基于作物气候生产潜力的浙江省农用地分等方法研究

根据浙江省农用地的实际特点,在GIS技术的支持下,探索农用地分等因素因子作用分值图的编制及其应用、农用地分等单元的划分方法,以及土地质量综合分值的测算,紧密结合农作物的气候生产潜力,提出气候生产潜力-总分值的复合分等指数。依据修正后的分等指数,将浙江省农用地划分为20个等别。     

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。     

辽宁省农用地产能核算研究

农用地产能核算是对农用地综合生产能力的测算与评估,是农用地分等成果的实践与转化应用。本文以辽宁省为研究区域,以产能核算理论与技术方法为指导,以县市级行政区、分等指标区和分等等别为单位开展不同角度的农用地产能核算研究,从区域分布、自然特征条件和利用水平等多角度实证分析农用地综合生产能力。研究结果表明:(1)理论产能、可实现产能及实际产能较高区域集中分布在辽宁中部平原区及其他指标区的山前平原区,自然等别集中在13~21等,利用等别集中在7~13等,该区自然条件优越,综合利用系数高;(2)产能核算总值与相应县区、市区、等别、指标区的耕地面积相关性较强,因此产能第一受制因素是耕地面积,其次是单产水平;(3)农用地产能核算是以农用地分等成果为基础进行的,农用地分等基础成果要适时更新,监测样点设置要具有长久稳定性。     

产量比系数对农用地分等的影响

产量比系数是农用地分等中关键的参数,其测算的是否科学决定了农用地利用等别评价精度,由于中国耕作制度的复杂性和利用方式的多样性,农用地分等规程上要求采用基准作物和指定作物最高产量比法求取产量比系数,如何进行产量比系数改进,提高农用地分等精度是必须要解决的科学问题。该文以上海市崇明区作为研究案例,针对一年两熟区域农用地分等,采用最高产量比法、生产潜力比法、热量比法、市场价格比法、热量—现实生产力综合比法、热量—生产潜力综合比法等6种方法确定产量比系数,并检验不同方法确定产量比系数对农用地自然质量等别和利用等别的影响。研究结果表明,与规程确定的产量比系数方法评价出的农用地自然质量等别和利用等别比较,其他5种方法评价得出的农用地自然质量、利用等别呈现整体上升或整体下降趋势。但是,依据不同方法确定的产量比系数进行农用地评价,对农用地自然质量等别和利用等别的空间质量差异没有影响。     

基于农用地利用等别的基本农田保护区划定

基本农田划定应以科学的土地质量分级为基础,而农用地分等工作是从耕地生产能力出发划定出区域的耕地质量的差异。所以,该文以北京市房山区为研究对象,依据农用地利用等别成果,借助聚类分析和地理信息系统手段,提出了基于农用地利用等别划定基本农田保护区的方法和手段。研究结果表明:房山区现有的基本农田布局中的耕地质量差异大,涵盖了从7等到21等的各等别的耕地,部分等别高的耕地划到一般农田;依据农用地利用等别划定的基本农田保护区中,平原区耕地利用等别集中在18到21等,山区集中在10到18等,基本农田总面积数增加3520.52hm2,按照各等别对应的标准粮计算基本农田的生产能力提高44749t,而且平原区和山区的耕地生产能力差异很大。可见,利用农用地利用等别的成果进行基本农田划定,以优先划定高等别的耕地资源为基础将基本农田划定与耕地生产能力保护紧密结合,为区县尺度的基本农田划定提供了科学依据。     

太原市尖草坪区农用地定级指标体系研究

该文以太原市尖草坪区为例,以农用地定级规程为基础,采用专家咨询与层次分析法,对城乡结合区域农用地定级指标体系构建、指标值与权重确定的思路与方法研究,并以其指标体系采用综合评价模型对研究区域的农用地进行定级.结果表明:①太原市尖草坪区2877.89 hm2的农用地共分为7级,农用地级别类型复杂,但符合正态分布规律,城市发展对农用地利用的影响是导致级别变化的重要因素;②城乡结合区域农用地定级指标体系构建应充分考虑城市发展对农用地级别的影响,采用自然型、社会经济型、生态环境型3个类型13个指标构成的定级指标体系客观地反映这一区域农用地质量;③社会经济和生态环境指标的选取将导致农用地等与级间产生一定偏离,但能更客观准确地反映农用地的质量.     

