“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.     

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。     

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。     

典型喀斯特生态脆弱区近25年来气候变化特征分析——以贵州中部为例

根据1990-2013年研究区13个气象台站年均温和年降水量数据,运用线性趋势分析、Mann-Kendall突变检测法分析近25年来典型喀斯生态脆弱区的气候变化状况及时空特征.结果表明:1研究区内年均温呈不显著升温趋势,线性升温率为0.0126/年,冬季均温变化最为显著;除贵阳站年均温在2000年出现突变外,其余各站点年均温变化趋势基本一致,并呈5年左右小时间尺度周期变化.2研究区年降水量呈显著下降趋势,线性下降率为12.359mm/年,夏季降水量变化对全年降水量变化趋势的贡献最大;各月降水量除12月以外其余月份研究时段内都呈减少趋势;3突变检测发现,研究区1990-2013年间年均温未现明显突变,年降水量在1998-2000年间存在突变点,这可能与当年的厄尔尼诺现象有关.4总体看,研究区1990-2013年间气候呈暖干趋势变化并在夏、冬季最为突出,这将对喀斯特生态脆弱区生态发展轨迹产生较大影响,生态修复过程中应重点关注.     

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。     

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.     

喀斯特地区枯水资源时空演变的探讨——以贵阳地区为例

贵阳地处长江与珠江水系的分水岭地带,且由于受到特殊喀斯特地貌的影响,在枯水期水资源严重不足,直接影响着其社会经济生态环境的发展。贵阳地区的枯水资源不足有着其特殊的水文地质条件和气候因素,具有动态性、振荡性和时空性的特点。从时间和空间的角度(年际变化和空间差异)对贵阳地区流域的降水量和枯水径流的自然演变进行了分析,得出贵阳地区的枯水资源相对较少但较为稳定,从而提出了开发利用枯水资源的措施,为喀斯特地区枯水资源的合理配制提供一定的理论基础。     

乌蒙山区县域三生空间功能耦合协调的时空特征与格局演化

为探索乌蒙山区县域“三生”空间功能间的时空特征与互动关系,研究以县域为基本研究单元,以鲁甸县2009、2014和2018年土地利用变更调查矢量数据库和DEM数据作为基础数据源,采用耦合协调度与反距离权重插值法,解析三生功能之间的耦合协调性,并分析不同海拔、坡度和坡向“三生”功能耦合协调度空间面积构成及变化特征。结果表明：1)研究区以生产功能为主且空间分布较为均衡;生活功能主要以带状和点状分布于研究区坝区、农村居民点与建制镇,随时间的推移逐渐趋于集中;生态功能主要分布于研究区北部、西北部和中部富集林地和草地的高寒山区,与生产功能、生活功能表现出明显的空间互补性。2)研究区“三生”功能耦合协调度呈现5种类型,以高度协调区与中度协调区为主基调,空间上呈现出中部和中南部较高的格局特征,时间尺度上变化特征较小,仅西南部增加几块团块状低耦合协调区。3)在地形特征上,2009和2014年耦合协调高值区分布于2 000～2 500 m海拔之间,2018年则在海拔2 500 m时耦合协调度高值区面积占比最大;以坡度在小于5°时中度协调和高度协调区组合所占国土面积最大,随坡度的增加,耦合协调度等级逐渐降低...     

西南喀斯特地区景观格局演变及其驱动力分析——以贵阳市花溪区为例

喀斯特地区生态环境脆弱,景观格局的变化必将对喀斯特生境产生重要影响。探究景观格局演变趋势及结构特征,对景观格局进行优化调控以维持生态系统功能稳定具有重要意义。本研究以西南典型喀斯特地区贵阳市花溪区为研究对象,通过ENVI对1999、2003、2007、2011、2019年5期Landsat TM/OLI遥感影像进行解译,运用景观转移矩阵、景观格局指数、标准差椭圆、主成分分析法等,分析了花溪区景观格局时空演变特征、演变方向及其驱动机制。结果表明：1)1999—2019年花溪区主要景观类型为耕地和林地,建设用地持续增加。2)景观类型总体上以“西北—东南”方向为主轴发生不同角度倾斜。3)1999—2019年花溪区景观斑块数量增多,景观格局由单一规则化向混合复杂型转变。4)社会经济发展及人为因素对功能区景观格局变化具有显著影响。整体花溪区景观格局变化显著,景观异质性增强,破碎化加剧。通过分析景观格局多重机制,以期为喀斯特地区景观格局结构优化提供一定参考。     

