黑龙江垦区耕地集约利用时空格局分析

为了准确把握黑龙江垦区耕地集约利用水平及时空变化特征,以黑龙江垦区统计资料为数据源,基于PSR模型构建指标体系,采用熵权法确定指标权重,利用综合加权求和模型计算耕地集约利用度,并构建PSR系统协调度模型评价子系统之间的协调性,对黑龙江垦区耕地集约利用时空演变特征及影响因素进行深入探讨。结果表明:研究期间黑龙江垦区耕地集约利用水平明显提升,但2012—2014年呈波动下降趋势;黑龙江垦区各管理局的耕地集约利用度差异显著,整体呈现"东高西低"的空间分布格局;耕地集约利用协调度整体处于高协调状态,但系统协调度和子系统带动作用未同时达到高水平,垦区耕地集约利用水平还有上升的空间。     

基于GIS的黑龙江省耕地集约利用水平的空间格局分析

利用现代信息手段研究一定尺度的耕地集约利用水平空间分布,为促进区域规模化耕地集约经营以及缩小区域耕地集约利用水平差距具有重要的作用.以黑龙江省64个县(市)为评价单元,采用熵值法和综合指数法定量计算各县(市)耕地集约利用水平,利用GIS手段和地学模型方法,分析和研究各县(市)耕地集约利用水平的空间分布.结果表明,64个县(市)耕地集约利用水平呈现4级分布,东南部耕地集约利用水平明显高于西北部,全局Moran指数,为0.23,各县(市)耕地集约利用水平趋向聚集,但聚集程度不强,耕地集约利用高值区的扩散效应不显著.     

农地集约利用的碳排放效率分析与低碳优化

提高农地利用集约水平与控制农地利用碳排放量容易陷入两难选择的困境,理想的碳排放效率可以寻找到以碳排放作为成本,适度的农地利用集约水平。该文构建农地集约利用度计算模型与农地集约利用投入产出指标,计算中国31个省份的农地集约利用度;基于松弛测度(slacks-based measure,SBM)模型,构建SBM模型投入产出指标,计算各省份的农地集约利用碳排放总效率、技术效率与规模效率。研究结果表明:农地集约利用程度高低与农地集约利用碳排放总效率高低并不保持普遍一致;农地集约利用碳排放总效率有效省份集中分布在西部地区,农地集约利用度较高的长三角、珠三角、京津冀地区主要省份的农地集约利用碳排放总效率普遍较低;区域农地集约利用碳排放技术效率不足是导致总效率偏低的主要原因,而规模效率不足对总效率影响较小。因此针对总效率无效省份,给出调整投入冗余量、期望产出不足量与非期望产出冗余量的低碳优化方案,并构建结合了东、中、西部地区区域农地利用与经济发展特点的低碳优化策略,以期最终可以改善农地集约利用碳排放效率。     

河南省耕地集约利用时空变化特征研究

耕地集约利用水平影响着国家粮食安全及区域的可持续发展,以河南省18个地级市为评价单元,采用最优组合赋权法、协调度评价模型、聚类分析法、GIS空间分析方法定量分析了1989—2008年间河南省耕地集约利用水平的时空变化特征。结果表明:1989—2008年间河南省耕地集约利用水平呈波动上升的趋势,其耕地投入强度和利用效益对耕地集约利用水平影响较大;省域范围内耕地集约利用水平空间差异显著,呈现4级分布,河南北部、东部、南部地区耕地集约利用水平较高,中部次之,西部相对较低;区域间投入强度、利用程度和利用效益差异明显,且出现错位发展。1989—2008年间河南省耕地集约利用水平逐步提高,平原地区的耕地集约利用水平高于山地丘陵地区,且向山地丘陵地区不断扩展,评价结果与现实情况基本一致。     

