例高,退耕还林还草工程成效显著,2010年坡耕地的空间分布格局接近于1990年。坡耕地向坡度小的区域扩张,25°以上的陡坡耕地面积变化不大。500~800 m的海拔范围坡耕地分布面积最广,且斑块最为复杂和破碎。距离河流越近坡耕地分布面积越大、坡耕地斑块越破碎。     

云南省掌鸠河流域近300年来聚落空间演变

研究聚落在山地中的空间演变过程对探讨历史时期山地的土地利用变化和人地关系具有重要意义。以云南省掌鸠河流域为研究区,综合利用地名志资料、历史文献资料和田野调查资料等建立聚落信息数据库,重建了流域内近300年来聚落的分布格局和演变进程。研究表明：在时间上,近300年来掌鸠河流域聚落的发展可分为缓慢增长阶段（1701-1800年）、高速增长阶段（1801-1950年）和缓慢增长阶段（1951-2000年）。在空间上,中下游河谷地带始终是聚落密度最大的区域,并呈现出由中下游向中上游,再由中上游向中下游,由河谷向两侧边远山区扩展的趋势。影响山地流域聚落演变的主要因素中,高程2200 m和2500 m、坡度20°是聚落扩展的重要界限,人口数量的增长是聚落数量增加和空间扩展的主要驱动力,少数民族的迁移与定居增强了聚落分布的垂直性特征。     

应用EUROSEM模型对三峡库区陡坡地水力侵蚀的模拟研究

三峡库区坡地资源被广泛利用,但水土保持措施没有被很好地利用。坡地,尤其是陡坡地是库区主要泥沙来源,因此,有效评估土壤侵蚀风险、预测径流和侵蚀速率以及选择合理的水土保持措施在该地区显得非常必要。EUROSEM模型是动态分布式模型,可以在单独地块或小流域中预测水力侵蚀强度,其特点比较适合库区土壤侵蚀预测预报。本研究以在三峡库区秭归县王家桥小流域水土保持试验站的标准径流小区的人工降雨资料为基础,应用EUROSEM模型模拟陡坡地中的侵蚀状况。模拟结果表明,EUROSEM对人工降雨中径流模拟效果较好,但对土壤流失的模拟效果相对较差,更精确地模拟库区陡坡地的土壤侵蚀状况则需要作进一步的研究     

三峡库区山区传统农业生态系统转型

三峡库区是集农村、山区、移民区为一体的典型生态脆弱区,研究其传统农业生态系统的变化对于库区的农村发展与乡村振兴具有重要意义。通过“理论分析—实证研究—趋势预测”的研究框架,以草堂溪流域为例,利用2012-2017年的Quick Bird高分遥感影像结合自然资源要素与农户行为从空间尺度上人地关系变化角度出发对三峡库区山区传统农业生态系统的转型及趋势进行解析。研究发现：① 利用100 m间隔范围的缓冲环将三峡库区的农业生态系统模式分为高低低、高低高、低高低与低低高4种类型,不同模式分别代表三峡库区不同的农业发展阶段,揭示了库区传统农业生态系统由传统耕作方式向现代农业转型的趋势。② 库区的农业生态系统正逐步由传统的耕作区域内粗放利用的纯农生计方式,通过坡耕地撂荒、经果林种植等生态恢复方式,向聚落周边300 m范围内种植结构合理化、物种多样化的集约利用方式转型。③ 以农户与坡耕地等系统要素为代表的三峡库区传统农业生态系统正在发生转型。其中坡耕地多由生产功能主导向生态与经济功能并重转变,农户生计方式趋于多样化,聚落系统生态活力逐渐增强,且农业生态系统转型的变化范围基本由高海拔山地区域向河谷平坝区迁移。此外,尽管在数据时限方面存在不足,但研究结果对于库区乡村土地利用、山区水土流失治理及农村人居环境改善均有启示意义。     

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。     

三峡库区山区农业生态系统转型

The Three Gorges Reservoir Area(TGRA)is typical of an ecologically vulnerable area,comprised of rural and mountainous areas,and with high immigration.Because of its economic and ecologic importance,studying the traditional agroecosystem changes in the TGRA is key to rural development and revitalization.In this study,we apply a framework of theoretical analysis,empirical study,and trend prediction to the Caotangxi River watershed within the TGRA.Using QuickBird high-resolution remote sensing images from 2012 to 2017 to evaluate natural resources and farmers’behavior,we analyze the transition and trends in the traditional agroecosystem in mountainous areas of the TGRA at spatial scale of the man-land relationship.We find that the agroecosystem in the TGRA can be divided into four modes using 100 m interval buffer rings:high-low-low,high-low-high,low-high-low and low-low-high mode where the different modes represent the agricultural development stages in the TGRA.Furthermore,the traditional agroecosystem in TGRA,represented by system elements such as farmers and sloping farmland,is transforming to accommodate the diversification of farmer livelihoods.For example,sloping farmland,which was dominated by a production function,now has equal emphasis on ecological and economic functions.Spatially,the range of the agroecosystem transition has migrated beyond high mountain areas to flat valley areas.Generally,this study provides an overview of land use in rural areas,controls on soil and water loss in mountainous areas,and better rural living environments in the TGRA.     

