1999—2018年四川省耕地时空格局演化特征

本研究以1999—2018年四川省181个县市（区）的耕地面积为研究对象,基于主成分分析法与空间分析法,描述了其耕地面积的时空格局演变特征,探索了其时空变化的主要驱动因子。结果表明：1999—2018年间,四川省总耕地面积经历了连续减少、缓慢增加、波动变化、迅速增加和稳定变化5个阶段。整个变化过程中,全省耕地空间上的变化主要发生在川西北高原区与成都平原区。其中,川西南山区与川西北高原区耕地面积表现为增加状态,川中丘陵区、成都平原区与盆地周边山区耕地面积表现为减少状态,重心南移现象明显。影响四川省耕地面积变化的主要驱动力包括农业发展基础、经济发展水平和地理区位3个因素。其中,农业发展基础牢固是川西北高原耕地增加的主要原因,区域经济发展水平和区位特征正向驱动盆地周边山区耕地的变化,区域经济发展水平负向驱动川中丘陵区耕地的变化,而成都平原区与川西南山区耕地变化是经济发展水平的负效应与农业发展基础和区位优势的正效应相互作用的结果。上述结论将为四川省制定合理的土地利用利用与耕地资源保护政策提供科学依据。     

2000—2015年西南区县域土地利用变化特征及驱动力分析——以重庆市奉节县为例

综合分析重庆市奉节县土地利用格局时空演变及其驱动力,为优化西南区县域尺度的土地利用规划、生态大保护和区域可持续发展提供理论参考和数据支持。基于RS和GIS技术,利用四期（2000、2005、2010和2015年）土地利用基础数据,从土地利用动态模型和地学信息图谱等方面出发,揭示区域2000—2015年的土地利用动态变化特征及时空演变规律。依据主成分分析模型和线性回归分析模型,并基于奉节县社会经济统计数据,探究研究区土地利用驱动机制。研究期内,研究区土地空间格局呈现以林地和耕地为主体,同时交错分布其它土地类型的特点。耕地、草地和未利用地土地面积分别减少 78.84 km²、3.73 km²、2.54 km²,而林地、水域和居民工矿用地面积分别增加23.36 km²、46.67 km²、9.03 km²。受三峡移民影响,区域土地利用分布格局由整体无序向局部有序的方向发展。研究期的前10年间,土地利用类型转移主要发生在林地、草地和耕地之间,林地→耕地和草地的面积总和分别为849.38 km²和425.17 km²;2010—2015年间林地和居民工矿用地新增面积分别为9.93 km²和7.09 km²。从产业结构调整、政策影响和社会发展等方面探究区域城镇化的驱动机制,城镇化因素、政策因素、经济因素、社会发展因素和农业因素是影响奉节县土地利用类型变化的主要驱动力。     

植被NPP时空变化特征及驱动因子分析——以延安地区为例

基于2000—2009年植被净初级生产力(NPP)数据,结合气候、植被、地形和土壤4个自然因子,利用趋势分析和地理探测器等方法,揭示延安地区NPP时空变化及其驱动力。结果表明：（1）2000—2009年研究区NPP总体上呈波动上升趋势。（2）延安地区NPP的空间分布呈“南高北低”的分布特征。（3）降水、植被类型、高程和气温为延安地区NPP空间分布格局的主要驱动因子,任意2种自然因子交互作用的贡献率均高于单因子。研究区实施的退耕还林工程和气候波动变化是导致NPP年际增加的主要原因,NPP空间分异受多种自然因子的交互影响。开展NPP时空变化及其驱动力研究可为区域生态系统恢复提供理论依据。     

