近16年来新疆耕地与人口变化相关分析

利用1990～2006年的统计数据,采用统计分析方法,建立了耕地与人口相关模型,在此基础上分析了近16年来新疆的耕地变化过程、地域分异特征、耕地与人口相关性变化趋势、以及不同地区耕地与乡村人口相关的区域差异。结果表明:近16年来新疆耕地面积呈现波动增加趋势,但增加速度缓慢,不同时段耕地年均递增率呈现高-低-高-低模式,耕地变化地域差异特征明显;利用2006年耕地与对应的乡村人口数据进行相关分析,发现耕地面积与乡村人口数之间存在着极显著的正相关关系;1990～2006年新疆耕地面积与乡村人口之间的相关性呈正相关,并达到了0.01水平的显著性,且不同地区乡村人口数与耕地面积之间的相关系数在不同时期差别较大;1990～2006年期间,人均耕地面积减少了0.0874hm2,年均递减率为1.46%,而劳耕密度呈现增长趋势,净增加0.1926人/hm2,年递增率为0.2754%,在不同时段人均耕地面积及劳耕密度的变化幅度及趋势不同。     

基于粮食安全的渭干河流域农业结构调整

基于渭干河流域近30 a耕地利用数据,分析流域耕地资源和耕地压力,探讨耕地利用效益的影响因素,并尝试在保障粮食安全的前提下,探讨流域农业结构调整的合理空间。结果表明：① 近30 a渭干河流域耕地面积总体呈增长趋势,人均耕地趋于下降;流域始终处于耕地盈余,盈余量在波动中有所增加,但各县之间、不同时期的耕地变化与耕地压力情况不一致。② 粮食作物播种面积比例较大的县,人均农业产值和农牧民人均纯收入相对较少,调整农业结构,降低粮作比,有助于增加农业产值,提高农牧民经济收入。③ 在控制流域耕地面积,保障流域粮食安全,满足粮食库存消费比30%的要求下,流域2015年和2020年的粮作比需求预测值低于2009年实际粮作比,农业结构具有一定的调整空间。考虑各县差异,对粮作比预测值进行调整,得出各县合理的粮作比。地区应该加大粮食种植补贴力度,提高流域农民种植粮食作物的积极性。     

焉耆盆地耕地数量时空变化驱动力及生态环境效应分析

利用1988-2011年统计资料,采用多元统计分析与文献调查方法,分析焉耆盆地近20多年来耕地时空变化情况及其驱动机理,并讨论耕地动态变化对研究区生态环境的影响。结果表明：（1）1988-2011年间,焉耆盆地耕地面积动态变化存在着明显的波动状态,大体上呈增加趋势。耕地面积从1988年的76．25×104 hm2增加至2011年的135．70×104hm2,增加幅度为178％,净增加59．45×104hm2,各县耕地面积变化趋势基本相同;（2）影响焉耆盆地耕地动态变化的驱动因子可归纳为政策变动、经济发展、人口增长、农业科技进步等四大因素;（3）耕地动态变化在某种程度上改善焉耆盆地生态环境同时,导致了绿洲外围沙漠化,绿洲内部土壤盐渍化,湖泊、湿地减少等一系列生态环境问题,威胁了绿洲稳定性。     

喀什地区近10a绿洲耕地变化及其地下水位效应分析

根据喀什地区绿洲耕地面积和地下水位实测数据,分析近10a来耕地面积和地下水的变化特征及其之间的关性。分析表明：1）近10a绿洲耕地面积呈现波动增加的态势,年均增长率3.40%,人均耕地面积经历从减少到增加的变化过程,年均递增1.14%;耕地空间变化区域差异明显,巴楚县耕地变化率最大,年均达11.49%,岳普湖县最低,为...     

