陕北黄土高原耕地生态安全的时空格局

研究陕北黄土高原耕地生态安全的时空格局,加强耕地数量、质量和生态三位一体管护,提升耕地可持续利用水平。基于压力-状态-响应(PSR)模型建立评价指标体系,用熵值法计算指标权重,多目标综合评价法研究陕北黄土高原2013、2017年耕地生态安全时空格局,在此基础上,利用障碍度模型计算障碍因子及障碍度。研究结果显示:(1)与2013年比较,2017年陕北黄土高原耕地生态安全水平空间格局呈现发展较好的趋势。(2)2017年陕北黄土高原25个县(区、市)耕地生态安全障碍度存在差异。(3)2017年耕地生态安全分布情况为南部西部中部北部东部。可见,陕北黄土高原耕地生态安全整体上向更安全的方向发展,未来更应从"惠民惠农"政策保护、生态安全知识普及、土地整治等方面来进一步提高研究区耕地生态安全。     

基于能值分析的甘肃省耕地可持续利用时空分异研究

【目的】研究甘肃省耕地可持续利用的时间变化规律和空间分异特征,为甘肃土地利用总体规划及区域可持续发展提供决策依据。【方法】利用2005-2011年甘肃省及县(区)土地利用变更资料和社会经济资料,采用能值分析方法,在构建耕地可持续利用评价指标体系基础上,对2005-2010年甘肃省以及2010年甘肃省各县(区)的耕地生态经济系统进行可持续利用评价;在Geoda和Arcgis软件支持下,对甘肃省各县(区)耕地可持续利用综合指数空间格局进行分析,对耕地利用分区,探讨耕地可持续利用的空间分异特征。【结果】2005-2010年甘肃省耕地可持续利用呈波动性发展,其中生产稳定性指数、经济可行性指数、社会接受性指数总体提高,但生态合理性指数总体降低。2010年甘肃省各县(区)耕地可持续利用综合指数总体较低,且县(区)耕地可持续利用综合指数差异明显,将甘肃省划分为河西区、陇东区、陇南区、甘南区、陇西区5个耕地利用区,耕地可持续利用综合指数依次降低。【结论】时间和空间变化特征都说明甘肃省耕地的可持续利用主要受生态合理性限制,为提高耕地可持续利用,必须提高耕地自身质量等级,改善耕地外部环境,促进耕地生态经济系统由能值密集型向能值安全高效型转变。     

黑龙江省耕地利用生态可持续性研究

以黑龙江省耕地利用生态可持续为目标,生态足迹模型和GIS技术为方法,采用生态可持续指数评价分析2013年13个地市耕地利用生态可持续性。结果表明,黑龙江省耕地资源总体呈现生态盈余;总体上由北向南呈现耕地利用可持续状态逐渐减弱的空间分布态势,临界可持续地区与弱可持续地区的生态安全得到重视;修正可持续状态分析得出,哈尔滨、大兴安岭地区、黑河的耕地生态可持续程度下降或改善不明显;耕地生态可持续指数预警值为0.449。该研究可为黑龙江省耕地利用生态可持续发展、耕地生态安全预警和政府部门土地利用总体规划提供科学依据和决策支持。     

近30 年珠海市耕地生态安全评价及未来预测

开展耕地生态安全评价有利于耕地资源的可持续利用与国家粮食安全。为了解珠海市耕地生态安全状况,构建了基于PSR模型的评价指标体系。运用熵值法确定各项指标权重,定量分析1985—2014年珠海市耕地生态安全值,采用等间距法将耕地生态安全级别划分为不安全、较不安全、临界安全、较安全、安全5个等级,并引入灰色系统理论预测2015—2020年珠海市耕地生态安全等级,分析其驱动因素。研究结果表明:1985—2014年珠海市耕地生态安全综合值呈U型变化,安全等级经历了较安全-临界安全-较安全-临界安全-较不安全-临界安全-较不安全-临界安全的演变历程,耕地生态安全等级于1999年之后显著转好;2015—2020年珠海市耕地生态安全综合值呈上升趋势,安全等级由临界安全发展到较安全,未来耕地生态安全水平较为乐观;人口增长与经济发展导致的人地矛盾仍是影响耕地生态安全水平的关键因素。     