江苏省人口与土地城镇化协调发展研究

分析江苏省及三大区域的人口与土地城镇化协调发展水平,推进其城镇化高质量发展。通过构建人口与土地城镇化评价指标体系,运用变异系数法和熵值法确定权重,并采用耦合协调度模型对2000—2018年江苏省和2018年13个地级市的人口与土地城镇化协调发展进行研究。研究表明：（1）2000—2001、2003—2013年江苏省人口城镇化指数略高于土地城镇化指数,属于土地城镇化滞后型;2002、2014—2018年江苏省土地城镇化指数高于人口城镇化指数,属于人口城镇化滞后型。（2）江苏省人口与土地城镇化协调度等级分别为失调（2000—2001年）,中低度协调（2002—2004年）,中度协调（2005—2008年）,中高度协调（2009—2012年）,高度协调（2013—2018年）。（3）江苏省人口与土地城镇化滞后型空间呈现“南北”结构,江苏省城镇化水平不均衡且两极化现象突出。（4）除徐州市外,江苏省的人口城镇化和土地城镇化的协调度呈现“由南向北递减的阶梯状分布”,其中南京市的人口与土地城镇化协调度最高,宿迁市最低。该研究得出了江苏省人口与土地城镇化的时间演变规律及空间格局特征,为江苏省人口与土地城镇化协调发展指明了前进的方向。     

基于景观格局指数的耕地细碎化研究 ——以甘肃省临夏北塬地区为例

选取甘肃省临夏北塬地区为研究区域,以景观格局为全新视角,构建基于景观格局指数的耕地细碎化测度体系,以期为降低农业生产成本,提高耕地利用效率提供参考。以生态学景观格局原理为基础,运用ArcGIS、Fragstats、SPSS等软件,对所选取的耕地细碎化指标进行测算分析,最终确定北塬地区耕地细碎化的主要因素,构建耕地细碎化测度体系。结果表明：选取的5个指标能综合考虑面积、形状和分布等因素对耕地细碎化的影响,是衡量北塬地区耕地细碎化的重要指标;平均地块面积过小、地块数量过多、地块形状复杂不规则,仍是导致北塬地区耕地细碎化的主要原因,并分别测算了9个乡镇的耕地细碎化水平。     

松嫩平原土地利用变化特征及生态系统服务价值研究——以哈尔滨市为例

土地利用变化与生态系统服务价值的研究对土地资源可持续开发和利用具有极为重要的意义。本文以哈尔滨市为研究区,以土地利用的遥感影像为数据源,采用基于当量因子的生态系统服务价值综合评价分析方法和敏感性分析方法,阐释所选研究区域范围内部,不同土地利用类型的生态系统服务价值变化的表现特征。通过改良和调整哈尔滨市的不同土地利用类型对应单位面积以及生态系统的服务价值和系数表,对哈尔滨市2005—2020年的生态系统服务价值的时间性与空间性基本分布格局展开全面系统深入分析。结果表明：（1）2005—2020年,哈尔滨市的耕地总面积与建设用地总面积有较小幅度的增加,同时林地的总面积呈现出逐渐减少的变化趋势。数量变化发生幅度相对较小的土地利用类型是草地、水域和未利用地;（2）哈尔滨市的总体ESV数据测算水平呈现出逐渐下降的变化趋势。哈尔滨市的生态系统服务价值贡献来源主要在于林地、耕地和水域3种用地类型。哈尔滨市现有土地生态系统服务价值发挥状态集中展现在水源涵养层面、土壤保护层面和废物处理层面上。在针对研究区制定土地利用规划方案过程中,要重点性关注以及保护林地、耕地和水域等具备较高水平生态系统服务价值系数的土地利用类型,还要开展具备更加科学化、合理化特点的利用行为规划环节,支持助推哈尔滨市各空间区域多样化土地利用类型的可持续发展。     

2010—2019年西藏中南部春油菜生育期变化特征

为了解气候变暖背景下高原春油菜生育期对气候变化的响应特征,本研究利用2010—2019年西藏泽当农业气象观测站春油菜生育期资料和1981—2019年逐日气象资料,采用线性回归方法分析了西藏中南部春油菜生育期变化特征。结果表明：（1）1981—2019年春油菜生长季日照时数和平均风速呈显著减少趋势,减幅分别为-22.37 h/10 a、-0.32 (m/s)/10 a,其他气象要素均为不同程度的增加趋势,暖湿化气候特征明显。但2010—2019年春油菜营养生长期、生殖生长期以及全生育期的热量资源（平均气温、平均最高气温、平均最低气温和≥0℃积温）和光照资源（日照时数）趋于减少,水分资源（降水量、相对湿度）和平均风速呈增加趋势。（2）2010—2019年春油菜现蕾、抽薹、开花和绿熟4个生育期无明显变化,播种期和出苗期为推迟趋势,而五真叶期与成熟期呈提早趋势。营养生长期、生殖生长期以及全生育期的天数均呈缩短趋势,以全生育期天数缩短最为显著(-2.23 d/a)。（3）春油菜大部分生育期天数与日照时数、≥0℃积温有显著的正相关,与其他气象要素的相关性不显著。全生育期天数不仅与日照时数、≥0℃积温存在显著的正相关,还与平均相对湿度有着显著的负相关。2010—2019年春油菜全生育期天数随着日照时数和≥0℃积温的减少、平均相对湿度的增加呈缩短趋势。     

