1995—2015年中国北方边境样带土地利用时空格局演变及驱动因素

随着“一带一路”倡议的推进,中国北方边境地区的战略地位日益显著,研究该区域的土地利用格局、过程与机理,对区域可持续发展至关重要。本文采用样带研究方法,基于1995年、2000年、2005年、2010年和2015年的土地利用/覆被数据,利用空间分析和多元回归分析揭示样带土地利用变化的时空格局演变及驱动因素。结果表明：①北方边境样带以林地、草地、水域、未利用地等生态保育用地为主,占比超过90%,20年间土地利用结构和空间格局变化较小。②研究期间,北方边境样带以城乡建设用地、粮食保障用地扩张和生态保育用地退化为主要特征,不同类型的土地利用/土地覆被变化表现出明显的时空差异,粮食保障用地、城乡建设用地扩张速度在2010年后显著加快,土地扩张模式逐渐由林草地开垦转向未利用地开发。③城镇化和经济发展是促进北方边境地区粮食保障用地和城乡建设用地扩张的主要因素,生态保育用地则受自然、气候、区位条件和农业技术水平的影响,在粮食保障用地和城乡建设用地主动式扩张过程中呈现被动减少趋势。同时,政策和制度的干预也是影响该区域土地利用变化的重要因素,作用于粮食保障用地和城乡建设用地的扩张和生态保育用地的保护恢复。总体而言,北方边境样带的生态保育用地虽然在政策和制度的干预下退化趋势有所减缓,但是,草地资源持续减少、水域面积缩减和未利用地不断开发等土地利用变化带来的生态环境危机仍然存在,影响该区域的可持续发展。     

北京市1990年～2000年土地利用变化机制分析

根据1990年、1995年和2000年3期影像资料，运用遥感平台获取了北京地区90年代的土地利用变化时空数据，结合历史气象数据、水文数据及其它空间、属性数据，运用GIS空间分析方法及数理统计方法，全面分析了北京市1990年～2000年间土地利用变化的空间特征及其驱动力。揭示该区各类土地利用数量变化的幅度、速度和区域差异。针对变化幅度最大的城镇用地运用空间重心转移模型、分形模型分析90年代北京城镇用地扩张的空间变化特征和区域方向。研究结果表明：北京地区1990年～2000年间土地利用变化的主要方向为城乡居住建设用地不断扩张，林地与耕地变化类型占土地利用图斑总数的5.5%以上。全区耕地面积减少93 749hm²，林地、园地面积增加了12 106hm²，居民点等建设用地面积大幅度增加77 674hm²；北京地区10年来土地利用年变化速度达到0.95%。耕地以平均每年1.60%的速度减少；城镇建设用地和水域面积年变化率分别达到5.28%和2.86%；1990年～1995年间城镇用地重心转移方向为西北，1995年～2000年城镇用地重心转移为东南方向，城镇用地空间形态不规则程度逐渐降低；通过对影响城市用地扩展的城市人口、GDP因子的偏相关分析发现，经济的发展是城市用地扩展的根本驱动力，第三产业的发展是土地利用多样化转变的外在驱动力，交通条件、环境条件及前期土地利用方式是这一转变的主要内在影响因素。     

近20年苏锡常地区土地利用格局变化及其驱动因素分析

土地利用变化是全球生态环境变化研究的重要组成部分。苏锡常地区作为我国传统的人口密集区和土地高度集约化利用区，土地利用历史悠久。1980年以来, 苏锡常地区社会经济发生了巨大变化，从而引起土地利用/土地覆盖格局的相应变化。本文利用1980年、1995年和2000年的Landsat TM数据对苏锡常地区的土地利用情况进行测量，取得研究区土地利用变化的转移矩阵，据此对苏锡常地区1980年～2000年的土地利用变化情况进行分析，揭示土地利用变化的驱动因素，以得到耕地、林地、草地、建设用地、水域和未利用地变化的驱动因子，为协调土地资源与社会经济发展的关系、制定合理的土地资源利用体系、促进土地资源和社会经济的可持续发展提供依据。研究表明：1980年～2000年苏锡常地区土地利用变化的驱动因素受人文因素和自然因素的共同影响，但主要是受社会经济政策因素影响，自然因素具有相对稳定性。     