农用地整理对碳储量和粮食产能的影响

农用地整理对区域生态系统的空间格局和功能产生的影响需要持续不断的予以关注和调节。该文以福建省建溪流域为例,采用碳储量多源模型和耕地生产潜力模型估算了建溪流域的碳储量和粮食产能,分析了区域尺度农用地整理对碳储量和粮食产能的影响。研究表明:与2010年相比,2016年碳存储总量降低了38.28×10~6 t,为369.29×10~6 t;整理区以1.41%的土地贡献了整个建溪流域1.70%的碳储量减少量,农用地整理对建溪流域生态系统的固碳服务有负作用;2016年建溪流域的粮食产能提高了10.83×10~4t,为124.46×10~4t;农用地整理项目区占建溪流域耕地面积的14.61%,贡献了20.87%的粮食产能提高值,有效提高了建溪流域耕地的粮食产能。农用地整理所产生的碳效应不容忽视,在农用地整理中需要注重生态措施的运用。     

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。     

基于GIS和分等成果的县域内农用地定级方法研究——以山东省平阴县为例

农用地"等"是全国尺度内农用地自然质量差异的评价,"级"是区域尺度内的评价.对如何充分利用GIS技术和省级尺度农用地"等"的成果进行县域内农用地"级"的划分进行了探讨,并以平阴县为实例建立了县域内定级修正指标体系,定级结果符合平阴县实际.实例证明,该县域内农用地定级方法是科学合理高效的,而且GIS技术的应用大大提高了定级的效率,可为县域内农用地定级提供参考.     

基于产能的耕地整理数量质量潜力测算方法研究——以河北省卢龙县为例

土地整理是实现耕地总量动态平衡,保证国家粮食安全的重要措施。当前,我国的土地整理已从单目标的增加耕地面积向提高农业综合生产能力、改善生态环境、促进城乡发展的多目标方向发展。因此,科学合理测算土地整理潜力是目前迫切需要解决的问题。在耕地整理数量潜力基础上,结合农用地产能核算成果,对耕地整理质量潜力的确定进行了探讨,并以卢龙县为例进行了实证研究。通过对耕地整理数量和质量潜力的综合分区,计算得出耕地整理近期可实现利用潜力1.36万t,远期理论利用潜力4.55万t,并划分出卢龙县近期耕地整理重点区域和远期耕地整理重点区域。     

基于联立方程组的东北区粮食生产力和耕地变化影响要素分析

东北区是中国粮食主产区,研究其粮食生产力和耕地变化的影响要素对提高粮食生产、保证国家粮食安全具有重要的现实意义。该研究利用土地利用数据、自然环境数据、气象数据、区位和交通数据与社会经济数据,采用联立方程组模型实现了东北区粮食生产力、耕地向建设用地转移及耕地向林/草地转移这3个区域生态过程的内生变量和外生变量之间相互作用关系的定量表达。从人口规模、社会、经济、政策、区位和自然条件等方面进行了定量分析。研究结果表明社会经济因素在较短的时间内对东北区粮食生产力起着显著作用,农业人口增长、生产投入要素的作用也相对显著。在耕地向建设用地转移过程中,人口规模、经济发展、区位条件、坡度及政策是其关键影响因素。耕地向林/草地转移过程主要受农业人口比例、地形坡度、区位和交通条件、政策、气候等关键控制变量的影响。该研究结论将为研究区的土地利用规划和耕地保护政策提供重要的参考信息。     

利用遗传算法和支持向量机测算农用地理论单产和可实现单产

为了解决传统的采用一元线性回归法计算农用地理论单产和可实现单产的局限性,该文将遗传算法和支持向量回归机理论应用于农用地产能核算,构建理论单产和可实现单产核算模型。通过建立样点分等因素质量分与理论单产的遗传算法支持向量回归机（genetic algorithm-support vector machine,GA-SVM）模型进行理论单产预测;建立样点分等因素质量分和利用系数之积与可实现单产的遗传算法支持向量回归机模型进行可实现单产预测。以广东省揭西县产能核算为例,分别采用GA-SVM模型和一元线性回归模型测算,并将测算结果进行对比分析。研究结果证明,GA-SVM对于理论单产和可实现单产的测算精度更高,适于单个样本值的预测,可以作为农用地产能核算的一种新方法。     

