武汉城市圈耕地集约利用时空分异特征

为加强对武汉城市圈耕地集约利用时空变化规律的认识,该文从投入强度、利用程度和产出效益3个方面构建了包含10项指标的耕地集约利用评价指标体系;以县级单元作为基本分析尺度,运用全局主成分分析方法,对划分的35个评价单元2002－2009年间的耕地集约利用水平进行综合评价,分析武汉城市圈耕地集约利用的时空分异特征。结果表明：2002－2009年,随着资本投入和科技投入的波动性增长,武汉城市圈耕地集约水平呈现出"稳定上升-平稳发展-阶段下降-迅速上升"的变化过程,平均分值由58.40提高至61.62,整体保持了增长态势;受区域地貌特征、耕作条件的影响,武汉城市圈各地区耕地集约利用水平差异显著,集约度较高的区域主要分布于东西沿江平原一线,南北丘陵山区耕地集约度较低,总体呈现"中间高、两翼低"的空间分异格局;但随着城市圈整体集约度的提高,各地区间耕地利用集约度的差异正在逐步缩小并趋于稳定;研究期内,各地区耕地集约度变化呈现明显的空间分异特征,多数地区耕地集约度变化呈现波动上升趋势,但城市圈中心武汉市区及其周边部分地区,由于耕地产值的大幅下降,耕地集约度有所下降。该文为武汉城市圈耕地集约利用水平的提高提供了科学依据。     

1990年以来武汉城市圈土地利用变化时空特征研究

武汉城市圈是全国首批资源节约与环境友好型社会建设综合配套改革试验区之一,也是长江经济带发展战略和中部崛起战略的重点区域。科学认识武汉城市圈土地利用变化时空格局的历史特征,对区域土地利用政策的制定和实施具有重要的意义。对已有的土地利用分类编码方式进行改进,结合土地利用动态度模型,对武汉城市圈1990年、1995年、2000年和2005年4期土地利用数据进行分析,形成对武汉城市圈1990年以来土地利用变化的基本规律、阶段性趋势和空间差异的科学认识。结果表明:1990年以来,武汉城市圈耕地、林地和草地大面积减少,水域和建设用地面积有较大幅度的增加。在不同的发展阶段,武汉城市圈土地利用变化呈现出不同的规律:1990—1995年武汉城市圈的土地利用变化以耕地减少为主要特征;1995—2000年武汉城市圈土地利用变化以耕地和水域的相互转换为主要特征;2000—2005年武汉城市圈土地利用变化以耕地向水域和建设用地转换为主要特征。武汉城市圈土地利用变化表现出明显的空间差异性:土地利用动态度最大的区域集中在武汉市及其周边县域;从单一土地利用类型看,耕地、林地、建设用地动态度最大的区域也主要集中在武汉市及其周边县域,而水域动态度最大的区域集中在仙桃市和潜江市。     

鄂西贫困县耕地利用转型空间分异及其影响因素

耕地利用转型对推动乡村转型发展,促进乡村社会经济水平的提高具有重要意义。为准确分析鄂西贫困县耕地利用转型的空间分异特征及其影响因素,该文从空间形态和功能形态2方面测度了耕地利用转型状况,利用空间自相关模型分析了耕地利用转型的空间分异特征,并利用径向基神经网络模型从人口、经济和产业结构3方面分析了耕地利用转型空间分异的影响因素效用。结果表明:从全局空间自相关来看,鄂西16贫困县2002-2013年耕地空间转型具有显著正相关效应,其中在2002-2005年正相关效应最强;而耕地功能形态转型呈现出逐渐减弱的空间正相关效应。从局部空间自相关来看,鄂西16贫困县耕地空间形态转型的低-低区分布主要在鄂西北地区,高-高区和低-高区主要分布在鄂西南地区;耕地功能转型的局部空间自相关性较低,空间异质性不明显,仅来凤县处于高-高区。在影响因素效用方面,人均固定资产投资和城市化率对耕地空间形态转型的影响效用最大,人口密度和第一产业占比影响效用最低;人口密度和人均固定资产投资对耕地功能形态转型的影响效用最大,城市化率、人均GDP、第一产业占比等影响因素效用较低。在影响因素的调控过程中,因素的影响效用与耕地利用转型调控程度呈正相关,因素的影响效用越高,对耕地利用转型调控力度越大。     

