湖北省耕地压力的区域差异及动态演进分析

为充分认识湖北省耕地压力区域差异、动态演进规律,以保障湖北省的粮食安全,该文用修正耕地压力指数测度湖北省及其17个城市耕地压力大小,从时序和空间两方面分析湖北省区域内耕地压力变动差异,并利用核密度估计方法分析湖北省区域内耕地压力演变规律。结果表明:1)2000-2016年,湖北省平均耕地压力为警报压力,区域内人均所需最小耕地面积与实际人均供给面积差距较小,能够实现湖北省区域内粮食安全有效供给。2)2000-2016年,湖北省区域内耕地压力变化不一,其中鄂东区域耕地压力最大,鄂中区域耕地压力最低。3)耕地压力的总体水平在2000-2016年间逐渐减小,但是地区差距也不断加剧,极化现象十分明显。4)分区域看,鄂东地区的耕地压力总体水平不断减小,地区差距较大,两极化现象较突出;鄂中耕地压力水平低,地区差距不大,两极分化不明显;鄂西耕地压力水平居中,存在地区差距,两极分化没有鄂东地区明显。     

陕西省耕地生产能力的时空分布

为了明确陕西省耕地生产能力的现状,该文利用2008-2010年陕西省各县平均粮食产量数据,结合GIS分析描述陕西省各县耕地实际利用强度、理论利用强度、耕地可实现增产潜力和理论增产潜力及其空间分布变化规律;利用1978-2008年陕西省粮食产量和消费数据计算耕地压力指数的时序变化规律。结果表明:耕地实际利用强度较小地区集中在陕北中部、关中西部,这些地区提高利用强度空间较大,是生产技术投入和劳动力投入的主要区域;耕地理论利用强度呈现出中西部地区高,北部和东南部地区低的分布规律;耕地压力指数时序表明陕西省自1978年以来,耕地压力年级间波动较大,近几年由于科技进步和政策导向致使耕地压力减小,耕地保护与耕地占用之间矛盾缓和;可实现增产潜力较大区域分布于陕北中部和关中西部,而陕南大部分地区可实现增产潜力较小,陕北北部和关中北部可实现生产潜力居中;耕地理论增产潜力呈东南部高,西北部低的空间分布规律,该文为陕西省耕地利用规划、土地整理和粮食安全提供科学依据。     

山地村域耕地压力与农村贫困耦合协调性分析

探索耕地压力与农村贫困的内在关系，对于基于耕地资源视角下的农村贫困治理具有重要的意义。该研究在实地调研数据的基础上，以云南省镇沅县109个行政村为研究单元，运用加权求和法、耦合度模型等研究方法，对耕地压力与农村贫困的耦合关系进行研究。结果表明：1）镇沅县村域尺度耕地压力指数与农村贫困指数均较高，利用ArcGIS10.2平台对空间分布进行刻画，呈现"中部低、东西部高、南北部次高"的特点；2）耕地压力与农村贫困耦合水平较高，耦合度值C达到0.79，空间格局特征表现为：呈现区域整体高度耦合状态，耦合程度由中部地区向东西部逐渐降低，呈现"山脊"结构特征，即中部耦合程度高，两边耦合程度低。耦合水平空间关联格局显示，高-高集聚区主要分布于恩乐镇，低-低集聚区主要分布于振太镇；3）耦合协调度结果显示，镇沅县主要以勉强协调、轻度协调和中度协调3中类型为主，空间分布呈现出整体协调、局部失调的特征，空间关联格局呈现高-高集聚区集中于振太镇，低-低集聚区集中于恩乐镇的特点。4）耕地压力与农村贫困具有双向倒逼与胁迫关系，一方面耕地压力增大会加剧农村贫困程度，另一方面农村贫困又会提高耕地压力。     