基于DPSIR-KRUSKAL的河北省土地生态安全模糊聚类评价

采用DPSIR-KRUSKAL与模糊聚类分析相结合的方法,对河北省2010、2012、2014、2016、2018年168个县(市、区)建立土地生态安全DPSIR传导与影响框架,运用CRITIC-熵权法确立各评价指标的权重,通过KRUSKAL进行模糊聚类,计算土地生态安全评价综合值,对不同土地生态安全区进行级别划分。结果表明,2018年河北省生态安全区(1级)20个、生态较安全区(2级)21个,生态基本安全区(3级)67个,生态临界区(4级)49个,生态不安全区(5级)11个。2010—2018年河北省168个县(市、区)的土地生态安全状况处于不断转好的趋势,土地生态安全级别不断上升。安全等级1级区域增加13个,5级区域减少51个。其中,2010—2012年河北省南部平原区、中东部区、东部部分沿海区包括石家庄、保定、邢台、衡水、邯郸、廊坊、沧州、唐山等市的62个县(市、区)处于不安全等级,86个县(市、区)处于临界安全或基本安全等级;2014年以后,土地生态安全情况由不安全级别向临界级和基本安全级开始迅速变化,河北省南部平原区、中东部区、东部部分沿海区的土地生态安全等级显著提高,安全、...     

四川省耕地生态安全的时空格局及生态阻力分析

针对四川省耕地生态安全状况,以四川省21个市(州)为研究对象,构建基于压力-状态-响应(pressurestate-response,简称PSR)模型的耕地生态安全评价指标体系,综合运用地理信息系统(geographic information system,简称GIS)空间分析法、综合指数法、耕地生态安全动态指数模型对2004—2014年四川省耕地生态安全时空格局和阻力值进行分析。结果表明,从时间上看,2004—2014年期间,四川省耕地生态安全压力指数先上升后下降、响应指数呈连续上升趋势、状态指数与综合指数呈"V"字形变化趋势,综合指数安全等级由一般安全级变为比较安全级。从空间上看,四川省耕地生态安全空间分布格局由环状向片状变化,一般安全级大范围向四川省东部地区延伸,省域内耕地生态安全综合指数值具有较强的空间相关性,空间集聚格局明显。生态阻力方面,单位耕地面积化肥负荷、旱地占比、有效灌溉面积比、污水排放量、人均粮食占有量等成为阻碍耕地生态安全状况改善的主要阻力因子。     

黄土山丘区耕地生态安全动态评价及预测

基于2003—2012年山西省晋城市耕地生态安全的相关数据,构建了压力-状态-响应(PSR)模型的评价指标体系,采用熵权法确定其指标权重,对晋城市耕地生态安全状况进行动态评价,并采用GM(1,1)模型对未来耕地生态安全状况进行预测。结果表明,晋城市耕地生态安全综合值总体呈上升趋势,耕地生态安全等级从2003年的Ⅲ级变成2012年的Ⅱ级,耕地生态安全状态从2003年的"敏感"状态变成2012年的"较安全"状态;2013—2017年耕地生态安全程度预测将达到"较安全"水平,安全状况上升趋势较为显著;晋城市耕地生态安全状况空间差异明显,不同县(市、区)由于社会经济发展水平、自然资源禀赋、农业科技投入水平、环保投入力度、土地利用结构和耕地质量等因素,导致晋城市耕地生态安全格局分布的差异性和空间演化的异质性。     

三峡库区(重庆段)土地利用生态冲突分区

土地利用生态冲突是指耕地、建设用地对生态用地的占用,包括耕地冲突、建设用地冲突和综合土地利用生态冲突3类。以三峡库区(重庆段)为研究区,基于生态安全视角,对其2015年的土地利用生态冲突进行强度测度、进行分区并提出分区调控对策,以期为研究区优化土地资源配置提供参考,促进区域社会经济与生态协调发展,保障区域生态安全。结果表明:(1)冲突强度分为重度冲突、高度冲突、中度冲突和轻度冲突4级,耕地冲突强度大致以长江干流为中心,冲突强度呈现出由河流向周边递减的趋势;建设用地冲突强度以重庆市市中心为圆点,冲突强度呈现出由内向外的圈层式递减分布模式;整体上来看,三峡库区(重庆段)大部分区域属于轻度与中度冲突,重度与高度冲突所占面积较小;(2)采用主导标志法、二阶聚类分析法等把三峡库区(重庆段)土地利用生态冲突分为2级:得到4个一级土地利用生态冲突区和9个二级土地利用生态冲突区。     

