陕西省米脂县耕地动态变化与粮食安全研究

根据米脂县1990-2007年粮食生产的相关数据,对该县耕地、人口和粮食生产动态变化以及粮食总产与其影响因素进行了灰色关联度分析.结果表明,退耕还林还草工程是耕地总面积迅速减少的主要原因;提高粮食单产保障粮食总产是实现粮食安全的最关键因子;持续增长的人口造成耕地的承载压力越来越大,并对该区实现粮食安全提出了更大的挑战.最后,根据分析结果提出了增加科技投入,提高单产,保护耕地,挖掘耕地潜力等措施以保障该区域的粮食安全,为政府部门制定相关粮食安全政策提供科学的理论依据.     

基于灰色理论的忻州市适宜退耕还林面积预测

退耕还林工程是忻州市最大的生态工程,全市退耕比例高达23.08％.根据2000-2010年忻州市统计年鉴资料,分析了退耕还林还草对当地粮食产量和粮食需求量关系的影响.运用灰色理论的GM(1,1)预测模型,分别建立了粮食总产、人口、粮食单产和人均粮食消费的预测模型,并利用模型预测得到2012 2016年忻州市适宜退耕还林面积分别为15 450,14 056,12 052,13 856,10 429 hm2,结果表明:忻州市可以继续推行退耕还林草工程.但研究中所取得的未来5 a适宜退耕面积只是理论值,仅是为忻州市实施退耕还林草工程提供参考.     

退耕还林工程对粮食生产的影响——以山西省为例

[目的]研究退耕还林工程对粮食生产的影响,为深入开展退耕还林工程提供科学依据。[方法]以山西省的117个县域为研究单位,基于1990,2000,2005,2010和2015年5期土地利用数据和社会经济统计数据,分析耕地和粮食生产时空变化,并通过建立生产函数分析退耕还林工程对粮食生产的影响。[结果]①山西省生态环境重点治理区域的退耕效果显著,黄土丘陵沟壑区耕地转林草地的类型尤为明显;②退耕15 a期间,山西省粮食总产量及粮食单位面积产量总体呈上升趋势,其中重点退耕县的粮食总产量与粮食单产水平都一定程度的提高,且粮食单产增幅高于全省平均水平;③退耕对粮食总产量及粮食单位面积产出均有显著的正向影响。[结论]在省级层面,退耕还林工程不会对粮食生产造成负面影响,反而通过促进农业集约化生产等方式,提高粮食单产水平,进而带动粮食产量的提高。     

基于灰色理论的吴起县适宜退耕还林面积的预测

吴起县是我国退耕还林草政策推行重点县,退耕比例高达38.3%.如何在保证粮食产量安全的前提下继续推行退耕还林草政策是人们广泛关注的焦点.根据1999-2005年吴起县统计年鉴资料,分析了退耕还林草对当地粮食产量和粮食需求量关系影响,认为可以继续推行退耕还林草工程.假定未来几年条件相同的情况下,运用灰色理论的GM(1,1)预测模型,建立了粮食总产、人口、粮食单产和人均粮食消费的预测模型.利用这些预测模型预测了2008-2012年的各年适宜的退耕还林面积,旨在为吴起县实施退耕还林草工程提供科学参考.     

广东省1949-2006年粮食生产的时序变化研究

利用1949-2006年广东省粮食生产的长时间序列统计数据, 分析了全省50多年来粮食生产的变化趋势, 并从粮食单产与播种面积、作物种植结构、复种指数、农业技术及农业投资等方面剖析了全省粮食生产变化的主要机制。结果表明：建国以来, 随着人口增加和产业发展, 在耕地与粮食播种面积逐年减少的情况下, 广东省粮食总产量一直在波动中增长, 主要原因在于：（1）影响粮食生产的主要因子——粮食单产的提高使全省粮食总产保持稳步增长;（2）广东省粮食作物以稻谷为主, 其种植面积的波动不大, 且单产逐年增加;（3）在耕地面积减少的情况下, 提高复种指数可提高区域的粮食生产;（4）农业机械总动力、化肥和农药的施用等农业技术的提高及农业基本建设投资的增加很大程度上促进了粮食生产的良好发展。     

