城市边缘区“三生”空间格局演变与驱动因素分析——以北京市朝阳区为例

以北京朝阳区为例,识别城市边缘区的“三生”空间,并借助转换矩阵和空间分析工具刻画“三生”空间格局演变。在此基础上,优选空间计量模型,分析“三生”空间转换的驱动因素,得到如下结果。1)2005—2020年,按照距离市中心由近及远的空间顺序,生产空间规模缩减并集聚,生态空间在城市外围形成绿色环带,生态–农业生产空间和生活–农业生产空间快速缩减,生活–非农生产空间按照点–线–面顺序快速扩张。2)2005—2020年,生产空间转为生活–非农生产空间是首要转换方向,生活–非农生产空间持续获得大量转入,已成为区域内占比最大的“三生”空间类型。3)2005—2010年,在人口、经济与产业因素的驱动下,生产空间转为生活–非农生产空间,同时生态–农业生产空间转为生产空间;2010—2015年,人口与经济因素进一步驱动生产空间转为生活–非农生产空间; 2015—2020年,在政策和产业因素的驱动下,生产空间转为生活–非农生产空间或生态空间。研究结果证实城市边缘区“三生”空间格局演变存在距离和政策驱动效应。     

洞庭湖生态经济区城乡建设用地演变特征及驱动因素

探究城乡建设用地演变特征及其驱动因素对促进国土空间可持续发展具有重要意义。现有研究在政策量化方面往往只关注限制城镇扩张的约束政策,而较少考虑引导城镇发展的驱动政策,且多集中于整体尺度,对区域内部每个单元的差异考虑不足。研究以洞庭湖生态经济区为例,探究其2000—2020年土地利用类型转移、景观格局演变,借助回归分析和景观扩张指数探究全域和县（市、区）级建设用地演变的主要驱动因素并定量化政策因素对建设用地扩张的驱动作用。结果表明：2000—2020年洞庭湖生态经济区耕地和建设用地景观结构变化明显,建设用地的增长主要以占用耕地为主,其年变化率由1.968%提高到1.973%;景观格局分析表明,建设用地景观优势逐步增强,耕地和林地的破碎化程度上升,水域分布更加集中,整体景观趋向于离散化和复杂化;全域尺度上,社会经济因素对建设用地演变的驱动作用较为明显,每单位距乡镇中心距离增加将使建设用地扩张机会减少到原来的0.615倍,各斑块以邻接扩张式为主,扩张中心小幅南移。县（市、区）尺度上,社会经济、自然与政策因素均表现出地区差异性,交通运输用地显著增加,建设用地增长以交通建设为主。研究结果有助于洞庭湖生态经济区实现“共抓大保护、不搞大开发”目标,为优化国土空间开发保护格局提供引导依据。     

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。     

伊犁河谷“三生”空间景观生态风险时空演变与多情景模拟

基于伊犁河谷1990-2020年土地利用数据,利用景观生态风险评价模型探析“生产-生活-生态”(“三生”)空间及景观生态风险格局时空演变特征,借助PLUS模型模拟伊犁河谷2030年生产空间优先、生活空间优先和生态空间优先3种情景下“三生”空间格局及景观生态风险分布特征。结果表明：1990-2020年,伊犁河谷“三生”空间以草地生态空间为主,草地生态空间和林地生态空间面积呈减少趋势,其余空间呈增加趋势;1990,2000,2010,2020年景观生态风险均值分别为0.035 5,0.033 1,0.034 8,0.034 6,伊犁河谷景观生态风险呈先下降后上升趋势,风险等级在空间分布上呈现梯度变化;2020-2030年3种情景的景观生态风险均呈上升趋势,景观生态风险均值从大到小为生活空间优先情景、生态空间优先情景、生产空间优先情景。     

