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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王杰 黄英 段琪彩 刘新有
土地利用方式变化影响水量平衡各要素的分配,进而导致流域水源涵养能力发生变化。选用长江流域金沙江水系下段牧羊河小流域内及周边气象站气象资料,植被、土壤以及地形数据,构建了研究区SWAT水文模型,分析其在牧羊河适用性后,结合1986～2009年的土地利用以及设置的人类活动增强和生态环境改善的4种土地利用变化情景,用率定好的SWAT模型分析了土地利用变化下牧羊河水文响应。结果表明:径流依次按1986、2000、2009、1995年土地利用方式减小,而蒸散依次按2009、1986、2000、1995年土地利用方式减小,土地利用对径流和蒸散的影响在汛期大于非汛期,随着林地面积的增加径流将减小;将现有耕地...
关键词：
土地利用 变化情景 水文响应 牧羊河
[期刊] 自然资源学报
[作者]
权瑞松
论文基于2000、2003和2006年土地利用数据,借助Terrset CA-Markov模型模拟预测2030年上海市土地利用结构,采用SCS模型探究土地利用结构变化的水文效应。结果显示:1)Terrset CA-Markov模型的模拟精度为0.85,可用于模拟2030年上海土地利用格局。2)预测结果表明,2000—2030年间,工商业用地、居住用地与道路广场组成的城市不透水地面比重由2000年的26.54%激增至2030年的59.19%。3)上海不同区域的平均径流深度整体呈增加趋势,但也存在一定的时空差异性,而这种时空差异是由上海城市化过程中的土地利用转化造成的;2000—2030年间,上海中心城区不透水地面比重较高且变化较小,而郊区不透水地面面积大幅提升,导致郊区地表径流深度增幅大于中心城区。研究结果可为完善城市风险管理与城市规划提供参考。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王成 魏朝富 邵景安 李阳兵 蒋伟
局地土地利用变化表现为时序短、空间倾向性强且多为人类强制干扰,其变化过程与结果是区域尺度响应与反馈国家尺度、全球尺度最有效的途径。城市化、农业结构调整和土地整理是目前我国局地土地利用变化的几种主要利用方式。城市化是一个不可逆过程,农村景观转为城市景观,改变了诸如地表反照率、粗糙度等下垫面特征,局地生境与物种的数量与种类发生改变,逐步形成以人类为主的均质化景观格局;农户微观土地利用选择行为是局地农业产业结构调整的原动力,不同类型农户在投资、生产与经营等经济活动的差异将导致局地土壤结构、水分、养分等土壤条件及环境改变;土地整理是一个复杂的系统工程,在一定程度上改变了局地土壤性状与土壤生物,更甚的是改变了局地斑块-廊道-基质模式的景观格局。因此,为进一步加深局地土地利用变化情景的理解,厘定“人-地协调系统”的理论框架,进行局地土地利用变化的情景模拟和生态环境效应研究将是未来局地土地利用变化的研究方向。
关键词：
土地利用变化 情景 局地尺度
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
许月卿 李艳华 赵菲菲
利用系统动力学的原理和方法,构建了水资源约束下的土地利用变化情景模型,系统模拟了张北县2010—2025年不同情景模式下的土地利用结构,并对模拟结果的社会、经济、生态效应进行对比分析。水资源约束条件下人口和GDP增长减缓,且水资源约束越强,人口及经济发展速度越缓慢。同时水资源约束条件在一定程度上影响着土地利用结构变化:1)水资源约束越强,耕地面积减少越快,未来耕地面积越小,林地和建设用地面积增加越慢,未来林地和建设用地面积越小。2)对比无水资源约束和有水资源约束条件下的土地利用结构:水资源约束条件下的耕地、林地和建设用地面积均较小,耕地年减少速度较大,林地和建设用地年增加速度均较小。综合考虑土...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
