江苏省水稻生产30年地域格局变化及影响因素分析

【目的】分析江苏省1980—2009年水稻生产地域格局的变化及影响因素,探究工业化和城镇化进程加快对江苏省水稻生产地域格局变化的影响,为江苏省水稻生产的可持续发展提供科学决策依据。【方法】基于1980—2009年的统计数据,运用数理统计和区域差异的研究方法,探讨江苏省近30年水稻生产地域格局变化的特征及其影响因素。【结果】近30年江苏省水稻种植面积变化区域差异明显,苏南地区快速减少,苏中地区略有减少,苏北地区快速增加;水稻单产区域差异减小,苏南地区水稻单产优势逐步削弱,苏中地区成为当前江苏省水稻生产的单产优势地区,苏北地区与苏南地区、苏中地区的单产差距逐步缩小;苏南地区水稻总产在江苏省的比重不断下降,苏北地区在全省水稻生产中的比重明显上升。【结论】种植结构调整和耕地面积变化是江苏省水稻种植面积区域差异的影响因素,其中种植结构调整是主导因素;水稻单产的区域变化是耕地质量变化、气象因子和社会因素等综合影响的结果;苏南地区工业化和城镇化的快速推进导致了该地区水稻种植面积的下降和单产优势的削弱,促使江苏省水稻生产的重心由苏南地区逐步转移到苏北地区。     

江苏省战略性新兴产业空间格局分析

以江苏省109个区县为空间分析单元,采用空间自相关方法,研究江苏省2017年战略性新兴产业的空间集聚格局。结果表明,江苏省战略性新兴产业整体空间分布态势存在较大的空间差异,总体呈苏南多、苏中苏北少的分布态势,具有明显的空间集聚格局,空间集聚模式以高高型集聚和低低型集聚为主,高高型集聚主要集中于苏锡常地区,低低型集聚主要集中于苏北地区。研究结果为政府制定不同区县的战略性新兴产业政策提供参考,为实现战略性新兴产业良好发展提供依据。     

江苏省土地利用变化的基本特征与时空格局分析

基于地球系统科学数据共享平台——长江三角洲数据共享平台提供的江苏省1990年至2010年土地利用变化数据库,运用土地利用动态区划方法分析了江苏省土地利用变化的基本特征与时空格局.结果表明:1990年至2010年的20年间,江苏土地利用变化表现出明显的时空差异.其中,耕地北增南减、总量在减少;耕地的减少主要集中在苏南地区和长江两岸,增加的耕地主要集中在苏北地区,新增耕地的重心向苏北地区移动.居民点及工矿用地在全省范围内增加,其中增加最多的地方主要集中在苏南东北部和苏北南部(即长江两岸),增长速度逐渐由南向北扩散.林草地在全省范围内总体减少,部分区域增加,在苏北东部沿海地区减少最多,在苏南西部和苏北西南部略微增加.水域面积增加,主要发生在苏北东部沿海、苏中西北部和苏南西部及太湖东侧.     

基于景观指数和核密度估算的江苏省耕地空间分布特征分析

耕地空间分布特征和耕地集聚程度,可以为制定合理有效的耕地保护、耕地资源利用政策提供理论依据。本研究利用高精度耕地地块数据,采用耕地指数、景观指数、核密度估算和空间自相关等方法对江苏省耕地的空间分布特征进行分析。结果表明：(1)江苏省耕地指数空间分布呈北高南低的特征,耕地高比重区分布于苏北和苏中,低比重区分布于苏南;耕地指数的空间分布整体上具有较强的空间正相关,呈显著的集聚状态;耕地高比重集聚区分布在苏北,低比重集聚区分布在苏南。(2)江苏省耕地景观指数的空间分布差异明显,平均斑块面积指数排序为苏北>苏中>苏南;斑块密度指数和边界密度指数排序为苏中>苏北>苏南;面积加权平均形状指数和面积加权平均分维数排序为苏南>苏中>苏北;边界密度指数和面积加权平均分维数在空间分布上具有显著的空间正相关;平均斑块面积指数、斑块密度指数和面积加权平均形状指数的空间自相关性均不显著。(3)江苏省50%以上地区耕地的平均斑块面积指数、面积加权平均形状指数和面积加权平均分维数随着耕地密度的增大而升高;全省70%以上地区耕地的边界密度指数和斑块密度指数随着耕地密度的增大呈先上升...     

