基于耕地压力指数和GM（1,1）模型的区域粮食安全状况研究——以甘肃省天水市为例

在分析天水市1996-2005年耕地、人口、粮食动态变化的基础上,计算最小人均耕地面积和耕地压力指数,运用GM（1,1）模型对未来15 a天水市耕地压力指数进行了预测。研究结果显示：1996-2005年,虽然天水人均耕地面积持续减少,但由于耕地生产率不断提高,粮食产量和人均占有量在持续增加,最小人均耕地面积和耕地压力指数呈现降低的趋势,但是耕地压力指数始终在1之上。未来15 a耕地压力指数将进一步降低,耕地生产力的供给水平高于食物消费水平,区域粮食安全隐患较小。     

商洛地区粮食安全时空动态变化及驱动力分析

通过对1949～2006年商洛地区及所辖7个县的耕地压力指数、耕地压力变异系数进行测算和动态分析,研究结果表明：1949～2006年,①商洛地区耕地压力指数在1949～2006年间呈下降趋势,主要原因是由于期间最小人均耕地面积减少速度大于实际人均耕地面积的减少速度;近年来,耕地压力指数波动较大,这主要是由于期间个别年份自然灾害所致。且耕地压力指数大于1,区域粮食安全问题严峻。②商洛地区的人口增长、耕地面积减少,两者之间的矛盾尖锐,通过控制耕地面积减少速度、提高农业科技水平可以有效缓解耕地压力状况。③粮食总产量大幅增加,但距人均粮食消费400kg（小康水平）的差距还很大,耕地压力较大,各县耕地压力指数普遍都大于1。④各县间的同期耕地压力大小存在差异,近年来有加大的趋势。进一步探讨粮食产量与农业生产条件的相关性分析,农业科技的发展与运用直接影响着该区域粮食的产量。图4,表1,参14。     

陇东南地区粮食安全与空间格局分析-以天水市为例

基于天水市1978—2008年的农业经济统计数据,运用最小耕地面积和耕地压力指数模型对天水市的粮食安全状况进行时空动态分析,利用空间自相关模型对天水市的113个乡镇的人均耕地面积和人均粮食占有量进行空间分布分析。分析结果表明：天水市的5县2区中的秦安县为粮食较安全区域,耕地压力指数较小,其他区、县分剐为粮食较不安全区域和不安全区域;通过计算全局Moran指数I得出：天水市的人均耕地面积、人均粮食占有量都呈现出明显的空间全局正自相关;Moran散点图刻画了天水市各个乡镇人均粮食和耕地占有量的局部空间联系形式,呈现出一种高高聚集和低低聚集的空间组织形式。图8,参12。     

内蒙古耕地压力的组合预测模型及动态分析

运用耕地压力指数计算了内蒙古1990-2008年间的耕地压力时间序列,选择指数模型、多项式模型和GM（1,1）模型对耕地压力变化趋势进行回归分析,建立了耕地压力的组合预测模型,采用粒子群优化算法求得组合预测模型的最优权重。研究表明：将粒子群优化算法应用到耕地压力组合预测模型的权重求解是可行的;1990-2008年间内蒙古耕地面积、人均粮食占有量都有所增加,耕地压力指数呈现明显下降趋势;预测结果表明2015年内蒙古耕地压力为0.714,未来5a粮食生产处于安全状态。最后提出了减轻耕地压力以确保粮食安全的措施。     

湖州市50年耕地资源变化与经济发展关系研究

采用湖州市及所辖县市区50年统计数据，分析了湖州市耕地资源变化过程及区域差异，并定量分析了湖州市耕地资源变化与经济发展的关系，对不同经济发展水平耕地占用量进行了估算。结果表明：①湖州市耕地面积经历了先增长后递减的变化过程，其中有明显的3次耕地流失高峰，人均耕地面积则呈持续递减趋势；②耕地资源面积随着人均GDP的增加呈指数递减趋势，用拟合的指数方程能较好地预测不同人均GDP水平下的耕地面积；③在人均GDP分别为500～1000元、1000～5000元、5000～10000元、10000～20000元、20000～30000元阶段，湖州市GDP每增加100亿元，所占用的耕地面积分别为191．41km^2、81．18km^2、12．24km^2、0．77km^2、0．01km^2，表明耕地面积占用随经济发展水平提高而逐渐减少，经济发展模式由粗放型向集约型逐渐转变。图3，表1，参9。     

