江西省粮食生产重心转移特征的探讨

以江西省地级市为研究单元,根据2003 ～ 2012年江西省各地区的粮食生产、耕地面积和人口统计数据,通过计算各市粮食产量的比重,分析该地区粮食供需格局的变化特征,揭示江西省粮食生产与耕地变化的时空动态特征及原因,对比分析耕地面积重心和粮食产量重心动态关系.结果表明：江西省粮食生产重心和耕地分布重心在空间上均表现为“北进”的态势,在移动方位上大致具有同向性.耕地重心沿着正北方向移动了4.23 km,粮食产量重心沿着相似的轨迹移动了9.00 km,区域粮食产量增长受粮食单产、粮食播种面积等非耕地总量因素的影响日益明显,粮食增产对耕地资源的依赖性也日益增强.因此,保障粮食安全与耕地保护亟需创新机制和政策.     

我国主要粮食作物生产重心演变分析

本文运用重心模型,借助地理信息系统GIS平台,定量分析了改革开放以来中国粮食及主要作物稻谷、小麦、玉米、大豆等生产重心的演变轨迹,探讨了重心演变规律,凝练了我国粮食生产空间布局的演变特征,以期为进一步优化粮食生产布局、完善土地利用规划、调整经济结构等提供依据。研究结果表明:总体而言,粮食生产重心持续向北移动,年均移动距离28.03 km。分品种来看,稻谷生产重心变化规律为向东北移动;玉米和大豆生产重心变化规律为在西南和东北两个方向上来回移动,呈现区间震荡特征;小麦的生产重心变化规律为稳定徘徊。四种主要粮食作物生产重心年均移动距离波动程度显著不同,由强到弱依次为玉米、稻谷、大豆、小麦。     

县域尺度下东北地区粮食产量 空间格局动态变化研究

为揭示东北地区粮食产量空间异质性,基于GIS 技术、ESDA 和重心模型,深入研究2000—2012 年县域尺度下东北地区粮食产量的空间布局时空特征以及重心移动轨迹。结果表明：（1）从时空格局特征来 看,2000—2012 年东北地区粮食平均产量呈递增趋势,并逐步向高产县和东北方向移动;粮食产量低于平均 产量的县居多,但粮食高产县数量逐年增加;（ 2）县域粮食产量空间自相关显著且空间差异相对较大,粮食 产量重心出现偏移,2000—2003 年重心向西南方向偏移51.84°,2006—2012 年粮食重心向东北方向移动,吉 林省西南部、辽宁省中北部和黑龙江省西北部粮食总产量增加;2000—2012 年东北地区粮食产量重心移动速 率逐渐减小,粮食生产空间波动缓慢降低,粮食产量的优势区域趋向稳定,重心移动轨迹的变化使得粮食产量 空间分布也发生明显改变。     

2009—2017年中国耕地资源与粮食产量时空变化特征

基于2009—2017年全国各省的耕地资源和粮食生产统计数据,通过构建重心模型、粮耕敏感度模型等,得出中国2009—2017年的耕地面积重心与粮食产量重心的移动轨迹,以及各省的粮耕敏感度,并使用ArcGIS 10.2软件实现结果数据的空间表达。结果表明,中国耕地面积总体呈减少趋势,东部地区持续减少,西部地区波动增加;粮食产量总体呈增长趋势,北方地区粮食产量占比逐年提高,南方则呈下降趋势;耕地重心表现为“西移北上”,粮食产量重心表现为“北上东移”,耕地重心移动距离年变化波动要小于粮食产量重心;全国粮耕敏感度总体呈下降趋势,粮耕敏感度较大的省份主要分布在自然条件相对较差以及耕地系统较为脆弱的地区,且有向中部和一些经济发达省份转移的趋势。基于以上结果,应及时调整农业政策,以更好地保护耕地资源与保障粮食安全。     

