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。     

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.     

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。     

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。     

耕地压力评价模型的建立及应用

提出标准人均耕地面积的概念。利用标准人均耕地面积这一指标对华北平原的安阳市1995~2005年耕地压力进行分析、评价。结果表明,该市耕地压力总的趋势逐渐减轻。分析了这一指标在耕地压力评价运用中的优点和存在的不足。图3,表1,参19。     

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。     

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。     

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。     

基于粮食安全和GM（1，1）模型的耕地保有量研究——以甘肃省天水市为例

耕地保有量预测是土地利用总体规划的重要内容。以甘肃天水市为例,根据1996—2005年土地利用变更数据及人口、粮食统计数据,综合利用基于粮食安全出发的粮食需求法和GM（1,1）模型的数学方法两种方法来确定耕地保有量,并将所得结果相互验证、对比分析,以提高预测可信度。结果表明：天水市2010年和2020年的耕地保有量为508781hm2和463588hm2。图2,表4,参11。     

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。     

基于熵权TOPSIS模型的天水市土地利用结构合理性评判

利用天水市1996—2007年土地利用变化调查数据,采用熵权TOPSIS方法对天水市土地利用结构的合理性进行了综合评价。结果表明：①1996—2007年期间天水市土地利用结构合理度总体上较高,均在90％以上,在时间上的变化呈波动趋势,并且可以明显地分为3个变化阶段。②不同土地利用类型的变化对土地利用结构的合理性影响不同,居民点及工矿用地、牧草地、交通用地与土地利用结构合理度的关联度最高。③控制交通用地和居民点及工矿用地的过快增长,严格保护水域,调整牧草地的比例,对优化天水市土地利用结构具有决定性的作用。④该方法计算简便,思路清晰,结果令人满意。适合于土地利用结构合理度评价。图2,表4,参9。     

基于耗散结构理论的耕地系统生产能力评价——以且末县为例

以耗散结构理论和熵值原理为基础,对且末县耕地系统生产能力进行评价。利用现有的相关数据,建立且末县耕地系统生产能力评价指标体系,对指标体系的熵值进行计算。通过观察耕地生产熵、外界投入熵和生产能力总熵的发展变化,分析该县耕地系统在1985—2005年间的发展状态演化;计算各指标的权重值,分析耕地系统内部各要素与系统生产能力发展之间的关系,并确定影响耕地系统生产能力发展的序参量。结果表明：①且末县耕地系统21a间的总熵呈现出下降趋势。说明该县耕地生产能力不断提升,耕地系统远离平衡态,并向更加稳定的、繁荣的方向发展;②通过计算生产能力评价指标的权重,得出的序参量对生产能力提高具有更重要的作用;③实例证明,耗散结构理论与熵值原理用于耕地系统生产能力评价是可行的,得到的结果表明选取的各指标能够反映且末县耕地系统的整体发展状况,与实际情况较为吻合。图1,表2,参18。     

苏州市耕地数量动态变化及驱动力分析

基于近30a的统计资料和近10a来土地详查与变更数据,分析苏州市耕地数量变化的动态过程及其空间差异,并通过主成分分析初步探讨了耕地数量变化的主要驱动因子。研究表明:苏州市耕地数量呈现明显的波动减少趋势,耕地变化的区域差异显著;人口增长、工业化、第三产业发展等社会经济因素是引起耕地变化的内在决定性因子,农业技术进步、经济利益驱动等因素是影响耕地数量变化外部驱动因子。图4,表3,参5。     

阜康市绿洲耕地变化与人口关系研究

以新疆干旱区中等城市——阜康市为研究区,采用1949～2005年的统计资料,运用Statistica 6．0统计软件,对其绿洲耕地的时空变化以及人口变化进行定量分析,得出50多年来人口对阜康市绿洲耕地数量和质量的影响。鉴于该绿洲的发展现状,提出了解决人地矛盾的对策和建议：控制人口总量、有效地保护耕地、提高耕地的利用效益、努力保护和节约使用水资源、提高土地的开发整理潜力等措施来减轻人口因子给耕地变化带来的影响。充分体现严格保护耕地、增加农业投入、促进农业科技进步、增强农业综合生产能力。图2,表1,参13。     

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.     

微山县耕地变化驱动力研究

根据济宁市微山县1990~2004年的相关统计数据,利用灰色关联分析方法确定了影响耕地面积变化的驱动因子,并对其最大驱动力进行了分析。结果表明:微山县耕地面积变化与农业总产值在工农总产值中的比例关联系数最大,达到0.815 85,其次为粮食单产、农作物播种面积、全社会固定资产投资完成额、GDP、城市化水平、公路客运量和社会消费品零售总额。最后通过其15a间的耕地面积变化数据,建立了耕地面积灰色GM(1,1)预测模型,平均相对误差为2.89%,精度较高,可以用于后期的耕地面积变化预测。