贵州省粮食安全与耕地压力时空动态变化及驱动因素分析

运用耕地压力指数模型、粮食平衡系数和主成分分析的研究方法，对贵州省及9个地市1989—2005年的粮食生产、耕地压力指数、粮食平衡系数作动态变化分析，及对粮食生产的综合条件进行了主成分分析，分析研究结果表明：①贵州粮食产量迅速增加。从1989年的708．25万t增加至2005年的1288万t，通过主成分分析，贵州的粮食产量与投入粮食生产的资本、技术和劳动与粮食产出密切相关。②人口增长与耕地面积减少的矛盾突出。人口数量呈直线型增长，从1989年的3134．94万人增加至3931．12万人，16a间增加了800万人；耕地面积呈减少趋势，从1989年的185．38万hm^2减少至175．35万hm^2。③耕地压力指数下降，从1989年的1．77降至2005年的1．22，主要原因是耕地综合生产力提高的结果，粮食平衡系数相应提高，但仍低于临界水平1，区域粮食生产相对全国平均水平未能自给。④各个地区的耕地压力减小，遵义市耕地压力系数最小，近年来小于1；粮食平衡系数上升，除遵义市外，其他地区仍小于1，人均粮食占有量为达到全国平均水平，同时各地区之间的粮食安全与耕地压力存在差异性。图4，表1，参16。     

太原市耕地资源动态变化及驱动力分析

利用1949—2005年的统计数据，分析了太原市耕地资源动态变化过程，并选取总人口、全社会固定资产投资额、人均GDP、工业总产值、第三产业比例等指标进行主成分分析。研究结果表明：太原市耕地数量经历了较快增长-急剧减少-平稳减少-波状减少的变化过程，太原市各地区的耕地变化也有明显差异性；通过主成分分析以及建立太原市耕地面积与驱动力因子的多元线性回归模型，得到经济因素、人口因素和第三产业发展是影响太原市耕地变化的主要因素。研究内容和分析结论对太原市耕地资源可持续利用具有重要意义。图4，表4，参18。     

近57年来新疆哈密耕地变化及驱动力分析

通过1949~2005年的统计资料,研究了近57a来哈密地区耕地的时空动态变化情况及其影响因子,并对其关系做了定量分析。结果显示:57a来哈密地区耕地面积总体呈上升趋势,其中1949年到1960年耕地面积急速增长,1961年至今耕地面积变化处于波动状态。哈密耕地变化的主要影响因子有社会经济因素、人口因素以及农业生产条件等。面对目前人均耕地面积急速下降的问题,应该采取法律、行政、经济、技术等手段,保护优质土地,高效利用土地,达到保护耕地的最终目标。     

陕西省耕地压力时空变化规律分析及预测

根据耕地压力指数理论和模型,分析了陕西省耕地压力的时空变化规律及成因,并对未来变化进行了预测.结果表明:虽然粮食单产和复种指数不断提高,但是由于耕地面积大量持续减少、人口的不断增多,1978～2005年陕西省耕地压力指数较高,耕地压力较大,并且呈上升趋势;2005年区间耕地压力差异不显著,但区间1996～2005年耕地压力变化差异明显,陕北高原区>秦巴山区>关中平原区.通过预测,2015年陕西省耕地压力指数达到2.237,耕地压力非常大.针对陕西省耕地压力指数逐渐增大现状,为减缓耕地压力提出相应的建议.图6,参7.     