陕西省粮食安全时空变化及预测研究

本文利用耕地压力指数模型定量测评陕西省及各县1949-2006年的粮食安全程度, 结合耕地压力动态度进一步分析区域的粮食安全变化速度, 在历史研究的基础上, 利用灰色系统模型对未来陕西省粮食安全走势做出预测。分析结果表明：1949-2006年, 陕西省的耕地压力指数呈下降趋势, 以人均粮食占有量400 kg的消费水平标准, 耕地压力指数从1949年的1.591降至2006年的1.298, 粮食安全问题趋于缓和；各县的耕地压力指数存在明显差异, 关中平原大部分地区偏小, 陕北黄土高原的榆林、延安地区和陕南秦巴山地的商洛地区偏大；各县的耕地压力指数变化率存在明显差异。陕西省粮食安全问题目前依然存在, 未来区域粮食安全问题应高度关注。     

嘉兴市耕地细碎化和空间集聚格局分析

为了探索耕地细碎化与区域社会经济的空间格局耦合关系,该文基于土地利用现状数据,获得嘉兴市耕地细碎化指数及其空间分布。基于空间自相关性分析的耕地细碎化结果表明,嘉兴市3个耕地细碎化指数的空间聚集程度顺序是斑块面积指数>斑块分散指数>斑块形状指数;嘉兴市3个耕地细碎化指数的局部空间自相关集中在H-H型(高-高关联)和L-L型(低-低关联)的镇(街道)占到了80%以上。耕地斑块面积指数强势H-H型主要分布在嘉兴地区西部的桐乡市和海宁市,耕地斑块分散指数强势H-H型主要分布在嘉兴地区东部的平湖市、南湖区和海盐县,耕地斑块形状指数强势H-H型主要分布在嘉兴地区东部的平湖市和嘉善县。进行耕地细碎化和社会经济发展的空间耦合性分析表明,农村居民点分散度指标和斑块面积指数以及斑块分散指数的空间耦合性最好。分析嘉兴市耕地细碎化空间格局及其与社会经济发展的关系能够为耕地保护在空间格局优化上提供参考和建议,对于农村土地整治和土地利用效率的提升具有指导意义。     

进出平衡视角下耕地恢复潜力重点区域识别

科学识别耕地恢复潜力重点区域，对落实耕地进出平衡、保障国家粮食安全与优化国土空间格局具有重要意义。该研究以山东省济宁市汶上县为研究区，基于“三调”数据，综合农业生产适宜性、新增耕地恢复潜力、地类集聚连片性与经济发展水平4个维度，构建进出平衡视角下栅格尺度的耕地恢复潜力重点区域识别模型，定量识别耕地恢复潜力重点区域并探究其空间分布格局。结果表明：1）汶上县农业生产适宜性较高，适宜性指数为[0.33,0.79]，呈现自东向西逐级递减的地带性分异规律，地域差异较明显；耕地恢复潜力类型以工程恢复为主，可恢复地类中林地分布广泛，占比72.89%；地类集聚连片程度整体较好，高、中连片性区域占比达71.85%，呈“中部低、四周高”的分布态势；经济发展水平存在空间差异性，分布特征与新增耕地恢复潜力和地类连片性互补。2）结合耕地恢复综合评价，共识别23处耕地恢复潜力重点区域，总面积56.31 km²，分布于县域中部、南部与东西边缘地带，重点区域分布广泛。该模型可用于以平原为主的农业主产区重点区域的识别，可为耕地恢复整治项目筛选、耕地进出平衡方案编制与实施提供科学依据，对促进耕地进出平衡制度的落地、耕地可持续利用与国土空间格局优化有重要意义。     