保定市耕地集约利用时空变异分析

农用地（主要是耕地）集约利用是保障经济社会可持续发展的必要条件。以保定市22个县（市）的耕地为研究对象,建立了耕地集约利用指标体系,采用熵值法分别从土地投入强度、土地利用强度、土地产出效果、社会生态效益4个方面对耕地进行集约评价,并将评价结果分为4个等级。结果表明:保定市耕地集约利用水平总体不高,集约分值约为0.57,处于一般集约水平。从时间序列上看,1995—2010年耕地集约利用分值呈现上下小幅度波动趋势,1995年和2010年集约分值基本持平,集约程度变化不大;从空间序列上看,耕地同一级别集约范围变化不大,整个保定市呈现出东部集约程度高,西部集约度相对低的空间分布特征。研究结果可为保定市耕地集约利用水平提高以及农业的持续发展提供科学依据。     

长沙市耕地集约利用时空变化分析

为准确把握区域耕地集约利用时间变化规律和空间分异特征,利用2001-2009年长沙市各县(市、区)土地利用变更数据和相关社会经济资料,以耕地集约利用为目标,尝试性地构建了包含3个层次、12项具体指标的耕地集约利用评价指标体系;采用以主成分分析为主的方法评价长沙市各区域耕地集约利用时序变化规律;以模糊综合评判为主的方法评判长沙市耕地集约利用空间分异特征。结果表明:2001-2009年,市辖区和东部远郊的浏阳市耕地集约利用度波动式上升趋势明显;东部中郊的长沙县耕地集约利用度经过前期(2001-2004年)短暂的上升-下降后,呈连年快速增长的态势;位于西部中、远郊的望城和宁乡2县耕地集约利用度变化轨迹基本上体现为持续稳步增加。2009年,市辖区和西部中郊的望城县耕地处于高度集约利用状态,集约利用综合评分分别为0.8638、0.8456;东部中郊的长沙县耕地处于中度集约利用状态,集约利用综合评分为0.7643;西、东部远郊的宁乡县和浏阳市耕地处于一般集约利用状态,集约利用综合评分分别为0.6902、0.6645。2种方法的集成运用为相关地区为耕地集约利用评价研究提供了借鉴,研究结果为促使长沙市在经济快速发展过程中耕地集约利用水平的提高提供了决策支持。     

河北省城市土地集约利用时空分异特征

科学分析评价城市土地集约利用时空分异格局特征,对促进土地集约利用科学决策具有实践意义。运用全局主成分分析法对2002~2011年间河北省城市土地集约利用水平进行综合评价,结合GIS空间分析法和重心模型分析其时空分异特征。结果表明:从时序特征上看,河北省城市土地集约利用整体水平呈波动上升,由46.65提升至75.44,区域间差异日趋缩小;从空间特征上看,呈现"中东部高,西北低"的空间分异格局;各城市土地利用集约度变化程度呈现显著差异;随着沿海战略的实施,集约度重心向沿海地区转移,用地集约性提高。研究结果对推进城镇化转型发展具有重要意义。     

武汉城市圈耕地集约利用时空分异特征

为加强对武汉城市圈耕地集约利用时空变化规律的认识,该文从投入强度、利用程度和产出效益3个方面构建了包含10项指标的耕地集约利用评价指标体系;以县级单元作为基本分析尺度,运用全局主成分分析方法,对划分的35个评价单元2002－2009年间的耕地集约利用水平进行综合评价,分析武汉城市圈耕地集约利用的时空分异特征。结果表明：2002－2009年,随着资本投入和科技投入的波动性增长,武汉城市圈耕地集约水平呈现出"稳定上升-平稳发展-阶段下降-迅速上升"的变化过程,平均分值由58.40提高至61.62,整体保持了增长态势;受区域地貌特征、耕作条件的影响,武汉城市圈各地区耕地集约利用水平差异显著,集约度较高的区域主要分布于东西沿江平原一线,南北丘陵山区耕地集约度较低,总体呈现"中间高、两翼低"的空间分异格局;但随着城市圈整体集约度的提高,各地区间耕地利用集约度的差异正在逐步缩小并趋于稳定;研究期内,各地区耕地集约度变化呈现明显的空间分异特征,多数地区耕地集约度变化呈现波动上升趋势,但城市圈中心武汉市区及其周边部分地区,由于耕地产值的大幅下降,耕地集约度有所下降。该文为武汉城市圈耕地集约利用水平的提高提供了科学依据。     

