基于GIS的省级耕地质量综合评价及时空演变分析——以贵州省为例

耕地质量直接关系国家粮食安全、社会经济及生态环境的可持续发展,对保证国家粮食安全、维系资源与环境的可持续发展,强化耕地质量保护具有十分迫切的现实意义,耕地质量评价及时空演变分析历来对耕地保护就具有重要指导作用。基于贵州省1989—2010年全省县域尺度的耕地变化数据,应用GIS空间分析技术构建了耕地质量评价指标体系,通过耕地模糊优选模型与理想点法相结合的耕地质量组合评价模型、相对变化率等方法对全省耕地质量及时空演变予以探讨。结果表明:1989—2010年,贵州省耕地质量明显提升,耕地总面积增加了9 202.69km~2,其中优等地、中等地、低等地分别增加7 854.11,2 054.80,1 273.09km~2;耕地土层、坡面构型、水土流失、"四化同步"进程、土地开发、建设用地、耕地保护制度、退耕还林项目、社会舆论导向等自然、经济及社会因素构成全省耕地质量及时空演变的主要驱动因素。     

鄱阳湖平原耕地多功能时空演变及其驱动机制

[目的] 科学认知耕地多功能时空演变规律及驱动机制,为保障粮食安全和促进区域耕地多功能水平与社会经济发展相协调提供支持。[方法] 运用了熵权法、层次分析法、综合指数法、GIS空间可视化分析及地理探测器。[结果] ①2000—2020年鄱阳湖平原各县区耕地综合功能总体呈上升趋势,受社会经济发展水平影响显著,具体表现为耕地综合功能的提高优先发展于社会经济发展较快地区,如南昌县、安义县等南昌市周边地区。②20 a间鄱阳湖平原耕地多功能变化趋势不同,其中生产和景观美学功能呈现增长趋势,生态维持和社会保障功能则出现下降趋势,说明鄱阳湖平原耕地生产功能虽有所提高,但难以保障日益增长的粮食、经济需求,同时第二、三产业的飞速发展使耕地所能提供的经济贡献比重逐渐下降。③鄱阳湖平原耕地多功能发展水平受社会和自然两方面影响,社会因素可通过实施改善农业生产基础条件,保障农村居民最低收入,提高农村居民医疗福利标准等政策调节,自然环境方面则需要人类共同保护、修复生态环境。[结论] 多种因素共同影响鄱阳湖平原耕地多功能发展水平,合理制定耕地保护利用政策、保障农村居民生活水平对提高耕地多功能发展水平具有促进作用。     

海岸带地区三生空间演变与协调性分析——以惠安县、晋江市为例

使用中科院2000、2010、2018年三期土地利用分类图,将土地利用类别重新分类为生活生产空间、生产生态空间、生态生产空间、生态空间四种三生空间类型,对比惠安县、晋江市两地三生空间演变趋势,使用GIS结合Fragstats分析空间冲突变化趋势.结果发现:①两地生活生产空间均明显增加,生产生态空间均明显减少,惠安县生活...     

耕地资源数量变化及其驱动力分析——以无锡市为例

在对影响耕地数量变化驱动因素分析的基础上,以无锡市为例,借助数据处理统计软件SPSS,运用主成分分析方法,分析了其1987-2004年耕地数量变化的主要驱动因素.结果表明:影响无锡市耕地资源数量减少的主要驱动因素在于地区生产总值和第三产业产值的增加、城市化水平的提高,以及人口的增加.最后,从控制人口增长,减少非农建设用地对耕地的占用,实施国家耕地保护政策等方面提出实现经济发展和耕地保护双赢发展的建议思路.     

耕地数量生态位重心模型构建及其应用——以焦作市为例

以生态位理论为基础，提出了耕地生态元和耕地生态位的概念。在此基础上，构建了用以量度耕地数量空间格局变化规律的耕地数量生态位重心模型，并运用该模型对焦作市1998-2004年期间耕地数量变化规律进行了分析。分析结果表明，该模型可以有效测度区域耕地数量整体变化特征及其年际变化程度大小，并可依据其变化规律探求区域耕地数量变化的驱动因素和驱动力。     

