基于人粮关系的湖南省耕地资源人口承载力研究

从人粮关系角度估算土地生产潜力,对耕地资源人口承载力进行研究,对保障国家粮食安全和区域可持续发展都具有十分重要的意义。通过应用土地资源人口承载力和土地资源人口承载指数模型研究了湖南省2000—2008年耕地资源的人粮关系状况,结果如下:(1)在现有生产力水平下,湖南省耕地资源可承载人口7 423.38万人,人口承载力指数为0.922,人粮关系基本平衡,但人粮关系状况分布不均衡,地区差异较大。(2)湖南省中北部、西部和南部3大区域耕地资源人口承载力2000—2004年处于逐年下降趋势,之后则逐年上升。(3)中北部人粮关系2004年后由盈余状态转为富裕状态,西部一直处于超载和临界超载的边缘,南部则多为盈余状态。表明湖南省耕地资源人口承载力地区差异较大,人口增长空间十分有限,今后应加强土地综合整治,改善土地生产条件,提高农业科技水平,以实现区域资源、人口与环境的可持续发展。     

湖北省粮食生产及其影响下的土地资源承载力格局

[目的]为科学评估湖北省土地资源和人口可持续发展现状,对湖北省1949—2012年的粮食生产特征和土地资源承载力进行分析。[方法]通过引入粮食生产相对波动指数、土地资源承载力模型和土地资源承载指数模型进行详细评估。[结果]研究期内湖北省粮食生产呈周期性波动特征,生产过程受自然灾害和政策影响显著,平衡外界影响因素能力薄弱,容易出现起伏;人口增幅小于粮食产量增幅,人均粮食占有量呈4个明显波动周期;2012年湖北省土地资源承载力主要以人口超载、粮食短缺为主要特征。中部平原湖区耕地资源丰富,人粮关系协调,为粮食盈余区域;西部山区和东南部武汉城市圈耕地资源缺乏,人口压力较大,粮食短缺,为人口超载区域。[结论]保护耕地,发展农业科技,提高单产,扩大农业生产规模和稳定粮食生产政策是切实保障湖北省农业稳定发展的重要途径。     

基于人粮关系的陕西省耕地资源承载指数时空变化与预测

[目的]分析陕西省2010—2019年耕地承载指数的时空变化特征,并对2020—2025年的耕地承载指数与人粮关系进行预测,为该区国土空间规划和耕地保护政策制定提供理论参考。[方法]基于统计年鉴面板数据,运用重心迁移模型、地理探测器、GM(1,1)模型等方法开展研究。[结果](1)2010—2019年陕西省总体粮食产量、人口、耕地承载力都有所上升,耕地资源承载指数(LCCI)小幅度波动下降,人粮关系稍微缓和;各地级行政区耕地资源承载指数波动较大,变化剧烈的时间段为2010—2011年、2014—2015年、2017—2018年。(2)2010—2019年陕西省耕地承载指数区域差异明显,呈现出南高北低的空间格局,西安市、杨凌示范区为高值中心,榆林市为低值中心;从分区角度,耕地资源承载指数排序为：陕南地区>关中地区>陕北地区。10 a间陕西省的耕地资源承载指数重心位于咸阳市境内,总体迁移方向为从东北向西南,指向西安市与杨凌示范区。2013—2015年、2017—2018年两个时间段的路径存在明显的突变,与各地级行政区耕地承载指数的消长有关。(3)陕西省耕地资源承载指数时空变化最...     

青海湖地区耕地利用变化的动力机制和趋势模型

根据青海湖地区土地资源和人口现状与特点,估算了该区及各县现实条件下土地资源极限人口承载量和最大适宜人口承载量、草地和耕地所能承担的人口承载量及其比重,结果表明青海湖地区土地极限人口承载总量为6.96×10~5人,其中耕地为4.84×10~5人,草地为2.13×10~5人,承载比率分别为69.44%和30.56%;区域土地最大适宜人口承载总量为3.25×10~5人,其中耕地为1.81×10~5人,草地为1.43×10~5人,承载比率分别为55.82%和44.18%.另外,区域各县土地最大适宜人口承载总量和承载量也存在较大差别,且各县的耕地和草地的承载量也存在差异,适宜人口承载量从大到小依次为:共和>海晏>刚察>天峻.     