江苏省县域单元土地集约利用空间格局研究

分别从土地利用强度、土地投入强度、土地利用经济产出等3个方面构建了3级15个因子的评价指标体系,采用主成分分析法和熵值法对江苏省区域土地集约利用水平进行了定量评估,并分析了区域土地利用集约度的空间格局。从江苏省区域土地利用集约度来看,可将江苏省分为高集约地区、中集约地区和低集约地区3类。其中高集约地区主要分布在苏南地区;中集约地区主要分布在苏中和苏北部分地区;低集约地区主要分布在苏北地区。从区域差异来看,以南北差异为主,东西差异为辅,长江成为江苏省土地利用集约差异的南北分界线。     

基于客流量视角的江苏省乡村旅游空间分布特征及影响机制研究

有别于以乡村旅游区(点)的空间属性为数据来源的研究,从乡村旅游客流量的角度出发,探究江苏省乡村旅游的分布特征及其影响机理。运用空间分析方法和回归模型,探索基于客流量视角的江苏省乡村旅游空间分布情况和影响江苏省整体和不同次区域乡村旅游的因素。①江苏省乡村旅游呈现南热北冷的空间分布格局。在苏南地区,已形成客流连片的集聚效应和联动效应,而在苏中和苏北地区仍表现为散点分布的状态。②基于客流量和基于星级乡村旅游区为数据来源的江苏省乡村旅游空间分布存在一定偏差,仅用乡村旅游区(点)的数据不能全面反映乡村旅游的实际发展水平。③影响乡村旅游的因子在经济社会发展水平不同的次区域具有较大差异。     

苏北地区乡村聚落的空间格局及其影响因子分析

基于苏北地区2007/2008年的SPOT卫星影像,运用空间韵律测度、核密度分布估计、标准差椭圆、最近邻距离指数、空间邻近度等模型,定量分析苏北地区乡村聚落的空间格局特征并探讨聚落的影响因子。结果表明,苏北地区乡村聚落空间分布存在明显的地域分异格局。淮安盐城地区聚落呈现小而集聚型分布,徐州宿迁连云港地区聚落呈现大而稀疏型分布。聚落分布与地貌、水系、交通等因素具有高度相关性。河流泛滥平原聚落分布不规则,山前冲积平原聚落具有较好的连续性,黄土岗地聚落分布破碎化程度较高。盐城、淮安部分地区聚落平均最邻近水系距离较小,有利于农村居民的生产生活。徐州、连云港、宿迁地区聚落平均最邻近道路距离较小,对内对外交通联系便利。最后文章探讨苏北地区乡村聚落的发展及合理布局的措施。     

江苏省水稻产量时空变化特征

以江苏省13个行政区水稻生产数据为基础,分析了50年来水稻产量的时空变化特征及其主要的影响因素。结果表明:近50年来江苏水稻总产增加了2.9倍,总体呈"南减北增"趋势。水稻单产大幅增加是总产增加的主要驱动因素,种植面积呈"双峰型"变化曲线,总体增加了12.9%,是总产上升的关键条件;不同地区间,苏北是驱动江苏总产上升的主要地区,苏中次之,苏南最低。水稻种植格局的"南缩北扩"是水稻总产格局"南减北增"的主要原因。水稻单产水平上升明显,不同地区间,苏北单产增幅大于苏南,其中,品种改良、栽培技术革新是单产增加的主要原因,气候变化总体有利于单产提高,气象产量的增幅,由北至南趋势逐渐加大。进一步扩大苏北水稻种植面积,稳定苏中,控制苏南地区水稻种植面积下降趋势是稳定江苏水稻总产增加的基本条件;通过高产新品种选育和栽培技术再创新继续提高水稻单产潜力,特别增加苏北地区水稻单产水平,是江苏水稻总产稳定增加的主要途径。     