黑土区耕地地力综合评价研究

耕地地力的变化对粮食生产、生产力等具有重要的影响,黑土是东北地区重要的土壤资源,黑土耕地面积占东北区总耕地面积的18 08%,但常年粮食总产量占全区粮食总产量的28 1%,占全国粮食总产量的7 8%,具有十分重要的地位[1],但是由于掠夺式的经营,导致黑土不断退化。在分析了德惠市耕地地力等级评价因子的基础上,利用RS和GIS建立了耕地资源数据库,确定了每个评价因子的权重,并利用层次分析法,进行耕地地力的评价,最后利用耕地地力综合评价等级指数确定耕地的级别,为黑土区耕地退化治理和耕地的可持续利用与管理提供决策依据。图1,表1,参9。     

基于耕地保护外部性的湖南省耕地保有量预测

在分析耕地保护外部性的基础上,预测了规划期间湖南省在保障粮食安全、经济发展和生态环境保护三大目标下的耕地需求量;根据现有耕地数量、规划期间可能增加量和减少量预测了耕地供给量;然后对耕地供需平衡进行了综合分析并确定了规划期间湖南省的耕地保有量：2010—2015年为353．17万hm2～375．67万hm2,2016—2023年为371．03万hm2～375．84万hm2。该预测结果可为湖南省土地利用总体规划确定耕地保有量目标提供参考依据。图1,表1,参15。     

典型黑土区地形因子对土地利用变化的影响

以海伦市为例,以1986、2000年两时段土地利用数据为基础,运用马尔可夫模型分析土地利用变化,并在ARC／INFO支持下,从坡度、坡向两个方面分析土地利用变化规律。分析表明：耕地、林地、牧草地及沼泽地之间的转化明显,耕地的增加主要来自于林地、牧草地及沼泽地的减少,其中丘陵旱田增幅最大为218％;坡度和坡向在很大程度上影响着土地利用变化的方向,耕地分布的坡度增大,灌木林地、疏林地在水土流失发生地带（1°-8°）明显减少。林地、牧草地等土地利用类型破坏严重,向着农田化方向发展趋势明显,应加强地区的生态环境建设。图2,表3,参11。     

基于GIS的广州市耕地资源多样性与破碎度分析

在GIS支持下,结合景观格局分析软件patchanalyst2 0对广州市范围内的耕地资源多样性和破碎度进行定量分析,结果表明广州市耕地资源的空间分布格局主要受到地貌类型的控制,同时受到城市化进程及人为改造利用的干扰,北部山地丘陵区耕地资源的多样性与破碎度较高。保持耕地斑块的多样性及相对完整性对区域耕地资源保护与多元化合理利用具有重要意义。图3,参6。     

且末绿洲耕地变化与驱动力研究

利用且末绿洲多年的调查资料和统计资料,对该地区耕地资源利用和变化的基本特征、数量变化的基本过程、空间差异以及耕地变化主要驱动因子进行了分析.结果表明:近20年来,且末绿洲耕地面积呈不断扩大趋势,由于人口的持续增长造成人均耕地面积呈现下降的态势;且末绿洲耕地变化的主要因素是社会经济的发展,从单一因子考虑主要是由于人口数量增加的驱动.对于且末绿洲的可持续发展,认为应该进一步做好农业产业结构优化,加快城市化进程,加强生态环境的建设工作.图1,表4,参17.     

An Analysis of Suburban Agricultural Land Allocation System and Sustainable Development Strategy──Taking Kaifeng Suburban as an example

\\burban agricu1tural land use is an open regional natural--human system, whichconsists of cropland, forest1and, garden plot, grassland, water body etc. It has a closeexchange of matter and energy with the external environment, and is dominated by humanactivities and limited by natural resources situation. The maintenance of system depends, on both the natural import of sunlight, air, heat, rainfall, creatures, and the humaneinput of agricultural productive resources including labor force, capi…     

耕地数量变化及其影响因素的典型相关分析

采用典型相关分析方法,以江西省为例,构建了耕地数量变化的典型相关模型,定量判别各影响因素的变动对耕地面积减少的作用程度,并对计算结果进行经济分析。图1,表4,参4。