喀斯特山区耕地时空演变特征及驱动力分析:以毕节市为例

【目的】厘清喀斯特山区耕地时空演变特征及驱动因子，对区域耕地资源可持续发展具有重要意义。【方法】以毕节市2009年和2018年2期耕地数据为研究对象，运用核密度分析法、耕地变化动态度分析和空间自相关分析，结合地形、地貌和土壤侵蚀等数据，采用GIS空间分析和地理探测手段，探究耕地的时空演变特征及驱动因子。【结果】毕节市的耕地以旱地为主；耕地的变化动态度均为下降态势，其中水田的变化最明显；全市耕地斑块的聚集性具有明显差异，2018年时各县区的中、高核密度聚集区均有所扩展；毕节市耕地的空间分布表现出空间自相关特征；全市耕地的分布受到自然因子和社会因子的多因子共同影响，受人口和GDP的影响最大。【结论】喀斯特山区耕地的变化受社会因子的影响较大，在地形上呈选择性分布。     

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...     

江苏省耕地空间分布与变化研究

揭示耕地空间分布与变化规律,可为制定合理有效的耕地保护和区域发展政策提供依据.以往关于耕地空间分布与变化研究大多以单元间相互独立为假设条件,忽视单元之间相关性,这可能致使结果不能客观揭示耕地空间分布与变化特征.本文构建耕地指数与耕地变化指数,借助空间自相关与重心分析模型,对江苏省1980-2009年耕地空间分布与变化进行分析.研究结果表明:江苏省耕地空间分布与变化表现出严重不均衡,2009年耕地稀疏区与减少区主要分布在苏锡常,耕地集聚区、增加区和基本稳定区主要分布在苏中与苏北；耕地空间分布与变化具有空间自相关现象,2009年江苏耕地分布形成包括苏州、无锡市区在内的低—低相关区和沭阳、涟水在内的高—高相关区相对应的空间分布格局,2000-2009年耕地变化的低—低相关区包括苏州全部县(市),高—高相关区包括盐城中东部与宝应县、兴化市；相比1980年,2009年耕地分布重心向东北方偏移.     

安徽省耕地资源经济价值核算及其时空异质特征——基于105个县级面板数据的实证检验

耕地资源经济价值核算是落实全民所有自然资源资产保护和使用的关键环节。以安徽省105个县级行政单元作为核算单元,运用收益还原法核算耕地资源经济价值,采用动态度、空间自相关、核密度等模型算法分析耕地资源价值时空异质特征,划分不同类型区域并提出差异调控策略。结果表明:耕地资源价值整体呈现波动上升趋势,2020年安徽省耕地资源经济价值相较于2015年增加17.75万元·hm^-2,增长幅度29.57%,年增长幅度达到5.91%;核算单元耕地资源经济价值范围5.29～297.85万元·hm^-2,均值98.28万元·hm^-2,呈现皖北和皖南两侧向内部递增的空间格局;耕地资源经济价值Moran’s I指数介于0.102与0.265之间,从2016年以后Moran’s I指数持续上升且变化幅度逐渐减小,表明安徽省耕地资源经济价值空间集聚态势不断显著且相对稳定;“高-高”聚集区诸多分布于皖南和皖北地区,“低-低”聚集区以皖中地区为主;核密度分布曲线整体向右平移,进一步表明耕地资源经济价值呈现快速增长趋势;划分为皖北提质增产型、皖中潜力挖掘型...     

江苏省耕地面积变化的时空特征

基于统计数据,应用GIS及空间自相关统计分析方法,以江苏省为例,探讨了其耕地利用变化的时空特征.结果表明:①1985年以来江苏省耕地面积持续减少;苏南地区是1996年以来全省耕地减少的重点区域,但人均耕地减少的县域空间差异并不显著.②1996年以来,江苏省人均耕地面积存在显著的空间自相关特征,即人均耕地面积比较接近的县市在空间分布上比较临近,呈集中分布.     

