黑河中游耕地多功能性时空变化及权衡

耕地具有粮食生产、生态维持、社会保障、景观游憩等多种功能,是保障人类粮食安全与社会经济发展的重要土地利用方式.本文以黑河中游为研究区,融合基础地理信息数据、社会经济统计数据、遥感数据和兴趣点(POI)数据等多源数据,构建耕地多功能性评价指标体系,揭示耕地功能权衡与协同关系的时空分布格局与变化特征,并通过聚类分析划分耕地功能类型区,对耕地保护与管理提出建议.结果表明:(1)黑河中游的耕地多功能性存在明显空间异质性,耕地功能高值区主要分布在中部走廊平原,低值区则以南部祁连山向走廊平原过渡带为主;(2)黑河中游大部分耕地的生产功能、生态功能和生活功能三者之间有显著的协同关系,并表现出集聚性特征,而表现出此消彼长的权衡关系的耕地面积比例较小;(3)根据耕地主导功能划分出中部平原优势生产区、祁连山生态保障区、南部沿山劣势区和北部荒漠劣势区4个功能区,进而提出耕地保护与利用的对策建议.     

江南丘陵区农村居民点多功能空间特征与分区优化

以江西省万年县为研究区,通过构建农村居民点多功能评价指标体系,运用全排列多边形综合图示法、Spearman相关分析、空间自相关分析和显示性比较优势权重指数等方法,分析农村居民点多功能空间特征,并开展综合功能分区,得到如下结论:1)万年县呈现“生活功能和生产功能为主,生态功能次之”的特征,在空间上具有异质性;2)农村居民点多功能之间存在复杂的相互作用关系,生活功能与生产功能之间的协同作用关系尤为显著;3)基于“分区+修正”的方法,在协同发展、功能主导和绿色振兴的不同目标导向下将万年县划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ类区域。在农村居民点主导功能的基础上,根据功能之间的相互作用关系,划定综合功能区是优化乡村的有效路径,对乡村可持续发展具有重要意义。     

宁夏生态功能区划研究

运用GIS技术,采用定性与定量相结合的方法,对宁夏生态环境现状、生态环境敏感性和生态服务功能重要性进行了分析评价,形成了宁夏生态功能区划方案,将宁夏生态环境划分为3个生态区,10个生态亚区,37个生态功能区．根据不同生态功能区特点,确定了区域生态环境特征、生态系统服务功能重要性与生态环境敏感性空间分异规律,提出了保护时策,对维护区域生态安全、促进社会经济可持续发展提供了科学依据．     

河南省耕地多功能时空演变及耦合分析

耕地在保障国家粮食安全、维护社会稳定以及促进社会经济健康发展方面起着举足轻重的作用.以河南省18地级市为研究单元,基于2004-2016年河南省社会经济统计数据,构建耕地功能评价指标体系,分析河南省耕地功能演变的时空特征,并利用耦合动态度模型探索耕地各功能之间耦合关系的演变.研究结果表明:①2004-2016年,河南省耕地经济功能、社会功能及生态功能均呈现下降趋势,社会和生态功能下降幅度显著.②河南省耕地各功能空间变化差异性显著.耕地经济功能增强地区主要集中在河南省经济欠发达地区,其中三门峡的经济功能增强最快;河南省各市耕地社会功能变化率以负增长为主,增强区位于豫西的济源、焦作、三门峡和豫中的许昌和漯河;2004-2016年河南省耕地生态功能持续减弱,生态功能增强快速地区基本处于豫西地区,豫北和豫东地区生态功能持续弱化.③河南省各市耕地经济、社会和生态功能耦合度大部分位于磨合和成熟阶段,郑州、济源和商丘耕地功能耦合度呈下降趋势;耕地功能协调度全省呈现低值集聚,基本处于过渡协调阶段,各地市耕地经济、社会和生态功能发展协调性差.     