基于改进SPA法的耕地占补平衡生态安全评价

针对目前耕地占补平衡生态安全评价系统的不确定性,在理解集对分析(SPA)原理的基础上,利用原创联系度的可展性对其进行改进,将三级评判扩展到四级评判,并结合信息熵法,建立了基于改进SPA法的耕地占补平衡生态安全综合评价模型,并利用该模型对永川区影响耕地占补平衡生态安全的18项指标进行评价,得到永川区2005、2009、2015以及2020年的耕地占补平衡生态安全等级.此外,为了验证改进SPA法的可行性与合理性,将其评价结果与改进模糊综合评价结果以及多指标综合评价结果进行比较,研究结果表明:利用改进SPA法得到2005年永川区耕地占补平衡生态安全级别为Ⅱ级,2009年为Ⅲ级,2015年为Ⅳ级,2020年同样为Ⅳ级,整体上呈现出由Ⅱ级向Ⅳ级上升的趋势;改进SPA法综合评价结果与改进模糊综合评价结果以及多指标综合评价结果基本一致.研究认为利用集对势进行耕地占补平衡生态安全评价具有一定的可行性和可行性,评价结果比较贴近实际情况,为耕地占补平衡生态安全评价提供了一种科学合理且简单实用的评价方法.     

基于PSR模型的耕地生态安全物元分析评价

耕地生态安全评价是改善农田生态系统安全状况、促进耕地可持续利用的重要基础。针对多数综合评价研究中存在信息屏蔽和主观性的问题,在界定耕地生态安全内涵的基础上,构建了基于压力-状态-响应(PSR)模型的评价指标体系,采用物元分析方法和改进的熵值法对我国耕地生态安全进行评价。研究结果表明:(1)1996-2010年我国耕地生态安全水平不断提高,安全等级经历了"临界安全-较安全"的演变历程,但2010年"较安全"等级关联度很弱;(2)单位耕地化肥负荷、人均耕地面积、单位耕地农药负荷、土地垦殖率、水土流失程度等是耕地生态安全等级提升的关键制约因素。为了促进耕地生态安全等级不断提升,需要进一步转变经济发展方式,加强土地利用监督管理,降低经济增长对土地资源的过度消耗;大力发展绿色农业,合理施用农药、化肥;积极开展农村土地整治,加强高标准基本农田建设;加大环境治理力度,有效控制水土流失程度。基于PSR模型的评价指标体系能更准确地反映农田生态系统各要素之间的关系,物元分析方法可以揭示单个评价指标的分异信息和综合评价结果的中间信息、挖掘耕地生态安全存在的具体问题,适合用于耕地生态安全的评价。     

基于土壤质量与景观格局的塔城市耕地生态修复区划

以新疆塔城市为研究对象,从土壤质量与景观格局角度构建评价指标体系进行耕地土壤质量与景观格局评价。结果表明,塔城市耕地土壤质量分为4个等级,Ⅰ级耕地面积占比9.95%,Ⅱ级耕地面积占比27.99%,Ⅲ级耕地面积占比37.04%,Ⅳ级耕地面积占比25.02%,Ⅰ级耕地可作为高标准耕地建设的选择对象,Ⅳ级耕地不适宜开发,需进行土壤修复;塔城市耕地景观格局分为4个等级,Ⅰ级耕地面积占比34.6%,Ⅱ级耕地面积占比40.1%,Ⅲ级耕地面积占比21.6%,Ⅳ级耕地面积占比3.7%;结合土壤质量与景观格局情况将塔城市耕地生态修复区域划分为6类,优质保护区(218 km²)、土壤质量改良区(279 km²)、土壤质量修复区(196 km²)、景观格局改良区(192 km²)、景观格局修复区(58 km²)、耕地退耕区(70 km²)。总体来看,塔城市耕地生态修复重点方向为土壤质量改良与修复。     

