辽宁省耕地利用的时空演变特征分析及对策

采用耕地核密度、动态度及影响机制等模型对1990—2020年辽宁省耕地空间分布演化与影响机制进行了探讨.结果表明:辽宁省耕地集聚特征显著,整体呈现“西北密东南疏”的空间分布格局,变化范围为0~10.17hm²/km².耕地变化的相对指数由1990年的西部、东部地区高逐渐到2020年的中部地区高,20世纪90年代耕地年均增加1.88×10⁴hm²,而21世纪后年均减少2.72×10⁴hm².沈阳、大连及鞍山等耕地面积减少,而盘锦、铁岭等耕地面积增加.自然因素是耕地利用的先决条件,但是社会经济及地区政策发挥着重要的作用.其中干旱化加剧及农业人口减少导致耕地面积减少了3.576×10⁵hm²,而随着社会发展,地均产值增长了302%,社会固定投资增长了9.4倍.建议政府鼓励耕地多元化种植,建立耕地流转机制,加强新农村建设,鼓励青年劳动力回乡发展科技农业.     

资源型城市的土地利用变化及驱动力分析——以克拉玛依市为例

为了探究资源型城市克拉玛依市土地利用变化的情况和规律，基于土地利用数据以及自然和社会经济数据，通过土地利用结构变化的幅度、速度及土地利用程度变化3方面，分析该市2011—2018年土地利用特征，并基于主成分分析法分别从社会经济因素、自然因素和政策因素3个方面探究其驱动机制.结果表明：(1)2011—2018年克拉玛依市未利用地和林地面积大幅减少，其中，未利用地由130 526.63 hm²减少到129 852.83 hm²，林地由215 199.27 hm²减少到213 884.26 hm²；城镇村及工矿用地面积增幅最大，由70 462.99 hm²增加到73 371.93 hm².(2)研究期间克拉玛依市土地综合指数呈缓慢增长趋势，由207.92增加到209.20，土地利用程度整体处于中等偏上水平，土地利用状态由快速发展进入了缓慢增长的调整期.(3)社会经济驱动力是研究区土地利用变化的主要因素，尤其是人口变化和经济快速发展两方面，而自然因素和政策因素的影...     

广西农业生态经济系统安全评价与预警研究

开展长时间序列的广西农业生态经济系统安全评价、安全影响因素和安全预警研究，可为系统安全调控、农业可持续发展和乡村振兴提供决策参考。本研究采用生态足迹模型核算2000-2021年广西农业生态经济系统人均生态足迹和人均生态承载力，通过资源利用效率指数、生态盈亏、生态压力指数评价系统安全状况，利用偏最小二乘(PLS)模型分析系统安全的影响因素，基于灰色GM(1,1)模型开展系统安全预警，并将预警结果与云南、贵州进行比较。结果表明，2000-2021年广西农业生态经济系统人均生态足迹增长90.30%,其中林地增长最快，耕地占比最大；人均生态承载力下降0.67%;系统资源利用效率提高72.97%,但2011年以来增幅较小；系统生态赤字从-0.395 hm²/人不断加剧到-1.292 hm²/人，生态压力指数从1.66升高到3.18,系统从中度不安全状态逐渐转变为重度不安全状态，并开始进入极度不安全状态；人均耕地面积和耕垦指数对系统安全具有正向影响；2022-2033年系统安全由重警转为巨警，警情等级高于贵州和云南。因此，要提高耕地保护力度，促进农业转型...     

2000—2020年非洲耕地资源时空格局变化分析

非洲地区面临严重的粮食安全问题,研究其耕地资源时空格局变化对于保障非洲粮食安全具有重要意义.基于2000—2020年间联合国粮农组织的统计数据,通过重心迁移、标准差椭圆及局部空间自相关等方法对非洲耕地资源时空格局的变化特征进行了分析.结果表明：1)非洲耕地整体数量呈稳定上升趋势,20年间耕地面积增加了6 321.92万hm²,增长率为53.44%,但不同国家间存在差异;2)非洲耕地在几何中心以北区域分布较多,耕地重心迁移方向先向东北后转向偏西方向,移动总距离为111.86 km,偏移速率先快后慢,从前5年的平均10.27 km/a降至后15年的平均4.00 km/a左右;3)非洲耕地分布呈西北—东南向,20年来标准差椭圆转角有向水平方向倒伏趋势,椭圆面积不断缩小,向心性不断增强;4)非洲耕地分布集聚主要出现在西非的尼日尔和尼日利亚,异常区为南非及贝宁.     

