我国粮食主产区耕地复种指数变化特征与潜力分析

为了解粮食主产区耕地复种指数变化特征与潜力,进一步挖掘粮食主产区的生产能力,稳定全国粮食安全大局,利用1979-2008年统计资料,对我国粮食主产区耕地面积、农作物总播种面积、粮食播种面积进行分析,并采用最大复种指数与热量、水资源之间的定量化关系模型,分析粮食主产区的复种指数理论潜力和可挖掘潜力.结果表明:1979-2008年期间我国粮食主产区耕地面积减少,农作物播种面积增加,粮食总产量与单产攀升,粮食总产量占全国比重升高,耕地复种指数东北区、黄淮海区上升,长江中下游地区下降.以2008年的耕地复种指数为参照,东北区、黄淮海区、长江中下游区理论可挖掘潜力分别为28%、48%、94%.     

西南地区耕地复种指数变化特征和发展潜力分析

耕地复种指数是耕地利用集约程度的一个量化指标。基于1978～2007年统计资料,对西南地区耕地面积、农作物总播种面积、粮食播种面积和耕地复种指数的变化特征进行了分析,并采用最大复种指数与热量、水资源之间的定量化关系模型计算分析了该地区的复种指数理论潜力和可挖掘潜力。结果表明:1978年以来西南地区耕地面积不断下降,农作物总播种面积总体上呈上升态势,耕地复种指数也在缓慢上升。与此同时,西南地区粮食播种面积总体上在减少,粮食播种面积占农作物总播种面积的比重也不断减少。在现有基础上西南地区复种指数可挖掘潜力为36.1%,其中最大的是云南,其次是广西、四川、重庆和贵州,分别为45.2%、44.0%、42.0%、40.4%和25.0%。加强农业基础设施建设,提高农业机械化水平,发展多样化立体种植模式,是提高西南地区耕地复种指数的有效措施。     

西藏主要农区耕地复种指数变化特征与潜力分析

为进一步挖掘西藏主要农区的生产能力,稳定全区粮食安全大局,开展西藏主要农区耕地复种指数变化特征与潜力的研究。通过查阅西藏近25年来的耕地面积、农作物播种面积、粮食播种面积以及粮食总产量等统计数据并对其分析得出,1992—2017年间,西藏主要农区耕地面积和农作物播种面积呈增加趋势,粮食总产量与单产攀升,粮食总产量占全区粮食总产量的比例和粮食作物播种面积占全区农作物播种面积的比例均减小;西藏主要农区耕地平均复种指数从1997年的97.26%增加至2017年的102.41%,拉萨市耕地复种指数增加明显。     

2007-2018年文山州耕地压力的变化特征

[目的]探明2007-2018年文山州人口及耕地面积的变化特征,分析区域耕地压力的变化及其主要影响因子,为文山州粮食安全水平保障及耕地的恢复与保护提供理论基础.[方法]采用2007-2018年文山州耕地面积、粮食播种面积、农作物播种总面积等数据,基于最小耕地面积法构建耕地压力指数计算模型,测算20072018年文山州耕...     

中国耕地资源与粮食增产潜力分析

【目的】分析未来中国耕地数量和粮食增产潜力,为国家粮食安全决策提供参考。【方法】以1980/1996-2013年耕地面积和粮食生产系列数据为样本,应用时间序列预测方法,基于中国第二次全国土地调查结果,预测2020年全国耕地面积、耕地复种指数、粮食作物与非粮食作物面积比、粮食作物种植结构,并从“高产示范区单产水平”、“品种区试单产水平”、趋势单产等多视角分析未来全国粮食增产潜力。【结果】到2020年,全国耕地面积为1.32×10⁸ hm²,粮食作物与非粮食作物面积占比为66﹕34,粮食作物播种面积为1.12×10⁸ hm²;从“高产示范区单产水平”看全国粮食总产有68.9%的增产潜力,从“品种区试单产水平”看全国粮食总产有35.5%的增产潜力,从趋势单产看2020年全国粮食总产潜力为6.34×10⁸-6.53×10⁸ t,与2013年相比增产5.3%-8.5%。【结论】未来中国耕地面积和粮食作物播种面积呈小幅减少之势,但在粮食作物单产不断提高的拉动下,未来中国粮食总生产能力继续呈上升之势。     

