基于地理加权回归的青龙满族自治县耕地细碎化及影响因子分析

以青龙满族自治县为例,依据景观生态学相关理论,重点从地块平均面积大小、地块形状的规则度以及地块分布方面选取平均地块面积、边界密度、面积加权平均形状指数和聚集度4个指标,借助数理统计方法和GIS技术对研究区耕地细碎化程度进行测算分级,并应用地理加权回归模型分析了研究区耕地细碎化综合指数与坡度、距村落距离、距河流距离、距道路距离之间的空间关系。结果表明:青龙满族自治县耕地细碎化以中度细碎化和重度细碎化为主,占比分别为45.18%,49.19%;距村落距离、距道路距离与耕地细碎化程度呈负相关关系,距河流距离、坡度与耕地细碎化程度呈正相关关系;各影响因素影响度都表现出了显著的空间非平稳性,且在空间上波动较大。研究所得结论对耕地规模化经营和土地利用效率的提升具有一定的参考意义。     

丘陵山区耕地细碎化对农户耕作纯技术效率的影响

采用数据包络分析和线性回归模型,深入研究经营耕地细碎化对农户耕作纯技术效率的影响。结果表明:耕地细碎化对农户耕作纯技术效率有显著负向影响;家庭务农劳动力平均受教育程度、机械化耕作和家庭农业纯收入、经营耕地质量分别对耕作纯技术效率有显著负向和正向影响。为提高农户耕作纯技术效率,可从降低耕地细碎化水平、加大农业技术培训力度和提高耕地质量三方面入手。     

土地整治对耕地细碎化影响评价指标适用性分析

为分析土地整治对耕地细碎化影响评价的指标适用性,综合现有研究成果,采用土地利用数据和村域土地权属信息,基于景观指数视角选择27项评价指标,分析了不同数据来源、数据类型和粒度水平下土地整治前后的耕地细碎化状况,探讨了可有效表征项目区耕地细碎化变化的景观指标。研究结果如下:1)受基础数据类型、分析方法选择及空间格网粒度等因素的影响,项目区尺度下耕地细碎化的评价结果存在较大差异;2)基于矢量的景观指数对耕地细碎化的表征能力较强,但考虑到评价指标的全面性,仍需结合栅格数据计算,在项目区尺度粒度以10 m为宜;3)常用的景观指标应用于耕地细碎化评价存在内涵重复、方法依赖、粒度敏感和结果歧义等问题,可有效表征耕地细碎化程度的景观指标包括斑块个数(number of patches,NP)、平均斑块面积(mean patch size,MPS)、边界密度(edge density,ED)、斑块密度(patch density,PD)、斑块面积变异系数(patch size coefficient of variation,PSCOV)和香农均匀度指数(Shannon’s evenness index,SHEI)共6项;4)土地整治对耕地细碎化程度改善效果明显,表示地块数量、形状不规则程度的指标有所降低,NP、PD和ED分别降低了997、0.16和141.73;而表示地块规模和空间分布均衡性的指标有所增加,MPS、PSCOV和SHEI分别增加了0.118 hm~2、23.56和0.004。因此,在进行耕地细碎化景观指数评价时应注重基础数据的选择,筛选适宜指标,确定合理粒度。     

基于景观格局的卢龙县耕地细碎化评价及影响因素研究

以卢龙县为研究区,基于景观生态学原理选取平均地块面积指数(MPS)、斑块数量破碎化指数(FN)、平均最临近距离(MNN)、边界密度指数(ED)、面积加权形状指数(AWMSI)5个景观指数构建指标体系,对卢龙县耕地细碎化程度进行了评价,然后通过地理加权回归模型对耕地细碎化的影响因素进行了分析。结果表明:卢龙县耕地细碎化整体上处于较低的水平。其中重度细碎化村庄61个,主要分布在卢龙县西南、东南和县域北部;中度细碎化村庄232个,主要分布在县域东南、西南和中北部;轻度细碎化村庄289个,主要分布在县域中部和南部。卢龙县耕地细碎具有空间正相关性,呈现出明显空间聚类特征。坡度、居民点、河流、交通等因素对耕地细碎化的影响程度具有空间非平稳性。其中坡度影响程度以正影响为主,只有少量地区呈现负影响;居民点对耕地细碎化的正负影响区域各占50%左右,但正影响程度较小,以负影响为主;河流以正影响为主,负影响区域主要分布在县域东南部分地区。交通因素对耕地细碎化程度的正负影响区域大体相当,影响强度也较为相似。     

