水网平原地区耕地破碎化时空变化研究

  目的  耕地破碎化是影响中国农业生产效率和规模化经营的重要因素,研究其时空分布以及变化趋势对于地区的农业发展、提高耕地保护水平具有重要的实践意义。  方法  以浙江省嘉兴市为研究对象,计算了2009?2018年嘉兴市7个县级单位的耕地破碎化综合指数,从时间和空间两方面分析各县(市、区)耕地破碎化变化趋势和时空演变特征,并就其变化的驱动因素进行了理论分析。  结果  空间上,嘉兴市耕地破碎化呈现由中部向南北逐渐递减的趋势。在时间上,2009年各县(市、区)耕地破碎度综合指数的变异系数为0.040,变异系数逐渐增加至2014年的0.057。2012年嘉兴市开始大规模推进农村土地综合整治,改变了各县(市、区)耕地破碎化空间差异,2018年各县(市、区)耕地破碎化综合指数的变异系数下降至0.041,同时也减小了各县(市、区)耕地破碎化的空间差异。  结论  需进一步推进农村土地综合整治,创新完善整治模式,并将耕地的破碎化治理及耕地连片建设纳入耕地保护考核目标内容,以制度降低耕地破碎化程度。图2表2参21     

江苏省耕地空间分布与变化研究

揭示耕地空间分布与变化规律,可为制定合理有效的耕地保护和区域发展政策提供依据.以往关于耕地空间分布与变化研究大多以单元间相互独立为假设条件,忽视单元之间相关性,这可能致使结果不能客观揭示耕地空间分布与变化特征.本文构建耕地指数与耕地变化指数,借助空间自相关与重心分析模型,对江苏省1980-2009年耕地空间分布与变化进行分析.研究结果表明:江苏省耕地空间分布与变化表现出严重不均衡,2009年耕地稀疏区与减少区主要分布在苏锡常,耕地集聚区、增加区和基本稳定区主要分布在苏中与苏北;耕地空间分布与变化具有空间自相关现象,2009年江苏耕地分布形成包括苏州、无锡市区在内的低—低相关区和沭阳、涟水在内的高—高相关区相对应的空间分布格局,2000-2009年耕地变化的低—低相关区包括苏州全部县(市),高—高相关区包括盐城中东部与宝应县、兴化市;相比1980年,2009年耕地分布重心向东北方偏移.     

延边朝鲜族自治州耕地破碎度变化研究

以吉林省延边朝鲜族自治州为研究对象,利用2010~2015年土地利用现状数据,对研究区内各评价单元耕地破碎综合指数进行评价与变化分析。结果表明:各评价单元耕地破碎化程度不断严重;2015年年末,延边朝鲜族自治州全域为Ⅱ级区或Ⅲ级区,其中,敦化市耕地破碎化程度增速最快,破碎化程度最为严重。     

基于景观指数和核密度估算的江苏省耕地空间分布特征分析

耕地空间分布特征和耕地集聚程度,可以为制定合理有效的耕地保护、耕地资源利用政策提供理论依据。本研究利用高精度耕地地块数据,采用耕地指数、景观指数、核密度估算和空间自相关等方法对江苏省耕地的空间分布特征进行分析。结果表明：(1)江苏省耕地指数空间分布呈北高南低的特征,耕地高比重区分布于苏北和苏中,低比重区分布于苏南;耕地指数的空间分布整体上具有较强的空间正相关,呈显著的集聚状态;耕地高比重集聚区分布在苏北,低比重集聚区分布在苏南。(2)江苏省耕地景观指数的空间分布差异明显,平均斑块面积指数排序为苏北>苏中>苏南;斑块密度指数和边界密度指数排序为苏中>苏北>苏南;面积加权平均形状指数和面积加权平均分维数排序为苏南>苏中>苏北;边界密度指数和面积加权平均分维数在空间分布上具有显著的空间正相关;平均斑块面积指数、斑块密度指数和面积加权平均形状指数的空间自相关性均不显著。(3)江苏省50%以上地区耕地的平均斑块面积指数、面积加权平均形状指数和面积加权平均分维数随着耕地密度的增大而升高;全省70%以上地区耕地的边界密度指数和斑块密度指数随着耕地密度的增大呈先上升...     