城镇化驱动下的威海市区土地利用时空动态

威海市区自20世纪1980s～2000年,特别是1987年由县级市升格为地级市以后,经济快速增长,人口大量增加,土地利用格局发生很大变化。利用遥感解译成果,图示出威海市区主要土地利用转移类型的空间位置和范围,计算出威海市区土地利用转移矩阵、土地利用面积变化率和土地利用动态度等3个反应土地利用动态变化的重要指标,结合社会经济数据分析了威海市区土地利用动态变化规律和驱动力。研究结果显示,土地利用转移过程中,1980s～2000年耕地转化为城镇用地的面积最大,达3 600hm²,多发生在80年代城区的西北部和东南部,其次为耕地转化为农村居民点,面积为517hm²;1980s～1995年,耕地转化为城镇用地的面积为2 999.77hm²,远远大于其他转化类型;1995年～2000年,其他建设用地转化为林地的面积最大为633.72hm²;1980s～1995年耕地、林地和草地的面积显著减少,城镇用地面积增长剧烈,增长率达168.92%,其他建设用地也有大量增长;1995年～2000年,其他建设用地、水域和农村居民点的面积显著减少,耕地面积继续减少,而林地、城镇用地和草地的面积有较大增长;1980s～1995年耕地的减少速率最大为-1.48%,而城镇用地的增长速率最快,达16.89%;1995年～2000年,耕地持续减少,但减少速率明显放慢,而林地的增长速率最快,达2.85%,城镇用地继续增长,但增速显著减弱,农村居民点用地由前期的增长变为减少。在近15年里,城镇化是威海市区土地利用格局发生变化的最重要驱动力。     

近20年来吉林中东部地区林地的时空变化及成因浅析

在遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术的支撑下,以土地利用动态变化模型、景观模型对吉林省中东部山地丘陵区20年来林地面积的时空变化特征进行了定量或半定量的分析.结果表明:①1980年～1995年期间森林面积在减少,斑块数量增加,而相应指标在1995年～2000年期间都呈现相反趋势;②该区的林地动态变化存在明显的区域差异,无论是从土地利用类型相对变化率模型还是从林地分布重心变化情况来看都表明:通化与吉林地区的森林面积变化较大,而白山、延边地区的变化较小.经数据分析与文献调研得知,大量的采伐与人口增长对耕地的需求是林地在1980年～1995年期间减少的直接原因;而国家相应林业政策的出台是1995年～2000年期间林地面积得以增加的直接原因.     

江苏省土地利用变化及其旅游驱动力研究

利用江苏省1996年-2008年土地利用变更调查数据,分别从土地利用数量、土地利用结构、土地利用程度三方面分析了江苏省土地利用变化特征,结果表明,近10年来,江苏省耕地、牧草地明显减少,交通用地与居民点及工矿用地迅速增加;土地利用结构信息熵与均衡度总体呈增长态势,用地结构不断趋于均质化;土地利用程度不断增强,用地效率明显提高。结合研究区实际情况,选取旅游总收入作为LUCC变化的旅游驱动因子,借助线性回归分析方法,建立江苏省主要土地利用类型的旅游驱动力模型,结果表明,江苏省旅游经济发展对其土地利用变化具有显著影响。建议制定有关土地利用政策时,应充分考虑影响土地利用变化的旅游驱动力因子,以更好促进区域土地资源的可持续利用。     