1973-2010年石羊河流域耕地时空变化研究

以石羊河流域耕地资源为研究对象,在GIS支持下,利用遥感影像(TM、MSS和CBERS)解译了石羊河流域1973年、1987年、1994年、1998年、2005年和2010年不同时期耕地的土地利用/覆盖变化信息。结果表明:1在过去的30多年,石羊河流域耕地面积的增加主要分布在中游和下游。2从耕地动态度来看,20世纪90年代是耕地面积增加最多、变化最激烈的时期;近年来,上、下游的耕地面积处于平稳状态,甚至出现缩小。3石羊河流域耕地重心总体向东北迁移。4石羊河流域耕地破碎度和重要值逐渐增大,而耕地的分离度略有减少。人口的增加、国家政策和水资源变化是影响石羊河流域耕地动态变化的主要原因。     

中国省域能源消费碳排放空间依赖及影响因素的空间回归分析

在估算中国大陆30个省区(不包括西藏)1997-2012年能源消费碳排放的基础上,利用空间自相关分析和空间计量模型分析了各省域间碳排放的空间依赖性及其影响因素.研究结果表明:1)中国省域碳排放存在显著的空间依赖性,其空间依赖程度随时间推移不断增强而随距离增加不断衰减.2)LISA分析显示,多数省域碳排放在局部空间上存在”俱乐部”现象,即形成HH型和LL型集聚,各省域碳排放类型在时空演进上表现出一定的路径依赖特征.3)人口规模、人均GDP、能源消费强度对省域碳排放量影响显著,城市化水平对碳排放的正向作用也不容忽视,而产业结构对碳排放并未起到应有的调节作用,回归系数为负但不显著.     

陕西省农业生态经济系统综合评估及空间聚集特征分析

基于陕西省农业生态经济统计数据,构建农业生态经济综合评估指标体系,采用熵权法确定权重系数,对陕西省各县(区)进行农业生态经济系统综合评估,在此基础上基于地理事物空间分布的自相关理论,进一步探索其在空间分布上的聚集特征。研究结果表明,近十年全省变化波动较大。2007年陕西省农业生态经济水平的空间差异呈现出由以西安市为中心的关中地区向陕北、陕南递减的态势。各县(区)的农业生态经济系统及其子系统间的相互关系也具较大差异,关中地区各县(区)各系统间协调得最好,陕北地区最差。2007年陕西省各县(区)的农业生态经济水平主要趋向于低低集聚,而表现为高高集聚的县(区)主要集中于西安市各县(区)及其临近区域,陕北和陕南地区的空间集聚主要表现为低低集聚。另外,关中地区边缘个别市、县表现为非集聚现象,且分布于高高集聚地区的外缘,其非集聚地区地理分布较为集中。     

55年来黄土高原边缘地区耕地动态变化的多尺度分析

本文对地处干旱、半干旱黄土高原生态脆弱地带的大同市耕地现状和1949—2003年间耕地总量变化进行分析,同时采用Morlet小波变换方法,对大同市耕地面积变化进行了多时间尺度和相应的周期变化特征分析,得出55年来大同市耕地面积变化具有2—3年和6年左右的年际尺度周期变化,并预测未来大同市耕地面积变化趋势;运用主成分分析方法分析得出耕地动态变化的驱动机制为人口因素、农业现代化水平、经济发展水平三个方面,所得结论有利于在科学的指导下采取措施稳定耕地面积,为干旱半干旱地区耕地的可持续利用提供科学依据,对相关省市农业可持续发展具有重要意义。     

新疆31年来耕地格局时空演变研究

利用新疆1978～2008年84个县市的耕地数据和人口经济数据,采用因子分析与GIS技术相结合的方法,对新疆耕地面积的时间特征、空间特征和动力机制进行分析,结果表明:①新疆自改革开放以来,耕地面积经历了波动变化,总体呈增加的趋势,但人均耕地面积呈小幅减少趋势;②各县市与全区耕地变化相比存在明显的空间差异.依据相对变化率...     