乡村三生功能耦合协调时空格局演化及影响因素分析——以河南省县域为例

伴随城市扩张对乡村地域的不断渗透，乡村功能发生显著变化，提升乡村三生功能的耦合协调程度对村镇空间格局优化、乡村转型发展和乡村振兴战略实施具有重要意义.以河南省为例，结合国土空间规划“三生空间”理论，定量测算2010、2015年和2019年河南省县域单元的乡村三生功能.采用耦合协调度模型分析三生功能的相互作用和时空演化特征，并且引入地理探测器模型分析耦合协调的影响因素.结果表明：(1)河南省乡村“三生”功能值增长态势显著，生产和生活功能高值区集聚在交通发达区域，生态功能高值区围绕西、北、南部山区分布；(2) 2010-2019年乡村三生功能耦合协调度整体上升，经历4个阶段，呈现“西北高东南低”的空间分布特征；(3)乡村三生功能两两间耦合协调度差异性较大，乡村“生活-生态”功能间协调作用滞后现象较为明显.影响河南省乡村三生功能耦合的驱动因子是变化的，经济要素持续主导，非农生产和生态资源影响力逐步提升.     

江苏省耕地多功能利用权衡/协同关系研究

为揭示江苏省县域耕地生产、社会、生态功能的竞争力空间格局、空间关联特征及权衡/协同关系,构建多组态指标体系定量识别耕地多功能,探析江苏省县域耕地多功能空间竞合优劣状态,借助空间自相关和相关系数法定量测算江苏省55个县域耕地多功能的权衡/协同关系.结果表明:(1)生产功能空间上呈"中间高两头低"斑块状特征,社会功能苏南-苏中-苏北高低相间分布,生态功能空间上有依山傍水之势,集中于环洪泽湖、沿江北岸、沿海等地区;(2)江苏省耕地生产、社会、生态3种功能具有正相关类型(HH、LL)数量多,呈"组团"式特征;负相关类型(HL、LH)数量少,呈"散布"状分布规律;(3)生产功能与生态功能呈现了权衡态势,权衡关系表现较强烈,社会功能与生态功能变化趋势类似于生产功能与生态功能,权衡关系没有生产功能与生态功能强烈.研究认为,未来应控制耕地的生产功能与社会功能对耕地生态功能的影响,保护生态环境并以提升生产质量为导向协调优化发展路径.     

江西省生态功能区划原理与分区体系

根据国家环境保护总局有关要求以及江西省省情,江西省生态功能区划在全省生态环境现状评价、生态环境敏感性评价和生态系统服务功能重要性评价的基础上,将生态景观、生态系统、生态子系统作为三级区划确定的生态学依据,将地貌作为控制生态系统服务功能空间分异的主要因素,并按宏观地貌区、重要流域和流域内区位进行三级区划单元划分,一共将全省划分为5个生态区、16个生态亚区和43个生态功能区。     

三峡库区腹地耕地细碎化空间特征研究——以奉节县为例

以奉节县的27个乡镇为研究区,借助ArcGIS,openGeoDa空间统计分析软件等软件,选取7个能表征耕地细碎化的景观指数,结合主成分分析方法和空间自相关分析法,综合测算耕地细碎化和耕地分布的空间自相关程度,分析了三峡库区腹地奉节县27个乡镇2012年耕地细碎化特征。结果表明:1)耕地细碎化综合指标反映北部乡镇耕地细碎化程度要比南部乡镇低,最严重的是庙湾,其次是尖角、五马、九树、吐祥等乡镇,而耕地分布最为集中的是康坪、三江;2)耕地细碎化度在研究区既局部集聚显著,表现出空间正相关,同时局部离散显著,又具有较强的空间负相关;3)研究区耕地细碎化度表现出较为明显的空间分异格局,呈高-高关联型有青龙、五马、杨坪、新治等4个乡镇,是局部高值集聚类型;高-低关联型是安坪,属局部高值离散类型;低-低关联型有三江、黄井2个乡镇,属局部低值集聚类型。研究结果对转变三峡库区腹地耕地利用方式、优化耕地利用结构、提高耕地利用效率从而促进当地农业生产、确保农业产出及保障库区粮食安全具有重要意义。     

