中国“三生用地”分类及其空间格局

工业化、城市化和经济的快速发展导致中国人地关系紧张,争地现象多发。为兼顾粮食安全、经济发展和生态保护之间的关系,需要协调土地不同功能用地的矛盾。现行的土地利用分类体系,注重土地的生产、生活功能,对生态功能考虑不够。本研究以土地的主体功能为出发点,兼顾其他功能,纳入生态用地的概念,构建了"三生用地"分类体系,统筹生产、生活和生态用地空间。通过先分区再分类的方法,提取了中国"三生用地"的分布范围。结果表明,生态用地、生态生产用地、生产生态用地和生活生产用地等面积分别为603.70万km2、135.38万km2、200.19万km2和20.73万km2,各占国土面积的62.89%、14.10%、20.85%和2.16%。生态用地主要分布在中西部,生态生产用地因其生产功能具有明显的地域分异,生产生态用地和生活生产用地则更集中分布在东部地区。     

平潭岛快速城市化进程中三生空间冲突分析

三生空间冲突的定量研究可为三生空间的利用管控及合理布局提供理论支撑,并为区域可持续发展提供科学依据。基于土地利用的主导功能及其多功能性质,将福建省平潭岛2000年、2009年和2015年三期土地利用数据划分为生活生产空间、生产生态空间、生态生产空间和生态空间;借鉴景观生态指数方法构建空间冲突指数,对平潭岛"生态-生产-生活"空间冲突进行分析。研究结果表明,平潭岛2000-2015年间生态生产空间均占主导地位,其次是生产生态空间,这两种空间类型的比重均呈下降趋势,而生活生产空间比重则不断增高,生态空间比重趋于平稳;15年间平潭岛空间冲突水平呈上升趋势,并在芦洋乡、中楼乡和敖东镇出现集聚现象,至2015年失控冲突的面积比重已占研究区的41.77%,空间冲突态势已非常严峻;不同空间类型的空间冲突存在一定差异,冲突程度从大到小依次为,生产生态空间生态空间生态生产空间生活生产空间。     

黄河流域土地利用时空格局演变及驱动力

土地利用时空格局是人类与自然相互作用状况的重要表征。研究黄河流域土地利用时空格局及其驱动因素,厘清土地利用类型转换及粮食保障用地、生态保育用地、城乡建设用地的时空变化特征,可为黄河流域生态保护和高质量发展国家重大战略的规划制定与实施提供参考。本文基于土地利用类型转移矩阵和空间自相关,从城市群、省、市、县多尺度入手,利用7期土地利用数据对黄河流域1970—2015年土地利用状况及变化进行探究。结果表明：①黄河流域生态保育用地和耕地占比多年平均值分别为79.04%和18.64%,表明生态保护和粮食生产是其两大主体功能;②城乡建设用地占比逐年提高,城市群地区是建设用地扩张的主体空间;③黄河流域耕地、生态保育用地和城乡建设用地各节点年份Moran’s I均大于0.75,表明3种功能类型用地具有强空间正向集聚效应,呈现出“凹”字型分布格局;④城乡建设用地扩张以牺牲耕地为代价,同时部分农村居民点用地逐渐转化为城镇用地;⑤人口规模和经济发展是促进土地利用变化的核心因素,驱动力因素存在区域差异,在黄河下游的山东、河南,经济水平达到一定规模后,伴随经济再发展不会出现大规模城乡建设用地扩张。     

面向对象的太原市小店区土地利用分类

以太原市小店区Landsat-8遥感影像数据为研究基础,通过ENVI 5.3软件的多尺度分割和基于样本的面向对象分类方法,对研究区进行土地利用分类,并通过SVM算法对面向对象的分类方法所获得的分类结果进行了精度评价。研究结果表明：(1)小店区农用地面积约占44%(其中耕地面积约占农用地面积的72.73%,林地、园地面积约占农用地面积的27.27%),建设用地约占49%,水体约占5%,未利用土地约占2%,得出小店区土地利用中存在生态用地面积所占的比例小,土地利用的浪费现象较严重且不够集约,后备耕地资源不足且整治难度大的问题;(2)根据小店区土地利用中存在的问题,提出要制定科学的土地利用总体规划,要严格遵守耕地红线以防止土地的无序扩张,提高土地资源利用效率,在城市化进程中开展“两旧”改造,大力保护生态环境资源等对策来进行解决。     