河南省粮食生产时空格局变化及其驱动因素

【目的】河南省作为粮食生产大省,研究其粮食产量时空格局变化及其驱动因素对稳定粮食安全具有重要的现实意义。【方法】以1999—2018年河南省123个县域粮食产量为基本数据,借助趋势产量模型、空间自相关、标准差椭圆以及地理加权回归模型等方法对河南省粮食产量的时空变化以及驱动因素进行分析。【结果】从时间上看,河南省粮食产量呈现线性增长趋势,2003年粮食产量波动最大,2005—2006年粮食产量增长率最高。从空间上看,河南省粮食产量在空间上呈现出显著的正相关性,具有明显的空间集聚特征,高—高、低—低是主要的空间聚类模式,且粮食生产重心向东南方向转移。从驱动因素上看,粮食播种面积是河南省粮食增产的关键因素,化肥提纯量、农药使用量、农业机械总动力、总人口以及第一产业从业人员对粮食生产有正向作用也有负向作用,除化肥提纯量和总人口外,其他影响因素的回归系数高、低值区在空间上发生明显转移。【结论】为继续保障河南省粮食安全,推动粮食增产,需进一步加大对粮食生产的政策扶持力度;维持耕地面积基本不变,加强耕地质量保护;积极发展农业适度规模经营,实现资源利用最大化。     

天水市耕地压力变化及影响因素分析

【目的】维护天水市耕地资源的可持续利用,保障区域内粮食安全,为耕地保护和经济发展政策提供依据.【方法】本研究选取2009～2015年天水市五县两区数据,利用耕地压力指数、总体分异测度指数分析了天水市耕地压力的变化,并借助重心拟合模型探究了天水市耕地压力与相关影响因素的关系.【结果】1)天水市耕地压力指数在2009～2015年呈现出下降的趋势,耕地压力减轻,但耕地压力指数始终大于1;2)在粮食产量增长的趋势下,天水市内部2009～2015年耕地压力状况的总体分异程度缓慢提高,说明耕地压力指数变化差异明显;3)耕地压力重心向东北方向移动,说明东北部县域耕地压力变化速率较大.单位面积化肥使用量重心与耕地压力重心移动方向一致,说明化肥对耕地压力具有正向影响;天水市社会经济重心的迁移幅度与耕地压力重心的迁移幅度不同,说明天水市社会经济与耕地压力在空间上具有非均衡化的特点.【结论】天水市耕地压力有所缓解,耕地自身变化速度与社会经济的变化速度不同,社会经济要素对耕地压力具有显著影响.     

陕西省粮食生产的时空演变及绩效评价

本研究介绍了陕西省粮食生产的总体情况,综合运用重心模型和DEA模型对粮食生产的时空演变及发展绩效进行了客观评价。重心模型结果表明,1995—2014年陕西省粮食产量重心移动的总体方向为北偏东10.18°,重心移动距离37.415 3 km,2003年以后重心位置相对稳定。数据包络分析结果表明,2014年铜川、汉中和安康3个地级市为DEA评价无效,其他地级市均为DEA评价有效、技术有效和规模有效。总体来说,陕西省粮食生产基本处于供需平衡状态,低下的粮食单产水平已经成为制约粮食生产的重要因素,未来陕西省粮食产量可能会呈现小幅增长的变化趋势。     

基于重心模型的粮食生产与水资源时空耦合分析

随着水资源面临越来越大的压力，水资源约束下的粮食安全问题也愈发受到关注。为更加清晰地认识粮食生产与水资源之间的矛盾，文章首先对全国粮食产量与水资源总量进行了时空分布分析，其次运用重心模型从全国和区域层面对1999—2018年粮食生产重心与水资源重心的演变趋势、时空耦合程度进行分析。结果表明：1）我国粮食生产重心在1999—2018年间整体上向东北方向移动了238.78 km，在全国和区域层面均出现了北移的趋势；我国水资源重心始终位于粮食生产重心西南方向，移动范围不大。2）从全国层面看，研究期间粮食生产与水资源双要素重心的空间距离增加，整体上空间重叠性下降，但近几年空间距离增加趋势趋于平缓；双要素重心的变动一致性指数均值为－0.06，呈较不匹配状态，但2014—2018年间指数均值为0.14，耦合性略有增强。3）从区域层面看，结合双要素重心的空间距离与变动一致性指数，东北地区和西南地区时空耦合程度较强，西北地区较弱。通过合理规划粮食生产与水资源利用格局、提高农业水资源利用效率等途径，有利于缓解粮食生产与水资源之间的紧张形势。     

