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长江中游经济带土地利用转型及其生态服务功能交叉敏感性研究

本站小编 Free考研考试/2021-12-29

刘永强1,, 龙花楼2, 李加林1
1. 宁波大学地理与空间信息技术系,宁波 315211
2. 中国科学院地理科学与资源研究所,北京 100101

Study on the land use transition and its cross-sensitivity of ecological service function in the Middle of Yangtze River Economic Belt

LIUYongqiang1,, LONGHualou2, LIJialin1
1. Faculty of Geography and Spatial Information Technology, Ningbo University, Ningbo 315211, Zhejiang, China
2. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China
收稿日期:2018-02-22
修回日期:2018-04-18
网络出版日期:2018-05-20
版权声明:2018《地理研究》编辑部《地理研究》编辑部 所有
基金资助:国土资源部公益性行业科研专项(201511004);国家自然科学基金项目(41731286,41601171)
作者简介:
-->作者简介:刘永强(1982- ),男,山东潍坊人,博士,讲师,研究方向为土地利用与乡村发展。E-mail: liuyongqiang@nbu.edu.cn



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摘要
以长江中游经济带325个县域为研究单元,利用2000年、2005年和2010年Landsat TM遥感影像解译数据,分析土地利用转型及生态系统服务价值时空演变特征。构建交叉敏感性响应矩阵,分析生态系统服务价值对土地利用转型的敏感程度并进行敏感性分区。结果表明:① 长江中游经济带土地利用空间分布格局与区域地形特征相契合。年综合土地利用变化率高值区集中在武汉和环鄱阳湖城市圈、长株潭城市群及江西省南部;低值区集中在西部和中部山区,分别对应土地利用转型快速和迟缓区。② 森林和农田向其他多数地类转型对生态服务功能的影响均较敏感,其中森林与农田、湿地、水域、荒漠、建设用地间转型,农田与湿地、水域、建设用地间转型最敏感,而草地、水域和荒漠向其他地类转型不够敏感。③ 生态服务价值敏感性分区空间分异明显:森林与荒漠、湿地、水域间转型的高生态敏感区分布较广;森林与建设用地、农田与湿地、水域、建设用地间转型的高生态敏感区分布较小;森林与荒漠、水域间转型的高生态敏感区多集中在山地丘陵区;森林与农田间转型的中、高生态敏感区多集中在平原盆 地区。研究结果可为如何在科学管理土地开发利用的同时实现生态服务功能的延续和提升提供借鉴。

关键词:土地利用转型;交叉敏感性;生态服务功能;长江中游经济带
Abstract
Taking the county of the Middle of the Yangtze River Economic Belt as a basic research unit, this paper analyzes the spatio-temporal pattern features of land use transitions and ecosystem service value(ESV)based on the Landsat TM remote sensing image data of 2000, 2005 and 2010. By constructing the cross-sensitivity response matrix, the sensitivity of ecosystem service value to land use transition is calculated and sensitive areas are divided. The results show: (1) The spatial distribution pattern of the land use in the Middle of Yangtze River Economic Belt is consistent with its topography. The high value areas of annual comprehensive land use change rate are concentrated in the Wuhan metropolitan area, Changsha-Zhuzhou-Xiangtan urban agglomeration, the Poyang Lake metropolitan area and the southern part of Jiangxi Province, while the low value areas are concentrated in the mountainous areas of central and western China, corresponding to the fast and slow areas of land use transition separately. (2) The transitions of forest and farmland to most other land types are more sensitive compared to the other land transitions, during which the transitions of forest to farmland, wetland, water area, desert and construction land are of the highest sensitivity, while the transitions of grassland, water area and desert to the other land types are of less sensitivity. (3) The ESV sensitive areas differ obviously: most of the high ecological sensitive areas of forest transformed to desert, wetland and water area are widely distributed; transitions of forest to construction land, as well as farmland to wetland, water area and construction land present a small distribution; high ecological sensitive areas of forest transformed to desert and water area are mainly distributed in mountainous and hilly areas; while the middle-high ecological sensitive areas of forest transformed to farmland are mainly found in plain and basin areas. The results can provide reference for us on how to realize the continuity and promotion of ecological service functions while simultaneously well handling the scientific management of land use.

Keywords:land use transition;cross-sensitivity;ecosystem service function;the Middle of Yangtze River Economic Belt

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刘永强, 龙花楼, 李加林. 长江中游经济带土地利用转型及其生态服务功能交叉敏感性研究[J]. 地理研究, 2018, 37(5): 1009-1022 https://doi.org/10.11821/dlyj201805012
LIU Yongqiang, LONG Hualou, LI Jialin. Study on the land use transition and its cross-sensitivity of ecological service function in the Middle of Yangtze River Economic Belt[J]. Geographical Research, 2018, 37(5): 1009-1022 https://doi.org/10.11821/dlyj201805012

1 引言

土地作为重要的自然资源和基本的生态环境要素,是人类主要经济社会活动和生态环境建设的空间载体,对维持生态系统服务功能起着决定性作用[1,2]。长江中游经济带是中国国土空间开发最重要的东西轴线,在快速城镇化背景下正在经历快速经济社会转型过程,经济社会的快速转型又导致剧烈的土地利用转型[3,4,5,6,7]。土地利用转型是土地利用/覆被变化研究的新途径[8,9,10,11],指受经济社会变化和革新的驱动,与经济和社会发展阶段转型相对应的土地利用形态(含显性和隐性形态)的转变过程[3]。土地利用方式及其形态的变化是影响生物多样性和生态服务功能的主要驱动力[12,13,14]。土地利用通过影响生态系统结构,引起土地资源承载功能和生态系统服务功能的变化[15,16,17]。在经济社会快速转型过程中,不合理的土地利用,如围湖造田、毁林开荒等,导致生态环境方面的负面效应不断加剧。区域土地利用转型对生态环境的影响是全球变化研究的重要内容之一[18,19,20],其对包括生态系统服务功能在内的生态环境影响的研究逐渐成为研究热点。
生态系统服务价值作为表征生态服务功能的重要指标,其价值量的变化反映人类在自然资源开发和经济发展过程中人类活动对生态环境的影响[21,22]。而生态敏感性指生态系统对各种自然和人类活动干扰的敏感程度,反映区域生态系统遇到干扰时出现生态环境问题的难易程度[23,24]。生态敏感性与区域土地利用转型关系密切,是研究土地利用转型生态环境效应的重要手段[25]。但传统的敏感性分析方法多考虑土地数量变化对生态系统服务功能的影响。实际上,土地利用转型是双向的,当某地类转为另一地类时,同时存在着逆向转型。双向变化因地理位置不同导致生态服务价值不同,但当研究尺度较小时,相互抵消后的净转型对生态服务功能的影响起着重要作用[26]
基于此,本文尝试采用交叉敏感性系数法,区分土地利用显性转型方向,用生态系统服务价值变化率与各地类间净转型率的比值,表征长江中游经济带县域尺度生态系统服务价值对土地利用转型的敏感程度。在此基础上,进行敏感性分区并分析各等级生态敏感区的分布特征,以期对优化长江中游经济带分区土地利用管控、保护生态环境,提供理论支撑和实践借鉴。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究区概况

长江中游经济带包含湖南省、湖北省和江西省三省,共325个县(市)区,内有武汉城市圈、长株潭城市群及环鄱阳湖城市圈三大城市群,是中国经济发展新增长极,具有连南接北、启东承西的地理优势(图1)。2014年长江中游城市群地区生产总值6万亿元,年末总人口1.21亿人,分别约占全国的8.8%、8.8%,常住人口城镇化率超过55%。长江中游境内以山地、丘陵为主,整个地貌岭谷相间、周高中低,丘陵平原盆地交错,西侧为秦巴山、武陵山和雪峰山区,中部为幕阜、罗霄山区,东侧为武夷山区;西侧和中部山脉之间为两湖平原和丘陵型盆地,境内有长江干流中游段、汉江、洞庭湖及湘江等;中部和东侧山脉之间有鄱阳湖平原,境内有鄱阳湖及赣江等。长江中游经济带是中国重要的生态关键区(30°N关键段)和生态宝库,生物多样性丰富。2016年1月,党中央对长江流域生态环境保护做出“生态是压倒一切的任务”的重要指示。同年7月发布的《长江经济带发展规划纲要》进一步明确了长江经济带“生态优先、绿色发展”的基本理念。长江经济带重要的战略地位及面临的生态环境问题都要求区域土地利用在适应社会经济发展转型的同时,应更加注重生态环境保护。
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图1长江中游经济带区位、城市群及重点生态功能区
-->Fig. 1Location, urban agglomeration and key ecological functional areas of the Middle of Yangtze River Economic Belt
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2.2 数据来源

土地数据来源于环境保护部和中国科学院联合开展的“全国生态环境十年变化(2000-2010年)遥感调查与评估项目”,空间分辨率为30 m×30 m。生态十年环境遥感监测土地覆盖分类中一级地类包括:林地、草地、湿地、耕地、人工表面及其他6大类。为了更加准确计算长江中游经济带的生态系统服务价值,借助ArcGIS软件,将上述地类再重新划分为森林、草地、农田、湿地、水域、荒漠及建设用地等7种地类,其中湿地包括森林湿地、灌丛湿地和草本湿地等二级地类;荒漠包括裸岩、裸土和沙漠/沙地等二级地类。省界、县界、政府驻地、道路、河流等数据均来自国家基础地理信息系统全国1:400万数据库。

2.2 基于GIS的综合土地利用变化分析

综合土地利用变化率考虑研究时段内各地类间的转移,重点关注变化的过程,不仅揭示区域土地利用转型的剧烈程度,而且能够在不同空间尺度上探测土地利用变化的热点区域[27]。区别于传统的土地利用变化数量分析即将初期与期末规模相减求得年均净变化率表征土地利用变化,本文同时考虑土地利用转型对应的转入和转出两个过程,用年综合土地利用变化率(包括转移速率和新增速率)表征转移与新增这一对方向相逆的变化过程,反映区域土地利用转型的活跃程度,可以实现将增减较大但相互抵消区域与增减变化相对较小区域相区分的目的,从而更为准确地测算区域土地利用转型综合活跃程度。
TRi=LAi,t2-ULAi+LAi,t1-ULAi/LAi,t1/T2-T1×100%=TRLi+IRLi(1)
式中: TRi为年综合土地利用变化率; LAi,t1LAi,t2分别为i地类在期初和期末的面积; ULAi为第i种土地利用类型未变化部分的面积; TRLi为第i种土地利用类型研究期间的转移速率; IRLi为新增速率; f为区域内地类数; i1,n

2.3 生态系统服务价值计算模型

参考谢高地等[28]研究得出的中国生态系统服务价值当量因子及对生态服务价值所做的区域修正(湖北省为1.27,湖南省为1.95,江西省为1.51)[29],得到长江中游经济带生态系统服务价值当量因子表。根据公式(2)~公式(4)计算各个土地利用类型的服务价值、各项服务功能的价值和生态系统服务总价值。
$ESV_k=\sum_kA_k×VC_kf$ (2)
$ESV_f=\sum_kA_k×VC_kf$ (3)
$ESV=\sum_k \sum_k A_k×VC_kf$ (4)
式中: ESVkESVfESV分别为第 k类型的服务价值、第 f项服务功能的价值和生态系统服务总价值; Ak为第 k类型的土地面积; VCkf为第 k类型第 f项功能单位面积的生态系统服务价值。

