京冀平原区地块尺度农户耕地集约利用差异对比

为进行地块尺度耕地集约度的定量分析,该文选取北京市大兴区和河北省曲周县为对比研究区域,以全区域范围内的地块对应农户调研数据为基础,采取价值和实物2种形态的耕地利用集约度进行比较。研究结果表明：对于耕地利用集约度的价值形态,大兴区显著高于曲周县。大兴区地块的资本集约度平均值为9 797.30元hm2,曲周县为5 025.18元/ hm2;就价值集约度的构成来看,如果将农户家庭用工计入生产成本,劳动集约度所占比例较高,大兴区平均为67.03%,曲周县大于70%。对于实物形态的耕地利用集约度,大兴区也高于曲周县     

不同经济发展水平下的耕地利用集约度及其变化规律比较研究

选择北京市大兴区、河北省曲周县和内蒙古自治区武川县3个处于不同经济区位和发展水平下的典型区县,比较分析了3个地区2000～2004年的耕地利用集约度及其变化规律和种植结构.结果显示,3个地区耕地利用集约度水平次序同经济发展水平次序是一致的,依次为:大兴＞曲周＞武川.同时,相关性分析也表明地区经济发展水平同耕地利用集约度呈显著正相关,说明耕地利用集约度会随着经济的发展而增加.同时,集约度的内部构成会随着经济发展而变化,资金集约度的比重会逐渐上升,而劳动集约度比重会逐渐下降,体现了资金投入逐步替代劳动投入的趋势.另外,农业种植结构同耕地利用集约度关系也十分密切,以蔬菜瓜果为主的种植结构集约度会大于以大田作物为主的种植结构集约度.     

基于能值理论的中国耕地利用集约度时空变化分析

为揭示1990-2011年中国耕地利用集约度的时空变化特征,采用能值理论的研究方法,将耕地利用集约度分解为生产要素集约度和复种指数2个指标的乘积,剖析了中国农业机械、化肥、农药、农膜、劳动力等五大生产要素集约度和复种指数的时空变化规律。结果表明:1990-2011年,包括农业机械、化肥、农药和农膜4种生产要素的工业辅助能集约度呈线性增长趋势,而劳动集约度则呈现显著的线性下降趋势,1996年工业辅助能集约度在生产要素集约度中所占比例首次超过50%,表明20世纪90年代中期中国开始进入现代农业发展阶段;期间复种指数增长率为0.1794,其对于耕地利用集约度的提高起到了关键性作用;1996年劳动集约度高的主要是处于传统农业生产阶段中的西部农业省份,而工业辅助能集约度高的大都是初步或基本进入现代农业发展阶段的经济发展水平高或工业基础好的省份;1996-2008年,沿海经济发达区、西部地区和部分粮食主产区劳动集约度下降幅度较大而工业辅助能集约度上升幅度大;1996-2008年,复种指数下降是导致南方水稻主产区耕地利用集约度下降的主要原因,而绝大多数北方地区耕地利用集约度增长也主要是由于复种指数的增长。     

辽宁省耕地利用可持续集约化水平及其影响因素

  目的  耕地利用可持续集约化是缓解粮食安全问题、减轻环境压力的可行模式,为明晰粮食主产区辽宁省耕地利用的可持续集约化现状和潜力,开展水平测度及影响因素的探究。  方法  创新性地采用超效率SBM模型测度2000 ~ 2019年辽宁省耕地利用可持续集约度,并运用Tobit模型探究影响因子。  结果  ① 2000 ~ 2019年,耕地利用的可持续集约度波动特征明显,整体略有增加,耕地单产和灌溉废水量对可持续集约度的影响较大。② 规模效率相较于纯技术效率对可持续集约度的影响更显著,规模效益也一直处于递增状态,增加人力、物力等要素投入会在较长时间内对可持续集约度有显著地提升作用。③ 农村劳动力高中及以上文化水平、种植结构以及农业收入占农村常住居民人均可支配收入比例对耕地利用的可持续集约度有显著正向影响,耕地受灾率有显著负向影响。  结论  科学提升耕地单位产量、有效管控灌溉用水量对于辽宁省耕地利用可持续集约化水平的提升有明显作用,增加化肥、农药、地膜等物质投入的有效利用率、建立农业应急防护体系是助推可持续集约化的有效途径。     