“趋粮化”还是“非粮化”：基于县域单元的江苏省农业种植结构时空分析

以1990—2019年的农业统计数据为数据源，采用空间数据分析法与数理统计分析法，探讨30年来江苏省农作物种植结构的时空分布及“非粮化”状况。结果表明，江苏省农作物种植面积近30年内不断下降，全省经济作物总播种面积在农作物总面积中的比重呈快速缩减趋势；苏北地区粮食作物播种面积保持逐渐增长态势，苏南地区“非粮化”趋势明显；小麦逐渐代替水稻成为江苏省播种面积最广的粮食作物，苏南地区水稻种植近10年来向苏中、苏北地区转移，玉米在南通市种植最广，大豆全省播种水平持续较低。江苏省种植类型逐渐多元化，已形成多类作物组合种植；粮食安全状况向好转变。     

江苏省耕地变化与粮食生产地域分化

从耕地变化的角度,分析江苏省粮食生产地域分化过程:1990～-2009年,在总量相对平衡下,江苏省粮食生产格局从地区平衡自给转向粮食余缺不均高度分化状态。耕地数量减少和耕地用途变更,直接导致苏南地区粮食生产急速衰退;耕地集约化利用度的不断提高,强化苏中和苏北地区的全省粮食生产基地的地位。对于江苏粮食生产区域分化的调控,提出要维持苏南主销区基本粮食生产、强化苏中和苏北部粮食主产区的生产优势,通过虚拟耕地贸易方案协调好产销区粮食经济关系。     

小麦品质生态及品质区划研究——Ⅲ.河南省小麦品质生态区划

根据小麦籽粒蛋白质含量和8个生态因子的数据,用判别函数方法,将全省划分为7个小麦品质生态类型区。每区的小麦蛋白质、面筋、沉降值指标以及面团特性、面包指标都有明显差异;其中豫西北平原灌溉、丘陵旱地品质生态麦区为面包小麦适宜区,豫南多温稻茬生态区和沿黄砂土生态区是饼干、蛋糕小麦适宜区。     

基于GIS的小麦籽粒品质空间分布特征和影响因子分析

【目的】分析小麦籽粒品质不同年份空间分布特征和变化规律,以及影响籽粒品质的因子。【方法】选用种植时间长、范围广的济麦22,利用地理信息系统（GIS）选择最优模型,绘制其2010—2015年6省历年籽粒品质空间分布图,筛选籽粒形成期的温、光、水和经纬度关键因子。【结果】不同年份、麦区间小麦籽粒品质存在差异,变异系数为蛋白质含量＞硬度＞容重。籽粒硬度6年总趋势呈东北低西南高分布,并逐年下降,不同年份、纬度间呈多态分布,华北北部强筋麦区（Ⅰ）和黄淮北部强筋中筋麦区（Ⅱ）多数年份高于黄淮南部中筋麦区（Ⅲ）,硬度与灌浆期总降水、成熟期总降水、成熟期光照数和纬度呈显著负相关,其中灌浆期总降水和纬度是主要因子。容重总体也呈东北低西南高分布,并逐年小幅上升,其中2013年明显低于其他年份,黄淮北部强筋中筋麦区（Ⅱ）西部和中部多数年份好于其他区域,其与成熟期平均温度、≥10℃积温、日较差和灌浆期日较差呈显著正相关,而成熟期日较差是主要因子。蛋白质含量总趋势呈东北高西南低分布,并逐年下降,6年间多呈带状分布,北方整体高于南方,纬度是主要影响因子。【结论】灌浆期总降水、成熟期气温日较差和纬度是影响籽粒品质不同年份空间分布变化的主要因子。灌浆期总降水逐年下降及纬度间变化不规律导致籽粒硬度下降并呈多态分布;受成熟期气温日较差影响容重逐年小幅上升并区域间变化;受纬度影响蛋白质含量年份间分布规律一致。黄淮北部强筋中筋麦区（Ⅱ）中冀、鲁、豫交界处灌浆期总降水较低、成熟期日较差大,有利于籽粒品质提高。     