2.4 交叉敏感性系数

交叉敏感性系数(Coefficient of Cross-Sensitivity,CCS)是指当某土地利用类型向另一土地利用类型转型时的面积变化对生态服务价值变化的影响程度,指土地利用类型转型时单位面积变化率引起的生态服务价值变化率[30]。交叉敏感性考虑的是土地利用类型之间的净转型,并将相互转型的两个土地利用类型基期面积的平均值作为转型率的基数。本文利用生态系统服务价值变化率与土地利用的净转型率的比值表征生态系统服务功能在土地利用转型驱动下的敏感性程度,并假设该地类向其他地类净转型时,其余地类之间此时未发生地类转型:
CCSjkl=ΔESj-1,jΔCCLk,I=ESj-ESj-1ESj-1IR(k,I)-TR(k,I)Ak+AI2(5)
式中:以 j-1年作为研究基准年, CCSjkl代表第 jK土地利用类型与 I土地利用类型相互转型的交叉敏感性系数; ΔES(j-1,j)代表第 j-1年至第 j年生态系统服务价值变化率; ΔCCL(K,I)代表 K土地利用类型与 I土地利用类型之间的净转型率; IR(k,I)为从 K土地利用类型转型为 I土地利用类型的面积; TR(k,I)I土地利用类型转型为 K土地利用类型的面积; AkK土地利用类型基期面积; AII土地利用类型基期面积。 CCSjkl>0表示生态系统服务价值增减变化与土地利用类型之间的净转型同方向变化; CCSjkl<0表示生态系统服务价值增减变化与土地利用类型之间的净转型反方向变化; CCSjkl越大,表明生态系统服务价值对于某两种土地利用类型之间的净转型越敏感;反之,越不敏感。

3 结果分析

3.1 土地利用转型与生态系统服务价值时空演变

3.1.1 土地利用转型时空演变特征 地形差异是导致土地利用结构和空间分布格局分异的重要影响因子[31]。长江中游经济带土地利用结构和空间分布格局与该区域地形特征相契合,主要表现在研究时段内长江中游经济带土地利用类型空间分布相对稳定:森林分布广泛,主要分布在山地和丘陵区;农田集中分布,主要分布在两湖平原、鄱阳湖平原和丘陵型盆地;建设用地主要分布在武汉城市圈、长株潭城市群和环鄱阳湖城市圈(图2)。数量上,2000-2010年10年间农田、湿地、荒漠、水域和森林面积不断减少,其中农田减少最多,农田的转移面积占长江中游经济带转移总面积的68.54%。建设用地和草地呈现增加趋势,其中建设用地增加最多,建设用地新增面积占长江中游经济带新增总面积的63.70%。分析各县(市)区年综合土地利用变化率(图3),年综合土地利用变化率的高值区分布在武汉和环鄱阳湖城市圈、长株潭城市群及江西省南部,其中武汉市江岸区的年综合土地利用变化率最高,达5.58%,表明三大城市群及江西省南部地类间转型活跃;西侧和中部山区的年综合土地利用变化率较小,均小于0.38%,表明西侧的秦巴山、武陵山和雪峰山区、中部的幕阜山、罗霄山区地类间转型相对迟缓。
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图2长江中游经济带土地利用时空格局演变
-->Fig. 2Spatio-temporal patterns of land use of the Middle of Yangtze River Economic Belt
-->

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图3长江中游经济带年综合土地利用变化率分布
-->Fig. 3Distribution of annual comprehensive land use change rate in the Middle of Yangtze River Economic Belt
-->

3.1.2 生态系统服务价值时空分布特征 以县域尺度为研究单位,从地均ESV及ESV变化量两个方面,分析长江中游经济带生态系统服务价值的空间分异规律。2000-2010年间,长江中游经济带生态系统服务价值存在明显空间差异(图4),地均ESV的高值区主要分布在湖南省境内,其中最高值出现在湖南省洞庭湖区的岳阳县;地均ESV的低值区主要分布在湖北省境内。分析发现,ESV变化量和年综合土地利用变化率的空间分布规律基本一致,具体表现为:ESV减少的区域主要集中在湖北省武汉市的洪山区、江夏区和荒坡区、湖南省长沙市的长沙县和浏阳市以及江西省上饶市的鄱阳县等城市建成区,地均ESV依次为0.88万元/hm2、1.17万元/hm2、0.86万元/hm2、1.47万元/hm2、1.99万元/hm2、1.57万元/hm2,减幅均在0.66%以上,该类区域主要是因为城镇规模的扩张导致农田转化为建设用地,导致生态服务价值的降低;生态系统服务价值增加的区域主要集中在湖北省西南部、湖南省西北部传统林区等受人类活动干扰较少的区域,以及鄱阳湖的南部等区域,反映出10年间鄱阳湖南部区域生态环境有较大改善。
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图4长江中游经济带生态系统服务价值变化
-->Fig. 4ESV changes of the Middle of Yangtze River Economic Belt
-->

3.2 生态服务功能对土地利用转型的交叉敏感性响应

根据公式(5)计算长江中游经济带土地利用转型引致的ESV变化的交叉敏感性系数(表1)。表1为2000-2005年、2005-2010年两个时间段7种地类之间21种转型的交叉敏感性响应矩阵。通过分析可知,森林和农田向其他地类的转型均较为敏感,其中最敏感的是森林与农田、湿地、水域、荒漠、建设用地之间以及农田与湿地、水域、建设用地等8种地类间的转型;草地、水域和荒漠向其他土地利用类型的交叉敏感性系数均较低,不够敏感。
Tab. 1
表1
表1长江中游经济带生态服务价值对土地利用转型的交叉敏感性响应矩阵
Tab. 1The cross-sensitivity response matrix of the ESV of the Middle of the Yangtze River Economic Belt to the land use transition
2005-2010年2000-2005年
森林草地农田湿地水域荒漠建设用地
森林
森林↘、草地↗,森林向草地1%转型率引起ESV 0.79%的减少森林↗、农田↘,农田向森林1%转型率引起ESV 1.50%的增加森林↘、湿地↗,森林向湿地1%转型率引起ESV 1.15%的增加森林↗、水域↘,水域向森林1%转型率引起ESV 0.74%的减少森林↗、荒漠↘,荒漠向森林1%转型率引起ESV 1.38%的增加森林↘、建设用地↗,森林向建设用地1%转型率引起ESV 1.60%的
减少
草地森林↘、草地↗,森林向草地1%转型率引起ESV 0.90%的减少
草地↗、农田↘,农田向草地1%转型率引起ESV 0.11%的增加草地↗、湿地↘,湿地向草地1%转型率引起ESV 0.06%的减少草地↗、水域↘,水域向草地1%转型率引起ESV 0.36%的减少草地↗、荒漠↘,荒漠向草地1%转型率引起ESV 0.01%的增加草地↘、建设用地↗,草地向建设用地1%转型率引起ESV 0.04%的
减少
农田森林↗、农田↘,农田向森林1%转型率引起ESV 1.47%的增加草地↗、农田↘,农田向草地1%转型率引起ESV 0.11%的增加
农田↘、湿地↗,农田向湿地1%转型率引起ESV 1.50%的增加农田↘、水域↗,农田向水域1%转型率引起ESV 1.14%的增加农田↘、荒漠↗,农田向荒漠1%转型率引起ESV 0.19%的减少农田↘、建设用地↗,农田向建设用地1%转型率引起ESV 0.23%的
减少
湿地森林↘、湿地↗,森林向湿地1%转型率引起ESV 2.08%的增加草地↘、湿地↗,草地向湿地1%转型率引起ESV 0.08%的增加农田↗、湿地↘,湿地向农田1%转型率引起ESV 1.72%的减少
湿地↘、水域↗,湿地向水域1%转型率引起ESV 0.05%的减少湿地↘、荒漠↗,湿地向荒漠1%转型率引起ESV 0.04%的减少湿地↘、建设用地↗,湿地向建设用地1%转型率引起ESV 0.15%的
减少
水域森林↗、水域↘,水域向森林1%转型率引起ESV 1.48%的减少草地↗、水域↘,水域向草地1%转型率引起ESV 0.21%的减少农田↗、水域↘,水域向农田1%转型率引起ESV 2.20%的较少湿地↗、水域↘,水域向湿地1%转型率引起ESV 0.33%的增加
水域↘、荒漠↗,水域向荒漠1%转型率引起ESV 0.77%的减少水域↘、建设用地↗,水域向建设用地1%转型率引起ESV 0.29%的减少
荒漠森林↘、荒漠↗,森林向荒漠1%转型率引起ESV 1.43%的减少草地↗、荒漠↘,荒漠向草地1%转型率引起ESV 0.01%的增加农田↗、荒漠↘,荒漠向农田1%转型率引起ESV 0.19%的增加湿地↘、荒漠↗,湿地向荒漠1%转型率引起ESV 0.7%的减少水域↘、荒漠↗,水域向荒漠1%转型率引起ESV 0.24%的减少
荒漠↘、建设用地↗,荒漠向建设用地1%转型率引起ESV 0.004%的减少
建设用地森林↘、建设用地↗,森林向建设用地1%转型率引起ESV 1.46%的减少草地↘、建设用地↗,草地向建设用地1%转型率引起ESV 0.05%的减少农田↘、建设用地↗,农田向建设用地1%转型率引起ESV 0.23%的减少湿地↘、建设用地↗,湿地向建设用地1%转型率引起ESV 0.17%的减少水域↘、建设用地↗,水域向建设用地1%转型率引起ESV 0.32%的减少荒漠↘、建设用地↗,荒漠向建设用地1%转型率引起ESV 0.01%的减少

注:“↗”代表地类面积增加;“↘”代表地类面积减少。
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(1)森林与其他地类转型的交叉敏感性:森林和草地之间的转型导致森林减少、草地增加,ESV减少,但生态服务功能对此类转型不敏感,后5年生态服务功能对此类转型的敏感性略有增强;森林和农田之间的转型导致森林增加、农田减少,ESV增加,生态服务功能对此类转型较为敏感;森林和湿地之间的转型导致森林减少、湿地增加,ESV增加,生态服务功能对此类转型较为敏感,且后5年敏感性明显增强;森林和水域之间的转型导致森林增加、水域减少,ESV减少,生态服务功能对此类转型在后5年敏感性明显增强;森林与荒漠之间的转型,前5年呈现荒漠向森林的净转入,ESV增加,后5年呈现森林向荒漠的净转入,ESV减少,生态服务功能对此类转型较为敏感。森林与荒漠之间转型趋势的转折表明长江中游经济带生态服务功能不断趋于恶化。
(2)草地与其他地类转型的交叉敏感性:草地与农田、水域、荒漠之间的转型导致草地增加、其余3种地类减少,其中农田和荒漠向草地的转型引起ESV的增加;水域向草地的转型引起ESV的减少;草地与湿地之间的转型,前5年呈现湿地向草地的净转入,引起ESV的减少,后5年呈现草地向湿地的净转入,引起ESV的增加,生态服务功能对上述地类之间的转型均缺乏敏感。
(3)农田与其他地类转型的交叉敏感性:农田与湿地、水域、荒漠之间的转型,在前5年均呈现农田的减少、湿地、水域、荒漠3种地类的增加,在后5年地类间的转型趋势逆转,均转变为农田的增加和另外3种地类的减少。前5年农田向湿地和水域的转型导致ESV的增加,而后5年湿地和水域向农田的转型导致ESV的减少,生态服务功能对此两类转型较为敏感,且后5年敏感性明显增强;生态服务功能对此农田与荒漠之间的转型缺乏敏感。
(4)湿地与其他地类转型的交叉敏感性:湿地与荒漠之间的转型导致湿地减少、荒漠增加,引起ESV的减少,并且在后5年生态系统对此类转型变得异常敏感;湿地与水域之间的转型在前5年呈现湿地向水域的净转入,引起ESV的减少,在后5年呈现水域向湿地的净转入,引起ESV的增加,但生态服务功能对此类转型均缺乏敏感。水域与荒漠之间的转型导致水域减少、荒漠增加,引起ESV的减少,但生态服务功能对此类转型缺乏敏感。
(5)建设用地与其他地类转型的交叉敏感性:建设用地与各地类之间的转型均导致相应地类减少、建设用地增加,ESV减少,生态服务功能除对森林与建设用地之间的转型较为敏感外,对其余地类与建设用地之间的转型均缺乏敏感。

