土地利用系统

学科：土地科学及管理

词目：土地利用系统

英文：land use system

释文：从系统论观点来看，土地利用就是即所谓土地利用系统。在一块小的单一的土地单元上一般可能是从事一种用途，即单一的土地利用方式形成较单一的土地利用系统。但在一个区域，土地组合的类型较多，利用的方式也较多，甚至同一块土地类型的范围内，或同一块土地类型上的不同部位也会形成不同的土地利用类型，形成复合的土地利用方式。所以在一个一定的区域内，往往出现由功能各异而又相互联系的多种土地利用系统，进而集合而成为复杂的土地利用大系统（major land use system）。 2100433B

流域土地利用模型分类

土地利用变化的研究方法一建立土地利用变化模型。从土地利用土地覆盖变化的涵义及研究内容出发构建土地利用变化模型，是深入了解土地利用变化成因、过程，预测未来发展变化趋势及环境影响的重要途径，也是土地利用变化研究的主要方法。土地利用变化研究中的模型可概括为以下三种类型：

(1)系统诊断模型

系统诊断模型是深入了解土地利用变化机制的主要手段，可分为两种类型的模型：

①基于经验的概念化逻辑诊断模型，如土地利用变化驱动力概念诊断模型。

概念化诊断模型是一种基于经验的定性分析模型，它是建立定量分析模型的基础。概念性机理模型方面，一类是以经济学理论为基础的，如一般概念性屠能-李嘉图模型(GTR)就是建立在地租理论基础上的。GTR模型对传统的Thunen模型进行了扩展在模型中运用了两种解释变量：一种变量反映了土地利用的区位差异，称为屠能成分，另一种变量反映立地质量(通常是土地的自然条件)，称为李嘉图变量。国际应用系统分析研究所(ⅡASA)建立的农业土地利用变化模型则是以经济学中的一般均衡原理为基础的。模型从基本竞争模型出发，将某一区域的土地利用格局看作是每个土地经营者个体决策的结果。决策者基于土地自然条件为其提供的几种用途选择(由土地的多宜性决定)和体制因素(法律，政策，文化，习俗)对用途的限制，根据各种用途的投入产出函数，挑选获利最大的用途。土地利用的变化可能源自各种用途的可能性发生变化，也可能源于各种用途比较效益的变化。前者可能由于土地政策的放松或收紧，技术进步改变了各种用途的生产函数，或者土地经营者所面对的资源约束(劳动力，资本)发生了变化，后者往往源自各种投入和产出的价格波动。

②基于经验的统计诊断模型，如土地利用变化机制统计诊断模型。

由于土地资源是一个自然．人文综合体，土地利用及土地覆盖变化不仅受自然因素的影响，而且受社会、人文因素的综合影响，仅仅通过直接测量无法充分分析土地利用变化的驱动力。因此需要将在一系列时空尺度下的观测结果同经验模型相联系，用一组观察变量(如地貌、气候、土壤、地表质地、地势等自然因素)，结合一组辅助性变量(如统计数据)进行统计分析，这样既能提供一个综合的方法来认识土地利用变化，同时也为政策的制定提供了依据。统计诊断模型的建立为地理相关性预测及土地利用环境影响评价提供了依据。如中国农科院与荷兰瓦赫宁根大学共同开发的中国土地利用变化模型(CLUE．CH)，在不同的规模尺度，通过相关和回归分析，找出影响土地利用变化的主要驱动因子，并在此基础上预测未来土地利用的变化情景；经验性诊断模型往往能将模拟结果直观地反映在地图上，为未来土地利用管理决策提供参考。但该类模型缺乏相应的理论背景，更多地依赖以往的数据来推测未来土地利用变化的规律，而且在数据选取时常常受数据可得性的制约和模型开发者主观意志的影响。

(2)土地利用动态变化模型

土地利用动态变化包括土地资源的数量、质量随时间的变化，也包括土地利用的空间变化及土地利用类型组合方式的变化，同时也包括未来土地资源需求量的变化。因此，土地利用动态变化模型包括土地资源数量变化模型、土地资源生态背景质量变化模型、土地利用空间变化模型、土地利用变化区域差异模型、土地利用程度变化模型、土地需求量预测模型，此外还包括土地利用变化驱动力模型。建立土地利用动态变化模型是研究土地利用变化过程、土地利用变化程度及未来发展变化趋势的主要手段。