浙北平原地区耕地非粮化时空演变特征及碳排放效应分析

掌握耕地非粮化的时空演变特征及其碳排放效应，对于保障粮食安全和发展低碳绿色农业具有重要意义。研究以东部浙江省平原县桐乡市为例，运用遥感技术和GIS空间分析探讨耕地非粮化类型和时空演变特征，并采用生命周期评价法评估不同耕地非粮化类型的碳排放效应。研究表明：1）桐乡市2005—2020年耕地非粮化率由1.56%提升至7.50%，非粮化面积净增加2 464.74 hm²，在空间上呈现团状集聚型格局，高值集聚区分布在西南远郊水网密布地区。2）耕地非粮化的坑塘养殖类型面积占比最大，其次为苗木种植和蔬菜大棚，2005—2020年耕地非粮化主导类型由苗木种植为主转变为多类型交错分布模式。3）2005—2020年桐乡市耕地非粮化导致的碳排放量由22 233.18t增长至98 853.27t，其中坑塘养殖对碳排放量的贡献最大，2020年达到83.7%；在空间上呈现西南远郊高值集聚、中部近郊低值环状分布的态势。在保障区域粮食安全的前提下，应结合不同非粮化类型的碳排放效应，分区域、分类别地实施耕地非粮化管控，实现耕地保护和低碳利用协同发展。     

基于粮食安全的乌鲁木齐市人口–粮食–耕地系统态势分析及预测

基于统计数据在分析了乌鲁木齐市近16年人口、粮食和耕地动态变化的基础上,运用耕地压力指数模型和耕地资源人口承载指数模型,揭示了乌鲁木齐市耕地压力和粮食供给状况;同时集成曲线估计模型和时间序列平滑法对2014—2020年人口–粮食–耕地系统进行了预测。结果表明:1996—2011年,乌鲁木齐市人口–粮食–耕地系统整体逐渐呈不平衡态势;16年来乌鲁木齐市人口超载、耕地压力明显,其中,2003年耕地压力最大、耕地资源承载力最小,1996年与之相反;未来7年乌鲁木齐市人口将持续增长,粮食产量波动式减少,耕地面积和人均耕地缓慢减少,耕地压力指数和耕地资源承载指数继续变大,乌鲁木齐市人、地、粮矛盾将更加尖锐。据此提出应对措施:控制人口数量并提高人口素质;完善耕地保护制度的同时重视现代生态农业发展;重视基本农田保护的基础上优化都市圈内部耕地资源。     

广东省耕地利用质量评价、时空跃迁及障碍因子诊断

耕地利用质量是区域多种因素综合作用的结果，耕地利用质量提升是实现中国式现代化的重要粮食安全保障。该研究运用压力—状态—响应（pressure-state-response, PSR）框架、探索性时空数据分析（exploratory spatial temporal data analysis, ESTDA）与障碍度模型揭示2005—2020年广东省县域耕地利用质量的时空特征及诊断其障碍因子。研究表明：1）2005—2020年广东省耕地利用质量指数年均增长率为1.03%，说明区域耕地开发、利用与保护成效较好，并且耕地利用质量指数从高到低依次为山区、珠三角、东翼、西翼，而耕地利用质量指数增速从快到慢依次为珠三角、西翼、东翼、山区；2）珠三角、西翼与山区的部分县区耕地利用质量的空间结构波动较大，整体上耕地利用质量的空间结构具备较强的时空依赖性并兼具跃迁惰性与活性；3）人均农业产值、地形分布指数与地均农业产值是影响广东省耕地利用质量排名前3的障碍因子，充分表明资源禀赋依赖与社会经济结构是决定耕地利用质量的关键因素。为实现广东农业布局现代化与高质量发展，该研究提出持续推进现代农业产业园建设以充分发挥农业典型示范效应，遵循耕地资源的空间结构差异以有序推进耕地“非粮化”治理，以及依托全域国土综合整治积极探索承包地细碎化试点等政策建议。     

