集成"质量-格局-功能"的中国耕地整治潜力综合分区

面向新时期耕地资源多功能综合保护的新要求,科学评价耕地整治潜力,合理确定整治分区是聚焦"新三农"、服务国土综合整治的有力抓手。该研究围绕耕地自然资源禀赋、空间格局、要素功能等3方面,构建了集成"质量-格局-功能"的耕地整治潜力评价指标体系,在对全国耕地进行整治潜力综合评价的基础上,采用k-means聚类方法划定耕地整治潜力综合分区,得到以下主要研究结果:1)通过构建集成"质量-格局-功能"的耕地整治潜力评价框架,采用"一级区-二级区-三级区"3个层级的潜力分区体系,并结合"聚类区域+农业格局+整治类型"的分区方法开展耕地整治潜力综合分区,对因地制宜布局农业生产格局、差别化开展新时期国土综合整治具有积极作用;2)中国耕地资源整治潜力在质量、格局及功能之间存在显著的空间分异,质量改善潜力区主要分布于长江流域、海河流域和淮河流域等地区;格局优化潜力区主要集中于黄河流域、东南诸河流域、内陆河流域及长江中下游等地区;功能提升潜力区主要分布于长江流域、珠江流域及内陆河流域等地区;3)采用k-means空间聚类分析方法,从整治潜力视角将中国耕地资源划分为7个一级分区、38个二级分区和409个三级类型区。研究结果有利于因地制宜推进以全要素整合为核心的耕地综合整治,提高耕地资源供给服务能力及区域农业资源配置效率。     

中国农业碳排放空间格局及影响因素动态研究

研究农业碳排放空间格局及影响因素对中国制定农业分区碳减排政策意义重大。为弥补以往研究中静态分析法难以考察动态影响的缺陷,将动态灰色关联法和回归模型结合,应用2001—2016年统计数据,从分析农业碳排放空间格局入手,深入探讨省际农业碳排放空间格局成因和影响因素与空间差异的数量关系。研究发现:中国农业碳排放强度省际差异大,中部排放等级有所降低,西部排放等级有所升高,农业碳排放省际差异随农业经济水平、农业机械化、农业产业结构和农业人力资本等差异扩大而增加;大部分排放等级上升的省市农业碳排放的长期主导因素为农地利用和农业生产技术(机械),且种植业和畜牧业双发展;大部分排放等级下降的省市农业碳排放的长期主导因素为反刍动物饲养和农业生产技术(人力),且着重发展优势产业。因此,中国未来较长时间内仍应重点关注农地利用减排,进一步推动反刍动物饲养减排技术发展和充分发挥农业产业结构调整对减排的抑制作用等建议。     

基于分等成果的农用地综合生产能力

分析了农用地综合生产能力的内涵,阐述了农用地综合生产能力和生产潜力的理论体系,对不同层次的生产能力和生产潜力的核算方法进行了探讨。以东北地区为例,测算了区域农用地的生产能力和生产潜力,揭示其空间分布规律,并划定生产潜力区,为实现区域的耕地保护和粮食安全战略提供理论依据和技术支撑。     

生态脆弱区宜耕未利用土地开发适宜性评价——以山西省大同市为例

大同市地处我国西北部, 土地生态环境较为脆弱, 同时又是我国主要的煤炭生产基地, 人类活动对生态环境影响较大。为了合理确定大同市未利用土地开发为耕地的适宜性, 进而确定开发的空间和时序, 本文首先采用模糊综合评价法对大同市进行生态脆弱性分区, 分区结果为大同市南郊区、阳高县、左云县、天镇县属于生态环境重度脆弱区, 浑源县属于中度脆弱区, 广灵县属于轻度脆弱区, 新荣区、大同县和灵丘县属于微度脆弱区。在生态脆弱性分区基础上, 结合大同市生态环境现状以及农用地分等规程, 对宜耕未利用土地进行开发适宜性评价。结果表明: 大同市宜耕未利用土地总面积468 692.59 hm², 占未利用土地总面积的84.09%; 其中有205 165.81 hm²位于生态微度脆弱区内, 占宜耕后备土地资源的43.77%; 52 392.84 hm²位于轻度脆弱区内, 占宜耕后备土地资源的11.18%; 中度和重度脆弱区内宜耕后备土地资源面积为69 427.45 hm²和 141 706.49 hm², 分别占宜耕后备土地资源总量的14.81%和30.23%。微度脆弱区内的非常适宜级别的用地可以作为未利用土地开发为耕地的首选区域; 微度脆弱区内的较适宜级别的土地可以作为开发的备选用地; 对于中度和重度脆弱区内的非常适宜耕作的未利用土地, 在可能情况下尽量不作为第一开发时序用地。     