蔡宏 何政伟 安艳玲 张聪 邓辉
利用2009年TM影像和11个断面的水质监测数据,同时在缓冲区和子流域尺度上,分析了赤水河流域内土地利用方式与水质指标(溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮)之间的相关关系,并建立水质对土地利用结构的空间响应模型。由相关性分析得:从缓冲区尺度到子流域尺度,建设用地与氨氮的相关性由显著正相关变为高度正相关,相关系数达到0.836;与高锰酸盐指数的相关性则由普通正相关变为显著正相关,相关系数为0.776。耕地与高锰酸盐指数的相关性由显著正相关增加为高度正相关,相关系数达到0.913;与氨氮的相关系数也增加到0.782;而耕地与溶解氧则由缓冲区尺度的一般负相关变为子流域尺度的显著负相关,相关系数达0.609。...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王双 何春阳 潘耀忠 杨明川
利用系统动力学(System Dynam ics,SD)的原理和方法,发展了水资源约束下的城市土地利用情景变化SD模型。基于北京1980—2003年土地利用变化过程,构建了水资源约束下北京市城镇建设用地情景变化SD模型,对2004—2020年北京市城镇建设用地的变化进行了模拟研究。结果表明,该模型具有一定的有效性,有助于正确理解自然资源对城市发展和土地利用变化的深远影响。模型模拟结果显示,2004—2020年无约束情景下建设用地年均增长量为40.42～63.38km 2,建设用地占总面积的22%～25%;约束情景下年均增长量为21.21～51.3km 2,建设用地占总面积的20%～24%,远低...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
陈莹 许有鹏 尹义星
论文以太湖上游的西苕溪流域为研究区,通过土地利用变化模型CLUE-S对未来15年土地利用/覆被变化的空间格局进行模拟,并在此基础上,应用长期水文影响模型L-THIA模拟分析1985年、2002年以及未来15年后3种土地利用情景对地表径流的长期影响,并识别不同土地利用转换方式的水文效应的敏感性。结果表明:①在相同的降雨条件下,2017年土地利用情景下年均径流深度较1985年增加61.6 mm,且土地利用变化对月径流的影响在春季尤为显著,同时,土地利用变化的水文响应程度,以枯水年响应最强,丰水年响应最弱;②不同土地利用转换方式产生的水文效应存在较大差别,以林地向建设用地转换的水文效应最为敏感,其次...
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
徐爽 朱永明
[目的]基于土地利用功能价值最大化对自然发展情景、农业生产功能优先情景、经济发展功能优先情景及生态保育功能优先情景下的土地利用结构及布局进行优化，得到保定市2026年土地利用合理结构与布局。[方法]利用MOP模型优化各情景土地利用结构、FLUS模型优化各情景土地利用空间布局、耦合协调模型分析各情景功能协调性。[结果]各情景下草地面积都减少，建设用地及水域面积都增长。除农业生产功能优先情景外，耕地面积都呈下降趋势。经济发展功能优先情景土地利用功能总价值最高，农业生产功能优先情景最低；各情景下建设用地都以外延式增长；林地都以外延式及填充式在山地丘陵地区扩张；农业生产功能优先、经济发展功能优先及生态保育功能优先情景的土地利用结构耦合协调度高于自然发展情景，经济发展功能优先情景下功能间关系最协调。[结论]在现行土地利用变化趋势下，未来保定市土地利用功能将严重失调，需严格落实耕地及生态用地保护政策、推动建设用地高效利用，实现土地利用功能协调及价值最大化。
[期刊] 资源科学
[作者]
杨小艳 凌宇 李龙 陈龙高 陈龙乾
