近十年来福建兴化湾湿地景观格局及其驱动力分析

基于2007～2017年3期Landsat卫星影像构建福建兴化湾湿地景观空间数据库,分析湿地景观的组成及其变化,并应用景观格局指数分析研究湿地景观格局演变趋势.结果表明:2007、2013和2017年,兴化湾湿地面积分别为592.75、578.85和561.65 km²,其在10 a间减少31.10 km²,降幅为5.25%.2007-2017年间,淤泥质海滩的变化最为剧烈,减少19.72 km²,变化率为-15.63%;其次为浅海水域,减少6.32 km²,变化率为-1.72%;再次为水产养殖场,减少5.33 km²,变化率为-8.49%.尽管红树林湿地面积增加较小(0.28 km²),但其增长幅度最大,达133.33%,这与此间该区红树林湿地恢复得以重视有关.近10 a来兴化湾湿地景观整体呈破碎化萎缩趋势,且破碎化程度随时间的推移逐步加剧.研究发现,自然气候变化和海平面上升整体对该区湿地的存在产生不利影响,而人类活动,特别是围填海工程是造成近10 a来...     

2010-2018年广丰区土地利用变化及驱动力分析

广丰成为上饶市的市辖区后,土地利用发生了巨大变化。以广丰区为研究对象,利用GIS和遥感软件对其2010和2018年的Landsat影像进行处理,通过监督分类提取土地利用类型,利用土地利用动态度和土地利用转移矩阵等方法对土地利用变化进行分析,并结合统计资料分析土地利用变化驱动力。结果表明:林地和耕地为研究区的主要土地利用类型,其次是建筑用地,水域和其他用地类型占研究区面积不足4%;研究期间,林地和耕地面积分别减少45.25 km²和38.02 km²,而建筑用地则增加了81.09 km²,动态度最大,达到16.73%;84.09 km²耕地和9.26km²林地转入建筑用地,转出的耕地主要由林地补充,86.33 km²林地转为耕地;人口增长,产业结构变化和政府决策等因素都是影响土地利用变化的主要驱动因子。     

湖南省土地利用碳排放时空差异及其影响因素分析

基于2000–2018年湖南省各类土地利用栅格数据,运用IPCC碳排放因子法、LMDI模型测算碳排放效应,土地利用的碳源、碳汇能力分析土地利用碳排放时空差异规律及五类影响因子与碳排放的关系。研究结果表明:(1)研究期内建设用地面积大幅度增加,水域、未利用地用地面积小幅度增加,耕地、林地、草地面积小幅度减少;(2)耕地、建设用地为主要碳源,林地、草地和水域为主要碳汇,碳排放强度在空间上大致呈现出由城市中心向城郊递减规律;(3)土地利用碳排放强度、土地利用结构效应、经济发展因子及人口因子对碳排放起推动作用,单位GDP土地利用强度对碳排放起抑制作用。     

基于PLUS-InVEST的池州市土地利用及碳储量时空演变分析

探究池州市土地利用及碳储量时空变化,对合理利用土地、土地规划与开发及减少碳排放提升生态环境质量具有重要意义。以2000—2020年池州市土地利用类型为数据源,基于PLUS模型预测2030年土地利用分布数据,分析30年间池州市各土地利用类型变化趋势,并运用In VEST模型计算不同时期碳储值,分析池州市碳储量的时空变化。结果表明：2000—2030年池州市的土地利用变化显著,耕地、水域、人造地表面积总体呈增加趋势,林地、草地、未利用地呈减少趋势,其中人造地表面积增加最多,增加了154.02 km²,林地面积减少最多,减少了200.35 km²;池州市碳储量呈先下降后升高趋势,总体为减少趋势,共减少了4.85×10⁶t;4个时期林地和耕地的碳储量占比最高,林地转出使得碳储量减少1.46×10⁷t,耕地转出增加了4.67×10⁶t。2000—2030年池州市土地利用类型发生显著变化,各地类之间的相互变化影响着碳储量的变化,应加强生态环境保护提高生态系统的固碳能力。     