3.3 生态系统服务价值交叉敏感性分区

交叉敏感性高的区域说明生态系统服务功能受土地利用转型的影响大,需重点关注。根据上述长江中游经济带生态服务功能对土地利用转型的敏感性响应程度分析,选取交叉敏感性较高的8种土地利用转型,借助ArcGIS的空间处理功能,在区分不同净转型方向的基础上,采用自然断点法划分4类敏感性等级区,得到长江中游经济带土地利用转型的交叉敏感性等级分布(图5)及各分区面积(表2),并分析各等级生态环境敏感性区的时空分布特征。
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图5长江中游经济带土地利用转型的交叉敏感性等级分区
-->Fig. 5Cross-sensitivity grade map of land use transitions in the Middle of Yangtze River Economic Belt
-->

Tab. 2
表2
表2长江中游经济带土地利用转型交叉敏感性等级分区面积
Tab. 2Cross-sensitivity grade area of land use transition in the Middle of Yangtze River Economic Belt
地类交叉
敏感性分区
农田湿地水域荒漠建设用地
面积(104km2比例(%)面积
(104km2
比例
(%)
面积
(104km2
比例(%)面积
(104km2
比例
(%)
面积
(104km2
比例
(%)
森林高生态敏感区0.591.052.173.929.6717.2412.6622.760.010.02
1.282.279.0616.3618.7833.4710.5819.020.000.00
中生态敏感区3.776.711.442.593.045.414.257.6438.2368.02
3.676.533.015.425.209.273.516.311.111.97
低生态敏感区10.1017.970.721.313.726.633.366.048.4114.96
34.5161.421.252.257.3513.114.247.620.000.00
非生态敏感区0.651.151.482.672.774.952.103.777.2912.97
0.641.143.376.083.766.703.997.170.000.00
无净转型区0.981.7532.9159.391.813.2210.9419.671.162.07
农田高生态敏感区--0.380.671.973.50--1.482.63
--0.631.120.070.13--0.000.00
中生态敏感区--3.115.544.127.31--6.1410.93
--1.763.142.554.53--0.000.00
低生态敏感区--6.1110.869.5216.91--9.5316.98
--7.5013.357.2712.92--0.000.00
非生态敏感区--2.825.0117.6031.25--34.8062.01
--5.7110.159.0816.13--0.290.52
无净转型区--28.2050.154.127.32--3.886.92

注:加粗数字代表列中所属地类向行中所属地类的转型;非加粗数字代表行中所属地类向列中所属地类的转型。
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(1)森林与农田之间转型的低生态敏感区分布范围最广,主要分布在山地和丘陵区,占总面积的74.90%,其中61.42%为农田向森林的净转型区。按照“大于25度以上的坡耕地进行退耕还林”的政策规定,武陵、雪峰、南岭、罗霄山地农业带退耕还林成效显著;非生态敏感区分布范围最小,占总面积的2.29%,主要分布在湖南省岳阳市和益阳市,湖北省武汉市及江西省南昌市和九江市。因建成区形成人工生态系统后,对土地利用转型不存在生态敏感性,成为非敏感区[30];高生态敏感区分布范围较小,仅为3.32%。其中,2.27%为农田向森林的净转型区。总体来看,中、高生态敏感区呈南北条带状分布,主要分布在两湖平原、鄱阳湖平原和丘陵型盆地等平原和盆地区。在耕保及粮食安全的双重压力下,江汉平原、鄂北岗地以及环洞庭湖平湖农业区、长株潭都市农业圈以及湘中南丘岗农业带等农产品主产区,呈现出森林向农田的净转型且多为低、中生态敏感区。
(2)森林与荒漠之间转型的高生态敏感区分布范围最广,占总面积的41.78%,呈南北条带状分布,主要分布在鄂西、湘西、赣东、赣南等山地丘陵区。其中,在江西省的西部及南部山地区为森林向荒漠净转型的高生态敏感区。上述区域的高生态敏感性主要源于长江中游较严重的石漠化和沙化问题。如:湘西、湘南岩溶地区及鄂西宜昌和恩施三峡库区的石漠化问题,鄱阳湖外围及赣江上游水土流失严重地区的沙化问题,都对当地的生态环境造成严重影响。上述区域应加快石漠化、沙化地区生态恢复重建,在适宜地区大力开展植树造林,推进荒漠向森林的转型。非生态敏感区分布范围最小,主要分布在鄱阳湖及洞庭湖周边县(市)区,占总面积的10.94%,其中,7.17%为荒漠向森林的净转型区,表明上述区域已经开展了相应的生态恢复措施。
(3)森林与湿地之间的转型高生态敏感区分布范围较广,占总面积的20.28%。其中,森林向湿地转型的高生态敏感区占3.92%,主要分布在鄂、湘西部的高山湿地区。高山湿地是一种独特的山体景观,湿地周边森林茂密,动植物资源丰富,生物多样性保护意义重大,土地转型对其生态功能影响显著。非生态敏感区,占总面积的8.75%,主要分布在鄱阳湖和洞庭湖周边以及荆州市至武汉市的长江干流附近;相对于其他转型类型,森林与湿地之间转型的显著特征为无净转型区所占面积较大,约占总面积的59.39%。湘江自上游至洞庭湖沿岸区域依次呈现湿地向森林净转型的高、中、低生态敏感区。
(4)农田与湿地之间的转型主要集中分布在汉江、沅江、湘江、赣江和长江沿岸等部分县(市)区。高生态敏感区分布范围最小,仅占总面积的1.80%。其中,农田向湿地转型高生态敏感区主要包括荆门市的掇刀区和沙洋县、荆州市江陵县以及襄阳市襄州区;湿地向农田转型高生态敏感区主要包括潜江市、天门市以及汉川市。长江流域是中国最重要的湿地生态系统之一,“退田还湖”政策的实施便是建立在对湿地价值的重新认识之上,推进了农田向湿地的转型。农田向湿地的净转型区主要分布在荆州市松滋市至武汉市黄陂区的沿江县(市)区、环鄱阳湖和洞庭湖周边以及湘江流域中上游县(市)区。
(5)森林与水域之间转型的高生态敏感区面积最大,占总面积的50.72%,总体沿南北方向呈条带状分布,主要分布在鄂西、湘西、湘东、赣东等山地丘陵区。在湖北省境内的大部以及湖南省的平原区多呈现森林向水域的净转型,主要是由于水库的蓄水导致河流水位上涨,进而淹没部分沿岸森林。已有研究表明:三峡库区蓄水对长江支流沿岸的森林影响较大,因而呈现高生态敏感性[32,33];水域向森林净转型的高生态敏感区占总面积的33.47%,主要集中分布在江西省境内。常年水量较少的泄洪河流,河床裸露,经年裸露的河漫滩有利于藤本乃至灌木生长,次生林发展较快,有利于水域向森林转型。非生态敏感区分布面积最小,仅占11.64%,主要分布在湖北省宜昌市、枝江市、向东至武汉市的新洲区、黄冈市以及湖南省洞庭湖周边区域。
(6)农田与水域之间转型的非生态敏感区分布范围最广,占总面积的47.38%,主要分布在山地丘陵区;农田与水域之间转型的中、高生态敏感区主要集中分布于江汉平原,该区域水域面积的增加主要来自被改挖成鱼塘或被水灾所毁农田的转型,受经济利益驱使,大量农田被开挖成鱼池及坑塘,导致水域面积增加。分析发现:114个县(市)区为水域向农田净转型区,主要分布于鄱阳湖和洞庭湖的周边县(市)区以及湘南地区,该区域多为非生态敏感区或中生态敏感区,该类区域耕地保护政策是水域面积缩减的主要驱动因素;166个县(市)区为农田向水域的净转型区,主要分布在湖北省大部、江西省中西部以及湖南省的西部,该区域水域面积的增加,主要来自经济利益的驱使以及三峡库区的多次蓄水。
(7)森林与建设用地之间主要表现为森林向建设用地的转型,仅在湖南省少数几个县(市)区呈现建设用地向森林的转型。森林向建设用地转型的中生态敏感区所占面积比例最大,高达69.99%;高生态敏感区所占比例最小,仅为0.02%,中、高生态敏感区主要分布在山地、丘陵区。因此,该区域应严格限制森林向建设用地的转型;森林向建设用地转型的非生态敏感区主要分布在武汉市及西部县(市)区、长株潭北部以及环鄱阳湖的部分县(市)区,进一步说明城市建成区人工生态系统对森林向建设用地的转型缺乏敏感。
(8)农田与建设用地转型的高生态敏感性区分布范围较小且相对集中,沿长江暨沪汉渝高速公路城镇发展复合轴,自武汉城市圈的西翼至荆州市荆州区呈集中连片分布;中生态敏感性区主要分布在湖北宜昌市至黄冈市的长江及其支流沿江带,该区域的城镇发展定位以及沿江特殊的交通优势是农田向建设用地转型的主要驱动因素;低生态敏感区主要分布在以武汉市、长沙市、南昌市为核心的城市建成区,因建成区形成人工生态系统后,对土地利用转型不存在生态敏感性,成为不敏感区。非生态敏感区主要分布在山地丘陵区,因自然地理环境因素限制,山地区耕地和建设用地分布较少,两者之间的转型在该区域呈现非生态敏感性。

4 结论与讨论

基于Landsat TM影像解译数据,借助GIS空间分析方法,采用年综合土地利用变化率和生态系统服务价值计算模型,分析长江中游经济带土地利用转型及生态系统服务价值的时空分布特征;通过构建交叉敏感性系数,分析生态系统服务价值对土地利用转型的敏感程度,并进行敏感性分区。本文主要结论:
(1)长江中游经济带地类空间分布格局与区域地形特征相契合。10年间,农田、湿地、荒漠、水域和森林面积不断减少,其中农田减少最多;建设用地和草地面积不断增加,其中建设用地增加最多。年综合土地利用变化率的高值区分布在武汉和环鄱阳湖城市圈、长株潭城市群及江西省南部,其中武汉市江岸区最高,达5.58%,表明地类间转型活跃;西侧和中部山区的年综合土地利用变化率较小,均低于0.38%,表明地类间转型相对迟缓。
(2)通过构建交叉敏感性响应矩阵,分析两个时段7种地类21种土地利用转型对生态服务价值变化的影响程度:森林和农田向其他地类的转型均较为敏感,其中最敏感的是森林与农田、湿地、水域、荒漠、建设用地之间以及农田与湿地、水域、建设用地间的转型;草地、水域和荒漠向其他土地利用类型的交叉敏感性系数均较低,不够敏感。
(3)生态敏感性分区结果表明:森林与水域之间转型的高生态敏感区面积最大,约占50.72%,总体沿南北方向呈条带状分布;森林向建设用地转型的中生态敏感区所占面积比例最大,约占69.99%;森林与农田之间转型的低生态敏感区分布范围最广,约占74.90%,主要分布在山地和丘陵区;农田与水域之间转型的非生态敏感区分布范围最广,占总面积的47.38%。
长江中游经济带横跨325个县(市)区,是中国国土空间开发最重要的东西轴线,极大影响着中国国土空间开发格局[34,35,36]。通过分析土地利用转型与生态服务价值的交叉敏感性,识别生态敏感区域,尤其是高生态敏感区,如森林与荒漠、森林与湿地、森林与水域间转型的高生态敏感区,可为揭示长江中游经济带不同区域资源禀赋、生态环境及经济社会差异较大背景下,土地利用转型与生态服务功能之间的相互关系提供借鉴。随着城镇化的快速发展,长江中游经济带出现了森林覆盖率下降、耕地和湿地面积缩减等一系列生态环境问题,亟需加强长江生态环境保护的力度。保障长江流域经济社会快速发展和生态环境质量,需优化土地利用结构和模式,统筹江河湖泊丰富多样的生态要素,发挥各自重要的生态功能,如:湖南省原生态高山森林湿地保护区,湖北省神农架以及江西省山地森林生态屏障区,在科学管理土地的开发和利用同时,实现生态服务功能的延续和提升。
The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子