延边朝鲜族自治州耕地破碎度变化研究

以吉林省延边朝鲜族自治州为研究对象,利用2010²015年土地利用现状数据,对研究区内各评价单元耕地破碎综合指数进行评价与变化分析。结果表明:各评价单元耕地破碎化程度不断严重;2015年年末,延边朝鲜族自治州全域为Ⅱ级区或Ⅲ级区,其中,敦化市耕地破碎化程度增速最快,破碎化程度最为严重。     

广西左右江革命老区耕地破碎化与贫困空间相关特征分析

提取广西左右江革命老区2000~2015年4期Landsat影像的耕地数据,构建了基于景观格局指数的耕地破碎化评价体系,测算了不同时间的耕地破碎度;并利用农民人均纯收入表征了空间贫困水平;最后采用双变量空间自相关分析法探究了不同时间的耕地破碎化与贫困的空间相关特征。结果表明:耕地高度破碎化为德保县、靖西市和天等县一带,基本处于中高水平的是西部5县,破碎化水平最低的是扶绥县;贫困程度总体上由西北到东南逐渐变低;耕地破碎化与贫困呈现空间正相关,2000年的正相关性最强,Moran’s I为0.2053,在双变量LISA集聚图中,高—高正相关型和低—高负相关型的区县集中分布于西部,低—低正相关型和高—低负相关型的区县多分布于区域南部。     

广西左右江革命老区耕地破碎化与贫困空间相关特征分析

提取广西左右江革命老区2000²015年4期Landsat影像的耕地数据,构建了基于景观格局指数的耕地破碎化评价体系,测算了不同时间的耕地破碎度;并利用农民人均纯收入表征了空间贫困水平;最后采用双变量空间自相关分析法探究了不同时间的耕地破碎化与贫困的空间相关特征。结果表明:耕地高度破碎化为德保县、靖西市和天等县一带,基本处于中高水平的是西部5县,破碎化水平最低的是扶绥县;贫困程度总体上由西北到东南逐渐变低;耕地破碎化与贫困呈现空间正相关,2000年的正相关性最强,Moran’s I为0.2053,在双变量LISA集聚图中,高—高正相关型和低—高负相关型的区县集中分布于西部,低—低正相关型和高—低负相关型的区县多分布于区域南部。     

阜平县耕地质量时空演变分析

土地资源是人类社会持续发展的要素支撑,耕地资源作为土地资源的精华,其质量变化将显著影响粮食安全、社会稳定。基于阜平县耕地质量等别评价成果,使用耕地质量综合指数和等别模型、ArcGIS空间分析工具研究阜平县耕地质量变化。结果表明:时间上,阜平县耕地数量呈增长趋势,等别构成稳定,耕地变化集中在自然等10等、利用等12等和经济等13等上,耕地整体质量向好但经济利用水平有待提升;空间上,阜平县耕地等别空间分布与地势变化高度契合,破碎化程度高,耕地空间整体由西北向东南移动。高等地、中等地主要分布在东南一侧,低等地分布在西北地区;减少耕地分布较为分散,东部地区减少耕地比西部地区数量较多,新增耕地相对集中在东南部。     

基于空间自相关的耕地质量空间分布特征研究——以芜湖市4区为例

采用空间自相关分析方法,借助表征耕地质量的自然等指数、利用等指数和等别指数等3类指标,以村级耕地图斑为单元进行空间自相关分析,探讨芜湖市镜湖、弋江、鸠山、三山4区耕地质量的空间结构特征.结果表明:芜湖市4区耕地质量在空间分布上呈现一定的聚集性规律,正相关类型(高-高和低-低型)多以组团的形式出现,聚集性较强;负相关类型(高-低和低-高型)无明显的聚集性分布,多为零星分布.     