基于县域单元的江西省复种指数时空格局分析

复种是一种集约化程度较高的种植方式,复种指数是耕作制度研究中衡量耕地资源集约化利用程度的基础性指标。在分析1978-2011年江西省耕地面积、播种面积、耕地复种指数演变的基础上,结合探索性空间数据分析(ESDA)与GIS技术,以县域为单元,探讨江西省复种指数的空间格局和演变规律。结果显示:江西省的耕地面积、粮食播种面积、耕地复种指数均呈现出下降的态势;复种指数的空间结构1980年和2010年呈中间集中型分布,集中于181%-220%和221%-250% 2个级别,1990年和2000年的复种指数集中在221%-250%和251%-300% 2个级别;1980年、1990年、2000年和2010年,位于高高(HH)和低低(LL)象限的县域总数分别为65个、68个、60个和65个县,占总数的71.43%、74.73%、65.93%和71.43%,局部空间集聚显著,有强烈的空间相关性,高复种指数主要集中在赣东部地区和赣北部地区,低复种指数主要集中在赣南地区。     

基于灰色关联的安徽省耕地资源利用效率影响因素分析

在四阶段DEA-Tobit的基础上,以耕地资源利用效率值为参考序列,以选取的2015年安徽省16市的耕地资源利用效率影响因素为比较序列,运用灰色关联模型和主成分分析法,分析各耕地资源利用效率影响因素与耕地资源利用效率的关联度和主要因素贡献率。结果表明,各影响因素对耕地资源利用效率的影响顺序为农业劳动人数有效灌溉率年末耕地面积耕地复种指数人均耕地面积主要农作物播种面积农业化肥施用量农药使用量农业机械总动力人均GDP。主成分分析法中内因占权重最大,贡献率为62.763%,外因贡献率为17.797%,全部因素对问题的解释程度为80.559%。其中内因中的影响顺序为劳动力投入土地投入资本投入,外因中耕地的自然环境影响大于人文经济的环境影响。     

基于AHP的中原地区耕地预警实证研究——以新郑市为例

为及时发现并排除中原农区耕地警情,实现耕地的可持续利用,迫切需要建立一套全面、科学,客观的耕地预警指标体系和预警方法.鉴此,以层次分析法(AHP)为基础确定耕地预警指标体系,主要预警指标有人均耕地面积、耕地面积增长率、灌溉保证率、农业GDP增长率、粮食单产、粮食作物占作物总播种面积比率、农作物总播种面积增长率、城镇化率...     

乌昌经济区耕地保护实施效果评价

以耕地保护为目标层;耕地数量、耕地质量、可持续发展为准则层;耕地数量变化、人均耕地面积、复种指数、粮食总产量、粮食单产、人均粮食保障系数、单位机械动力投入量等为指标层,构建了一套多层次评价指标体系;并综合运用专家打分法和因子分析法确定了各指标的权重。将1996-2007年乌昌经济区的耕地面积、粮食产出、经济发展等数据标准化后,建立了乌昌经济区耕地集约利用总体评价模型,从综合耕地数量、耕地质量、可持续发展3方面分析了乌昌经济区耕地保护政策的总体实施效果。结果表明,乌昌经济区的耕地保护实施效果总体来说不断向好的方向发展,但在2000-2003年存在一定的波动性,2004年至今处于稳步上升阶段,2007年为最大值0.779,1996年为最小值0.242,1996-2007年的平均得分为0.454;耕地保护工作从最早的严格控制耕地数量,然后关注耕地质量,再逐步过渡到耕地可持续利用上来。     

耕地利用视角下全国粮食生产时空特征演变

为综合考虑耕地数量及各项因素对粮食生产的影响,基于对数平均迪式分解方法(LMDI)将影响粮食产量的因素分解为耕地面积、复种指数、种植结构和粮食单产四大因素,研究1996—2016年其对全国粮食产量变化的作用机制。结果表明:1)我国耕地数量持续减少,空间上呈现南部地区减少、北部地区增加的趋势,导致全国粮食产能重心北移。2)粮食单产、复种指数这些技术因素均是促进因素,其中单产提高对总产量提升贡献最大;期间耕地面积下降与种植结构调整则是粮食产量的抑制因素。研究认为,城市化过程中耕地面积减少不可避免,保证粮食安全不但需要严格保护耕地,而且必须强化"藏粮于技"战略实施,不断提高粮食单产与复种指数,以稳定与优化粮食生产。     

