长株潭城市群土地利用生态风险测度及调控机制研究

发布时间：2017-10-09 08:38

  本文关键词：长株潭城市群土地利用生态风险测度及调控机制研究

  更多相关文章： 生态风险 主成分分析(PCA) 数据包络模型(DEA) 结构方程模型(SEM) 土地利用

【摘要】：土地既是社会经济发展必备的资源条件,更是一种重要的环境影响因子。随着土地利用类型转变加速和利用强度加大,土地利用生态风险日益突出,长株潭城市群作为经济发展迅速与土地利用变化明显的区域,土地利用生态风险问题更值得关注。论文在界定土地生态风险内涵及特点基础上,构建了主成分分析与数据包络模型耦合的生态风险评价模型并用结构方程模型对其发生机制进行解释,在此基础上,用数据包络投影优化方法探讨生态风险控制机制。研究结果如下：(1)研究时段长株潭土地利用时间与空间变化特征明显。2005-2011年间,长沙市农用地减少,株洲和湘潭市增加,长沙、株洲和湘潭建设用地都在增加,未利用地在迅速减少。长株潭城市群土地利用动态度在区域和类型上存在差异。农用地动态度长沙市为负值,株洲和湘潭为正值,建设用地动态度均为正值,未利用地动态度均为负值。长株潭城市群土地变化幅度最大的是未利用地,其次是建设用地,最小的是农用地。(2)描述长株潭城市群土地利用变化的主要指标是土地整理增加农用地、土地利用率、农用地比值、自然与经济交互类比率、人均耕地、土地后备资源化、水土协调指数、有效灌溉面积；长株潭土地利用变化引起的主要的风险因子是水土流失率、土地污染率、建设用地比率、交通路网密度、工业废气排放量、工业废水排放量、耕园地农药施用、施用化肥。(3)研究时段长株潭土地利用生态风险时空特征相异。2005年长株潭城市群土地利用生态风险程度大小排序依次为：长沙市区(0.6223)、湘乡市(0.6069)、望城区(0.5910)、宁乡县(0.5692)、浏阳市(0.5489)、株洲市区(0.5292)、长沙县(0.5134)、茶陵县(0.5062)、醴陵市(0.4899)、湘潭县(0.4805)、攸县(0.4363)、韶山市(0.4329)、株洲县(0.4244)、湘潭市区(0.4136)、炎陵县(0.3712)；2011年长株潭城市群土地利用生态风险程度大小排序依次为：长沙县(0.6472)、浏阳市(0.5881)、炎陵县(0.5694)、湘潭县(0.5508)、茶陵县(0.5262)、株洲市区(0.5152)、株洲县(0.4905)、韶山市(0.4878)、宁乡县(0.4833)、攸县(0.4770)、醴陵市(0.4652)、长沙市区(0.4652)、湘潭市区(0.4373)、望城区(0.3999)、湘乡市(0.3846)。(4)就风险地域特征而言,2005年长株潭土地利用生态风险状况5类地域分别为：第一类：湘乡市、长沙市区和攸县,共3个地域。第二类：宁乡、茶陵、长沙县、湘潭市区、株洲市区,计5个地域。第三类：株洲县、韶山市、望城区、醴陵市和浏阳市,计5个地域。第四类：炎陵县,计1个地域。第五类：湘潭县,计1个地域；2011年长株潭土地利用生态风险5类地域分别为：第一类：区沙市区、韶山市和茶陵县,共3个地域。第二类：望城区、湘乡市和醴陵市,计3个地域；第三类：浏阳市、湘潭县和宁乡县,计3个地域；第四类：株洲市区和湘潭市区,计2个地域。第五类：长沙县、炎陵县、株洲县和攸县,共4个地域。(5)2005年与2011年长株潭土地利用生态风险变化显著,总体特征与各个地域特征相异。2005年株洲市土地利用变化对长株潭土地生态风险影响最大(0.450),长沙次之(0,376),湘潭最小(0.187)；2011年长沙、株洲和湘潭对总的土地利用生态风险的贡献率分别是0.617、0.607和0.565,意味着长沙对长株潭城市群土地利用生态风险影响最大,株洲与湘潭次之。从不同年份之问比较分析,2005年土地利用生态风险评估得分秩和为339,2011年土地利用生态风险DEA评价得分秩和为126,秩和检验的T统计量发现2011年土地利用生态风险性超过2005年。(6)土地利用是自然和社会经济两种力量共同驱动的,研究时段长株潭土地利用变化主要受社会经济因素的作用。就直接驱动力而言,社会经济影响最大,自然因素影响最小,但是就总的驱动力分析,影响最大的依然是社会经济因素,最小的是土地利用变化作用。从土地利用生态风险调控而言,气温、降水要素是外生变量,人类只能采取适应策略,而人均GDP、三产占GDP比重、人口城市化需增加,总人口、人口密度以及人均建设用地需要适度控制。该项研究扩展了土地利用生态风险评价的研究边界,把效率评价理论用于土地利用生态风险评价,其结果可为区域土地利用生态管理提供借鉴。
