黄河下游背河洼地区土地资源演变及其对生态环境的影响

伴随着黄河流域生态保护和高质量发展上升为国家战略，深入了解土地变化的历史过程和驱动因子是沿黄地区发展农业生产的关键，关系着下游两岸数百万农民的生计。本书从背河洼地的地貌识别、表层质地采样、历史文献研究等角度，依据现代虚拟地理环境技术，建立了黄河下游背河洼地区土地变化的历史过程，在对1990-2018年黄河下游背河洼地区（开封段）土地变化的历史过程及驱动因子分析的基础上，分别从生态系统安全、土地资源承载力评价、土地利用变化的碳排放测算与模拟、土壤质量分析、土地利用变化的时空特征及驱动机制分析等角度进行研究成果总结。通过GWR模型分析得到地区总人口和距区域中心距离对研究区的耕地变化影响优选，提出人类活动仍是耕地变化的因素，在后续土地整治过程中，应将侧重提升耕地质量，达到优化布局、提高产能的效果。本书可为研究黄河下游背河洼地区土地利用变化和农业生产提供新的发展方向及理论支撑。

目录
前言
章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的与意义 2
1.2.1 研究目的 2
1.2.2 研究意义 3
1.3 研究依据 4
1.4 国外研究概况 5
1.4.1 国外关于土地变化的研究概况 5
1.4.2 国外关于土地利用碳排放的研究概况 6
1.4.3 国外关于土地承载力和生态足迹的研究概况 6
1.4.4 国外关于土壤重金属污染的研究概况 8
1.4.5 国外关于生态安全的研究概况 9
1.5 国内研究概况 9
1.5.1 国内关于土地变化的研究概况 9
1.5.2 国内关于土地利用碳排放的研究概况 10
1.5.3 国内关于土地承载力和生态足迹的研究概况 11
1.5.4 国内关于土壤重金属污染的研究概况 12
1.5.5 国内关于生态安全的研究概况 14
1.6 技术路线 15
1.7 研究区概况 16
1.7.1 自然环境条件 16
1.7.2 社会经济条件 18
参考文献 18
第2章 黄河下游背河洼地区(开封段)土地利用变化的时空特征及驱动力分析 27
2.1 研究方法与数据来源 27
2.1.1 研究方法 27
2.1.2 数据来源 27
2.2 土地利用类型的时空演变 29
2.2.1 总体特征 29
2.2.2 土地利用时空变化 30
2.3 土地变化空间相关性验证 40
2.3.1 全局空间自相关分析 40
2.3.2 局部空间自相关分析 40
2.3.3 空间关联特征分析 41
2.4 土地变化驱动因子分析 42
2.4.1 变量选择 43
2.4.2 全域空间计量分析 44
2.4.3 局域空间影响分析 46
2.5 小结 56
参考文献 57
第3章 黄河下游背河洼地区(开封段)生态安全评价及分区研究 59
3.1 数据来源与研究方法 59
3.1.1 数据来源 59
3.1.2 研究方法 60
3.2 生态系统服务价值评价 61
3.2.1 生态系统服务价值评价模型 61
3.2.2 土壤保持量及其价值评价 69
3.2.3 NPP及其服务价值评价 74
3.2.4 水源涵养价值评价 78
3.3 生态系统风险损失量评价 78
3.3.1 生态系统风险损失量评价模型 79
3.3.2 景观综合生态风险 80
3.3.3 污染生态风险 84
3.3.4 灾害生态风险 86
3.4 区域综合生态安全程度评价及分区 87
3.4.1 综合生态安全程度评价及分区模型 87
3.4.2 人居适宜度评价 90
3.4.3 生态安全程度与人居适宜度综合评价 91
3.4.4 生态安全功能分区 94
3.5 小结 97
参考文献 98
第4章 黄河下游背河洼地区(开封段)土地承载力评价 101
4.1 数据来源与因子计算 101
4.1.1 数据来源 101
4.1.2 市公顷下转换因子的计算 101
4.2 生态足迹分析 104
4.2.1 研究方法 104
4.2.2 生态足迹变化分析 107
4.2.3 足迹深度计算结果评价 111
4.2.4 足迹广度计算结果评价 116
4.2.5 生态盈余和生态赤字分析 117
4.2.6 2016～2030年生态足迹预测 120
4.3 土地承载力与可持续发展评价 123
4.3.1 研究方法 123
4.3.2 评价标准 126
4.3.3 土地承载力评价结果分析 127
4.3.4 可持续发展能力评价结果分析 129
4.4 小结 132
参考文献 133
第5章 黄河下游背河洼地区(开封段)土地利用变化的碳排放测算与模拟研究 135
5.1 数据来源与数据处理 135
5.1.1 数据来源 135
5.1.2 数据处理 136
5.2 保持土地利用碳排放分析 137
5.2.1 保持土地利用碳排放评估体系构建 137
5.2.2 农用地利用碳排放 142
5.2.3 建设用地碳排放 146
5.2.4 非农、建设用地碳排放/吸收 147
5.2.5 土地利用碳排放总量 148
5.2.6 土地利用碳排放总量、强度、足迹分析 148
5.3 转变土地利用碳排放分析 150
5.3.1 转变土地利用碳排放评估体系构建 150
5.3.2 土地利用格局变化分析 153
5.3.3 转变土地利用碳排放估算 155
5.4 未来土地利用碳排放模拟及优化 161
5.4.1 低碳导向下土地利用优化模型体系构建 161
5.4.2 未来土地利用变化模拟分析 163
5.5 小结 166
参考文献 167
第6章 黄河下游背河洼地区(开封段)土壤重金属污染研究 171
6.1 样品采集与处理 171
6.1.1 样点布设与采集 171
6.1.2 样品预处理与实验测定 171
6.2 土壤重金属污染特征和空间分布研究 172
6.2.1 地统计学理论 172
6.2.2 空间插值理论 175
6.2.3 土壤重金属描述性统计分析及含量分析 177
6.2.4 土壤重金属的变异函数拟合分析 178
6.2.5 土壤重金属分布趋势分析 180
6.2.6 土壤重金属含量的插值分析 181
6.2.7 土壤重金属含量的空间分布特征分析 193
6.3 土壤重金属的污染评价与来源分析 197
6.3.1 评价方法 197
6.3.2 评价结果分析 200
6.3.3 污染来源分析 209
6.4 小结 211
参考文献 212
第7章 土地利用对策研究 214
7.1 土地利用对策分析 214
7.1.1 坚持耕地“三位一体”，增强耕地生产质量 214
7.1.2 加强管控建设用地规模，科学划定土地用途分区 214
7.1.3 遵循生态环境保护政策，推动乡镇联动发展 214
7.2 生态安全对策分析 214
7.2.1 优化土地利用空间格局，促进区域未来可持续发展 214
7.2.2 建设针对性区域生态安全体系，提升区域生态安全保障能力 215
7.2.3 设立严格的耕地保护红线，深入挖掘土地综合利用潜力 215
7.3 资源承载力对策分析 215
7.3.1 科学编制国土空间规划，促进产业结构和用地结构的协同优化 215
7.3.2 建立完善的土地资源管理模式，实现土地管理的规范化、科学化 215
7.3.3 建立土地可持续利用信息系统，提升土地可持续利用的稳定性 216
7.4 低碳发展理念下对策分析 216
7.4.1 土地利用碳减排与碳增汇调控对策 216
7.4.2 建立合理适宜的低碳土地利用模式 217