中国耕地多功能耦合协调时空演变及其驱动因素

为探究耕地多功能耦合协调演变规律及其驱动因素,该研究依据2000－2018年中国30个省级行政区统计数据,综合评价耕地\     

基于状态空间模型的耕地生态安全评价——以江西省鄱阳县为例

耕地生态安全问题已经成为关乎国计民生和社会可持续发展的国家战略问题,为促进区域耕地生态系统健康发展以及为缓解人地矛盾提供一定的科学参考。从自然因素、经济因素、社会因素3个方面选取18个指标构建了评价指标体系,采用变异系数法和熵值法确定权重,运用状态空间模型对江西省鄱阳县2008—2017年耕地生态安全进行了定量评价和分析。结果表明:2008—2017年鄱阳县耕地生态安全水平总体呈上升趋势,耕地生态安全情况逐渐改善。就各子系统而言,自然因素子系统2008—2011年呈波动下降趋势,在2011年达到谷底,2012—2017年呈上升趋势,在2015年达到峰值;经济因素子系统连续波动,呈大"V"形势,在2010年达到峰值并在2012年达到谷底;社会因素子系统处于持续波动状态,呈稳步上升趋势。构建的状态空间模型能准确地评价当地耕地生态安全等级,说明该模型在耕地生态安全评价中有一定的适用性。     

修正的生态足迹模型及其应用—以江苏省耕地为例

Based on the theory of emergy analysis, a modified model of ecological footprint accounting, termed emergetic ecological footprint （EMEF） in contrast to the conventional ecological footprint （EF） model, is formulated and applied to a case study of Jiangsu cropland, China. Comparisons between the EF and the EMEF with respect to grain, cotton, and food oil were outlined. Per capita EF and EMEF of cropland were also presented to depict the resources consumption level by comparing the biocapacity （BC） or emergetic biocapacity （EMBC, a new BC calculation by emergy analysis） of the same area. In the meanwhile, the ecological sustainability index （ESI）, a new concept initiated by the authors, was established in the modified model to indicate and compare the sustainability of cropland use at different levels and between different regions. The results from conventional EF showed that per capita EF of the cropland has exceeded its per capita BC in Jiangsu since 1986. In contrast, based on the EMBC, the per capita EMEF exceeded the per capita EMBC 5 years earlier. The ESIs of Jiangsu cropland use were between 0.7 and 0.4 by the conventional method, while the numbers were between 0.7 and 0.3 by the modified one. The fact that the results of the two methods were similar showed that the modified model was reasonable and feasible, although some principles of the EF and EMEF were quite different. Also, according to the realities of Jiangsu＇ cropland use, the results from the modified model were more acceptable.     

耕地质量多功能技术评价指标研究--以平湖市为例

从耕地质量的内涵出发，构建耕地质量多功能评价的技术平台。在明确评价内容的基础上。建立耕地质量评价的技术指标，定义各指标权重，同时以平湖市为研究区。对评价因子阈值的确定进行了详细阐述，形成具有可操作性的耕地质量评价技术指标。     

韩江流域下游耕地变化趋势及其驱动力——以汕头市为例

利用1949-2003年的统计资料，分析了近55年来汕头市耕地面积变化的总体趋势、空间差异和驱动因子。应用GIS进行空间分析，通过建立多元回归模型，对汕头市2010年、2015年和2020年的耕地数量进行了初步预测。分析结果表明；汕头市耕地总面积、人均耕地面积呈明显递减态势，经济发展、人口压力、农业产业结构调整和农业科技进步4类因素是影响耕地数量变化的4个主成分，其结果将为进一步研究粤东北潮汕平原耕地变化提供借鉴，为合理利用和保护耕地、促进区域可持续发展提供科学依据。     

基于PSR模型的耕地生态安全评价——以长江中下游粮食主产区为例

为探索长江中下游粮食主产区耕地生态安全现状及耕地生态安全影响因素的内在作用机理,基于PSR模型进行耕地生态安全测度,选取了单位面积COD负荷、单位面积SO2负荷、耕地压力指数等36个变量,通过评价值转化、综合评价值计量、协调度测算等方法而剖析研究区域的耕地生态安全问题。结果表明:鄱阳湖平原—赣抚平原—吉泰盆地—赣西粮食高产片位为流域耕地生态安全之首。鄱阳湖平原—赣抚平原—吉泰盆地—赣西粮食高产片的耕地生态安全压力亦在其他区域之上,而除江淮平原(江苏地区以外)各个流域的耕地生态安全响应系统皆相对薄弱,且未来耕地生态安全堪忧。流域内多地呈现出综合评价得分与协调度评价值呈负相关的态势,表明地区隐藏的生态危机广泛存在。由此得出:(1)经济发展方式对耕地生态安全存在关联性影响;(2)地形地貌以及水热条件对耕地生态安全具有内在影响;(3)因地制宜的污染治理是耕地生态缓解与治理的必要环节。     