清水江流域稻植气候适宜度时空变化分析

[目的]研究贵州省岩溶区清水江流域水稻种植气候适宜度时空变化,为稻植区合理规划布局及可持续发展提供参考依据.[方法]运用清水江流域2000~2014年16个气象观测站的逐日日照、降水量和温度数据及水稻平均物候观测资料,构建水稻诸气候因子及综合气候适宜度模型,并运用ENVI 4.8和ArcGIS 10.0对水稻全育期及各生育阶段的气候适宜度和稻植区分别进行测算、解译和空间分析.[结果]清水江流域稻植气候温度适宜度、降水适宜度和综合适宜度较高,且温度适宜度>降水适宜度;除拔节孕穗期和灌浆成熟期外,日照适宜度均较低.水稻幼苗期,降水适宜度>温度适宜度>日照适宜度;分蘖期和拔节抽穗期,温度适宜度>降水适宜度>日照适宜度;抽穗开花期和灌浆成熟期,温度适宜度>日照适宜度>降水适宜度.稻植适宜区分布于高程小于800m、坡度小于25°的局部区域.[结论]清水江流域气候条件能够满足水稻全育期及各生育阶段的需求,但日照时间较短,对水稻生长发育有胁迫作用,其最适宜稻植区集中分布于东南及西北部的坝区、阳坡和半阳坡区.     

基于面向对象分类的冬小麦种植面积遥感监测 —以淮北市临涣矿区为例

为揭示2000年以来淮北矿区冬小麦种植面积变化规律,以IKNOS、Worldview-III高分辨率遥感影像为数据源,采用基于多尺度分割的面向对象分类方法,提取安徽淮北临涣矿区冬小麦种植面积信息,分析其时空变化特征及其驱动因素。结果表明,基于多尺度分割的面向对象分类方法对冬小麦种植信息提取结果非常理想,Kappa系数达到0.92,总体精度为93%,制图精度可达到94%;临涣矿区现有冬小麦种植面积为21.16 km2,占矿区总面积的55.1%;随着临涣矿区开采规模不断扩大与人口密度的增加,矿区冬小麦种植面积显著减少,交通运输用地、工业用地以及住宅用地均有不同程度增加。该研究对深入开展淮北矿区冬小麦长势监测和估产、区域粮食安全评估等工作提供重要的科学参考。     

基于空间自相关的峰丛洼地乡村聚落集聚形态格局演变及其分区——以紫云县宗地乡为例

高度集聚是峰丛洼地区乡村聚落最明显的空间格局特征,其空间形态集聚分布是自然和人为因素共同作用的结果,可为乡村聚落分区管理提供基础依据。基于空间自相关理论,观测其聚落空间分布的关联性,分析聚落的空间集聚格局及其演变特征,结合乡村聚落相关整治规划原则,对宗地乡的乡村聚落采取适宜的分区管理方案。主要结论如下:(1)乡村聚落点规模、形状、分布均呈显著空间相关,正、负相关类型多以组团式分布;(2)不同的自然与社会经济特点区域表现出不同的集聚格局,地形地貌等自然条件控制下的乡村聚落规模、形状和分布的集聚区域空间一致性较强,而城镇化、工业化等人为过程则降低了其空间的一致性。据此可将乡村聚落分为3个管理区域,研究区东部低山丘陵区应发展特色农业管理区,适时调整优化乡村聚落用地结构以改善生产生活条件;研究区的南部地区应发展特色村庄发展管理区;研究区的西部地势相对较高区域应发展驱动产业用地管理区,道路通达性好,应因地制宜推行区域统筹的综合管理模式,实现乡村聚落的整合发展。     

