基于农用地分等的粮食生产能力田间质量限制研究

农用地自然质量分能否正确反映耕地田间质量因素对粮食生产能力的作用,是农用地分等成果应用于粮食生产能力核算的关键问题。据此,该文依据天津市农用地分等成果,从自然质量等指数的计算过程出发,将自然质量分视为田间质量限制系数,应用回归分析的方法,探讨了耕地田间质量因素对粮食产量形成的影响,从而为农用地分等成果应用于区域粮食生产能力的核算提供思路。研究得到了以下结论:农用地自然质量等指数与标准粮的相关关系显著,农用地分等成果正确地反映了耕地质量及其粮食生产能力;自然质量分与标准粮产量的相关关系较差,但自然质量分的高低总体上与粮食产量呈正相关,即田间质量限制系数起到了耕地田间质量因素对作物产量的正确"限制"作用;但须设置控制性田间试验,才能在机理上建立各田间质量因子与产量的定量化模型,从而使得耕地质量评价指标体系更精准。     

东北粮食主产区耕地资源变化驱动机制及其对粮食产量的影响

以东北粮食主产区巴彦县为研究区,以3S技术为手段,运用Logistic模型识别研究区耕地资源变化驱动因子,采用单因素指标法及通径分析法,探讨了单因子及复合因子对研究区粮食产量的影响。结果表明:(1)研究区耕地资源变化驱动因子主要为坡度、土壤类型、地均GDP等8个敏感性因子,且每个驱动因子对耕地资源变化的驱动机制各不相同;(2)单一驱动因子指标分级变化会引起粮食产量的改变,变化最大值为土壤有机质含量在1—2级间的改变,最小值为政策法规在2—3级间的改变;(3)复合因子对粮食产量主要表现为耕地资源变化驱动因子复合总效应每改变0.1,粮食产量的变化值约在950kg/hm2。耕地资源变化的单因子及复合因子对粮食产量均产生较大影响,粮食生产能力的提高应根据驱动因子的不同特征制定具体措施。     

基于农用地分等成果的陕西周至县耕地粮食生产能力测算

为了充分利用农用地分等成果合理测算耕地产能,该文提出了基于农用地分等成果的耕地粮食生产能力体系,并对不同层次的生产潜力的测算方法进行了探讨,认为基于农用地分等成果的耕地粮食生产能力测算要充分利用农用地分等成果;耕地粮食生产能力体系包括自然生产潜力、利用生产潜力及现实生产能力3个方面;农用地分等的自然质量等级指数与利用等级指数本质上就是2个不同的生产潜力,分别代表了2种不同情况下潜在的单位面积产量。用分等单元的面积分别乘以该分等单元的自然质量等级指数和利用等级指数,可得到该分等单元相应的生产潜力。把全县所有分等单元的生产潜力相加就得到全县相应的生产潜力。通过理论分析及各种模型的实际模拟,采用Logistic模型对现实生产能力进行测算效果较好。结果表明,周至县耕地自然生产潜力为176.778×104t,利用生产潜力105.0×104t,现实生产能力为54.637×104t。     

农田投入在不同自然质量耕地上的响应分析

为揭示农田投入对不同质量耕地粮食产量及经济效益的影响,以太行山北段冀中山前平原冬小麦、夏玉米一年两熟区为例,运用农用地分等成果,借助因素组合、假设检验及回归分析等方法对农田投入在不同质量耕地上的响应程度进行分析.结果显示:同一因素组合类型耕地,投入较低时,科学合理地增加农田投入,可提高粮食产量;科学合理的农田投入可使研究区自然质量较差耕地达到高产目的:产投效益最大值和粮食产量最大值之间的投入区间为最合理农田投入区间;同一农田投入水平下,据耕地自然因素对粮食产量的不同影响及耕地因素组合类型,合理调整投入方向,粮食增产效果更显著.     

