广西西江流域“三生用地”时空分异特征研究

研究以土地利用的多功能性为切入点,基于土地利用现状分类构建了"三生用地"分类体系,将广西西江流域2005年与2015年两个时间点的土地利用现状从空间上分为了生产生态用地、生态生产用地、生态用地及生活生产用地四大类,并针对其利用情况对各个类型的三生分类用地提出了相应的优化配置方案。研究表明,广西西江流域各类功能用地面积差异较明显,且分布较为不均匀,生态环境保护情况良好,生态生产用地广泛分布于整个西江流域,在西北部地区占比相当大,大部分生产生态用地及生活生产用地集中在西江流域中南部,生活生产用地占比较少。     

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。     

中国核心生态空间的现状、变化及其保护研究

本文综合中国目前的国土区划和生态工程,提取包括水源涵养区、土壤保持区、防风固沙带、洪水调蓄区、河岸防护带和生物多样性保护区等6类国家核心生态空间,划定维护国土安全的生态红线。结果表明,中国核心生态空间面积为339.77万km2,主要分布在中西部地区。核心生态空间内的土地利用构成以林地、草地和湿地为主,耕地和城乡工矿建设用地等比重较低。1980-2008年近30年间,发挥重要生态功能的用地呈减少趋势,而以生产、生活功能为主的用地呈增加态势,区域生态调节、防护和屏障功能削弱。因此,核心生态空间内应严格控制耕地、建设用地的增长,采取有效措施使其"零增长"乃至"负增长",强调生态红线内林地、草地和湿地的绝对保护。     

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“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。     

珠三角地区建设用地扩张与经济、人口变化之间相互作用的时空演变特征分析

改革开放以来珠三角地区社会经济发展迅速,城市建设用地急剧扩张,同时这些变化之间呈现出既相互依赖又相互制约的复杂关系。通过对1979-2009年间遥感影像的分类解译,获得珠三角地区四期间隔为10年左右的土地利用变化数据,结合生产总值、常住人口等统计数据,定量分析过去30年来珠三角地区城市建设用地扩张、生产总值、常住人口的时空变化及其相互作用关系演变特征,结果表明:1珠三角地区的建设用地面积占地区总土地面积的比重已从0.5%上升到了10.8%,其中深圳、东莞已超过了40%,这些建设用地的增加主要是以农业用地的减少为代价;2珠三角地区常住人口与经济增长有明显的相关性:2000年以前人口每增长1万人,经济增长3.2亿元;2000年以后变为16.2亿元/万人;3整个区域尺度上常住人口、生产总值与建设用地具有很好的线性关系。根据线性回归方程,珠三角地区的常住人口每增长1万人,城市建设用地面积大约增长0.99km2;生产总值每增长1亿元,城市建设用地面积增长约0.16km2。但是生产总值与建设用地呈现出复杂的关系:在城市扩张的初期,经济增长中土地资源的贡献度较大,生产总值与建设用地表现出紧密的幂函数关系;随着经济的发展和产业结构升级转型,土地资源的贡献度逐渐下降,经济增长与建设用地扩张的相关性显著下降。     

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。     

基于GIS的区域关键性生态用地空间结构识别方法探讨

随着我国城镇化进程的加速,如何协调好城镇建设与地域生态系统的关系成为当前规划界的热点问题之一。本文基于GIS技术,从水资源安全、生物多样性保护、灾害规避与防护和自然游憩等4个方面,构建了空间尺度上的生态用地重要性综合指数和区域关键性生态用地空间结构识别方法,并进行了京津冀地区的实例研究。结果表明,京津冀地区核心型生态用地的面积为54943.87km2,占全区总面积的1/4,分布在西北部山区,主要是区域的河流水系、湿地、自然保护区、森林公园和风景名胜区的核心区,是维护区域生态安全的底线生态用地。识别结果能较好地反映关键性生态用地维护区域水、生物、灾害防护和游憩安全的空间特征。该识别方法将有利于指导我国土地的生态管理,开展生态保育和生态建设,维护区域生态系统健康与安全。     