珠海市1982—2009 年耕地质量时空演变分析

从土壤肥力、立地条件、基础设施和经济产出4个角度综合选取12个指标,用熵值法确定指标权重并运用ArcGIS软件进行空间插值与统计,分析珠海市1982-2009年耕地质量时空变化规律.结果表明,珠海市耕地质量1982年以一级耕地为主,2009年以二级耕地为主,1982年一级耕地转为2009年二级耕地的面积为18 005.37 hm2,占2009年二级耕地的60.73％,白蕉、乾务和平沙有大量的一级耕地转为二级耕地.1982年珠海市一级和二级耕地面积的比例分别为65.96％和30.43％,而2009年珠海市一级和二级耕地面积的比例分别为8.25％和80.85％,耕地质量有大幅变化.1982-2009年期间,珠海市土地利用结构发生重大变化,耕地总面积大幅度减少,耕地质量等级大幅下降,优质耕地主要分布在斗门区,其次是金湾区,香洲区很少.     

山东省耕地后备资源宜耕性评价

从生态环境、立地条件、区位指标等3个方面选取了9个评价指标,采用极限条件法对山东省耕地后备资源宜耕性进行评价,并分析不同类型耕地后备资源的空间分布特征。结果表明:山东省耕地后备资源面积为2 100.09km~2,仅占山东省土地总面积的1.33%,其他以草地为主。空间分布呈现出不均衡性,东营市和德州市耕地后备资源数量较多,面积分别为266.59和210.91km~2;青岛市、聊城市、淄博市和威海市耕地后备资源较少,占山东省耕地后备资源面积的比例均3%。不同类型耕地后备资源空间分布差异明显。可开垦其他草地和可开垦内陆滩涂空间分布差异相对较小;可开垦盐碱地和可开垦裸地空间分布集聚特征明显;其他可开垦耕地后备资源数量较少,但空间分布差异较大;可复垦采矿用地的空间分布整体上呈现出"西多东少,南多北少"的空间格局。集中连片耕地后备资源面积为576.67km~2,占耕地后备资源总面积的27.46%。相对稀缺、零散破碎化程度较高、空间分布差异显著是山东省耕地后备资源的主要特征。耕地保护不应只注重占补耕地的数量和质量,还应通过适度规模经营等提高对现有耕地的利用效率,因地制宜加强对各类型耕地后备资源的合理保护和高效利用。     

耕地管理条件空间分布特征及分区——以湘乡市为例

以湘乡市2022年耕地利用现状调查数据为基础,运用AHP层次分析法构建耕地管理条件评价指标体系,系统评价了湘乡市村域的耕地管理条件,并运用GIS技术和空间自相关分析方法对其进行空间特征分析与分区。结果表明：湘乡市耕地管理条件整体处于中上水平,并且在空间上呈现出明显的集聚分布特征,耕地管理条件较好的村庄主要分布在市域中北部和中南部地区,耕地管理条件较差的村庄主要分布在市域西北部和西南部地区。结合局部空间自相关分析结果,将湘乡市村域耕地分为稳定管理区、综合管理区和重点管理区三类,在实际的管理过程中,要结合村域耕地特点和实际基础设施情况进行因地制宜的保护管理。     

基于ESDA-GWR的四川省耕地时空演变特征及成因分析

以四川省市域为研究单元,计算21个市州2000-2013年耕地丰度指数及耕地变化指数,在借助空间自相关及重心模型基础上研究其耕地时空演变特征,并应用灰色关联模型和地理加权回归(GWR)模型探讨影响耕地变化的驱动力和影响程度。结果表明,四川省耕地资源表现出明显的空间异质性,耕地丰富区主要集中在川东地区和四川盆地,耕地稀疏区集中在川西高原区;耕地重心呈L形移动轨迹。四川省耕地总量在减少;变化剧烈(high-high)区在成都和眉山周边;耕地重心向南偏移。人口增加和经济发展因素是影响耕地变化的主要驱动力,人口因素影响程度最大的是攀西地区,经济发展因素影响最大的是川东北地区。     