城市建设用地的潜在生态适宜性评价——以上海市宝山区为例

在城市快速扩张的区域,传统基于土地利用现状的生态适宜性评价方法在支持未来城市建设用地的开发决策方面具有一定的局限性。本文首次提出了城市建设用地潜在生态适宜性评价的概念和方法,把模拟预测得到的未来城市土地利用分布作为重要因子加入生态适宜性评价框架,生成更适合于未来城市建设用地规划决策的潜在生态适宜性评价结果。以上海市宝山区为例,空间化展现城市用地扩张背景下的2050年城市建设用地潜在生态适宜性分布情况,并与传统生态适宜性评价结果进行空间量化对比分析。分析结果表明,潜在生态适宜性评价有效降低了不适宜及较不适宜开发用地与未来城市建成区重叠度较高的矛盾（分别由9.74%和22.7%降低为0.0%和14.5%）,能更好地匹配城市开发边界规划和生态空间规划,突显未来发展过程中的生态保护重点区域。本文实证了新方法的科学性和有效性,该方法能更好地为城市扩张背景下的生态城市规划提供决策支持。     

黄河上游荒漠绿洲生态系统服务对三生用地变化的响应——以银川市为例

【目的】探究荒漠绿洲三生用地变化及其生态效应,可为黄河流域生态保护和高质量发展提供决策参考。【方法】本文以1990—2020年黄河上游荒漠绿洲区——银川市为例,提出了生态系统服务价值（ESV）当量因子的系数修订方法,建立了银川市与全国ESV当量因子的系数关系,分析了ESV对三生用地时空变化的响应特征。【结果】结果表明：①生态用地在银川市三生用地中比例最高,但研究时段内有所降低,由1990年的69.49%下降为2020年的57.68%,同期,生产用地稳中有增,由28.54%提升为32.52%,生活用地扩张迅速,由2.37%提升为9.81%;生活用地动态度变化剧烈,生产用地与生态用地动态度渐趋平缓。②1990—2020年ESV总量增加了38423.65万元,生态用地质量提升对ESV的增加效应大于生产用地和生活用地扩张导致的ESV降低效应;结构上,调节服务对ESV的贡献最大且持续提升,比例从1990年的82.29%增为2020年的83.76%,其他服务比例均有所降低。③城市扩张、能源基地建设、移民迁入等因素是导致ESV下降的重要原因,导致城区、宁东能源基地和重点移民迁入区ESV降低;生态建设是ESV的提升主因,白芨滩自然保护区、黄河生态带核心区以及贺兰山东麓葡萄长廊等区域的ESV增加明显。【结论】今后发展中,需要提升生活用地和生产用地的效率以降低其扩张速率,以降低挤占生态用地的压力,同时,需要持续改善生态用地质量,以促进荒漠绿洲生态系统健康可持续发展。     

基于生态文明建设理念的南宁市土地利用规划调整完善探讨

土地利用规划在生态文明建设理念指导下,可以实现土地空间格局不断优化,社会发展与自然资源环境相协调,土地利用结构更加合理布局。同时,土地利用规划科学合理,将会推进生态文明建设,促进经济社会环境可持续发展。在深入分析生态文明与土地利用规划之间的相互作用、互利共生等关系的基础上,以南宁市为例,从生态文明建设理念视角,对南宁市土地利用规划现状进行了分析,提出了调整完善的对策建议:第一,应用生态主导型规划方法,突显"生态"主导地位;第二,明确生态用地保护边界,确定生态保护红线;第三,规划中重视土地的循环、低碳和绿色使用;第四,增加保障生态文明建设的新增建设用地指标;第五,积极推动利于生态文明建设的生态工程建设。     

2000-2016年广西西江流域植被覆盖时空变化

广西西江流域作为我国西南地区重要的水源涵养区,也是生态环境敏感脆弱的区域,对这一区域的植被覆盖进行检测和分析具有重要意义。文章基于2000-2016年分辨率为250米的MODIS-NDVI数据,采用Theil-Sen Median趋势分析法和Mann-Kendall检验,研究了广西西江流域NDVI时空变化特征和变化趋势,结果表明:(1)广西西江流域总体植被覆盖度较高,高植被覆盖区域主要分布在流域东部和西北部,中低值区域主要分布在流域中南部,形成了四周较高植被覆盖度,中间较低植被覆盖空间分布特征。(2)2000-2016年广西西江流域植被覆盖呈缓慢增加的趋势,植被覆盖明显改善的区域主要分布在流域中部,植被覆盖明显退化的地区主要位于南宁市、贵港市的浔郁谷地平原地区、百色市的右江谷地地区。(3)不同的土地利用类型中,建设用地、耕地中植被覆盖显著退化的比例最高,草地、林地的植被覆盖改善比例最高,同时具有随高程、坡度等级的增加植被覆盖呈退化趋势比例减少的特点。     

