黄河流域典型农业县土地利用演变及其生态环境效应

doi:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2024-0186

农学学报 ›› 2026, Vol. 16 ›› Issue (2): 28-38.doi: 10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2024-0186

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黄河流域典型农业县土地利用演变及其生态环境效应

闫凯琦¹(), 平宗莉², 刘晓燕³, 解希涛², 张勇²(), 胡超甫², 陈红艳¹()

¹ 山东农业大学资源与环境学院，山东泰安 271018
² 山东省国土空间规划院，济南 250014
³ 山东省烟台市牟平区不动产登记中心，山东烟台 264100

收稿日期:2024-09-14 修回日期:2024-12-23 出版日期:2026-02-20 发布日期:2026-02-12
通讯作者:
张勇，男，1977年出生，山东人，正高级工程师，博士，研究方向：国土空间规划与土地利用。通信地址：250014 山东省济南市历下区二环东路5948号山东省国土空间规划院，Tel：0531-88583620，E-mail：zhangyongjeff@163.com；
陈红艳，女，1979年出生，山东郓城人，教授，博士，研究方向：土地遥感与信息。通信地址：271018 山东省泰安市岱宗大街61号资源与环境学院，Tel：0538-8245995，E-mail：chenhy@sdau.edu.cn。
作者简介:
闫凯琦，男，1999年出生，山东昌邑人，硕士，研究方向：土地生态环境。通信地址：271018 山东省泰安市岱宗大街61号资源与环境学院，Tel：0536-7217308，E-mail：760413604@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金“基于组合时相遥感的黄三角濒海耕地土壤盐分演变人为驱动机制”(42477523); 山东省自然科学基金“黄三角滨海区主要作物土壤盐分光谱识别最佳时相与精准模型”(ZR2023MD033)

Evolution of Land Use and Its Eco-environmental Effects of Typical Agricultural Counties in Yellow River Basin

YAN Kaiqi¹(), PING Zongli², LIU Xiaoyan³, XIE Xitao², ZHANG Yong²(), HU Chaofu², CHEN Hongyan¹()

¹ College of Resources and Environment, Shandong Agricultural University, Tai’an, Shandong 271018
² Shandong Institute of Territorial and Spatial Planning, Jinan 250014
³ Real Estate Registration Center in Muping District, Yantai, Shandong 264100

Received:2024-09-14 Revised:2024-12-23 Online:2026-02-20 Published:2026-02-12

摘要/Abstract

摘要：

黄河流域生态保护和高质量发展已上升为国家战略。在黄河流域以农业生产为主的典型农业县区中，生产、生活和生态用地之间的矛盾更为突显，这使得“三生空间”的协调发展变得更为重要，研究这些县区土地利用演变的生态环境效应，能够为国家战略提供科学依据和参考。本研究运用面积加权法精确测度不同年份各二级用地空间的生态环境质量差异，并结合土地利用转移矩阵和生态贡献率定量分析土地利用演变的生态环境效应。结果表明：2009—2020年齐河县土地利用主要表现为林地生态和农业生产空间的相互转变，以及农业生产到水域生态空间的转变；生态环境综合质量指数从2009到2015年从0.397上升到0.398，2015—2020年从0.398上升到0.405，总体而言，2009—2020年齐河县生态环境质量综合指数持续小幅上升，总体得到改善，结果符合齐河县作为粮食主产县的发展实际。对于黄河流域典型农业生产县，农业生产和工矿生产转化为林地生态空间和水域生态空间是促使生态环境质量改善的主要因素，林地生态和水域生态转化为农业、工矿生产以及农业生产转为工矿生产空间导致生态环境质量恶化的主要原因。研究结果可丰富生态环境综合质量指数研究的理论和技术方法，为农业生产县区的国土空间规划和可持续发展研究数据支持和案例参考。

关键词: 土地利用演变, 生态环境效应, 三生空间, 生态环境综合质量指数, 典型农业县

Abstract:

Ecological protection and high-quality development in the Yellow River Basin has become a national strategy. For the typical agricultural counties in the Yellow River Basin, where agricultural production is the main focus, the contradiction between production, life and ecological land is more prominent, and the coordinated development of “production-living-ecological space” is more important. Studying the ecological and environmental effects of land use evolution can provide scientific basis and reference for the national strategy. This paper used area-weighted method to accurately measure the difference of ecological environment quality of different secondary land use spaces in different years, and quantitatively analyzed the ecological environment effect of land use evolution by combining land use transfer matrix and ecological contribution rate. The results showed that from 2009 to 2020, land use transformation in Qihe County was mainly between forest ecology and agricultural production space, and between agricultural production and water ecological space. The comprehensive quality index of ecological environment increased from 0.397 to 0.398 from 2009 to 2015, and from 0.398 to 0.405 from 2015 to 2020. In general, the comprehensive index of ecological environment quality of Qihe County continued to rise slightly from 2009 to 2020 and was generally improved. The results were in line with the development reality of Qihe County as the main grain-producing county. For the typical agricultural production county in the Yellow River Basin, the transition from agricultural production and industrial-mineral production space into woodland ecological and water ecological space was the main factor that promoted the improvement of eco-environmental quality, and the transitions including from woodland ecology and water ecology into agriculture and industrial-mineral production, and from agricultural production into industrial-mineral production space led to the deterioration of eco-environmental quality.