华北集约化农区耕地土壤肥力时空演变特征——以河北省曲周县为例

科学准确地进行耕地土壤肥力评价以及揭示其时空演化特征,对于指导农业生产与耕地资源可持续利用具有重要意义。本文以华北集约化农区典型县域河北省曲周县为研究区,基于耕地土壤样点测试数据和耕地利用数据,综合运用模糊综合评价和地统计学方法,以耕地利用图斑为评价单元对耕地土壤肥力进行评价,并揭示耕地土壤肥力的时空演变特征。结果表明：2000-2018年研究区耕地土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾平均含量均有所增加,pH有所降低,且均受到结构性因素和随机性因素的共同影响;2000-2018年研究区耕地土壤肥力指数均值由0.25增长为0.54,增长率为116.00%,耕地土壤肥力由较低水平转变为中等水平,且总体变异程度和空间自相关程度均处于中等水平;2000年和2018年耕地土壤肥力等级分别以Ⅱ级和Ⅲ级为主,为总面积的83.92%和50.43%,广泛分布于除侯村镇和依庄乡之外的各个乡镇;2000-2018年研究区耕地土壤肥力Ⅰ级和Ⅱ级面积减少,Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级面积有所增加,Ⅱ级转出面积和轻度增加的面积最大,但最高等级和高度增加的耕地面积相对较小,其面积比重分别为1.86%和3.34%。因此,曲周县土壤肥力受到自然本底特征与人为农业生产活动的共同影响,有效地平衡与协调土壤养分元素含量有助于提升耕地土壤肥力以及土地资源的可持续利用程度。     

珠江三角洲地区城市水土流失治理措施及其效益——以广州市为例

以广州市为例 ,分析了珠江三角洲地区城市水土流失的现状与特点 ,针对采石取土、修路、开发区建设和坡耕地等人为因素引起的水土流失 ,提出了三角洲地区的一般治理措施 ,并对其水土保持效益进行了评价。这将有助于推动城市水土保持生态环境建设。     

珠江三角洲地区城市水土流失治理措施及其效益——以广州市为例

以广州市为例,分析了珠江三角洲地区城市水土流失的现状与特点,针对采石取土、修路、开发区建设和坡耕地等人为因素引起的水土流失,提出了三角洲地区的一般治理措施,并对其水土保持效益进行了评价。这将有助于推动城市水土保持生态环境建设。     

基于CASA模型的植被净初级生产力时空演变格局及其影响因素——以湖北省为例

为了揭示湖北省植被NPP的时空演变规律及驱动机制,基于CASA模型计算2000—2018年湖北省植被NPP,结合气象数据和土地利用数据,利用重心模型、相关性分析和贡献指数等方法分析植被NPP的时空变化及其影响因素。结果表明:(1)2000—2018年湖北省植被NPP年均值介于532.19～656.49 g C/(m²·a),整体呈波动上升趋势;(2)湖北省植被NPP在空间分布上表现为由西北向东南递减的趋势,植被NPP重心迁移轨迹呈M型,西北地区的增量和增速较大高于东南地区。(3)湖北省植被NPP与年均气温呈正相关的区域面积占全省总面积的54.49%,主要分布在荆门、荆州地区以及宜昌东南部地区; 年均NPP与年降水量呈正相关的面积高达87.65%,主要分布在随州、襄阳和孝感北部地区。(4)2000—2018年研究区域内NPP总量增加19.86×10^-2 Tg C,在土地利用变化引起的NPP损益中,主要由其他土地类型向林地、耕地和草地转换引起; 不同时期土地覆盖变化对NPP总量的贡献率有所差异,2000—2010年建设用地贡献率最高为53.81%,2010—2018年耕地贡献率最高为61.53%。     

基于卢卡斯溢出模型的人力资本对耕地产出贡献率的测算——以甘肃省为例

[目的]从农业从业人员人力资本存量角度分析农业从业人员所拥有的人力资本对提高耕地产出率的贡献率,为合理有效利用土地资源提供了理论依据。[方法]采用卢卡斯溢出模型作为分析工具,运用SPSS 20.0软件,利用时间序列数据(2002—2012年甘肃省统计数据)对农业从业人员的人力资本存量对提高耕地产出率的贡献率进行分析。[结果]甘肃省农业从业人员的人力资本对提高耕地产出率的贡献率和影响率分别为45.26%和5.55%;物质资本对其贡献率和影响率分别为20.29%和2.49%。[结论]甘肃省农业从业人员的人力资本对提高耕地产出率的贡献率远大于物质资本的贡献率。因此,开发并利用好农业从业人员的人力资本将成为提高耕地产出率的关键之所在。     