中国耕地低碳利用效率时空演变及其驱动因素

探究耕地低碳利用效率演变规律及其驱动因素对实现耕地利用高效低碳、助力农业绿色发展具有重要意义。该研究构建耕地低碳利用效率评价体系，采用超效率SBM模型测度1998-2018年中国30个省级行政区耕地低碳利用效率，分别采用核密度估计、可视化制图和总体分异测度指数刻画耕地低碳利用效率时序特征、空间格局和区域差异，进而采用地理探测器模型识别耕地低碳利用效率演变驱动因素并剖析各因素驱动机制。研究结果表明：1）研究期内中国耕地低碳利用效率逐步提高并呈现"西高东低、北高南低"的空间格局，空间分布由分散转向集中。2）中国耕地低碳利用效率区域差异水平较低且逐步缩小，耕地低碳利用效率总体分异测度指数由0.185 4下降至0.141 8。不同地区耕地低碳利用效率区域差异程度为中部>东部>西部。其中，东部地区、中部地区和西部地区区域差异分别呈现"W"形波动式下降、"U"形先降后升和持续下降趋势，总体分异测度指数分别由0.159 8、0.261 1和0.131 6降至0.154 1、0.198 3和0.075 0。3）耕地低碳利用效率受自然环境条件、耕地资源禀赋、经济发展水平和农业生产条件共同影响。其中，复种指数、农村居民人均纯收入和灌溉指数驱动力分别由0.367 2、0.374 5和0.469 8降至0.339 4、0.129 1和0.397 7，人均耕地面积驱动力由0.302 4升至0.403 1。各因素交互作用类型均为双因子增强或非线性增强，交互作用正向强化了单因素对耕地低碳利用效率演变的驱动力。研究结果对于深化耕地利用效率研究具有指导意义，也可为推动耕地可持续利用和农业绿色发展提供决策支撑。     

黑龙江省宝泉岭垦区粮食生产动态分析与预测

保持一定数量的耕地资源是实现区域粮食安全的重要保障。以黑龙江省宝泉岭垦区为研究区,从耕地压力角度出发,采用耕地压力指数模型,基于商品粮基地具有向国家提供商品粮的特殊地位,综合考虑国家粮食安全和区域粮食安全的关系,对1989—2008年宝泉岭垦区耕地与粮食生产状况进行了分析,运用时间序列、灰色系统模型及DPS数据处理系统软件,对2011—2020年宝泉岭垦区的粮食安全状况进行了预测。结果表明:20a来宝泉岭垦区粮食一直处于安全状态,宝泉岭垦区粮食安全动态变化情况大致分为三个不同阶段:1989—2000年耕地压力指数波动上升,2001—2003年耕地压力指数下降,2004—2008年耕地压力指数波动上升。在未来10a,在满足商品率为91%的条件下,年末总人口、耕地面积、粮食总产量逐年增加,耕地压力指数持续降低,在满足区域粮食安全的基础上,粮食商品率有很大的提升空间。最后,提出继续加强政策支持力度、依靠科技进步、严格保护耕地等建议以进一步提高宝泉岭垦区的粮食生产能力。     

河北省耕地生态安全及空间聚集格局

为了科学评判耕地生态安全态势与空间聚集格局。基于地理学研究中的空间格局分析技术,在压力-状态-响应框架下,结合生态学中的能值理论,构建县级耕地生态安全评价指标体系,估算河北省138个县耕地生态安全状况,重点探讨其空间聚集格局差异特征,分析聚集格局产生的主要影响因素。研究结果表明：河北省138个县的耕地生态安全状况呈空间聚集分布格局,空间聚集度Moran's I值为0.630;省域范围内存在2个聚集区,高值聚集区由石家庄、邢台以及邯郸组成,共23个县,耕地生态安全综合指数平均值为0.377,低值聚集区由张家口和承德大部组成,共22个县,耕地生态安全综合指数平均值为0.169,其他县市呈零散分布;高值聚集区内各县Theil指数大于低值聚集区;宏观角度上的地形地貌、降雨、土壤、耕地质量等因素是空间聚集格局分布与差异的主要动因。耕地生态安全评价与空间聚集格局特征分析为科学划定区域生态安全功能区,保障区域粮食安全生产提供科学依据。     

基于耕地质量指数局部空间自相关的耕地保护分区

科学合理地制定耕地保护分区,是实现耕地差异化保护、精细化管理的重要保障。该文采用Moran散点图和局部空间自相关分析相结合的方法,以耕地质量指数为空间变量,探讨广宁县耕地质量的空间结构性特征和聚集性规律,并据此提出耕地保护分区方案。研究结果表明:广宁县耕地质量在空间分布上呈现出一定的聚集性规律,正相关类型(高-高和低-低型)多以"组团"形式出现,聚集性较强;负相关类型(高-低和低-高型)无明显集中区域,零星分布。基于局部空间自相关分析的耕地保护分区,既综合考虑了耕地自然条件、利用条件和经济条件,同时将耕地质量的空间属性作为第4维,纳入到耕地保护分区研究中,为耕地差异化保护、精细化管理提供了思路。最后,提出了基于局部空间自相关的耕地保护分区方案及相应的保护措施,可为研究区域耕地保护分区提供参考。     