基于MODIS数据2001—2019年NDVI时空变化及驱动力分析——以阿克苏地区为例

植被作为生态系统中的重要因素之一,深入了解植被覆盖的变化与驱动力因素,以期为生态环境保护提供重要参考。以阿克苏地区为研究区域,基于2001—2019年长时间序列的MODIS数据的NDVI变化特征进行了分析,通过利用线性回归分析与相关分析2种方法对植被和气候间的关系进行分析。结果表明：2001—2019年阿克苏地区植被覆盖总体呈现出增加的趋势且在生长季的夏季最为明显,研究区在空间上呈现出以绿洲为主向周围扩散的格局,研究区生长季NDVI对气温和降水的响应关系表现出显著的季节差异,并在空间上与温度具有显著相关性但同降水相关性不明显。人类的生产生活对植被覆盖度的变化影响有正负两个方面。     

基于统计资料的桑园碳汇估算模型的构建——以四川省为例

针对当前桑园基础资料相对缺乏而限制了桑园碳汇评估的客观现实,本研究以统计资料较为完整的蚕茧产量数据为基础,在假设四川地区所有桑园都采用片叶育进行养蚕的前提下,提出了基于统计资料的桑园碳汇估算模型（mulberry garden carbon sequestration estimation model,MCSD,以下简称：本研究模型）。本研究以森林生态系统碳储量计量指南的灌木模型（shrub model of the forest ecosystem carbon storage measurement guide,SMFC,以下简称：对照模型）为对照,对比了两者在计量2000—2018年四川省桑园桑树碳汇贡献的差异。结果发现：（1）本研究模型估算出四川桑园桑树年均碳密度为10.13 t/hm²,折算出四川桑园2018年碳储量为142.39万t。（2）桑叶和桑枝作为桑园碳汇的主要来源,其碳汇量分别占桑园总碳汇量的44.44%和26.65%。（3）以2000年为基准,本研究模型估算出2000—2018年间四川桑园的碳储量累积达1636.25万t。（4）到2018年,桑叶和桑枝的累积碳汇贡献分别占比60.94%和36.55%。（5）而对照模型的计算结果比本研究模型低了10.73%,且未考虑桑叶收获年和收获量的问题,不能全面地反映桑园的累积碳汇贡献。桑园碳汇评估是实现中国“碳达峰”和“碳中和”目标不可或缺的一个重要内容,本研究结果对于未来标准化评估中国不同地域不同利用方式下桑园生态系统碳汇效应提供了参考。     

1959—2018年内蒙古地区热量资源时空变化特征分析

气侯变暖显著改变了内蒙古地区的热量资源,了解该地区的热量资源变化可为作物生产及空间布局提供一定的研究基础。本文基于1959—2018年50个气象站点的逐日平均气温,采用五日滑动平均法探讨了内蒙古地区≥0℃和≥10℃初终日、持续天数以及积温的时空分布特征。结果表明：（1）内蒙古地区≥0℃和≥10℃平均初日分别为3月29日和5月5日,≥0℃和≥10℃初日呈提前趋势。≥0℃和≥10℃平均终日分别为10月28日和9月24日。（2）初日提前和终日推迟显著增加了内蒙古地区的积温和持续天数,积温和持续天数在空间分布上相似,东西部差异较大,其中≥0℃积温在1874~4433℃之间,≥10℃积温在1360~4024℃之间,≥0℃持续天数在168~246天之间,≥10℃持续天数在89~180天之间。≥0℃和≥10℃积温和持续天数呈增加趋势。（3）≥0℃和≥10℃初日与经纬度呈正相关关系,终日、积温和持续天数与经纬度成负相关关系。（4）初终日、持续天数以及积温突变日期主要集中在1991—1996年之间。     