盐湖农业与盐碱农业

 全球盐湖、盐碱地广泛分布,我国西部内陆盐湖和东部滨海盐水域和盐碱地总面积约达1.06亿hm²,既是重要盐类资源,也是值得引起重视的土地资源,随着"盐湖农业与盐碱农业"观念和养殖技术的不断发展,将传统农业由淡土耕地向盐土耕地扩展,可改善盐区环境、对世界人口膨胀、农产品不足等问题,为人类的食物供应获得更为广阔的来源.     

基于水资源承载力的黑河中游生态建设空间格局优化

以黑河中游为研究区, 基于系统动力学模型、灰色线性规划模型和Dyna-CLUES模型, 在揭示区域水资源承载力的基础上进行景观结构优化, 并通过耕地、林地和草地分布概率的博弈, 进行退耕还林区、退耕还草区和人工造林区的空间位置识别, 得到如下结果。到2020年, 在水资源满足生产发展、生活保障和生态优化的情景下, 黑河中游水资源可承载人口为144.16 万, 可承载工业增加值为79.73 亿元, 可承载耕地、林地和草地面积分别为3027.88, 953.535和3947.115 km²。以水资源承载能力为基本约束, 黑河中游景观最优结构为耕地2742.49 km², 林地 846.456 km², 草地2184.57 km², 水域170.671 km², 建设用地364.509 km², 未利用地13289.23 km²。生态建设空间分布格局较分散, 退耕还林区集中在高台、临泽和甘州绿洲边缘, 以期增强绿洲抵御风沙功能; 退耕还草区集中在山丹和肃南的海拔较高、坡度较大、水资源和耕作条件均较差的区域, 以期减轻区域水资源压力; 人工造林区集中在民乐和山丹两县的耕地外围, 以地势平坦、水资源条件相对较好的未利用地为主, 以期增强区域水源涵养、水土保持和防风固沙等功能。     

关中平原城市群水资源生态足迹时空变化和驱动效应研究

目的 基于水资源生态足迹模型,结合关中平原城市群人口、经济和水资源相关数据,探究关中平原城市群水资源生态足迹的时空变化及其驱动效应。方法 收集和整理2015-2021年研究区域各市(区)人口、经济和水资源相关数据,核算水资源生态足迹、承载力和生态盈余指标,分析其时空分布;并利用LMDI模型探究水资源生态足迹的驱动效应。结果与结论(1)2015-2021年关中平原城市群水资源生态足迹介于1 433.19万hm²～1 506.33万hm²之间,呈波动减小趋势,其中生产用水是生态足迹的最大账户(占比69.35%～77.98%)。(2)水资源生态承载力介于179.71万hm²～1 913.84万hm²之间,呈波动上升趋势,与降水量相关性显著(R²=0.630,p<0.01)。(3)区域内水资源长期处于生态赤字状态(仅2021年除外),区域内北部和东部城市水资源生态赤字问题严重,南部宝鸡和商洛等城市水资源生态不可持续性逐渐得到缓解。(4)人口和经济因素对水资源生态承载力为正向驱动,...     

基于人粮关系的信阳市耕地资源人口承载力研究

基于信阳市2004-2017年间耕地、人口、粮食产量等数据,运用土地资源承载力(LCC)及GM(1,1)灰色系统预测模型方法对信阳市耕地资源人口承载力进行统计预测分析.结果表明:(1)近十几年信阳市耕地资源承载力指数为0.704～0.987,总体处于粮食盈余状态.(2)信阳市在2020年、2025年和2030年三个预测年阶段的耕地资源人口承载力指数为0.739～0.744,总体处于粮食富裕状态.从人粮关系角度研究耕地资源的人口承载力状况,对保障粮食安全和区域可持续发展具有重要意义.     