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。     

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。     

百年沈阳城市土地利用空间扩展及其驱动力分析

在GIS技术支持下,综合集成多时期、多来源、多尺度城市土地利用数据,通过面向对象信息提取方法,建立百年来沈阳城市土地利用空间扩展数据库。在此基础上,利用城市土地利用扩展速度模型、土地利用动态度模型和空间分析方法,研究百年来沈阳城市土地利用空间扩展的幅度、速度、强度和形态等演变特征。结果表明：不同时间段内沈阳城市土地利用扩展的速度和方向不均衡。1996年-2010年城区扩展最为迅速,为年均扩展15．61km2,1910年-1931年城区扩展最慢,为年均扩展0．88km2;建国以前沈阳城市空间主要向东西扩展,城区形态呈东西带状,建国后尤其是改革开放以来,城区以“跳跃式”扩展模式向南、向北扩展,城区形态呈掌状,有饼状发展的趋势。另外,从社会变迁视角,并运用因子分析方法定量分析其驱动力因素,结果表明：社会制度变迁、经济发展、产业结构调整和人口增长因素是影响沈阳城市土地利用空间扩展主要动因。     

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。     

海岸带城镇空间扩展情景模拟及其生态风险评价

海岸带城镇扩展及土地利用变化在很大程度上影响着海岸带生态安全。本文以滨海城市-烟台市为例,基于1990年-2009年间的遥感监测历史数据,将城市扩展动态模拟方法与区域生态风险评价方法相结合,模拟和评估三种海岸带政策管理预案条件下烟台市区2010年-2040年间的城镇扩展与土地利用变化过程,以及城镇扩展导致的海岸带资源损失和区域生态风险空间差异性。结果表明：烟台市区未来城镇化过程加速,开发区、莱山-牟平一带区域生态风险明显加大;若不加约束将有更多的耕地资源和近岸海域被侵占;鼓励海岸带开发利用与适度围填海的城镇发展政策,加速了岸线资源的损失,使得海岸带区域生态风险增大,需要采取强有力的海岸带保护和围填海建设监管措施,降低高强度开发给海岸带地区带来的生态风险。     

基于生态系统服务价值的城市土地空间分区优化研究——以上海市宝山区为例

以上海市宝山区为例,在区域生态系统服务价值空间格局分析的基础上,识别出生态系统服务价值敏感区域,并采用最小累积阻力模型开展基于生态系统服务价值保护的城市土地空间分区优化研究。结果显示：①宝山区土地利用类型空间梯度分异显著,呈现出由东南部向西北方向辐射状递增的特征;②区域可划分为重点保育区（57.22km²）、一般保护区（123.32km²）、生态建设区（88.5km²）与优化开发区（24.67km²）,建议结合基础条件及控制要求开展差异化发展;③最小累积阻力模型与生态系统服务价值相结合,应用于城市土地空间分区优化研究具有较强的适用性与可操作性。     

文登市农村宅基地整理潜力调查及类型划分

宅基地整理的潜力测算是农村居民点整理的必要环节,也是顺利开展农村居民点整理的重要前提。在实地调研和对大量相关资料分析的基础上,总结出文登市农村宅基地利用现状的特点为农村宅基地闲置总体比重偏高、宅基地密度低和一户多宅现象普遍,并对其闲置状况的成因机制进行了分析。据此,将文登市农村宅基地整理的潜力类型分为人口减少型、居民点粗放型、一户多宅型和宅基地面积超占型等4种类型;再通过选取可能造成农村宅基地闲置的10个因素,运用因子分析法,将文登市各镇的农村居民点整理潜力,划分为其中的一类或两种类型结合的混合型。结果显示：在18个镇（办事处）中, 1个镇属人口减少型,3个镇属居民点粗放型,3个镇属一户多宅型,2个镇属宅基地面积超占型,剩下的9个镇属复合型;在文登市宅基地总闲置面积的比例中,单因素型镇所占的比例为61.15%,复合型镇的比例为38.85%。这种区分宅基地整理潜力不同成因的方法,可以为居民点整理提供科学的参考依据。     