1985－2010年西藏粮食产量对气候和耕地变化的响应

西藏宜耕土地面积少,粮食产量低而不稳定,且对气候变化敏感,已成为影响社会经济发展的重要因素。为进一步揭示粮食产量的变化及其影响因素,该研究利用1985－2010年西藏粮食产量、38个气象站资料和4期遥感数据,采用Thornth waite模型和指数曲线法计算作物气候生产潜力、分离作物趋势产量和气候产量,采用气候倾向率和累积距平法分析气候变化趋势,通过人工目视解译和土地变化率分析耕地的变化,运用灰色关联分析方法探讨粮食产量与气候变化和耕地面积变化的关系。结果表明：1）1985－2010年,西藏粮食总产量、气候生产潜力和单位面积粮食产量分别为77.83×107 kg、7419.58 kg/(hm2·a)、1948.93 kg/hm2,均呈波动上升趋势,粮食生产潜力实现率平均为25.86%,且呈逐渐上升趋势,粮食产量正在向气候生产潜力靠近且仍有较大的提升空间;2）气候产量占粮食单产的比值在-10.74%～8.03%波动,变化幅度呈减小趋势,粮食生产受气候的影响程度不断下降;3）西藏≥0℃积温、生长季平均气温、降水量分别为2 224.53 ℃ 、11.41 ℃、387.48 mm,均表现为增加趋势,生长季日照时数平均为1095.45 h,呈减少趋势,各气候要素变化的转折年份出现在1994年;4）西藏粮食总产量、粮食单产、气候产量与耕地面积、≥0℃积温和生长季降水量的关联度均介于0.633～1.321之间,与生长季平均气温、日照时数的关联度介于0.595～0.641之间。耕地面积、≥0℃积温和生长季降水量是影响粮食产量的最主要因素。该研究可为识别粮食产量及其影响因素的变化规律,进一步提高粮食产量,保障西藏社会经济可持续发展提供参考。     

凌源市耕地质量评价与立地条件分析

以农用地分等成果为基础进行耕地评价与立地条件分析研究,在土地评价领域推进农用地分等成果转化应用。该文以辽宁省凌源市为例,充分利用农用地分等成果,借鉴美国LESA（land evaluation and site assessment）思想,对研究区分别进行耕地质量评价和立地条件分析,并建立凌源市耕地质量评价与立地条件分析体系。该体系评价结果将凌源市耕地分为8级,其中1和2级耕地属于自然质量条件和立地条件较优的耕地,3～5级耕地属于自然质量条件尚可,受立地条件影响差异较大的耕地,7和8级耕地属于自然质量条件较差,无任何立地条件优势的耕地。以农用地分等成果为基础建立土地评价与立地条件分析体系是切实可行的,同时在该体系中要因地制宜的选取耕地立地条件因素。     

黄淮海平原耕地变化及对粮食生产格局变化的影响

研究区域耕地资源时空变化特征及其对粮食生产格局变化的影响是保障区域粮食安全的重要基础。该研究采用耕地变化强度模型、分异指数模型、粮食生产空间转移模型等方法,分析黄淮海平原2000-2008年间耕地资源数量、质量时空变化及其对粮食生产格局变化的影响。结果表明,2000-2008年黄淮海平原耕地数量净减少38.49万hm2,形成北京-保定-石家庄-邯郸-新乡-郑州和天津-沧州-济南-济宁-徐州-连云港2条耕地锐减廊道,造成粮播面积净损失46.45万hm2,而耕地质量降低则造成粮食产量净损失270.37万t。粮食播种面积和高等地的增加主导海河平原东、东南部和黄淮平原东、南部县域粮食生产能力增强,而粮食播种面积减少和低等地补充大量被占用的高、中等地则主导海河平原西、北部和黄淮平原东北、西北部县域粮食生产能力退化,为黄淮海平原粮食安全政策制定和土地利用规划提供重要依据。     

基于GIS的重庆市丘陵山地耕地质量评价与比较

利用农用地分等自然质量等指数模型,结合分模块控制的方法实现区域间等指数可比,对重庆市丘陵山地4个代表县耕地质量进行了评价。利用MapGIS采用多图层叠加确定评价单元并获取单元属性数据;建立省内2级区间可比的自然质量分综合评判模型;通过采用同能量标准化产量和引入光温协调系数,改进对光温潜力指数的加和。结果表明：丘陵区大足、低山丘陵区梁平以中高等地为主,低中山区彭水以中低等地为主,中山区巫溪以低中等地为主,地势起伏对丘陵山地耕地总体质量具有重要的影响。评价方法能实现跨区域和跨耕作制度间等指数的可比性,提高耕地质量评价的精度。     

农村居民点整理后耕地质量评价与应用

农村居民点整理作为耕地占补平衡的一项重要途径,其补充耕地应统筹质量与数量。该文以北京市平谷区为例,利用农用地分等方法与数据,辅助于GIS空间分析功能与邻域替代法,评价了农村居民点整理后耕地质量等别,将研究成果应用于农村居民点整理规划,核算了规划补充耕地的生产能力,探讨了规划实施的目标设定、时空安排与关键性工程措施。研究表明,全区农村居民点整理后耕地自然质量分值在0.3910～0.9745之间,划分为5个等别,可实现单产浮动区间为5769～12758kg/hm2;平谷区农村居民点整理规划中拆迁农村居民点面积为2442.60hm2,适宜整理为耕地的面积为1922.07hm2,整理后一等耕地到五等耕地分别占12.75%、21.69%、40.54%、15.36%和9.66%;近期优先整理Ⅰ级区,推进耕地规模化经营与用养结合,中期重点整理Ⅱ级区,加强培肥地力和农田水利工程建设,远期适度整理Ⅲ级区和Ⅳ级区,需长期开展山地土地平整和生态保护工程建设。该研究尝试将农用地分等理论与方法应用于农村居民点整理研究,以期为耕地占补"双平衡"的实践与管理提供科学依据。     