基于县级面板数据的河南省耕地利用集约度区域差异及其影响因素

基于县级面板数据,揭示了1994—2008年河南省耕地利用集约度和各投入要素集约度的变化特征及其区域差异,并通过构建计量经济模型来分析河南省耕地利用集约度的影响因素。结果表明:(1)1994—2008年,河南省耕地利用集约度逐年上升,化肥、地膜、农药、农用机械动力、农用柴油的集约度不断提高,劳动力集约度在2000年达到顶点后逐年下降;(2)河南省耕地利用集约度的区域差异呈现波浪式的变化特征。其中劳动力投入的区域差异表现出明显的阶段性;(3)经济发展水平和农业产业政策对河南省耕地利用集约度变化产生显著的正向影响,人均耕地面积、农业生产资料价格指数负向影响明显。因此,河南省未来应更多关注化肥、农药投入增加可能带来了农业生态环境问题以及通过加大经济落后地区的农业扶持力度来全面实现河南省耕地的集约、高效利用。     

武汉城市圈耕地集约利用时空分异特征

为加强对武汉城市圈耕地集约利用时空变化规律的认识,该文从投入强度、利用程度和产出效益3个方面构建了包含10项指标的耕地集约利用评价指标体系;以县级单元作为基本分析尺度,运用全局主成分分析方法,对划分的35个评价单元2002－2009年间的耕地集约利用水平进行综合评价,分析武汉城市圈耕地集约利用的时空分异特征。结果表明：2002－2009年,随着资本投入和科技投入的波动性增长,武汉城市圈耕地集约水平呈现出"稳定上升-平稳发展-阶段下降-迅速上升"的变化过程,平均分值由58.40提高至61.62,整体保持了增长态势;受区域地貌特征、耕作条件的影响,武汉城市圈各地区耕地集约利用水平差异显著,集约度较高的区域主要分布于东西沿江平原一线,南北丘陵山区耕地集约度较低,总体呈现"中间高、两翼低"的空间分异格局;但随着城市圈整体集约度的提高,各地区间耕地利用集约度的差异正在逐步缩小并趋于稳定;研究期内,各地区耕地集约度变化呈现明显的空间分异特征,多数地区耕地集约度变化呈现波动上升趋势,但城市圈中心武汉市区及其周边部分地区,由于耕地产值的大幅下降,耕地集约度有所下降。该文为武汉城市圈耕地集约利用水平的提高提供了科学依据。     

浙江省耕地利用集约度时空变化及其影响因素

以浙江省为例,利用2002-2011年浙江省及2012年各市土地利用变更数据和社会经济发展数据,从耕地投入强度、耕地产出、耕地利用程度及耕地可持续状况4个角度出发,选取12项评价因子构成耕地利用集约度评价体系,运用功效系数法对浙江省耕地利用集约状况从横向和纵向两个方面进行了综合评价,并对浙江省耕地集约利用影响因素进行了研究。结果表明,浙江省耕地利用集约度水平时序变化明显,近10 a来呈现波动性增长;耕地利用集约度区域差异性明显,呈现北高南低的态势;其中社会经济发展水平、农业发展水平及政策性因素是引起耕地利用集约度变化的主要因素。     