黑龙江省耕地集约利用的区域差异及影响因素分析

耕地资源的集约利用关系到国家的粮食安全和社会的稳定.以2009年黑龙江省耕地利用状况为研究对象,采用熵值法分析计算黑龙江省耕地集约利用的区域差异及影响因素.结果表明,2009黑龙江省耕地集约度平均水平为0.1417,集约利用水平较低;各县市耕地集约利用水平存在较大差异,各县市耕地利用集约度空间自相关指数Moran'I为0.14,县域间耕地集约利用水平具有显著的空间自相关性和集聚特征;耕地利用集约度高区域主要集中在主要地级市(包括加格达奇区)及其周边县市,三江平原以及松嫩平原的南部和东部;黑龙江省耕地集约利用空间分异主要受区位条件、自然特征和经济状况等因素的影响     

西藏山南浪卡子县卡热乡耕地利用现状调查

以西藏山南浪卡子县卡热乡2006年和2009年的总耕地面积、粮食耕地面积、油菜耕地面积、菜类耕地面积为调查对象,通过查阅该乡政府基本情况统计表,调查了该乡2006年和2009年耕地数量及各耕地类型的分布状况。结果表明：2006～2009年该乡总耕地面积没有发生变化,但各耕地利用类型所占面积变化较大,其中,粮食耕地面积呈减少趋势,油菜耕地面积和菜类耕地面积有所增加,特别是油菜耕地面积比例增加了1倍以上。进一步提出了耕地开发利用的新思路：合理利用耕地,加强基础建设,培植龙头企业及开拓和完善区内外农牧产品市场。     

全球耕地利用格局时空变化分析

【目的】分析2000-2010年全球耕地时空分布及变化特征,为中国粮食安全国际化战略决策制定以及全球生态环境监测等研究提供信息支撑。【方法】基于全球首套30 m地表覆盖产品数据集GlobeLand30,利用耕地总面积、面积变化量、人均耕地面积占有量、面积变化幅度、面积变化量标准差、复种指数、复种指数变化量和复种指数变化幅度等8个指标,从大洲、国家、1°×1°经纬网3个统计单元,分析2010年全球耕地空间分布现状、2000-2010年全球耕地时空变化特征以及全球耕地利用强度变化特征。【结果】2010年全球耕地面积总量为193 890.00×10⁴ hm²,占全球陆表面积14.31%。全球人均耕地占有量为0.28 hm²。其中,大洋洲以人均1.71 hm²位列第一,亚洲以人均0.17 hm²排名最后。[10^oN-45^oN, 65^oE-125^oE]、[40^oN-55^oN, 15^oE-55^oE]和[15^oS-45^oS, 45^oW-70^oW]是全球耕地分布最密集的区域。耕地面积最大的前10名国家依次是：中国、美国、印度、俄罗斯、巴西、阿根廷、澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦和乌克兰,其中俄罗斯、加拿大、阿根廷和澳大利亚还是人均耕地占有量全球前10名的国家。2000-2010年,全球耕地面积总量略微变化,总体增加2.19%;美洲是耕地面积增长最大的大洲,增长达2 128.14×10⁴ hm²;非洲是耕地面积和空间变化最剧烈的大洲,增长幅度为7.42%。全球耕地面积总量前10名国家中,中国是唯一出现耕地面积减少的国家,10年间减少0.95%,巴西和阿根廷是耕地面积增加和空间波动性最大的国家。美国是耕地面积变化总量和变化幅度均最小的经济大国。全球耕地高强度种植区域主要集中在东南亚、中美洲以及西非地区,复种指数均达200%以上。2000-2010年,全球耕地面积最大的10个国家中有5个国家复种指数呈上升趋势,其中巴西和哈萨克斯坦复种指数增加最显著,俄罗斯复种指数下降最明显。【结论】2000-2010年,全球耕地总量变化不大,但不同区域和国家的耕地变化差异较大。本研究利用30 m分辨率遥感数据产品揭示了全球耕地分布状况、10年变化特征和区域差异,研究结果可为全球水土资源利用、粮食产量和粮食安全分析研究提供重要数据和信息支持。     