GEE支持下的河南省冬小麦面积提取及长势监测

【目的】使用遥感技术对2017—2020年河南省冬小麦的空间分布信息进行高精度的提取,然后对2020年冬小麦的长势进行高频度的监测并结合气象条件进行分析。【方法】本文基于谷歌地球引擎（Google Earth Engine,GEE）云平台,对选取的Landsat 8影像数据根据NDVI最大值进行合成,然后进行特征构建,添加地形特征、纹理特征、NDVI以及一个新特征NDVI增幅,使用随机森林分类方法对样本数据按照构建的特征进行训练提取河南省2017—2020年冬小麦的播种面积信息;经过精度验证后对提取的河南省2020年的冬小麦种植区域生成掩膜,对掩膜区域（冬小麦种植区域）结合MODIS高时间分辨率影像数据,使用NDVI同期差值法对2020年2—4月份的冬小麦进行高频度的长势监测。【结果】使用GEE云平台能够对河南省冬小麦种植区域的空间分布信息进行快速制图;使用随机森林方法加入地形特征、纹理特征、NDVI后再加入新特征NDVI增幅,能够有效提高冬小麦的提取精度以及降低与统计数据的相对误差,基于混淆矩阵计算的平均总体分类精度为95.2%、平均kappa系数为0.909、冬小麦的平均分类精度为95.3%,与河南省统计年鉴数据相比,本文方法提取的2017—2019年河南省冬小麦播种面积相对误差均低于3%,河南省冬小麦主要种植区域的冬小麦播种面积的平均相对误差低于6%;使用MODIS影像数据结合NDVI差值模型能够对河南省2020年的冬小麦进行高频度的长势监测,河南省冬小麦在返青初期长势较往年及2019年好,到生育后期大部分区域长势与往年及2019年持平,总体上2020年冬小麦的长势较往年及2019年好。【结论】本文提出的方法能够对河南省冬小麦进行高精度的提取以及高频度的长势监测,且能够为地方政府或者一些农业部门在安排指导农事活动上提供科学依据。     

全球气候变暖对中国种植制度可能影响Ⅷ ——气候变化对中国冬小麦冬春性品种种植界限的影响

【目的】全球气候变化背景下,中国20世纪80年代以后冬季温度升高明显,这一变化对冬小麦冬春性品种种植界限产生怎样的影响,为了回答这一科学问题,笔者以1981年为时间节点,将1951—2010年划分为两个时段,分析比较后一时段冬季温度升高对中国冬小麦的强冬性、冬性、弱冬性和春性4种类型品种种植北界和种植南界的空间位移及可种植面积的影响。【方法】依据制约冬小麦正常越冬的冻害指标和影响春化天数指标确定冬小麦不同品种种植的北界和南界;采用ArcGIS软件绘制冬小麦不同品种种植区域及种植面积变化。【结果】与1951—1980年相比,1981—2010年冬小麦强冬性品种种植北界在宁夏-甘肃及河北-辽宁北移趋势最明显,分别北移200 km和100 km,其种植南界东部地区北移趋势大于西部地区,在江苏和安徽等地移动90 km,强冬性品种可种植面积共增加36.24万km2;冬小麦冬性品种种植北界在山东-河北变化明显,向北移动310 km,种植南界在贵州毕节-习水地区向西推移趋势明显,西推95 km,冬小麦冬性品种可种植区域共增加17.75万km2;冬小麦弱冬性品种种植北界在安徽、江苏、河南和山东交互之处变化明显,北移120—370 km,西部地区变化趋势不明显,种植南界呈略微北推趋势,冬小麦弱冬性品种可种植面积共增加15.70万km2;冬小麦春性品种种植北界在江苏、安徽和河南变化明显,北移230 km,而西部地区不明显,春性品种可种植面积共增加23.44万km2。华北北部地区以强冬性品种为主,华南地区以春性品种为主,河南、山东和四川等地区冬小麦可种植冬春性品种类型较多,以冬性和弱冬性品种为主。【结论】由于中国冬季温度明显升高,较1951—1980年,1981—2010年冬小麦不同冬春性品种种植界限明显北移,北界北移趋势大于南界移动趋势,种植区域面积增大,其中强冬性品种种植界限及可种植区域移动最明显。     