基于碳汇木材复合经营目标的综合效益及影响因素分析

【目的】研究基于碳汇木材复合经营目标的最优森林管理,为提高森林综合效益提供理论依据。【方法】基于福建顺昌国有林场杉木和桉树经营成本数据,结合生长收获模型和碳储量模型,利用修正的Faustmann-Hartman模型,以社会效用最大的综合效益为决策目标,模拟分析营林成本、碳价格、木材价格和利率变动对杉木、桉树多效益经营下综合效益的影响。【结果】在当前营林成本和经营强度不变的情况下,多效益经营提升了综合效益,说明碳汇经营具有一定的投资效益。在营林成本变动(-40%~40%)范围内,随着营林成本的增加,杉木综合效益从40 402.33元/hm²下降到5 599.02元/hm²,桉树综合效益由51 521.61元/hm²下降到15 530.34元/hm²,两树种轮伐期均延长2 a。碳价格由0上升到500元/t时,杉木综合效益由21 423.52元/hm²上升到34 209.48元/hm²,最优轮伐期均为20 a;桉树综合效益从25 845.13元/hm²上升到92 644.11元/hm²,最优轮伐期由8 a下降至6 a。在木材价格变动(-20%~20%)范围内,随着木材价格的增加,杉木综合效益由4 545.44 元/hm²上升到41 117.14元/hm²,最优轮伐期缩短1 a;桉树综合效益由9 575.92元/hm²上升到56 470.14元/hm²,最优轮伐期缩短3 a;利率从1%上升到7%时,杉木综合效益由383 745.32元/hm²下降到890.14元/hm²,最优轮伐期缩短6 a;桉树综合效益由254 648.72元/hm²下降到16 728.99元/hm²,最优轮伐期缩短1 a。【结论】杉木、桉树的综合效益受碳价格和木材价格正向调节,受利率和营林成本的负向调节;杉木、桉树的综合效益对不同经济因素敏感性大小和顺序不同;在森林综合效益方面,桉树大于杉木,而在应对气候变化方面,杉木响应优于桉树。     

北京油松天然林和人工林乔木层生产力与气候因子的关系

以北京松山国家自然保护区内油松天然林和人工林为研究对象,根据冀北地区的油松生物量与胸径的关系,利用树木年轮宽度计算出过去33年中两种林分的生物量和生产力动态,并用当地的气候因子(温度与降雨)与生产力做相关分析,经多元逐步回归,得到了气候因子与生产力的回归方程。结果显示:①该地区油松天然林和人工林生物量分别从1980年的50.52 t/hm²和7.74 t/hm²增长到2013年的173.23 t/hm²和114.49 t/hm²,33 a中平均年净生产力分别为3.72 t/(hm²·a)和3.23 t/(hm²·a); ②气候分析表明两种林分乔木层生产力与气候因子均有密切关系:单月气候因子中上年8月温度、当年2月温度和当年6月降雨与油松天然林乔木层净生产力显著正相关; 当年5月降雨和当年1、2月温度与人工林显著正相关。研究表明,松山地区油松天然林乔木层生产力年际变化主要受5—7月降雨和年均气温的综合影响,人工林则更多受1—4月平均气温的影响。     

济宁市人均耕地警戒值测算

人口增长、经济发展、城市建设使有限的耕地资源日趋紧张,为有效保护有限的耕地资源,缓解人地矛盾,协调人地关系,非常必要进行人均耕地警戒值的研究.文章阐述了人均耕地警戒值的含义、测算的意义、测算方法与步骤,并在分析济宁市耕地利用现状的基础上测算了目标年的人均耕地警戒值.结果显示:2010年人均耕地预期保有量大于人均耕地警戒值,无警,2020年人均耕地预期保有量小于人均耕地警戒值,有警.最后对今后耕地资源的利用与保护提出相关对策和建议.以期为土地利用规划、土地资源合理利用与保护提供科学依据.     

无锡市小微湿地演变特征及影响因素分析

【目的】开展小微湿地时空演变特征及影响因素分析,可为湿地生态修复与保护提供数据基础和理论依据。【方法】基于2000、2010和2020年Landsat系列卫星影像,利用支持向量机分类等方法,提取无锡市小微湿地斑块信息,结合气象、土地利用等数据,对无锡市小微湿地的时空演变特征及其影响因素进行分析。【结果】(1)近20年来无锡市湿地总面积呈下降趋势,由2000年的17.8万hm²减少至2020年的10.4万hm²,其中小微湿地总面积从2000年的1.9万hm²减少到2020年的1.5万hm²。(2)从空间分布来看,无锡市小微湿地主要分布在宜兴市,其面积占无锡市湿地面积的40.0%;从湿地类型来看,以自然湿地为主,比例高达61.0%;无锡市小微湿地具有明显的季节变化特征,2020年季节性小微湿地占小微湿地总面积的比例高达73.8%。(3)无锡市小微湿地受自然因素及人类活动影响,其动态变化与气温、降水呈正相关;人类活动对小微湿地面积下降影响显著,湿地和其他地类间的转化加速了湿地面积萎缩。【结论】无锡市小微湿...     