长江上游流域土地利用对面源污染影响及其差异

基于遥感与地理信息系统技术,对比分析了长江上游流域2000—2006年土地利用变化;利用输出系数模型,计算了土地利用引起的面源污染负荷,并从面源污染TN和TP负荷量、负荷强度和不同来源等角度,综合分析得出长江上游流域土地利用变化对面源污染影响及其差异。2000—2006年,长江上游流域耕地面积减少约1.10×104km2,林地面积增加约1.10×104km2,其他土地利用变化很小,表明西部大开发以来,天然林资源保护、长江防护林和退耕还林等工程实施效果明显。长江上游流域土地利用造成的TN和TP负荷量2000年分别为114.14×104t和3.39×104t,2006年分别为111.21×104t和3.31×104t。四川省西北部雅砻江中游流域、大渡河上游流域、岷江上游流域和贵州省北部乌江中游流域,2000—2006年面源TN和TP负荷显著减少。     

我国主要粮食作物秸秆还田替代化学氮肥潜力

基于最新农业统计资料和文献数据,分析了2013—2017年我国不同省份和不同农区主要粮食作物秸秆氮养分资源量及还田当季替代化学氮肥的潜力,为秸秆还田条件下的化学氮肥替代和减施提供科学依据。结果表明,我国主要粮食作物种植区域水稻、小麦和玉米秸秆年均产量分别为2.3亿、1.7亿t和3.9亿t,所含氮养分资源量分别为209万、108万t和356万t。三大粮食作物秸秆氮养分资源主要分布在华北、长江中下游和东北农区,分别占全国总量的31.6%、25.4%和24.2%。其中,水稻秸秆氮养分资源主要分布在长江中下游农区(120.9万t);小麦秸秆氮养分资源主要分布在华北农区(66.6万t),玉米秸秆氮养分资源集中分布于华北农区(142.1万t)和东北农区(132.5万t)。水稻秸秆还田化学氮肥可替代量较大的省份为江苏、湖北、浙江、湖南、辽宁和安徽,为34.6～46.5 kg·hm(~-2);小麦秸秆还田化学氮肥可替代量较大的省份为河南、河北、山东、安徽、江苏和新疆,为22.2～27.4kg·hm(~-2);玉米秸秆还田化学氮肥可替代量较大的省份有吉林、辽宁、内蒙古、宁夏、黑龙江、山东、江苏、新疆、湖南和安徽,为54.3～70.7 kg·hm(~-2)。在秸秆全量还田的情况下,我国水稻、小麦和玉米秸秆还田当季化学氮肥可替代总量分别为99万、54万t和192万t,化学氮肥可替代量分别为33.6、23.4 kg·hm(~-2)和51.2 kg·hm(~-2)。我国主要粮食作物秸秆氮养分资源量巨大,在秸秆还田化学氮肥替代潜力较大的地区,合理利用秸秆氮养分资源是实现化学氮肥减量的重要途径。     

我国主要麦区主栽高产品种产量差异及其与 产量构成和氮磷钾吸收利用的关系

【目的】明确主栽高产品种产量差异与产量构成、氮磷钾吸收利用的关系,对于通过选育优良品种,进一步优化养分管理和栽培措施,缩小产量差,以指导我国主要麦区小麦的高产优质生产。【方法】于2016—2017年度在我国黄淮北片、黄淮南片和长江中下游3个主要冬麦区进行田间试验,种植各麦区主栽高产品种,研究高产小麦品种产量差异及其与干物质累积、产量构成和氮磷钾吸收利用之间的关系。【结果】黄淮北片、黄淮南片和长江中下游麦区籽粒产量均存在较大差异,分别介于7 751—8 702 kg·hm ^-2、7 302—8 413 kg·hm ^-2、5 554—到6 294 kg·hm ^-2。各麦区品种高产的原因不同,黄淮北片麦区,高产品种具有高的地上部生物量和收获指数,穗数也是高产的原因;黄淮南片麦区高的收获指数和穗粒数是高产的关键;长江中下游麦区高产的主要原因是高的收获指数和千粒重。黄淮北片麦区,高产品种有低的籽粒含氮量和需氮量以及高的氮生理效率;黄淮南片麦区,高产品种茎叶含磷量和需磷量较低,但磷生理效率和茎叶含钾量较高;长江中下游麦区,高产品种的籽粒含钾量低,籽粒含磷量和茎叶含磷钾量高,地上部氮磷吸收量高,磷生理效率低于而需磷量高于对照品种。【结论】总体来看,黄淮北片麦区鲁原118、黄淮南片濮麦168、长江中下游麦区华麦7号等具有较好的产量表现;在我国主要麦区,地上部生物量和收获指数仍是高产的关键,同时提高地上部养分吸收利用和养分收获指数,才能提高生理效率,降低养分需求量,实现小麦高产优质。     