Key words: land use evolution, eco-environmental effect, production-living-ecological space, comprehensive quality index of ecological environment, typical agricultural county

闫凯琦, 平宗莉, 刘晓燕, 解希涛, 张勇, 胡超甫, 陈红艳. 黄河流域典型农业县土地利用演变及其生态环境效应[J]. 农学学报, 2026, 16(2): 28-38.

YAN Kaiqi, PING Zongli, LIU Xiaoyan, XIE Xitao, ZHANG Yong, HU Chaofu, CHEN Hongyan. Evolution of Land Use and Its Eco-environmental Effects of Typical Agricultural Counties in Yellow River Basin[J]. Journal of Agriculture, 2026, 16(2): 28-38.

图/表 12

参考文献 32

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“三生空间”土地利用主导功能分类		地类
一级用地空间	二级用地空间	地类
生产空间	农业生产空间	水田(0.45)、水浇地(0.4)、旱地(0.4)、设施农用地(0.4)、田坎(0.4)、果园(0.65)、其他园地(0.40)
	工矿生产空间	采矿用地(0.15)、铁路用地(0.15)、公路用地(0.15)、港口码头用地(0.15)、农村道路(0.15)、水工建筑用地(0.15)、城镇村道路用地(0.15)、交通服务场站用地(0.15)、工业用地(0.15)
	服务以及其他生产空间	风景名胜及特殊用地(0.15)、物流仓储用地(0.15)、商业服务业设施用地(0.15)
生态空间	林地生态空间	有林地(0.95)、灌木林地(0.65)、其他林地(0.50)
	水域生态空间	坑塘水面(0.55)、河流水面(0.60)、水库水面(0.55)、沟渠(0.53)、内陆滩涂(0.45)
	草地生态空间	其他草地(0.4)
	其他生态空间	裸地(0.05)、沙地(0.05)
生活空间	城镇生活空间	城市(0.20)、建制镇(0.20)
生活空间	农村生活空间	村庄(0.20)

“三生空间”土地利用主导功能分类		地类
一级用地空间	二级用地空间	地类
生产空间	农业生产空间	水田(0.45)、水浇地(0.4)、旱地(0.4)、设施农用地(0.4)、田坎(0.4)、果园(0.65)、其他园地(0.40)
	工矿生产空间	采矿用地(0.15)、铁路用地(0.15)、公路用地(0.15)、港口码头用地(0.15)、农村道路(0.15)、水工建筑用地(0.15)、城镇村道路用地(0.15)、交通服务场站用地(0.15)、工业用地(0.15)
	服务以及其他生产空间	风景名胜及特殊用地(0.15)、物流仓储用地(0.15)、商业服务业设施用地(0.15)
生态空间	林地生态空间	有林地(0.95)、灌木林地(0.65)、其他林地(0.50)
	水域生态空间	坑塘水面(0.55)、河流水面(0.60)、水库水面(0.55)、沟渠(0.53)、内陆滩涂(0.45)
	草地生态空间	其他草地(0.4)
	其他生态空间	裸地(0.05)、沙地(0.05)
生活空间	城镇生活空间	城市(0.20)、建制镇(0.20)
生活空间	农村生活空间	村庄(0.20)

一级用地空间	年份	生产空间	生活空间	生态空间	转移面积
生产空间	2009—2015	933.96	11.1	11.54	22.64
	2015—2020	857.46	6.70	131.54	138.24
	2009—2020	839.94	10.83	105.83	116.66
生活空间	2009—2015	6.18	141.36	0.04	6.22
	2015—2020	36.60	99.97	19.73	56.33
	2009—2020	33.84	94.44	19.31	53.15
生态空间	2009—2015	55.56	3.85	247.64	59.41
	2015—2020	133.33	3.16	122.73	136.49
	2009—2020	153.62	4.57	148.86	158.19

一级用地空间	年份	生产空间	生活空间	生态空间	转移面积
生产空间	2009—2015	933.96	11.1	11.54	22.64
	2015—2020	857.46	6.70	131.54	138.24
	2009—2020	839.94	10.83	105.83	116.66
生活空间	2009—2015	6.18	141.36	0.04	6.22
	2015—2020	36.60	99.97	19.73	56.33
	2009—2020	33.84	94.44	19.31	53.15
生态空间	2009—2015	55.56	3.85	247.64	59.41
	2015—2020	133.33	3.16	122.73	136.49
	2009—2020	153.62	4.57	148.86	158.19