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[Jiang Weiguo, Pan Yingzi, Hou Peng, et al.Assessment and analysis of wetland ecosystem health in Dongting Lake
. Geographical Research, 2009, 28(6): 1665-1672.]
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[2]蒋卫国, 李雪, 蒋韬, . 基于模型集成的北京湿地价值评价系统设计与实现
. 地理研究, 2012, 31(2): 377-387.
https://doi.org/10.11821/yj2012020017URL [本文引用: 1]摘要
湿地价值评价让公众和管理者很直观了解湿地功能及价值大小,对于 湿地保护宣传和湿地管理都有着重要的意义。本文在北京湿地的大气调节、气候调节、蓄水调洪、水质净化、地下水补给、控制土壤侵蚀、生物多样性、滞尘、生物 产品、水源供给、文化遗产和旅游休憩等12项价值评价方法研究基础上,利用ArcGIS Model Builder等多种建模方式,构建了12项湿地价值评价模型,并基于ArcGIS Engine二次开发组件,在.NET环境下设计和实现了北京湿地价值评价系统。结果表明:(1)先建立模型及工具集,然后进行统一封装和调用,最后开发 应用系统,这种湿地价值评价系统设计与开发方式快速简单、容易实现、而且稳定可靠;(2)该系统可以有效管理湿地资源数据,方便快捷地完成湿地资源各项功 能价值评价和综合价值测算,快速获得北京湿地的各个湿地斑块、各种类型湿地、各行政区县和任何统计单元的湿地单项功能价值和综合功能价值量,还可以快速编 制湿地价值空间图和统计报表;(3)该系统为湿地价值评价提供了一种自动化、流程化、标准化的测量方法,具有一定的推广潜力。
[Jiang Weiguo, Li Xue, Jiang Tao, et al.The design and implementation of wet land evaluation system of Beijing based on models
. Geographical Research, 2012, 31(2): 377-387.]
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. 地理科学进展, 2012, 31(2): 131-138.
https://doi.org/10.11821/xb201204012URLMagsci [本文引用: 1]摘要
土地利用转型这一研究方向引入中国后,结合中国社会经济特点的相关研究篷勃开展。土地利用形态是土地利用转型研究的核心内容,在社会经济变化和革新的影响下,随着研究的不断深入,土地利用形态的概念内涵被不断拓展。本文在分析土地利用形态概念内涵的发展演变基础上,提出将其分为显性形态与隐性形态两种形式,并以此诠释了土地利用转型的概念模式,进而探讨了土地利用转型与乡村转型发展之间的关系。研究指出:耕地和农村宅基地这两种地类乃乡村发展与土地利用转型之重要源头。随后探讨了乡村转型发展与耕地和农村宅基地利用转型之间的相互作用关系。最后提出未来土地利用转型与乡村转型发展的研究方向,涉及土地利用转型与乡村转型发展的格局与地域类型、互馈作用机理与动力机制、资源与环境效应、优化调控模式和途径等方面。
[Long Hualou.Land use transition and rural transformation development
. Progress in Geography, 2012, 31(2): 131-138.]
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土地利用转型这一研究方向引入中国后,结合中国社会经济特点的相关研究篷勃开展。土地利用形态是土地利用转型研究的核心内容,在社会经济变化和革新的影响下,随着研究的不断深入,土地利用形态的概念内涵被不断拓展。本文在分析土地利用形态概念内涵的发展演变基础上,提出将其分为显性形态与隐性形态两种形式,并以此诠释了土地利用转型的概念模式,进而探讨了土地利用转型与乡村转型发展之间的关系。研究指出:耕地和农村宅基地这两种地类乃乡村发展与土地利用转型之重要源头。随后探讨了乡村转型发展与耕地和农村宅基地利用转型之间的相互作用关系。最后提出未来土地利用转型与乡村转型发展的研究方向,涉及土地利用转型与乡村转型发展的格局与地域类型、互馈作用机理与动力机制、资源与环境效应、优化调控模式和途径等方面。
[6]李全峰, 胡守庚, 瞿诗进. 1990-2015年长江中游地区耕地利用转型时空特征
. 地理研究, 2017, 36(8): 1489-1502.
https://doi.org/10.11821/dlyj201708008URL [本文引用: 1]摘要
依据土地利用转型理论内涵,尝试性地从显性形态视角构建耕地利用转型特征识别框架,基于1990-2015年间6期Landsat TM影像解译数据,定量刻画长江中游地区县域耕地利用形态时空特征,揭示不同时段耕地利用转型分异规律。结果表明:(1)1990-2015年间长江中游地区耕地利用显性形态经历了剧烈而非均衡的转型过程,耕地转换减少8075 km~2,且耕地转换量累积率在前20%的县域占总耕地转换量的66.9%;(2)25年间数量形态经历了"先减后增"的变化过程,且长江中游地区耕地利用转型均衡度呈现"阶段下降,快速上升,平稳降低"的变化趋势;(3)耕地空间形态整体呈现以武汉、长沙、南昌为中心向外扩散的分布特征,其中耕地转换量高值区主要呈现出明显的梯度分布特征,转型幅度高值区主要呈现"大聚集小分散"分布特征,转型速度高值区则主要呈现出"条带式"分布特征;(4)从地形起伏度上看,耕地利用转型整体呈现随地形起伏度上升而逐级降低的趋势,在1~2级地形起伏度上的县域耕地利用转型呈现无序状态,而在3~5级地形起伏度上的县域主要以低转型幅度和低转型速度为主。研究框架及结果对区域耕地利用转型识别和适度调整耕地利用和经营模式等具有积极意义。
[Li Quanfeng, Hu Shougen, Qu Shijin.Spatiotemporal characteristics of cultivated land use transition in the Middle Yangtze River from 1990 to 2015
. Geographical Research, 2017, 36(8): 1489-1502.]
https://doi.org/10.11821/dlyj201708008URL [本文引用: 1]摘要
依据土地利用转型理论内涵,尝试性地从显性形态视角构建耕地利用转型特征识别框架,基于1990-2015年间6期Landsat TM影像解译数据,定量刻画长江中游地区县域耕地利用形态时空特征,揭示不同时段耕地利用转型分异规律。结果表明:(1)1990-2015年间长江中游地区耕地利用显性形态经历了剧烈而非均衡的转型过程,耕地转换减少8075 km~2,且耕地转换量累积率在前20%的县域占总耕地转换量的66.9%;(2)25年间数量形态经历了"先减后增"的变化过程,且长江中游地区耕地利用转型均衡度呈现"阶段下降,快速上升,平稳降低"的变化趋势;(3)耕地空间形态整体呈现以武汉、长沙、南昌为中心向外扩散的分布特征,其中耕地转换量高值区主要呈现出明显的梯度分布特征,转型幅度高值区主要呈现"大聚集小分散"分布特征,转型速度高值区则主要呈现出"条带式"分布特征;(4)从地形起伏度上看,耕地利用转型整体呈现随地形起伏度上升而逐级降低的趋势,在1~2级地形起伏度上的县域耕地利用转型呈现无序状态,而在3~5级地形起伏度上的县域主要以低转型幅度和低转型速度为主。研究框架及结果对区域耕地利用转型识别和适度调整耕地利用和经营模式等具有积极意义。
[7]杨锁华, 胡守庚, 瞿诗进. 长江中游地区生态系统服务价值的地形梯度效应
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采用长江中游地区1995、2005、2014年3期土地利用数据,基于修正后的长江中游地区生态系统服务价值系数表,估算各县域生态系统服务价值,并分析其时空变化特征及地形梯度效应.结果表明: 长江中游地区生态系统服务价值在空间上总体呈山区高而平原低的分布格局,地形梯度分布特征明显.县域地形起伏度与生态系统服务价值呈现较为显著的对数关系,二者拟合优度为0.53;地均生态系统服务价值随地形起伏度上升而增加,2014年1~5级地形起伏度区从400.35万元·km增至554.57万元·km;研究期间随着地形起伏度增加,各级别内县域生态价值变化从下降型逐渐向稳定型转变.从不同生态系统服务价值看,受不同地形起伏度上土地利用结构改变及不同地类的主导生态系统服务差异的影响,随着地形起伏度的增加,食物生产、废物处理服务价值有所下降,其他生态系统服务(如原材料生产、气体调节等)的价值总体呈上升趋势.
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采用长江中游地区1995、2005、2014年3期土地利用数据,基于修正后的长江中游地区生态系统服务价值系数表,估算各县域生态系统服务价值,并分析其时空变化特征及地形梯度效应.结果表明: 长江中游地区生态系统服务价值在空间上总体呈山区高而平原低的分布格局,地形梯度分布特征明显.县域地形起伏度与生态系统服务价值呈现较为显著的对数关系,二者拟合优度为0.53;地均生态系统服务价值随地形起伏度上升而增加,2014年1~5级地形起伏度区从400.35万元·km增至554.57万元·km;研究期间随着地形起伏度增加,各级别内县域生态价值变化从下降型逐渐向稳定型转变.从不同生态系统服务价值看,受不同地形起伏度上土地利用结构改变及不同地类的主导生态系统服务差异的影响,随着地形起伏度的增加,食物生产、废物处理服务价值有所下降,其他生态系统服务(如原材料生产、气体调节等)的价值总体呈上升趋势.
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https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-0504.2003.01.022URL [本文引用: 1]摘要
该文简介了土地利用转型这一新的土地利用/覆被变化(LUCC)综合研究途径,借鉴国外土地利用转型研究成果,结合我国国情,分析了在中国开展土地利用转型研究的局限性,并选取主要由于区域社会经济发展程度的差异而导致在同一时段内含有不同土地利用转型阶段的长江沿线样带为研究区,来开展中国的土地利用转型研究.
[Long Hualou.Land use transition: A new integrated approach of land use/cover change study. Geography and
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该文简介了土地利用转型这一新的土地利用/覆被变化(LUCC)综合研究途径,借鉴国外土地利用转型研究成果,结合我国国情,分析了在中国开展土地利用转型研究的局限性,并选取主要由于区域社会经济发展程度的差异而导致在同一时段内含有不同土地利用转型阶段的长江沿线样带为研究区,来开展中国的土地利用转型研究.
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https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2009.09.003URL [本文引用: 1]摘要
The concept of land use transition highlights that land use change is non-linear and is associated with other societal and biophysical system changes. A transition in land use is not a fixed pattern, nor is it deterministic. Land use transitions can be caused by negative socio-ecological feedbacks that arise from a depletion of key resources or from socio-economic change and innovation that take place rather independently from the ecological system. Here, we explore whether the sources of land use transitions are mostly endogenous socio-ecological forces or exogenous socio-economic factors. We first review a few generic pathways of forest transition as identified in national case studies, and evaluate the varying ecological quality of expanding forests associated with these pathways. We then discuss possible explanatory frameworks of land use transitions. We use the case of the recent forest transition in Vietnam as an illustration. Socio-ecological feedbacks seem to better explain a slowing down of deforestation and stabilization of forest cover, while exogenous socio-economic factors better account for reforestation. We conclude by discussing the prospects of accelerating land use transitions in tropical forest countries.
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https://doi.org/10.11821/dlxb201703009URL [本文引用: 1]摘要
当前,土地变化研究尚缺乏统一的理论指导.探索土地利用转型理论对构建土地变化研究的理论基础具有重要意义.本文试图梳理土地利用转型研究的缘起、拓展及启示,辨析土地利用转型与土地利用变化的内涵差异,构建土地利用转型的研究框架.结果表明:①耕地及城乡建设用地利用转型研究对构建土地利用转型的研究框架具有重要价值;②土地利用转型与土地利用变化在基本类型、时间尺度、空间尺度、价值主体、驱动因素、轨迹特征和结果/影响方面存在显著差异;③土地利用转型的研究框架涵盖转型诊断、机制研究和效应研究.其中,转型诊断的关键在于,从数量变化视角、景观格局变化视角和经营格局变化视角,以及外部性视角和政策发展视角,构建土地利用空间形态及功能形态的分析指标和转型的诊断准则;转型机制表现为人口、经济、技术、制度、文化和区位因素等土地利用变化深层驱动因素的级联驱动效应.转型机制研究应当着重探讨土地利用空间转型与功能转型的互动机制环;土地利用转型效应包括社会、经济、环境3个方面;④1961-2011年法国耕地利用转型能够支撑本文提出的研究框架及中国耕地保护创新.
[Song Xiaoqing.Discussion on land use transition research framework
. Acta Geographica Sinica, 2017, 72(3): 471-487.]
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当前,土地变化研究尚缺乏统一的理论指导.探索土地利用转型理论对构建土地变化研究的理论基础具有重要意义.本文试图梳理土地利用转型研究的缘起、拓展及启示,辨析土地利用转型与土地利用变化的内涵差异,构建土地利用转型的研究框架.结果表明:①耕地及城乡建设用地利用转型研究对构建土地利用转型的研究框架具有重要价值;②土地利用转型与土地利用变化在基本类型、时间尺度、空间尺度、价值主体、驱动因素、轨迹特征和结果/影响方面存在显著差异;③土地利用转型的研究框架涵盖转型诊断、机制研究和效应研究.其中,转型诊断的关键在于,从数量变化视角、景观格局变化视角和经营格局变化视角,以及外部性视角和政策发展视角,构建土地利用空间形态及功能形态的分析指标和转型的诊断准则;转型机制表现为人口、经济、技术、制度、文化和区位因素等土地利用变化深层驱动因素的级联驱动效应.转型机制研究应当着重探讨土地利用空间转型与功能转型的互动机制环;土地利用转型效应包括社会、经济、环境3个方面;④1961-2011年法国耕地利用转型能够支撑本文提出的研究框架及中国耕地保护创新.
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https://doi.org/10.1016/j.cosust.2013.08.001URLPMID:4018982 [本文引用: 1]摘要
This issue of Current Opinion in Environmental Sustainability provides an overview of recent advances in Land System Science while at the same time setting the research agenda for the Land System Science community. Land System Science is not just representing land system changes as either a driver or a consequence of global environmental change. Land systems also offer solutions to global change through adaptation and mitigation and can play a key role in achieving a sustainable future earth. The special issue assembles 14 articles that entail different perspectives on land systems and their dynamics, synthesizing current knowledge, highlighting currently under-researched topics, exploring scientific frontiers and suggesting ways ahead, integrating a plethora of scientific disciplines.
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. Basic and Applied Ecology, 2012, 13(3): 207-220.
https://doi.org/10.1016/j.baae.2012.04.001URL [本文引用: 1]摘要
Land use is increasingly recognized as a major driver of biodiversity and ecosystem functioning in many current research projects. In grasslands, land use is often classified by categorical descriptors such as pastures versus meadows or fertilized versus unfertilized sites. However, to account for the quantitative variation of multiple land-use types in heterogeneous landscapes, a quantitative, continuous index of land-use intensity (LUI) is desirable. Here we define such a compound, additive LUI index for managed grasslands including meadows and pastures. The LUI index summarizes the standardized intensity of three components of land use, namely fertilization, mowing, and livestock grazing at each site. We examined the performance of the LUI index to predict selected response variables on up to 150 grassland sites in the Biodiversity Exploratories in three regions in Germany (Alb, Hainich, Schorfheide). We tested the average Ellenberg nitrogen indicator values of the plant community, nitrogen and phosphorus concentration in the aboveground plant biomass, plant-available phosphorus concentration in the top soil, and soil C/N ratio, and the first principle component of these five response variables. The LUI index significantly predicted the principal component of all five response variables, as well as some of the individual responses. Moreover, vascular plant diversity decreased significantly with LUI in two regions (Alb and Hainich). Inter-annual changes in management practice were pronounced from 2006 to 2008, particularly due to variation in grazing intensity. This rendered the selection of the appropriate reference year(s) an important decision for analyses of land-use effects, whereas details in the standardization of the index were of minor importance. We also tested several alternative calculations of a LUI index, but all are strongly linearly correlated to the proposed index. The proposed LUI index reduces the complexity of agricultural practices to a single dimension and may serve as a baseline to test how different groups of organisms and processes respond to land use. In combination with more detailed analyses, this index may help to unravel whether and how land-use intensities, associated disturbance levels or other local or regional influences drive ecological processes.
[14]Laliberté E, Wells J, DeClerck F, et al. Land use intensification reduces functional redundancy and response diversity in plant communities
. Ecology Letters, 2010, 13(1): 76-86.
https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2009.01403.xURLPMID:19917052 [本文引用: 1]摘要
Ecosystem resilience depends on functional redundancy (the number of species contributing similarly to an ecosystem function) and response diversity (how functionally similar species respond differently to disturbance). Here, we explore how land-use change impacts these attributes in plant communities, using data from 18 land-use intensity gradients that represent five biomes and > 2800 species. We identify functional groups using multivariate analysis of plant traits which influence ecosystem processes. Functional redundancy is calculated as the species richness within each group, and response diversity as the multivariate within-group dispersion in response trait space, using traits that influence responses to disturbances. Meta-analysis across all datasets showed that land-use intensification significantly reduced both functional redundancy and response diversity, although specific relationships varied considerably among the different land-use gradients. These results indicate that intensified management of ecosystems for resource extraction can increase their vulnerability to future disturbances.Ecology Letters (2010) 13: 76 86
[15]刘永强, 廖柳文, 龙花楼, . 土地利用转型的生态系统服务价值效应分析: 以湖南省为例
. 地理研究, 2015, 34(4): 691-700.
[本文引用: 1]