三峡库区腹地耕地细碎化空间特征研究——以奉节县为例

以奉节县的27个乡镇为研究区，借助ArcGIS，openGeoDa空间统计分析软件等软件，选取7个能表征耕地细碎化的景观指数，结合主成分分析方法和空间自相关分析法，综合测算耕地细碎化和耕地分布的空间自相关程度，分析了三峡库区腹地奉节县27个乡镇2012年耕地细碎化特征。结果表明：1) 耕地细碎化综合指标反映北部乡镇耕地细碎化程度要比南部乡镇低，最严重的是庙湾，其次是尖角、五马、九树、吐祥等乡镇，而耕地分布最为集中的是康坪、三江；2) 耕地细碎化度在研究区既局部集聚显著，表现出空间正相关，同时局部离散显著，又具有较强的空间负相关；3) 研究区耕地细碎化度表现出较为明显的空间分异格局，呈高-高关联型有青龙、五马、杨坪、新治等4个乡镇，是局部高值集聚类型；高-低关联型是安坪，属局部高值离散类型；低-低关联型有三江、黄井2个乡镇，属局部低值集聚类型。研究结果对转变三峡库区腹地耕地利用方式、优化耕地利用结构、提高耕地利用效率从而促进当地农业生产、确保农业产出及保障库区粮食安全具有重要意义。
     

福建省生态功能小区分类及特征说明

福建省是一个山地丘陵多，生态环境区域分异特征突出，景观十分破碎复杂的省份。福建省生态功能区划工作一直走在全国前列，在省级生态功能区划划分三级区划单元的基础上，又率先开展了县级生态功能区划工作，进一步细分出第四级区划单元生态功能小区。本文介绍了划分生态功能小区的意义及划分方法，根据生态环境要素的地域分异特征、生态环境敏感性和生态服务功能的空间分布规律将全省901个生态功能小区划分为9大类40种类型，并阐述了各类生态功能小区的生态环境特征和生态建设重点。     

基于土地利用变化的长江经济带生态风险研究

基于长江经济带1980、2000、2015年3期土地利用格局变化,构建生态风险指数,分析生态风险的时空变化及其对土地利用的响应特征．1980—2015年,长江经济带土地利用变化的主要表现为建设用地剧增,增加了38 454.79 km2,主要源于耕地转化;耕地、草地锐减,分别减少37 358.50、9008.57 km2．长江经济带生态风险与土地利用呈较显著的空间正相关特征,土地利用生态风险时空分异较明显:上游、下游地区以低生态风险区为主,中游地区中生态风险分布较广;上游地区生态风险集聚趋势增强,高风险集聚自相关区长期较为分散且无显著变化;中游地区2000年后生态风险集聚趋势减弱,高风险集聚自相关区集中于洞庭湖、鄱阳湖区域,其他时期较为分散;下游地区生态风险集聚趋势增强,时空变化特征明显,低风险集聚自相关区分布较广,高风险集聚自相关区较少．本文基于土地利用变化的长江经济带生态风险分析,为开展国土整治与修复、推动土地可持续利用提供了针对性、差异化的思路和建议．      

河北省植被覆盖变化及对生态建设工程的响应

在分析河北省2000—2015年植被覆盖变化特征的基础上, 结合地形、气候和社会经济数据, 通过构建空间计量模型识别研究区植被变化的影响因素, 进而利用人工神经网络量化生态建设工程对植被变化的影响程度。结果表明, 河北省南部及东北部的植被指数比西北部高, 研究时段内大部分地区植被得到改善, NDVI基本上不变、增加和降低区域的比例分别为15.14%, 61.75%和23.11%。2000年植被NDVI分布的影响因素主要有海拔高度、人均GDP和人口密度, 起消极作用; 2015年影响因素增加降水量和生态建设工程造林量, 起积极作用。生态建设工程对植被NDVI的影响绝大部分为正值, 且多为轻度改善, 显著改善地区分布在承德市和张家口市, 这些地区也是NDVI变化值和生态建设工程造林量(EPA)变化值的热点区域。生态建设工程对NDVI的影响为负值的情况主要出现在张家口市的西北部地区、秦皇岛和唐山市的东部地区以及南部的城市建成区。研究结果可为科学评价河北省生态建设工程绩效提供依据, 为区域生态环境保护和植被恢复提供支持。     

三峡库区生态敏感区土地利用变化及其生态效应研究——以奉节、巫山县为例

土地利用变化及其生态效应的研究对区域社会经济发展和生态环境建设具有重要的指导意义.以三峡库区腹地奉节县和巫山县作为研究区,选取1986—2015年4期遥感、土地利用等数据,在GIS和RS技术的支持下,运用土地利用综合程度指数及土地利用转移信息图谱分析研究区土地利用空间格局演变,从湿度、绿度、干度和热度4方面构建遥感生态指数,反映研究区生态效应时空演变,探讨土地利用变化及其与生态效应的关系.结果表明:1)就土地利用而言,在空间上,耕地和建设用地多分布于低海拔平坝河谷区,林、灌、草地多分布于高海拔中低山区,交通建设用地多分布于各类用地之间起连通的作用;在土地利用强度和转换方式上,以林、灌、草地和耕地变化最为显著.2)就RSEI而言,长江及其支流沿岸低地,受土地开发及城镇扩张的影响,生境退化严重;研究区其余范围,受退耕影响,生境趋好.研究区土地利用变化最大的地区也是生态效应变化最为剧烈的地区,若人类活动合理,生态状况好转.     