1995年-2019年内蒙古清水河县土地利用空间格局变化分析

以内蒙古清水县为研究区,基于中国土地利用现状、遥感监测数据库及空间信息技术,采用1995年、2000年、2005年、2010年、2015年、2019年6期30m土地利用栅格数据为基础数据,分析了清水河县土地利用空间格局变化。研究表明:清水河县土地利用主要以草地为主,土地利用类型面积占比为草地耕地林地建设用地水域未利用地。1995年-2019年,耕地面积占比呈现了降低的趋势,林地面积占比呈现了逐渐增加的趋势,草地面积占比呈现了先增加后减少的趋势,建设用地占比呈现了逐年递增趋势,未利用地占比为先降低后增加的趋势。土地利用类型全局空间自相关分析得出,耕地空间分布集聚特征呈先增加后下降趋势,其他五类用地整体上都呈现了空间集聚性下降趋势。土地利用类型局部自相关分析得出,1995年-2019年从整体来看,区域集聚性表现为减少趋势。各类型高集聚区增加的类型为林地、草地、建设用地,高集聚区减少的类型为耕地、水域和未利用地。1995年-2019年各类型低集聚区增加的类型为草地,其他类型均呈减少的趋势。     

1988年至2005年北京生态服务价值对土地利用变化的响应

以北京为研究区，依据1988年，1995年，2000年，2005年的土地利用数据，从生态系统服务功能角度，运用Costanza的方法，结合谢高地修正的我国生态服务价值当量因子表，分析了北京生态服务价值与土地利用变化的响应关系。结果表明：中心城区和西部平原台地区主要是耕地转变城乡建设/交通用地，东部平原区主要是耕地转变为城乡建设/交通用地和水域，而山区主要是耕地转变为城乡建设/交通用地和林地。北京从1988年到2005年生态服务价值先上升后下降，1988年到1995年生态服务价值的增加主要是由于东部平原区水域面积的增加，使东部平原区生态服务价值上升，而平均1hm²土地生态服务价值山区>东部平原地区>西部平原山地区>中心城区。2005年，北京生态服务价值约为GDP的4%，且从1988年到2005年一直处于下降的趋势。因此，在制定土地利用规划时应更多地将生态服务价值考虑其中，尤其是应多保护水域、林地等生态服务价值系数高的土地利用类型，实现北京各区域的可持续发展。     

三江平原宝清县土地利用变化图谱分析

本文基于地学信息图谱理论,充分考虑土地利用变化的空间位置和空间行为特征，对土地利用变化图谱进行分析。以三江平原宝清县为例，通过1954年 、1976年 、1986年和2000年四期土地利用空间数据叠加分析和编码技术生成三个时段土地利用变化图谱，对研究区三个时段不同土地利用类型的扩张、新生、收缩、消亡和复生的图谱过程及生态环境效应进行分析。结果表明：整个时段耕地和城乡用地面积增加，草地和沼泽湿地面积减少，林地和水域除1954～1976年呈增加外，其他时段呈现减少的趋势。而且1954～1976年耕地以新生为主，新生速率为每年8.77%；1976～2000年耕地以扩张为主。湿地和草地以退缩为主。人类大规模的开垦活动导致沼泽湿地与草地退缩与消失，从而导致区域生态环境恶化与生物多样性减少，同时土地利用生态界面也发生明显变化。     

1991年～2006年贵阳市土地利用变化及其驱动因素分析

以贵阳市为研究区,利用1991年、1996年、2000年、2006年4期的遥感影像资料和地形图,运用人机交互目视解译方法以及地理信息系统的空间分析和数理统计功能,获得贵阳土地利用的现状、动态度、土地利用类型转移矩阵等专题图、数据,并结合社会经济及人口数据对贵阳市土地利用的时空变化情况进行了深入分析。结果显示：①建设用地和林地的面积保持持续上升,耕地呈现持续下降,草地和未利用地面积则呈现出先减少后略有增加,水体的转移比例一直很小;②1991年～2006年间,主要的土地利用变化是耕地与建设用地、耕地与林地、未利用地与耕地之间的相互转化;③1996年～2006年间,耕地都主要转向建设用地和林地,林地主要来自耕地、草地和未利用地;④1991年～2006年间,研究区土地利用变化强度较大,总体来看,经济发展是土地利用变化的主导因素。     