“三生”视角的长江岸线功能格局演变分析——以重庆段为例

基于土地利用数据,从“三生”(生产、生活、生态)空间视角出发,提出了“三生”岸线定量提取方法,并在此基础上采用转移矩阵、生态环境质量指数等方法,探究长江重庆段沿线“三生”空间及“三生”岸线的时空特征与生态效应,并运用冗余分析(RDA)研究“三生”岸线变化的影响因素.结果表明：(1)受自然和区位条件的影响,各地区对长江周边土地的开发利用强度差异明显,呈现西南高、东北低的空间格局;(2)2009-2018年10年间,“三生”岸线中生态和生产岸线减小、生活岸线增加,增长率分别为-3.09%、-4.71%和19.89%;(3)总体上生态岸线保有率较高,但两岸整体生态环境质量指数略有下降,其中城市是下降最为明显的区域,乡镇地区则是岸线保护的薄弱环节;(4)地形地貌是岸线开发的限制因素,而社会经济的影响是短期内岸线格局发生变化的主要驱动力,人为开发活动是造成岸线生态环境质量下降的主要原因.     

“三生空间”视角下乌鲁木齐市土地利用转型及生态环境效应分析

为探究如何优化乌鲁木齐市城镇化快速发展的资源配置方式,实现城市在“三生空间”视角下的可持续发展,本研究基于乌鲁木齐市1980—2020年（每10年一期,共5期）土地覆盖遥感影像数据,通过土地利用转移矩阵、生态环境质量指数、土地利用转型生态贡献率和InVEST模型估算生境质量等方法,定量分析了乌鲁木齐市土地利用功能转型及生态环境效应。结果表明：(1)乌鲁木齐市生态空间被持续压缩,生活空间持续增加,而生产空间则经历了先增加后减少的倒“V”型变化趋势。(2)乌鲁木齐市土地利用功能转型主要表现为草地生态空间与生产、生活空间之间的相互转化。(3)乌鲁木齐市生态环境质量指数持续下降,草地转变为其他生态空间是使乌鲁木齐市生态环境质量恶化的主要原因。(4)乌鲁木齐市的生境质量水平持续下降,草地、水域生态空间转化为其他生态空间是生境质量下降的主要原因。可见：土地利用转型会对生态环境质量产生巨大影响,研究结果可为乌鲁木齐市生态持续改善提供保障,同时还能为协调新疆土地资源的可持续利用和生态环境保护提供借鉴。     

近40年来黑河流域三生空间格局演变及其驱动因素分析

选择西北内陆黑河流域为研究区,基于1980—2020年土地利用数据和社会经济统计数据,通过构建三生空间分类体系,从地形、城镇与道路方面分析近40年三生空间的时空演变特征,采用地理探测器分析其驱动因素,得到如下结果。1)黑河流域国土空间水平分异明显,以生态空间为主导地位。生产生态空间主要分布于中游农业绿洲,生产生活空间散布在生产生态空间之中。近40年来,生产生态空间和生产生活空间持续扩张,强生态空间波动增加,弱生态空间持续缩小。2)三生空间垂直分异明显,以海拔1500 m和坡度5°为界线,生产生态、生产生活和弱生态空间集中在界线以下区域,强生态空间则相对集中在界线以上区域。3)三生空间受城镇和道路的显著影响,生产生态空间和生产生活空间趋向靠近城镇和道路分布,生态空间则多分布在远离城镇和道路的区域。4)自然地理因素是三生空间格局形成和演变的基础性条件,社会经济因素则是关键推动力,其中城镇化率、城镇规模和固定资产投资是主要的驱动因素;因子间的交互作用具有协同增强效应,尤其城镇规模、总人口与自然因素交互作用对三生空间的格局变化影响最为显著。研究结果可为黑河流域生态保护与高质量发展提供参考。     

武汉城市圈绿色发展时空演变及影响因素

绿色发展对于建设生态文明新时代的美丽中国至关重要.该文从绿色社会、绿色经济和绿色生态三个维度构建评价指标体系，综合采用ESDA、地理探测器模型等方法，深入分析2010—2020年武汉城市圈绿色发展时空演变特征及其影响因素.结果表明：1)从时间演变来看，武汉城市圈绿色发展水平整体表现为“直线”上升趋势，呈现出武汉市最高、天门市最低的格局，区域内部差异显著.2)从空间演变来看，武汉城市圈绿色发展空间格局相对稳定，2010年到2020年间逐渐形成“中间高、四周低”的空间分布特征.3)从空间相关性来看，2010—2020年武汉城市圈绿色发展呈空间正相关，空间集聚程度逐渐减弱，以L-H集聚区为主，具有“离散”和“分化”的现象.4)从影响因素来看，武汉城市圈绿色发展空间分异是经济发展、科技水平、政府调控、产业结构、对外开放与环境规制等因素共同作用的结果.其中，经济发展和科技水平对武汉城市圈绿色发展空间分异格局的影响程度最深.     

