Spatio-temporal diagnosis of land fragmentation in the Yellow River Basin: providing a basis for comprehensive land improvement
Xiaoxu Wei · Qiaolin Shu · Wei Wei 等 5 人
构建栅格尺度土地破碎化指数,诊断黄河流域2000-2022年时空演变并划分整治功能区。
景观格局指数、剖面线分析、熵权法综合指数与四象限模型,结合高程、气温、GDP数据
上游破碎化低、东部山西山东高,超60%区域稳定,破碎化与高程、气温和经济活动强相关。
可将栅格破碎化指数与遥感作物分类、地块边界提取耦合,发展面向智慧农业的田块尺度整治与种植决策模型。
基于栅格尺度构建土地细碎化指数并划分整治功能分区,方法新颖、数据扎实,对黄河流域耕地保护与土地整治有直接参考价值。
背景 土地细碎化(LF)是可持续土地管理、土地整治和农业生产率面临的重大挑战,尤其是在黄河 basin(YRB)等生态敏感且具有战略重要性的地区。该区域在土地资源利用过程中面临土地细碎化和土地退化等突出问题,凸显了空间适应性治理和针对性土地整治策略的必要性。 目标 本研究旨在系统考察2000年至2022年黄河流域土地细碎化的时空演变,以识别区域分异格局及其影响因素。研究进一步寻求基于精细化空间评估和功能分区提出有针对性的土地整治策略,以支持可持续土地利用和国家粮食安全。 方法 采用景观格局指数和剖面线分析,涵盖五个时期,以刻画土地细碎化动态。基于六个景观指标构建综合土地细碎化指数(LFI),并采用熵权法赋权,从而实现网格尺度上的高分辨率空间评估。此外,应用四象限模型对土地整治功能区进行分类,纳入海拔、气温和GDP等因素。 结果与结论 黄河流域土地细碎化表现出显著的区域差异,上游细碎化程度较低,东部地区细碎化程度较高,尤其是山西和山东两省。超过60%的流域保持稳定,土地细碎化与海拔、气温和经济活动密切相关。基于这些格局,划定了四类功能区:动态重构区、优化提升区、稳态修复区和协同示范区。并提出了与土地细碎化特征和分区规划相一致的综合土地整治政策建议。 意义 本研究创新性地从栅格视角构建了科学、系统的土地细碎化评价框架。利用该框架,我们对土地细碎化动态过程进行了精确的定量分析,并探讨了政策导向、自然环境条件和社会经济因素等多种因素对土地细碎化的作用机制及影响。基于土地细碎化研究结果,本研究提出了综合且可行的土地整治方案,为