基于CLUE-S模型的京津冀城市群土地利用变化时空模拟

针对京津冀城市群协同发展对土地利用的需求, 制定现状延续、粮食安全、保护自然和城市扩展4种土地利用策略。使用改进的柯布?道格拉斯效用函数, 量化土地利用策略对各土地利用类型需求的影响, 并利用CLUE-S模型模拟不同策略下京津冀城市群土地利用的时空特征。结果表明, 在不同土地利用策略下, 2020年各类土地利用类型的面积和空间格局与2010年有较大不同。现状延续策略以城镇持续扩张为特征, 建设用地增加2280 km²; 粮食安全策略下耕地面积显著增加, 共增加 3611.4 km², 但林地和草地等生态用地面积减少; 保护自然策略以耕地大量减少为代价, 共减少耕地3082.13 km², 但林地、草地和水域增加3726.4 km²; 在城市扩展策略下, 除建设用地大幅增加(增加3375 km²)外, 其他各类用地都呈现减少态势。在空间格局上, 各策略下土地利用类型的转化有显著的区域特征: 建设用地的增加和耕地的减少高度契合, 往往发生在原有城镇的周边地区; 生态用地的增加多出现在坝上高原以及燕山与太行山山地。在京津冀协同发展战略逐步实施的背景下, 研究结果可以为制定不同偏好的土地利用政策提供参考。     

基于耕地压力指数的粮食生产与粮食安全状况分析——以江西省南昌县为例

运用M in itab软件,在分析江西省南昌县1981年以来耕地、人口、粮食动态变化的基础上,得到了最小人均耕地面积和耕地压力指数的变化特点;运用统计分析方法对未来10年耕地、人口、粮食、最小人均耕地面积和耕地压力指数进行了预测。研究结果显示:1981年以来,虽然南昌县耕地总面积、人均耕地面积波动较为明显,但由于耕地生产率不断提高,粮食产量和人均占有量却在持续增加,最小人均耕地面积和耕地压力指数呈现降低的趋势。未来10年耕地压力指数有进一步降低趋势。由此可知,南昌县的耕地总量在未来时间段内可以满足正常的农业生产和发展的需求,但是只有依靠增加农业基础设施的投入和科技进步从而不断提高耕地生产率,才是减轻耕地压力、保证粮食安全生产的根本途径。     

依靠科技创新促进现代农业发展路径思考

1科技创新是促进现代农业发展的原动力 我国人口多,人均资源少,尤其是人均耕地和人均水资源量远远低于世界平均水平。随着人民物质文化生活水平的不断提高,对食物的需求逐步多样化、高质化,对粮食安全、农产品质量安全及生态环境安全提出了更高的要求。发展农产品的多元化、标准化,保障食物安全的关键在于依靠科技进步和创新。     

分子标记辅助选择使得宁春4号等大面积推广小麦品种获得白粉病抗性

 小麦是中国最主要的粮食作物,主要分布在秦岭、淮河以北,长城以南,包括河南、河北、山东、陕西、山西、江苏、四川、安徽、湖北、黑龙江、新疆、甘肃、内蒙和西藏等省区。常年播种面积2400多万hm²,产量1.2亿t以上。但是目前随着全球气候变暖、水肥施用量的逐增以及栽培密度的加大等,小麦病害的发生和流行逐年加重,严重影响了小麦产量和粮食安全生产^[1]。     