大都市区农户耕地利用及对粮食生产能力的影响

该文选取北京市为例,以1980～2005年农产品成本收益数据和相关农业统计数据为基础资料,基于新古典经济学和农户经济学对大都市区农户耕地利用进行解释,并探讨其对耕地粮食生产能力的影响.研究表明,大都市区农户耕地利用行为特征为更多选择种植蔬菜、西瓜等集约边际较高的作物,部分农户也会选择粗放利用方式.其耕地利用变化表现为北京市1980年以来粮食作物播种面积先增加后大幅减少,且集约度相对较低.而农户的土地利用目标呈现阶段性变化,从追求粮食产量最大化到粮食产量和利润最优化的双重目标再到更多地关注耕地效益,追求利润最大化,农户粮食作物的选择意愿先增高后降低,这对耕地实际粮食生产能力影响很大.引入粮食单产变动指数对1978～2005年北京市各区县耕地粮食生产能力变化分析,呈现同样阶段性变化.     

SPOT5遥感影像城郊耕地景观提取与廊道立地分析

城郊耕地立地受多种因素影响复杂多变,利用高分辨率遥感影像提取耕地及其廊道地类,并分析耕地与廊道地类间关系,对于耕地保护和基本农田划定具有重要意义。以北京市大兴区为例,对2004年和2007年SPOT5遥感影像,采用面向对象分类方法开展耕地与其他景观类型提取,包括交通运输用地、河流水面、水工建筑用地、农田水利用地、农田防护林地,并对道路提取宽度进行评价。采用景观生态学廊道的分析方法与GIS空间分析方法,分析4 a间5种廊道地类的数量变化和空间分布变化。借助目视解译评价分类总精度和Kappa系数都超过了90%,道路提取宽度在4～70 m之间;农田防护林地数量变化最为明显,呈零散分布状态,农业水利用地空间分布较为均匀,而交通运输用地中二级道路较大变化,主要分布在受城市化和工业化影响较大的研究区北部。研究表明：面向对象分类方法能够充分利用地类相关特征,提取过程即体现地类立地信息,多尺度分割能够实现在不同层次提取不同地类;廊道空间分布与耕地空间分布表现出一定的相关性,农田防护林地和农业水利用地分布密集的地区耕地流失的可能性较小,交通运输用地密度较高的地区也是耕地流失集中地区。     

内蒙古耕地资源变化过程与粮食生产安全问题研究

内蒙古自治区地域辽阔，水热等基本条件相差悬殊，土地资源分异非常显著，耕地资源也表现出较明显的地域差异。本文利用内蒙古自治区50多年的统计数据和近9年的土地利用变更调查数据，分析了内蒙古自治区耕地面积、人均耕地面积变化过程，耕地面积变化过程的地域差异及耕地面积变化与粮食产量的关系。结果表明，内蒙古人均粮食产量的变化趋势随人均耕地的增减有较大起伏，两者的变化基本同步，并随社会经济的发展和人口的不断增加，人均耕地面积有减少的趋势，故从粮食生产安全角度考虑，保护耕地成为粮食生产安全的根本保障。基于此，从珍惜和保护好现有耕地，大力改善农业基础设施建设、特别是水利工程建设，严格控制非农业建设侵占耕地，切实保护耕地资源，加强基本农田的行政管理和社会监督及建立耕地利用考核体系，缩减土地征用利益空间等方面提出了耕地保护与保障粮食生产安全的对策。     

耕地整治质量潜力测算方法

现有耕地整治质量潜力测算大都直接利用农用地分等成果进行,忽略了耕地整治工程措施可改造的耕地质量限制因素与农用地分等因素的非衔接关系,掩盖了土地整治对耕地限制因素可改造程度差异。该文基于耕地整治可改造因素修正,以沈阳市为例,建立了服务于土地整治的耕地质量评价指标体系及质量潜力计算模型（修正法）。结果表明：该方法评价整治前沈阳市耕地质量利用等为5.6等,整治后耕地质量可提高1.2个利用等;得到的耕地利用等指数与基准作物实际产量相关系数R2为0.8517,精度高于农用地分等结果。修正法测算的耕地整治质量潜力增强了耕地整治工程措施与耕地质量限制因素的结合程度,避免了某些限制因子难以改造或难以达到最优值而导致的整治潜力结果偏差,提高了潜力测算结果的科学性和应用性,可为市级土地整治规划提供方法参考。     