塔里木盆地生态用地分类及其时空变化研究

西北干旱区生态用地能有效防治和减缓土地荒漠化的发生、发展,对维护绿洲稳定和生态安全具有重要作用。本研究以塔里木盆地为例,构建西北干旱区生态用地分类系统,研发基于多源数据、适合大尺度的生态用地提取技术,获得1980s末、2000年和2010年三期生态用地空间分布图,分析了不同类型生态用地的规模、空间分布及时空动态特征。研究表明:①2010年塔里木盆地生态用地面积为10.77万km²,其中人工绿洲型、荒漠植被型、天然绿洲型、盐碱型和湿地型生态用地面积分别占到生态用地总面积的11.23%、59.61%、14.67%、9.66%和4.92%,且具有明显的流域分布特征:塔里木河干流、克里雅河诸小河、车尔臣河诸小河、和田河流域和开都-孔雀河流域（开-孔河流域）的荒漠植被型生态用地和天然绿洲型生态用地占主体,其余流域的人工绿洲型生态用地和盐碱型生态用地面积比例较高;②1980s末-2010年期间生态用地净减少9769.05km²,荒漠植被型生态用地和天然绿洲型生态用地分别减少1.19万km²和1612.65km²,其它类型生态用地增加;③生态环境相对脆弱的流域以生态用地转为荒漠为主,占转移面积的55%以上,而绿洲农业发达的流域以人工绿洲型生态用地转为耕地为主,占转移面积的50%以上;④1980s末-2000年和2000-2010年两个时段变化特征因生态用地类型和流域而异。人类活动是区域生态用地变化的主要驱动力,人工绿洲的扩张和生态用地的荒漠化是生态用地面积减少的主要原因。     

基于层次分析和移动窗口方法的济南市建设用地适宜性评价

快速城市化使城市建设用地快速增长,但城市土地资源的有限性要求城市土地必须集约利用和合理开发,以实现城市可持续发展.进行城市建设用地适宜性分析有助于优化城市土地配置.本文以济南市为例,应用SPOT和ALOS高分辨率遥感数据进行土地利用解译与分类,基于ArcGIS、Fragstats软件平台,采用层次分析(AHP)与移动窗口相结合的方法,将景观指标融入建设用地适宜性评价因子中,并结合城市土地利用的自然和其他限制因子,对济南市2004年城市建设用地的适宜性进行了评价和等级划分,最后利用2009年土地利用现状图对评价结果进行有效性和可靠性分析.评价和分析表明,2004年适宜于城市建设用地的区域主要分布在城市中心以及东西部区域,2009年新增加的建设用地分布范围与2004年适宜性评价结果大致吻合,评价结果具有一定准确性和实用性.研究结果可为城市建设用地增长管理提供参考依据和决策支持.     

城市职能视角下“三生”空间的识别与评价——以京津冀城市群为例

科学识别“三生”空间能够帮助摸清区域空间本底,促进国土空间的有序开发利用,是国土空间规划编制的基础。本文选取京津冀城市群作为研究区,以土地利用类型“三生”功能为基础,结合“三生”功能适宜性识别划定“三生”空间,并对京津冀城市群进行职能分类,分别评价2010—2020年城市群整体与各类城市的“三生”空间格局与转移变化。结果表明：①京津冀城市群“三生”空间地理分异规律明显,由西北向东南依次呈现生态-自然生产空间、自然生产-生态空间和生态空间,其中穿插着以各个城市中心为主体的生活-工业生产空间;②2010—2020年,仅有生活-工业生产空间面积增加,其余空间均减少,4类空间均有不同程度的转移,其中生态-自然生产空间转为自然生产-生态空间面积最大;③京津冀城市群“三生”空间中多为复合功能空间,生态与生产功能呈现多种强度组合方式,2020年新增自然生产-生态空间自然生产适宜性较2010年有所下降;④京津冀城市群职能结构分工不明确,相同职能类型的城市“三生”空间变化相似。结合土地利用类型与适宜性识别“三生”空间更加科学准确,划分城市职能类型评价各类城市“三生”功能特征,以期为京津冀城市群国土空间开发利用与协同发展提供科学参考。     