预测和模拟土地利用情景变化对于进一步评估土地利用变化的生态环境影响以及优化土地利用规划方案具有重要作用。本文基于最坏情景理论,以基于人工神经网络(ANN)和元胞自动机(CA)的FLUS模型为支持,模拟了最坏情景模式(WSB)和非最坏情景模式下(NWSB)的沿海城市连云港2020年土地利用变化。结果表明:①基于生态因子耐受度测算得出研究区最坏情景区域共计489.67 km~2,该区域主要包括连云港中部云台山国家自然保护区内海拔较高、坡度较大、分布大量天然林地的区域以及重要的河流湖泊水库等生态水体;②两种情景模式下城镇用地均有较大程度的扩张,在WSB情景下城镇用地扩张避开了最坏情景区域;③由于村庄的存量利用率较高,因此在WSB模式下对于耕地的占用相对较小,表明该模式下可在一定程度上减少村庄建设对耕地的占用,从而提高了存量建设用地的使用效率;④由于最坏情景区域的约束和限制转化作用,城镇用地扩张在WSB模式下不得不占用更多的耕地,从而对耕地保护工作提出了更高的要求。基于最坏情景理论进行土地利用变化模拟对于生态环境保护及区域可持续发展具有重要的支撑作用,因而既可为区域土地规划和管理提供支持,也可为其他地区土地利用模拟提供参考和借鉴。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
高超 翟建青 陶辉 刘波 苏布达 姜彤
土地利用/覆被变化的水文效应导致水资源量变化,显著影响流域生态和社会经济发展。利用DEM、土壤数据库、3期土地利用数据及流域周边6个国家基本气象站1964—2000年气象、流域出口断面裕溪闸水文站1964—1989年水文资料,依托德国PIK研究所HBV-D模型建立巢湖流域降水径流关系,分析流域土地覆被变化对径流量影响:①利用HBV-D模型模拟流域降水径流关系,率定后系统相对误差控制在3%左右,纳希效率系数达约83%,适合巢湖流域土地利用/覆被变化水文效应研究;②分析得出单位面积的农业用地、居民用地和水域影响径流深大小分别为-0.134469、0.074908和-0.001524 4 mm/km...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李丽娟 姜德娟 李九一 粱丽乔 张丽
随着社会的不断进步和人口的迅速膨胀,土地利用/覆被变化对水文过程产生了重大影响,其研究已经成为国际热点问题和前沿领域。论文首先分析了LUCC水文效应的研究方法,然后从土地利用/覆被变化的驱动力方面:造林与毁林、城市化过程与农业开发活动以及水土保持等,概述了LUCC水文效应的研究进展。综合分析表明:关于城市化过程的水文影响研究,一般认为,在城市化快速发展的驱动下,不透水面积大量增加,改变了水量平衡状况,造成入渗减少,洪峰流量增大,但不同地区城市化发展程度的不同使得水文效应的表现也不相同;水土保持水文效应的研究一般认为,水土保持通过植树造林、种草、修建梯田、淤地坝等措施,使得区域/流域下垫面覆盖状...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
杨蕴琦 郝晋珉 张金懿 武子豪 孙逸航
在全球气候变暖的背景下，中国积极承诺并开展控制温室气体排放行动以期2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和的目标。为厘清土地利用碳排放产生机制并合理预测碳排放，以曲周县为研究区，采用排放系数法、样地清查法、IPAT模型和最小二乘法等方法，构建碳排放核算体系以度量曲周县2009—2019年土地利用碳排放，并预测81类情景组合下2030年的碳排放情况。结果表明：1）曲周县2009—2019年土地利用碳排放总量呈先增加后减少的变化趋势。耕地、建设用地是两大碳排放源；2）预测首先按人均GDP设置，进一步根据人口、能源强度、产业结构共设置81类情景组合：当GDP处于高速发展时，曲周县未来碳排放总量模拟值区间为50万～221万t；当GDP处于惯性发展时，上升趋势组区间分别为51万～119万t，最小值为45万t，下降趋势组最小值29万t；当GDP处于低速发展时，呈下降趋势的两组最小值分别为21万和12万t，另一组在2030年预测值为35万～50万t。研究结论：土地利用变化会直接或间接影响碳排放，摸清地类碳属性可为预测碳排放及优化土地利用结构提供抓手。综上，曲周县可通过人口优化、调整能源结构、优化产业结构等路径在发展经济的同时实现低碳绿色发展。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