中国耕地生态保护补偿的省级差序分区及补偿标准

耕地生态保护补偿概念的引入为中国耕地保护提供了全新视角，然而国家层面尚未形成系统的制度架构与方法。科学划定补偿分区、量化补偿标准是这一制度设计的关键。该研究以省域为研究单元，辨析耕地生态承载力的空间转移与生态公平的理论关系，依据耕地生态承载力盈亏和耕地保有量目标是否完成构建"四象限"差序分区，运用机会成本法测算补偿标准，并进一步优化支付/获偿总额。结果表明：1）2019年中国耕地生态承载力呈"北盈南亏"、耕地保有量呈"西盈东亏"的空间分异；2）补偿差序分区呈东北-西南方向"条带状穿插"的空间形态：全额获偿区以耕地大省为主（8个省级行政区），减额获偿区主要位于中部平原和丘陵区（6个省级行政区）；全额支付区大多地处东部沿海发达地区（5个省级行政区），减额支付区集中在黄土高原、四川盆地、青藏高原（12个省级行政区）；3）从全额支付区到全额获偿区，补偿标准均值呈"阶梯式"递减，中国耕地生态保护补偿标准为6.13万元/hm2；4）经计算，黑龙江省获偿最多为1 683亿元，浙江省支付最多为2 151亿元。引入洛伦兹曲线验证，得到耕地生态保护补偿使省域间财政收入差距缩小了0.06。因此，该研究提出了耕地生态保护补偿差序分区和标准量化方法，为提高耕地保护主体动力、建立国家耕地生态保护补偿制度提供了科学参考。     

渭南市耕地变化对粮食安全的影响评价

利于最小人均耕地面积和耕地压力指数模型,对渭南市1990-2006年由于耕地面积变化所引发的粮食安全状况进行评价.结果表明:渭南市耕地面积变化经历了逐年减少、波动变化和趋于稳定3个阶段,耕地面积变化的区域差异不明显,人均耕地面积变化呈现明显减少的特点;正常年份渭南市粮食供给处于安全水平,在粮食生产遭遇自然灾害时,粮食安全状况就会受到影响;粮食安全表现出明显的区域差异性,未来8 a内渭南市的粮食安全不会受到威胁.研究结果将为合理解决渭南市耕地利用与粮食安全之间的矛盾提供科学依据.     

中国耕地利用强度分化特征及影响因素研究

中国耕地利用正在发生转型，呈现耕地集约化与边际化同时存在的现象，而这种双向变化会引起耕地利用强度发生分化。因此，在对耕地利用强度分化过程进行理论解释的基础上，通过修正变异系数构建区域耕地利用强度分化测度模型，测度中国2000-2014年耕地利用强度分化演变特征及区域差异影响因素。研究结果表明：全国及区域尺度耕地利用强度分化时间上基本呈扩张趋势，仅中部地区呈收缩特征，空间上呈"中部低，四周高"的分布特征；省域尺度耕地利用强度分化特征在时间上表现为大部分省份分化扩张，少部分省份收缩，而在空间上省域耕地利用分化程度弱于全国与区域尺度分化程度，省际之间耕地利用强度分化差异显著；农药化肥要素投入分化扩张特征更明显，其均衡性发展有助于区域耕地利用强度的提高；省域尺度耕地利用强度分化区域差异主要受耕地流转、劳均耕地规模等经营管理因素的影响，受耕地质量、地形起伏等自然条件影响相对较弱，同时，社会经济状况因子的作用效应较耕地经营状况和自然基础状况空间分异特征更明显。基于研究结果该文认为一方面需加强农业基础设施建设和农药化肥等生物化学投入管控，另一方面应不断完善土地市场、培育多种经营主体，整合农业生产要素，提高农民收入水平。     