甘蓝型优质油菜籽粒含油量和千粒质量相关性分析

检测了2004—2005年国家油菜区域试验8个区的甘蓝型油菜品种(系)的籽粒含油量与千粒质量,并进行相关性分析,结果表明,长江上游区(1,2组)、长江中游区(A,B,R组)、黄淮区和长江下游区(C,D组)共计8个区的甘蓝型油菜品种(系)的籽粒含油量与千粒质量的相关系数分别为-0.011 3,0.357 9,-0.268 4,0.194 6,0.150 0,0.523 0,-0.326 6和0.205 3,即除了黄淮区的油菜籽粒含油量与千粒质量呈中度相关外,其它7个区都呈弱度相关或基本无相关性。     

基于灰色-BP神经网络模型的多情景交通用地需求预测——以长江中游城市群为例

为探索科学预测区域交通用地需求的合理途径,指导国土空间规划编制中交通用地规模的划定,拟通过灰色-BP神经网络模型识别主要社会经济影响因素,以长江中游城市群为例,在预测其远景交通用地需求规模的同时,基于城市群发展的阶段特征选取典型城市群样本设置3类情景,对不同情景下的交通用地需求分别进行预测。结果表明:1)城镇化水平、产业结构高度化程度和劳动力资源禀赋是当前影响长江中游城市群交通用地需求的主要社会经济因素。2)通过系统仿真试验对比不同方法的交通用地需求预测结果,可以发现基于灰色-BP神经网络模型的预测方法精度较高,误差较小,该预测方法对于区域交通用地规模的预测具有一定的适用性。预测得到的长江中游城市群2020和2030年交通用地需求分别为31.22万和49.07万hm2。3)不同情景下长江中游城市群交通用地需求预测结果存在明显差异,底线情景可作为划定交通用地规模的底限,一般情景可作为基准,极限情景可作为红线,长江中游城市群交通用地合理规模应以基准为参考,介于底线和红线之间。     

2000～2007年夏季长江中下游地区降水分析

利用我国长江中下游地区30个站2000-2007年的夏季（6-8月）降水资料,对长江流域夏季降水的时空分布进行了分析。结果表明,长江中下游地区的夏季降水分布主要有北部型（2005、2007年）、南部型（2001、2003年）、中间型（2000、2004、2006年）以及整体型（2002年）4种。夏季降水与东亚大气环流的相关分析表明,长江流域地区的降水与高低空环流异常有明显的关系,即对流层中上层中高纬地区环流经向度加大,低纬地区副热带高压异常偏南,且中心或脊线稳定地维持在30°N以南,长江流域的降水就明显偏多。该研究对今后长江流域降水天气的诊断预测有较好的指导意义。     

长江流域农业主产区农村人均耕地经营规模时空变化研究

分析了2000～2009年长江流域农业主产区农村人均耕地经营规模变化,结果表明,时间维度上,农村人均耕地经营规模以2004年为分界点,2004年之前农村人均耕地经营规模变化差异大,且多不稳定;2004年之后其变化趋于一致,且较稳定。空间维度上,与2000～2003年相比,2004～2009年人均耕地经营规模增加的省市明显增多,且增加的省市多位于长江中上游地区,下游除安徽省增加外,其他省市继续减少。研究区人均耕地经营规模与农村人口比重表现为正反2种比例关系,10个省市人均耕地经营规模随农村人口比重的变化呈现3种变化趋势。短期内,人均耕地经营规模将延续现有的发展趋势,但其增加或减少的速率会放缓。     