巴彦县耕地生态系统服务功能价值测算研究

耕地生态系统是支撑与维持地球生命支持系统的重要组成部分,具有巨大的直接和间接经济价值.论文以黑龙江省巴彦县为研究区,以耕地生态系统服务功能为切入点,以2009年研究区实地采样监测土壤中N、P、K的含量等数据为基础,充分考虑各种作物类别和不同土壤的特性差别.运用生态经济学方法,利用GIS手段,测算研究区耕地生态系统服务功能价值.结果表明,2009年研究区耕地生态系统服务功能所产生的间接价值为直接价值的3.55倍,耕地生态系统具有巨大的生态经济效益.在市场流通过程中,农民只获得其产品的直接价值,而间接价值未体现在农产品价值的组成上;耕地生态系统服务功能价值的各项指标值有差异,依次为大气调节价值＞保持土壤价值＞耕地产品价值＞涵养水源价值＞维持营养物质循环价值＞净化大气价值.因此,研究认为:在土地利用过程中,应调整耕地利用方式,充分发挥耕地大气调节等间接生态系统服务功能,使耕地生态系统服务各项功能价值最大化.并对典型区域耕地生态系统服务功能价值定量化测算,为制定区域间生态补偿政策提供科学依据,确保耕地可持续利用.     

巴彦县耕地生态系统服务功能价值测算研究

耕地生态系统是支撑与维持地球生命支持系统的重要组成部分,具有巨大的直接和间接经济价值。论文以黑龙江省巴彦县为研究区,以耕地生态系统服务功能为切入点,以2009年研究区实地采样监测土壤中N、P、K的含量等数据为基础,充分考虑各种作物类别和不同土壤的特性差别。运用生态经济学方法,利用GIS手段,测算研究区耕地生态系统服务功能价值。结果表明,2009年研究区耕地生态系统服务功能所产生的间接价值为直接价值的3.55倍,耕地生态系统具有巨大的生态经济效益。在市场流通过程中,农民只获得其产品的直接价值,而间接价值未体现在农产品价值的组成上;耕地生态系统服务功能价值的各项指标值有差异,依次为大气调节价值>保持土壤价值>耕地产品价值>涵养水源价值>维持营养物质循环价值>净化大气价值。因此,研究认为:在土地利用过程中,应调整耕地利用方式,充分发挥耕地大气调节等间接生态系统服务功能,使耕地生态系统服务各项功能价值最大化。并对典型区域耕地生态系统服务功能价值定量化测算,为制定区域间生态补偿政策提供科学依据,确保耕地可持续利用。     

湖南省耕地集约利用评价及空间差异分析

应用熵值法计算耕地集约利用各指标权重,采用加权平均法得出耕地利用综合集约度,并分析湖南省耕地集约利用水平空间分布规律。结果显示:影响湖南省耕地集约利用水平较重要的因素为机械化率、动力投入、化肥投入、粮食安全系数和劳动力投入指数。湖南省各市州耕地集约利用存在明显区域差异性,总体上呈东高西低的特点。高度集约利用区主要是位于长株潭和环洞庭湖地区;中度集约利用区主要分布在湘中南地区,低度集约利用区主要分布于湘西地区。     

基于地形的耕地破碎度指数设计与应用

针对当前耕地破碎化评价方法不够全面、客观以及难以开展地块尺度评价等问题,在总结和归纳已有研究的基础上,本研究对耕地破碎化进行了重新定义。基于耕地的面积、形态、聚集性以及地形特征,设计了耕地破碎度指数（Cultivated land fragmentation index,CLFI）。最后,以安徽省宣城市宣州区为研究区,在地块和乡镇尺度上,利用CLFI开展耕地破碎化评价,并分别与遥感影像、基于景观指数的评价结果进行对比分析。结果表明：在地块尺度上,CLFI的评价结果与耕地实际的破碎化状况基本吻合,并能结合道路、水系等数据,分析区域耕地破碎的原因和整治潜力;在乡镇尺度上,6个景观指数与CLFI回归方程的调整R2为0.44,通过显著性检验,CLFI一定程度上综合了6个景观指数的特征。本研究提出的CLFI更全面、直观和准确地反映了区域耕地破碎化状况,可为面向现代农业的国土综合整治和高标准农田建设等项目提供支撑。     