重庆市典型县撂荒耕地图斑的提取与验证

耕地撂荒在国际和国内众多区域都有分布,而且近年来有愈演愈烈的趋势。撂荒地块的提取是进一步研究耕地撂荒状况的基础。该文详细阐述了重庆市典型县的撂荒耕地地块的提取过程,利用2期耕地图层叠加,剔除退耕还林和森林工程图斑,得到撂荒耕地分布图,在此基础上得出了重庆市典型县的耕地撂荒状况。将随机抽样提取的撂荒耕地图斑与Google Earth影像验证,撂荒耕地图斑提取的正确率达到85.3%,该方法用于提取山区的撂荒耕地是可行的。研究发现,2011年石柱、巫山和酉阳3县的耕地撂荒率分别为14.0%、19.9%和19.2%,整体上3县的平均撂荒率为18.0%,撂荒耕地总面积为5.6万hm2。撂荒耕地以旱地为主,占总撂荒地面积的82.4%,旱地撂荒率为20.4%,水田撂荒率为11.5%。3县中,巫山县和酉阳县的撂荒率高于石柱县;而且,在水田撂荒方面,巫山县和酉阳县的水田撂荒率也明显高于石柱县,3县的水田撂荒率分别为17.2%、13.9%与6.3%。     

基于景观指数的巢湖流域各县区耕地细碎化研究

选取巢湖流域14个县区为研究对象,基于2015年高分一号遥感影像数据提取了巢湖流域耕地的空间分布数据,以景观格局为视角,构建基于6个景观指数的耕地细碎度度量指标体系,并进行了主成分分析,形成两个主成分（F₁,F₂）的耕地细碎化综合测算模型,以期为巢湖流域的土地整治工作提供理论基础和可行建议。结果表明:所选取的6个景观格局指数综合了面积、形状和分布等因素,是度量巢湖流域耕地细碎化程度的重要指标体系;主成分分析法的前两个主成分方差累计贡献率达96.969%,能够表达6个原始景观指数的大部分信息,其中,第一主成分是描述斑块平均面积和分布的综合指标,第二主成分是代表斑块形状信息的综合性指标。巢湖流域各县区耕地细碎化空间差异大,东部细碎程度最低,可大力促进农业规模化的发展;西部和南部四个县区细碎程度中等,主要与原始地形起伏较大有关,建议通过平整土地、合并零星地块的方式降低细碎度;北部三个县可以通过土地整治规整田块形状来降低耕地细碎化;合肥市所辖四区耕地细碎程度最大,与城市的扩展对农田的占用具有一定的联系,在城市发展中应当合理考虑城市拓展与耕地保护的关系。     

黄土丘陵沟壑区耕地细碎化评价与土地整治工程分区——以吴起县为例

为研究黄土丘陵沟壑区耕地细碎化的特征,提高农业机械化水平,以延安市吴起县为研究区,以行政村为单元,基于ArcGIS与Fragstats软件,运用景观指数、地理探测器等方法评价了吴起县的耕地细碎化程度,分析影响因素,并划分土地整治工程分区。结果表明:(1)吴起县耕地综合细碎化程度总体较高,各程度细碎化的行政村数量排序为中度细碎>重度细碎>轻度破碎。轻度细碎化集中分布于吴起县北部,重度细碎化主要分布在中部、南部、西南部,中部地区的重度细碎化呈现出西北—东南走向的条带状。吴起县耕地细碎化的主要类型为面积细碎化,形状细碎化与分布细碎化程度相对较低。(2)吴起县耕地综合细碎化的主要影响因素为高程、坡度、距河流的距离、距农村居民点的距离,影响力大小排序为距河流的距离>坡度>高程>距农村居民点的距离。坡度、距河流距离分别与距农村道路距离、距农村居民点距离有很强的交互作用。(3)基于耕地细碎化评价与影响因素分析结果,划分土地权属调整区、土地平整工程主导区、农田水利工程主导区、农村道路工程主导区、土地工程综合整治区共5个整治工程分区,为吴起县耕地细碎化整治提供方向性引导。可见,吴起县耕地细碎化水平较高,空间异质性较强,主要受地形、水源、耕作便利性等多因素影响,需要以权属调整、土地整治等手段改善。     