二级用地空间	年份	草地生态用地	城镇生活用地	服务以及其他生产用地	工矿生产用地	林地生态用地	农村生活用地	农业生产用地	其他生态用地	水域生态用地
草地生态用地	2009—2015	19.90	0.05	0.05	0.30	-	0.39	6.24	-	0.06
	2015—2020	1.17	0.21	0.27	0.88	5.05	0.31	10.49	-	3.19
	2009—2010	1.15	0.34	0.46	0.94	5.41	0.38	15.49	-	2.83
城镇生活用地	2009—2015	-	21.34	-	-	-	-	-	-	-
	2015—2020	0.67	15.35	0.31	3.06	1.28	0.15	0.76	-	0.90
	2009—2010	0.64	14.68	0.3	2.91	1.23	0.15	0.6	-	0.83
服务以及其他生产用地	2009—2015	-	-	2.8	-	-	-	0.01	-	-
	2015—2020	0.07	0.04	4.19	0.43	0.42	-	1.21	-	0.25
	2009—2010	0.05	0.03	0.99	0.07	0.39	-	1.12	-	0.16
工矿生产用地	2009—2015	0.79	0.08	0.18	65.6	5.6	1.73	28.59	0.24	1.46
	2015—2020	0.39	0.32	3.97	49.83	4.43	0.14	7.21	-	6.69
	2009—2010	0.45	0.55	3.54	60.06	6.39	0.59	18.3	-	14.38
林地生态用地	2009—2015	-	0.11	0.95	0.9	135.51	1.43	6.74	-	0.12
	2015—2020	1.34	1.11	1.8	6.73	35.83	0.65	88.69	0.01	11.84
	2009—2010	1.4	1.44	2.52	5.36	36.55	0.9	90.7	0.01	6.88
农村生活用地	2009—2015	-	-	-	0.1	0.01	120.02	6.08		0.03
	2015—2020	1.83	10.24	5.74	14.42	10.44	74.23	12.31	0.01	4.6
	2009—2010	1.72	7.29	3.06	11.04	10.8	72.32	15.93	0.01	4.08
农业生产用地	2009—2015	-	0.74	2.29	4.37	0.5	8.55	830.12	-	2.95
	2015—2020	0.17	4.83	3.29	27.64	63.7	1.38	759.7	-	55.4
	2009—2010	0.14	7.31	8.42	19.57	56.94	2.35	727.87	-	26.92
其他生态用地	2009—2015	-	-	0.04	0.14	-	0.16	1.87	9.07	0.03
	2015—2020	0.49	0.03	0.05	0.37	2.1	0.04	4.81	0.17	1.52
	2009—2010	0.49	0.03	0.09	0.46	2.18	0.06	6.4	0.16	1.44
水域生态用地	2009—2015	0.89	0.16	0.31	1.58	6.38	1.54	36.45	0.27	75.41
	2015—2020	0.74	0.43	1.17	7.99	8.47	0.38	10.09	-	50.79
	2009-2010	0.86	0.88	1.39	10.94	11.84	0.54	18.86	0.01	77.66

黄河流域典型农业县土地利用演变及其生态环境效应

Evolution of Land Use and Its Eco-environmental Effects of Typical Agricultural Counties in Yellow River Basin

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“三生空间”土地利用主导功能分类		生态环境质量指数
一级用地空间	二级用地空间	2009年	2015年	2020年	平均
生产空间	农业生产空间	0.401	0.401	0.403	0.402
	工矿生产空间	0.150	0.150	0.150	0.150
	服务以及其他生产空间	0.150	0.150	0.150	0.150
生态空间	林地生态空间	0.647	0.646	0.691	0.661
	水域生态空间	0.558	0.565	0.558	0.560
	草地生态空间	0.400	0.400	0.400	0.400
	其他生态空间	0.050	0.050	0.050	0.050
生活空间	城镇生活空间	0.200	0.200	0.200	0.200
生活空间	农村生活空间	0.200	0.200	0.200	0.200

等级	2009年	2020年	2009—2020年的变化
低质量区	12.66	12.41	-0.25
较低质量区	44.39	42.76	-1.63
中质量区	11.47	12.33	+0.86
较高质量区	22.72	23.32	+0.60
高质量区	8.76	9.18	+0.42

类型	二级用地空间变化	变化面积/km²	生态贡献率	贡献比重/%
导致生态环境改善	农业生产空间—林地生态空间	56.94	0.01045	28.21
	工矿生产空间—水域生态空间	14.38	0.00418	11.29
	农村生活空间—林地生态空间	10.80	0.00353	9.53
	工矿生产空间—农业生产空间	18.30	0.00327	8.83
	农业生产空间—水域生态空间	26.92	0.00301	8.13
	工矿生产空间—林地生态空间	6.39	0.00231	6.24
	农村生活空间—农业生产空间	15.93	0.00228	6.16
	…	...	...	...
	总计	201.84	0.03704	100.00
导致生态环境恶化	林地生态空间—农业生产空间	90.70	0.01665	48.27
	农业生产空间—工矿生产空间	19.57	0.00349	10.12
	水域生态空间—工矿生产空间	10.94	0.00318	9.22
	水域生态空间—农业生产空间	18.86	0.00211	6.12
	林地生态空间—工矿生产空间	5.36	0.00194	5.62
	农业生产空间—服务生产空间	8.42	0.00150	4.35
	农业生产空间—城镇生活空间	7.31	0.00105	3.04
	…	...	...	...
	总计	177.32	0.03449	100.00