宁夏粮食生产与耕地压力变化的分析与预测

本文基于最小人均耕地面积、耕地压力指数模型和时间序列平滑外推预测的方法对宁夏回族自治区自建国以来50多年进行粮食生产、耕地压力指数作动态变化分析,对未来15年的粮食生产、耕地变化、人口、耕地压力指数预测。结果表明:(1)粮食总产量大幅增加的趋势,1950年宁夏的粮食总产量为33512×104kg,人均占有量为266.05kg,到2004年粮食总产量为290488×104kg,是1950年粮食总产量的8.87倍。(2)耕地压力指数变化大致分为四个阶段。第一阶段,1950-1957年,耕地压力指数迅速减小,从1950年的1.46减少至1957年的1.16。第二阶段,1957-1961年,粮食产量急剧下降,耕地压力指数高达1.61,该区域的粮食处于严重不安全的状态。第三阶段,1962-1984年,耕地压力指数呈下降的趋势,到1984年降至最低点0.9,粮食安全处于富余状态。第四阶段,1984-2004年,处于波动有升的趋势。(3)1950-2004年,人均耕地面积和最小人均耕地面积一直处于减少的趋势,分别从1950年的0.57hm2和0.832hm2降至2004年的0.19hm2和0.22hm2。(4)在未来的15年里,宁夏的耕地压力指数有下降的趋势,人口继续的增加,到2020年可能达7435792人,粮食产量也将会提高,到2020年预计可达426663kg。区域粮食安全隐患较小,但耕地面积减少的趋势很严重,所以对耕地的保护需要进一步的加强。     

黄土高原南部耕地土壤养分空间格局分析——以陕西省富县为例

以陕西省富县为例,采用地统计学与GIS技术相结合的方法,研究黄土高原南部耕地土壤养分的空间变异特征和分布格局,为土壤培肥和农业生产提供理论基础。结果表明,富县耕地大部分土壤养分间存在显著的相关关系。20 a来,除土壤有机质平均含量降低19.08%,有效锰降低9.59%外,其他养分平均含量均有明显增加,增幅介于12.18%~44.20%。在平均间距为1 214m的采样尺度下,土壤有机质、磷、钾、锰和铁表现为中等强度空间相关性,速效氮表现为弱空间相关性。施肥、耕作管理、海拔及降水是影响养分空间变异的重要因子。土壤养分含量高低值区域分布明显,大致呈西高东北低的格局。总体上富县耕地土壤富钾,铁、锰适中,有机质整体缺乏,12%耕地氮素相对不足、88%缺乏,71.16%缺磷,需及时增施有机肥,制定增氮补磷措施。     

基于SPOTNDVI的陕西省耕地复种指数时空变化

复种指数是反映农业生产的一个非常重要信息,准确监测中国耕地复种指数的分布和变化,对于充分挖掘土地资源和气候资源的潜力,以及对准确估测粮食总产具有十分重要的意义。文中采用数据为2000年1月至2007年12月的SPOT-VEGETATION逐旬NDVI数据。结合1∶25万陕西省土地利用现状图,设计一次差分的算法进行VC编...     

陇东黄土高原土地利用、覆盖变化及驱动力分析

从土地利用和土地覆被的角度出发，利用RS和GIS技术，分析了20世纪最后15a该区土地利用和土地覆被变化在数量、结构和类型上的特点，并进一步分析了该区土地利用／土地覆被变化的驱动力，得出以下结论。15a间除建设用地和草地面积增加外，其他土地利用类型都呈现出不同程度减少。其中耕地减少了20691hm^2，主要转变为建设用地，且减少的耕地多为位置相对优越。产量较高的优质良田；林地减少了12269hm^2，主要转变为草地、早地和建设用地；草地的面积增加了33488hm^2，主要源自干林地和耕地的变化；交通建设用地高速增长，15a间增加了9278．8hm^2。该区土地利用和土地覆被变化的驱动力主要为自然因素、人口压力、经济因素及宏观政策等。     

Soil hydraulic conductivity as affected by vegetation restoration age on the Loess Plateau,China

The Loess Plateau of China has experienced extensive vegetation restoration in the past several decades,which leads to great changes in soil properties such as soil bulk,porosity,and organic matter with the vegetation restoration age.And these soil properties have great effect on the soil infiltration and soil hydraulic conductivity.However,the potential changes in soil hydraulic conductivity caused by vegetation restoration age have not been well understood.This study was conducted to investigate the changes in soil hydraulic conductivity under five grasslands with different vegetation restoration ages(3,10,18,28 and 37 years)compared to a slope farmland,and further to identify the factors responsible for these changes on the Loess Plateau of China.At each site,accumulative infiltration amount and soil hydraulic conductivity were determined using a disc permeameter with a water supply pressure of –20 mm.Soil properties were measured for analyzing their potential factors influencing soil hydraulic conductivity.The results showed that the soil bulk had no significant changes over the initial 20 years of restoration(P0.05);the total porosity,capillary porosity and field capacity decreased significantly in the grass land with 28 and 37 restoration ages compared to the slope farmland;accumulative infiltration amount and soil hydraulic conductivity were significantly enhanced after 18 years of vegetation restoration.However,accumulative infiltration amount and soil hydraulic conductivity fluctuated over the initial 10 years of restoration.The increase in soil hydraulic conductivity with vegetation restoration was closely related to the changes in soil texture and structure.Soil sand and clay contents were the most influential factors on soil hydraulic conductivity,followed by bulk density,soil porosity,root density and crust thickness.The Pearson correlation coefficients indicated that the soil hydraulic conductivity was affected by multiply factors.These results are helpful to understand the changes in hydrological and erosion processes response to vegetation succession on the Loess Plateau.     