[Liu Yongqiang, Liao Liuwen, Long Hualou, et al.Effects of land use transitions on ecosystem services value: A case study of Hunan province
. Geographical Research, 2015, 34(4): 691-700.]
[本文引用: 1]
[16]Jiang W G, Wang W J, Chen Y H, et al.Quantifying driving forces of urban wetlands change in Beijing City
. Journal of Geographical Sciences, 2012, 22(2): 301-314.
https://doi.org/10.1007/s11442-012-0928-zURL [本文引用: 1]摘要
AbstractThe decision tree and the threshold methods have been adopted to delineate boundaries and features of water bodies from LANDSAT images. After a spatial overlay analysis and using a remote sensing technique and the wetland inventory data in Beijing, the water bodies were visually classified into different types of urban wetlands, and data on the urban wetlands of Beijing in 1986, 1991, 1996, 2000, 2002, 2004 and 2007 were obtained. Thirteen driving factors that affect wetland change were selected, and gray correlation analysis was employed to calculate the correlation between each driving factor and the total area of urban wetlands. Then, six major driving factors were selected based on the correlation coefficient, and the contribution rates of these six driving factors to the area change of various urban wetlands were calculated based on canonical correlation analysis. After that, this research analyzed the relationship and mechanism between the main driving factors and various types of wetlands. Five conclusions can be drawn. (1) The total area of surface water bodies in Beijing increased from 1986 to 1996, and gradually decreased from 1996 to 2007. (2) The areas of the river wetlands, water storage areas and pool and culture areas gradually decreased, and its variation tendency is consistent with that of the total area of wetlands. The area of the mining water areas and wastewater treatment plants slightly increased. (3) The six factors of driving forces are the annual rainfall, the evaporation, the quantity of inflow water, the volume of groundwater available, the urbanization rate and the daily average discharge of wastewater are the main factors affecting changes in the wetland areas, and they correlate well with the total area of wetlands. (4) The hydrologic indicators of water resources such as the quantity of inflow water and the volume of groundwater are the most important and direct driving forces that affect the change of the wetland area. These factors have a combined contribution rate of 43.94%. (5) Climate factors such as rainfall and evaporation are external factors that affect the changes in wetland area, and they have a contribution rate of 36.54%. (6) Human activities such as the urbanization rate and the daily average quantity of wastewater are major artificial driving factors. They have an influence rate of 19.52%.
[17]Long H L, Li T T.The coupling characteristics and mechanism of farmland and rural housing land transition
. Journal of Geographical Sciences, 2012, 22(3): 548-562.
https://doi.org/10.1007/s11442-012-0946-xURL [本文引用: 1]摘要
陆地使用转变在社会经济的变化和革新驾驶的时间的某个时期上在某个区域的陆地使用形态学(主导的形态学和后退的形态学) 指变化,并且它通常对应于社会经济的发展阶段的转变。在中国,农田和农村住房土地是陆地使用转变的二主要来源。这份报纸在中国分析农田和农村住房陆地转变的时间空间的联合特征,用高分辨率的 Landsat TM (题目的 Mapper ) 在 2000 和 2008 的数据,和从土地的部和中国的资源的数据。结果显示了那:(1 ) 在 20002008 期间,农田的关联系数对农村住房土地变化是 0.921,并且它证明农田的变化模式和农村住房土地是不协调的;(2 ) 枪兵等级关联分析的结果证明那个农村住房陆地变化在农田和农村住房土地的相互的转变起了一个主要作用;并且(3 ) 它出现一在 20002008 期间的在东南中国的在农田和农村住房陆地变化之间的高度的空间联合。一般来说,在中国的农田和农村住房陆地转变被社会经济、生物物理、经理的三维的开车因素在农村人口,农田和农村住房土地之中通过相互作用驾驶。然而,在中国的农田和农村住房陆地转变的时间空间的联合现象和机制大部分由于农村城市的开发的双轨道的结构。
[18]Henning N, Dagmar H, Martin L, et al.Environmental impact assessment of urban land use transitions: A context-sensitive approach
. Land Use Policy, 2009, 26: 414-424.
https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2008.05.006URL [本文引用: 1]摘要
Land consumption due to residential development, economic growth and transportation belongs to the most serious environmental pressures on landscapes worldwide, in particular in urbanised areas. Accordingly, the aim of containing the development of land is rated increasingly high on the agenda of environmental policy, at least in densely populated countries such as Germany, Belgium, the Netherlands or the UK. As a result, different strategies and instruments to prevent excessive land consumption are being discussed. However, many of these strategies and instruments adopt a rather general approach, while it seems more effective to define the particular areas where the goal of reducing land consumption is to be pursued. Such an approach must draw on information about how detrimental specific land use transitions are with regard to, for instance, the functionality of soils, water balance or habitat quality at specific locations. This paper introduces a conceptual framework for the impact assessment of land use transition in urban areas which highlights how such information can be acquired. This framework includes the differentiation of two levels of impact assessment: the level of the single land unit and the context level which takes into account regional and aggregated impacts of land use transition bound to the spatial context. The conceptual framework provides a basis to disaggregate (supra-)national policy targets regarding land use, to scale them down to the regional level, and thus to clarify the spatially explicit implications of land use policies.
[19]Rounsevell M D A, Pedroli B, Erb K -H, et al. Challenges for land system science
. Land Use Policy, 2012, 29(4): 899-910.
https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2012.01.007URL [本文引用: 1]摘要
While considerable progress has been made in understanding land use change, land system science continues to face a number of grand challenges. This paper discusses these challenges with a focus on empirical land system studies, land system modelling and the analysis of future visions of land system change. Contemporary landscapes are contingent outcomes of past and present patterns, processes and decisions. Thus, empirical analysis of past and present land-use change has an important role in providing insights into the socio-economic and ecological processes that shape land use transitions. This is especially important with respect to gradual versus rapid land system dynamics and in understanding changes in land use intensity. Combining the strengths of empirical analysis with multi-scale modelling will lead to new insights into the processes driving land system change. New modelling methods that combine complex systems thinking at a local level with macro-level economic analysis of the land system would reconcile the multi-scale dynamics currently encapsulated in bottom-up and top-down modelling approaches. Developments in land use futures analysis could focus on integrating explorative scenarios that reflect possible outcomes with normative visions that identify desired outcomes. Such an approach would benefit from the broad and in-depth involvement of stakeholders in order to link scientific findings to political and societal decision-making culminating in a set of key choices and consequences. Land system models have an important role in supporting future land use policy, but model outputs require scientific interpretation rather than being presented as predictions. The future of land system science is strongly dependent on the research community's capacity to bring together the elements of research discussed in the paper, via empirical data collection and analysis of observed processes, computer simulation across scale levels and futures analysis of alternative, normative visions through stakeholder engagement.