中国耕地景观细碎度时空变化特征及其影响因素

耕地细碎化是中国耕地利用效率提高和农业现代化转型的关键制约因素。2014年以来中央政府试图通过鼓励土地经营权流转以实现耕地细碎度降低和适度规模经营耕地的目标。然而，少有研究开展中国全域尺度的耕地细碎化趋势分析，土地经营权流转政策的相关实施效果也尚不明晰。该研究基于长时序土地利用数据，辅以景观格局指数、趋势分析和动态面板模型等方法，对1990-2020年中国耕地景观细碎度的时空变化特征进行了识别，并剖析了土地流转政策实施对耕地景观细碎化的影响。结果表明，1）中国耕地景观细碎度大致呈"平原、盆地低、山地、高原高"的分布格局，东北平原、黄淮海平原、长江中下游平原以及四川盆地、准噶尔和塔里木盆地等地区耕地景观细碎度低，而二三级地势阶梯过渡地带以及黄土高原、云贵高原和东南丘陵等地区耕地景观相对细碎；2）1990-2020年中国耕地景观细碎度大致呈"持续细碎化-细碎化改善-波动细碎化"变化特征，其中2004-2013年耕地景观整体呈细碎化趋势，超过70%的县域耕地斑块密度（Patch Density，PD）/形状指数（Landscape Shape Index，LSI）显著增加、聚集度指数（Aggregation Index，AI）显著减小，集中分布在黄淮海平原、长江中下游平原、四川盆地以及两广地区，但2014-2020年70%的省份耕地景观细碎度有所改善，以两广地区表现最为典型；3）土地流转政策显著降低了耕地景观细碎度，此外，区域土地利用变化、非粮化耕地利用、坡度以及灌溉条件等因素也是影响中国耕地景观细碎度变化的重要因素。该研究从全域尺度剖析了中国耕地景观细碎度的时空变化特征并揭示土地流转政策等因素对其的影响，研究结果可为区域耕地景观细碎度变化以及不同土地利用/生态系统类型变化分析提供新思路。     

青海湖地区土地资源人口承载量分析

通过对青海湖地区土地资源和人口现状与特点的描述,估算了该区及各县现实条件下土地资源极限人口承载量和最大适宜人口承载量、草地和耕地所能承担的人口承载量及其比重.结果表明,青海湖地区土地极限人口承载总量为69.597 3万人,其中耕地为48.372 0万人,草地为21.270 3万人,承载比率分别为69.44%和30.56%;区域土地最大适宜人口承载总量为32.462 0万人,其中耕地为18.121 9万人,草地为14.341 0万人,承载比率分别为55.82%和44.18%.此外,区域各县土地最大适宜人口承载总量和承载量存在较大差别,适宜人口承载量(TY人)从大到小依次为:共和县(7.017 6)>海晏县(6.004 9)>刚察县(5.964 0)>天峻县(0.033 2).     

粮食安全背景下东北典型黑土区耕地压力动态变化及趋势分析

东北黑土区耕地肩负国家粮食安全的重任，目前其耕层变浅、质量下降等耕地压力问题逐渐显现。为了掌握区域尺度上黑土耕地压力分布及其动态变化，保护黑土资源，该研究选取21个典型黑土县区，采用修正的耕地压力指数模型、灰色-BP组合预测模型分析测算耕地压力指数及耕地压力变化趋势，并依此对现有黑土地保护政策提出细化建议。结果表明：1）耕地压力指数受到耕地质量（负向影响）、实际人均耕地面积（负向影响）、粮食安全保障范围（正向影响）、社会经济发展水平（负向影响）等综合影响，得出典型黑土区域耕地压力的时空变化特征。2）耕地压力可表征粮食安全压力，但粮食安全压力无法准确反映耕地压力状况。3）耕地压力变化趋势为整体向好，局部堪忧。2004－2019年21个研究单元中除拜泉县以外耕地压力均下降至安全范围，2020－2024年有15个县区处于无压力平稳区或压力下降区，其余县区处于不同程度的压力状态。最后，对于不同压力区域提出因地制宜的黑土地保护政策建议。研究结果可为缓解黑土耕地压力、实现国家粮食安全提供科学依据。     