常州市钟楼区耕地产能空间分布与影响因素分析

耕地产能评价对于耕地资源保护及质量提升具有重要的现实意义。通过构建耕地产能评价体系，运用空间自相关及主成分回归分析法对常州市钟楼区的耕地产能进行空间分布及影响因素分析。结果表明：基于气候、自然因素和技术水平综合指标的耕地产能评价体系具有适用性和可操作性；钟楼区耕地产能等别分为6等和7等，其中6等地占比达到97.55%，等别空间分布呈现出城区内部街道低、外围地区较高的格局；耕地产能整体空间集聚性显著，各街道（乡镇）均表现出较强的空间正相关性，正相关类型（HH型和LL型）多呈现组团式，负相关类型（LH型和HL型）则分布零散；耕地自然质量和技术水平是影响钟楼区耕地产能空间分布的主要驱动因素，其中，耕作层厚度、有机质含量、障碍层距地表深度和土壤养分元素为主导因素，pH值、灌溉保证程度和排水条件为次要因素。因此，应从增强耕地自然质量、提高耕地技术水平等方面制定提高耕地产能的针对性措施。     

襄垣县耕地资源价值核算及空间格局分析

为全面认识耕地资源价值结构组成,探索其空间分布规律,完善耕地保护补偿机制,以山西省长治市襄垣县为研究对象,应用收益还原法、成本替代法、生物当量因子法等方法对山西省长治市襄垣县耕地资源价值进行核算,对其空间分布规律进行探究。结果表明:1)襄垣县2017年耕地资源价值为75.57万元/hm²,其中耕地资源经济价值为26.23万元/hm²,生态价值为25.4万元/hm²,社会价值为23.94万元/hm²;2)高程、坡度这两类地形因子对襄垣县耕地资源价值存在显著负面影响,大面积的矿山开采对襄垣县耕地资源价值有一定的负面效应;3)距河流、国道、高速公路、县道的距离与耕地资源价值不存在显著的相关性,距主要道路与乡道的距离与耕地资源价值呈显著负相关,距省道和铁路的距离与耕地资源价值呈显著正相关。本研究可为核算耕地资源价值,分析其空间分布规律和耕地保护提供参考。     

2000—2020年东北黑土区耕地单产时空格局演化特征

为揭示东北黑土区耕地单产时空演变规律,本研究以县域为评价单元,基于时空演变与区域差异的研究视角,采用NPP换算耕地单产的方法,探究2000—2020年东北黑土区全域及其县域单产时空格局演化特征。研究表明：1)2000—2020年东北黑土区全域耕地单产在时序上呈波动上升趋势,共增加了0.79 t/hm²;低单产县、中单产县、高单产县数量减少,较高单产县数量增加,耕地单产内部差异基本不变。2)东北黑土区不同县域耕地单产在空间上非均衡状态明显。其中低单产县分布于黑土区西南部,中单产县集聚于黑土区西部,较高单产县分布于黑土区西北、东北与南部,高单产县分布于黑土区东南部。全域单产变化幅度沿“肇东—虎林”连线递减分布。3)结合区域单产与地形起伏度分异可知,东北黑土区单产受地形起伏度影响较大,且起伏度高值区与县域单产高值区具有一致性。研究框架及结果对县域单产提升等具有积极意义。     