长江中下游小麦品种籽粒品质对氮素的敏感性分析

[目的]研究长江中下游麦区小麦品种品质性状对氮素的敏感性,为优质弱筋专用小麦生产及品质育种提供参考.[方法]以长江中下游麦区105个小麦品种为试验材料,进行低氮(纯氮120 kg/ha)和高氮(纯氮280 kg/ha)2个施氮水平的田间试验,测定不同品种籽粒品质相关指标,并依据籽粒蛋白质含量进行氮肥敏感性分析.[结果]长江中下游麦区小麦籽粒品质性状在不同品种和施氮量间均存在极显著差异(P<0.01,下同),具有较高的遗传多样性.高氮处理下,籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和面团稳定时间显著提高,沉降值、千粒重和籽粒硬度等品质指标也有增加趋势.不同品质性状间的相关性分析结果表明,籽粒蛋白质含量与湿面筋含量和面团稳定时间呈极显著正相关,相关系数均在0.5000以上.根据籽粒品质性状对氮素的敏感性程度,可将长江中下游地区的小麦品种分为氮敏感型(34个)、氮迟钝型(25个)和中间型(46个)三大类.15个生产应用弱筋小麦品种籽粒蛋白质含量在不同施氮量下的效应分析结果表明,主要弱筋小麦品种在低氮条件下均可达到GB/T 17893-1999《优质小麦弱筋小麦》的标准,其中宁麦9和扬麦15籽粒蛋白质含量对不同施氮量具有较好的稳定性,宁麦13、鄂麦520、扬麦9号和宁麦20等品种对氮素较敏感.[结论]根据不同小麦品种籽粒品质对氮素的敏感性差异,生产上应合理控制氮肥用量,以达到品质与产量的协调和平衡.     

面向SDGs的黄河中下游土地可持续发展水平测度及障碍诊断

为探究土地可持续发展演变规律,面向全球可持续发展目标构建土地可持续发展评价指标体系,以黄河中下游为研究对象,运用加权TOPSIS法和障碍度模型,揭示黄河中下游地区土地可持续发展的时空演变特征及主要障碍因素。结果表明:1)2005—2018年黄河中下游地区土地可持续发展水平呈上升趋势,得分由0.371提升至0.735;2)土地可持续发展具有明显的空间差异,东部区域土地可持续发展水平提升较快;3)土地可持续发展障碍因子呈动态变化,地均工业二氧化硫排放量与单位耕地面积化肥施用量是其主要障碍因素。因此,生态环境对土地可持续发展制约作用仍相对较高,未来应重点关注以实现黄河中下游地区高质量发展。     

长江中游春播与夏播玉米籽粒脱水及机收质量差异分析

【目的】明确长江中游春播与夏播玉米机收质量、籽粒脱水的差异及其影响因素,为长江中游两熟制玉米机械化收获配套种植模式及农艺措施的优化提供参考依据。【方法】于2019年在长江中游（湖北省荆门市）选用3个当地的主栽玉米品种［登海618（DH618）、迪卡653（DK653）和豫单9953（YD9953）］,设春播和夏播2个播种季,于生理成熟期（T1）、生理成熟后7 d（T2）及生理成熟后14 d（T3）分期进行籽粒机械收获,比较分析春播与夏播玉米的产量、籽粒脱水动态、机收质量及其对延迟收获的响应差异,并通过回归分析研究机收籽粒破碎率的主要影响因子及籽粒脱水与吐丝后活动积温（GDD_≥10℃）的关系。【结果】春播与夏播玉米生长期间气象条件差异明显,春播玉米较夏播玉米生育期长、干物质积累多,3个品种的春播产量显著高于夏播产量（P<0.05,下同）,平均提高64.6%。春播与夏播玉米的机收含杂率均低于3.00%,但机收籽粒破碎率与损失率偏高,是影响机收质量的主要原因。春播玉米收获时的籽粒含水量（15.7%～35.5%）高于夏播玉米（14.6%～21.5%）,且均随收获期延迟而明显下降。春播玉米机收籽粒破碎率随籽粒含水量的增加而呈直线升高趋势（R2=0.543,P=0.024）,夏播玉米机收籽粒破碎率与籽粒含水量则呈二次曲线关系（R2=0.509,P=0.118）。春播玉米的籽粒体积（0.27～0.36 cm3/粒）明显大于夏播玉米（0.19～0.32 cm3/粒）,玉米籽粒体积与机收籽粒破碎率存在显著的负二次曲线关系（R2=0.452,P=0.009）。春播与夏播玉米的籽粒含水量与GDD_≥10℃呈显著的Logistic曲线关系,不同播种季玉米籽粒脱水速率对GDD_≥10℃的响应也存在明显差异,籽粒水分下降至相同水平时,春播玉米所需的GDD_≥10℃均高于夏播玉米。【结论】长江中游春播与夏播玉米生长及收获期间的气象条件差异导致其机收产量、机收质量及籽粒脱水过程存在明显差异。与夏播玉米相比,春播玉米生育期更长,生物产量较高,机收籽粒破碎率较低,但二者的机收损失率相当。在长江中游延迟收获对夏播玉米机收质量影响不明显,但延迟7 d收获可有效降低春播玉米机收籽粒破碎率与机收损失率。