土地开发整理与耕地质量管理

讨论了土地开发与土地整理的内涵，分析了土地开发整理在实施耕地总量动态平衡中的作用，强调了在通过土地开发整理补充耕地的过程中，应对占用的和开发整理增加的耕地进行地力鉴定；对开发整理项目区的土地进行宜耕评价；加强对土地开发整理区内耕地的环境管理。     

我国沙地水分分布状况及其意义

按生物气候带、干燥度、沙地土壤水分平均含量和降水量组合等特点,将我国沙地和沙漠分为荒漠带、半荒溴带、干草原带、半湿润带和南方湿润带五个沙漠区（青藏高原区除外）归纳分析各沙区水分运动基本规律、稳定含水率和有效储水量等项目,探讨影响我国沙地水分分布状况的主要因子,提出了我国不同沙带固沙造林具体措施和适宜选用的植物种。最后讨论各沙地开发和农业生产方向以及灌溉农业的经济效益和未来的发展趋势。     

Mapping Land Suitability for Agriculture in Malawi

Population growth, climate sensitivity, and edaphic properties are important factors that influence decision‐making and risk mitigation for agricultural production. Within the agricultural sector in Malawi, continuous cropping without the use of long‐term sustainable strategies and frequent cultivation on marginal lands have resulted in continually declining soil fertility. Improving soil quality of marginal lands using innovative technologies is imperative for increasing agricultural productivity and improving food security. Here, we propose an ensemble approach to map agricultural land suitability and identify the distribution of marginal land in Malawi. Quantitative data available for eight soil and terrain factors were rated individually, and five distinct models were applied to generate a spatial distribution map of land suitability. The results indicate that highly suitable, moderately suitable, marginally suitable, and unsuitable agricultural areas account for 8·2%, 24·1%, 28·0%, and 39·7% of the total land area, respectively. The majority of suitable lands are currently used for agriculture, but more than half (57·4%) of Malawi's total cropland exists on marginally suitable or unsuitable land categories and is likely a candidate for rehabilitation through sustainable agricultural practices. The methods and products herein will be valuable resources for effectively managing and improving Malawi's agricultural lands for increasing food security. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

河北省邢台市工业用地整治潜力评价方法

科学合理地评价工业用地整治潜力,是工业用地规划编制和整治项目选择的重要依据,同时对于促进土地集约利用,减少对耕地的占用,推动工业用地的可持续发展,也具有重要的现实意义。工业用地整治潜力是各种工业用地利用状态要素改善能力的集合。该文基于可持续发展的思想,从提高工业用地的生产性、保证生产稳定性、保证经济可行性、提高资源环境保护性和保证社会可接受性5个方面建立了工业用地整治潜力评价指标体系,在界定指标内涵的基础上进行了指标的量化,并构建了工业用地整治潜力的模糊评价模型。同时,根据统计资料与实地调查资料,运用GIS分析方法,对河北省邢台市工业用地整治潜力进行了评价,将潜力分为3个级别,较为客观地反映了城市工业用地不同地块整治潜力之间的差异。     

青海湖地区耕地演变过程与影响机制分析

通过对青海湖地区耕地总面积、内部结构的变化过程和区域差异的分析，探讨了耕地变化的驱动机制。结果发现该区耕地面积变化呈现出平稳增加、激增、螺旋式增加和锐减的演变趋势，内部结构先呈现水浇地面积的显著增加，浅山地、脑山地相对减少的趋势，然后有出现水浇地和其它类型的耕地此消彼张变化阶段趋势；而耕地变化的区域差异也呈现出全区增长，区域不同步和全区减少的变化趋势。影响研究区耕地变化的原因，除自然因子外，国家大政方针和重大农业政策是导致这种变化的主要原因。     

基于土地生态环境质量的建设用地空间管制分区评价

从土地生态风险和生态系统服务价值两方面构建了土地生态环境质量的综合评价方法,并以湖北省潜江市为例,利用土地生态质量评价结果对新一轮土地利用总体规划(2006—2020年)的建设用地管制分区进行评价。结果表明:(1)研究区西南部的生态风险整体较高,建设用地和湖泊水面的生态风险性较大。(2)生态系统服务价值较低,低生态系统服务价值区域占52.24%。(3)土地生态环境质量比较均衡且具有显著的空间分布特征,其中低价值中风险土地类型分布最广,主要分布于西南部返湾湖的外围区域。(4)建设用地管制分区与土地生态环境质量分布比较协调,能够达到控制建设用地空间扩展和保护生态环境的基本目的,但管制分区划分中存在以用地需求为导向和分区依据不足的问题。     