广东省1949~2006年粮食生产的时序变化研究

利用1949～2006年广东省粮食生产的长时间序列统计数据, 分析了全省50多年来粮食生产的变化趋势, 并从粮食单产与播种面积、作物种植结构、复种指数、农业技术及农业投资等方面剖析了全省粮食生产变化的主要机制.结果表明:建国以来, 随着人口增加和产业发展, 在耕地与粮食播种面积逐年减少的情况下, 广东省粮食总产量一直在波动中增长, 主要原因在于:(1)影响粮食生产的主要因子--粮食单产的提高使全省粮食总产保持稳步增长;(2)广东省粮食作物以稻谷为主, 其种植面积的波动不大, 且单产逐年增加;(3)在耕地面积减少的情况下, 提高复种指数可提高区域的粮食生产;(4)农业机械总动力、化肥和农药的施用等农业技术的提高及农业基本建设投资的增加很大程度上促进了粮食生产的良好发展.     

吉林省粮食产量影响因素实证研究

采用灰色系统理论,对影响吉林省粮食总产量的各因素进行动态灰色关联分析,研究结果反映了吉林省粮食生产发展的趋势,为粮食生产持续发展、科学决策提供理论依据。     

吉林省粮食产量影响因素实证研究

采用灰色系统理论，对影响吉林省粮食总产量的各因素进行动态灰色关联分析，研究结果反映了吉林省粮食生产发展的趋势，为粮食生产持续发展、科学决策提供理论依据。     

河北省粮食单产区域差异特征演变格局及动因分析

基于统计数据,利用泰尔指数、空间自相关模型、灰色关联对河北省近20a粮食单产的区域差异特征、动态演变格局及动因进行探索。采用泰尔指数、空间自相关模型和灰色关联法进行分析。分析结果表明:(1)区域单产总体差异和不同耕作区间差异呈现逐渐缩小趋势,不同耕作区内差异则出现分异。(2)区域粮食单产整体呈空间集聚下降趋势;局部空间自相关来看,粮食生产核心区集聚度出现分异。(3)灰色动态关联分析表明,农业方面投入变化是单产格局变化的主要动因,农产品价格的影响不断扩大。ESDA方法可以很好地揭示区域粮食单产地域格局时空变换特征,有效测度区域粮食生产空间集聚和异常,为该区域进行粮食生产宏观布局与优化提供科学依据。     

红黄壤地区粮食生产持续性分析

从支持人类生存的基本需求出发,对红黄壤地区粮食生产持续性进行了农田粮食单产、区域粮食总产量及区域粮食供需平衡3个层次的分析.结果表明,红黄壤地区粮食生产持续性呈现系统层次和区域分异性,从粮食单产水平的可持续,到粮食总产量水平的弱持续,再到粮食供需系统的不可持续;沿海经济发达地区农田粮食单产持续性较高但区域粮食总产量持续性较差,西南地区农田粮食单产和区域粮食总产量均呈较弱持续性.因此对区域粮食生产持续性进行多层次综合分析,同时对区域农业资源进行综合管理是促进区域农业持续发展的保证.     

退耕还林管理信息系统的建设

 退耕还林工程,是实施西部大开发战略中的一项重要工作,其涉及范围较大,形式多样。针对退耕还林项目科学管理和退耕还林的效益评价等内容,初步研究了利用遥感影像采集退耕基础数据,以地理信息系统为开发平台,建立县级退耕还林管理信息系统,以各项指标的综合管理为依据,进行退耕还林工程的科学规划,以期推动退耕还林工作的顺利开展。     