甘肃省耕地集约利用空间分析

为分析甘肃省耕地集约利用的空间差异,以各县(区)为研究对象,首先选择耕地投入强度、耕地利用强度、耕地产出强度和耕地持续利用强度4个准则层、17个评价指标建立评价体系,运用熵值法和层次分析法综合确定各指标权重,计算出甘肃省各县(区)耕地集约利用度得分;然后,利用Arc Gis对各县(区)耕地集约利用得分进行分级;最后利用Geo Da对其进行空间自相关分析。结果表明:耕地投入强度对耕地集约利用影响最大;全省耕地集约利用整体水平较低,87个县(区)中处于集约利用较低水平的有51个;耕地集约利用水平空间差异大,嘉峪关市最高,合作市最低,嘉峪关市是合作市的45倍;耕地集约利用地域性特征明显,存在空间聚集现象,河西地区西部为耕地集约利用高值聚集区,陇中和甘南高原一带为低值聚集区。     

河北省耕地集约利用与经济发展的耦合关系分析

分析耕地集约利用与经济发展关系,有利于了解土地的合理利用及经济的可持续发展。依据耕地集约利用程度与经济发展之间的耦合互动特征,构建了耦合协调理论模型,对河北省自1978年以后耕地集约利用与经济发展的耦合度和协调度进行测度和耦合关系的分析。结果显示:从耦合度的时序来看,改革开放以来河北省耕地集约利用与经济发展系统基本处于相互耦合的颉颃阶段,于2010年开始进入磨合阶段;从耦合协调度的时序看,河北省耕地利用系统与经济发展系统的耦合协调程度也比较低,基本还处于中低水平。因此,河北省应加强农业及经济政策的改革完善,在保障粮食安全的前提下,适度提高耕地利用集约度,大力发展社会经济,改善人民的生活水平,维护社会安定和谐。     

河北省耕地功能供需转型时空演变及利用分区

[目的]以河北省县域为研究单元,测算耕地多功能供需转型的幅度与速度,探寻耕地多功能利用的优化路径。[方法]基于土地利用现状数据及社会经济数据,采用价值量法测算2000年、2010年、2018年各单元耕地功能供需水平,利用四象限模型实现河北省县域耕地利用分区。[结果]研究期内,河北省绝大部分县域耕地功能供给量和需求量增加,耕地功能供给量分布为东高西低; 耕地功能需求量集中分布于环京津的沧州市、廊坊市和唐山市。河北省耕地功能供给转型幅度高值区为承德市、秦皇岛市和唐山市,耕地功能需求转型幅度高值区为京津周边的沧州市、廊坊市和唐山市; 河北省大多县域耕地功能供需转型速度逐步提升,从空间分布看承德市耕地功能供给转型速度快,廊坊市和唐山市耕地功能需求转型速度快。[结论]河北省耕地功能供需匹配由盈余转为赤字,耕地利用分区研究为高供给高需求、高供给低需求、低供给高需求和低供给低需求4类耕地功能区提供优化路径。     

碳中和目标下河北省土地利用碳排放格局演变与多情景模拟

分析和优化土地利用碳排放的格局演变可以为构建低碳排放的国土空间格局、助力碳中和战略目标实现提供参考和借鉴。该研究利用土地利用类型、能源消耗和农业活动碳排放系数法,基于GIS软件和PLUS模型核算了河北省2000—2020年土地利用直接碳排放、间接碳排放和净碳排放量及空间格局演变,模拟了自然发展、碳增汇优先发展和碳减排优先发展3种情景下河北省2030和2060年土地利用格局,并核算了生态系统增汇管理下不同情景土地利用碳排放量,结果表明：1）研究期间河北省土地利用直接碳排放量基本保持稳定,表现为碳吸收;土地利用间接碳排放量和土地利用净碳排放量呈现持续增加趋势,但增加速度明显下降。2）研究期间碳吸收区域和中净碳排放栅格单元空间上呈现收缩趋势,低净碳排放、中高净碳排放和高净碳排放栅格单元空间上呈现扩张趋势。碳吸收区域和低净碳排放栅格单元占比最大,但净碳排放主要产生在中高净碳排放区域和高净碳排放栅格单元。3）碳增汇优先发展情景下,林草地分布范围更广,在环渤海区域水域数量明显增加,土地利用直接碳排放绝对值最大。碳减排优先情景下石家庄、唐山、保定等大城市中心城区向外扩张的范围略有收缩,建设用地集约效果有一定体现,土地利用净碳排放值最小。碳减排是未来实现碳中和战略的根本。     