[20]Long H L.Land use policy in China: Introduction
. Land Use Policy, 2014, 40: 1-5.
https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2014.03.006URL [本文引用: 1]摘要
This themed issue of Land Use Policy builds mainly on papers presented at an international conference on ‘Land Use Issues and Policy in China under Rapid Rural and Urban Transformation’, convened by the Chinese Academy of Sciences in Beijing, China, in October 2012. The conference set out to share and promote new scientific findings from a range of disciplines that advance research on land use policy in China. The contributions to this themed issue provide conceptual–theoretical and empirical takes on the topic, around four main areas of interest to both researchers and policymakers: nation-wide land use issues, the Sloping Land Conversion Program, land engineering and land use, and land use transitions. Various land use issues have been associated with rapid urban–rural transformations in China, giving rise to formulation of new policies directly affecting land use. However, these have contributed to new land use problems due to the nature of the policies and the difficulties in policy implementation constrained by the special ‘dual-track’ structure of urban–rural development in China. In view of this, this themed edition makes a compelling call for more systematic research into the making and implementation of China's land use policy. It also emphasizes the challenges for further research on land use policy in China.
[21]黄湘, 陈亚宁, 马建新. 西北干旱区典型流域生态系统服务价值变化
. 自然资源学报, 2011, 26(8): 1364-1376.
https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2011.08.011URLMagsci [本文引用: 1]摘要
<p>论文选择西北干旱区塔里木河流域、玛纳斯河流域、石羊河流域以及黑河流域4个典型流域为研究对象,以1994年土地利用分类图、TM影像,2005年CBERS影像数据为基础,参照谢高地等提出的&quot;中国生态系统服务价值当量因子表&quot;,在对这4个典型流域生态系统服务价格根据其消费指数以及不变价格订正的基础上,逐项估计了这4个流域农田、森林、草地以及水体生态系统各项生态系统面积、服务价值及其变化。结果表明,这4个流域提供环境保护的支撑生态系统(森林、草地、水体)面积2005年普遍小于1994年,而农田生态系统面积增加显著,并且相对于较大面积的内陆河流域,小流域内各类型生态系统面积变动比较大,变动速度相对较快;塔里木河流域生态系统服务价值最大,具有较高的稀缺性,但黑河流域生态系统服务价值的增加幅度最大,这两个流域相比,黑河流域各生态系统的服务功能对于该区域人们的生活生产更为重要,影响更直接;塔里木河流域农田生态系统面积增加幅度最大,但其区域内人们对农田生态系统服务价值支付意愿的增长速度却保持最低,这说明该区域内部人们对这种生态系统服务功能的支付意愿与其资源丰富程度并不对称,需要加强宣传水土安全保护与生态经济发展的观念。</p>
[Huang Xiang, Chen Yaning, Ma Jianxin.Analysis of the ecosystem services value of the typical river basin in desert areas of northwest China
. Journal of Natural Resources, 2011, 26(8): 1364-1376.]
https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2011.08.011URLMagsci [本文引用: 1]摘要
<p>论文选择西北干旱区塔里木河流域、玛纳斯河流域、石羊河流域以及黑河流域4个典型流域为研究对象,以1994年土地利用分类图、TM影像,2005年CBERS影像数据为基础,参照谢高地等提出的&quot;中国生态系统服务价值当量因子表&quot;,在对这4个典型流域生态系统服务价格根据其消费指数以及不变价格订正的基础上,逐项估计了这4个流域农田、森林、草地以及水体生态系统各项生态系统面积、服务价值及其变化。结果表明,这4个流域提供环境保护的支撑生态系统(森林、草地、水体)面积2005年普遍小于1994年,而农田生态系统面积增加显著,并且相对于较大面积的内陆河流域,小流域内各类型生态系统面积变动比较大,变动速度相对较快;塔里木河流域生态系统服务价值最大,具有较高的稀缺性,但黑河流域生态系统服务价值的增加幅度最大,这两个流域相比,黑河流域各生态系统的服务功能对于该区域人们的生活生产更为重要,影响更直接;塔里木河流域农田生态系统面积增加幅度最大,但其区域内人们对农田生态系统服务价值支付意愿的增长速度却保持最低,这说明该区域内部人们对这种生态系统服务功能的支付意愿与其资源丰富程度并不对称,需要加强宣传水土安全保护与生态经济发展的观念。</p>
[22]刘永强, 龙花楼. 长江中游经济带土地利用转型时空格局及其生态服务功能影响
. 经济地理, 2017, 37(11): 161-170.
https://doi.org/10.15957/j.cnki.jjdl.2017.11.020URL [本文引用: 1]摘要
通过构建和运用修正的数量和空间分析模型,揭示长江中游经济带土地利用转型空间格局及地域类型;运用生态系统服务价值评估法和空间自相关分析法,分析长江中游经济带生态服务价值损益并探测其冷热点。结果表明:(1)2000—2010年,土地利用转型显著,农田转移面积和份额最大,变化速度最快,建设用地新增面积和份额最大,新增速度最快。(2)2000—2010年,生态系统服务价值不断降低且减少速率不断增加,后5年的减少量远大于前5年。其中,森林、农田和水域对生态服务价值的贡献最大。(3)Moran's I指数值为正且呈现上升趋势,生态服务价值冷热点呈"E"状集聚分布。(4)2000—2005年,生态服务价值增长的热点与减少的冷点呈斑块状分布;2005—2010年呈"Y"状分布。应按照区域资源禀赋条件、生态环境容量和主体功能定位,促进土地利用方式创新,更好推进长江经济带生态文明建设。
[Liu Yongqiang, Long Hualou.Study on the spatio-temporal patterns of land use transition and its impact on ecological service function of the middle of Yangtze River Economic Belt
. Economic Geography, 2017, 37(11): 161-170.]
https://doi.org/10.15957/j.cnki.jjdl.2017.11.020URL [本文引用: 1]摘要
通过构建和运用修正的数量和空间分析模型,揭示长江中游经济带土地利用转型空间格局及地域类型;运用生态系统服务价值评估法和空间自相关分析法,分析长江中游经济带生态服务价值损益并探测其冷热点。结果表明:(1)2000—2010年,土地利用转型显著,农田转移面积和份额最大,变化速度最快,建设用地新增面积和份额最大,新增速度最快。(2)2000—2010年,生态系统服务价值不断降低且减少速率不断增加,后5年的减少量远大于前5年。其中,森林、农田和水域对生态服务价值的贡献最大。(3)Moran's I指数值为正且呈现上升趋势,生态服务价值冷热点呈"E"状集聚分布。(4)2000—2005年,生态服务价值增长的热点与减少的冷点呈斑块状分布;2005—2010年呈"Y"状分布。应按照区域资源禀赋条件、生态环境容量和主体功能定位,促进土地利用方式创新,更好推进长江经济带生态文明建设。
[23]欧阳志云, 王效科, 苗鸿. 中国生态环境敏感性及其区域差异规律研究
. 生态学报, 2000, 20(1): 9-12.
https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0933.2000.01.002URLMagsci [本文引用: 1]摘要
我国日益恶化的生态环境越来越引起社会各界的关注。如何对生态环境问题采取有效的综合整治策略,已经成为科学界面临的一个挑战。本研究首先综述了我国主要生态环境问题——水土流失、沙漠化、盐渍化和酸雨的空间分布格局和空间相关性,提出了生态敏感性的概念,分析了影响我国主要生态环境问题敏感性的因素,特别是气候对生态环境敏感性的影响,综合地提出了中国生态环境敏感性分区,并探讨了各分区的特点。
[Ouyang Zhiyun, Wang Xiaoke, Miao Hong.China's eco-environmental sensitivity and its spatial heterogeneity
. Acta Ecologica Sinica, 2000, 20(1): 9-12.]
https://doi.org/10.3321/j.issn:1000-0933.2000.01.002URLMagsci [本文引用: 1]摘要
我国日益恶化的生态环境越来越引起社会各界的关注。如何对生态环境问题采取有效的综合整治策略,已经成为科学界面临的一个挑战。本研究首先综述了我国主要生态环境问题——水土流失、沙漠化、盐渍化和酸雨的空间分布格局和空间相关性,提出了生态敏感性的概念,分析了影响我国主要生态环境问题敏感性的因素,特别是气候对生态环境敏感性的影响,综合地提出了中国生态环境敏感性分区,并探讨了各分区的特点。
[24]崔胜辉, 李方一, 黄静, . 全球变化背景下的敏感性研究综述
. 地球科学进展, 2009, 24(9): 1033-1041.
URLMagsci [本文引用: 1]摘要
<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 敏感性研究是全球变化科学研究的重点领域,通过认识全球变化和生态安全之间的相互关系,为人类适应全球变化提供科学依据。基于对敏感性概念的辨析,探讨了全球变化背景下敏感性的科学内涵,提出了敏感性研究的框架,列举了敏感性分析与评价各自的研究方法、对象和目标,从生物学实验、实地观测、计算机模型以及统计分析4个方面系统总结了敏感性分析的方法与实践,概述了非脆弱性和脆弱性框架下的敏感性评价方法与实践。发现在很多研究中敏感性评价是脆弱性框架中的重要一部分,但是评价自然生态系统对环境变化的敏感性则往往不依赖于脆弱性框架,是独立完整的研究。最后总结了敏感性研究的阶段性特征,指出了未来的研究重点和发展方向。</p>
[Cui Shenghui, Li Fangyi, Huang Jing, et al.Review of sensitivity research in the context of global change
. Advances in Earth Sciences, 2009, 24(9): 1033-1041.]
URLMagsci [本文引用: 1]摘要
<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 敏感性研究是全球变化科学研究的重点领域,通过认识全球变化和生态安全之间的相互关系,为人类适应全球变化提供科学依据。基于对敏感性概念的辨析,探讨了全球变化背景下敏感性的科学内涵,提出了敏感性研究的框架,列举了敏感性分析与评价各自的研究方法、对象和目标,从生物学实验、实地观测、计算机模型以及统计分析4个方面系统总结了敏感性分析的方法与实践,概述了非脆弱性和脆弱性框架下的敏感性评价方法与实践。发现在很多研究中敏感性评价是脆弱性框架中的重要一部分,但是评价自然生态系统对环境变化的敏感性则往往不依赖于脆弱性框架,是独立完整的研究。最后总结了敏感性研究的阶段性特征,指出了未来的研究重点和发展方向。</p>
[25]石龙宇, 崔胜辉, 尹锴, . 厦门市土地利用/覆被变化对生态系统服务的影响
. 地理学报, 2010, 65(6): 708-714.
https://doi.org/10.11821/xb201006008URL [本文引用: 1]摘要
土地利用/覆被变化通过改变生态系统的结构与功能,进而对生态系统服务的供应产生影响。以厦门市为研究区域,引入土地利用强度指数,分析当地土地利用/覆被变化过程;将研究区划分为农田、森林和湿地三个生态系统,参考已有研究成果,构建生态系统服务价值评估模型,探讨区域整体服务价值的演变过程;并通过土地系统和生态系统二者的耦合变化关系探讨土地利用/覆被变化对生态系统服务的影响过程。结果表明:近20年来,厦门市生态系统服务价值总量随土地利用强度的增强呈现逐年增加的趋势,由1987年的34.8亿元增加到2007年的39.0亿元,供给服务和调节服务是最主要的生态系统服务类型;土地利用强度的变化与供给服务和文化服务呈现正相关关系,而与调节服务和支持服务呈现负相关关系。
[Shi Longyu, Cui Shenghui, Yin Kai, et al.The impact of land use/cover change on ecosystem service in Xiamen
. Acta Geographica Sinica, 2010, 65(6): 708-714.]
https://doi.org/10.11821/xb201006008URL [本文引用: 1]摘要
土地利用/覆被变化通过改变生态系统的结构与功能,进而对生态系统服务的供应产生影响。以厦门市为研究区域,引入土地利用强度指数,分析当地土地利用/覆被变化过程;将研究区划分为农田、森林和湿地三个生态系统,参考已有研究成果,构建生态系统服务价值评估模型,探讨区域整体服务价值的演变过程;并通过土地系统和生态系统二者的耦合变化关系探讨土地利用/覆被变化对生态系统服务的影响过程。结果表明:近20年来,厦门市生态系统服务价值总量随土地利用强度的增强呈现逐年增加的趋势,由1987年的34.8亿元增加到2007年的39.0亿元,供给服务和调节服务是最主要的生态系统服务类型;土地利用强度的变化与供给服务和文化服务呈现正相关关系,而与调节服务和支持服务呈现负相关关系。
[26]普拉提·莫合塔尔, 海米提·依米提. 土地利用变化下的生态系统服务敏感性研究: 以克里雅绿洲为例
. 自然资源学报, 2014, 29(11): 1849-1858.
[本文引用: 1]