丘陵山区地块尺度耕地社会稳定功能价值测算与提升

在构思地块尺度耕地社会稳定功能价值测算方法,测算调查水田、旱地地块社会稳定功能价值的基础上,识别耕地社会稳定功能价值影响机理,构建耕地社会稳定功能价值提升综合措施体系。结果表明:耕地质量总体较高的水田地块的社会稳定功能价值普遍高于旱地地块,耕地质量越高,越利于耕地社会稳定功能作用的发挥;大多数调查耕地地块社会稳定功能价值内部构成特征均表现为固定资产量所占比重 > 培肥投入折现值所占比重 > 收益损失折现值所占比重,要促进耕地社会稳定功能作用的发挥,关键在于提高决定耕地地块固定资产凝结量的耕地质量水平;3个村耕地社会稳定功能价值均受到耕地地块自然质量条件、水利设施条件、耕作便利性的影响制约,具有价值提升空间;耕地社会稳定功能价值提升应从增加耕地资源数量和提高耕地资源产出能力两个方面综合践行。     

基于CSLE模型的广西土壤侵蚀规律

广西是我国喀斯特地貌分布主要区域之一,水土流失危害严重,利用第一次全国水利普查水土保持专项数据,以实际侵蚀调查单元和侵蚀地块为基础,统计和分析了广西侵蚀地块不同土地利用情况和地形特点以及土壤侵蚀空间分布规律。结果表明:广西土地利用类型以为林地、耕地为主。整体地形崎岖,侵蚀地块破碎,平均坡长为35.60 m,平均坡度为18.49°。坡长、坡度空间分布规律基本一致,由西北向东南递减。随着坡度增加,各土地利用土壤侵蚀模数均呈先增大后减小的趋势,坡度临界值为25°～40°,坡长小于70 m时,土壤侵蚀模数随坡长增加不断增大,坡长对土壤侵蚀的影响稍大于坡度。广西土壤侵蚀强度以微度至轻度为主,各土地利用中耕地土壤侵蚀状况最严重,特别是15°以上的陡坡耕地对区域水土流失贡献最大。     

地块尺度的山区耕地精准提取方法

山地丘陵区域耕地资源稀缺,耕地碎片化现象严重,耕地地块细小狭窄且结构复杂,导致了地块级别的耕地信息难以快速、精准获取,阻碍了基于高分辨率遥感影像的精准数字农业服务在山地丘陵地区的应用。现有基于边缘检测/语义分割的耕地提取方法忽略了地块的结构化特征,对于狭长地块提取效果不佳,存在边界模糊问题。针对上述问题,该研究以西南山区湖南省邵东县为研究区,提出一种面向地块尺度的山区耕地遥感影像高精度提取方法。该研究模型主要有以下特征：1）将耕地边缘作为独立于耕地地块外的新类别,使得语义分割能够更好地区分耕地地块边缘和内部区域;2）级联语义分割网络和边缘检测网络,实现耕地边缘线特征和面特征的融合,使耕地边缘特征强化,提高耕地地块边缘检测精度;3）针对高分影像中耕地边缘像素远少于耕地内部像素问题,借助聚焦训练方法,使模型在训练过程中更加关注边缘像素,提高边缘检测精度。试验结果证明,该研究提出的方法在测试集上分类准确率和交并比分别为92.91%和82.84%,相比基准方法分别提升4.28%和8.01%。该研究所提取的耕地地块相比于现有方法更符合耕地的实际分布形态,为地块尺度的耕地信息精准提取提供了实用化方法。     

基于能值分析的蜜柚园生草模式生态经济效益评价

蜜柚是福建省平和县优势特色产业,目前面临发展困境。生草栽培是推动蜜柚绿色发展的重要途径,为科学评价蜜柚园生草模式的生态经济效益,本文应用能值分析法测评平和县五寨镇前岭村蜜柚园生草模式和蜜柚园清耕模式的能值自给率、能值投资率、净能值产出率、环境负载率、有效能产出率和能值反馈率。结果表明：2017-2018年蜜柚园生草模式、蜜柚园清耕模式的能值自给率均为0.003,能值投资率分别为339.291、295.763,净能值产出率均为1.003,环境负载率分别为0.348、0.321,有效能产出率为4.57E-7 J·sej^-1、2.90E-7 J·sej^-1,能值反馈率为0.002、0.000。与清耕模式相比,生草模式能值总投入下降9.21%,不可更新环境资源下降76.71%,购买能值比重大,显示更高的能值投资率;同时商品果能值提高1.00E+17 sej·hm^-2,能量产出提高4.60E+10 J·hm^-2,表现出更强的经济活力。劳动力能值投入占能值总投入70.45%~72.90%,其中采摘、日常管理、水肥施用比重大。生草模式在除草环节增加劳动力投入1.31E+16 sej·hm^-2,但通过减少农药施用、水肥施用和有机肥搬运节约劳动力,同时优化日常管理,生草模式总劳动力投入降低了3.30E+16 sej·hm^-2,基于能值的劳动生产率提高17.50%。生草模式使有机肥、劳动力等可更新资源购买量减少,环境负载率增加0.027。蜜柚园生草模式实现了柚树增产、柚农增收、蜜柚园增绿,为蜜柚产业供给侧结构性改革提供赋能路径。     