江西省耕地压力时空差异分析及预测

根据最小人均耕地和耕地压力指数模型,结合GIS软件,分析了1981年以来江西省耕地压力时空变化规律,并运用平滑预测理论,对2007-2015年人均耕地面积、最小人均耕地面积以及耕地压力指数进行了预测.结果显示:1981-2006年江西省耕地压力指数呈波动式上升趋势,耕地压力地区差异明显:未来9年内,人均耕地面积继续减少,耕地压力指数随之进一步增加,到2015年人均耕地面积将减少到0.0306 hm2/人,耕地压力指数随之达到1.61,耕地压力更加明显,粮食安全受到威胁.限制非农占用耕地、优化用地结构、增加复种指数、提高耕地效益,是降低耕地压力、减缓人地矛盾的有效对策.     

2009-2015年中国耕地资源利用时空格局变化研究——基于粮食安全与生态安全双重视角

[目的]研究2009—2015年中国及其31个省（不含港澳台地区）耕地资源利用的时空格局变化，为优化和完善中国耕地保护政策，促进区域可持续发展提供科学参考。[方法]基于粮食安全和生态安全双重视角，利用粮食供需平衡法和生态足迹法，分析耕地资源的供需盈亏和生态盈亏，并结合耕地保护红线和行星边界框架，探讨中国耕地资源利用的安全区间。[结果]从粮食供需盈亏来看，中国耕地利用处于供需不平衡状态，省际差异明显，盈余省份主要分布在中部和东北地区，东南沿海省份赤字系数较高；从生态足迹盈亏来看，中国耕地利用总体处于生态赤字状态，赤字系数较高的省份主要位于中东部人口集聚和经济发达地区及西北地区，少数盈余省份分布在南部和西南地区；行星边界框架提出的耕地转化率不超过15%，具有一定合理性。结合耕地保护红线讨论中国耕地规模的安全区间，认为1.20×10⁸~1.44×10⁸ hm²是相对合理的设定。[结论]今后在完善区域差别化耕地保护政策的过程中，应当关注耕地规模区间的设定和变动，遵循粮食安全与生态安全协调并举的可持续发展原则。     

基于GlobeLand30数据的中国耕地与粮食生产的时空变化分析

21世纪初期,中国耕地与粮食产量变化区域差异明显,为了解21世纪初期中国耕地与粮食生产的时空变化及粮食生产对耕地面积变化的响应,该文利用2000年和2010年两期30 m分辨率的全球地表覆盖数据(Globe Land30),借助统计分析手段对2000-2010年中国耕地和粮食生产的时空变化和粮食生产对耕地面积的依赖程度进行分析。结果表明:1)中国耕地主要分布在东部地区,研究时段内,耕地与林地、草地和人工表面之间的转换最多,耕地变化的特点是"西增东减,总量减少",面积净减少了104.03万hm2,年均减少10.4万hm2。2)中国的粮食生产主要集中在东北、华北和南方地区。粮食产量变化的特点是"北增南减,总量增加"。3)中国耕地分布的集中程度会影响粮食生产的集中程度,且粮食生产分布的集中程度普遍高于耕地。中国耕地分布重心和粮食生产分布重心的移动方向相反,耕地面积的分布表现出了"南退西移"的趋势,粮食生产的重心则是"北上东移",中国的粮食生产格局已转变为"北粮南调"。4)全国有32.24%县(市)的粮食生产都表现出了对耕地数量的依赖,主要分布在东北、华北、西部、长城沿线、西南和东南沿海地区。中国耕地保护政策的制定和粮食生产的可持续发展应该遵循因地制宜的原则,在粮食生产对耕地变化敏感性高的地区,应该加强对耕地数量、质量的保护和农户种粮积极性的提高,更要重视不敏感地区耕地地力的保护和单产水平的提高,以保障中国的粮食安全。     