基于土地利用的驻马店市碳源/汇时空分布及预测

土地覆盖变化是引起陆地生态系统碳源/汇变化的重要原因，研究土地利用转型与碳源/汇关系对优化区域土地利用规划，实现可持续发展与“双碳”目标具有重要意义。运用空间分析技术对碳源/汇的时空变化进行分析，通过预设3种未来发展情景对驻马店市未来碳源/汇变化进行预测。结果表明：(1)驻马店市净碳排放量由2005年的268.13×10⁴ t增加到2020年的578.04×10⁴ t,增加309.91×10⁴ t,呈现逐年增加趋势。(2)驻马店市土地利用转型表现为碳储量减少的过程主要为耕地转为建设用地和林地转为耕地，碳储量增加主要为耕地转为林地、建设用地转为水域。(3)通过灰色模型以及PLUS模型预测驻马店市未来土地利用及碳源/汇的时空变化，预测结果为驻马店市未来净碳排放量持续上升，但在耕地保护情景下上升趋势明显减缓。在保护耕地基础上，驻马店市在未来土地规划中，要控制建设用地向生态用地的扩张，加快农业技术改革，实现低碳循环发展。     

基于非期望产出的河北省耕地生态效率时空演变及收敛性分析

为探究河北省耕地生态效率内在提升机制以及实现耕地经济、社会、生态综合效益最大化,以河北省137个县域为单元,利用非期望SBM模型测度2000—2017年河北省县域耕地生态效率,并从省、市、县层次分析耕地生态效率的时空特征,运用空间自相关探寻空间作用关系,采用收敛模型进行了收敛分析。结果表明:(1)从省、市角度来看,河北省耕地生态效率在研究期内大致呈现先下降后上升的趋势,即由0.773下降到0.563,再上升到0.796,效率水平还有待提高。(2)从县域来看,整体上各县耕地生态效率水平有所提升,但处于无效状态的县域单元较多,占总单元的89.1%,并且在空间上存在一定的聚集效应。(3)从收敛性情况来看,河北省全省和北部、中部的耕地生态效率整体上均存在不稳定的σ收敛,而南部不存在σ收敛。同时河北省耕地生态效率存在绝对β收敛,主要体现在北部、中部、南部之间,其内部不存在绝对β收敛。河北省耕地生态效率尚存较大提升空间,北部、中部、南部区域内部各县耕地生态效率差异正逐步扩大,区域内各县未来应加强合作,促进区域各县农业协调发展。     

城市土地集约利用评价及障碍因子诊断——基于生态健康与低碳发展视角

[目的]揭示京津冀地区城市土地集约利用状况,为生态健康与低碳发展视域下的城市土地集约利用提供理论基础。[方法]相对熵组合赋权法、多因素综合评价法、协调度测算法和障碍因子诊断法。[结果](1)京津冀地区城市土地集约利用水平呈现出以京津为核心的“十字形”扩散态势。(2)系统协调度与土地集约利用水平之间显著相关,但不同城市间存在相对差异。(3)高度集约区的北京市和天津市,主要障碍因子集中在与生态健康和低碳环保有关的指标上;中度集约区的秦皇岛市和唐山市,主要障碍因子集中在与土地利用程度和布局相关的指标上,石家庄、邯郸和保定地区则集中在与生态健康相关的指标上;低度集约区的沧州、廊坊和邢台地区的主要障碍因子集中在与生态环境和低碳投入相关的指标上,承德和衡水地区集中在与经济发展和土地投入相关的指标上;粗放利用区的张家口,主要障碍因子集中在与经济发展和生态保护相关的指标上。[结论]将生态健康与低碳发展理念纳入城市土地集约利用研究中,可以较为科学全面地刻画出城市土地集约利用状况,为今后城市土地的科学利用提供决策支持。     

