引言

长期以来，土地利用与生态环境之间的和谐是发展过程中重要的追求目标，也切合资源节约型和环境友好型的观念和政策。然而，在不同的社会经济和自然地理条件下，土地利用强度和生态环境质量之间的关联反馈不同，厘清干旱半干旱区背景下典型区域两者之间的关系，可以为现有相关措施提供有力的科学支持，尤其是明确实现双增长的可能性。

随着社会和经济的发展，人类在追求最高产出和最优效益的同时，往往也超出了土地的承载力范围，导致土地退化、土地沙化、水土流失等诸多生态环境问题。因此，土地利用强度与生态环境的相互关系研究成为了学术界关注的热点问题。因此，如何在土地利用强度加大的情况下实现生态环境质量的提高就显得尤为重要。本文基于此将进行一个有意义的研究。

研究内容

目前，许多研究关注土地利用变化及其对生态环境的影响，但很少有研究关注土地利用强度与生态环境的脱钩关系。本文基于土地利用强度变化和生态环境质量这两个因素的数据，借助Tapio脱钩模型来评估土地利用强度与生态环境的脱钩关系。利用这个模型，可以很好地体现土地利用变化和生态环境之间的关系。经济合作与发展组织将脱钩定义为作为打破“经济商品之间的联系”和“环境不利因素”。联合国环境规划署国际资源小组将可持续发展脱钩分为两大类：资源脱钩 (即降低每单位经济活动的资源使用率) 和影响脱钩 (即减少每单位所用资源对环境的负面影响)。

作者选择了合适的指标来评估甘肃省的土地利用强度和环境状况。甘肃省土地利用强度评价指标主要从土地利用结构、土地利用投入、土地利用产出三个方面选取，共五个评价指标；生态环境指标主要考虑植被指数 (NDVI) 和建成区绿化率。

其中，土地利用结构是指各种不同用地类型的组成比重。由于不同土地利用类型利用方式的差异，不同类型的土地对生态环境的影响不同。一般而言，林地和草地面积的增加有利于生态环境的改善；建设用地主要涉及原有土地的硬化，在建设用地上的第二、三产业的生产行为易于对生态环境造成污染。此外，相同的土地利用类型，可能由于投入产出的不同，产生有差别的生态环境影响。为了表征不同土地利用结构的强度差异，本研究根据某种土地利用类型在社会经济活动影响下保持自然平衡状态的能力，将不同土地利用类型的强度分为四个等级。

本文使用人口密度作为土地利用投入的指标。土地利用产出是反映土地利用效率的重要指标。一般在不考虑外部因素的情况下，相同的土地利用类型，其单位粮食产量、单位GDP和单位财政收入越高，利用强度越大。生态环境质量的好坏可以用生态环境综合指数去衡量。在本研究中，选取NDVI、建成区绿化率两个指标表示生态生态环境综合指数的高低。其中，NDVI能监测地面植被的变化，是表示植被生长状态和空间分布密度的最佳指示因子。一般来说，NDVI越高，生态环境质量越好。在此基础上，通过选取土地利用强度和生态环境表征指标，借助于Tapio等的脱钩模型，揭示了甘肃省1998至2017年土地利用强度与生态环境质量的脱钩关系。

研究显示，甘肃省土地利用强度与生态环境的脱钩弹性状态分别经历了弱脱钩、强负脱钩、强脱钩、扩张负脱钩和衰退脱钩五种状态。总体上，强脱钩时间段占研究总时间段的15%。脱钩状态变化的原因主要是技术和资金投入的增加，提高了土地利用效率。然而，土地利用强度与生态环境质量之间的脱钩状态在交替变化。另一个有助于改善土地利用强度与环境质量脱钩状态的因素是严格的耕地保护政策和生态修复政策等相关土地利用政策的实施。尤其是技术进步对脱钩状态具有重要的潜在影响。技术进步有助于提高能源效率和生产方法以及环境治理能力。因此，技术进步有助于实现土地利用强度与环境质量的脱钩。

研究总结

本文的研究结果可以为土地利用变化和生态环境质量方面的相关研究提供参考借鉴。然而，也存在一些不足和需要改进的地方，例如在指标选择和指标权重确定方面还有待加强，此外，各个评价指标以及各类脱钩结果缺乏空间格局分布。后续研究可以考虑结合高时空分辨率的遥感影像数据，对土地利用变化和生态环境质量关系进行更加科学和精准的分析。

原文选自 Sustainability 期刊

Zhang, Y.; Song, W.; Fu, S.; Yang, D. Decoupling of Land Use Intensity and Ecological Environment in Gansu Province, China. Sustainability 2020, 12, 2779.

撰稿人：宋伟

专栏简介

“土地科学面面观”专栏由MDPI编委宋伟副研究员 (中国科学院地理科学与资源研究所) 主持，专注于土地利用变化科学领域的前沿进展。

专栏编辑

宋伟 副研究员

中国科学院地理科学与资源研究所

长期从事土地利用变化科学的相关研究工作，具体研究方向包括土地利用变化检测、土地利用变化建模与模拟、土地利用政策、土地利用变化的生态效应以及土地整治、土地利用规划等。截至2022年9月，已在国内外学术期刊发表论文110余篇，其中第一/通讯作者SCI/SSCI收录论文80余篇，在Web of Science核心集中被引近2400次，单篇最高被引305次。第一/通讯作者论文中有3篇入选ESI高被引论文，1篇入选Ecological Modelling 的2014至2018年Most Cited论文。

获省部级奖励6次 (其中第一完成人二等奖1次)、获第十四届全国青年地理科技奖。参与了《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划 (2021~2035年)》《大运河生态环境保护修复专项规划》等规划的编制工作，参与撰写的3份咨询报告得到中办采用。