河南省冬小麦种植频率时空变化及影响因素分析

【目的】通过对河南省2001—2015年间不同时期（2001—2005、2006—2010及2011—2015年）冬小麦种植频率（winter wheat planting frequency,WWPF）时空变化及其主要影响因素定量分析,进一步明晰区域作物种植频率变化时空变化分布特征和主要影响因素顺序。【方法】以河南省为研究区,冬小麦为研究作物,在利用中低分辨率MODIS EVI时序遥感数据和CART决策树算法进行连续15年（2001—2015年）作物种植空间分布信息提取基础上,获取了研究区不同时期冬小麦种植频率空间信息。在此基础上,开展不同时期冬小麦种植频率时空变化分析,并利用相关分析、主成分分析和线性回归分析等数理统计方法对不同时期研究区种植频率变化的影响因素进行分析,最终确定主要影响因素的重要性排序。【结果】基于MODIS EVI时序遥感数据和CART决策树算法可获得河南省较高精度连续多年冬小麦种植空间分布信息,经验证,研究区冬小麦遥感提取平均总体精度为90.39%,Kappa系数在0.82—0.92之间,可满足区域冬小麦种植频率变化研究所需作物空间分布精度要求;通过分析河南省不同时期冬小麦种植频率时空变化信息,省域内冬小麦主产区大部分具有较高的冬小麦种植频率（WWPF>80%）,而豫西南和豫南等山区由于地形复杂、自然条件较差导致冬小麦种植频率普遍较低（WWPF≤40%）。此外,3个时段期间,河南省冬小麦主产区高频种植冬小麦面积呈逐步增加趋势,WWPF>80%的面积比例分别为42.68%、59.94%和63.07%,低频种植面积呈减小趋势,WWPF≤40%的面积比例分别为28.53%、17.99%和16.63%,这对我国冬小麦主产区稳定粮食种植面积具有重要意义;从冬小麦种植频率影响因素分析结果看,河南省冬小麦种植频率与有效灌溉面积比例、土壤质量综合指数、播期气候适宜度、坡度和高程等指标间均存在显著的相关性,且除与坡度、高程呈负相关外,与其余因素均为正相关关系。以上指标对河南省冬小麦种植频率变化影响程度的排序结果为土壤综合质量指数>播期气候适宜度>有效灌溉面积比例>坡度（高程）,即土壤质量>播期气候条件>灌溉条件>地形条件。【结论】通过对河南省冬小麦种植频率时空变化及其影响因素进行定量分析,明确了河南省冬小麦种植频率时空分布特征和变化规律,明晰了河南省区域冬小麦种植频率变化影响因素及其重要性排序,为开展作物种植面积变化分析提供了一定技术方法和思路借鉴,为区域农业土地利用决策模型构建提供一定基础理论支撑。     

抗旱高产冬小麦新品种‘长麦6197’选育研究

小麦是山西省主要栽培作物,旱地小麦产量左右着山西省小麦总产的高低,选育抗旱高产稳产小麦新品种是增加旱地小麦面积和提高小麦产量的重要途径。经过系谱杂交育种法,选育出抗旱高产小麦新品种‘长麦6197’。在2015、2016 年山西省中部晚熟冬麦区旱地组区域试验中,2 年平均折合产量5466 kg/hm2,较对照品种‘长6878’增产6.5%,2017 年同区组生产试验中‘长麦6197’平均折合产量5547 kg/hm2,较对照品种‘长6878’增产9.2%。该品种株型紧凑,茎秆弹性好,抗旱、抗倒、抗冻、抗青干、高产稳产、灌浆落黄好。‘长麦6197’于2017 年12 月通过山西省农作物品种审定委员会审定,适宜在山西省中部晚熟冬麦区旱地种植。