武汉城市圈城乡建设用地增减挂钩潜力空间自相关分析

城市化发展进程不断加速的新时期,城乡建设用地增减挂钩政策的提出和实施对统筹城乡发展,满足城市用地需求和保护耕地具有现实意义。以空间自相关分析方法为主要研究方法,引入Moran’s I指数以及Moran’s I散点图对武汉城市圈各市增减挂钩潜力进行空间自相关分析;以2000—2008年的人口及土地利用结构数据,和2008年为基期的土地利用现状数据,预测武汉城市圈各市农村人口及城镇人口数量,测算目标年2015年和2020的建设用地增减挂钩潜力系数。研究结果表明武汉城市圈各市增减挂钩潜力在空间位置上存在一定的聚集效应。可为武汉城市圈大部分城市增减挂钩潜力较大,区域之间存在相关性,有利于指标的转换和联动。     

安徽省沿江地区耕地利用集约度及粮食安全相关分析

利用1989—2008年的耕地资源与粮食统计数据,运用主成分分析和回归模型预测的研究方法,分析了近20 a安徽省沿江地区耕地利用集约度、粮食安全水平以及二者的相关性。结果表明：（1）耕地利用集约度时序变化明显,为＂两升两降＂4个变化阶段,其空间差异显著,以北高南低为主要特征;（2）粮食安全指数大体处于安全状态,指数波动起伏上升,区域发展不均衡;（3）耕地利用集约度与粮食安全指数二者相关性系数较大,相关性明显。该研究结果可为安徽省沿江地区耕地资源合理利用和保障粮食安全提供理论依据。     

大渡河上游河谷与半山区耕地利用集约度及影响因素的对比分析

集约度变化是土地利用变化研究的核心问题,而目前对西部地区耕地利用集约度特征及原因解释的研究较少。该文采取参与式农村评估法（participatory rural appraisal,PRA）,以大渡河上游典型河谷与半山区为例,共调查农户357户,通过Tobit和OLS估计方法,定量对比分析了河谷与半山区耕地利用集约度及其影响因素。研究表明：河谷区和半山区在耕地利用集约度上存在显著差异。无论是资本集约度还是劳动集约度,河谷区均高于半山区。影响河谷与半山区耕地利用集约度差异的因素有承包耕地面积、人均实际耕地面积、家庭固定资产、离集镇的距离、二三产业收入、农业劳动力、年需换工数量、人情往来支出等。耕地资源禀赋和农业劳动力数量是导致集约度差异的关键因素,农业生产条件或环境和家庭收入水平对其有重要影响。     

主体功能区视角下湖北省耕地利用转型时空分异特征

明晰不同主体功能区耕地利用转型时空分异特征对耕地资源可持续管理与利用具有重要意义。该研究在基于要素诱致性替代理论阐述耕地利用转型机理的基础上,以湖北省所有区（县）为研究对象,采用社会经济、自然地理、农业生产等数据对1995—2019年间不同主体功能区耕地利用转型时空分异特征进行研究。结果表明：1）湖北省耕地功能转型随时间主要呈“V”型变化特征,各主体功能区早中期主要发生负转型,后期主要发生正转型;空间上呈现鄂西山区及武汉城市圈少数地区转型程度较为剧烈,其余地区相对平缓;生态功能区转型最为剧烈,而重点发展区转型最缓和。2）湖北省耕地空间转型随时间呈“N”型变化特征,各主体功能区随时间正负转型交错;空间上呈现江汉平原及武汉城市圈的部分地区转型较剧烈而鄂西等山区转型较弱的特征,农产品主产区转型最剧烈,重点发展区次之,生态功能区最平缓;3）湖北省耕地利用总转型随时间呈M”型变化特征,各主体功能区早中期主要发生负转型,后期主要发生正转型;空间上表现为江汉平原及武汉城市圈的部分地区转型剧烈程度强于鄂西等地区,农产品主产区强于重点发展区和生态功能区。不同主体功能区在社会经济条件、耕地资源禀赋等方面异质性明显,应采取差异化的政策设计引导耕地利用转型,服务湖北省社会经济可持续发展需要。     

