为了研究1990—2020年太行山地区土地覆盖的时空变化情况,以武汉大学发布的CLCD 30 m土地覆盖数据为数据源,结合道路、自然、地形、人口、经济和土壤6类驱动因素数据,采用斑块生成土地利用模拟(patchgenerating land use simulation,PL...为了研究1990—2020年太行山地区土地覆盖的时空变化情况,以武汉大学发布的CLCD 30 m土地覆盖数据为数据源,结合道路、自然、地形、人口、经济和土壤6类驱动因素数据,采用斑块生成土地利用模拟(patchgenerating land use simulation,PLUS)模型研究太行山地区的土地覆盖变化及其驱动因素对这一变化的贡献,并在此基础上模拟太行山地区2035年的土地覆盖模式.结果表明:(1)1990—2020年,太行山地区农田、灌木、草地和荒地的面积均出现不同程度下降,森林、水体和不透水面积呈上升趋势.(2)2020—2035年,仅水体转变为下降趋势,其他各土地覆盖类型变化趋势保持不变.(3)道路、自然、地形和土壤因素整体上对土地覆盖类型的变化具有较强影响,人口因素和经济因素的影响较弱.展开更多
探究土地利用演变及其对碳储量的影响,对于减缓都市圈气候变化、促进绿色低碳发展具有重要意义。该研究在“双碳”目标背景下,结合兴趣点(point of interest,POI)数据并顾及斑块生成土地利用模拟模型(patch-generating land use simulat...探究土地利用演变及其对碳储量的影响,对于减缓都市圈气候变化、促进绿色低碳发展具有重要意义。该研究在“双碳”目标背景下,结合兴趣点(point of interest,POI)数据并顾及斑块生成土地利用模拟模型(patch-generating land use simulation model,PLUS)进行双约束转移矩阵优化,耦合生态系统服务与权衡的综合评估(integrated valuation of ecosystem services and trade-offs,InVEST)模型分析山东省济南都市圈2000—2020年土地利用演变规律及其对生态系统碳储量的影响,模拟预测了自然发展、城镇发展和生态保护3种情景下济南都市圈2030年和2060年土地利用变化并估算其生态系统碳储量,分析其碳储量重心迁移情况,并利用参数最优地理探测器探究碳储量空间分异驱动因素。结果表明:①2000—2020年,济南都市圈耕地、草地和未利用地面积持续减少,林地面积呈波动增加状态,水域、建设用地面积增长迅速;②2000—2020年,济南都市圈碳储量及土地利用空间格局相似,以黄河主脉为分界线,呈现“东南高,西北低”的分布特征,耕地类型碳储量为研究区碳储量的主要来源,占总碳储量的80%以上;③多情景模拟下的碳储量均有所降低,主要原因为高碳密度区域耕地转换为低碳密度区域建设用地,其中生态保护情景碳储量最高,2030年总碳储量为4226.86×10^(6) t,2060年总碳储量为3967.94×10^(6) t;④不同发展时期和情景下的济南都市圈碳储量重心均发生一定偏移,发展趋势受土地利用变化影响,重心地带一直处于济南市历城区,说明济南都市圈发展较为全面均衡;⑤各驱动因子对济南都市圈碳储量空间分布具有明显影响,其中人口密度对碳储量空间分异解释力最大,交互作用下各因子均呈现对碳储量解释力增强的结果。展开更多
探讨土地利用变化所引发的水质净化演变,对于保护和改善水质,实现可持续发展具有重要意义。以“两湖一库”流域为例,运用PLUS(patch-level land use simulation)模型和InVEST(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs...探讨土地利用变化所引发的水质净化演变,对于保护和改善水质,实现可持续发展具有重要意义。以“两湖一库”流域为例,运用PLUS(patch-level land use simulation)模型和InVEST(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs)模型生态系统服务水质净化模块,基于2000年、2010年和2020年土地利用数据,模拟流域在未来自然发展情景和生态保护情景下的用地类型时空格局变化以及水质净化特征。定量揭示土地利用变化与水质净化功能的响应关系。结果表明:“两湖一库”流域土地类型以耕地为主,2030年在自然发展情景下耕地、林地、草地面积呈下降趋势,建设用地呈上升趋势,生态保护情景可有效保护流域耕地、林地等空间分布和面积;“两湖一库”流域TN、TP输出量以低强度输出为主,2000—2020年TN输出量先增加后减少,TP输出量逐年增加,水质净化能力呈稳中变好的趋势;2030年自然发展情境下TN输出量持续减少,TP输出量呈向上浮动,生态保护情景下TN、TP输出量较自然发展情景下减少,生态保护情景可以增加水质净化能力。生态用地类型可以有效截留N、P进入水体,生态保护情景下有效降低生态用地类型的变化速度,减少TN、TP的输出量,“两湖一库”流域未来规划中应增加生态用地的占比,增加土地类型对TN、TP的截留能力。展开更多