“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。     

2000-2014年石羊河流域净生态系统生产力变化分析

基于MODIS NPP数据、气象站资料和土壤微生物呼吸模型,采用经验正交函数、Pearson相关系数及空间插值等方法,研究了2000-2014年石羊河流域净生态系统生产力(NEP)的空间分布及变化趋势,分析其与NDVI、降水、气温和太阳辐射变化的关系.结果表明,石羊河流域年均单位NEP为-48.56 gC/(m²·a),中上游表现为碳汇,下游荒漠区表现为碳源,生态系统碳汇总量呈增加趋势;灌丛生态系统碳汇潜力最高,其次是森林和耕地,草地生态系统自2012年已由碳源转为碳汇,荒漠生态系统碳汇能力一直呈波动下降趋势;流域内NEP变化主要受控于降水,与温度呈弱负相关,与太阳辐射相关性不显著,流域不同区域相关性差异明显.     

基于CLUE-S模型的京津冀城市群土地利用变化时空模拟

针对京津冀城市群协同发展对土地利用的需求, 制定现状延续、粮食安全、保护自然和城市扩展4种土地利用策略。使用改进的柯布?道格拉斯效用函数, 量化土地利用策略对各土地利用类型需求的影响, 并利用CLUE-S模型模拟不同策略下京津冀城市群土地利用的时空特征。结果表明, 在不同土地利用策略下, 2020年各类土地利用类型的面积和空间格局与2010年有较大不同。现状延续策略以城镇持续扩张为特征, 建设用地增加2280 km²; 粮食安全策略下耕地面积显著增加, 共增加 3611.4 km², 但林地和草地等生态用地面积减少; 保护自然策略以耕地大量减少为代价, 共减少耕地3082.13 km², 但林地、草地和水域增加3726.4 km²; 在城市扩展策略下, 除建设用地大幅增加(增加3375 km²)外, 其他各类用地都呈现减少态势。在空间格局上, 各策略下土地利用类型的转化有显著的区域特征: 建设用地的增加和耕地的减少高度契合, 往往发生在原有城镇的周边地区; 生态用地的增加多出现在坝上高原以及燕山与太行山山地。在京津冀协同发展战略逐步实施的背景下, 研究结果可以为制定不同偏好的土地利用政策提供参考。     

基于水资源承载力的黑河中游生态建设空间格局优化

以黑河中游为研究区, 基于系统动力学模型、灰色线性规划模型和Dyna-CLUES模型, 在揭示区域水资源承载力的基础上进行景观结构优化, 并通过耕地、林地和草地分布概率的博弈, 进行退耕还林区、退耕还草区和人工造林区的空间位置识别, 得到如下结果。到2020年, 在水资源满足生产发展、生活保障和生态优化的情景下, 黑河中游水资源可承载人口为144.16 万, 可承载工业增加值为79.73 亿元, 可承载耕地、林地和草地面积分别为3027.88, 953.535和3947.115 km²。以水资源承载能力为基本约束, 黑河中游景观最优结构为耕地2742.49 km², 林地 846.456 km², 草地2184.57 km², 水域170.671 km², 建设用地364.509 km², 未利用地13289.23 km²。生态建设空间分布格局较分散, 退耕还林区集中在高台、临泽和甘州绿洲边缘, 以期增强绿洲抵御风沙功能; 退耕还草区集中在山丹和肃南的海拔较高、坡度较大、水资源和耕作条件均较差的区域, 以期减轻区域水资源压力; 人工造林区集中在民乐和山丹两县的耕地外围, 以地势平坦、水资源条件相对较好的未利用地为主, 以期增强区域水源涵养、水土保持和防风固沙等功能。     

阿克苏地区土地利用变化情景模拟及其生态安全水平评价

采用CA-MCE-Markov模型设计并模拟了阿克苏地区2030年自然发展、经济发展优先、内涵提升情景下的土地利用变化,运用PSR模型定量评价了3种情景的土地生态安全水平.结果表明：1)面积变化上,内涵提升情景耕地减少了774 km²,城乡建设用地增加了100 km²,实现了集约发展;自然发展情景与经济发展优先情景耕地增加了3 436 km²,城乡建设用地增加了386 km²,呈粗放式发展.2)空间变化上,自然发展情景耕地、林地、水域反演位置不符实际、经济发展优先情景城乡建设用地布局粗放、内涵提升情景用地布局具备合理性.3)顺延历年发展状态,生态安全水平将持续降低;若以经济发展优先为发展导向,安全压力及承载力响应两方面问题依然严峻;相比之下,内涵提升情景生态安全水平大幅提升,为最优模拟方案,生态高度安全.通过评测不同情景土地利用变化差异,为解决实际矛盾、改善生态环境、谋求永续发展提供措施与方法.     