以沼气为纽带的生态村循环系统能值分析

为综合评价以自然村为依托建立的以沼气为纽带的生态村循环系统,该文以北京市顺义区北郎中村沼气为纽带的生态村循环系统（biogas-linked eco-village circulating system, BECS）为研究对象,基于能值流图和指标体系,对该系统从资源利用、环境安全与可持续性、经济生产效益以及自组织能力4个方面进行定量解析和综合评估,并与种养结合循环农业系统和"四位一体"系统2个典型不同规模的以沼气为纽带的生态系统进行比较。结果表明,以沼气为纽带的生态村循环系统更有利于资源和产业的合理规划配置,具有可更新资源投入比例高、系统内部物质循环利用率高、内部反馈能值大、对环境压力小、可持续性强、稳定性强等优势,其研究区单位面积产出经济价值为23.43元/a,有显著的经济效益,是一种具有良好综合效益的可持续发展的生态农业系统。该文为以沼气为纽带的生态村循环系统的推广提供了一定的科学参考。     

基于能值方法的成都平原农田生态系统秸秆循环利用模式研究

本文采用能值分析方法与理论,以成都平原"稻-麦"轮作农田生态系统不同秸秆循环利用模式为研究对象,通过系统定位试验与随机抽样调查,对农田生态系统常规施肥生产模式(CF)、秸秆直接还田生产模式(CFS)和食用菌菌废料还田生产模式(按物质投入量不同分为FR1、FR2和FR3)的能值投入产出进行比较。研究表明:CF和CFS模式不可更新能值投入比例较大,主要依附工业辅助能的投入;不同模式系统的总能值产出量依次为CFFR2CFSFR1FR3,与CF和CFS模式相比,FR1、FR2、FR3模式的产投比相对较大,FR2模式最大,其产投比为2.35。菌废料还田生产模式下农田生态系统有机能值占系统总能值比例较高,系统净能值产出率高,环境负载率较低,环境压力小,可持续发展性能较强,FR2菌废料还田生产模式是最适合成都平原的秸秆循环利用生产模式。     

黄土丘陵沟壑脆弱生态区耕地资源价值动态变化研究--以上黄试区为例

深化对耕地资源价值的认识,有助于实现耕地资源价值重建和耕地保护。本文以黄土丘陵沟壑区为研究对象,以宁夏回族自治区固原市原州区上黄试区为例,分析了耕地资源的价值体系,提出耕地资源经济产出价值、社会保障功能价值以及生态服务功能价值的估算方法,并对上黄试区1982年、2000年和2010年耕地资源价值进行了测算。结果表明:治理前(1982年),上黄试区耕地资源的价值较低,仅为4.37万元·hm-2 ,治理期(1982—2000年)和退耕期间(2001—2010年),上黄试区耕地资源价值有较快增长,两时期末的2000年和2010年分别达到24.13万元·hm-2 和56.47万元·hm-2 。其中耕地资源的经济产出价值增长最快,1982年仅为0.87万元·hm-2 ,2000年和2010年分别达到10.96万元·hm-2 和21.86万元·hm-2 ,耕地资源经济产出价值占耕地资源价值比重也由1982年的19.91%提升到2000年和2010年的45.41%和38.71%;其次是耕地资源社会保障价值,1982年耕地资源社会保障价值为2.11万元·hm-2 ,2000年和2010年分别达到8.37万元·hm-2 和25.00万元·hm-2 ;整个研究期间,耕地资源生态服务功能价值不断提升,1982年为1.39万元·hm-2 ,2000年和2010年分别达到4.81万元·hm-2 和9.62万元·hm-2 。不同时期耕地资源价值变化的影响因素不同,上黄试区综合生态经济治理期间(1982―2000年),科技因素对耕地资源价值提升起主导作用;而退耕期间(2001―2010年),政策因素对耕地资源价值提升起主导作用。为促进上黄试区耕地资源价值进一步提升,需要进一步对现有部分坡耕地实施退耕,提高耕地质量和集约化水平,实施农业节水工程建设等措施,提高耕地资源化配置水平。     