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.     

生态脆弱区土地利用功能转型及其生态环境效应——以东乡族自治县为例

为探究生态脆弱区土地利用功能转型对其生态环境产生的影响,应用土地利用功能转移矩阵、生态环境质量指数以及土地利用功能转型生态贡献率等方法构建生态脆弱区土地利用功能转型及其生态环境效应研究方法体系,以东乡族自治县为例,定量分析该地区土地利用功能转型及其生态环境效应。研究结果表明：(1)2008—2018年,东乡族自治县土地利用功能转型主要表现为农业生产用地与草地生态用地之间的动态转化;(2)2008—2018年,东乡族自治县生态环境质量指数呈稳定上升趋势,空间分布上表现为从西南部向东北部递增;(3)2008—2018年,东乡族自治县生态环境质量呈现改善大于恶化的趋势。草地生态用地向农业生产用地和其他生态用地转型是东乡族自治县生态环境质量恶化的主要原因,建议国土资源管理部门重视草地生态用地的保护,严禁占用草地生态用地发展农业,为东乡族自治县生态持续改善提供保障。     

“双碳”目标下张家口市“三生”空间格局演化及碳效应研究

基于“三生”空间识别与碳源(汇)属性分类体系,分析2000—2020年张家口市“三生”空间格局演化特征,测算“三生”空间垂直方向和水平方向的碳效应,探讨“三生”空间演化的生态关系及其对碳效应的影响。结果表明,2000—2020年张家口市“三生”空间时空格局变化显著,生态空间增加710.24km²,生产–生活空间增加652.55km²,生产–生态空间减少1362.79km²,3类空间相互转化的幅度愈加强烈。垂直方向上,碳通量从2695.18万吨上升到4894.36万吨,碳排放远大于碳吸收,碳收支不平衡现象较为严重。水平方向上,生态空间的碳吸收强度逐渐上升,生产–生态空间和生产–生活空间的碳排放强度不断下降。20年间,积极碳流增加823万吨,消极碳流减少1182万吨,整体净碳流为负值。张家口市“三生”空间生态关系冲突明显,主要表现为掠夺–限制与竞争的关系,对碳效应产生消极影响。     

喀斯特生态脆弱区“三生”空间时空演变与功能优化——以石林彝族自治县为例

基于石林彝族自治县2010年、2015年和2020年3个时期的土地利用遥感监测数据，利用动态度、转移矩阵和景观格局指数等方法分析石林彝族自治县“三生”空间时空演变特征并提出优化策略.研究发现：(1)石林彝族自治县“三生”空间中生态空间占主要部分，生产空间和生活空间比重较小，生活空间集中分布在石林彝族自治县西部城区和周边集镇，生产空间围绕生活空间分布，其余地区为生态空间.(2)2010-2020年间，石林彝族自治县“三生”空间土地利用动态度呈现上升趋势，其中以2015-2020年增幅较大，达3.6%.(3)石林彝族自治县“三生”空间呈“生产+生活+生态-”的演变趋势，即生产空间和生活空间增加，生态空间减少.(4)2010-2020年石林彝族自治县“三生”空间地表破碎化水平始终较高，地表景观逐渐多样化，土地动态转移逐渐剧烈，生态空间逐渐被挤占，生态脆弱性进一步增加.     