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。     

Dynamic changes and transitions of agricultural landscape patterns in mountainous areas: A case study from the hinterland of the Three Gorges Reservoir Area

Analyzing the agricultural landscape patterns in mountainous areas is critical to clarify the dynamic changes and development direction of agricultural landscapes. This also plays a significant role in the rational planning and management of agricultural land. A theoretical framework for agricultural landscape pattern transitions in mountainous areas is proposed to fill the gap of current research with an empirical study in the Caotangxi Watershed, Three Gorges Reservoir Area (TGRA), China. The transition characteristics of agricultural landscape patterns from 2000 to 2018 as represented by sloping farmland, abandoned land, and orchards are analyzed from a holistic-local perspective. The results indicate that the orchards expanded along river valleys, and abandoned land expanded at high elevations, which led to reduced sloping farmland. This phenomenon gives regional landscape differences at the holistic and local levels. Namely, it enhances the region’s holistic landscape diversity but causes fragmentation and aggregation of landscape patches in local areas. The agricultural landscape pattern transitions within the farming range in the study area are manifested primarily in four modes: sloping farmland-orchard conversion type (FOCT), comprehensive conversion type (CCT), partially abandoned type (PAT), and wholly abandoned type (WAT). Each transition mode reveals different development stages of the mountainous agricultural landscape patterns. In general, the agricultural landscape pattern transition is driven by socioeconomic factors in mountainous areas of the TGRA and is bidirectional. This attribute is expressed as the transition from the traditional grain-planting landscape with an even distribution to the eco-economic win-win orchard in valleys and transitions from sloping farmland to abandoned land in high-elevation areas. Overall, the results of this study reveal the uniqueness of agricultural landscape pattern evolutions in China’s mountainous areas in recent decades, which has enlightened the in-depth understandings of rural land use and agricultural ecosystems in mountainous areas of the TGRA, as well as improvements in rural developments and ecological environments.     

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.     

基于脱钩模型的湖北省乡村人—耕—居变化关联模式分析

乡村人口、耕地和居民点(人—耕—居)是农村社会经济发展的核心要素,其变化反映了农村特定时期的人地关系。该文综合运用热点分析和脱钩模型,探讨2009-2017年湖北省县域乡村人—耕—居动态演化特征和时空关联模式,揭示乡村人—耕—居发展的内在关系与规律。结果表明:1)湖北省乡村人—耕—居整体以“人减耕减居增”变化为主,空间上未呈现典型的高低值集聚特征,但武汉市及其周边区域是人口和居民点变化的冷热点集聚区。2)强复钩和衰退复钩分别是湖北省乡村人口与居民点变化及人口与耕地变化的最主要类型,农村居民点粗放利用趋势明显,城镇发展与耕地保护的矛盾依然突出。3)湖北省县域乡村人—耕—居变化共有7种时空关联模式,不同类型分布体现了城镇化和社会经济发展的地域分异性,人—居强复钩与人—耕衰退复钩组合是最主要类型,湖北省县域多数乡村发展尚处于快速城镇化的自然衰退期。研究成果有助于深入理解快速城镇化期乡村人地关系,能够为乡村振兴分类、分标准施策提供借鉴。     

近10 年来长江口水下三角洲的冲淤变化 ——-兼论三峡工程蓄水的影响

根据对近10 年来长江入海泥沙量和河口冲淤的对比分析, 探讨水下三角洲冲淤对长江入海泥沙锐减以及三峡工程运行的响应。结果表明: (1) 三峡水库蓄水导致长江入海泥沙减少1×10⁸ t/a 量级; (2) 1995-2000 年、2000-2004 年和2004-2005 年研究区淤积(冲刷) 面积分别占75.5% (24.5%)、30.5% (69.5%) 和14% (86%), 垂向冲淤速率(负为冲刷) 分别为6.4 cm/a、-3.8 cm/a 和-21 cm/a。(3) 由于地形和水动力的变化以及工程的影响, 研究区内冲淤对河流来沙减少的响应存在显著空间差异。结论包括: 三峡水库蓄水加剧了长江入海泥沙的减少; 入海泥沙的锐减是水下三角洲从淤积为主向侵蚀为主转变的主要原因。随着水库拦沙能力的增强等流域人类活动的影响, 长江入海泥沙将进一步下降, 河口口门区的冲刷可能加剧, 值得有关部门重视。