基于高分影像特征优选的黄土高原撂荒耕地遥感监测方法

快速、准确地监测撂荒耕地对研究土地利用变化、保障国家粮食安全和制定农业政策有着重要意义,黄土高原地区复杂地貌和耕地破碎性对监测撂荒耕地颇具挑战性。该研究以国产高分卫星遥感影像为主要数据源,使用耦合遗传算法的离散二进制粒子群算法改进最佳指数因子法优选分类特征因子,采用随机森林分类和分类后变化检测方法,获得试验区2011—2022年撂荒耕地时空分布信息,通过影像目视判读和实地调查相结合的方式进行结果验证和精度评价,结果表明：1）经重要性评估发现NDVI平均精度减少（mean decrease accuracy,MDA）得分最高,经改进的优选特征方法优选特征为：绿波段、红波段、近红外波段、蓝绿波段比值指数、坡度、NDVI、方差、对比度,特征优选有效提高了高分影像的土地利用分类精度和效率;2）国产高分卫星数据可实现地块尺度撂荒耕地的精准识别,经验证,撂荒耕地识别总体精度达到92.48%;3）2011—2022年间研究区撂荒耕地总面积为5492.51 hm²,2011—2014年撂荒率最大,达21.09%,2020—2022年撂荒率最小,为0.99%。该研究构建了黄土高原地区地块尺度撂荒耕地遥感监测的方法,并进行验证和评价,对推动撂荒耕地相关研究和国产高分卫星数据的实践应用具有积极意义。     

重庆典型山区耕地资产贬值特征及其发生机理

耕地边际化是山区一种典型的土地利用现象,厘清其表现特征及机理对实现土地资本增值和乡村振兴具有重要价值。基于2012和2018年重庆典型山区901份农户问卷及农产品成本收益资料,该文揭示了耕地资产价值的演变特征,并构建Probit模型识别其驱动因素与发生机理。结果表明:1)近年来,案例区耕地资产价值不断下降,单位面积玉米收益由正转为亏本,主要农作物加权净收益从2012年的1384.50元/hm~2降至2018年的252.30元/hm~2;耕地租金从1577.45降至361.65元/hm~2,同时零租金流转比例从71.09%升至82.21%,说明研究区耕地资产价值正处于下滑阶段。2)地块面积、与家庭距离、地块质量和土地细碎化是耕地零租金流转的关键因素,而务农机会成本上升是根源。耕地资产贬值的机理是,城镇化推高了劳动力成本,农业利润不断下降直至亏本,耕地资产出现贬值。期间,山区闲置或抛荒的土地资源变得愈发丰富,政府应合理引入资本,充分挖掘相对富裕的土地资源,以实现土地资本增值和发展当地经济。此外,政府应停止在山区大规模的开垦耕地,但可通过土地整治适当补充耕地,避免公共财政资金浪费和破坏生态环境。     