近30年京津冀地区湖泊面积的变化

利用遥感、气候和社会经济统计数据,探究1987—2017年间京津冀地区湖泊面积的变化及其与自然和社会因素的关系。结果表明,该地区湖泊面积过去30年间整体上呈减少趋势,每年减少约2%,这是自然和人为因素双重影响的结果。可分为3个阶段:前10年(1987—1996年),湖泊面积增加约4.8×10² km² (约占76%),由自然因素主导(R²=0.849,p=0.001);1997—2009年的13年间,湖泊面积呈减少趋势(减少约4.7×102km²,占43%),主要由人为因素主导(R²=0.536,p=0.013);最近8年(2010—2017年)中,湖泊面积呈增加趋势(增加约2.3×10² km²,占36%),也主要由人为因素导致。虽然最近8年来该地区湖泊面积减少的趋势得到扭转,但地表水资源供需矛盾仍然严峻。     

石羊河流域土地利用变化对区域碳排放和碳吸收的影响

利用土地利用转移矩阵、RS、GIS技术,根据2006、2010、2015年3期遥感影像数据和统计年鉴数据,分析2006-2015年石羊河流域土地利用变化情况,借助碳存储和碳排放的估算方法对2006-2015年石羊河流域土地利用/土地覆盖变化的碳效应进行剖析,运用模糊线性规划法对研究区土地利用结构进行规划.结果表明:2006-2015年石羊河流域林地、建设用地和未利用地呈增加趋势,未利用地、建设用地增加明显,林地略有增加;草地、耕地和水域呈减少趋势,耕地和草地减少显著,大量转化为未利用地,弃耕和荒化现象明显;建设用地是最重要的碳源,林地、水域、耕地、草地是主要的碳汇,未利用地的碳收支密度较低,但面积较大,对区域净碳储量贡献较大;土地利用碳存储量大于碳排放量,存在碳吸收盈余现象,但是盈余的空间有缩小态势.在增汇减排目标的模糊线性规划情景下,石羊河流域林地、草地、耕地、水域面积增加,建设用地和未利用地减少.石羊河流域的碳存储增加了1.7331×10~9 kg,碳排放减少了4.898 4×10~9 kg,净碳存储量增加了6.631 5×10~9 kg,碳排放明显减少.规划方案增汇减排的效果明显,有效缓解陆地生态系统的碳排放,达到优化土地利用结构的目的.     

江西省土地利用空间格局重建研究——基于1820年和1980年数据的对比分析

在查阅历史文献基础上,采取治所邻近度分析、适宜性评价等方法重建江西省1820年1 km×1 km空间格网下的主要地类空间分布,并将重建后的1820年土地利用数据和1980年土地利用现状数据进行比较分析.研究结果表明:重建结果通过了显著性检验,这表明重建结果较为合理; 1820年江西省耕地、城镇用地、农村居民点用地、水域及其他土地面积分别为29 228、105、1 648、3 730、134 227 km²,其中耕地主要分布在吉安、建昌以北的鄱阳湖平原区,城镇用地及农村居民点用地分布则较为零散,主要分布于河流两岸及河流交汇处; 从1820—1980年,江西省土地利用空间格局未发生大的改变,但受人口增长的影响,全省城镇用地、农村居民点和耕地的面积分别增加了364、462、16 276 km².     