关中地区耕地压力指数分析及预测

为了了解关中地区的耕地利用状况,给合理利用耕地资源提供参考依据,运用耕地压力指数模型,分析了该地区1990-2009年最小人均耕地面积和耕地压力指数的变化情况及成因,然后对2010-2020年的耕地压力指数进行预测。结果显示,1990年以来关中地区最小人均耕地面积波动减少,但因实际人均耕地面积的减少速度与最小人均耕地面积的减少速度不同,耕地压力总体呈波动状态,最近2年有下降趋势。预测表明,科技投入对减少最小人均耕地面积的作用大于人口增长和经济发展对减少实际人均耕地面积的作用,2010-2020年关中地区耕地压力指数将逐渐减小,但始终大于1,耕地仍存在压力。     

基于粮食安全的河南省耕地压力动态分析及预测

为了明确阐述河南省的耕地压力状况和粮食供给情况,依据统计数据,分析了1978-2012年河南省耕地、人口、粮食产量等的动态变化,计算了耕地压力指数和土地资源承载力指数,最后应用灰色马尔科夫模型对2013-2022年的耕地压力指数进行了预测。结果表明：1978年以来,耕地总量和人均耕地面积不断减少,但由于耕地生产率的提高,粮食总产量和人均粮食产量却逐渐增加,从而耕地压力指数和土地资源承载力指数呈波浪式递减趋势。通过预测,2013-2022年河南省的耕地压力指数持续缓慢减小。可见,农业科技水平以及复种指数的不断提高能够减轻耕地压力,保障区域粮食安全。     

基于层次分析法的耕地细碎化程度多指标综合评价研究

为了探索耕地细碎化程度多指标综合评价的指标体系与方法,采用归纳演绎法、数学模型法、实证分析法,构建了新的耕地细碎化程度评价指标体系。该指标体系包含的7个指标按重要性大小排序为：地块平均面积、地块长度一致度、农户平均地块数、耕地方田率、地块行向一致度、农户现实耕地经营规模与适度规模的差距、地块道路通达度。基于层次分析法,用上述指标体系对西魏村耕地细碎化程度实证分析表明,西魏村耕地细碎化程度处于“较严重”的级别。评价结果反映了西魏村耕地细碎化的现状。研究认为,耕地细碎化程度评价的指标体系应该涵盖地块的空间属性与社会属性指标,该研究构建的指标体系及采用的层次分析方法,可以对一定区域内的耕地细碎化程度进行科学的量化与评价。     

苏州工业园区土地利用景观格局变化分析

为给生态区域建设提供科学的指导,促进社会经济健康可持续发展,以苏州工业园区1995、2005和2013年3期土地利用现状调查数据为基础,利用ArcGIS和FRAGSTATS软件,基于景观指数方法和土地利用转移矩阵模型对苏州工业园区斑块类型水平和景观类型水平下的景观格局特征进行定量分析,分析各景观地类之间的转换特征。结果表明：（1）1995—2013年间,景观格局指数发生了重大变化,2005年优势景观为耕地,2013年优势景观变为城镇建设用地;（2）18年间耕地和城镇建设用地的斑块面积变化最大,耕地面积降幅83.47%,城镇建设用地面积增幅193.52%;（3）土地利用转移方面,耕地减少较快而城镇建设用地增加较快,减少的耕地主要转化为建设用地和园地,增加的建设用地主要来自于耕地和未利用地;（4）景观格局整体呈现破碎度增大、集聚度减少、分离度上升、均匀度好、多样性增强等特征。研究表明景观指数结合土地转移矩阵模型能对土地利用的格局和过程进行很好的分析,并科学指导生态区域建设。     