基于耕地系数和预评价法的耕地整治潜力测算方法

为科学合理测算耕地整治潜力,提高潜力测算结果的应用性,该文结合二调数据及农用地分等数据,进行了耕地整治数量潜力和质量潜力的测算研究,耕地整治数量潜力测算采用耕地系数法(CLC,cultivated land coefficient),耕地整治质量潜力测算采用农用地分等因子提高后的预评价法。研究表明:五华县耕地整治潜力较大,数量总潜力为841.69 hm2,各行政村数量潜力分布情况为南高北低;质量潜力方面,经过整治,耕地自然等别可平均提高1.28等,利用等别可平均提高0.71等,生产能力可提高57 862.99×104kg。该研究方法符合当地土地整治实际情况,研究结果可为制定县域土地整治规划、划定高标准基本农田建设区及确定耕地整治建设重点项目区提供参考。     

基于降维处理密度图聚类解析的农田整治分区

为了增强多维空间大样本数据分类的直观性和可解释性,提高农田整治类型区划分结果的实用性,该文提出了一种基于降维处理的密度图法与定性解析相结合的分类方法。该方法首先对多维变量进行主成分分析以提取主变量,然后在第一和第二主变量构成的二维平面空间制作样品分布散点图,采用密度图分割法对样本进行初步分类;最后再结合定性变量特征,对初步分类结果进行定性解析续分。采用该方法对新郑市的315个行政村单元进行了农田整治分区研究,结果表明:1)第一主分量(F1)和第二主分量(F2)包含了土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、农田灌溉率等原始变量信息总量的85.55%,可由其替代原始变量信息;2)F1、F2主变量与粮食单产间的相关性总体优于原始变量,在F1-F2二维平面散点图上,样品聚类特征明显;3)新郑市的315个行政村可划分为6种类型的农田整治区,不同类型区的粮食单产及影响因素差异显著,农田整治工程建设的重点各不相同。结果说明,基于主成分分析的密度图法与定性解析相结合的分类方法适宜于多因素大样本情况下的农田整治类型区划分,研究结果可为新郑市的农田整治规划设计提供重要参考。     

高标准农田建设政策对种植结构影响的模型评估

为评估高标准农田建设政策对农业种植结构的影响与政策的传导路径，利用2005—2017年中国省级面板数据，构建连续型双重差分模型（differences-in-differences model，DID）和两阶段估计模型，检验高标准农田建设的政策效应与作用机制。结果发现：1）高标准农田建设政策对种植结构“趋粮化”有正向促进作用，平均提高7.5%的粮食作物种植比例；2）政策的动态影响分析表明，随着高标准农田建设的范围和规模扩大，政策效应随着时间推移逐渐增强；3）作用机制分析表明，政策实施通过扩大农地流转规模、新增农机总动力和提高粮食种植专业化水平3条路径，推动种植结构“趋粮化”。因此，地方政府应严格落实高标准农田建设规划，稳健发展农地流转市场，提升农业机械化和农业社会化服务水平，鼓励粮食种植专业化，以实现高标准农田建设“藏粮于地”的政策效应。     

耕地入选基本农田评价与决策

针对当前耕地入选基本农田评价缺乏系统性和基本农田指标分解决策导向性不强等问题,该文在系统考虑耕地土壤生态质量、生产能力、利用状况以及地区经济发展等因素基础上,构建了耕地入选基本农田综合评价指标体系,并以粮食安全为导向,基于组合评价法及其组合评价结果进行基本农田指标分解决策。江苏省耕地入选基本农田评价结果表明,社会经济发展对耕地入选基本农田的影响远大于土壤质量与粮食产量等;同时,基本农田分解决策表明,江苏省大部分县市城市化、工业化侵占耕地已基本达到极限,亟需尽快转型为集约化内涵挖潜发展模式。该文研究成果对于省域尺度新一轮土地利用总体规划的基本农田划定研究,具有重要的理论和实践意义。     

基于农用地分等修正的土地整治项目耕地质量评价

提高耕地质量是土地整治的核心任务之一。在现有国土资源调查评价成果的基础上,快速有效地在项目尺度上对整治后的耕地质量进行评价,是当前土地整治研究与实践的迫切要求。该文从分析土地整治项目对耕地质量的影响入手,甄别敏感因素及稳定因素,在农用地分等基础上,补充自然质量和生产条件修正因素,建立相应的评价体系,并以海南省陵水县典型土地整治项目进行实证分析。研究结果表明:修正后的项目区综合自然等别由4.7提升至4.2,综合利用等别由4-3提升至3.2,修正后利用等指数与基准作物实际产量的相关系数为O.86,高于修正前的O.82,说明所构建的评价体系能有效反映土地整治项目对耕地质量的影响,分析结果满足实践中耕地质量的变化评价的需要。该研究可为项目尺度土地整治耕地质量评价提供参考和借鉴。