耕地地力评价与农用地自然质量分等结果的衔接转换

选取江西省贵溪市作为研究区域,运用系统聚类法、层次分析法、模糊数学法、转移矩阵分析和拟合分析,运用GIS软件进行数据的叠加与处理,分析耕地地力评价与农用地自然质量分等结果的关系,得出两者的线性回归方程,实现成果的衔接和转换。结果表明:(1)耕地地力等级和农用地自然等别之间的"级""等"变化差异程度不同,水田区和旱地区同一评价单元的耕地地力等级多数低于农用地自然等别;(2)水田区的"等""级"差异程度远低于旱地区;(3)建立了水田区和旱地区耕地地力评价综合指数与农用地自然等指数之间的衔接模型,水田区衔接模型的相关程度明显高于旱地区。利用衔接模型可以在农用地自然质量等和耕地地力评价结果之间进行转换,实现资源共享的最大化。     

基于熵值法的常德市耕地生态安全评价研究

耕地生态安全评价对保障粮食安全、实现区域生态环境保护,促进社会可持续发展具有重要意义。基于PSR-EES模型,从压力(P)、状态(S)、响应(R)以及环境、经济、社会方面构建选取与常德市耕地资源生态安全评价紧密相关的22个指标构建指标体系,运用熵值法确定指标权重,采用综合指数模型对2015年整个常德市的耕地生态安全状况做定量研究。结果表明,常德市2015年耕地生态安全水平处于Ⅱ(较安全)-Ⅲ(临界安全)之间,具体表现为鼎城区、汉寿县、桃源县、石门县处于较安全级别,安乡县、临澧县、澧县、武陵区、津市市处于临界安全级别。     

元阳县土地生态安全动态评价与预测

云南省元阳县作为哈尼梯田核心区,其土地生态安全不仅关乎该地区土地的可持续利用和发展,还影响着梯田文化的传承。以元阳县土地为研究区,从影响土地生态安全的自然、经济、社会3个方面出发,选取与元阳县土地利用特点密切相关的18项指标,构建区域土地生态安全评价指标体系,并运用熵权法和综合指数法对元阳县2003—2013年土地生态安全进行了评价。结果表明:2003—2013年元阳县土地生态安全综合值偏低,评价等级在较不安全、临界安全、较安全间波动,总体波动呈上升趋势。人均耕地面积逐年减少,化肥施用不合理,人口数量增长过快,均是导致元阳县土地生态处于较不安全状态的主要原因。运用灰色系统GM(1,1)模型预测了未来5年的土地生态安全趋势,土地生态安全达到较安全级以上。通过对元阳县土地生态安全进行动态评价和预测,为元阳县土地的可持续利用和发展提供理论基础。     

集中连片贫困区耕地安全性评价及影响因素分析——以忻州市为例

为评价集中连片贫困区——忻州市的耕地安全性,基于生态足迹模型,测算忻州市及14个县（市、区）的生态足迹和承载力,进而计算生态盈余/赤字、生态压力指数和生态可持续发展指数三个耕地安全性指数,采用权重赋值后的综合安全指数对忻州市及14个县（市、区）2009-2018年的耕地安全性进行分析,并选用多元线性回归模型定量分析其影响因素。结果表明：在时间尺度上,2009-2018年忻州市综合安全指数呈现出时间差异性,整体呈下降趋势;在空间尺度上,忻州市14个县（市、区）综合安全性表现为空间上的不平衡性和区域差异性,综合安全等级趋向于不安全,不安全县（市、区）增多,东、西部综合安全性低于中部,向不可持续方向发展;人口、经济、产业结构、农业投入与产出、资源禀赋对忻州市耕地安全均有影响,逐步多元线性回归分析结果显示,多种因素共同作用下影响忻州市耕地安全的因素是人均GDP（国内生产总值）和农业机械总动力。忻州市耕地安全性发展趋势需要引起重视。     