沼液施肥对滨海盐碱地土壤性状的影响

【目的】分析沼液对滨海盐碱土土壤性状的影响,以及改良土壤的生产应用效果。【方法】在江苏省东台市选择滨海盐碱土,设置了大田周年3茬沼液肥种植试验,沼液喷施和浇施总量分别为0(CK)、65、101、138、175、211和260 m³/hm²,并种植花椰菜以验证土壤性状改良效果。【结果】对滨海盐碱土壤施用适量的沼液(65～268 m³/hm²),土壤pH从8.45降至7.90左右,EC值也从478 μS/cm降至150 μS/cm左右,土壤有机质从1.5 g/kg升至约2.0 g/kg。土壤全氮和有效磷含量也得到较好保持或恢复。改良土壤上的花椰菜生长状况良好,与CK处理相比,花椰菜产量增加、品质提高:不同施用方式下,花椰菜产量存在差异,单茬浇施用量为每小区25.2 L(84 m³/hm²)时,产量最高可达29 236.5 kg/hm²; 单茬喷施用量为每小区31.2 L(104 m³/hm²)时,产量最高可达23 628.0 kg/hm²。另外,施用沼液后,对花椰菜可溶性糖和Vc含量提高具有明显促进作用。【结论】沼液可以改良滨海盐碱土壤性状,有助于降低土壤的pH和EC值,改善土壤的酸碱度,提高或恢复土壤的肥力。沼液可以代替常规肥料用于盐碱地花椰菜的生产,浇施沼液效果好于喷施,单茬沼液的理想施用量范围为84～104 m³/hm²。     

基于GIS的泰山风景名胜区生态敏感性评价及保护研究

旅游业迅速发展和景区的无节制开发,使得景区的生态环境、资源受到了威胁。通过对景区生态敏感性分析,提出相应措施来保护景区生态环境。本文以泰山风景名胜区为研究对象,运用地理信息系统和层次分析法的研究方法,选取9个因子进行生态敏感性单因子分析和综合分析。研究结果表明:泰山风景名胜区整体生态敏感性以中、高为主。不敏感区面积为855.75 hm²,占比8.08%;低敏感区面积为2 174.73 hm²,占比20.53%;中敏感区面积为2 933.13 hm²,占比27.68%;高敏感区所占面积最大,面积为3 093.86 hm²,占比29.20%;极敏感区所占面积为1 537.96 hm²,占比14.51%。通过量化分析得出各区域的分布特点及优化建议,并基于生态敏感性提出专项保护策略,研究结果可以为风景名胜区的生态保护和可持续发展提供依据。     

山地城市粮食安全对耕地多功能时空演变的响应研究——以重庆主城都市区为例

为促进山地城市的稳定可持续发展,以典型山地城市重庆主城都市区为研究区,解析区域粮食安全对耕地多功能时空演变的响应关系。研究借助GAZE、InVEST、GIS等模型,测算了2000—2020年研究区耕地的生产、生态、景观游憩和社会保障功能值,并利用热点分析法(Getis-Ord Gi*)分析了耕地各项功能在时空上的演变特征,然后利用Pearson秩次相关系数检验粮食安全对耕地多功能时空演变的响应关系。研究结果显示：1) 2000—2020年研究区耕地减少了5 677.76 km2,年均减少283.9 km2,从耕地各功能空间分布看,各功能空间分布有明显差异;2) 从耕地各功能热点区变化看,耕地生产、生态功能总体呈下降趋势,2000—2010年降幅较大总体在14%～22%,2010—2020年降幅减小总体在10%;社会保障功能呈先下降后缓慢上升的趋势;景观游憩功能总体呈上升趋势,升幅约为10%;3) 2000—2020年研究区粮食安全与耕地生产、生态以及社会保障功能协同发展,但耕地景观游憩功能的无序拓展对粮食安全造成不利影响。上述结果提示：为保障研究区粮食安全,需严守“耕地红线”,防止耕地过度转化;同时也需适当控制耕地景观游憩等“非农化”“非粮化”功能;在确保区域粮食安全前提下,提高山地城市的耕地利用率、提升耕地效益。     

淄博市粮食生产与耕地变化分析与预测

随着城市化进程的加快,淄博市耕地与粮食生产正面临严重威胁,分析与预测淄博市耕地变化与粮食生产状况,对实现社会可持续发展意义重大．采用最小人均耕地面积、耕地压力指数模型、回归分析方法和平滑预测法及Excel软件,在分析1990—2008年淄博市耕地、人口、粮食动态变化的基础上,对未来5年耕地、人口、粮食、最小人均耕地面积和耕地压力指数进行了预测．结果表明：1990年以来,虽然淄博市人均耕地面积持续减少,但由于耕地生产率不断提高,粮食总产量和人均粮食产量总体上呈增加趋势;未来5年,最小人均耕地面积和耕地压力指数将进一步降低．可见,依靠增加投入和科技进步从而不断提高耕地生产率,是减轻耕地压力、保证粮食安全生产的根本途径．