土地利用变化时空特征与区域发展关系研究——以渭干河流域为例

基于三期遥感影像图,通过土地利用相对变化率、净变化速度和土地利用程度综合指数等,分析渭干河流域近20年土地利用变化与利用程度的时空差异,并探讨土地利用程度与社会经济发展水平的关系。研究结论如下:(1)渭干河流域土地利用类型以草地和未利用地为主,其类型分布和面积变化存在时空差异。1990—2008年流域林地、水域、建设用地面积逐渐增加,草地、沼泽、未利用地有所减少,耕地面积先增后减,总体有所增加。(2)因未利用地面积比重较大,流域各县的土地利用程度普遍不高,但近年有明显提高。库车、沙雅、新和三县土地利用程度综合指数逐渐增长,拜城县先增后减,总体有所增长。流域各县的土地利用效益均逐年增长,后期增长率远大于前期。(3)土地利用程度与区域社会经济发展水平存在正相关,土地利用程度综合指数越高,单位面积GDP和空间城市化水平越高。未利用地面积比重的空间差异对各县市城市化水平之间的差异具有较大影响。(4)人类活动加剧、社会经济发展等因子是流域土地利用变化主要驱动因素。     

近50年陇东黄土高原干旱特征及未来变化趋势分析

基于陇东黄土高原近50 a平均逐月降水和气温数据,以标准化降水蒸散发指数(SPEI)作为干旱评价指标,采用线性趋势方法、Mann-kendall突变分析法,小波分析法、R/S分析法,马尔科夫预测模型分析了陇东黄土高原近50 a来干旱变化周期特征及变化趋势,预测了未来干旱趋势和发生的概率。研究显示:近50 a陇东黄土高原SPEI线性倾向率小于0,整体呈干旱化趋势,陇东黄土高原干旱变化的突变点在1993年左右;通过小波分析,年际尺度的SPEI存在19、11、7、4、2 a的主周期,月尺度的SPEI存在17、25、35、10、6个月主周期;SPEI12的Hurst值0.640.5,自相关系数Rt0,在未来一段时间内干旱化趋势将会持续;通过Markov预测分析,干旱状态演变过程中干旱极端化现象的概率会增多,严重干旱状态的持续性将增强。     

Suppression of weeds and weed seeds in the soil by stubbles and no-tillage in an arid maize-winter wheat-common vetch rotation on the Loess Plateau of China

Reduced tillage provides ecological and economic benefits to arable land on the Loess Plateau of China, where soil erosion has long been a serious problem and soil water availability is largely restricted. However, high abundances of weeds in reduced tillage systems cause significant yield losses. In this study, we explored the effects of no-tillage and stubble retention on the number and density of weeds and weed seeds in a 12-year maize-winter wheat-common vetch rotation on the Loess Plateau. Four treatments including conventional tillage, no-tillage, conventional tillage+stubble retention and no-tillage+stubble retention were designed and applied. We found that no-tillage increased the number of weed species and weed density in most of the crops, while stubble retention decreased weed density in maize and tended to suppress weeds in both no-tillage treatments(no-tillage and no-tillage+stubble retention). No-tillage led to an increase in the number of weed species in the weed seedbank and tended to increase seed density during the spring growth of winter wheat, but it decreased seed density during post-vetch fallow. Stubble retention tended to reduce seed density during the spring growth of winter wheat and post-vetch fallow. We concluded that no-tillage can promote weeds in the experimental crop rotation, while stubble retention suppresses weeds in untilled fields. The combined effects of stubble retention and no-tillage on weed suppression varied among the three crops. Based on these results, we recommend stubble retention in untilled legume-crop rotations on the Loess Plateau to improve the control of weeds.     