基于三生功能及其协调性的农村居民点布局优化

揭示农村居民点三生功能水平及其协调性可有效指导乡村分类发展。本文以内蒙古武川县可可以力更镇（可镇）为例,基于三生功能理论,从生产、生活和生态功能3个维度综合评价农村居民点三生总体功能值并采用耦合协调模型测度三生功能协调性;运用通用矩阵模型并依据相关研究识别农村居民点优化类型,结合三角模型和社会网络分析提出农村居民点布局优化策略。结果表明：①可镇三生总体功能值高、中、低的农村居民点分别占31.94%、42.38%、25.68%,在空间分布上呈现由南到北递减趋势;②可镇农村居民点三生功能协调性较好,以基本协调为主,占60.12%,空间分布上呈现以建制镇为中心向四周环状递减特征;③可镇农村居民点划分为城郊融合类、特色保护类、集聚提升类、一般存续类和搬迁撤并类,集聚提升类数量最多,共65个,主要分布在建制镇周边及交通干线附近。本文可为实现乡村地区三生功能协调发展及分类推进农村居民点布局优化提供理论参考。     

基于用地竞争力的潜在土地利用冲突识别研究——以北京大兴区为例

潜在土地利用冲突识别是因地制宜地预防和破解用地冲突的基础和前提。本文以北京市大兴区2012年高分辨率遥感影像为主要数据源,以150m×150m格网为识别单元,基于建设、农业和生态用地竞争力评价识别了该区潜在土地利用冲突,并针对冲突类型特点提出了相应的管理政策建议。结果表明:1该方法更准确地体现了潜在土地利用冲突的本质内涵,可辨识出潜在土地利用冲突类型及其特点和预期土地利用变化趋势;2大兴区11种潜在土地利用冲突类型中,建设用地优势区主要分布在现状建设用地及其周边,农地优势区在中部和南部集中连片分布,生态用地优势区主要位于永定河沿岸等维护区域生态安全的核心区,三者分别占全区土地总面积的52.85%、28.12%和0.83%,反映了当前建设用地急剧扩展、农地空间不断被压缩和生态环境亟需改善的土地利用现状,而其他8种潜在冲突分布均介于上述三种优势区中的两种或三种之间;3大兴区在优化提升用地效率、严格控制新增建设用地的同时,建设用地优势区、建设与农业激烈冲突区、农业用地优势区和三类用地激烈冲突区内的优质耕地应优先划入基本农田加以重点保护;其他应宜农则农,宜生态则生态,通过差别化补贴政策,引导农业生产向特色高效现代农业发展,并促使边际耕地退耕还林。     

大都市边缘区土地利用动态变化研究——以北京市平谷区为例

本文以北京市平谷区为例,利用1993年、2008年两期土地利用现状图,从数量结构、空间格局和类型转换三个角度对平谷区土地利用的动态变化情况进行了定量分析。结果表明：①15年来,平谷区耕地面积锐减,园地面积大幅增加,城乡建设用地逐年增加;②土地利用变化的强度和方向在不同地貌分区存在明显差异,山区、半山区受农业结构调整和生态退耕政策影响,耕地流失最严重,主要转为园地和林地,而在平原区,主要是建设占用导致耕地减少;从山区、半山区到平原区建设用地面积增加量依次增大;③在土地利用类型转换上,主要表现为耕地转为园地、林地和城镇村及工矿用地,林地转为园地,以及草地转为林地;园地的增加主要来自农业结构调整,新增建设用地主要分布在平原区,来源于耕地。因此,协调经济发展与农地保护间的矛盾,是平谷区社会经济发展中必须重视和解决的问题;继续加强生态保护,以保障平谷发展服务首都北京的功能,实现自身社会经济的可持续发展目标。     

地形约束下的西部山区农业生产用地可持续利用评价——以甘肃南部山区26县为例

西部山区农民的生活主要依赖农业生产用地。人们对农业生产用地的利用超过其适宜承载能力将导致生产潜力下降、环境恶化和生态失衡。本研究以甘肃南部山区26县为例,从土地人口容载率的角度来评估其农业生产用地的可持续发展状况。土地人口容载率定义为实际供养人口与适宜供养人口之比。土地实际供养人口是由其净初级生产力的经济产值来确定;土地适宜供养人口包括:耕地、林地生产实际所需劳动力的可抚养人口和牧草地的适宜供养人口。考虑山区的特殊性,用地形复杂度校正系数来修正耕地、林地生产实际所需的劳动力。结合前人对草地适宜载畜量的研究和纯牧业县玛曲的现状,推算草地单位面积适宜承载人口为0.026人/hm2。研究分析表明:研究区农业生产用地的人口容载率为0.89,处于可持续发展的临界状态。鉴于人口增长、非农用地逐渐扩张的事实,该区域农业生产用地的可持续发展任重道远,需要开拓思路、多方并举。     