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。     

京津冀地区城市绿色空间与生态环境质量时空演变规律探讨

未来城市发展更加需要依托城市群这一载体,区域生态环境的变化是其能否保持可持续发展的重要基础。基于2000-2020年三期MODIS遥感数据,通过划分城市绿色空间及构建遥感生态指数RSEI模型,辅以趋势分析等方法,定量分析城市化背景下京津冀地区土地生态环境的时空动态变化和演变规律。结果表明：1)京津冀地区主要绿色空间为中、高植被密度区并呈逐年增加的趋势。随着城市灰色空间以及人造绿色空间增加,转换为无植被覆盖区和低植被覆盖区的面积占13.58%;2)植被密度整体呈上升趋势并可划分为3个梯度,第一梯度为张家口、承德和保定3个城市,占整个上升区的61%,植被密度减少的转换类型主要存在于较高城市化水平的城市;3)研究区东部和南部生态状况改善明显,中西部、北部以及部分城市中心呈缓慢下降趋势,不同绿色空间生态指数发生正向转换时生态状况呈提升状态,发生负向转换时生态状况呈下降趋势,下降速率(0.038 5/a)高于提升速率(0.026 1/a).研究结果可以为京津冀地区合理发展和科学治理绿色空间提供科学数据和理论依据,对区域经济、社会和环境的可持续协调发展具有实践意义。     

六盘山贫困片区乡镇三生功能转变研究——以甘肃省环县为例

随着新型城镇化的快速发展,六盘山贫困片区三生空间发生了显著变化,文章采用Landsat 5 TM卫星影像,运用ArcGIS对环县2000-2015三生空间进行分析,研究结果表明:2000-2015年,环县生态用地的面积在波动上升,生产用地的面积有逐年减少的趋势,生活用地所占比例最少,其面积在逐年增加。随着时间的变化,环县各乡镇的生产功能有弱化的趋势,呈现出东强西弱的状态;各乡镇的生活功能有增强的趋势,生活功能比较强的乡镇呈现插花型分布,呈现出东北强西南弱的分布格局;而乡镇的生态功能变化并不明显,呈现出西强东弱、连片分布的格局。     

辽宁沿海经济带“三生空间”功能耦合协调时空分异及影响因素

辽宁沿海经济带作为辽宁构建“一圈一带两区”区域发展格局重要组成,是辽宁实现全面振兴新突破的重要战略支撑.针对辽宁沿海经济带“三生空间”进行功能耦合协调时空分析及影响因素分析,对协调推进“四个全面”战略布局,统筹推进“五位一体”总体布局,实现新时代东北全面振兴、全方位振兴具有十分重要的意义.应用功能耦合协调度、空间动态面板数据、回归模型探讨“三生空间”空间情况,探究辽宁沿海经济带空间溢出效应.结果显示：(1)辽宁沿海经济带“三生空间”功能存在耦合交互复合关系,耦合度呈现低耦合、拮抗、磨合、协调耦合4种类型;(2)辽宁沿海经济带“三生空间”功能耦合度呈“S”形趋势,耦合协调度呈“U”形趋势,政策制定应立足时空差异特征规律,向生产、生活、生态齐头并进,可持续化迈进;(3)辽宁沿海经济带生活-生态功能耦合结果最差,应在政策制定和中、长期规划中加大向生态倾斜力度,协调生活空间和生态空间功能之间的耦合关系.     

城市绿色空间地表温度的时空演变特征——以北京市六环内区域为例

【目的】随着城市化进程的不断推进,城市热岛效应逐渐加剧,地表温度作为表征城市热环境的常用因子,研究其与城市绿色空间之间的关系对于缓解城市热岛效应有着重要的参考价值。【方法】利用1999、2005、2011、2017年每间隔6 a的北京市4期Landsat5 TM和Landsat8 OLI遥感影像数据,对北京市六环内区域进行遥感解译,并单独提取绿色空间的地表温度,分析其时空演变特征。【结果】北京市六环内区域不同的城市绿色空间降温效益有所差异,但其归一化地表温度多分布于低温至中温之间,耕地、林地、水域、草地的归一化地表温度依次升高;1999—2017年,北京城区绿色空间总共转出(减少)227.09 km²;在绿色空间不变、交换、增加、损失4类用地转换类型中,仅绿色空间增加区域的地表温度有所下降,其余地表温度均表现出不同程度的升高。【结论】在北京市“留白增绿”等政策的引导下,可通过增加绿地面积并合理优化其布局与结构、保护永久基本农田区域、转换草地为其他绿色空间类型等方式缓解城市热岛效应,创造更加适宜的人居环境。     

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。     

基于国土空间适宜性的长江经济带“三生空间”格局优化研究

以长江经济带上三生空间的单空间适宜性评价为基础,探索优化“三生空间”布局与实现“三生功能”协同发展的理论机制和实现途径.借助德尔菲法和GIS的空间分析法,由分类到综合,在多空间评价的基础上,遵循最适宜原则和生态－生活－生产优先递减原则,划定长江经济带上的“三生空间”功能分区.从单宜空间评价结果来看,生产、生活空间适宜度分布的空间相似性较强,生态空间与生产、生活空间的空间异质性显著;比选后的生态、生产和生活空间分别占总面积的45.72%、46.98%、7.30%.生产空间所占比重最大,整体呈现出“东多西少,中心外围”空间分布特征;生态空间则主要集中分布在胡焕庸线以西的区域;生活空间所占比重最小,整体上呈现出“东密西疏、小集聚、大分散”的分布特征;从省域尺度来看,苏、皖、赣、鄂、湘、渝、黔7省的生产空间所占比重超过总面积的50%;川、滇两省生态空间占比超过总面积的70%;上海市则以生活空间为主,各省份主导空间优势突出,辅助空间的开发潜力大.