于目良 刘悦俊 张燕杰
土地利用变化与景观生态风险评价对区域生态保护及规划管理具有重要意义。本研究以青藏高原为例，基于斑块生成土地利用变化模拟模型（patch-generating land use simulation，PLUS），对土地利用驱动因素进行分析，构建2030-2050年惯性发展、经济建设、生态保护三种未来情景，模拟各情景下土地利用及景观生态风险变化。结果表明：（1）青藏高原近10年土地转化模式主要是草地和未利用地的转化。草地和林地与草地和未利用地之间的转化具有倾向性，未利用地、草地和林地土地利用变化因素中DEM（Digital Elevation Model）、DEM和年平均气温贡献度最高。（2）2030-2050年三种情景下，不同情景下区域土地利用变化具有差异性，惯性发展情景下，水域和建设用地扩张明显，面积为1627 km2、10 km；生态保护情景下，林地和草地增加，面积为232 km、15143 km；经济建设情景下，林地和草地减少，面积为224 km、7653 km，耕地、建设用地增加，面积为146 km、24 km。青藏高原的保护政策不同区域应该结合实际情况制定。（3）青藏高原景观生态风险呈西北高东南低的空间分布特征，以较低风险区为主。惯性发展情景下，2030-2050年生态风险呈现出先下降后上升的趋势；经济建设情景下，2030-2050年生态风险明显提高，其中较高风险区增加最多，面积为56051 km；生态保护情景下，2030-2050年生态风险明显降低，其中较低风险增加最多，面积为16136 km。研究成果可为青藏高原生态保护与治理提供决策参考。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
姜丽 於家 温家洪 唐进 齐蔓菲 王璐阳 张敏
杭州湾位于长三角平原,该区域分布着大量的潮滩与湿地。未来随着海平面不断上升,更易引发自然灾害,尤其是风暴潮灾害,将使该地区社会经济发展面临巨大冲击。论文以多年土地利用与资产数据为基础,基于土地利用和资产的未来变化预测,结合多种未来极端洪灾情景,开展杭州湾北岸承灾体与暴露时空演化模拟,评估了上海市杭州湾北岸洪涝灾害风险。研究结果表明:从空间分布格局上看,现状情景下单位面积损失资产值的高值出现在浦东新区南部,而未来情景下单位面积损失值的高值覆盖整个杭州湾北岸南部沿海区域和金山区北部区域。就整个研究区而言,随着GDP的增长及极端洪灾情景下的暴露和淹没范围的增大,暴露资产和损失资产都在增长,年期望损失从现状情景的0.65亿元增长到未来典型浓度路径(RCP8.5H)情景下的3.04亿元。从风险评估结果来看,杭州湾北岸易遭受特大洪灾,必须实施洪灾风险敏感的城市规划,更新该地区的居民点和基础设施规划标准和规范。同时,应采取综合防范措施,加强杭州湾沿岸防洪能力。论文可为该区域未来城市规划、洪水风险应对措施和城市的韧性建设提供有效参考。研究方法相比传统的仅以当前土地利用及资产价值情景评估未来经济损失的方法更为合理有效,可为其他沿海地区的风险评估提供方法借鉴。
[期刊] 中国土地科学
[作者]
张克锋 彭晋福 张定祥 李宪文 宇振荣 韦玉春
研究目的:预测中国未来30年(2010年、2020年和2030年)土地利用变化趋势,为土地利用总体规划和土地政策制定提供参考。研究方法:借助于GKSIM模型,通过定量化总人口、城镇化率和GDP对土地利用变化的驱动作用,预测未来土地利用变化趋势。研究结果:未来30年中国耕地、牧草地、水域将呈减少趋势,而园地、林地、居民点工矿、交通用地、未利用土地呈增加趋势。研究结论:改变传统土地利用模式和管理方式,实行节约、集约利用土地战略,对保障国家粮食安全和生态安全具有重要意义。
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