基于“三生空间”的城市国土空间开发建设适宜性评价——以宁波市为例

三生空间的合理布局与有序开发对城市实体空间布局、土地功能组合、国土空间秩序开发、引导人口资源环境与社会经济可持续发展具有重要意义。本文从土地资源的三生功能视角出发,以宁波市为例,提出了基于三生空间的城市国土空间开发建设适宜性评价框架;运用GIS技术,采用国土空间综合分区"千层饼"方法,以30m×30m栅格为基本单元,定量评估了宁波市国土空间开发建设适宜性;从分类到综合,多尺度揭示了宁波市国土开发的建设适宜规模与开发潜力。研究表明:(1)2012年宁波市生态空间面积为5872.33km2,占宁波市总面积的60.35%,主要分布在宁波南部宁象片区;生产空间面积为2442.34km2,占宁波市总面积的25.10%,集中分布在宁波市中部与北部平原;生活空间面积为1415.78km2,占宁波市总面积的14.55%,多集聚在宁波市核心六区;(2)宁波市不适宜城市建设空间居多,达5655.34km2,生态、生产与生活空间占比约为34∶9∶1;临界适宜城市建设空间居中,为2279.84km2,以生态空间与生产空间为主,二者占比约为2∶1;比较适宜空间为1526.71km2,以生产与生活空间为主,二者占比约为1∶2;一般适宜空间居后列,为268.56km2,生态空间、生产空间与生活空间比约为2∶1∶13;(3)宁波市北部余慈与南部宁象板块开发潜力较大,未来可有序拓展开发空间;中心城区国土空间开发建设适宜性较好,但开发历史悠久,开发潜力有限,未来开发宜以盘活存量,提高效率为主要途径。     

地形约束下的西部山区农业生产用地可持续利用评价

西部山区农民的生活主要依赖农业生产用地.人们对农业生产用地的利用超过其适宜承载能力将导致生产潜力下降、环境恶化和生态失衡.本研究以甘肃南部山区26县为例,从土地人口容载率的角度来评估其农业生产用地的可持续发展状况.土地人口容载率定义为实际供养人口与适宜供养人口之比.土地实际供养人口是由其净初级生产力的经济产值来确定;土地适宜供养人口包括:耕地、林地生产实际所需劳动力的可抚养人口和牧草地的适宜供养人口.考虑山区的特殊性,用地形复杂度校正系数来修正耕地、林地生产实际所需的劳动力.结合前人对草地适宜载畜量的研究和纯牧业县玛曲的现状,推算草地单位面积适宜承栽人口为0.026人/hm~2.研究分析表明:研究区农业生产用地的人口容载率为0.89.处于可持续发展的临界状态.鉴于人口增长、非农用地逐渐扩张的事实,该区域农业生产用地的可持续发展任重道远,需要开拓思路、多方并举.     

黄河流域河源区土地利用变化及其影响研究综述

黄河流域河源区是国家生态屏障和“中华水塔”的重要组成部分,是生态保护优先的践行区。本文梳理了近40年来对黄河流域河源区土地利用格局和过程研究的相关文献,从土地利用现状、变化、效应及政策启示等方面进行了全面分析。研究发现：①黄河流域河源区土地利用格局相对稳定,草地面积占绝对优势。2000年是土地利用及其效应变化的重要转折点。2000年之前,草地、林地和湿地等生态用地减少,草地退化、沙化、土壤侵蚀等效应加剧。2000年之后,生态用地增加,植被指数增加,生态系统逐渐向良性方向转变,碳汇功能增强。②生态工程实施和气候变化使该区域土地利用及其效应极具复杂性。整体上土地退化面积有所减少,程度趋缓,草畜基本实现平衡。东部河湟谷地耕地面积减少,集约度提高,种植结构逐步优化;但局部恶化的态势依旧严峻,土壤侵蚀尤其高寒地带的冻融侵蚀加剧。建议应加强土地利用格局变化的影响因素、土地利用变化的生态效应以及生态保育区溢出价值与自然资产的评估研究,为黄河流域河源保护区可持续发展以供有力的科技支撑。     

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。     

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。