[Polat Muhtar, Hamid Yimit.Ecosystem services sensitivity to land-use change: A case study of the Keriya Oasis
. Journal of Natural Resources, 2014, 29(11): 1849-1858.]
[本文引用: 1]
[27]朱会义, 李秀彬. 关于区域土地利用变化指数模型方法的讨论
. 地理学报, 2003, 58(5): 643-650.
https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2003.05.001URL [本文引用: 1]摘要
近几年来,各类指数模型方法被广泛应用于我国土地利用变化研究中,并在区域土地利用变化规律总结上发挥了重要作用.这些指数方法包括变化率、土地利用程度综合指数、转移矩阵、流向百分比、动态度、相对变化率、邻接度、多度、重要度、景观指数等.但有关文献对这些指数的表述与计算中,还存在一些明显的混乱与误用.文章通过分析国内相关文献中所涉及的各类指数方法,将其按资源变化的分析、变化方向分析、变化的空间形式分析等目的取向加以归类,然后在此类型框架下,详细阐述了各种指数方法的概念、计算方法、意义、存在的问题,并提出应用建议.
[Zhu Huiyi, Li Xiubin.Discussion on the index method of regional land use change
. Acta Geographica Sinica, 2003, 58(5): 643-650.]
https://doi.org/10.3321/j.issn:0375-5444.2003.05.001URL [本文引用: 1]摘要
近几年来,各类指数模型方法被广泛应用于我国土地利用变化研究中,并在区域土地利用变化规律总结上发挥了重要作用.这些指数方法包括变化率、土地利用程度综合指数、转移矩阵、流向百分比、动态度、相对变化率、邻接度、多度、重要度、景观指数等.但有关文献对这些指数的表述与计算中,还存在一些明显的混乱与误用.文章通过分析国内相关文献中所涉及的各类指数方法,将其按资源变化的分析、变化方向分析、变化的空间形式分析等目的取向加以归类,然后在此类型框架下,详细阐述了各种指数方法的概念、计算方法、意义、存在的问题,并提出应用建议.
[28]谢高地, 甄霖, 鲁春霞, . 一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法
. 自然资源学报, 2008, 23(5): 911-919.
https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.05.019URLMagsci [本文引用: 1]摘要
Costanza等提出的生态服务价值化评估方法在中国直接运用存在一些缺陷:低估或者忽略了某些生态系统服务价值。因此,笔者在其生态系统服务价值评估体系的基础上分别在2002年和2006年对中国700位具有生态学背景的专业人员进行问卷调查,得出了新的生态系统服务评估单价体系。通过对比发现,调查获得的基于专家知识的生态系统服务单价体系与基于物质量估算的生态系统服务价值之间具有较好的可比性。该基于专家知识的生态系统服务评估体系可以用于已知土地利用面积的生态系统服务价值估算,能在较短时间内获得较为精确的结果。
[Xie Gaodi, Zhen Lin, Lu Chunxia, et al.Expert knowledge based valuation method of ecosystem services in China
. Journal of Natural Resources, 2008, 23(5): 911-919.]
https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2008.05.019URLMagsci [本文引用: 1]摘要
Costanza等提出的生态服务价值化评估方法在中国直接运用存在一些缺陷:低估或者忽略了某些生态系统服务价值。因此,笔者在其生态系统服务价值评估体系的基础上分别在2002年和2006年对中国700位具有生态学背景的专业人员进行问卷调查,得出了新的生态系统服务评估单价体系。通过对比发现,调查获得的基于专家知识的生态系统服务单价体系与基于物质量估算的生态系统服务价值之间具有较好的可比性。该基于专家知识的生态系统服务评估体系可以用于已知土地利用面积的生态系统服务价值估算,能在较短时间内获得较为精确的结果。
[29]谢高地, 肖玉, 甄霖, . 中国粮食生产的生态服务价值研究
. 中国生态农业学报, 2005, 13(3): 10-13.
URLMagsci [本文引用: 1]摘要
试验研究证明农田生态系统产生生态服务价值,并在此基础上估算出我国农田生态系统因自然生态过程和人类种植业活动过程共同作用,为人类年提供19509.1亿元生态服务和经济产品总价值,其中41.9%是由农田生态系统自然过程提供和产生的,58.1%是由人类种植业活动过程产生的。目前我国统计系统计量的年度种植业总价值中仅计量了人类种植业活动过程产生的经济价值和部分由自然生态过程产生的生态服务价值,得到计量和反映的仅为64.7%,未计量的生态服务价值为35.3%,年达6881.06亿元。由于粮食生产过程中伴随产生的生态服务属公共服务范畴,国家应为粮食生产提供公共财政补贴的额度高限可达5140元/hm<sup>2 </sup>?a。
[Xie Gaodi, Xiao Yu, Zhen Lin, et al.Study on ecosystem services value of food production in China. Chinese Journal of
Eco-Agriculture, 2005, 13(3): 10-13.]
URLMagsci [本文引用: 1]摘要
试验研究证明农田生态系统产生生态服务价值,并在此基础上估算出我国农田生态系统因自然生态过程和人类种植业活动过程共同作用,为人类年提供19509.1亿元生态服务和经济产品总价值,其中41.9%是由农田生态系统自然过程提供和产生的,58.1%是由人类种植业活动过程产生的。目前我国统计系统计量的年度种植业总价值中仅计量了人类种植业活动过程产生的经济价值和部分由自然生态过程产生的生态服务价值,得到计量和反映的仅为64.7%,未计量的生态服务价值为35.3%,年达6881.06亿元。由于粮食生产过程中伴随产生的生态服务属公共服务范畴,国家应为粮食生产提供公共财政补贴的额度高限可达5140元/hm<sup>2 </sup>?a。
[30]黄静, 崔胜辉, 李方一, . 厦门市土地利用变化下的生态敏感性
. 生态学报, 2011, 31(24): 7441-7449.
URLMagsci [本文引用: 2]摘要
当前,城市化与全球变化背景叠加,海岸带生态系统发生了巨大的变化,沿海城市在全球变化下的脆弱性、敏感性与适应能力等问题已经成为政府和科学界关注的重要问题。土地利用变化是导致生态系统敏感性的重要因素之一。以厦门市作为沿海城市的典型代表,对近20 a土地利用变化下的生态敏感性进行系统研究。分析了城市建设用地扩张、围填海等主要土地利用活动对生态敏感性的影响机制;其次建立土地利用变化下的生态敏感性指数,并分析其变化过程;最后通过ArcGIS图层叠加计算功能,获得生态敏感性空间分布状况。结果表明:1987-2007年厦门市城市建设用地面积由1987年的67.48 km<sup>2</sup>,增加为2007年的308.21 km<sup>2</sup>,扩张了4.57倍,主要为蚕食农业用地和林地而来;海岸线长度由1987年的290.19 km,增加为1992年的343.23 km,而后减小为2007年的299.93 km,围垦养殖活动使得岸线变得曲折,填海造地活动导致岸线变得平滑。厦门市土地利用强度由1987年的2.44逐年增加为2007年的2.52,生态系统服务价值总体呈现减小的趋势,由1987年的7.39×10<sup>9</sup>元减少到2007年的7.02×10<sup>9</sup>元,土地利用强度与生态系统服务价值呈现负相关关系。土地利用变化下的生态敏感性指数由1992年的1.50增加为1997年的4.94,而后减小为2002年的4.12,再增加为2007年的4.47。整体而言,近20 a来厦门市生态系统对土地利用变化的敏感性灵敏响应程度不很剧烈,生态敏感性高的区域主要位于沿海区域。
[Huang Jing, Cui Shenggong, Li Fangyi, et al.Ecological sensitivity of Xiamen city to land use changes
. Acta Ecologica Sinica, 2011, 31(24): 7441-7449.]
URLMagsci [本文引用: 2]摘要
当前,城市化与全球变化背景叠加,海岸带生态系统发生了巨大的变化,沿海城市在全球变化下的脆弱性、敏感性与适应能力等问题已经成为政府和科学界关注的重要问题。土地利用变化是导致生态系统敏感性的重要因素之一。以厦门市作为沿海城市的典型代表,对近20 a土地利用变化下的生态敏感性进行系统研究。分析了城市建设用地扩张、围填海等主要土地利用活动对生态敏感性的影响机制;其次建立土地利用变化下的生态敏感性指数,并分析其变化过程;最后通过ArcGIS图层叠加计算功能,获得生态敏感性空间分布状况。结果表明:1987-2007年厦门市城市建设用地面积由1987年的67.48 km<sup>2</sup>,增加为2007年的308.21 km<sup>2</sup>,扩张了4.57倍,主要为蚕食农业用地和林地而来;海岸线长度由1987年的290.19 km,增加为1992年的343.23 km,而后减小为2007年的299.93 km,围垦养殖活动使得岸线变得曲折,填海造地活动导致岸线变得平滑。厦门市土地利用强度由1987年的2.44逐年增加为2007年的2.52,生态系统服务价值总体呈现减小的趋势,由1987年的7.39×10<sup>9</sup>元减少到2007年的7.02×10<sup>9</sup>元,土地利用强度与生态系统服务价值呈现负相关关系。土地利用变化下的生态敏感性指数由1992年的1.50增加为1997年的4.94,而后减小为2002年的4.12,再增加为2007年的4.47。整体而言,近20 a来厦门市生态系统对土地利用变化的敏感性灵敏响应程度不很剧烈,生态敏感性高的区域主要位于沿海区域。
[31]毛蒋兴, 李志刚, 闫小培, . 深圳土地利用时空变化与地形因子的关系研究
. 地理与地理信息科学, 2008, 24(2): 71-76.
[本文引用: 1]