济南市耕地资源数量变化及其对粮食安全的影响

耕地是农业生产的基础,是维护粮食安全的重要保障。笔者依据济南市统计数据重点分析了济南市耕地数量变化及其对粮食生产的影响,结果表明：（1）1978—2004年,耕地总面积和人均耕地面积持续减少,至2004年人均耕地面积减少为0.055hm2。（2）1978—1999年粮食总产量总体以增长为主,1999年粮食总产达到历史最高水平;2000年以后,粮食总产量大幅度下降。（3）耕地数量变化对粮食生产具有持久的约束作用。1979—1982年耕地面积与粮食总产量之间的相关性较强,1983年以后二者之间的相关性逐渐变小,表明耕地面积变化对粮食总产的约束作用弱化。但是,受边际报酬递减规律制约,粮食总产的增加不可能完全依靠提高粮食单产来实现,保持一定数量的耕地面积是保障粮食安全的先决条件     

城市化进程与耕地变化协同性研究——以成都市为例

我国城市化进程已经进入加速发展阶段,城镇建设用地规模不断扩大,并已成为耕地面积减少的重要原因。本文基于成都市1978~2007年30年的统计数据,应用相关性分析法和协调度分析法分析了成都市城市化水平和耕地资源的变动情况,城市化水平与耕地变化的相关性,以及城市化水平与耕地资源的协调性。结果显示,30年间成都市城市化水平与耕地面积变化呈现出显著的负相关关系,城市化水平与耕地面积协调度呈阶段性分布,总体呈现出“调和和基本调和→不协调→调和和基本调和”的趋势。     

肇源县土地利用景观格局变化研究

为了揭示肇源县土地利用景观格局的发展变化,合理利用土地,通过选取1992年、2001年和2010年的TM遥感影像,通过采用景观生态学原理和GIS技术,选取景观构成、平均斑块面积、斑块密度、景观蔓延度、Shannon多样性指数和均匀度指数等进行分析,研究肇源县近20年的景观格局的发展规律,结果表明,耕地、盐碱地景观面积增加,草地、水域和湿地景观退化较严重,景观连接性增强,破碎度降低,景观格局复杂性降低,景观格局受人类活动影响加剧。     

贵州百里杜鹃自然保护区景观格局特征分析

[目的]为了解百里杜鹃自然保护区景观格局特征,[方法]本文在全面调查基础上布设样点对植物群落和土地利用状况进行标记,以分辨率1.1m×1.1m的卫星遥感影像为数据源,在ArcGIS平台进行目视解译,将保护区划分为37种景观类型,使用Fragstats分析景观指数。[结果]结果表明：(1)保护区景观多样性指数、均匀度指数分别为2.13和0.59,多样性较高,均匀度较低,受少数几种景观要素控制程度髙；(2)光皮桦林、云贵鹅耳枥林和马缨杜鹃林3种植被景观以及耕地为保护区主要景观类型,景观贡献率大,面积百分比之和近80%；(3)马缨杜鹃林的最大斑块指数和露珠杜鹃林的平均斑块面积均为全区最大,特色景观优势突出,同时马缨杜鹃林的斑块面积标准差也高达30.08,斑块面积波动大,具有一定的不稳定性；(4)保护区景观形状指数为51.56,分离度指数达208.90,景观几何形状复杂不规则,边缘形状曲折多变,景观分离度高,破碎化程度较大；(5)景观类型破碎化程度最大的为刚竹林和十齿花林,马缨杜鹃林和露珠杜鹃林集中成片分布,破碎化程度低,[结论]便于管理和保护。     

黄石市土地利用景观格局变化研究

为了揭示湖北省黄石市土地利用景观格局的发展变化,合理利用土地,通过选取2004、2011、2016 年3期的landsat遥感影像,采用景观生态学原理和GIS技术,对各类用地进行土地利用变化分析。选取斑块数量、斑块密度、聚集指数、最大斑块指数、景观形状指数、蔓延度指数、香农多样性指数、香农均匀度指数等8个指数进行分析,研究黄石市近15 年的景观格局的发展规律。结果表明,农田、建设用地面积增加,林地、水域面积基本保持不变,裸地数量大量减少,景观连接性减弱,破碎度增加,景观格局复杂性增加,景观格局受人类活动影响加剧。