【关键词】：生态风险 主成分分析(PCA) 数据包络模型(DEA) 结构方程模型(SEM) 土地利用
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F301.2
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 绪论11-20
• 1.1 选题背景及意义11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 研究内容与研究方法13-18
• 1.3.1 研究内容13
• 1.3.2 研究方法13-18
• 1.4 技术路线18-19
• 1.5 研究特色与创新19-20
• 2 长株潭城市群土地利用变化状况20-31
• 2.1 研究区界定20
• 2.2 研究区土地利用变化分析20-29
• 2.2.1 2005年长株潭城市群土地利用20-22
• 2.2.2 2011年长株潭城市群土地利用22-24
• 2.2.3 2005与2011年长株潭土地利用动态变化分析24-26
• 2.2.4 2005与2011年长株潭土地利用结构变化分析26-29
• 2.3 小结29-31
• 3 长株潭城市群土地利用生态风险评价31-54
• 3.1 土地利用变化生态风险过程及测度31-33
• 3.1.1 土地利用变化生态风险过程31-32
• 3.1.2 土地生态风险评价内涵界定及测度方法32-33
• 3.2 土地生态风险评价指标体系33-38
• 3.2.1 指标及选取33
• 3.2.2 投入-产出指标体系33-34
• 3.2.3 生态风险评估指标筛选34-38
• 3.3 2005年长株潭不同地域土地生态风险评价结果及分析38-43
• 3.3.1 2005年长株潭土地生态风险评价38-41
• 3.3.2 2005年长株潭城市群土地利用生态风险比较研究41-43
• 3.4 2011年长株潭土地利用生态风险评价43-49
• 3.4.1 2011年长株潭土地生态风险评价43-47
• 3.4.2 2011年长株潭城市群土地利用生态风险比较研究47-49
• 3.5 2005与2011年长株潭土地利用生态风险对比分析49-52
• 3.5.1 描述性统计比较分析49-50
• 3.5.2 Bilateral模型和秩和检验(Rank-Sum Test)50
• 3.5.3 Bilateral-DEA分析及检验50-52
• 3.6 小结52-54
• 4 土地利用变化驱动因素识别及生态风险控制路径54-66
• 4.1 土地利用生态风险过程及结构方程模型54-58
• 4.1.1 土地利用生态风险过程及测度指标54-55
• 4.1.2 结构方程模型的验证及分析55-56
• 4.1.3 土地利用生态风险影响因素分析56-58
• 4.2 土地利用生态风险调控路径分析58-65
• 4.2.1 调控路径分析的数据包络模型投影分析方法58
• 4.2.2 投入产出指标选择及处理58-62
• 4.2.3 最优化的土地利用驱动因子调控路径62-65
• 4.3 小结65-66
• 5 研究结论与展望66-69
• 5.1 主要结论66-67
• 5.2 展望67-69
• 参考文献69-73
• 附图Ⅰ：长沙市2005-2011各县区土地利用变化73-74
• 附图Ⅱ：株洲市2005-2011各县区土地利用变化74-75
• 附图Ⅲ：湘潭市2005-2011各县区土地利用变化75-76
• 致谢76

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