北方农牧交错带土地利用/覆被变化分析——以西辽河流域为例

以地处北方农牧交错带的西辽河流域为案例区,利用ArcGIS9.2软件平台,对1995年和2005年两期L andsat TM、MSS遥感影像进行目视解译,获取了西辽河流域10年间隔的土地利用/覆被遥感资料,分析了西辽河流域主要土地利用类型的数量及空间转移规律。研究结果显示:①1995年和2005年,西辽河流域土地覆被以草地和耕地为主,二者面积分别占全区的2/5和3/10,10年间土地利用整体特征并未发生重大改变;②西辽河流域绝大部分土地利用变化发生在耕地、草地和未利用土地3个地类,三者的变化绝对值约占全区的93.77%;③10年间北方农牧交错带各种土地类型之间发生了复杂的转移变化,其中草地是变化最剧烈的地类,共有7900.57km2草地转出和5417.20km2其它地类转入草地;④政策和人口增长可能是西辽河流域近年来土地利用变化的主要驱动力。     

1989年至2006年鄱阳湖区土地利用动态变化研究

本文利用1989年、1999年和2006年三期遥感影像解译数据,借助GIS的空间分析功能,从土地利用变化的幅度及速度、土地利用程度和土地类型转化模式等角度对鄱阳湖区近17年的土地利用动态变化情况进行了定量分析。结果表明:在人类活动和自然因素的影响下,湖区土地利用结构发生明显改变,耕地面积正在逐渐减少,但其减少速度相对较慢;而建设用地、滩地都有不同程度的增加,其中以建设用地增加速度为最快;水体和未利用地受湖区水土资源开发的影响,面积出现大幅减少;林地是近17年湖区最为稳定的土地类型,面积基本保持不变。从土地利用类型的转移变化来看,湖区各土地类型存在着不同程度的相互转换,水体主要转出方向为草地和滩地,转入部分则主要来自于耕地;而受生态退耕和垦殖活动的影响,耕地、林地和草地三者之间转换较为频繁;研究期间,建设用地的增加主要是通过大量侵占耕地来实现的;而滩地面积的增减主要受水位和人类耕作活动的制约。     

陕北农牧交错带土地利用变化及驱动机制分析

利用1986年、1993年及2003年3期Landsat TM遥感影像,借助遥感和GIS技术及回归分析方法,对陕北农牧交错带1986年～2003年土地利用变化及驱动机制进行了分析。结果表明,陕北农牧交错带土地利用综合程度总体较高,2003年达到36.5%,且土地利用正处于发展期;1986年～2003年土地利用变化以林地和建设用地大幅度增加和耕地、水域、未利用土地与沙地面积不断减少为主要特征。其中林地面积增加了44.18×10⁴hm²,主要由耕地、草地和未利用土地转化而来;建设用地面积以近0.27×10⁴hm²/年的速度增加,主要由耕地、草地、未利用土地和沙地转化而来;耕地面积减少了10.52×10⁴hm²,减少的面积主要转化为林地和草地;沙地面积减少了20.67×10⁴hm²。在空间上土地利用变化以南部和东南部黄土丘陵区沟壑区和毛乌素沙漠边缘地带最为明显。自然、人文和社会经济因素共同影响了土地利用变化,其中气候因素是驱动土地利用变化的重要自然因素,人口增长及社会投资的增加,工、农业产业化的发展直接驱动了土地利用变化。     

内蒙古森林草原交错带土地利用变化的区域差异特征分析

本文基于20世纪80年代中后期和2000年两期共10景Landsat TM/ETM⁺影像,通过解译,生成土地利用图,对内蒙古森林草原交错带各旗市的近15年土地利用变化进行了分析。对比结果表明：土地利用结构变化表现出耕地明显增加,草地和林地呈减少趋势,反映出研究区开垦和砍伐现象严重;土地利用变化的区域差异明显,林地转为草地主要在新巴尔虎左旗,草地转化为耕地主要发生在鄂温克自治区,在生态环境保护和管理上要区别对待;土地利用变化导致研究区内景观破碎度增加,内部生境更容易遭受外部的侵袭干扰;生境质量下降。两期土地利用变化结果总体上以耕地增加,各种土地类型流向耕地为主,土地利用变化的主要趋动力为人口总数的增加。     