基于DEM的烟台市农用土地适宜性评价

[目的]根据"耕地优先,兼顾园、林、草用地"的原则,进行烟台市农用土地适宜性评价,为烟台市土地合理利用提供理论依据。[方法]以山东省烟台市为研究区域,以DEM数据为基础,运用ArcGIS的空间分析功能提取海拔高度、坡度、地表起伏度,结合有效土层厚度因子,确定最佳农用土地适宜性评价指标体系,生成耕地、园地、林草地的适宜性等级分布图,最终得到烟台市农用土地适宜等级的空间布局。[结果]与烟台市第二次土地调查数据进行对比,烟台市目前的土地利用以耕地为主,占土地总面积的33%,大于适宜性耕地面积;实际园地面积小于适宜性面积;林草地的实际面积略小于适宜性面积。[结论]烟台市土地利用存在一定的不合理性,具有一定的调整空间。     

发展中国家或地区农业发展的土地限制性分析

发展中国家或地区耕地数量和农业用地质量变化是影响农业可持续发展和粮食安全的重要因素之一。分析发展中国家或地区1993-2002年耕地数量变动．结果表明耕地总量波动但人均耕地数量减少．从区域农业自然条件禀赋差异、耕地退化弃耕与可耕地用途改变、人口数量与人口增长等方面分析耕地数量变动的原因；利用1990～2004年的人口变动资料建立二次曲线模型，预测2010年和2025年人口数量并讨论其对耕地的压力。综述发展中国家或地区农业用地质量限制性的现状，分析边地耕作、风蚀与水蚀、化学与物理性因素、有机物投入、信用限制与灌溉面积比重等因素对农业用地质量的限制以及农业用地质量退化对农业的影响。最后讨论发展中国家或地区加强农业用地管理以应对耕地数量和农业用地质量限制问题。     

主被动微波遥感在农区土壤水分监测中的应用初探

土壤水分是农作物生长和旱情监测的重要参数。微波遥感具有全天时、全天候、高穿透性和对水分敏感的特点, 主被动微波遥感的结合能够发挥各自优势, 实现区域尺度土壤水分的连续监测, 与单纯使用被动微波遥感相比, 能够提高空间分辨率。本研究基于TRMM 卫星搭载的微波成像仪TMI 和降雨雷达PR 的特点, 利用粗糙地表的微波辐射传输模型AIEM 模型、参数化模型Qp 模型和植被覆盖地表的辐射传输模型ω-τ模型, 建立了基于被动微波遥感的土壤水分反演模型, 并利用简单散射模型(SSM)和几何光学模型(GOM), 将被动微波与主动微波相联系, 建立了主被动微波遥感相结合的土壤水分变化反演算法, 对2008 年1~4 月期间30°~38°N、110°~120°E 范围内农田覆盖区的土壤水分变化进行了反演。并选取江苏省连云港南部农区中心经纬度为34.45°N、119.25°E 的降雨雷达0.05°×0.05°的网格, 对该网格2008 年1 月2 日~4 月30 日土壤水分逐日变化量的反演值和相应网格的降水逐日变化量进行了对比, 两者具有很好的响应关系。     

石家庄市农村建设用地集约利用水平研究——基于灰色关联确权的综合评价

从利用程度、投入强度、产出效果和社会状况4个方面构建石家庄市农村建设用地集约水平评价指标,应用灰色关联度法确定指标权重,采用多因素综合评价方法对石家庄市17个县(市)农村建设用地集约水平进行综合测算,根据测算结果将其分为集约、较集约和不集约3个集约等级,并对集约水平差异原因进行分析,提出相关对策。评价和分析结果表明:石家庄市各县(市)的农村建设用地集约利用程度差异较大,北部山区相对中东部地区集约度水平较低;自然、经济、人口等多方面因素造成了区域间农村建设用地集约利用程度的差异;提高集约利用水平需从规划、投入、农民意识等多角度入手。     