工业化区域撂荒耕地空间格局演变及影响因素分析

该文以箱包产业发展迅速的河北省高碑店市为研究区,基于1999-2001年、2007-2009年、2015-2017年间18期Landsat TM/OLI数据,采用CART决策树分类方法提取出研究区的撂荒耕地范围并分析其空间格局变化及影响因素。研究表明:1)对CART决策树分类结果进行精度验证,18期影像的分类精度介于87.5%～96.4%之间,可以满足本研究的精度要求。2)高碑店市耕地撂荒类型以季节性(春季)撂荒为主,并且季节性撂荒和常年撂荒的耕地面积均呈现出逐渐减少的趋势。3)耕地撂荒的主要形式由大规模集中式撂荒向小规模分散式撂荒转变。4)农村工业发展是导致耕地撂荒的主要驱动因素,距离产业中心越近的地区其耕地撂荒率越高;交通条件及耕作半径也在一定程度上影响耕地撂荒,但其影响程度逐年减弱;作物收益水平差距导致耕地撂荒呈现出季节性差异,而耕地流转能有效抑制当地耕地撂荒现象。该研究结果能为全国其他类似地区的撂荒耕地研究提供参考,并对制定保障国家粮食安全以及促进区域可持续发展的相关政策提供依据。     

农户土地承包经营权退出意愿影响因素及退出模式研究

农村土地承包经营权退出的战略价值日益凸显,使得探索农村土地承包经营权退出的实践应运而生。为考查影响农户土地承包经营权退出决策的因素,基于河南省郑州市、周口市607份农户问卷,采用Logistic模型从农户个体特征、资源禀赋、土地承包经营权退出能力及预期风险水平、认知状况角度对不同样本区域农户的土地承包经营权退出意愿影响因素进行实证分析,并对可能存在的内生性问题进行了讨论;同时,为考察各地土地承包经营权退出实践的适用度,系统分析了研究区农户在"平罗模式""梁平模式""内江模式"和"成都模式"4种模拟情景下的退出意愿和模式选择取向。结果显示:1)农户土地承包经营权退出意愿受农户自身状况、资源禀赋、土地承包经营权退出能力及风险预期、认知水平的影响显著。变量性别、住宅与最近县城间距离、常年居住地、城镇定居计划、收入来源分化、土地重要性感知等显著正向影响农户土地承包经营权退出意愿,变量受教育程度、家庭总人数、预期风险程度、种地意愿等显著负向影响农户土地承包经营权退出意愿。2)区域发展非均衡性下,影响典型农村和城乡接合部区域农户土地承包经营权退出意愿的因素不尽相同。3)在运用CMP方法控制可能存在的内生性问题后,变量风险程度预估对农户土地承包经营权退出意愿的影响依然显著。4)研究区农户对四川内江和重庆梁平的土地承包经营权退出模式接受度较高,而对宁夏平罗和成都温江区的退出模式接受度较低。     

陕北"一户一田"和"一组一田"耕地细碎化整治模式与绩效评价

耕地细碎化是当前制约中国农业现代化发展的重要因素,如何解决耕地细碎化问题已经成为推动小农户和现代农业有机衔接的必然路径。该研究基于实地农户调研数据和半结构访谈内容,对陕北榆林市榆阳区首创的"一户一田"和"一组一田"2种耕地细碎化整治模式进行系统剖析,并采用双重差分(Difference-in-difference, DID)模型定量分析2种模式的绩效差异。研究发现:1)"一户一田"模式是农民自发的产权重组和分散流转,并与政府支持的土地整治项目叠加与综合;"一组一田"模式是一种"以家庭承包经营为基础、统分收放自如的双层经营体制"创新模式,也是产权改革、统分流转、土地整治与统分经营管理的有机结合。2)"一户一田"和"一组一田"两种模式均能有效解决耕地细碎化问题,显著增加耕地面积,实施后耕地面积增加率分别为6.02%和57.58%;同时也使得农业机械化水平有所提高,显著提升农业生产效率与作物产量,作物产量增加率分别为12.54%和19.87%,"一组一田"提升更为明显。3)2种模式均有利于提高农户收入,"一户一田"主要是通过增加农业种植收入来提高总收入;"一组一田"对农户收入提升更加显著,除增加农业收入外,也通过产业转型增加了务工收入。与"一户一田"模式相比,"一组一田"模式更能够促进集中连片、规模扩大、设施完善、经营现代化的高标准农田建设。为解决耕地细碎化问题,应加强政策引导和支持,挖掘村内能人价值,明晰合作社、分社和农民的责、权、利关系等,促进小农户和现代农业发展有机衔接。     