近20年来伊犁新垦区土地利用/覆被变化分析

本文基于1985年、2000年和2008年3期土地利用数据,对新疆伊犁新垦区土地利用格局时空变化进行了定量研究。结果显示：1985年～2008年间,耕地净增加4.99×10⁴hm²,面积比由38%上升至57%;未利用地增长仅次于耕地,增长面积为1.07×10⁴hm²,水域,林地,建设用地都呈增长趋势;草地为唯一减少的土地利用类型,缩减7.02×10⁴hm²,面积比由49%缩减为36%。通过对土地利用变化格局的分析可以得出,农业开垦是新垦区土地利用方式变化最主要的驱动力因素,草地面积减少是其他土地类型面积增加的主要来源,盐碱地增多和沼泽减少反映了该地区存在因农业开垦而导致的自然环境恶化现象。     

鄂尔多斯主体功能区划分及其土地可持续利用模式分析

主体功能区划分和土地可持续利用模式设计,对解决我国经济快速发展过程中社会经济和生态环境之间出现的矛盾具有重要的意义。选取位于我国北方农牧交错带的鄂尔多斯市为研究区,以全市52个乡（镇、苏木）作为基本研究单元,采用研究区2008年数据,基于资源环境承载力、现有开发密度和区域发展潜力,从土地资源、水资源、矿产资源、生态安全度、土地利用强度、水资源开发强度、矿产资源开发强度、区位优势、科技潜力和经济活力等构建了主体功能区划分的指标体系,并运用变异系数法确定各指标权重,最终采用聚类分析与三维魔方图相结合的方法,将鄂尔多斯主体功能区划分为优化开发区、I级重点开发区、Ⅱ级重点开发区、限制开发区和禁止开发区,提出了五类主体功能区的协调发展机制和各功能区未来发展定位。分别选择各主体功能区内部的典型乡镇,优化开发区的达拉特旗树林召镇、I级重点开发区的伊金霍洛旗乌兰木伦镇、Ⅱ级重点开发区的乌审旗苏力德苏木和限制开发区的鄂托克旗阿尔巴斯苏木,基于1978年、1988年、2000年和2008年土地覆被数据,通过近30年来的土地利用变化和景观格局的分析,结合主体功能区的总体定位提出了土地可持续利用模式。结果对推进当地生态重建和促进土地可持续利用提供科学的支撑。     

中国八个重要农业区土地利用结构及时空变化分析

本文对我国8个重要农业区1980s末至2005年间土地利用结构及其时空变化进行研究。结果表明:①我国耕地和城乡工矿及居民用地集中分布在黄淮海平原、长江中游及江淮地区、四川盆地和松嫩平原,草地、林地和未利用地则积聚在新疆、内蒙古东部区和华南蔗果区;②1980s末至2005年间8区耕地总量上升,其中内蒙古东部区、新疆和三江平原增量显著,长江中游平原及江淮地区、四川盆地和黄淮海平原减少,耕地空间重心由我国东部、中部复种指数较高的传统农业核心区向西北、东北等复种指数较低且生态相对脆弱地区迁移,整体土地生产能力有所下降;③各区草地面积皆下降,其中内蒙古东部区和新疆为减量主体;各区城乡工矿及居民用地面积快速上升,其中黄淮海平原和松嫩平原面积增量占8区总增量的70%;林地面积总体增加,其中内蒙古东部区占8区林地净增总量的90%,而三江平原和黄淮海平原林地略降;④未利用地面积总体增加,增量主要分布在内蒙古东部区、新疆和松嫩平原,构成多为沙地、裸土地和盐碱地,表明局部地区存在土地退化现象;黄淮海平原、长江中游及江淮地区和四川盆地因工业化、城市化进程加快导致未利用地进一步减少,后备土地资源日趋紧张。