生态约束下的乡村旅游用地空间布局规划研究 ——以福建省晋江市紫星村为例

为避免乡村旅游开发引起乡村特色消失和生态风险加剧等负面影响,该文采用最小累积阻力模型构建福建省晋江市紫星村"自然?文化"综合生态安全格局,以此为约束条件对旅游用地进行空间布局规划,将综合生态安全格局划分为核心保护区、生态缓冲区、生态过渡区和人类活动区4类生态功能区,各区空间分布和土地利用现状决定了其差异化的用地特征。自然旅游用地规划以维持原有景观不变为主,对景观进行修复为辅的原则布局在生态缓冲区、生态过渡区和人类活动区内,采用GIS空间叠加分析法将金溪北部片区规划为农事活动体验区,农科所片区规划为农业生态观光区,紫溪水库、金溪规划为水域观光游览区。文化观光旅游用地和休闲旅游用地规划以景观不变和景观修复为原则,主要布局在核心保护区和生态缓冲区内;而农业科教旅游用地布局规划在人类活动区内,结合实地调研选址在下溪园北侧新建生态农业展览馆。服务设施用地规划以景观发生变化为原则,主要布局在生态过渡区和人类活动区,采用GIS核密度和空间叠加分析法划定顶溪园西北部为游客中心,金星村为民宿、餐饮集中布局区。其他旅游用地规划以景观不发生变化为原则布局在人类活动区内。生态约束下的乡村旅游用地空间布局有利于协调人与自然之间关系,对乡村旅游用地规划具有较强的理论与现实意义。     

Land Use and Soil Organic Carbon in China’s Village Landscapes

Village landscapes, which integrate small-scale agriculture with housing, forestry, and a host of other land use practices, cover more than 2 million square kilometers across China. Village lands tend to be managed at very fine spatial scales (≤ 30 m), with managers both adapting their practices to existing variation in soils and terrain (e.g., fertile plains vs. infertile slopes) and also altering soil fertility and even terrain by terracing, irrigation, fertilizing, and other land use practices. Relationships between fine-scale land management patterns and soil organic carbon (SOC) in the top 30 cm of village soils were studied by sampling soils within fine-scale landscape features using a regionally weighted landscape sampling design across five environmentally distinct sites in China. SOC stocks across China’s village regions (5 Pg C in the top 30 cm of 2 × 10 6 km 2 ) represent roughly 4% of the total SOC stocks in global croplands. Although macroclimate varied from temperate to tropical in this study, SOC density did not vary significantly with climate, though it was negatively correlated with regional mean elevation. The highest SOC densities within landscapes were found in agricultural lands, especially paddy, the lowest SOC densities were found in nonproductive lands, and forest lands tended toward moderate SOC densities. Due to the high SOC densities of agricultural lands and their predominance in village landscapes, most village SOC was found in agricultural land, except in the tropical hilly region, where forestry accounted for about 45% of the SOC stocks. A surprisingly large portion of village SOC was associated with built structures and with the disturbed lands surrounding these structures, ranging from 18% in the North China Plain to about 9% in the tropical hilly region. These results confirmed that local land use practices, combined with local and regional variation in terrain, were associated with most of the SOC variation within and across China’s village landscapes and may be an important cause of regional variation in SOC.     

基于用地竞争的矿业废弃地再利用用地类型判定

合理确定矿业废弃地再利用用地类型,对满足矿业资源经济转型用地需求、优化矿区土地利用结构具有重要意义。该文以泽州县长河流域为研究区域,从适宜性和驱动力2个层面构建了矿业废弃地再利用用地竞争力评价指标体系,进而构建了基于该指标体系的矿业废弃地再利用用地竞争评价模型,并基于研究区行政界线图及矿业废弃地分布图,以矿业废弃地图斑为评价单元,量化评价指标,评价矿业废弃地再利用用地竞争力。采用三角模型,根据用地竞争力组合,对矿业废弃地再利用用地类型进行理论判定。研究结果表明:研究区中占总量50%的矿业废弃地可再利用为建设用地,主要分布在经济基础较好的乡镇周边及省道两侧;40%的矿业废弃地可再利用为农用地,主要分布于村庄周围;10%的矿业废弃地可再利用为生态用地,主要位于山区及水域附近。该研究结果可为优化矿区土地利用结构及矿业废弃地整治规划提供决策依据。     