多尺度下崇义县耕地质量空间分布差异特征研究

耕地质量优劣既取决于质量等别高低,又与空间分布特征密切相关。研究多层次的耕地质量内涵与空间结构性特征是加强耕地保护并合理配置土地资源的重要依据。本文以南方丘陵山地典型区域崇义县为例,运用Geoda、GS+等平台支持的空间自相关模型,探讨县级、乡镇级与村级空间尺度下耕地自然质量、利用质量与经济质量的空间相互作用和分布规律。结果表明：1）崇义县耕地质量存在显著相关性,耕地质量的Moran’s I值呈现自然质量（0.445） > 经济质量（0.406） > 利用质量（0.281）的特征;2）不同空间尺度下耕地质量具有多样的空间尺度效应,随着空间尺度缩小,自然质量差异最大、经济质量次之、利用质量差异最小,大空间尺度弱化了耕地质量的空间聚集差异特征,村级尺度下耕地质量空间聚集效应最显著;3）耕地质量正相关HH （高-高）型和LL （低-低）型多以团状或带状集中分布,负相关HL （高-低）型和LH （低-高）型无明显分布规律。研究结果揭示了耕地自然质量、利用质量与经济质量对于尺度变化的响应规律,对于各级行政主体监测保护耕地及制定精准高效的耕地质量建设方案具有一定的现实意义。     

甘肃省耕地集约利用空间分析

为分析甘肃省耕地集约利用的空间差异,以各县(区)为研究对象,首先选择耕地投入强度、耕地利用强度、耕地产出强度和耕地持续利用强度4个准则层、17个评价指标建立评价体系,运用熵值法和层次分析法综合确定各指标权重,计算出甘肃省各县(区)耕地集约利用度得分;然后,利用Arc Gis对各县(区)耕地集约利用得分进行分级;最后利用Geo Da对其进行空间自相关分析。结果表明:耕地投入强度对耕地集约利用影响最大;全省耕地集约利用整体水平较低,87个县(区)中处于集约利用较低水平的有51个;耕地集约利用水平空间差异大,嘉峪关市最高,合作市最低,嘉峪关市是合作市的45倍;耕地集约利用地域性特征明显,存在空间聚集现象,河西地区西部为耕地集约利用高值聚集区,陇中和甘南高原一带为低值聚集区。     

辽宁省耕地利用可持续集约化水平及其影响因素

  目的  耕地利用可持续集约化是缓解粮食安全问题、减轻环境压力的可行模式,为明晰粮食主产区辽宁省耕地利用的可持续集约化现状和潜力,开展水平测度及影响因素的探究。  方法  创新性地采用超效率SBM模型测度2000 ~ 2019年辽宁省耕地利用可持续集约度,并运用Tobit模型探究影响因子。  结果  ① 2000 ~ 2019年,耕地利用的可持续集约度波动特征明显,整体略有增加,耕地单产和灌溉废水量对可持续集约度的影响较大。② 规模效率相较于纯技术效率对可持续集约度的影响更显著,规模效益也一直处于递增状态,增加人力、物力等要素投入会在较长时间内对可持续集约度有显著地提升作用。③ 农村劳动力高中及以上文化水平、种植结构以及农业收入占农村常住居民人均可支配收入比例对耕地利用的可持续集约度有显著正向影响,耕地受灾率有显著负向影响。  结论  科学提升耕地单位产量、有效管控灌溉用水量对于辽宁省耕地利用可持续集约化水平的提升有明显作用,增加化肥、农药、地膜等物质投入的有效利用率、建立农业应急防护体系是助推可持续集约化的有效途径。     

河北省耕地集约利用水平与碳排放效率的相关性

为探索不同耕地集约利用水平下的碳排放效率变化规律,更好实现耕地集约利用的社会效益和生态效益,该文分别构建了耕地集约利用模型和数据包络分析模型,运用GIS（geographic information system）空间分析技术分析了河北省138个县（市）耕地集约利用度和耕地碳排放效率时空变异特征,在此基础上探索了耕地集约利用与碳排放综合效率的空间聚集差异特征。研究结果表明：河北省耕地集约利用水平呈现由平原区向山地丘陵再向坝上高原区扩展的趋势;碳排放综合效率有效区域集中分布于坝上高原与山地丘陵区,而石家庄、邢台和经济发展较好的唐山等地区碳排放综合效率较低;耕地集约利用度和碳排放综合效率空间分布上总体呈现负相关性,且随着时间推移局部聚集效应呈现不断增强的态势。     

保定市耕地集约利用时空变异分析

农用地（主要是耕地）集约利用是保障经济社会可持续发展的必要条件。以保定市22个县（市）的耕地为研究对象,建立了耕地集约利用指标体系,采用熵值法分别从土地投入强度、土地利用强度、土地产出效果、社会生态效益4个方面对耕地进行集约评价,并将评价结果分为4个等级。结果表明:保定市耕地集约利用水平总体不高,集约分值约为0.57,处于一般集约水平。从时间序列上看,1995—2010年耕地集约利用分值呈现上下小幅度波动趋势,1995年和2010年集约分值基本持平,集约程度变化不大;从空间序列上看,耕地同一级别集约范围变化不大,整个保定市呈现出东部集约程度高,西部集约度相对低的空间分布特征。研究结果可为保定市耕地集约利用水平提高以及农业的持续发展提供科学依据。     