基于县域尺度的中国土地整治新增耕地空间差异分析

为探索中国土地整治新增耕地在数量及来源上的空间分布特征,利用2006-2012年土地整治项目信息,基于县域尺度,采用空间自相关方法,对近年来中国土地整治新增耕地数量及来源结构的空间差异进行分析,结合自然资源条件、经济发展水平、土地利用政策等分析了差异产生的原因,得到以下研究结论：在空间分布上,土地整治新增耕地总体呈现东部高于西部、经济发达区高于欠发达区、粮食主产区高于非粮食主产区、平原地区高于山地丘陵区;在空间关联性上,县域尺度下新增耕地在空间分布上存在较为显著的空间正相关性,东部沿海经济发达区、土地开发重点区为新增耕地高-高集聚区,中、西部欠发达、自然资源条件较差及后备资源有限的地区为新增耕地低-低集聚区;在新增耕地来源结构上,具有显著的区域及省际间差异。东部发达地区主要以整理和复垦来源为主,北方地区的新增耕地多由土地开发和整理获得,中部地区来源复杂,四川、重庆以整理来源居多,陕西中部、湖北大部多为整理、复垦类型;南方广东、广西、贵州、湖南、江西多为开发类型。经济水平及资源条件相似的广东与浙江、辽宁与吉林等省份之间具有明显的省际差异。该研究结果为相关宏观决策提供数据参考。     

基于重心模型的丘陵山地区耕地利用转换时空特征研究

地形起伏是决定山地丘陵区土地利用类型时空格局的关键因素,是耕地利用的耕地利用时空转换的控制因子之一。为分析丘陵区耕地利用转换时空特征,选取位于山地丘陵区的赣州市为典型区。基于均值变点法对赣州的起伏度进行定量分析,将赣州市划分为平坦(12.4%)、微起伏(11.3%)、小起伏(43.6%)和中起伏(32.7%)4个等级。利用重心模型计算得到,1990、1995、2000、2004、2009和2014年5个时期耕地重心的移动角度分别为63.4°、330.5°、201.4°、203.4°和106.4°,与森林、灌草、裸地、水体和人造表面重心移动角度的Pearson相关系数分别为0.44、0.94、0.02、0.36和0.85。灌草、人造地表两种类型是与耕地重心的移动角度Pearson相关性最高,耕地与人造地表最为密切,但其形态变化并不具有一致性。1990-2014年平坦、微起伏、小起伏和中起伏区域承载耕地面积比例平均为34%:19%:35%:12%,区域承载的耕地利用强度与耕地发生转换的强度大小随着起伏度等级增加而减小。从数量来说森林与耕地变化最密切。从空间位置上,耕地与草地变化最密切。     

考虑碳排放的粮食主产区耕地利用效率区域差异与变化

为系统考察中国粮食主产区耕地利用效率的分布特征。该研究将耕地利用碳排放作为非期望产出纳入耕地利用效率的测度框架中,以中国粮食主产区2000—2016年数据为支撑,综合运用SBM-Undesirable模型和核密度估计方法对粮食主产区耕地利用效率的空间格局及演进特征进行定量刻画。结果表明:1)粮食主产区整体和各省份耕地利用碳排放都表现出不同幅度的增长态势,其中河南的绝对增长量最大,由2000年的487.40万t变化至2016年的806.99万t,净增长319.59万t,其次是内蒙古和黑龙江,江西的绝对增长量最低,研究期内共增长了59.64万t;2)考虑碳排放后,粮食主产区整体和各省份耕地利用效率明显降低,2000年和2016年,不考虑耕地利用碳排放时,粮食主产区平均耕地利用效率分别为0.774 4和0.917 9,而考虑碳排放后,平均效率指数分别为0.639 4和0.843 8;3)粮食主产区耕地利用效率表现出明显的区域差异,根据SBM-Undesirable模型测度结果可将13个粮食主产区分为耕地利用效率优势区、平缓区和劣势区3种类型;4)从核密度估计结果来看,粮食主产区整体和不同类型区耕地利用效率都表现出明显的偏态分布及不同程度的极化特征,而且,与2000年相比,粮食主产区整体、平缓区和劣势区2016年密度曲线的变化区间明显变小,表明耕地利用效率的地区差距有所缓解,但优势区的区间变化幅度并不明显。该研究可以为粮食主产区耕地资源高效、低碳利用提供科学依据和决策参考。