城市用地空间扩张对生态环境的影响映射出人类社会活动和生态环境保护之间的交互作用,系统地研究城市空间无序蔓延所诱发的城市土地利用方式变化对城市生态环境的影响程度,对助推中国生态文明建设目标具有重要现实意义。为探究合肥市城...城市用地空间扩张对生态环境的影响映射出人类社会活动和生态环境保护之间的交互作用,系统地研究城市空间无序蔓延所诱发的城市土地利用方式变化对城市生态环境的影响程度,对助推中国生态文明建设目标具有重要现实意义。为探究合肥市城市扩张对生态安全格局的影响程度,综合运用生态遥感指数、最小累积阻力模型、电路理论和斑块生成土地利用模拟模型,构建合肥市生态安全格局,识别生态夹点和生态障碍点,再从模拟验证的基础上(总体精度为94.71%,Kappa系数为90.04%,Fom值为0.102),预测了2030—2040年的城市扩张,并根据预测结果探讨城市扩张对区域生态安全格局影响程度。研究发现:合肥市生态环境质量整体呈现南高中低的分布格局,识别出合肥市生态源地共计35处,源地间活跃生态廊道70条,非活跃廊道共17条,生态夹点290个,生态障碍点112个。2020—2040年合肥市城乡、工矿居民用地、林地、水域和未利用土地面积将不断增加,而耕地以及草地面积将持续减少。2020—2040年期间城镇建成区分别侵占了生态廊道、源地、夹点、障碍点面积为55.95、10.51、1.04、1.35 km 2。研究结果可为今后快速发展城市的生态环境治理和国土空间生态保护修复工作提供理论依据和技术参考。展开更多
生境质量是关系人类福祉和实现可持续发展的重要基础,对区域生态保护和土地资源可持续利用具有重大意义。以渭河流域为研究对象,基于2000、2010年和2020年的土地利用数据,应用斑块生成土地利用变化模拟(Patch-generating land use simul...生境质量是关系人类福祉和实现可持续发展的重要基础,对区域生态保护和土地资源可持续利用具有重大意义。以渭河流域为研究对象,基于2000、2010年和2020年的土地利用数据,应用斑块生成土地利用变化模拟(Patch-generating land use simulation,PLUS)模型、生态系统服务和权衡的综合评估(Integrated valuation of ecosystem services and trade-offs,InVEST)模型预测并评价了土地利用与生境质量时空变化特征。结果表明:(1)2000—2020年渭河流域建设用地和草地面积逐年增加,林地面积略微增长,耕地面积持续减少;2020—2050年土地利用变化趋势同2000—2020年基本一致但剧烈程度显著下降,建设用地扩张趋势减缓,耕地减少幅度下降,草地面积占比超过耕地跃居流域第一。(2)2000—2020年流域内生境质量两极分化趋势明显,低生境质量和高生境质量区域面积有所增加,中等生境质量的面积减少,整体生境质量水平呈上升趋势;2020—2050年生境质量水平继续保持逐年上升趋势但增幅放缓,生境质量变化强度下降,低生境质量区域面积逐渐减少,中等生境质量面积保持稳定,高生境质量面积有所增长。研究结果可为渭河流域土地资源可持续利用和高质量发展提供相应科学依据和决策参考。展开更多
文摘为了研究1990—2020年太行山地区土地覆盖的时空变化情况,以武汉大学发布的CLCD 30 m土地覆盖数据为数据源,结合道路、自然、地形、人口、经济和土壤6类驱动因素数据,采用斑块生成土地利用模拟(patchgenerating land use simulation,PLUS)模型研究太行山地区的土地覆盖变化及其驱动因素对这一变化的贡献,并在此基础上模拟太行山地区2035年的土地覆盖模式.结果表明:(1)1990—2020年,太行山地区农田、灌木、草地和荒地的面积均出现不同程度下降,森林、水体和不透水面积呈上升趋势.(2)2020—2035年,仅水体转变为下降趋势,其他各土地覆盖类型变化趋势保持不变.(3)道路、自然、地形和土壤因素整体上对土地覆盖类型的变化具有较强影响,人口因素和经济因素的影响较弱.