基于PSR模型的耕地生态安全时空分异特征研究——以河北省沧州市为例

耕地生态安全评价是促进耕地可持续利用的基础。以河北省沧州市为例,基于PSR模型构建区域耕地生态安全评价模型,对沧州市2002—2011年的耕地生态安全状况进行评价,并对其时空分异特征进行了分析。结果表明:(1)从耕地生态安全分区结果来看,沧州市北部地区和南部吴桥的耕地生态安全处于较安全状态,其余地区生态状况不容乐观;(2)2002—2011年,沧州市耕地生态安全水平总体上呈现出先上升后下降趋势,同时具有明显的地域分异性,耕地生态较安全地区大多集中在沧州北部地区;(3)2002—2011年,沧州市中部、西部、东部地区的耕地生态安全水平一直处于较低水平。研究结果可为区域耕地生态安全时空分异研究提供参考借鉴。     

黄河中下游地区耕地轨迹演变及驱动机制研究——以河南省为例

为探究黄河中下游地区耕地轨迹演变规律,以河南省沿黄地区和非沿黄地区为例,运用变化轨迹方法、景观格局指数和Logistic回归模型进行耕地轨迹演变及其驱动机制的对比分析。结果表明:沿黄地区耕地扩张和缩减幅度高于非沿黄地区,扩张型耕地在沿黄地区主要沿黄河两岸分布,非沿黄地区分布均匀。非沿黄地区缩减型耕地向各行政区的中心集聚,沿黄地区缩减型耕地明显向郑州集聚。耕地是河南省优势景观类型,沿黄地区扩张型耕地和缩减型耕地聚集程度和连通性高于非沿黄地区,但连通聚集增长率低于非沿黄地区。Logistic分析表明,沿黄地区与非沿黄地区的耕地轨迹转化驱动因素略有差异,沿黄地区耕地的扩张对黄河水的依赖性强,非沿黄地区受经济发展和社会生活的影响较大。缩减型耕地在沿黄地区和非沿黄地区的驱动因子基本一致,区别主要在于贡献率的不同。研究结果为保障国家粮食安全及黄河流域高质量发展提供理论依据。     

基于限制因素分析的耕地质量提升分区——以长春市九台区为例

为划定耕地质量提升区域,以长春市九台区为研究区,根据2017年耕地质量等别年度更新及监测成果,利用改进的自然等提等潜力指数模型计算出研究区各耕地单元主导限制型,并确定其主导限制程度,依托ArcGIS平台按照整治难易程度划分耕地质量提升区,并提出针对性的建议。结果表明,九台区耕地存在14种主导限制型、20种主导限制程度与主导限制型组合。研究表明,划分出近期、中期以及远期三个时段耕地质量提升区,有利于合理安排土地整治时序,同时为耕地质量的提升和建设提供参考依据。     

山区耕地破碎化时空演化分析——以贵州省为例

耕地是人类生存发展的基本资料,对山区耕地破碎时空演化特征进行探究,以期为山区耕地合理利用提供相关参考。以贵州山区为研究区,采用综合景观指数法,结合Fragstats 4.2和GIS空间分析工具,在获取最佳分析尺度基础上,分析山区耕地破碎时空演化特征。结果表明：(1) 150 m粒度和600 m幅度是贵州省耕地破碎化分析的最佳尺度;(2) 2000—2018年耕地破碎化略有加重,呈现出低破碎在中心,较低破碎环绕,一般和高破碎广泛镶嵌,剧烈破碎填充的分布格局;(3) 19 a间,整体以一般和高破碎为主,占耕地总面积的51%以上,剧烈和一般破碎化次之,占32%左右,低破碎化面积最少,为13.69%～14.53%;(4)空间上,贵阳市、黔东南州、黔南州和铜仁市及六盘水市等破碎程度高,遵义市、毕节市、安顺市和黔西南州破碎低;(5)时间上,各区域破碎变化趋势有所差异,黔南州和贵阳市破碎化有所降低,其余市(州)耕地破碎化程度仍在增加。综上,山区耕地破碎具有一定的垂直梯度分异;自然条件对山区耕地破碎空间分布有着基础性作用,人类活动是其变化的核心驱动力。