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

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

Abstract

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

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.

Figures/Tables 12

References 32

[1]	董建红, 张志斌, 笪晓军, 等. “三生”空间视角下土地利用转型的生态环境效应及驱动力——以甘肃省为例[J]. 生态学报, 2021, 41(15):5919-5928.
[2]	孔冬艳, 陈会广, 吴孔森. 中国“三生空间”演变特征、生态环境效应及其影响因素[J]. 自然资源学报, 2021, 36(5):1116-1135 doi: 10.31497/zrzyxb.20210503
[3]	LONG H L. Land use policy in China: Introduction[J]. Land use policy, 2014, 40:1-5. doi: 10.1016/j.landusepol.2014.03.006 URL
[4]	陈万旭, 李江风, 曾杰, 等. 中国土地利用变化生态环境效应的空间分异性与形成机理[J]. 地理研究, 2019, 38(9):2173-2187. doi: 10.11821/dlyj020180659
[5]	陈婧, 史培军. 土地利用功能分类探讨[J]. 北京师范大学学报(自然科学版), 2005(5):536-540.
[6]	张蕾, 刘格格, 魏俊青, 等. “三生用地”转型的生态系统服务价值效应——以营口市为例[J]. 生态学杂志, 2019, 38(3):838-846.
[7]	龙花楼. 土地利用转型——土地利用/覆被变化综合研究的新途径[J]. 地理与地理信息科学, 2003(1):87-90.
[8]	陈相标, 丁文荣, 李孝川. 滇中城市群土地利用转型及生态系统服务价值交叉敏感性分析[J]. 水土保持研究, 2022, 29(6):233-241.
[9]	马小雪, 吴昊, 秦伯强, 等. 长江经济带景观格局动态演变及其景观生态环境效应[J]. 地理科学, 2022, 42(10):1706-1716. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2022.10.003
[10]	焦露, 薛哲进, 尹剑, 等. “三生空间”视角下喀斯特地区土地利用转型的生态环境效应——以贵州省为例[J]. 生态经济, 2020, 36(4):206-212.
[11]	吕立刚, 周生路, 周兵兵, 等. 区域发展过程中土地利用转型及其生态环境响应研究——以江苏省为例[J]. 地理科学, 2013, 33(12):1442-1449. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2013.012.1442
[12]	周吉星, 张前进. 基于“三生空间”的天津市土地利用转型与生态环境变化关系研究[J]. 天津城建大学学报, 2021, 27(5):333-339.
[13]	何青泽, 谢德体, 王三, 等. 重庆市北碚区土地利用转型及生态环境效应[J]. 水土保持研究, 2019, 26(2):290-296.
[14]	冉端, 李江风. 长江经济带土地利用转型及生态环境效应[J]. 江苏农业科学, 2020, 48(2):256-263.
[15]	侯蕾, 彭文启, 刘培斌, 等. 永定河上游流域土地利用变化及生态环境效应研究[J]. 中国水利水电科学研究院学报, 2017, 15(6):430-438.
[16]	贲薛晨, 余成. 基于“三生空间”的土地利用转型的生态效应及驱动力分析——以苏州市为例[J]. 环境工程技术学报, 2022, 12(5):1428-1436.
[17]	张文华, 廉丽姝, 于淼. 江苏沿海地区土地利用转型及其生态环境质量响应[J]. 青岛农业大学学报(自然科学版), 2018, 35(2):119-124+151.
[18]	WEI Y N, ZHANG Y, CHEN L F, et al. Production - living - ecological space transition and its eco- environmental effects based on an improved area weighted method: A case study of Gangcheng District, a typical industrial base in China[J]. Frontiers in environmental science, 2022, 10:972786. doi: 10.3389/fenvs.2022.972786 URL
[19]	李兰, 陈晓键, 殷宝库. 陕北生态脆弱区土地利用变化及生态效应研究——以榆阳区为例[J]. 华中师范大学学报(自然科学版), 2013, 47(5):712-715.
[20]	王永洵, 王亚飞, 张静文, 等. 海岸带土地利用转型及其生态环境效应——以福建海岸带为例[J]. 环境科学学报, 2021, 41(10):3927-3937.
[21]	帕茹克·吾斯曼江, 郝晋珉, 王楠, 等. 基于“三生”功能的土地利用转型及其生态环境效应——以尉犁县为例[J]. 干旱区地理, 2021, 44(6):1612-1622. doi: 10.12118/j.issn.1000–6060.2021.06.10
[22]	张红旗, 许尔琪, 朱会义. 中国“三生用地”分类及其空间格局[J]. 资源科学, 2015, 37(7):1332-1338.
[23]	于莉, 宋安安, 郑宇, 等. “三生用地”分类及其空间格局分析:以昌黎县为例[J]. 中国农业资源与区划, 2017, 38(2):89-96.
[24]	韩美, 孔祥伦, 李云龙, 等. 黄河三角洲“三生”用地转型的生态环境效应及其空间分异机制[J]. 地理科学, 2021, 41(6):1009-1018. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2021.06.010
[25]	李晓文, 方创琳, 黄金川, 等. 西北干旱区城市土地利用变化及其区域生态环境效应——以甘肃河西地区为例[J]. 第四纪研究, 2003, 23(3):280-290.
[26]	南生祥, 魏伟, 刘春芳, 等. 土地利用变化的生态环境效应及其时空演变特征——以河西走廊为例[J]. 应用生态学报, 2022, 33(11):3055-3064. doi: 10.13287/j.1001-9332.202211.024
[27]	谭静, 官冬杰, 虎帅. 重庆三峡库区土地利用时空转型及其生态环境响应研究——以重庆市忠县为例[J]. 资源开发与市场, 2017, 33(3):311-315+342.
[28]	SUDHIRA H S, RAMACHANDRA T V, JAGADISH K S. Urban sprawl: metrics, dynamics and modelling using GIS[J]. International journal of applied earth observation and geoinformation, 2004, 5(1):29-39. doi: 10.1016/j.jag.2003.08.002 URL
[29]	杨清可, 段学军, 王磊, 等. 基于“三生空间”的土地利用转型与生态环境效应——以长江三角洲核心区为例[J]. 地理科学, 2018, 38(1):97-106. doi: 10.13249/j.cnki.sgs.2018.01.011
[30]	孔冬艳, 陈会广. 土地利用转型时空特征及其影响因素研究——基于江苏北中南三县的比较分析[J]. 土壤通报, 2020, 51(2):300-307.
[31]	胡荣明, 孙妍, 史晓亮, 等. 生态脆弱区土地利用功能转型及其生态环境效应——以东乡族自治县为例[J]. 西安理工大学学报, 2022, 38(3):346-355.
[32]	余洲, 李明玉, 陈高, 等. 图们江地区“三生”用地变化及其生态质量影响[J]. 水土保持研究, 2021, 28(6):301-307.

“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