中国水稻生产的时空动态分析

【目的】绘制中国南北稻区不同稻作制度下的水稻播种面积和产量重心变动图,分析成因,找出影响现阶段中国水稻总产稳定的关键因素。【方法】利用重心拟合模型对水稻生产的时空动态进行分析,敏感性分析方法找出该变动背景下影响中国水稻总产稳定的关键因素。【结果】新中国成立以来除20世纪60、70年代中国水稻播种面积重心和产量重心向东南和东部发生偏移以外,总体上向东北方向移动。1979—2009年北方稻重心由华北快速移动到了东北松辽盆地。中稻和一季晚稻重心移动方向为先东北后东南与南方稻作制度“双改单”变化顺序由北向南相吻合。早稻和双季晚稻重心移动方向都为西南。南方稻区单季稻比例明显上升,“双改单”现象明显,这是导致中国水稻种植面积下降的主要原因。结合敏感性分析得出播种面积已成为目前最有可能造成中国水稻总产量大幅下滑的关键因素。【结论】市场机制的调控和技术进步是目前影响中国水稻时空变动的两个主要因素。在继续坚持以市场为指导的前提下,依据国情从粮食安全的角度出发,重点对面积呈下滑趋势的早稻和双季晚稻进行调控,同时兼顾水稻总面积,防止其出现较大波动,努力提高水稻单产,是确保现阶段中国水稻总产稳中有升的关键。     

小麦生产的重心演变路径及偏移分析

 【研究目的】准确掌握建国以来中国小麦生产的总体变动趋势，为产业结构的继续优化和调整提供参考。【方法】利用计算历年全国小麦种植面积、产量重心的方法和全国28个省（市，自治区）1949—2005年的资料，分析建国以来全国小麦种植重心、总产量重心以及单产重心的移动轨迹、偏移距离等。【结果】总体上，20世纪70年代以前小麦生产重心向北、东方向偏移比较明显，70年代以后逐渐回移并趋于平稳，说明东西部、南北方的差距经历了先加大后缩小的变化过程。通过对比分析发现，小麦单产重心偏移变化比较剧烈，总偏移距离最大，种植面积的总偏移距离最小，总产量重心的总偏移距离介于两者之间。【结论】建国以来小麦生产重心偏移总体上从剧烈走向平稳，南北方种植面积扩张速度基本平衡，西部扩张速度大于东部。     

山东省县域粮食生产格局演变及其影响因素

利用1995—2015年山东省县域粮食产量等数据资料,运用ESDA、重心迁移模型和多元回归模型等方法,分析山东省粮食生产格局演变及其地理集聚特征,探索影响粮食生产格局变迁的关键因素。结果表明:研究时段内,山东省粮食生产波动较大,粮食产量由1995年的4 245万t减少到2002年的3 293万t,然后通过十三连增,到2015年达到4 713万t;县域尺度上,山东省粮食生产的空间集聚程度不断增强,但西部地区产量增长明显快于东部地区,重心向西移动显著,逐步形成了"西热东冷"的空间格局。研究表明,农业机械总动力、有效灌溉面积和年末总人口等因素对粮食产量有着显著地正向影响,而人均地区生产总值和农村用电量表现为负向影响,共同推动粮食生产及其空间格局的演变。因此,提出加强高标准农田建设、推动土地适度规模化发展和建立粮食主产县利益补偿机制等建议,有效保障粮食产能。     

广西沿海地区主要粮经作物种植结构的变迁

[目的]调查广西沿海地区北海、防城港、钦州3个沿海市8个临海县（区）的主要粮食、经济作物种植结构的变化情况,为广西沿海地区农业发展、农作物种植结构调整提供参考.[方法]采用实地考察、资料查询和座谈等形式,对1975～2010年广西沿海地区土地资源利用和各作物种植情况进行调查.[结果]在过去35年,广西沿海地区耕地面积不断减少,粮食作物种植面积呈波动式减少,经济作物、蔬菜和果树的种植面积不断上升.水稻的种植面积明显下降,占粮食作物的比重从93.12％下降到72.17％;玉米和红薯的种植面积明显增加;甘蔗和木薯的种植面积连续上升,并成为广西沿海地区最主要的经济作物;花生、大豆和黄红麻等占经济作物种植比重越来越小.[结论]建议广西沿海地区提高单产、改变耕作方式以提高农作物总产,同时调整种植结构,发展特色农业,以提高农民收入.     