安徽省沿江地区耕地利用集约度及粮食安全相关分析

利用1989—2008年的耕地资源与粮食统计数据,运用主成分分析和回归模型预测的研究方法,分析了近20 a安徽省沿江地区耕地利用集约度、粮食安全水平以及二者的相关性。结果表明：（1）耕地利用集约度时序变化明显,为＂两升两降＂4个变化阶段,其空间差异显著,以北高南低为主要特征;（2）粮食安全指数大体处于安全状态,指数波动起伏上升,区域发展不均衡;（3）耕地利用集约度与粮食安全指数二者相关性系数较大,相关性明显。该研究结果可为安徽省沿江地区耕地资源合理利用和保障粮食安全提供理论依据。     

广州地区土地利用景观格局变化研究

以广州地区为研究区，在遥感与GIS技术的支持下，通过分析斑块和景观两个层次的格局指数变化，研究了20世纪90年代广州地区土地利用格局变化特征，结合马尔科夫过程与元胞自动机模型对广州地区2010年土地利用空间格局进行预测分析。20世纪90年代广州地区土地利用格局变化趋势是建设用地增加，耕地、林地和未利用地减少，水域和果园基本保持稳定；土地利用斑块数目增加，斑块形状指数和分维数下降；景观破碎度和多样性指数上升。21世纪头10年，研究区土地利用格局基本保持20世纪90年代的变化趋势。研究结果表明广州地区在快速城市化的过程中，土地利用格局呈破碎化趋势，斑块形状趋于简单，耕地减少没有明显减缓迹象。因此，迫切需要发挥土地利用规划的控制作用，加强耕地保护措施。     

基于人粮关系的土地资源承载力研究

随着我国人口的不断增长,土地的承载能力和粮食安全问题越来越受到广泛的关注。本文从人粮关系角度出发,基于可持续发展基本理论,运用土地资源承载力(LCC)模型,以我国农业和人口大省河北省为例,对河北省土地资源承载能力进行了计算,并以土地资源承载指数(LCCI)为指标,以县级行政地区为单元划分了土地资源的人口承载力等级。结果表明,河北省68.71%的县域为粮食盈余区,17.01%的县域为人粮平衡区,其余14.28%的县域为粮食超载区。在此基础上对河北省具有代表性的县域单元进行了讨论,并提出了提高土地资源人口承载力的对策。     

重庆市粮食生产发展特征及土地资源承载力空间格局研究

首先分析了1985—2010年重庆市粮食生产发展过程的特点,随后以人粮关系为基础,构建了土地资源承载力（LCC）模型和土地资源承载指数（LCCI）模型,从区县尺度对重庆市土地资源承载力空间格局现状进行了分析。结果表明:1985—2010年重庆市粮食生产呈周期性波动特征,具有明显的不稳定性;人均粮食占有量起伏较小,基本维持在356.5 kg/人左右,人口增幅略小于粮食产量增幅。2009年重庆市区县土地资源承载力主要以人口超载、粮食短缺为主要特征。都市发达经济圈的8个区县以及渝东北翼的大部分区县表现为粮食亏缺、人口超载,渝东南翼的大部分区县以及渝西的大部分区县表现为人粮均衡,只有合川区、南川区、黔江区、石柱县和秀山县5个区县处于粮食盈余状态。因此必须加强重庆各区县以及重庆市与其他省市之间的粮食贸易和调配来满足人口超载区的粮食需求。     

湖南省耕地资源动态变化及其驱动力

[目的]研究湖南省1996—2011年耕地资源的变化过程,定量分析耕地变化的驱动因子,并对该区域耕地的变化趋势进行预测,为合理利用和保护耕地资源,促进区域经济的可持续发展和粮食安全生产提供重要参考。[方法]利用湖南省近16a的土地利用调查数据及相关社会经济资料,根据研究区域的特点选取了总人口、地区生产总值、农业机械化水平等14个指标,利用主成分分析法对耕地变化的驱动力进行分析,最后采用灰色系统GM(1,1)模型对研究区域耕地的变化趋势进行预测。[结果]1996—2011年湖南省人均耕地面积下降趋势明显,由1996年的0.066 9hm2减少到2011年的0.058 0hm2,该省耕地数量变化存在明显的区域差异。耕地面积变化驱动力主要由人口增长、社会发展、农业生产能力、人民生活水平4个方面构成。预测结果表明,研究区域2014—2020年的耕地面积继续呈下降趋势。[结论]湖南省耕地减少速度快,土地垦殖率高,且后备资源贫乏,应加大耕地的保护力度,以促进区域的粮食安全和可持续发展。     