基于地块级时序遥感的喀斯特石漠化地区撂荒地时空演变

撂荒地在全球呈扩散趋势,传统的调查方法已无法满足及时、精确掌握撂荒情况的需求。针对喀斯特石漠化耕地的撂荒因光学影像的不足和严重的混合像元不易精确识别和提取,以贵州省息烽县为例,运用高精度影像精确识别提取耕地地块,再叠加通过MVC方法计算Landsat数据得到的2003-2018年时序NDVI数据,得到撂荒和复垦时空分布。结果表明:(1)地块和时序NDVI组合能够精准地识别提取撂荒地,该方法对于光学数据缺乏的和耕地破碎的多云雨山区有很好的适用效果;(2)2003-2018年息烽县撂荒地呈随机散点状分布,主要分布在有岩石裸露潜在、轻度、中度石漠化地区,2008年撂荒面积最大2 545.6 hm^2,撂荒率最高7.7%;有7块耕地持续撂荒时间最长12年,有8块地累计撂荒最多15年。(3)2003-2018年息烽县复垦率与撂荒率波动趋势基本一致,复垦率的响应延后1年,较高的石漠化等级负面影响复垦行为。研究结果为喀斯特多云雨山区撂荒地的精准识别提取提供高效、可行的思路和方法,为撂荒地的驱动因子分析、趋势监测和风险评价、效应评估及政策设计提供精确的基础数据。     

快速城镇化地区的耕地撂荒空间格局、影响机理与治理路径

揭示快速城镇化地区耕地撂荒的空间格局特征和影响机理对保障我国城镇化和工业化进程下的国家粮食安全和社会稳定具有重要意义。该研究首先构建了快速城镇化地区耕地撂荒影响机理的理论框架，然后以溧阳市为研究区，实证分析了耕地撂荒的程度、空间格局等特征，并探究了其影响机理，最后提出了治理快速城镇化地区耕地撂荒的政策建议。结果显示：1） 2019年溧阳市耕地撂荒面积1 344.48 hm2，撂荒率为3.03%，各村撂荒率介于0.01%～54.26%，快速城镇化地区的耕地撂荒现象普遍存在。2） 溧阳撂荒高密度区主要聚集在工业、商业和旅游业等发展水平高和旱地比例高的区域，快速城镇化地区耕地撂荒在空间上具有一定的集聚和带动效应。3） 快速城镇化地区的乡村非农产业发展和劳动力流失加剧了耕地撂荒程度；而高比例水田、道路密度等基础条件和土地流转、基本农田保护政策能有效抑制耕地撂荒。快速城镇化地区的耕地撂荒应引起决策部门的重视，未来一方面应该继续推进土地整治工程，吸引农业资本下乡，创新"旅游业+农业"发展模式；另一方面在非农产业发展水平高和劳动力流失严重的农村积极推行耕地流转，并继续加强永久基本农田管理等举措来预防、治理耕地撂荒。研究结果可为快速城镇化地区小尺度的耕地保护与撂荒治理提供理论支撑和案例借鉴。     

快速城镇化地区农户生计策略与土地利用行为耦合协调度分析

为探讨农户生计策略与土地利用行为之间的相互作用关系,该文以上海市青浦区为例,从人地系统角度出发,将生计策略与土地利用行为分别作为子系统构建耦合协调度模型,分析二者之间的耦合关系和耦合协调关系,并借鉴强化理论探究农户土地利用行为对生计策略的反馈机理。结果表明:1)不同类型农户在生计策略与土地利用行为的耦合关系和耦合协调关系方面存在差异:耦合关系方面,4种类型农户的耦合度集中在0.4~0.5范围内,处于拮抗阶段,其中,专业农业型农户最高,为0.480 7;耦合协调关系方面,专业农业型农户耦合协调度为0.545 9,处于高度耦合协调阶段,其余3种类型农户耦合协调度集中在0.4~0.5范围内,处于中度耦合协调阶段。2)专业农业型和农业兼业型农户的耦合协调度和土地利用效应较高,其保持原有生计策略的户数比例小于50%;非农兼业型和传统农业型农户的耦合协调度和土地利用效应较低,其保持原有生计策略的户数比例大于50%。3)专业农业型的生计策略有助于提高农户生计水平和促进耕地资源的合理利用,对从事农业生产的农户吸引力较大。研究结果可为实现农户生计与土地利用的可持续发展提供重要的理论依据。     