新时期山东省耕地利用模式区域特征——基于粮食生产资源配置效率的分析

新时期耕地资源的集约利用是提高粮食产量的重要途径之一。在金融危机和全球粮食紧缺的大背景下,中国耕地面积已逼近仅够粮食供求基本平衡的18亿亩"红线"。本文采用非参数方法双产出模型,从粮食生产资源配置效率角度研究山东省耕地利用模式区域特征。结果显示:新时期山东耕地利用模式属于集约型的地区主要分布在西部,并且从西至中呈逐渐递减特征;属于粗放型的地区主要分布山东的中部。研究所体现的政策含义是,政府部门在进一步加大对耕地保护的同时,适时进行制度创新,激励粮农通过技术进步和合理的投入,提高耕地利用效率和产出效率,加强农业基础设施建设,使转型期中国耕地资源的利用实现从粗放型向集约型转变,从而确保国家粮食安全和粮农收益最大化双重目标的实现。     

耕地利用视角下全国粮食生产时空特征演变

为综合考虑耕地数量及各项因素对粮食生产的影响,基于对数平均迪式分解方法(LMDI)将影响粮食产量的因素分解为耕地面积、复种指数、种植结构和粮食单产四大因素,研究1996—2016年其对全国粮食产量变化的作用机制。结果表明:1)我国耕地数量持续减少,空间上呈现南部地区减少、北部地区增加的趋势,导致全国粮食产能重心北移。2)粮食单产、复种指数这些技术因素均是促进因素,其中单产提高对总产量提升贡献最大;期间耕地面积下降与种植结构调整则是粮食产量的抑制因素。研究认为,城市化过程中耕地面积减少不可避免,保证粮食安全不但需要严格保护耕地,而且必须强化"藏粮于技"战略实施,不断提高粮食单产与复种指数,以稳定与优化粮食生产。     

河南省中低产田现状及改造对策

[目的]探讨河南省改造中低产田的对策,挖掘现有耕地的生产潜力,提高粮食综合生产能力。[方法]通过对河南省中低产田的现状调查,分析改造中低产田的增产潜力,并提出改造的技术对策。[结果]针对河南省中低产田的限制因素,采取兴修水利、合理施肥,改、用、养相结合,综合治理等措施,提高中低产田改造的成效。[结论]合理地开发利用中低产田,将会对我国粮食安全、人们生活水平的提高起到积极的推动作用。     

我国粮食主产区耕地利用变化的粮食与生态效应研究

综合运用土地利用转移矩阵、土地利用变化图谱模型、动态修正的生态系统服务价值模型等方法，测度2000—2018年我国粮食主产区耕地利用变化下的粮食产量变动和生态系统服务价值损益，进而探清制约粮食增产和生态服务能力提升的主要耕地利用变化类型，并形成针对性的优化路径。研究发现：我国粮食主产区的耕地面积整体呈现“北增南减”的空间分异特征和“减大于增”的数量变化特征。2000—2018年间，耕地净转出205.98万hm²,建设用地是耕地转出的主要地类。根据耕地利用变化的产出效应，划分4种类型——生态增值-粮食增产型(Ⅰ型)、生态减值-粮食减产型(Ⅱ型)、生态增值-粮食减产型(Ⅲ型)和生态减值-粮食增产型(Ⅳ型),在省级层面上，我国粮食主产区Ⅰ～Ⅳ型面积的占比依次为18.30%、13.36%、33.19%和35.05%,共计造成4.171×10¹⁰元的生态系统服务价值损失和9.253×10⁶ t的粮食减产。建设用地占用耕地、未利用地补充耕地分别是最有损、最有益粮食与生态安全的耕地利用变化类型。建议要严控耕地“非农化”“非粮化”,加强...     