基于能值分析的奶牛产业园区循环发展模式评价

以沼气工程为纽带的循环农业模式是降低农业产业园区废弃物污染、提高资源利用率的有效方式。该研究构建了适合园区规模的循环农业模式能值评价指标体系,以河北省某典型奶牛产业园区为案例,将园区现行的利用全混式厌氧反应技术(Continuous Stirred Tank Reactor,CSTR)的湿法单相厌氧消化沼气工程,与湿法两相耦合厌氧消化、干法序批式厌氧消化、干法连续式厌氧消化3种不同沼气工程模式进行对比,运用能值理论及计算方法对以沼气工程为纽带的农业产业园循环模式进行了评价,选择最适宜园区发展的沼气工程模式。结果表明,该园区能值投入率为17.57,能值产出率为0.41,环境负载率0.33,可持续发展指数1.23,以CSTR湿法单相厌氧消化沼气工程为纽带的循环农业模式整体效益优于其他3种模式。研究对其他园区的循环农业模式评价和以沼气工程为纽带的循环农业发展具有借鉴意义。     

长汀县循环农业产业联盟模式能值分析

实施种养结合,将农牧生产废弃物利用并回流坡耕地和开展地力恢复是长汀县水土保持的重要内容.应用能值分析法分析2014年长汀县循环农业产业联盟和长汀县农业生态系统(对照)的净能值产出率、能值投资率、环境负载率和可持续发展指数,以及循环农业模式能量流动特征.结果表明:2014年循环农业产业联盟的净能值产出率、能值投资率、环境负载率和可持续发展指数分别为7.12、49.35、0.44和16.26.同期长汀县农业生态系统的净能值产出率、能值投资率、环境负载率和可持续发展指数分别为1.20、3.29、0.23和5.17.循环农业产业联盟净能值产出率和可持续发展指数分别高于当地农业生态系统5.92和11.09个单位,对当地农业发展具明显带动作用.提出了有关优化循环农业产业联盟的建议:1)控制牧业生产规模;2)扩大有机肥厂生产规模;3)引进更多的种植企业,参与循环产业联盟,利用沼液;4)增加科技投入,提高沼气和沼液利用率.通过项目引导构建循环农业产业联盟模式,分析循环农业模式能量流动特征,不仅有助于说明循环农业模式实施效果,也可为循环农业模式自身优化提供理论依据.     

基于CVM的耕地保护外部性估算与检验

为了科学评估耕地保护的外部性,在耕地利用效益体系重构和耕地保护外部性界定的基础上,基于条件价值评估法(CVM)构建了耕地保护外部性测度、分析和检验一体化的方法体系,并以河南省焦作市为研究区域进行了实证应用。研究结果表明:1耕地生态社会效益属于一种纯粹的、具有正外部性和私人(主要为农户)联合提供的混合类跨区域性公共物品,可以运用CVM等非市场价值评估法进行估算。2受访者的支付意愿较大程度地受社会经济发展水平的制约和影响,农户和城镇居民对耕地生态社会效益认知度的高低是造成城镇居民与农户支付率差异的重要影响因素。3基于CVM测算出的焦作市耕地整体外部性为1.91亿元·a-1,耕地保护外部性为993.7元·hm-2·a-1,该测算结果可作为耕地保护外部性补偿的最低标准。4CVM的有效性与可靠性检验是CVM理论、方法和实践内容的重要组成部分,可通过问卷设计优化、预调查、问卷内容修正、合理的询价方式、不同估算方法的对照分析、同一方法重复试验等手段进行有效性与可靠性检验;检验结果表明,CVM进行耕地保护外部性估算的可靠性和有效性较高。     

