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研途榜样 研究生国奖获得者科研成果展示(第4期)
2019-12-11 08:45     (点击: )

【引子】土地系统的生产、生态、生活功能是相互联系、不可分割的统一体。随着经济、社会发展速度不断加快,对土地功能需求愈加多样化,不同功能空间竞争加剧,国土空间协调与稳定受到严重影响。为此,中共十八大报告明确指出:国土生态-生产-生活空间的发展目标——“生产空间集约高效,生活空间宜居适度,生态空间山清水秀”,因此,如何高效集约可持续利用好土地资源,处理好生产、生活和生态“三生”空间冲突格局,明晰厘清城乡土地利用的多功能性等,对科学利用国土空间,实现区域发展格局优化决策制定,指导区域国土空间规划实践,以及“城市发展边界、生态安全红线和耕地保护红线”三线划定都具有重要意义。

贵州是典型的喀斯特地貌,山多平地少,山地丘陵面积占国土总面积比例92.8%、山间平坝占7.5%,而面积大于0.01km2以上的坝子仅为3.99%(这里所说的“坝子”是指从地形地貌角度揭示贵州省内一定面积规模平地的空间分布)。坝子内部地形平坦、土壤肥沃、水热资源相对充足,是山区土地资源中的精华,为人类提供各类产品和服务。稀少的坝子是人类活动强烈的区域,不仅是主要粮食生产基地,也是城市扩展、基础建设的主要场所,如何协调吃饭、建设、生态保护三大功能是亟需解决的难题

本期推送的研究成果,基于“三生”土地利用功能分类体系,将土地利用转型与区域转型发展相衔接为切入点,研究贵州坝子土地利用功能的现状、数量与空间演变趋势、功能结构转型及驱动力,提出坝子保护建议,以期为促进科学利用坝子及贵州开展的将500亩以上大坝进行产业结构调整政策提供理论参考,助推脱贫攻坚战和服务乡村振兴。该作者团队的研究工作成果于20199月发表在《生态学报》。

【成果名称】基于土地利用变化的贵州坝子土地利用功能演变研究

【成果作者】陈会,李阳兵*,盛佳利

【成果简介】

土地作为人类活动的重要载体,关系着人类的生存发展,影响着社会经济多领域,不同的土地利用方式具有提供产品和服务的多种功能。土地多功能利用是一个区域土地利用功能及其环境、经济和社会功能的状态和表现,随土地利用类型和土地利用方式变更发生变化,并受自然资源禀赋、社会经济条件、区域政策等间接影响,是评价土地利用变化对其功能可持续性影响的重要理论和方法体系在人类文明历史发展长河中,受经济社会的革新驱动,在一段时期内与经济社会发展阶段转型相对应的土地利用形态(包含显性形态和隐性形态)的转变过程即谓土地利用转型,一般从区域土地利用功能和结构层面考究;土地利用变化是全球变化的决定性因素之一,因此土地利用/覆盖变化(LUCC研究前沿也正从结构和格局演变研究向土地利用多功能可持续性发展转变,而土地利用转型研究则为LUCC综合研究提供了新途径。

西南岩溶山地的坝子近年来引起不少学者关注,目前有关于坝子的研究集中在对坝子分类、空间分布和耕地保护等方面,对坝子的土地利用时空变化、对当前已突出显现的坝子土地利用功能转型、土地利用功能多样性演变等仍缺认识,因此,研究坝地地区的土地利用功能的演变,对贵州土地集约可持续利用至关重要。

本文基于土地利用变化,以贵州省1990年、2000年、2010年和2016年四期遥感影像为数据源,借鉴土地利用多功能性相关内涵、分类标准、评价体系、研究方法等,根据“三生”功能理论结合贵州实际构建3个一级类6个二级类的坝子土地利用功能分类体系,利用ArcGIS软件热点分析Getis-Ord GI模块识别坝子利用功能冷热点分布,在此基础上分析坝子土地利用功能多样性演变过程,了解土地利用功能类型在坝子间的数量分布、功能转换、功能空间分布变化规律,挖掘内在驱动力和外部影响,提出高农业生产价值坝子保护建议,为贵州坝子持续利用、产业结构调整等提供理论参考。