天山北坡经济带宜耕未利用地开发潜力分区及评价 ——以新疆阜康市为例

新疆地区拥有比较丰富的未利用地资源,合理开发利用该区域未利用地在一定程度上有助于缓解日益严峻的人地矛盾和保障区域粮食安全。本研究以阜康市为研究区域,采用生态位适宜度模型,选择土壤含盐量、土层厚度、土壤质地、有机质含量、地貌类型、林地覆盖率、灌溉保证率、土壤侵蚀模数、≥10℃积温、距离河流距离、流域地均径流量以及年均降水量共12个指标构建评价指标体系,进行未利用地开发利用适宜性评价。研究结果表明,阜康市较适宜开发耕地的未利用地(主要包括高度适宜和基本适宜)占未利用地总面积的22.21%,分布于山前冲积扇中下部和地形较为平坦的地区。勉强适宜的未利用地仅占未利用地总面积的16.36%,主要分布在北部沙漠边缘和南部山前冲积扇上部。不适宜开发利用的未利用地占未利用地总面积的61.43%,主要分布于南部的坡地、山前冲积扇边缘以及靠近北部沙漠边缘。在评价结果的基础上选择潜力指数、新增耕地潜力、乡镇未利用地面积、宜耕未利用地开发面积、宜耕未利用地比重、平均地块面积、地块破碎度等指标构成未利用地开发潜力矩阵,并利用系统聚类分析对未利用地资源进行潜力分区。结果表明,研究区可以划分为5个潜力区,Ⅰ级潜力区适宜开发未利用地的面积为21 000.97 hm2,可以新增耕地潜力为15 222.92 hm2;Ⅱ级潜力区适宜开发未利用地的面积为12 875.69 hm2,新增耕地潜力为10 155.41 hm2;Ⅲ级潜力区适宜开发未利用地的面积为5 008.84 hm2,可以新增耕地潜力为4 165.35 hm2;Ⅳ级潜力区适宜开发未利用地的面积为878.67 hm2,可以新增耕地潜力为753.78 hm2;Ⅴ级潜力区的未利用地均不适宜开发利用。潜力分区可以从时序和空间上为阜康市未利用地的开发利用提供理论参考,对未来未利用地差别化开发利用模式的探索具有一定指导意义。     

Rangeland Use Change to Agriculture Has Different Effects on Soil Organic Matter Fractions Depending on the Type of Cultivation

The agricultural use of natural ecosystem is increasing in the Middle East because of population growth in the most countries. The type of cultivation could affect the content of soil organic matter in the rangeland use changes into agriculture. Therefore, we compared soil organic matter fractions of semi‐arid rangelands with agricultural lands (wheat‐land, pea‐land and orchard) where have been changed from semi‐arid rangelands to agriculture 15 years before. The results showed that in general, total and particulate organic matter (TOM and POM) and total nitrogen (TN) were highest in the rangeland compared with the three‐agricultural lands in intact soil, macro‐aggregates and micro‐aggregates (p < 0·05). Nevertheless, TOM content in orchard (1·45%) was higher than the two other land uses, and there was no significant difference of TN between natural rangeland and orchard in intact soil. The highest values of POM were obtained in the rangeland (0·23%) and orchard (0·22%), and the lowest value of POM was obtained in the pea‐land (0·14%) and wheat‐land (0·08%) in macro‐aggregates. In micro‐aggregates, TOM, POM and TN were highest in the rangeland (1·77%, 0·23% and 0·19%, respectively) and showed similar pattern in the three‐agricultural lands. We discussed that compared with pea‐land and wheat‐land, orchard was received less negative impact on soil qualitative parameters in land use changes projects from rangeland into agriculture. We conclude that orchard could be a better option in rangeland use changes into agriculture compared with the other cultivations. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

黄河三角洲滨海盐碱退化地恢复与再利用评价

滨海盐碱退化地是重要的待开发利用土地资源。该文以黄河三角洲为研究区,进行了以农用为目标的滨海盐碱退化地恢复与再利用评价研究。采用土壤图与土地利用现状图相叠加的方式确定评价单元,系统聚类与Delphi法筛选参评因素,层次分析法确定其权重,模糊评判法确定盐碱退化地恢复与再利用等级。结果显示,黄河三角洲盐碱退化地恢复与再利用潜力较大,一、二等地占总面积的33.73%,三、四等地占总面积的42.54%,五、六等地占总面积的23.73%。盐碱退化地可恢复与再利用程度与土壤含盐量、地下水矿化度和埋深以及土地利用程度有较强的相关性,与距离黄河和渤海的远近有密切关系,空间上呈现从沿海向内陆逐渐提高,离黄河愈近愈高的分异规律。该研究探索了滨海盐碱退化地恢复与再利用评价的技术方法,对滨海盐碱退化地的可持续利用有积极意义。