基于潜力衰减模型的东北-华北平原旱作区耕地生产力评价

在中国耕地资源日益紧缺、粮食安全问题愈发严峻的背景下,耕地生产力研究具有重要的现实意义。该研究以东北-华北平原旱作区为研究区域,以主要粮食作物玉米的光温生产潜力空间分布数据及相关县域统计数据为基础,结合土地利用、降水、土壤、社会经济等数据,运用潜力衰减模型,研究评价了东北-华北平原旱作区1995-2015年耕地生产力时空格局及其影响因素。结果表明:研究区光温-水生产力、光温-水-土生产力、光温-水-土-社会经济生产力均整体呈现东北平原旱作区高于华北平原旱作区的空间格局,且在东北平原旱作区和华北平原旱作区内部也均表现出南高北低的宏观趋势;通过分析各环境因子的订正系数发现,人为社会经济投入对当前耕地生产力的保障极为重要,特别是在耕地自然条件逐渐变差的华北平原旱作区表现的尤为显著;水分因子产量差在空间上整体呈现南低北高、东低西高的分布格局,土壤因子产量差明显呈现南高北低的空间格局,社会经济因子产量差呈现明显的北高南低空间格局,这与中国水热条件的地带性分布、东北平原地区优质的土壤条件及较高的自然禀赋等因素有关;研究区社会经济因子产量差>土壤因子产量差>水分因子产量差,且社会经济因子产量差在华北平原旱作区整体较小、土壤因子产量差在东北平原旱作区整体较小,进一步说明了社会经济投入是维系华北平原旱作区耕地生产力的最重要因素,而耕地本身的立地条件是保障东北平原旱作区耕地生产力的最主要原因。潜力衰减模型的应用对大尺度区域耕地生产力研究的方法创新方面有所裨益,评价结果可为不同农业区保持高产、稳产及耕地保育等方面提供科学参考。     

基于遥感评价城市扩张对耕地质量等级结构及产能的影响

快速的城市化过程占用大量的优质耕地资源,引发耕地质量下降和产能损失已成为中国耕地保护面临的重要问题。该文利用遥感影像和耕地质量等级数据评价了近30 a来江苏城市扩展对耕地质量和产能的综合影响。研究发现江苏的城市扩张迅速,因城市建设引起的耕地损失约占耕地总量的7%。其中被占用耕地中以优质耕地为主,一、二、三等级耕地约占60%。从质量等级结构上来看,耕地质量结构有恶化的趋势,表现在一、二、三等优质耕地比例下降1.5%,而四、五、六、七等劣质耕地同比例上升。耕地数量和质量的同步降低引起生产能力下降14%。城市占用农地对耕地质量和生产能力的综合影响应该给予足够的重视。     

基于农用地分等的耕地产能监测体系研究

为了建立一个基于农用地分等的耕地产能监测体系,结合中国农用地分等和产能核算工作进展,确定了耕地产能监测的相关定义和原则.在土地可持续利用与管理的理论框架下,设计了耕地产能监测的体系,构建了监测样点与监测样区相结合、重点监测和基线监测相结合的耕地等别及其产能监测流程.基于农用地分等的耕地产能监测体系主要解决了监测样点与非监测样点的关系问题,耕地等别及其产能渐变与突变的监测问题和传统监测方法与新技术手段相结合的问题.     

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。     

基于提高农业综合生产力的区域土地整理时空配置研究

该文以山东省青州市为例，研究了基于提高农业综合生产力的区域土地整理时空配置指标体系、模型和方法。结果表明，青州市以提高农业综合生产力为目标的土地整理区主要位于丘陵区，整理面积655.14 km²，占可整理面积的48.37%，其中近期整理区主要分布于丘陵区西北部，中期整理区主要位于丘陵区东南部，均以耕地整理为主，远期整理区主要处于丘陵区西南部，耕地整理和未利用开发并重；非整理区主要分布于北部平原，为耕地，占51.63%。研究结果可为青州土地整理规划和实施提供科学依据。     

基于综合生产能力核算的河北省耕地重点保护区划定

耕地保护的实质是要保护耕地的综合生产能力,按耕地生产能力重新划定耕地的保护等级是保护耕地资源安全,最终实现耕地综合生产能力稳定的根本举措。基于农用地分等成果,通过抽样补充调查,依据自然等指数与理论生产能力抽样样点构建耕地远景潜在生产能力的核算模型,应用利用等指数与现实生产能力抽样样点的实际调查数据构建耕地现实生产能力的核算模型。在此基础上,采用综合生产力优势指数和生产规模优势指数对耕地生产能力进行分析,从远景潜在生产能力、现实生产能力、耕地投入水平和产出水平4个方面构建耕地重点保护区划分指标体系并将河北省耕地划分为4个保护等级,其中第一级别为国家级耕地保护区,面积为2.02×106 hm2,占耕地总面积的32.1%;第二级别为省级耕地保护区,耕地总面积为2.98×106 hm2;第三级别为市级耕地保护区,占河北省耕地总面积的30.1%;第四级别占河北省耕地总面积的9.7%。通过耕地保护区域的划分,明确不同主体的保护职责,并认真研究与完善耕地保护政策,这对于稳定农业生产、确保粮食安全具有重要的现实意义。