冀北山区“三生”空间识别与演化特征分析——以张家口市为例

以冀北山区中心城市张家口为研究区, 运用土地利用转移矩阵、土地利用动态度和景观格局指数等方法, 从空间布局、数量结构、垂直梯度和景观格局4个方面, 剖析1990—2015年张家口市“三生”空间的分布格局和演化特征, 得到如下结论。1) 张家口市“三生”空间分布的区域差异显著, 生态空间主要分布于东部的燕山余脉和南部的太行山区, 生产–生活空间和生产–生态空间集中分布于洋河河谷盆地、桑干河和壶流河流域, 潜在空间散布在中部和西部的生产–生活空间周边。2) 张家口市“三生”空间均有不同程度的相互转化, 其中以生态空间和生产–生态空间的相互转化为主要特征。与1990—2000年相比, 2000—2015年“三生”空间的相互转变更为频繁。3) 在垂直带谱上, 中低山和缓坡区域的“三生”空间类型更加多样性。研究时段的生态空间向高海拔、高坡度地带扩展, 生产–生态空间向低海拔、低坡度地带转移。4) 张家口市“三生”空间的景观格局趋于破碎化和复杂化。5) 自然地理背景是“三生”空间分布的自然基础和空间载体, 工业化、城镇化、社会经济发展和政策因素是张家口市“三生”空间格局变化的主要原因。     

洞庭湖区新型城镇化水平时空格局及驱动因素

运用综合评价模型、探索性数据空间分析和因子探测器,对2014—2020年洞庭湖区新型城镇化水平时空格局及驱动因素进行分析.结果表明:(1)2014—2020年洞庭湖区新型城镇化水平处于稳定上升趋势,指数由0.2608上升到0.5047,增长了93.52%,但仍处于较低水平.空间分布上,表现为东部地区高于西部地区,北部地区高于南部地区.(2)新型城镇化水平具有负向全局空间自相关,空间集聚格局显著,局部空间自相关表现为H—L和L—H集聚,形成以岳阳市区、常德市区和益阳市区为核心的圈状空间结构.(3)人口集聚力、经济驱动力、科技支撑力、政策调控力和生态承载力是形成洞庭湖区新型城镇化水平时空格局的主要驱动因素.     

浏阳河流域土地利用景观动态及生态环境质量响应

为研究浏阳河流域的生态环境质量变化特征,在遥感和GIS技术支持下,利用1985年、2000年和2015年的遥感影像获取浏阳河流域内的土地利用/覆盖类型数据,应用景观生态学相关知识和土地利用转型的生态环境效应模型,揭示1985年—2015年浏阳河流域土地利用景观的空间格局和变化趋势,探讨该流域的生态环境质量变化及驱动机制.结果表明:(1)土地利用的整体变化特征表现为林地、草地面积缩减,耕地、人工表面面积增加;(2)生态环境质量空间分布东西差异大,总体特征是西部低,东部、南部高;(3)整体的生态环境质量指数从1985年的0.292 4持续下降至2015年的0.279 8,生态环境质量退化明显;(4)存在生态环境质量改善和退化2种过程,且退化过程大于改善过程,生态环境质量退化的主要因素包括林地转化为人工表面和林地转为耕地.     

沿海资源富集区“三生空间”演变与生态环境响应

为了探讨沿海低丘陵"三生空间"时空演变与生态环境响应,以沿海低丘陵资源富集区招远市为例,利用2008—2018年土地利用变更数据,基于土地空间扩展强度、半变异函数、生态环境响应模型等方法,对区域土地利用主导功能转型与生态环境进行区域性分析.结果表明:①沿海低丘陵资源富集区土地利用主导功能用地空间扩展与收缩处于低速变化;②生活空间与生产空间功能增强,生态空间减弱是研究"三生空间"的转型的主基调,其转型由矿产资源的开发、土地管理政策等多因素造成;③服务及其他生产用地偏移最明显,农业生产用地、林地生态用地偏移较弱;④胶东半岛低丘陵沿海区域生态环境质量随着时间的变化呈下降的趋势,生产空间、生态空间转型为生活空间、生产空间相互转型是导致生态环境质量降低主导因素.研究土地利用功能转型与生态环境响应演变规律,可为招远市国土空间规划下"三生空间"和生态红线提供借鉴.     