Flow regime changes in three catchments with different landforms following ecological restoration in the Chinese Loess Plateau

The Chinese Loess Plateau is known as one of the most severe soil erosion regions in the world.Two ecological restoration projects,i.e.,the integrated soil conservation project since the 1970s and the'Grain for Green'project since 1999,have been progressively implemented to control the soil erosion in this area.Ecological restoration has greatly changed flow regime over the past five decades.However,the mechanism of how flow regime responds to ecological restoration among landforms remains poorly understood.In this study,we investigated the temporal dynamics of flow regime in three catchments,i.e.,Wuqi,Honghe and Huangling hydrological stations,respectively representing the loess hilly-gully,loess table-gully and rocky mountain(covered by secondary forest)areas in the Chinese Loess Plateau,using daily hydrological data during the 1960s–2010s.The nonparametric Mann-Kendall test,Pettitt's test and daily flow series were used to investigate the changes of flow regime.Significantly negative trends of annual streamflow were detected at the Wuqi and Honghe stations,except for the Huangling station.The annual baseflow at the Wuqi station showed a significantly positive trend whereas a significantly negative trend was observed at the Honghe station,and there was no significant trend at the Huangling station.It was interesting that baseflow index significantly increased during the whole period in all catchments.However,the trends and change points of daily flow series derived by different percentages of exceedance and extreme series in different consecutive days varied among individuals.Based on the change points analysis of annual streamflow,we divided data series into three periods,i.e.,the baseline period(from 1959 and 1963 to 1979,PI),the integrated soil conservation period(1980–1999,PII)and the'Grain for Green'period(2000–2011,PIII).We found that streamflow decreased due to the reduction of high streamflow(exceeding 5%of time within a year)and median streamflow(50%)in PII and PIII at the Wuqi and Honghe stations.However,low flow(95%)increased in PII and PIII at the Wuqi station while decreased at the Honghe station.Streamflow change at the Huangling station was more stable,thus potentially resulting in much less soil erosion in the forestry area than in the other areas.The great improvement in ecological environment on the Chinese Loess Plateau revealed the advantages of ecological restoration in reducing flood amount and compensating streamflow at a regional scale.     

黄土高原县域农业生产效率时空变化分析

运用DEA模型,以耕地面积、粮食播种面积、乡村从业人员数、农业机械总动力、农用化肥施用折纯量为投入指标,以农业生产总值、粮食产量、油料产量为产出指标,对1987—2014年黄土高原281个县(市)的农业生产效率及时空变化特征进行分析。结果表明:(1)综合效率平均值为0.694,处于中等水平,并且保持了一定的增长态势,但区域差异较大;其变异系数高值(V0.250)出现在黄土高原北部和东部的部分县(市)域;(2)黄土高原纯技术效率主要表现为3种基本类型,其中高效率县(市)数量有所增加,并有向北部扩大的趋势;综合效率受纯技术效率和规模效率二者共同影响,纯技术效率对综合效率的影响大于规模效率;(3)该区农业生产规模效率值大于0.9,平均水平较高,分布也较为均衡。在2005—2014年期间,黄土高原大部分县(市)处于规模报酬递增阶段,可以通过扩大农业生产规模来获得更高的生产效益。     

近50年黄土高原气候变化特征分析

利用黄土高原地区55个气象台站1951-2000年50年的气温和降水逐日资料,分析了黄土高原地区气温和降水的地理分布特征和气候变化特征;把黄土高原地区分成4个小区,利用小波分析的方法研究了各个小区气温和降水的多时间尺度特征。结果表明:黄土高原多年平均年降水量的地理分布总趋势是南多北少,东多西少,由东南向西北递减,近50年来的降水是逐渐减少的;气温的地理分布特点也是南高北低,东高西低,由东南向西北递减,近50年来的气温是在逐渐上升的;各区降水主要存在准3a周期、8-12a和准22a周期,年平均气温的准3年周期在少数时段通过了显著性检验。