雄安新区资源环境承载力评价和调控提升研究

设立河北雄安新区,是以习近平同志为核心的党中央作出的重大历史性战略选择,是千年大计、国家大事。为支撑雄安新区规划建设,中科院地理科学与资源所"雄安新区资源环境承载力评价和调控提升研究"课题组,基于卫星与无人机遥感、定位观测及历史文献资料,从历史、现实、未来多个维度,开展了新区3县(雄县、安新、容城)资源环境承载力评价和调控提升研究。结果表明:(1)新区区位优势明显,土地资源丰富,但水资源短缺,地表水质污染较为严重,洪涝灾害风险较高,如维持现有的生产、生活、生态模式,新区3县资源环境承载力已接近自然上限。(2)人口与产业规模上升将显著加大新区资源环境压力,当人口规模达到500万时,城镇建设和产业用地需求分别为670和130平方公里,年用水11.6亿立方米,约一半建成区存在洪涝灾害风险。(3)实现新区建设目标,需科学调控、提升区域水资源和生态环境承载力,具体方向包括:人口规模控制在500万以内;多途径调水,适度控制湿地和森林面积;加大减排治污力度,提高生态环境质量;提高防洪标准,科学选址建设项目。     

济南市城市森林信息提取及景观格局分析

本文以济南市近期高分辨率遥感图像作为主要解译信息源,运用人工目视解译分类技术进行了济南市主城区城市森林景观空间分布信息的遥感调查。然后通过对城市森林蒂观类型与其空间形态特征和属性问关系的调查分析,建立了类型、属性和形态间的关系,并以此为依据,进一步进行了以几何信息为主要分类依据的城市森林景观分类的计算机自动提取,获取了济南市主城区城市森林景观类型分布图。在此基础上,选取景观多样性、破碎度和分维数等景观指数,对济南市主城区城市森林景观格局进行了定量分析。研究表明：济南市斑块单元面积大于0．5hm^2的城市森林总体覆盖率较适中,但存在严重的区域不平衡现象,城市森林景观生态特性区域差异极为明显,森林景观斑块受人类活动强烈干扰。最后,根据景观格局分析的结果,对济南市景观格局优化和城市森林建设问题提出了一些建议。     

广东省坡地持续利用中的土壤侵蚀问题

坡地是广东省重要的土地资源,也是水土流失的策源地。研究坡地的土壤侵蚀问题,对于坡地的可持续利用具有重要的意义。该文根据广东省坡地利用中的土壤侵蚀问题,结合多年来在典型水土流失区的调查研究成果,系统地论述了广东省坡地利用及其土壤侵蚀的现状,以及土壤侵蚀所导致的坡地退化,分析了影响坡地土壤侵蚀的主要因子,并提出了坡地土壤侵蚀的防治措施。广东省现有坡地侵蚀面积约1.14×10⁴km²,占水土流失总面积的79.74%。侵蚀强度以中、轻度为主,强度侵蚀仅占27.70%,年平均土壤侵蚀量8 540.67×10⁴t,年土壤侵蚀模数7215.68t/(hm²·年)～7335.56t/(hm²·年),年侵蚀深度5.4mm～5.6mm。严重的水土流失造成坡地土壤退化,主要表现在耕层变薄、土壤贫瘠化、沙质化、干旱和植被退化等,其结果严重制约了坡地的可持续利用。影响坡地侵蚀的主要因素是降雨、厚层风化壳、坡度和人类不合理的利用,其中人为因素是主要原因。对坡地侵蚀的防治,应从植被恢复、植被工程措施、水土保持耕作法和小流域综合治理等方面入手,并与脱贫治富相结合。