研究发现:(1)贵州省坝子土地利用功能已由以传统农业生产功能为主转为以传统农业生产功能-农村居住生活功能为主,坝子土地利用由单一功能向多功能转变;(2)1990—2016年,坝子功能类型增加10类,其中8类是复合类型,坝子功能向多样性转变;(3)单一功能与复合功能坝子比例变化曲线呈“X”型,到2016年,复合功能坝子比例大于单一功能坝子;(4)1990—2000年,坝子土地利用功能变化缓慢,2000年以后坝子土地利用功能变化强烈;(5)传统农业生产功能转移最为强烈,主要转移为城镇居住生活功能、农村居住生活功能、工业生产功能及与之相关的复合功能和自然生态功能;(6)各种功能类型坝子冷热点的空间分布变化复杂,从总体上看各功能的空间分布由集聚变为分散。

【成果图表】

表1 贵州省坝子土地利用功能分类体系


 

1 贵州省坝子土地利用功能复合分类模式


2 贵州省1990年、2000年、2010年、2016年坝子土地利用功能空间分布格局

 

3  1990年、20002010年、2016年各功能坝子数量变化


单一功能和复合功能坝子个数比例变化

 

2  1990-2000年、2000-2010年、2010-2016年贵州坝子土地利用功能转移矩阵/km2


 

 

坝子功能冷热点空间分布与变化


  

单一功能向多功能转变示意图


贵州省坝子土地利用功能多样性驱动机制图

【项目资助】

该研究得到了国家自然科学基金“岩溶山地乡村坝子土地利用多功能性识别及其时空演化与机理研究—以贵州为例”(41661020)、 贵州省科技计划项目(黔科合平台人才﹝20175726号)项目资助。

【期刊简介】

《生态学报》是由中国科学技术协会主管,中国生态学学会、中国科学院生态环境研究中心主办的生态学高级专业学术期刊,创刊于1981年,著名生态学家马世骏先生任创刊主编,现任主编傅伯杰院士。期刊坚持产生于科学性、立足于学术性、着眼于实践性、服务于社会性的办刊理念,是生态学研究国内最大的学术交流平台。主要报道生态学及各分支学科的重要基础理论和应用研究的原始创新性科研成果;特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述文章;研究简报;生态学新理论、新方法、新技术介绍;新书评价和学术、科研动态、生态学国际大会及开放实验室介绍等。多项期刊评价指标稳居学科和全国前列,被引频次连续7年位居全国自然科学核心期刊第1名,是中国百篇最具影响力优秀国内学术论文刊载率最高的期刊,荣获国家省部级多种奖励,是我国一流的中文学术期刊。

【第一作者简介】

陈会,女,汉族,中共预备党员,贵州赫章县人,全球顶级体育综合平台2017级自然地理学专业硕士研究生,2019年研究生国家奖学金获得者,指导教师李阳兵教授。主要从事贵州坝子土地利用功能演变、坝子现代农业功能分布与变化相关研究,目前已以第一作者发表论文两篇:

[1]陈会,李阳兵*,盛佳利.基于土地利用变化的贵州坝子土地利用功能演变研究[J].生态学报, 2019,39(24):1-14. 网络出版 CSCD

[2]陈会,李阳兵*,唐家发.贵州坝子现代农业功能分布特征研究[J].地球科学进展,2019,34(09):962-973. CSCD

【通讯作者简介】

李阳兵(1968-),男,中共党员,重庆潼南人,教授,博士生导师,中国科学院地球化学研究所博士后,中国科学院生态环境中心“西部之光”访问学者,中国景观生态学会理事,近期研究重点集中在岩溶山地人地关系与景观生态变迁。主持国家自然科学基金“丛洼地区乡村聚落变迁及其生态效应-以贵州为例”(41261045)、“岩溶山地乡村坝子土地利用多功能性识别及其时空演化与机理研究—以贵州为例”(416610202项、教育部人文社科项目和省基金等10余项,参与承担国家973计划、国家重点研发计划、国家科技惠民计划、国家科技支撑计划重大课题等多项。以第一作者和通讯作者在中外学术刊物发表论文100余篇,为2008年、2009年地理学高被引论文前20位作者的第3名。在科学(普及)出版社出版专著3部、合编面向21世纪教材1部;获国家级奖1项、省部级奖3项;荣获“教育部新世纪优秀人才”、“贵州省青年科技奖”,2012/2019年“贵州省优秀科技工作者”等荣誉称号。

【成果链接】

本期推送基于土地利用变化的贵州坝子土地利用功能演变研究文章原文下载:

http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2031.Q.20190917.0942.062.html

 

 

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审核| 赵翠薇

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