基于生态足迹法的徒骇河-马颊河流域水资源承载力动态分析与预测

为了解决徒骇河-马颊河流域面临的水资源紧缺问题,采用生态足迹法测算不同空间尺度时该流域2003—2019年的水资源生态足迹、承载力、集约利用度和压力指数,构建灰色拓扑模型预测流域水资源承载力变化趋势。结果表明：农业用水是该流域最主要的水资源消耗部门;德州市水资源承载力最高,聊城市次之;2003—2019年各城市水资源利用效率逐年升高,水资源消耗量远大于可供给量;2003—2019年流域平均水资源承载力约为1.10×10⁴ km²,水资源利用效率逐年提升,但流域水资源利用尚处于不可持续状态;预测2020—2030年流域水资源承载能力呈现好转趋势,2030年水资源承载能力为7.86×10³～2.10×10⁴ km²。     

兖州矿区土地利用变化对生态系统服务价值的影响

基于遥感和GIS技术反演并分析兖州矿区1994-2013年间的土地利用变化,运用生态系统服务价值（ESV）理论评估矿区生态服务价值变化,同时根据土地利用结构分析土地利用变化引起的生态服务系统价值变化及其驱动因素。结果显示：1994-2013年间研究区内水域面积年增长率最高,达10.31%;其次为建设用地和林地,分别为8.46%、3.06%;耕地以-1.85%的年变化率减少,主要转化为水域和建设用地。生态系统服务价值评估表明,研究区域总价值上升了2.03亿元,主要原因在于林地的转入和采煤塌陷造成的耕地向水域的转化。由于耕地的减少,食物生产功能价值下降,但与湿地相关的其他各项功能价值均上升。研究结果可为矿区采煤塌陷湿地治理提供参考依据。     

西安市土地利用变化与碳排放空间格局特征研究

目的研究城市土地利用与碳排放变化的时空特征及响应机制,为西安市低碳化的城市土地利用与空间增长提供理论依据。方法基于遥感和GIS技术,运用能源消耗的碳排放模型和Hopfield神经网络聚类方法进行研究。结果 2000—2007年西安市各区县的建设用地增长迅速,耕地减少,部分区县林地面积有所增加,草地变化量很小;土地利用动态度依次为建设用地、水体、耕地、未利用地、草地、林地;建设用地的碳源作用非常突出,林地的碳汇功能较强,建设用地增长是导致碳排放总量变化的主要因素;西安市各区县的碳排放类型可以划分为4类。结论西安市土地利用表现出显著的碳源增加、碳汇减少的特征;从"减排"和"增汇"两个方面优化土地利用结构,对西安城市低碳发展和低碳调控具有重要意义;从西安市碳排放的4种区县类型来看,新城市空间增长区域的碳代价显著大于老城区,优化城市空间增长模式对西安市低碳发展具有重要意义。     

基于Flood Area模型的山西山谷地区暴雨洪涝灾害风险特征分析

基于1992—2021年降水观测数据和气象灾情数据，采用Flood Area模型对沁水经济技术开发区所在山谷地区不同重现期下的暴雨洪涝淹没范围进行模拟评估.结果表明：研究区所在地区不同重现期小时雨型呈多峰分布，山谷效应导致雨水汇流，淹没水深和面积增加，具有一定的暴雨洪涝风险；区内大部分淹没面积在10 cm2以下；内涝等级为一般性内涝风险(10～25 cm)的淹没面积为0.48 km²，主要呈散点状分布于研究区各片区；中度内涝风险(25～50 cm)的淹没面积为0.41 km²，主要呈散点状分布在端氏综合服务中心周围；严重内涝风险(50～80 cm)的淹没面积较少，为0.32 km²；特别严重内涝风险(>80 cm)的淹没面积为4.74 km²，主要集中分布于北部产业片区和南部产业片区的偏西地区.各重现期淹没风险较大的区域主要分布在各个片区内低洼地区，与实际灾情相符.     

