地理科学进展 ›› 2019, Vol. 38 ›› Issue (1): 26-37.doi: 10.18306/dlkxjz.2019.01.003
收稿日期:
2018-02-01
修回日期:
2018-08-09
出版日期:
2019-01-28
发布日期:
2019-01-22
通讯作者:
李双成
作者简介:
第一作者简介:马冰滢(1994— ),女,陕西西安人,硕士研究生,主要从事生态系统服务与土地利用优化研究。E-mail:
基金资助:
Bingying MA1(), Jiao HUANG2,3, Shuangcheng LI2,3,*(
)
Received:
2018-02-01
Revised:
2018-08-09
Online:
2019-01-28
Published:
2019-01-22
Contact:
Shuangcheng LI
Supported by:
摘要:
探索生态保护与经济发展的权衡关系,并利用该权衡关系协调土地利用优化配置是解决城市群经济与生态协调发展难题的重要途径,已成为目前的一个研究热点。论文针对京津冀城市群生态友好型协同发展的需求,设置生态系统服务价值最大化和经济价值最大化2种优化目标,每种目标下再设置“生态保护”“统筹兼顾”“粮食安全”和“经济发展”4种土地利用情景,采用CLUE-S模型模拟2025年京津冀城市群在不同情景下的土地利用空间配置格局,及其生态系统服务价值、经济价值在不同目标的各种情景下的变化。研究结果表明:相比2015年,2025年在不同目标不同情景下,各类土地利用面积的数量变化和空间格局均有较大不同,且生态目标和经济目标下不同情景的土地利用配置不同。生态系统服务价值在生态目标生态保护情景下最大,为14423.58亿元;而经济价值则在经济目标经济发展情景下最大,为96771.49亿元。从土地利用变化的空间分布上来看,生态用地中林地与草地的增加多出现在坝上高原和燕山与太行山山地,水体的增加则主要分布在东部沿海地区。研究认为,生态效益与经济效益间存在权衡关系,基于生态-经济权衡的土地利用优化研究结果对未来京津冀城市群生态实践工作有较大的参考价值。
马冰滢, 黄姣, 李双成. 基于生态-经济权衡的京津冀城市群土地利用优化配置[J]. 地理科学进展, 2019, 38(1): 26-37.
Bingying MA, Jiao HUANG, Shuangcheng LI. Optimal allocation of land use types in the Beijing-Tianjin-Hebei urban agglomeration based on ecological and economic benefits trade-offs[J]. PROGRESS IN GEOGRAPHY, 2019, 38(1): 26-37.
表3
2种优化目标下4种模拟情景及其约束条件设置"
优化目标 | 模拟情景 | 价值量约束 | 粮食需求约束 | 土地利用面积约束 | |
---|---|---|---|---|---|
经济目标 | 生态保护 | ESV增加10% | 增加0.8% | 水域面积不少于总面积的3%,林地面积不少于总面积的30% (2006—2020年北京、天津、河北的土地利用总体规划),草地、建设用地面积不小于现状值 | |
统筹兼顾 | ESV增加5% | 增加1% | 林地、草地、水域、建设用地面积不低于现状值 | ||
粮食安全 | ESV不低于现状值 | 增加1.6% | 林地、草地、水域、建设用地面积不低于现状值,耕地面积不低于受保护基本农田面积 | ||
经济发展 | ESV不低于现状值 | 增加1.3% | 林地、草地、水域、建设用地面积不低于现状值 | ||
生态目标 | 生态保护 | GDP增加5% | 增加0.8% | 水域面积不少于总面积的3%,林地面积不少于总面积的30% (2006—2020年北京、天津、河北的土地利用总体规划),草地、建设用地面积不小于现状值 | |
统筹兼顾 | GDP增加6.5% | 增加1% | 林地、草地、水域、建设用地面积不低于现状值 | ||
粮食安全 | GDP增加6.5% | 增加1.6% | 林地、草地、水域、建设用地面积不低于现状值,耕地面积不低于受保护基本农田面积 | ||
经济发展 | GDP增加8% | 增加1.3% | 林地、草地、水域、建设用地面积不低于现状值 |
表4
Logistic 回归分析及ROC检验结果"
因子 | 耕地 | 林地 | 草地 | 水域 | 建设用地 | 未利用地 |
---|---|---|---|---|---|---|
高程DEM | -0.001296 | 0.002152 | 0.000839 | -0.001049 | -0.001346 | 0.001033 |
人均GDP | -0.000090 | -0.000084 | -0.000101 | 0.000040 | 0.000123 | -0.000150 |
人口密度 | -0.000235 | -0.001394 | -0.000837 | -0.000940 | 0.000493 | -0.004780 |
年均降水量 | -0.006083 | 0.014311 | 0.001584 | 0.002384 | -0.000694 | |
坡度 | -0.100137 | 0.064939 | 0.030768 | -0.047361 | -0.047361 | -0.285026 |
土壤有机碳含量 | 0.007466 | -0.007323 | 0.011634 | -0.032228 | ||
常数 | 4.465737 | -10.705531 | -3.152 222 | -4.098 485 | -1.402 509 | -3.639565 |
ROC检验值 | 0.811 | 0.892 | 0.770 | 0.770 | 0.825 | 0.859 |
Tab.7
Demand of land use types under the two maximization goals (万hm2)"
优化目标 | 情景 | 耕地 | 林地 | 草地 | 水体 | 建设用地 | 未利用地 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
经济目标 | 生态保护 | 757.84 | 642.11 | 336.52 | 64.21 | 332.42 | 7.27 |
统筹兼顾 | 773.01 | 558.11 | 336.52 | 60.82 | 404.64 | 7.27 | |
粮食安全 | 820.18 | 491.57 | 336.52 | 60.82 | 424.01 | 7.27 | |
经济发展 | 796.28 | 496.43 | 336.52 | 60.82 | 443.05 | 7.27 | |
生态目标 | 生态保护 | 757.84 | 697.55 | 336.52 | 64.21 | 276.98 | 7.27 |
统筹兼顾 | 773.01 | 677.64 | 336.52 | 60.82 | 285.11 | 7.27 | |
粮食安全 | 820.18 | 628.43 | 336.52 | 60.82 | 287.15 | 7.27 | |
经济发展 | 796.28 | 646.23 | 336.52 | 60.82 | 293.24 | 7.27 |
Tab.8
Land use area under the two maximization goals (万hm2)"
优化目标 | 情景 | 耕地 | 林地 | 草地 | 水体 | 建设用地 | 未利用地 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
经济目标 | 生态保护 | 758.34 | 642.16 | 336.77 | 63.31 | 332.54 | 7.25 |
统筹兼顾 | 773.32 | 558.44 | 336.92 | 59.96 | 404.47 | 7.26 | |
粮食安全 | 820.21 | 491.91 | 336.93 | 59.92 | 424.15 | 7.25 | |
经济发展 | 796.73 | 496.62 | 336.68 | 60.01 | 443.10 | 7.23 | |
生态目标 | 生态保护 | 758.20 | 697.76 | 336.72 | 63.29 | 277.13 | 7.27 |
统筹兼顾 | 773.25 | 678.61 | 336.09 | 59.79 | 285.36 | 7.27 | |
粮食安全 | 819.12 | 629.56 | 336.83 | 60.05 | 287.55 | 7.26 | |
经济发展 | 796.16 | 646.62 | 337.01 | 59.86 | 293.44 | 7.28 |
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