泰安市景观格局和生境质量时空演变及其关联分析

基于2000-2018年土地利用类型数据，采用景观指数、InVEST模型等方法，分析泰安市景观格局、生境质量演变特征与冷热点分布，并利用灰色关联度模型揭示生境质量与景观指数的关联性。结果表明:1）耕地、林地和草地减少，建设用地和湿地增加，并以耕地流向建设用地和湿地为主，研究区景观连通性减弱，景观格局总体趋向破碎化。2）泰安市生境质量整体处于中等以上水平，但中等、良好和优等生境三者占比之和不断减少，由87.88%降低到82.98%，生境质量虽局部得到改善但总体有衰退趋势；热点分析表明，生境质量较高的热点区主要集中在以湿地、林地和草地为主的区域，生境质量较低的冷点区集中于各区县的主城区及其外围。3）生境质量水平与蔓延度指数、边缘密度、斑块数和耕地面积等景观指数具有较强关联性。研究认为，在生境质量高值区应加强林地、草地、湿地景观的整体性、连通性保护，防止景观破碎化，在生境退化严重的建成区应加强城市绿色空间建设；该研究为泰安市景观格局优化、生境保护和生态系统服务管控提供一定参考。     

县·乡镇两级尺度下耕地质量空间自相关分析——以湖北省广水市为例

[目的]从县级、乡镇级两级空间尺度上运用空间自相关分析(Moran’s I)方法定量研究广水市耕地质量的空间集聚性规律特征。[方法]基于空间自相关Moran’s I分析方法,以湖北省广水市为研究区,将耕地质量国家自然等指数、利用等指数和经济等指数作为空间变量,以耕地图斑作为空间单元进行空间自相关分析,从县级和乡镇级两级尺度上分析耕地质量空间差异性特征并进行两级对比分析。[结果]广水市耕地质量在空间分布上呈现出一定的集聚性规律,"中北部"的耕地质量较高,"西北角"耕地质量相对较低,其他地方耕地质量处于中等水平且分布较集中。广水市耕地质量在县级和乡镇级尺度上呈现出较强的空间自相关,说明在空间格局上呈现出很强的集聚态势。县、乡镇两级尺度上,耕地质量指数Moran’s I值均呈现出国家经济等指数国家利用等指数国家自然等指数的递减特征,三者均呈现显著的空间正相关集聚态势。[结论]耕地质量空间差异在不同尺度上有一定的敏感性和内部差异性特征,耕地质量空间差异特征研究可为土地整治、高标准基本农田划定等工作提供参考。     

洞庭湖区耕地质量空间分异及保护分区研究——以岳阳市君山区为例

以耕地资源优渥的岳阳市君山区为研究对象,在ArcGis与Geoda软件的支持下,采用面积加权求和法、耕地集中度指数法以及空间自相关分析法,探讨了君山区耕地质量空间分布特征与异质性规律,并提出了耕地保护分区方案。结果表明:(1)耕地质量国家自然等别与国家经济等别在空间分布上较为一致,大致呈现北高南低的规律,国家利用等别大致表现为西北高、东南低的格局,此外各镇耕地分布相对分散。(2)君山区耕地质量全局空间自相关Moran’s I表现为国家经济等指数>国家自然等指数>国家利用等指数;局部空间自相关表明,大部分行政村表现为非显著性,正相关HH与LL型耕地多以组团形式分布,负相关HL和LH型耕地主要呈零星分布。(3)结合空间自相关分析结果与君山区实际情况,将耕地划分为4类保护分区,并提出相应保护措施。研究结果客观反映了君山区耕地质量状况,为研究区耕地质量保护与管理提供了参考和依据。     