汾河流域山水林田湖草生态系统服务价值时空变化特征

汾河是黄河的重要支流,汾河流域的生态保护和高质量发展需要精准把握山水林田湖草动态变化及其生态系统服务价值时空分异规律。基于1980—2020年4期土地利用覆被变化遥感监测数据,采用土地利用动态分析和价值当量因子评估等方法,以县域为单位对汾河流域山水林田湖草生态系统服务价值时空变化规律进行研究。结果表明：1980—2000年汾河流域土地利用变化缓慢,2000—2010年变化速度加快,2010—2020年变化速度又逐渐放缓,1980—2020年林地和未利用土地增加幅度小,耕地和草地逐年减少,分别减少996.55 km²和725.85 km²,水域减少20.18%;转型迁移主要发生在2000—2010年,其他地类向城乡、工矿、居民用地迁移量最大,为1 858.45 km²,耕地和草地是山水林田湖草生态系统中转型迁移最活跃的地类;1980—2020年汾河流域山水林田湖草生态系统服务价值减少18.34亿元,县域地均生态系统服务价值上游>中游>下游,高值区集中在上中游,从动态变化看,流域内88.6%的县域生态系统服务价值...     

安徽省土地利用/覆被时空变化及其驱动因素分析

【目的】研究安徽省土地利用/覆被变化(LUCC)及其驱动因素,为安徽省国土资源利用与管理提供理论参考。【方法】基于安徽省1995—2020年6期30 m分辨率的Landsat系列遥感影像土地利用/覆被分类数据,利用土地利用/覆被类型结构与空间分布、转移矩阵、动态变化及土地利用程度综合指数和其聚类,分析安徽省土地利用/覆被类型时空变化特征;选取13个影响LUCC的驱动因子,采用主成分分析法(PCA)进行定量分析。【结果】1995—2020年安徽省土地利用/覆被类型面积耕地排首位,其次是林地、建设用地;25年间耕地、林地、草地分别减少了3 826.6、164.7和78.5 km²,建设用地、水域、未利用地分别增加了3 895.9、160.9、16.2 km²,耕地与建设用地相互转移面积最大。2005—2015年耕地、林地、草地减少与建设用地增加的趋势最明显,2015—2020年建设用地转移为耕地的面积大增。从土地利用程度综合指数变化率可知,25年间经济发展较快的合肥市土地利用综合指数变化率(2.18%)、芜湖市(1.60%)及矿业城市铜陵市(3....     

土地利用变化碳排放效应研究 — —以重庆市为例(三峡地区资源环境生态研究)

土地利用方式是影响碳排放的主要原因,低碳排放已成为土地利用调控的新课题。为了分析不同土地利用方式的碳排放效应,本文以重庆市为例,分析直辖以来重庆市主要土地利用方式的碳排放,并对重庆市的碳排放进行预测。结果表明,1997-2008年,由于土地利用的变化,重庆市碳排放从1 158.29万t增加到2 892.75万t,其中建设用地和耕地是主要碳源,建设用地年碳排放达1 214.92～2 987.29万t,排放强度为2.49～5.04 kg/(m2a),耕地年碳排放从126.3万t降为111.13万t;林地为主要的碳汇,由于林地面积持续扩大,林地的年碳吸收量由182.43万t增加到205.17万t。对重庆市2020年土地利用规划下的碳排放预测结果显示,2020年重庆市单位GDP碳排放比2005年减少43.99%,但碳排放总量显著增加,为10 381.19万t,因此面临的减碳任务非常严峻。     

基于合肥市降雨特征的改建种植屋面荷载及减碳效应分析

基于合肥市降雨特征对某改建种植屋面的荷载进行计算,然后基于全生命周期评价法构建了种植屋面的碳排放和碳汇计算方法,并利用该方法对该改建种植屋面的碳排放和碳汇进行了计算.结果表明,考虑降雨特征计算得到的该改建种植屋面荷载设计值为6.823 k N/m²,小于原屋面的荷载设计值(7.324 kN/m²),说明其改建的改建方案可行,且改建后的种植屋面不仅没有对原屋面产生不利影响,而且还使原屋面结构的安全性有所提升.经计算可得,该改建种植屋面全生命周期(50 a)内的碳排放总量为60 461.623 kg,碳汇总量为197 305.534 kg,其中建设阶段的碳排放量为20 577.749 kg,运行维护阶段的碳排放量为21 363.900 kg,拆除回收阶段的碳排放量为18 519.974 kg;该改建种植屋面运行的前两年,其碳排放总量为21 432.305 kg,碳汇总量为33 211.006 kg,说明在该改建种植屋面运行的第二年即可实现对其建设碳排放的回收,由此表明该改建种植屋面的节能减排效果明显.