人粮关系视角下的曲靖粮食安全空间格局研究

运用土地资源承载力模型构建人粮关系状态指数,按小康型粮食消费标准对不同时期曲靖市县域单元人粮关系状态的空间格局进行评估。研究表明:2000年以来曲靖市土地资源承载能力总体趋于增强,土地资源承载力与人口相比处于较高水平的人粮盈余状态,人粮关系状态良好。中部麒麟区一直为全市人粮关系紧张的区域,西部人粮关系总体优于东部,但东西部人粮关系差距在缩小。县域尺度人粮关系明显改善,处于富裕状态的县域单元几乎涵盖了全市,人粮关系发展态势良好,粮食安全态势乐观。     

甘肃省土地资源承载力格局的时空演变分析

以人粮关系为基础,构建了土地资源承载指数(LCCI)模型,从时间和空间2个尺度定量评价了1985-2010年甘肃省土地资源承载力的时空格局,并以1985、1990、2000、2010年为代表年份,讨论了全省14地州(市)、86县(区)近26年来土地资源承载力的发展趋势.研究结果表明:①1985-2010年全省粮食产量稳中有升,土地资源承载力指数逐年降低,土地资源承载力略有增强,但全省人粮关系总体形势依然严峻.②河西走廊绿洲农业区是全省主要粮食盈余区,土地资源承载力稳居全省之首;陇东高原区以低水平的人粮平衡为主,土地资源承载力年际变化较大;人口压力较大的陇中高原以及粮食生产水平较低的陇南山地、甘南高原区主要表现为粮食短缺,人口超载,土地承载力状况不容乐观.③河西走廊和陇东高原区所辖县域中,粮食盈余县域在增加,人口超载县域在减少,局部区域人粮矛盾得到缓解;陇中高原和陇南山地所辖各县的土地资源承载力指数在逐年降低,土地资源承载力在逐步增强,但绝大部分县域仍然处于不同程度的人口超载状态.④1985-2010年全省土地资源承载力格局在时间和空间上都发生显著变化,但是基于自然、经济层面的区域人粮关系在相当长的时间内无法扭转和改变.随着城市化进程加快,粮食短缺地区的人粮矛盾会进一步加剧,粮食调配和贸易趋势也就会越发明显,此时粮食主产区的空间集聚效应对本区域和全省的人粮平衡作用也就日益突出.     

汉中市土地利用变化的动态变化研究

基于汉中市1996—2010年土地利用现状变更调查数据,运用土地利用动态度模型、土地利用程度模型、空间差异模型,对汉中市14 a间土地利用的时空变化进行了详尽的分析。研究表明:汉中市耕地、未利用地面积减少,林地、牧草地、居民及工矿用地、园地和交通用地增加;研究区土地利用变化速度较缓,年变化率为0.17%,其中牧草地年变化率（2.30%）最大,耕地的年变化率也较大;2010年土地利用综合指数为215.64,土地利用程度不太高,汉中市土地利用处于调整期;研究区土地利用的多样化指数、多样性指数和均匀度指数呈下降趋势,而优势度指数则呈上升趋势,说明人类活动对景观格局有较为明显的影响。     

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:20 a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10 a,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.     

退耕还林（草）背景下延安市粮食安全态势评析

延安市的粮食生产与粮食安全问题关系到延安市退耕还林（草）工程的持久、稳定。运用最小人均耕地面积和耕地压力指数模型法,采用耕地面积、粮食产量、人口数量等数据,分析了1997-2007年延安市粮食安全状态。结果表明：在空间上,延安市宝塔区以南县区的耕地压力指数、最小耕地面积较小,粮食生产压力小,耕地的生产力高;在时间上,1998-2003年延安市耕地压力指数、最小耕地面积呈上升态势,2003年后则趋于下降。近些年耕地压力指数略高于1,区内耕地压力、粮食供需矛盾有所缓解,但粮食安全问题依然存在。对此,延安市应控制人口增长,通过改造中低产田、旱作农业技术的应用等途径稳定粮食生产。