1980~2020年安徽省土地利用时空演化特征

为分析安徽省土地利用时空演化特征,以1980、1995、2000、2005、2010、2015、2020年土地利用现状图为基础,利用Sankey图、土地利用动态度等方法分析了安徽省近40年土地利用演变特征;结合Getis-Ord General G聚类方法和多距离空间聚类（Ripleys K函数）方法对安徽省土地利用变化累积量进行了时空模式分析;并基于地理探测器模型分析了多种驱动因子对土地利用变化的单一与交互解释程度。结果表明：（1）1980~2020年安徽省建设用地、草地、水域面积分别增加35.04%、2.44%和0.75%,耕地、林地分别减少4.63%和0.98%;安徽省综合土地利用动态度逐渐增加,建设用地和耕地变化较快,单一动态度最高分别达到3.15%和-0.39%;林地、草地、水域变化较为稳定;（2）1980~2020年安徽省土地利用的剧烈变化具有显著的聚集性,通过K-means聚类可将不同程度的变化较好地分类;土地利用剧烈变化区域聚集特征受观测尺度变化的影响小于平缓变化区域;（3）地理探测结果表明：与人类活动强度密切联系的社会因子（夜间灯光数据、GDP、人口、到城市和主要道路距离等）和地形因子（高程、坡度）以及各因子间交互作用是土地利用变化的重要推动力。     

快速城镇化地区耕地景观生态安全格局演变特征及其驱动机制

【目的】探索快速城镇化地区耕地景观生态安全格局演变特征及其驱动机制新方法和新思路,为实施 “18亿亩耕地红线”保护政策提供科学依据。【方法】以江苏扬州耕地景观为对象,运用Fragstas 4.2软件和ArcGIS 10.2软件模拟计算扬州耕地景观安全格局时空演变特征;基于统计年鉴数据,运用地理探测器筛选出主导影响因素,并结合地理加权回归软件分析出影响因素之间的空间差异。【结果】扬州市耕地景观生态安全以市中心周边地区向西北方向逐年降低;社会经济影响因子解释度明显高于自然影响因子;各个主导社会经济因素对扬州市耕地景观生态安全格局的影响存在显著的空间差异。【结论】通过GIS空间模拟、地理探测器筛选和地理加权回归模型分析相结合的方法,可以科学准确地模拟分析出快速城镇化地区耕地景观生态安全格局时空演变特征及其驱动机制和空间差异。     

环渤海地区地域多功能空间分异与演化特征研究

通过构建多功能性评价指标体系和指数分析模型, 开展了环渤海地区1990年和2008年的经济发展、粮食生产、社会保障、生态保育及综合功能的分级评判。结果表明: 2008年, 经济发展功能一级区主要分布在京津唐地区、沈阳都市区、胶东半岛、鲁中地区、城市辖区及周边县域; 粮食生产功能一级区主要分布在辽宁中部平原、鲁西平原、太行山山前平原和海河冲积平原; 社会保障功能与经济发展功能指数的空间分布基本一致; 生态保育功能强势区集中分布在辽东山地区、辽西北低山丘陵区、冀东北山地丘陵区。与1990年相比, 环渤海地区县域多功能均呈现上升趋势, 其中经济发展功能和社会保障功能迅速提升; 粮食生产功能提升幅度较小, 粮食生产重心进一步向平原农区集中; 生态保育功能变化不显著, 北部山地丘陵区的生态保育功能进一步凸显。     