基于CVM的耕地保护外部性估算与检验

为了科学评估耕地保护的外部性, 在耕地利用效益体系重构和耕地保护外部性界定的基础上, 基于条件价值评估法(CVM)构建了耕地保护外部性测度、分析和检验一体化的方法体系, 并以河南省焦作市为研究区域进行了实证应用。研究结果表明: ①耕地生态社会效益属于一种纯粹的、具有正外部性和私人(主要为农户)联合提供的混合类跨区域性公共物品, 可以运用CVM等非市场价值评估法进行估算。②受访者的支付意愿较大程度地受社会经济发展水平的制约和影响, 农户和城镇居民对耕地生态社会效益认知度的高低是造成城镇居民与农户支付率差异的重要影响因素。③基于CVM测算出的焦作市耕地整体外部性为1.91亿元·a^-1, 耕地保护外部性为993.7元·hm^-2·a^-1, 该测算结果可作为耕地保护外部性补偿的最低标准。④CVM的有效性与可靠性检验是CVM理论、方法和实践内容的重要组成部分, 可通过问卷设计优化、预调查、问卷内容修正、合理的询价方式、不同估算方法的对照分析、同一方法重复试验等手段进行有效性与可靠性检验; 检验结果表明, CVM进行耕地保护外部性估算的可靠性和有效性较高。     

基于能值分析的农业园区循环经济发展评价研究

为促进农业循环园区降低资源消耗和减少污染,实现农业现代化的新要求,该文构建了农业园区循环经济系统能值评价指标体系,以西北某农业科技园区为例进行评价。结果表明:该园区经济发展程度整体较好,但二三产业发展较为薄弱;园区能值投资率为8.06,能值产出率为1.12,能值再利用率为29.27%,整体资源再利用程度偏低;园区环境负荷率为8.11,废弃物能值比为11.57%,废弃物利用率为69.61%,废弃物资源化利用程度有限;可持续发展指数为1.61,改进的可持续发展指数为3.42,生态效率指数为0.88,产业结构较为单一且不均衡。建议园区改善资源利用,优化产业结构,增加系统强度和生产效率。该研究对国内其他农业园区循环经济的发展评价也有借鉴意义。     

成都平原不同秸秆还田模式下稻麦轮作农田系统能值分析

[目的]探索成都平原高产条件下稻麦轮作农田系统适宜的秸秆还田模式,为区域秸秆资源的农业循环再利用和农田系统的可持续发展提供一定的实践指导与科学依据。[方法]在田间定位试验中,设置了常规施肥(CF)、秸秆半量还田(CFS1)、秸秆全量还田(CFS2)和秸秆1.5倍量还田(CFS3)4种施肥模式,应用能值分析方法探讨了不同农田系统的能值投入产出总量、结构及综合指标的变化。[结果](1)从能值结构看,较CF模式,秸秆还田模式降低了农田系统能值投入中工业辅助能的比重,增强了系统的自给能力,并提高了系统总能值产出;(2)从能值指标看,较CF模式,秸秆还田模式提高了农田系统的净能值产出率、能值投入率、能值反馈率、能值生产力和能值—劳动生产率,降低了环境负载率,有效提升了农田系统的可持续发展性能,增强了系统的发展潜力,其中CFS2和CFS3模式的养分物质内部循环利用率较高,环境负载率较小,有利于农田系统的持续、高效运行。[结论]CFS2和CFS3模式是成都平原稻麦轮作农田较优的秸秆还田生产模式。