中国耕地利用净碳汇时空演进及综合分区

耕地利用净碳汇是影响耕地利用进程的重要因素，分区优化耕地利用是实现中国农业绿色、可持续发展的有效手段。基于耕地利用碳源-碳汇视角测算了2005-2020年中国31省（市、区）耕地利用净碳汇量，利用核密度估计分析其动态演进趋势，并探究耕地利用净碳排放与农业经济的脱钩效应；结合脱钩结果和粮食产区进行综合分区优化，借助灰色模型预测了2021-2035年各综合分区的净碳汇量及脱钩状态。结果表明：1）研究期内耕地利用净碳汇量呈波动式上升，年均增速3.740%，粮食主产区碳汇能力优于其他粮食产区；2）核密度估计显示，中国耕地利用净碳汇地区差距逐渐缩小，但仍存在区域发展不均衡，粮食主产区、产销平衡区和主销区均呈向碳汇高值区的扩散态势；3）研究期内耕地利用净碳排放与农业经济脱钩状态主要为强脱钩，2020年除北京、上海、广东和海南外，其他省（市、区）均处于实现经济效益和生态效益协调的综合分区；4）预测2021-2035年中国耕地利用碳汇能力保持平稳增长，各综合分区脱钩状态主要为强脱钩。并对全国及各综合分区提出针对性优化策略，推进实现耕地利用低碳、绿色、高质量发展。     

基于“质量-产出-效率”的辽宁省耕地利用分区

耕地利用分区是引导区域耕地未来发展方向的重要依据,保证区片空间的连通是增强耕地利用分区管理可实施性的关键。以辽宁省为研究区,采用两维图论聚类和GIS空间分析相结合的方法,基于耕地利用"质量-产出-效率"的分区指标进行耕地利用综合分区,并探究各分区耕地利用方向。结果表明:1)研究区各县(市)耕地自然质量、产出水平和利用效率之间存在一定空间差异,高值区主要分布于辽宁中部和北部地区,低值区主要分布在辽宁东部和南部,西部地区耕地利用状况参差不齐;2)将辽宁省划分为辽西粮食生产及生态保护区、辽中耕地综合开发先导区、辽东水田及特色农业种植区、辽南耕地效率及产能挖掘区和辽中南耕地利用转型升级区5个耕地利用区;3)两维图论聚类和GIS空间分析相结合的分区方法有效保证了耕地利用分区相邻单元空间上的连通性和行政区界的完整性,对于耕地利用分区具有较好的适用性。研究结果有利于耕地利用分区的统一管理和实施,对综合引导区域耕地利用方向具有一定参考作用。     

基于GWR模型的贵州省耕地集约利用水平时空变化特征及影响因素分析

为贯彻落实我国粮食安全战略,缓解贵州省人地矛盾,参考大量相关文献,结合贵州省实的际情况,从投入强度、利用程度、产出效益和持续状况4个方面,构建了具有14个二级指标的耕地集约水平评价模型,运用较为客观的均方差法对各指标赋予权重,分析了贵州省近16年来耕地集约度时空演变与空间分异特征,并运用GWR模型探寻其影响因子。结果表明:(1)贵州省2003—2018年耕地集约利用水平总体呈现上升趋势。(2)贵州省各市(州)耕地集约利用水平中,仅贵阳市的耕地集约水平逐渐下降,安顺市、六盘水市、黔东南州、遵义市4个地区稳步发展,其余地区略有波动。(3)通过GWR模型的分析发现,投入强度和持续状况是影响区内耕地集约利用水平的主要因素,利用程度地区分异较小,产出效益地区分异则较大。研究结果可为贵州省提升耕地集约利用水平提供科学参考。