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。     

基于空间平滑法的旱作区粮食产量时空变化与影响因素研究

在中国北方水资源约束愈发严峻的情境下,旱作区粮食产量格局及其驱动因素研究具有重要的现实意义。以1995—2015年县域粮食统计数据为基础,结合土地利用栅格数据等资料,应用空间平滑法,对东北及华北平原旱作区粮食产量的空间格局与演化过程进行了研究。在此基础上,分析了不同农业区影响粮食产量的自然及社会经济驱动因素。结果发现:1)近20a东北-华北平原旱作区粮食产量整体稳步提高,高产区范围逐渐扩大,具有明显的空间集聚特征,且华北平原旱作区粮食总产高于东北平原旱作区;2)粮食产量增速以中速增产为主,其次依次为慢速增产、高速增产、绝对减产,且东北平原旱作区粮食增产速率高于华北平原旱作区;3)东北平原旱作区粮食单产整体高于华北平原旱作区,且经过空间平滑处理后粮食单产栅格像元频率分布基本呈高斯分布,与客观规律相契合;而随着时间演替,直方图像元的峰值逐渐右移,且单产栅格呈逐渐分散的趋势,表明耕地生产力水平整体提升的同时差距也随之扩大;4)自然因素中的年均气温与燕山-太行山山麓平原农业区的粮食单产的相关性最高,年降水量及汇流能力与冀鲁豫低洼平原农业区的粮食单产的相关性最高,土壤类型与松嫩-三江平原农业区的粮食单产的相关性最高;5)粮食单产与社会经济因素的分析结果表明,粮食生产由劳动密集型逐渐向技术密集型方向转变,农业机械化的投入对研究区特别是东北平原旱作区的贡献尤为明显,化肥投入对研究区粮食增产始终发挥着巨大作用,而灌溉条件对于华北平原旱作区粮食生产的保障起到重要作用。研究结果可为粮食产量时空格局研究的方法创新方面有所裨益,并对不同农业区保持高产、稳产及耕地保育等方面提供参考。     

上海农田生态系统碳源汇时空格局及其影响因素分析

以1990—2009年上海市农作物产量、农田面积、农业投入等相关统计数据为依据,对上海农田生态系统主要碳源汇进行了测算,分析了上海农田生态系统碳源汇的时空变化特征,并探讨了农田生态系统碳源汇的影响因素。结果表明,1999—2009年上海农田生态系统碳吸收总量总体处于逐步下降趋势,且经济作物和果蔬作物碳吸收比例分别下降和上升明显;碳排放总量则呈逐步下降并趋于稳定的趋势,农用化学品投入是其主要排放源;单位面积碳吸收和排放量则一直处于波动状态。2009年上海各区县农田生态系统碳吸收量、碳排放量和单位耕地面积碳吸收量均为远郊大于近郊,而单位耕地面积碳排放量则为近郊大于远郊。碳源汇影响因素相关性分析表明,碳吸收与粮食作物和经济作物产量显著正相关,而与果蔬作物产量显著负相关;碳排放与农用化学品投入和燃料动力使用以及耕作灌溉管理均显著正相关。     

环境因子对山区粮食气候产量的影响——以云南省为例

高原山区土地资源短缺、人地矛盾突出,应对气候变化的能力尤为脆弱,探讨高原山区环境因子对粮食气候产量的影响,可为山区土地资源的合理利用和保护提供科学依据。本文利用云南省各县1985-2012年平均粮食单产数据,采用生物模型Logistic函数模拟趋势产量,以计算气候产量。提取同时期气候、地形、土壤等17个环境因子,利用相关分析、冗余分析（Redundancy analysis,RDA）等统计分析方法探究环境因子对山区气候产量的定量影响。结果表明：研究区多年平均气候产量为-0.15～-0.01t·hm-2,且研究时段内呈降低趋势;气候产量与土壤全钾含量呈极显著负相关,与坡度、坡向呈极显著正相关,与其它14个环境因子无显著相关性。RDA分析结果表明,坡度、坡向、土壤碳氮比、气温、土壤pH、土壤全钾含量6个环境变量为最小解释变量组合。坡度是影响山区粮食生产的关键性环境因子之一,与粮食实际产量呈负相关,而与气候产量呈正相关。坡度单因子可解释44.62%的粮食实际产量、26.29%气候产量的变化。从研究结果看,气候产量相对较高的地区通过坡改梯、土壤培肥等手段提高粮食单产是气候变化前提下维持区域粮食生产安全的有效途径。     

山东省环渤海平原区粮食产出潜力与技术途径分析

为了给国家新增粮食生产能力规划布局提供依据,基于山东环渤海平原区目前耕地资源、种植制度及其生产力现状,估算了该区域内30个县(市、区)的粮食产出潜力。结果表明:通过扩大粮食种植面积和提高粮食单产具有新增粮食4.034 1×109 kg的潜力,具体技术途径为:①调整种植制度,通过将一年1熟种植棉花调整为小麦/玉米一年2熟种植粮食作物,可增加粮食产出2.364 7×109 kg;②开发利用耕地资源,通过改造治理盐碱荒地种植粮食作物可增加粮食产出7.755 5×108 kg;③实施均衡增产措施,通过提高现有粮田单产水平可增加粮食产出8.938 5×108 kg。无论是扩大种植面积,还是提高单产,增粮增产潜力较大的县(市、区)主要分布在黄河三角洲地区。粮食生产潜力开发的核心技术措施是进行洗盐排盐抑制耕层土壤返盐,改土培肥提高中低田地力,筛选配置耐盐作物品种、优化耕作制度,实施适度规模集中连片标准化技术。     