文摘探究土地利用演变及其对碳储量的影响,对于减缓都市圈气候变化、促进绿色低碳发展具有重要意义。该研究在“双碳”目标背景下,结合兴趣点(point of interest,POI)数据并顾及斑块生成土地利用模拟模型(patch-generating land use simulation model,PLUS)进行双约束转移矩阵优化,耦合生态系统服务与权衡的综合评估(integrated valuation of ecosystem services and trade-offs,InVEST)模型分析山东省济南都市圈2000—2020年土地利用演变规律及其对生态系统碳储量的影响,模拟预测了自然发展、城镇发展和生态保护3种情景下济南都市圈2030年和2060年土地利用变化并估算其生态系统碳储量,分析其碳储量重心迁移情况,并利用参数最优地理探测器探究碳储量空间分异驱动因素。结果表明:①2000—2020年,济南都市圈耕地、草地和未利用地面积持续减少,林地面积呈波动增加状态,水域、建设用地面积增长迅速;②2000—2020年,济南都市圈碳储量及土地利用空间格局相似,以黄河主脉为分界线,呈现“东南高,西北低”的分布特征,耕地类型碳储量为研究区碳储量的主要来源,占总碳储量的80%以上;③多情景模拟下的碳储量均有所降低,主要原因为高碳密度区域耕地转换为低碳密度区域建设用地,其中生态保护情景碳储量最高,2030年总碳储量为4226.86×10^(6) t,2060年总碳储量为3967.94×10^(6) t;④不同发展时期和情景下的济南都市圈碳储量重心均发生一定偏移,发展趋势受土地利用变化影响,重心地带一直处于济南市历城区,说明济南都市圈发展较为全面均衡;⑤各驱动因子对济南都市圈碳储量空间分布具有明显影响,其中人口密度对碳储量空间分异解释力最大,交互作用下各因子均呈现对碳储量解释力增强的结果。
文摘探讨土地利用变化所引发的水质净化演变,对于保护和改善水质,实现可持续发展具有重要意义。以“两湖一库”流域为例,运用PLUS(patch-level land use simulation)模型和InVEST(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs)模型生态系统服务水质净化模块,基于2000年、2010年和2020年土地利用数据,模拟流域在未来自然发展情景和生态保护情景下的用地类型时空格局变化以及水质净化特征。定量揭示土地利用变化与水质净化功能的响应关系。结果表明:“两湖一库”流域土地类型以耕地为主,2030年在自然发展情景下耕地、林地、草地面积呈下降趋势,建设用地呈上升趋势,生态保护情景可有效保护流域耕地、林地等空间分布和面积;“两湖一库”流域TN、TP输出量以低强度输出为主,2000—2020年TN输出量先增加后减少,TP输出量逐年增加,水质净化能力呈稳中变好的趋势;2030年自然发展情境下TN输出量持续减少,TP输出量呈向上浮动,生态保护情景下TN、TP输出量较自然发展情景下减少,生态保护情景可以增加水质净化能力。生态用地类型可以有效截留N、P进入水体,生态保护情景下有效降低生态用地类型的变化速度,减少TN、TP的输出量,“两湖一库”流域未来规划中应增加生态用地的占比,增加土地类型对TN、TP的截留能力。
文摘城市用地空间扩张对生态环境的影响映射出人类社会活动和生态环境保护之间的交互作用,系统地研究城市空间无序蔓延所诱发的城市土地利用方式变化对城市生态环境的影响程度,对助推中国生态文明建设目标具有重要现实意义。为探究合肥市城市扩张对生态安全格局的影响程度,综合运用生态遥感指数、最小累积阻力模型、电路理论和斑块生成土地利用模拟模型,构建合肥市生态安全格局,识别生态夹点和生态障碍点,再从模拟验证的基础上(总体精度为94.71%,Kappa系数为90.04%,Fom值为0.102),预测了2030—2040年的城市扩张,并根据预测结果探讨城市扩张对区域生态安全格局影响程度。研究发现:合肥市生态环境质量整体呈现南高中低的分布格局,识别出合肥市生态源地共计35处,源地间活跃生态廊道70条,非活跃廊道共17条,生态夹点290个,生态障碍点112个。2020—2040年合肥市城乡、工矿居民用地、林地、水域和未利用土地面积将不断增加,而耕地以及草地面积将持续减少。2020—2040年期间城镇建成区分别侵占了生态廊道、源地、夹点、障碍点面积为55.95、10.51、1.04、1.35 km 2。研究结果可为今后快速发展城市的生态环境治理和国土空间生态保护修复工作提供理论依据和技术参考。
文摘生境质量是关系人类福祉和实现可持续发展的重要基础,对区域生态保护和土地资源可持续利用具有重大意义。以渭河流域为研究对象,基于2000、2010年和2020年的土地利用数据,应用斑块生成土地利用变化模拟(Patch-generating land use simulation,PLUS)模型、生态系统服务和权衡的综合评估(Integrated valuation of ecosystem services and trade-offs,InVEST)模型预测并评价了土地利用与生境质量时空变化特征。结果表明:(1)2000—2020年渭河流域建设用地和草地面积逐年增加,林地面积略微增长,耕地面积持续减少;2020—2050年土地利用变化趋势同2000—2020年基本一致但剧烈程度显著下降,建设用地扩张趋势减缓,耕地减少幅度下降,草地面积占比超过耕地跃居流域第一。(2)2000—2020年流域内生境质量两极分化趋势明显,低生境质量和高生境质量区域面积有所增加,中等生境质量的面积减少,整体生境质量水平呈上升趋势;2020—2050年生境质量水平继续保持逐年上升趋势但增幅放缓,生境质量变化强度下降,低生境质量区域面积逐渐减少,中等生境质量面积保持稳定,高生境质量面积有所增长。研究结果可为渭河流域土地资源可持续利用和高质量发展提供相应科学依据和决策参考。