[Mao Jiangxing, Li Zhigang, Yan Xiaopei, et al.Research on the spatio-temporal changes of land use in relation to topography factors in Shenzhen city. Geography and
Geo-Information Science, 2008, 24(2): 71-76.]
[本文引用: 1]
[32]严恩萍, 林辉, 王广兴, . 1990-2011年三峡库区生态系统服务价值演变及驱动力
. 生态学报, 2014, 34(20): 5962-5973.
https://doi.org/10.5846/stxb201312263032Magsci [本文引用: 1]摘要
作为我国西南部重要的生态屏障和生态走廊,三峡库区具有重要的战略意义,其生态问题非常值得关注。研究以覆盖三峡库区的4期Landsat TM遥感影像为数据源,通过人机交互解译分别获得1990、1998、2006、2011年的土地利用/覆盖,参照中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表,采用研究区单位面积产量与全国农田粮食单位面积产量的比值作为地区修订系数,计算库区生态系统单位面积生态服务价值当量表,同时利用生物量对林地的生态系统服务价值作进一步的修订。然后结合土地利用结构和生态敏感性指数,定量分析土地利用变化引起的生态服系统务价值变化及其驱动因子。结果显示:1990-2011年间,三峡库区生态系统服务价值主要由林地支撑(占76.75%),其次是水域、耕地(共23.19%),草地的贡献率最小(0.22%),总生态系统服务价值从1990年的479.55 亿元增加到2011年的680.83 亿元;各项服务功能价值中,食物生产功能价值下降,其他各项功能价值上升,以土壤形成与保护功能上升幅度最大,达36.61 亿元,其次是气体调节(33.10 亿元);驱动力分析表明,库区生态系统服务价值变化的主要原因是人类活动,特别是自1998年实施退耕还林工程以来 ,各自然生态系统的面积发生较大变化,同时,自然生态系统的健康程度和社会政策对生态系统服务价值变化的影响也不忽可视。研究表明,加强林地、草地和水域等生态系统服价值高的土地利用/覆盖类型保护,是维持库区生态系统稳定性的有效措施。
[Yan Enping, Lin Hui, Wang Guangxing, et al.Analysis of evolution and driving force of ecosystem service values in the Three Gorges Reservoir region during 1990-2011
. Acta Ecologica Sinica, 2014, 34(20): 5962-5973.]
https://doi.org/10.5846/stxb201312263032Magsci [本文引用: 1]摘要
作为我国西南部重要的生态屏障和生态走廊,三峡库区具有重要的战略意义,其生态问题非常值得关注。研究以覆盖三峡库区的4期Landsat TM遥感影像为数据源,通过人机交互解译分别获得1990、1998、2006、2011年的土地利用/覆盖,参照中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表,采用研究区单位面积产量与全国农田粮食单位面积产量的比值作为地区修订系数,计算库区生态系统单位面积生态服务价值当量表,同时利用生物量对林地的生态系统服务价值作进一步的修订。然后结合土地利用结构和生态敏感性指数,定量分析土地利用变化引起的生态服系统务价值变化及其驱动因子。结果显示:1990-2011年间,三峡库区生态系统服务价值主要由林地支撑(占76.75%),其次是水域、耕地(共23.19%),草地的贡献率最小(0.22%),总生态系统服务价值从1990年的479.55 亿元增加到2011年的680.83 亿元;各项服务功能价值中,食物生产功能价值下降,其他各项功能价值上升,以土壤形成与保护功能上升幅度最大,达36.61 亿元,其次是气体调节(33.10 亿元);驱动力分析表明,库区生态系统服务价值变化的主要原因是人类活动,特别是自1998年实施退耕还林工程以来 ,各自然生态系统的面积发生较大变化,同时,自然生态系统的健康程度和社会政策对生态系统服务价值变化的影响也不忽可视。研究表明,加强林地、草地和水域等生态系统服价值高的土地利用/覆盖类型保护,是维持库区生态系统稳定性的有效措施。
[33]何昌华, 张嫦, 李天国, . 基于土地利用变化趋势的生态服务价值分析: 以重庆市石柱县为例
. 城市环境与城市生态, 2016, 29(5): 7-11.
URL [本文引用: 1]摘要
随着三峡工程的建设以及新丝绸之路经济带的提出,三峡库区乃至整个西南山区在中国生态以及经济建设方面备受关注,因此本文选取重庆市石柱县作为研究区。从时间和空间角度对土地利用动态过程进行综合分析,并运用市场法估算研究区2009年及2014年度的生态系统服务价值和动态变化,以期纳入生态考核政策指标。结果表明:研究区土地利用主要的转化方式为农田→建设用地,森林→建设用地,建设用地→农田;三峡库区蓄水对长江支流沿岸的森林影响较大;各地类动态度依次排序为建设用地〉荒漠〉水域〉农田〉森林〉草地,整体变化趋势指数为0.49,处于准平衡状态。生态服务价值在2009—2014年间增加了50.60亿元,2014年达到123.27亿元。
[He Changhua, Zhang Chang, Li Tianguo, et al.Analysis of ecological service value based on change of land use: Taking Shizhu county, Chongqing as a case study
. Urban Environment & Urban Ecology, 2016, 29(5): 7-11.]
URL [本文引用: 1]摘要
随着三峡工程的建设以及新丝绸之路经济带的提出,三峡库区乃至整个西南山区在中国生态以及经济建设方面备受关注,因此本文选取重庆市石柱县作为研究区。从时间和空间角度对土地利用动态过程进行综合分析,并运用市场法估算研究区2009年及2014年度的生态系统服务价值和动态变化,以期纳入生态考核政策指标。结果表明:研究区土地利用主要的转化方式为农田→建设用地,森林→建设用地,建设用地→农田;三峡库区蓄水对长江支流沿岸的森林影响较大;各地类动态度依次排序为建设用地〉荒漠〉水域〉农田〉森林〉草地,整体变化趋势指数为0.49,处于准平衡状态。生态服务价值在2009—2014年间增加了50.60亿元,2014年达到123.27亿元。
[34]樊杰, 王亚飞, 陈东, . 长江经济带国土空间开发结构解析
. 地理科学进展, 2015, 34(11): 1336-1344.
https://doi.org/10.18306/dlkxjz.2015.11.001URL [本文引用: 1]摘要
本文从长江经济带在全国国土空间开发格局中的地位以及长江经济带开发空间结构的特征等两个层面,对长江经济带国土空间开发结构进行了解析。通过分析长江经济带在人口经济的集聚功能和长三角地区的辐射功能,以及全球化和区域一体化进程对中国国土空间结构组织的影响,论证了长江经济带的战略地位。通过资源环境承载能力、国土空间开发适宜程度、主体功能定位的数量结构、空间形态结构、以及成因和相互交叉分析,并结合与国家层面相应结构的比较研究,提出了长江经济带的空间格局特征。按照十八届五中全会提出的长江经济带创新发展的要求,对未来长江经济带战略地位和空间结构演变及应对策略等新命题进行了初步探讨。
[Fan Jie, Wang Yafei, Chen Dong, et al.Analysis on the spatial development structure of the Yangtze River Economic Belt
. Progress in Geography, 2015, 34(11): 1336-1344.]
https://doi.org/10.18306/dlkxjz.2015.11.001URL [本文引用: 1]摘要
本文从长江经济带在全国国土空间开发格局中的地位以及长江经济带开发空间结构的特征等两个层面,对长江经济带国土空间开发结构进行了解析。通过分析长江经济带在人口经济的集聚功能和长三角地区的辐射功能,以及全球化和区域一体化进程对中国国土空间结构组织的影响,论证了长江经济带的战略地位。通过资源环境承载能力、国土空间开发适宜程度、主体功能定位的数量结构、空间形态结构、以及成因和相互交叉分析,并结合与国家层面相应结构的比较研究,提出了长江经济带的空间格局特征。按照十八届五中全会提出的长江经济带创新发展的要求,对未来长江经济带战略地位和空间结构演变及应对策略等新命题进行了初步探讨。
[35]陈雯, 孙伟, 吴加伟, . 长江经济带开发与保护空间格局构建及其分析路径
. 地理科学进展, 2015, 34(11): 1388-1397.
https://doi.org/10.18306/dlkxjz.2015.11.006URL [本文引用: 1]摘要
长江流域经济—社会—生态系统完整,是中国国土空间开发最重要的东西轴线,在区域发展总体格局中具有重要战略地位。当下,为应对全球经贸格局重组、国家与区域经济社会转型以及资源环境约束趋紧等新形势,国家提出依托长江黄金水道,构建横贯东西、辐射南北、通江达海、经济高效、生态良好的中国经济新支撑带,这就要求长江经济带形成人口资源环境协调的均衡化开发与保护格局。本文基于"点—轴"、分区式与多中心网络式等空间组织结构,明确空间格局的推演逻辑与思路。进而,在区域差异性分析与空间开发适宜性评价基础上,认为长江经济带需重点构建以"一轴两翼,三区六廊"为主体的开发格局、以"六大片区"为主体的农业发展格局、以"五大屏障"为主体的生态安全格局,并提出不同区域差异化发展导向、路径与制度建议,以及今后长江经济带空间结构需进一步研究的主要科学问题。
[Chen Wen, Sun Wei, Wu Jiawei, et al.Constructing a spatial pattern of development and protection in the Yangtze River Economic Belt and its analysis
. Progress in Geography, 2015, 34(11): 1388-1397.]
https://doi.org/10.18306/dlkxjz.2015.11.006URL [本文引用: 1]摘要
长江流域经济—社会—生态系统完整,是中国国土空间开发最重要的东西轴线,在区域发展总体格局中具有重要战略地位。当下,为应对全球经贸格局重组、国家与区域经济社会转型以及资源环境约束趋紧等新形势,国家提出依托长江黄金水道,构建横贯东西、辐射南北、通江达海、经济高效、生态良好的中国经济新支撑带,这就要求长江经济带形成人口资源环境协调的均衡化开发与保护格局。本文基于"点—轴"、分区式与多中心网络式等空间组织结构,明确空间格局的推演逻辑与思路。进而,在区域差异性分析与空间开发适宜性评价基础上,认为长江经济带需重点构建以"一轴两翼,三区六廊"为主体的开发格局、以"六大片区"为主体的农业发展格局、以"五大屏障"为主体的生态安全格局,并提出不同区域差异化发展导向、路径与制度建议,以及今后长江经济带空间结构需进一步研究的主要科学问题。
[36]王传胜, 方明, 刘毅. 长江经济带国土空间结构优化研究
. 中国科学院院刊, 2016, 31(1): 81-91.
URL [本文引用: 1]摘要
文章首先分析了1978年以来长江经济带空间结构发育的主要特征。结果显示,长江经济带形成了"两横三纵"的国土空间开发架构,人口和GDP呈现向沿海沿江集聚的态势,且经济发展水平由下游向上游呈梯级下降,农业生产空间向上游、山区转移且多与贫困地区交叠,国土空间整体开发强度较大,资源环境压力突出。由此提出,长江经济带国土空间优化应遵循国土空间结构演化的基本规律,按"点、线、面"形式组织国土空间结构。从"面"上看,应以主体功能区规划为基础,细化空间功能单元和区域类型,控制开发强度,近期应对一些需求迫切的关键区域加以重点关注。从"线"上看,主要通过城市群核心城市节点间快速连接轴线的建设,完善网络化、开放型的国土空间系统。从"点"上看,应以国家级城市群、国家新区建设为重点,培育新型增长极(群)。同时,通过上述途径建立合理的工业生产与城镇生活空间、保障农业生产空间、优化农村生活空间、建立多样化生态屏障空间,促进公平发展。
[Wang Chuansheng, Fang Ming, Liu Yi.Research on territorial development pattern optimization of Yangtze River Economic Belt
. Bulletin of Chinese Academy of Sciences, 2016, 31(1): 81-91.]
URL [本文引用: 1]摘要
文章首先分析了1978年以来长江经济带空间结构发育的主要特征。结果显示,长江经济带形成了"两横三纵"的国土空间开发架构,人口和GDP呈现向沿海沿江集聚的态势,且经济发展水平由下游向上游呈梯级下降,农业生产空间向上游、山区转移且多与贫困地区交叠,国土空间整体开发强度较大,资源环境压力突出。由此提出,长江经济带国土空间优化应遵循国土空间结构演化的基本规律,按"点、线、面"形式组织国土空间结构。从"面"上看,应以主体功能区规划为基础,细化空间功能单元和区域类型,控制开发强度,近期应对一些需求迫切的关键区域加以重点关注。从"线"上看,主要通过城市群核心城市节点间快速连接轴线的建设,完善网络化、开放型的国土空间系统。从"点"上看,应以国家级城市群、国家新区建设为重点,培育新型增长极(群)。同时,通过上述途径建立合理的工业生产与城镇生活空间、保障农业生产空间、优化农村生活空间、建立多样化生态屏障空间,促进公平发展。
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