土地利用变化，由于影响到了人类生存与发展的自然基础，如气候、土壤、植被、水资源与生物多样性等，影响到地球生物化学圈层的结构、功能以及地球系统能量与物质循环等方面，与全球的气候变化、生物多样性的减少、生态环境演变以及人类与环境之间相互作用的可持续性等密切相关。至今为止，有不少类似的研究着力于通过建立模型来探讨土地利用的变化，但真正将土地利用变化与其空间分布相结合，探讨不同尺度上土地利用的时空演变规律的动态模型并不多见。中国农业科学院资源区划所与荷兰瓦赫宁根农业大学合作，建立的中国土地利用变化及其影响模型(CLUS-CH)，属于一种动态的土地利用时空变化模拟模型，可以说是在LUCC研究领域的一项有益探索。

(3)土地利用变化综合评价模型

由于各类模型所具有的功能不同，因此，将多种模型的优点结合起来构建综合模型用于研究LUcC的驱动机制并进行动态模拟是一个重要方向。这方面，近年来出现的CLUE-S模型是一个较好的代表，它具备同时预测土地利用及土地覆被数量和空间位置变化的能力。

建立模型，还应落实到空间上，即与地理信息系统相结合。目前，这样的模型还处在探索之中。像资源环境研究领域的其它问题一样，最大的挑战来自于问题的复杂性。土地利用及土地覆被变化的社会经济与环境驱动因子间在不同的空间和时间尺度上错综复杂的相互关系，使这种变化具有较大的不确定性。显然，驱动因子一土地利用一土地覆被系统的变化机制不是单一的模型所能刻画的。因此，需要采取多种手段进行综合研究。

流域土地利用驱动力分析

土地利用变化的驱动力主要来自三个方面：(1)自然因素，由于自然因素导致土地的属性发生变化，迫使人们改变土地利用的方式，可认为是被动性的变化，而且变化速度相对比较缓慢；(2)社会因素，随着社会经济发展的不同时期，人们观念和政府政策的转变导致人们对土地产出的种类和数量的需求发生变化，导致土地利用发生变化，可认为是主动性的变化；(3)科技进步，使得人们从科学的角度合理规划使用土地，导致土地利用的变化，可称之为技术性变化，可称之为技术性变化。

目录

前言

第1章 绪论 1

1.1 研究背景与意义 1

1.2 国内外研究现状 4

第2章 研究区概况 14

2.1 研究区的选择 14

2.2 榆林市概况 16

2.3 渭南市概况 17

2.4 安康市概况 19

第3章 土地利用动态变化 21

3.1 数据来源与处理 21

3.2 土地利用数量结构 23

3.3 土地分类指数 27

3.4 土地利用程度指数 31

3.5 土地利用动态度 34

3.6 土地利用转移速率 39

3.7 土地利用转移流 41

第4章 土地利用空间变化 56

4.1 土地利用分布格局 56

4.2 植被覆盖的变化 60

4.3 土地利用相对变化率 63

4.4 土地利用空间转移特征分析 69

第5章 土地利用景观格局变化 74

5.1 景观格局指数 74

5.2 类型水平上景观格局指数对比 76

5.3 景观水平上景观格局指数对比 81

第6章 生态系统服务评价 88

6.1 数据来源 88

6.2 生态服务价值计量模型 88

6.3 NPP价值变化 95

6.4 固碳释氧价值变化 102

6.5 涵养水源价值变化 111

6.6 水土保持价值变化 118

6.7 生态服务价值变化 125

第7章 生态系统服务响应 135

7.1 NPP价值对土地转移流的响应 135

7.2 固碳释氧价值对土地转移流的响应 142

7.3 涵养水源价值对土地转移流的响应 150

7.4 水土保持价值对土地转移流的响应 158

7.5 生态服务价值对土地转移流的响应 167

第8章 生态系统服务权衡与协同分析 176

8.1 生态系统服务的权衡与协同关系识别 176

8.2 生态服务权衡与协同定量分析 181

8.3 区域生态服务权衡与协同效应评估 188

第9章 对策与建议 192

9.1 土地利用调控的原则 192

9.2 土地转移流调控思路 193

9.3 生态系统服务能力提升建议 194

9.4 生态文明建设路径 195

参考文献 1992100433B

生态系统服务之间的协同与权衡作用在全球具有普遍性和明显的差异性。近年来，生态系统服务权衡与协同研究已成为生态学、地理学、环境科学以及全球变化等众多领域的研究热点。本书以陕西省榆林市、渭南市和安康市为主要研究区域，定量评估不同土地利用转移流下初级生产力、固碳释氧、涵养水源以及水土保持等各项生态系统服务之间的相互依赖性、权衡和此消彼长关系，并对其生态服务的权衡与协同效应进行对比分析。本书可为土地利用规划、土地决策制定和生态环境保护提供科学的理论依据，对推动区域可持续发展、深化人地关系研究以及生态文明建设具有重要意义。