山区耕地破碎化时空演化分析——以贵州省为例

耕地是人类生存发展的基本资料,对山区耕地破碎时空演化特征进行探究,以期为山区耕地合理利用提供相关参考。以贵州山区为研究区,采用综合景观指数法,结合Fragstats 4.2和GIS空间分析工具,在获取最佳分析尺度基础上,分析山区耕地破碎时空演化特征。结果表明:(1)150 m粒度和600 m幅度是贵州省耕地破碎化分析的最佳尺度;(2)2000—2018年耕地破碎化略有加重,呈现出低破碎在中心,较低破碎环绕,一般和高破碎广泛镶嵌,剧烈破碎填充的分布格局;(3)19 a间,整体以一般和高破碎为主,占耕地总面积的51%以上,剧烈和一般破碎化次之,占32%左右,低破碎化面积最少,为13.69%～14.53%;(4)空间上,贵阳市、黔东南州、黔南州和铜仁市及六盘水市等破碎程度高,遵义市、毕节市、安顺市和黔西南州破碎低;(5)时间上,各区域破碎变化趋势有所差异,黔南州和贵阳市破碎化有所降低,其余市(州)耕地破碎化程度仍在增加。综上,山区耕地破碎具有一定的垂直梯度分异; 自然条件对山区耕地破碎空间分布有着基础性作用,人类活动是其变化的核心驱动力。     

关中平原西部耕地季节性撂荒的农户行为机理研究

为揭示关中平原地区农户季节性撂荒的行为机理,基于实地调研所获取的342份数据,并利用计划行为理论以及结构方程模型等方法,探究了农户的行为态度、主观规范以及感知行为控制对农户撂荒行为的影响。结果表明:(1)农户的行为态度、主观规范经由行为意愿间接影响撂荒行为,感知行为控制从直接和间接两个方面产生影响;(2)行为特征因素中,感知行为控制对撂荒行为的直接影响效应最大,缺乏对撂荒耕地的认知、农田水利设施的缺失和劳动力供给的不足是造成耕地撂荒的关键因素;(3)行为态度上,农户既面临粮食种植的低效益,又受到粮食自给自足传统观念的影响,经济理性和传统文化的共同作用,促成了农户耕地季节性撂荒的态度;(4)主观规范上,个人性规范的效应最大,为遏制耕地季节性撂荒可以加强个人感知和道德约束。由此可以得出,农户主要是依据经济利益、个人感知以及水利设施不足来判断是否撂荒耕地,缓解季节性撂荒困境要为农户创造有利的耕种条件。     

基于耕地质量综合评价的县域基本农田空间布局

当前耕地质量综合评价已具有较丰富的研究成果,但其对耕地生态安全因素方面考虑稍显不足。全面系统评价耕地质量是基本农田划定与高标准基本农田建设等工作科学开展的重要前提,该文在深入剖析耕地质量评价理论与方法的基础上,针对基本农田划定内在要求,从耕地自然质量、利用条件、空间形态与生态安全4个方面选取相关指标,构建耕地质量综合评价体系,基于GIS平台实现各指标定量化分析与耕地质量综合指数测算。在此基础上,依据最大相似性原理将北京平谷区现有5 916块耕地地块划分为优先划定、适宜调入、重点调控和缩减退出4大类型,通过分析各类型耕地综合质量特征,整理得到平谷区基本农田划定时空配置方案。该研究结果客观反映了区域耕地资源综合质量状况,为县域范围耕地资源功能分区与差别化管控、基本农田保护区划定及高标准基本农田建设提供参考。