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356.5kg/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。     

山西省粮食生产发展特征及土地资源限制性研究

基于山西省1949—2012年人口、耕地和粮食产量数据,以人粮关系为核心,构建土地资源限制性模型,从省、市、县三个不同尺度全面分析了山西省粮食发展特征及土地资源对人口分布的影响。结果表明:(1)县级尺度上,2003—2012年粮食盈余地区在增加,不受土地资源承载力限制的县级单元由42.1%增至65%,人口超载的地区减少,其中,超载地区大部分位于山西省晋北地区,晋南地区的土地资源限制度较小,粮食盈余地区所占比例较大,中部地区偏向于人粮平衡。(2)市级尺度上,土地资源承载力以人粮平衡和土地超载为基本特征,2012年与2003年相比全省粮食盈余市级地区增加,土地超载地区减少;(3)全省尺度上,建国初期土地承载力指数整体大于1.13,土地处于超载状态。近十年间人口分布的土地资源限制度从27.2下降到11.8,土地资源限制度降低,人粮关系好转。总体来说,2012年的土地资源限制与2003年相比有很大程度的降低,土地超载的地区减少,人粮关系趋向改善,粮食盈余地区增加。     

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。     

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.     

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。     

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。     

喀斯贫困山区土地资源承载力动态分析与预测

运用土地资源承载力评估模型、承载指数模型及灰色预测模型对贵州土地资源承载力进行动态分析和预测。结果表明:2003—2013年贵州年末总人口、土地资源承载力指数、人口超载率总体上表现出波动上升趋势;年末粮食生产总量、土地资源承载力、粮食盈余率表现出波动下降趋势。说明贵州省所能承载人口远远低于实际总人口,土地资源承载力一直处于超载态势,粮食盈余率表现出负增长,粮食严重不足。土地承载力指数表现出波动上升的趋势,揭示粮食自给率比较低,人口与粮食之间矛盾十分突出。灰色预测结果显示,2014—2023年的土地资源承载力表现出逐年下降趋势,由2014年的2 527.42万人下降到2023年的2 248.73万人,10年间下降了11.03%;土地资源承载力指数表现出逐年上升的趋势,由2014年的1.75上升到2023年的2.25,10年间上升了28.57%,表明如果按照当前趋势发展下去,未来10年研究区土地资源承载力将会严重过载,人地矛盾日趋严峻,影响经济社会可持续发展。研究可为缓解人地矛盾及实现区域可持续发展提供科学依据。     

河南省土地资源承载力时空演变分析与预测

为了探究土地资源的合理人口承载量,依据2000—2016年河南省相关数据,运用粮食生产波动指数模型、土地资源承载指数模型、土地资源限制度模型和灰色预测模型GM(1,1),借助ArcGIS软件对河南省总体和分地市土地资源承载力进行动态分析,并对河南省分地市2017—2026年土地资源承载力进行了预测。结果表明:(1) 2000—2016年,河南省总体土地资源承载指数呈现下降趋势,土地资源承载力由平衡有余转变至富裕级别。(2) 2000—2016年河南省分地市中,人口超载类型区集中在豫西山区(三门峡、洛阳和平顶山)以及经济相对发达的郑州和济源;17年间,土地资源承载指数均呈现出"西高东低"的特征;2016年与2000年相比,河南省各地市中土地资源限制度较低的地市数和人口数均减少明显,不受土地资源限制的地市数量增多,其中省会郑州的土地资源限制度由轻度转向中度,呈现恶化趋势,需单独关注。(3) 2017—2026年河南省除郑州和三门峡人口超载外,其余地市的土地资源承载力均呈现逐年上升的趋势,粮食盈余类型区的地市数量稳定,且盈余级别不断优化,表明区域土地资源承载力将会逐步增强,在未来仍满足经济发展需要和具备向省内外人口超载区域大量输出粮食的条件和基础。     

基于人粮关系的鄂尔多斯砒砂岩区土地资源承载力变化特征

[目的]分析2000—2015年鄂尔多斯砒砂岩区人口数量与粮食产量关系,研究生态脆弱区土地资源承载指数和土地资源承载力状态,为砒砂岩区经济和社会的可持续发展提供理论依据。[方法]采用2000,2005,2010和2015年Landsat影像进行鄂尔多斯砒砂岩区土地类型分类提取,结合土地面积、粮食产量和人口数据等社会经济数据,运用土地资源承载力模型和土地资源承载指数研究砒砂岩区土地资源承载力时空变化特征。[结果]①2000—2015年鄂尔多斯市土地资源承载力呈现逐渐增加的趋势,土地资源承载指数波动下降;②粮食产量呈逐渐增加趋势,人粮关系基本处于粮食盈余状态,人口容纳能力尚有一定的增长空间;③旗区间土地资源承载力存在较大差异,其中东胜区和准格尔旗土地资源承载力较高,人粮矛盾相对严重;鄂托克旗和伊金霍洛旗土地资源承载力中等,大部分年份粮食盈余;鄂托克前旗、杭锦旗、乌审旗和达拉特旗处于粮食盈余状态,土地资源承载力相对较低。[结论]鄂尔多斯砒砂岩区土地资源承载力总体上仍有一定增加空间,但各旗区内部存在较大差异。     