长三角城市群城市韧性与土地利用效益的耦合协调及驱动因素

基于长三角城市群26个城市2010—2020年的面板数据,运用耦合协调、空间自相关、地理探测器等模型对城市韧性与土地利用效益的耦合协调水平、空间集聚特征及驱动因素进行分析。结果表明：长三角城市群城市韧性与土地利用效益均呈逐年上升的变化趋势,但在空间分布上存在明显差异。两个系统的耦合协调水平逐年攀升,多处良性耦合阶段,协调类型以轻度失调、濒临失调、初级协调和中级协调为主;耦合协调度在东西方向上一直呈现“东高西低”的空间分布特征,南北方向上则由“中部突出、南北部塌陷”向“中部高、南部次之、北部最低”的空间分异格局演变。耦合协调度的空间集聚效应不强,且局部区域的空间异质性随时间的变化程度不大;经济发展水平、政府调控能力和劳动力要素是影响两个系统协调发展的主要驱动因素,其中政府调控能力同其他因素的交互作用力最强。城市韧性与土地利用效益的关联性研究有助于为长三角城市群统筹抓好风险防控和土地集约利用工作提供参考依据,并为中国其他地区的可持续发展提供相关经验。     

基于PSRM模型的吉林省西部地区生态脆弱性时空演变及驱动机制研究

基于压力-状态-响应-管理(pressure-state-response-management, PSRM)模型构建了评价指标体系,结合层次分析法(analytic hierarchy process, AHP)和CRITIC法确定指标的综合权重,计算出吉林省西部地区的生态脆弱性指数,揭示了其生态脆弱性时空分布格局及动态变化趋势;运用冷热点分析方法,探究了生态脆弱性的空间聚集特征;借助地理探测器中的因子探测,分析了影响生态脆弱性的主要驱动因子.结果表明：2011—2021年吉林省西部地区生态脆弱性以轻度、中度脆弱为主,空间分布存在明显的地域差异,总体呈“西高东低”的显著特征;2011、2016、2021年吉林省西部地区生态脆弱性平均值分别为0.392、0.417、0.376,整体处于中度脆弱水平;剖析驱动因子可以发现,植被净初级生产力、景观多样性指数、年均气温对区域内生态脆弱性有较强的驱动作用.研究结果可为该区域生态保护及高质量的可持续发展提供科学的参考数据.     

乡村三生空间功能耦合协调关系及驱动因素分析

选择原中央苏区核心区域的福建省龙岩市作为研究对象,在定量识别乡村三生空间功能的基础上,利用耦合协调、趋势分析和地理探测器模型,对2012年、2014年、2016年、2018年龙岩市乡村三生空间功能耦合协调关系进行具体分析,探讨乡村三生空间功能耦合协调时空演化发展特征及耦合协调差异的驱动因素.研究结果表明:龙岩市乡村三生空间功能呈“高耦合,低协调”状态,耦合度和耦合协调度发展不均衡,空间分布较为分散;影响耦合协调关系的主要驱动因素是森林覆盖率和农作物播种比例;随着时间的演变,区域的生态因素对乡村三生空间功能耦合协调度的影响逐渐增强.     

嘉陵江流域生态系统服务价值与生态风险时空分异特征及关联性

为嘉陵江流域及相关地区的生态环境保护和生态安全格局构建提供参考，基于2000、2010和2020年3期地表覆盖数据，应用生态系统服务价值(ecosystem service value，ESV)和生态风险指数(ecological risk index，ERI)评估模型、地理探测器、双变量空间自相关模型等方法，定量评估了嘉陵江流域ESV和ERI的时空演变、分异特征和关联性。结果显示：2000—2020年嘉陵江流域土地利用类型以林地和耕地为主，建设用地和水域增长迅速；研究期内流域ESV增长了1.50%，且高和极高等级单位面积ESV区域在流域内分布较广，水域面积增加是ESV增长的重要原因；研究期内流域ERI逐步降低，且极低和低等级ERI区域在流域内分布较广；人为影响指数与土地利用是ESV和ERI空间分异的主导因子；ESV和ERI具有统计学意义上的空间负相关性，主要关系为高价值-低风险，即ESV较高区域的ERI较低。推动土地利用结构优化，合理控制城镇建设规模，加强林地和水域保护力度，对嘉陵江流域生态服务功能提升和生态安全格局构建具有深远意义。