广西左右江革命老区土地利用空间变化的生态风险测度

随着经济的快速发展,土地利用变化越来越活跃,区域生态安全受到威胁,开展山区生态风险测度对区域生态建设和可持续发展具有重要意义。以广西左右江革命老区为研究范围,基于GIS和RS技术,构建土地利用动态变化空间分析模型,结合土地利用转移矩阵,引入土地生态风险指数、土地利用变化综合生态风险度,对研究区土地利用变化及其生态风险进行测度和分析。结果表明2010～2015年期间:(1)研究区主要在草地、耕地、林地、建设用地等地类间剧烈转化,土地利用结构发生改变;(2)经济快速发展、建设用地不断扩张、人口密度和粮食需求量增加,导致土地生态系统、景观格局稳定性下降,土地生态风险发生率变大;(3)研究表明生态风险指数和土地利用的综合生态风险度结论一致,均呈上升趋势,土地利用程度综合指数和耕地垦殖指数增大,景观多样性和植被覆盖指数减小,研究区生物多样性和生态安全受到威胁,生态风险程度呈上升趋势。     

基于综合指数法的罗田县耕地安全评价

以湖北省罗田县为例,从质量、数量和生态3个方面应用特尔斐法、层次分析法(AHP)构建了罗田县耕地安全评价的指标体系,并用综合指数法对该地区12个乡镇的耕地进行了评价并划分出安全、临界安全和不安全3个等级归属。     

基于熵权物元模型的福建山区耕地生态安全评价——以清流县为例

以福建省典型山区农业县-清流县为研究区,综合选取人均耕地等16个评价指标,采用熵权物元模型剖析了研究区域2010-2016年的耕地生态安全状况,并与多指标综合评价方法进行对比分析。结果表明:(1)清流县耕地生态安全级别在评价年份内均为"向较安全转化"级别,但在此级别内存在恶化趋势;(2)工业固体废物综合利用率对清流县耕地生态安全水平提升起到促进作用,而人口自然增长率等5个评价指标则限制了清流县耕地生态水平的提升;(3)与多指标综合评价方法相比,评价结果基本一致,个别年份出现差异,未影响整体趋势,熵权物元模型在分析单个指标影响方面更为直观、准确。     

2001～2013年河南省耕地生态安全评价及障碍因子分析

耕地生态安全评价是改善耕地生态系统状况,促进耕地可持续利用和保障粮食安全的重要基础。基于DPSIR模型,运用层次分析法（ AHP）和熵权法对河南省2001～2013年的耕地生态安全状况进行了评价,并对障碍因子进行分析。结果表明：河南省耕地生态安全等级变化经历了“临界安全—一般安全—临界安全—比较安全”几个阶段。从整体水平来看,耕地生态安全等级明显提升。但从局部来看,耕地生态安全等级一直处于波动变化之中,其中2003～2008年一直处于临界安全等级,2010～2013处于比较安全等级,2002和2009年为耕地生态安全等级变化的两个拐点。对耕地生态安全有显著影响的障碍因子为人均GDP、人均耕地面积、地膜覆盖比、第一产业占GDP比重,权重的百分比分别为12．82％、10．34％、9．89％、6．99％,对耕地生态安全影响较大。为促进河南省耕地生态安全等级进一步提升,需要加强农田的保护、减少耕地占用,提高农民耕地生态意识、控制耕地生态系统污染,集约节约用地、促进耕地合理流转。     

基于熵值法的中国省域耕地生态安全评价

耕地生态安全评价是改善农田生态系统、促进耕地可持续利用的基础性工作。根据耕地资源生态安全内涵及其影响因素,从自然、社会、经济3个方面选取17个指标,构建了耕地生态安全评价指标体系,选择熵值法确定指标权重,并运用综合评价模型计算全国省域单位2005—2014年的耕地生态安全指数,划分耕地生态安全等级。结果表明:近10年来全国总体耕地生态安全等级由"临界安全"逐步转变为"较不安全",耕地生态安全指数整体呈波动下降态势,耕地生态安全朝逆向演化的方向发展。北京市、上海市近10年耕地生态安全相对稳定,且基本处于"较安全"等级;2006—2014年天津市耕地生态安全等级经历"较安全—临界安全"的变化,但在2012年后有明显提升;2006—2014年吉林、黑龙江耕地生态安全明显呈下降态势,大致经历了"临界安全—较不安全—临界安全"的演变历程;近10年江苏、浙江、新疆、西藏、内蒙古、海南地区耕地生态安全相对稳定,处于"临界安全";云南、贵州、广西地区耕地生态安全指数呈波动上升趋势,但也处于"不安全"等级;其他地区近10年耕地生态安全总体上虽然小有波动,但一直处于"较不安全"等级。