黄淮海地区县域粮食生产空间分异格局及其影响因素探测

基于累积分布函数和空间自相关分析方法, 系统地分析2015年黄淮海地区县域粮食产量的空间集聚特征, 并借助地理探测器分析18个因子对黄淮海地区及不同类型县域粮食产量的影响及其交互作用, 提炼出主导因素, 得到如下结果。黄淮海地区县域粮食产量呈现“低值集聚、高值离散”的特征, 并在空间上呈现显著的同质集聚性。其中, 显著高值集聚区主要分布在豫东南、皖北和苏北地区, 显著低值集聚区主要分布在京津冀地区和山东临海县域。综合考虑空间约束和粮食产量分布差异, 将黄淮海地区分为粮食高产区、中高产区、中低产区和低产区4个类型区。18个因子对黄淮海地区县域粮食产量的影响不一, 主要表现为双因子增强型和非线性增强型。其中, 高产区的主导因素为第一产业增加值、化肥施用量(折纯)和农业机械总动力, 属于社会经济及要素投入作用型; 中高产区的主导因素为耕地面积、区域人口、第一产业增加值和农业机械总动力, 表现为综合作用型; 中低产区的主导因素为耕地面积和化肥施用量(折纯), 表现为地理环境及要素投入作用型; 低产区的主导因素为植被指数、耕地面积、第一产业增加值、化肥施用量(折纯)和农业机械总动力, 表现为综合作用型。针对不同区域的研究结果, 提出不同的粮食增产增收策略建议。     

辽宁省耕地利用的时空演变特征分析及对策

采用耕地核密度、动态度及影响机制等模型对1990—2020年辽宁省耕地空间分布演化与影响机制进行了探讨.结果表明:辽宁省耕地集聚特征显著,整体呈现“西北密东南疏”的空间分布格局,变化范围为0~10.17hm²/km².耕地变化的相对指数由1990年的西部、东部地区高逐渐到2020年的中部地区高,20世纪90年代耕地年均增加1.88×10⁴hm²,而21世纪后年均减少2.72×10⁴hm².沈阳、大连及鞍山等耕地面积减少,而盘锦、铁岭等耕地面积增加.自然因素是耕地利用的先决条件,但是社会经济及地区政策发挥着重要的作用.其中干旱化加剧及农业人口减少导致耕地面积减少了3.576×10⁵hm²,而随着社会发展,地均产值增长了302%,社会固定投资增长了9.4倍.建议政府鼓励耕地多元化种植,建立耕地流转机制,加强新农村建设,鼓励青年劳动力回乡发展科技农业.     

贫困山区耕地利用显性与隐性转型耦合演变——以云南省玉龙县纳西族自治县为例

随着城镇化的发展，贫困山区的人地关系发展不协调，矛盾日益凸显，亟需深入探讨耕地利用转型过程，因地施策，提高耕地效益、改善经济状况。选取玉龙县下辖的16个乡镇，构建耕地利用转型指标体系，采用耦合度模型和耦合协调度模型剖析贫困山区耕地利用转型特征与耦合规律，以此提出贫困山区耕地利用转型建议。研究表明：贫困山区耕地利用显性和隐性转型相互作用、耦合演进且均有较强的空间集聚性；2009-2017年耕地显性与隐性耦合度由0.35~1.00上升至0.57~1.00；耦合协调度在0.23~0.70之间，由勉强协调、中度协调和高度协调上升至中度协调和高度协调，极度协调未呈现。     

基于Fragstats的惠州市景观格局生态优化

采用景观格局指数及土地利用转移矩阵分析方法,研究从2000年至2018年惠州市土地利用景观格局特征及时空演变规律,并针对其景观生态发展突显的问题提出优化建议,为惠州市实现粤港澳大湾区生态担当的绿色城市定位提供规划参考。研究结果表明：(1)经历19年景观格局时空演变,惠州市土地利用类型丰富,其中林草地占景观总面积达64.21%,占据土地利用景观结构主导地位;(2)2000—2018年土地利用类型转化面积：未利用地>林草地>耕地>城乡工矿居民用地>水域,未利用地主要转化为林草地、耕地、城乡工矿居民用地而急剧减少,转化后三类用地面积显著增加,水域总体变化不明显;(3)惠州市2000—2018年各景观类型趋于均匀分布,存在多种优势种均衡发展。但与此同时城市化发展也导致其景观破碎化程度加剧,城镇用地边缘离散化,地类之间连接紧密性下降等问题出现。建议通过构建城市三生空间规划体系、生态廊道网络体系及优化城市发展空间布局等方式对惠州市景观格局进行生态优化。