基于数量、质量、生态三位一体的永久基本农田快速优化布局研究

永久基本农田布局优化的研究对保护耕地和保障粮食安全都具有重要的意义。为了实现立足于耕地数量、质量、生态三位一体理念的永久基本农田空间布局快速优化，本研究选取广东省罗定市作为研究区，从耕地数量、耕地质量、空间形态、空间规划和生态环境等5个层面构建永久基本农田布局优化指标体系。同时，以GIS技术作为分析工具，采用综合指标评价法对罗定市的永久基本农田空间布局进行现状分析及布局优化研究。结果表明，从空间分布来看，调整前后的永久基本农田分布格局基本一致，主要呈中间密四周疏、东西密南北疏的布局特征。布局优化后罗定市的永久基本农田总面积增加了5.2 hm²，相较于调整前的永久基本农田空间布局合理性也有了大幅提高。总体而言，优化调整后的罗定市永久基本农田不仅确保了耕地数量，提升了耕地质量，优化了空间形态，而且改善了罗定市的生态环境，其空间规划也得到了一定程度的优化提升。研究表明：耕地地块布局合理性的评判对永久基本农田划定工作具有重要作用，未来可根据现状耕地和永久基本农田的布局合理性进行永久基本农田的调入、调出，有效推进罗定市永久基本农田划定工作进程；而立足于耕地数量、质量、生态三位一体理念的罗定市永久基本农田布局快速优化方法，也为全国其他粮食主产区的永久基本农田划定工作提供了借鉴及参考。     

2000-2010年欧洲耕地时空格局变化分析

【目的】探讨2000-2010年欧洲耕地的数量、幅度、空间、利用程度变化和类型转换特征,科学描述欧洲耕地10年变化的总体特征。【方法】基于GlobeLand30数据产品,采用数理统计、GIS空间分析、Python批量处理等方法,选取面积数量、垦殖指数、耕地类型转换等多维度指标分析2000-2010年欧洲耕地时空格局变化特征。【结果】2010年欧洲耕地总面积为42 820.84×10⁴ hm²,不同区域耕地面积占欧洲耕地总面积比例依次为：东欧（51.17%）、南欧（19.07%）、中欧（13.62%）、西欧（13.31%）、北欧（2.83%）。欧洲的耕地分布相对集中,2010年耕地面积排名前10国家的耕地总面积约占欧洲耕地总面积的82.17%。2000-2010年,欧洲耕地面积总体增加约220.90×10⁴ hm²,增加幅度约0.52%,海拔较低的山脚处、河流沿岸为耕地扩展区域,海拔较高处、气候寒冷带的耕地呈减少趋势。北欧（1.25%）、东欧（0.88%）、西欧（0.64%）的耕地面积呈不同程度的增加,南欧（-0.03%）、中欧（-0.34%）则减少。北欧、东欧国家内部耕地面积变化十分剧烈,西欧、中欧国家变化平缓,南欧各国变化则差异较大。2010年欧洲全域的总体垦殖指数为18.71%,各地理分区耕地垦殖指数从高到低依次为：西欧（61.17%）、中欧（57.64%）、南欧（49.24%）、东欧（12.20%）、北欧（9.16%）。10年间欧洲4%的耕地与其他地类之间发生转移。耕地与森林、草地、灌木地、人造地表等类型之间的转移最为明显。东欧地区广袤的草地转入为耕地的比例最大。南欧、西欧、中欧地区耕地大量转出为人造地表的现象最为明显。【结论】欧洲现有耕地分布相对集中在东欧区域,岛屿或山地地区或气候寒冷区国家耕地面积较小。10年间欧洲耕地的空间变化总体平缓,耕地不变的区域占绝大部分,部分区域有耕地的增减。各国内部耕地面积变化剧烈程度总体较低,但具有显著的区域差异性。10年间欧洲耕地垦殖指数略微增加。森林、人造地表细微增加,草地却大量减少,但具有区域差异性,这对生态环境保护和耕地可持续发展产生了潜在的压力。