潜江市耕地格局与景观破碎化研究

基于2000年和2010年两期GlobeLand 30土地覆盖数据,以湖北省潜江市为研究区,分析潜江市土耕地时空变化特征,并计算该市19个乡镇的耕地斑块面积与破碎度指数,建立耕地面积和破碎度耦合的9种耕地变化模式,分析各乡镇耕地面积、耕地破碎度变化以及两者相联系形成的耕地变化特征。结果表明,2000—2010年,潜江市耕地总面积基本保持稳定,但潜江市内部各乡镇耕地面积变化幅度差异显著,耕地破碎化加剧;潜江市"耕地面积减少伴随着破碎度增加"的耕地变化模式占主导地位,位于城市化发展较快的东北地区,而"耕地面积增加伴随破碎度减少"的乡镇主要分布在农业比较发达的西南地区。潜江市城市建设用地逐渐占用耕地,导致城市边缘耕地面积骤减,耕地内部破碎化趋势严重。     

洞庭湖区耕地质量空间分异及保护分区研究——以岳阳市君山区为例

以耕地资源优渥的岳阳市君山区为研究对象,在ArcGis与Geoda软件的支持下,采用面积加权求和法、耕地集中度指数法以及空间自相关分析法,探讨了君山区耕地质量空间分布特征与异质性规律,并提出了耕地保护分区方案.结果表明:(1)耕地质量国家自然等别与国家经济等别在空间分布上较为一致,大致呈现北高南低的规律,国家利用等别大致表现为西北高、东南低的格局,此外各镇耕地分布相对分散.(2)君山区耕地质量全局空间自相关Moran's I表现为国家经济等指数>国家自然等指数>国家利用等指数;局部空间自相关表明,大部分行政村表现为非显著性,正相关HH与LL型耕地多以组团形式分布,负相关HL和LH型耕地主要呈零星分布.(3)结合空间自相关分析结果与君山区实际情况,将耕地划分为4类保护分区,并提出相应保护措施.研究结果客观反映了君山区耕地质量状况,为研究区耕地质量保护与管理提供了参考和依据.     

土地整治对耕地景观细碎化治理效果的区域差异研究

土地整治是当前治理耕地景观细碎化问题的主要措施，其治理效果尚需实证评价。以赣西北为研究区，选取斑块数量(NP)、地块平均面积(MPS)等8个景观指标构建了耕地景观细碎化指数模型，基于田块尺度对29个项目区整治前、后的耕地空间破碎化指数进行测算，通过配对样本t检验、方差分析和空间分析。结果表明：土地整治工程对耕地景观细碎化治理有显著的效果，但在平原区和丘陵区的治理效果存在明显差异，平原区整体优于丘陵区，且部分丘陵区耕地景观破碎化指数有所增加。     

基于国家耕地质量等别指数和空间自相关的苏北地区耕地保护分区

掌握苏北地区耕地质量指数的空间集聚性和异质性特征，可为苏北地区耕地质量保护分区与制定差异化保护政策提供科学依据。本研究以苏北地区2020年度耕地质量三类等别指数作为空间变量，探讨苏北地区市县尺度下耕地质量空间布局及趋势分布，同时采用局部空间自相关（LISA）定量描绘苏北地区各市县耕地质量分异规律，制定符合实际的分区保护模式。结果表明，苏北地区耕地自然等别较为集中，自然等别在5~7等之间，以6等地为主。自然等指数在东西方向呈现倒“U”形的变化趋势，利用等指数呈现由北向南逐级递减趋势，经济等指数在东西方向上呈现先逐渐上升后逐渐下降的趋势，南北方向上无明显变化规律。从苏北地区全局Moran''s I值来看，国家自然等、国家利用等、国家经济等的Moran''s I值分别为0.357、0.389、0.349，即国家利用等>国家自然等>国家经济等，表明苏北地区耕地质量在市县尺度呈现较强的聚集趋势。苏北地区耕地质量指数LISA分析中正相关类型高于负相关类型，且正相关类型聚合性较强，负相关类型呈零散分布。高-高型通过组团状集聚分布，低-低型主要以片状、条带状形式分布，低-高和高-低型零星分布。本研究根据LISA多维度集聚类型组合特征，对苏北地区进行耕地保护分区，具体划分为核心保护区、质量提升区、综合改良区、结构调整区4类保护分区，并提出对应的分区保护措施。