花岗岩地区坡耕地径流泥沙观测试验研究

本文总结分析了三年来对花岗岩地区坡耕地径流泥沙的观测试验资料, 得出以下结论: 1.荒坡地的泥沙流失量大于作物地; 2.作物地覆盖度低于30%以下则比荒坡地的泥沙流失量要大; 3.大于25°的坡耕地, 头两年产量虽然较好, 但第3年以后产量大幅度下降, 并造成大量的泥沙流失, 故种多年生植物为佳。 同时通过试验研究表明: 在花岗岩地区, 泥沙流失量多数来源于坡耕地。 因此搞好坡耕地的综合治理, 是防治水土流失提高单位面积产量的关键措施。     

胡麻产量形成模拟模型研究

胡麻产量形成模型是胡麻生长模型中的重要子模型,其准确性关系到整个模型的模拟性能。本研究拟构建能较准确预测不同生产情况下胡麻的产量形成模型,为胡麻实际生产提供科学指导。模型利用2012—2013年胡麻西北主产区定西和榆中试验站不同肥料、不同播种方式、不同种植密度和不同氮磷水平的试验结果,以胡麻生理生态过程为主线,分别构建了产量构成因素法(基于品种遗传参数:单位面积蒴果数、每果粒数、粒重与水肥胁迫因子、累积光合速率)的产量形成模型和基于粒壳比法(基于粒壳比和蒴果干物质总量)的产量形成模型;利用2014—2015年试验区实测数据对模型进行较广泛验证。验证结果表明,产量构成因素法对定西地区不同肥料、不同播种方式、不同种植密度产量模拟值的RMSE平均为133.47 kg×hm~(-2),粒壳比法的RMSE平均为195.51 kg×hm~(-2);利用最小二乘法计算的决定系数R2产量构成因素法与粒壳比法分别为0.819 8和0.743 9。榆中地区12个氮磷处理水平产量构成因素法平均RMSE值为140.70 kg×hm~(-2),粒壳比法的RMSE平均为193.22 kg×hm~(-2);产量构成因素法与粒壳比法预测的产量值与观测值R2分别为0.832 9和0.805 8。结果表明,产量构成因素法对产量的模拟效果优于粒壳比法,针对不同品种不同栽培方式,把单位面积蒴果数、每果粒数与粒重作为品种遗传参数的产量构成因素法能更精确模拟胡麻的产量,具有较高的预测性和通用性。     

三峡生态屏障区耕地承载力与人口生态转移

三峡工程生态屏障区的建设是三峡工程后续工作规划的关键内容,对于保护三峡水库的水质和生态环境起着重要作用。然而,库区内极其脆弱的生态环境和尖锐的人地矛盾,给生态屏障区的建设任务造成了很大的困难。为了减少屏障区内人类活动频繁、过度地对区域生态环境的干扰,人口生态转移势在必行。为此,本文在分析三峡工程生态屏障区土地利用现状的基础上,分别从耕地数量和产量的角度出发,分别以人均耕地需求和人均粮食需求为度量计算了生态屏障区内15个区县的耕地现有承载力,并预测了造林规划实施完成后区内耕地承载力。研究表明:①三峡生态屏障区域内耕地承载力严重不足。现状耕地数量承载力(CLCCa)盈亏高达117.01万人,耕地产量承载力(CLCCp)盈亏值也达94.93万人。而通过预测区域2020年CLCCa盈亏更是达到127.39万人。②区域需要进行人口生态转移,其转移对象主要为农村人口,转出重点区域主要是东北翼的区县,而位于"一圈"与东南翼的区县耕地数量承载力略有盈余,可作为迁入区。③除了实施人口生态迁移,还要从保护耕地数量动态平衡和促进其质量提升2个方面提高区域耕地承载力,以实现区域内经济发展、社会稳定、生态安全的多重目标。