气候变化下宁夏引黄灌区玉米产量及其构成因素的预估

[目的]定量化估算未来气候变化情景下宁夏引黄灌区玉米产量变化趋势。[方法]利用区域气候模式输出的未来90年（2010～2100年）宁夏25 km×25 km网格的逐日温度、降水、辐射等资料,采用校正的CERES-Maize模型对宁夏21世纪的玉米产量状况进行研究。[结果]随着气候变暖,在未来气候情景下,采用目前玉米的适应性品种和最优生产管理措施,与基准年份BS（1961～1990年平均）相比,宁夏引黄灌区玉米产量在2020s和2050s表现为增产趋势,到2080s,随气温的进一步升高,则开始减产。玉米的产量构成因素穗粒数和穗粒重也表现相同的趋势。在2020s和2050s,B2情景下的玉米增产幅度大于A2情景,在2080s,B2情景下的玉米减产幅度小于A2情景。[结论]随着气候变暖,宁夏引黄灌区玉米增产,随气温的进一步升高,则开始减产。     

气候变化对宿州市夏粮产量的影响

[目的]研究气候变化对宿州市夏粮产量的影响。[方法]利用1982~2014年宿州降水量、气温观测资料和夏粮产量资料,采用M-K检验、灰色关联、GM(1,1)模型等方法,通过计算气候产量来评估一定时间尺度上气候变化对宿州夏粮生产的影响。[结果]1982~2014年宿州市夏季粮食生产时间段(6~9月)的气温处于持续上升的趋势,并在1993年气温发生突变,在1996年以后显著上升;夏粮生产期的降水则呈现波动上涨趋势。通过相关分析,选取气温作为主要气候因子分析夏粮气候产量变化。近33 a来宿州市夏粮产量不断增长,利用GM(1,1)模型计算期间趋势产量,研究气候因子对气象产量的影响发现,随着夏粮单产的显著增加,气候变化给宿州夏粮生产带来的损失也越来越大。[结论]该研究为宿州市夏粮生产提供理论依据。     

海河流域土地利用变化图谱分析

[目的]定量探求海河流域土地利用类型转换、变化强度与空间分布规律,以期为该地区土地利用的科学管理提供依据。[方法]在遥感技术与地理信息技术支持下,解译并绘制了研究区40年(1970～2010年)5期(1970年、1980年、1990年、2000年和2010年)的土地利用图,并以此为基础进行空间叠加构建了土地利用变化图谱、过程图谱、涨势图谱和演变模式4种图谱,分析了土地利用格局变化规律。[结果]整体上看,耕地转化为建设用地是40年来海河流域最主要的土地利用变化特征;非稳定区域面积占到35%,海河流域土地利用变化剧烈,加强土地科学管理十分必要;1980～1990年期间各土地利用类型新增转化均最小,形成了增量波动低谷,表明在此时期土地利用类型之间转化最为平缓。[结论]该研究结果表明与常规转移矩阵法相比,地学信息图谱方法在土地利用变化分析方面有着明显优势,能够展示兴趣区的空间位置分布,表现出多维空间信息。     

气候变化下宁夏引黄灌区玉米产量及其构成因素的预估

[目的]定量化估算未来气候变化情景下宁夏引黄灌区玉米产量变化趋势。[方法]利用区域气候模式输出的未来90a（2010～2100年）宁夏25km×25km网格的逐日温度、降水、辐射等资料,采用校正的CERES-Maize模型对宁夏21世纪的玉米产量状况进行研究。[结果]随着气候变暖,在未来气候情景下,采用当前玉米的适应性品种和最优生产管理措施,与基准年份BS（1961～1990年平均）相比,宁夏引黄灌区玉米产量在2020s和2050s表现为增产趋势,到2080s,随气温的进一步升高,则开始减产。玉米的产量构成因素穗粒数和穗粒重也表现相同的趋势。在2020s和2050s,B2情景下的玉米增产幅度大于A2情景,2080s,B2情景下的玉米减产幅度小于A2情景。[结论]随着气候变暖,宁夏引黄灌区玉米增产,随气温的进一步升高,则开始减产。