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。     

基于经验模态分解和集对分析的粮食单产波动影响分析

针对江淮分水岭易旱区粮食单产波动的复杂性与非平稳性问题,运用经验模态分解方法对粮食单产及其影响因子进行多层次、多时间尺度分解,并采用集对分析理论分析粮食单产波动分量与其影响因子之间的相关性,从而定量化分析各影响因子对粮食单产波动的综合影响率,得出自然灾害受灾率对粮食单产波动的综合影响率为31.26%,在此基础上,通过分析旱灾和自然灾害对粮食生产的危害程度,求取旱灾对粮食单产波动的综合影响率为17.13%,该研究为该区旱灾综合治理与粮食生产决策提供科学依据。     

区域耕地粮食生产保障能力及其风险评价方法

区域耕地粮食生产保障能力是区域耕地对综合食物安全所需粮食的保障程度,受区域耕地资源和社会经济等方面的影响。科学评价区域耕地的粮食生产保障能力及其存在风险,对于解决综合食物安全问题起着关键性的作用。该文以区域耕地的粮食供给能力和粮食生产安全量预测为基础,建立了区域耕地粮食生产保障风险的评价方法,并以洞庭湖区为例开展了以县(市、区)为基本单元的实证研究。结果表明:洞庭湖区耕地资源对全国综合食物安全的保障情况较好,但部分县(市、区)的风险等级较高,且临湖区域的风险较相对远离洞庭湖区域的风险高,需要提高粮食生产水平并控制耕地非农化。该文所提出的区域耕地粮食生产保障能力及其风险评价方法为研究和评估不同区域粮食安全状况与耕地资源之间的相互关系提供参考。     

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。     

西藏山南地区自然环境与土地人口承载力研究——以乃东县、琼结县、扎囊县与贡嘎县为例

山南地区是西藏经济较为发达的地区，其土地资源的结构特点制约着当地的社会经济发展，土地生产潜力的实现程度反映了土地资源的利用效率。为揭示西藏山南地区土地利用人口承载力特点，综合分析了西藏山南地区贡嘎、乃东、琼结与扎囊四个县的自然和社会人文环境的区域特征；通过分析土地生产潜力和现实生产力水平，用粮食-经济人口承载力指数来评价和预测四个县在1990年、1995年、2000年、2003年及2010年的粮食、经济人口承载力。结果表明，目前四个县已达到人均粮食400kg，人均产值800元的温饱水平，并预测于2010年，四个县均能达到人均粮食500kg，人均产值1200元的富裕水平。     

Soil Biological Fertility: Foundation for the Next Revolution in Agriculture?

Feeding the world’s population in 40 years will require improved efficiency in the use of plant nutrients and enhancement of soil resources. Over the past 60 years, agricultural production has rapidly increased; however, continued degradation of soil may limit further increases. Improving the soil through enhanced soil biological activity has been proposed as a method of increasing the capacity of the soil to produce crops. Ongoing evaluations of one soil biological fertilizer with a patented process to convert and complex manure into stable finished products (AgroBiotic fertilizers) have been conducted in research plots and producer fields and have shown positive effects on grain yield and potato production. These effects are larger in soils with limited biological activity, suggesting that adding this unique AgroBiotic fertilizer helps restore the biological nutrient cycling in the soil. New developments and innovations that improve nutrient availability and the efficacy of soil biological fertilizers have the potential to help restore degraded soils and improve their production efficiency and capacity to feed the world’s population.     

庄浪县梯田化建设与土地人口承载力研究

甘肃省庄浪县梯田面积已占坡耕地面积的 91 74%、占综合治理面积的 41%。梯田在拦蓄径流泥沙的同时 ,改变了土壤水肥条件 ,提高了抗旱减灾的能力 ,在 1997年发生 5 0年一遇严重干旱的情况下 ,全县梯田平均单位面积产量仍达 2 2 92kg/hm2 。梯田化建设使全县粮食人口承载量由 195人 /km2 提高到 315人 /km2 以上 ,粮食—经济人口承载力指数达 1 35以上。