2000-2020年漓江流域景观生态脆弱性时空分异

漓江流域是我国南方脆弱岩溶环境的重要生态安全屏障。通过景观生态脆弱性评价优化国土空间治理,可为岩溶区生态修复和脱贫攻坚成果提供科学依据。基于土地利用、遥感信息和GIS空间分析平台,应用景观指数、时空统计、空间分析、地理探测等方法,从多维时空尺度分析了漓江流域景观生态脆弱性及其时空变化规律。结果表明:(1)漓江流域以林地、耕地为主体景观,面积占全流域的90%,近20年其变率小于0.37%,扩张强度小于3.59%,流域景观格局稳定; 建设用地增长最快,扩张强度高达72.97%,动态度明显高于其他地类,城镇化进程是景观格局的主要驱动因素;(2)景观生态系统以中低级脆弱区为主,占总面积的56.53%,高危脆弱区面积占比小于10%; 形成城镇化中心低值聚集,山地区高值连片的分异格局; 近20年一级、五级脆弱区扩张强度分别为1.70%,1.36%,中高级脆弱区面积扩张强度-2.59%,流域景观生态脆弱性减弱。(3)LEV空间分异呈现人工景观低值化与自然景观高值化格局。桂林市区是低—低相邻的冷点,周边山区为高—高相邻的热点,近20年冷点、热点范围都略有扩大,景观生态脆弱性与城镇化有显著的正向空间依赖性。(4)城镇化及坡度变化对脆弱性的解释度最大,其q值分别为0.2689,0.250 8,是LEV空间分异的核心驱动,自然和人工因素共同决定了LEV时空分异。漓江流域土地利用应坚持综合治理和系统规划的原则,统筹城乡土地利用和国土空间规划,系统融合城市与乡村、自然与人工景观类型及功能。     

煤炭资源枯竭型城市鸡西市耕地集约利用评价

提高煤炭资源枯竭型城市耕地集约利用是实现煤炭城市可持续发展的前提和基础,以煤炭资源枯竭型城市鸡西市为例,在耕地集约利用相关研究的基础上,以影响城市耕地集约利用的约束条件和耕地集约利用程度为要素层,构建煤炭资源枯竭型城市鸡西市耕地集约利用评价指标体系,运用最优组合赋权法确定指标权重,对2008年鸡西市耕地集约利用进行分析,结果表明:鸡西市耕地集约利用水平具有明显的空间分异和区域性差异;今后的发展趋势是耕地的投入强度和生态环境质量应该呈上升趋势,而耕地的利用程度和产出效果则呈下降趋势。鸡西市在今后可以通过优化耕地利用结构,提高耕地集约利用思想,以科技创新发展地区特色农业系统等方式来提高耕地的集约利用水平。     

基于信息熵的耕地土壤养分与环境影响因子空间相关性研究

[目的] 探究耕地土壤养分含量空间格局及与环境因子的空间相关性,为区域耕地土壤施肥管控及农业生态环境保护等相关工作提供理论依据。[方法] 以湖北省枣阳市耕地为研究对象,选取土壤有机质、全氮、速效钾、缓效钾和有效磷5种土壤养分指标,并收集整理成土母质、土壤类型、土壤pH值、高程（DEM）、地表起伏度、坡度、植被覆盖度指数（NDVI）、平均气温、平均降水量和土地利用方式10种环境影响因子,利用普通克里金插值和信息熵原理,分析每种土壤养分的空间分布特征以及每种土壤养分空间分异特征与环境因子的相关性。[结果] 枣阳市土壤缓效钾空间异质性不明显,全域含量水平较高;其他4种养分均表现出不同程度的空间异质性。信息熵结果表明,5种土壤养分含量空间格局与成土母质、土壤类型和气候因子相关性均较强但相关程度存在差异;地形因子与全氮和有机质含量空间相关性较强,土壤pH值与土壤速效钾、缓效钾和有效磷相关性较强。[结论] 枣阳市土壤养分格局受自然因素影响较强,但相关性指数K值都较低,说明受到人为施肥与农作物消耗以及灌溉排水导致的土壤水化学反应及养分流失的影响。     

浙江省耕地利用集约度时空变化及其影响因素

以浙江省为例,利用2002-2011年浙江省及2012年各市土地利用变更数据和社会经济发展数据,从耕地投入强度、耕地产出、耕地利用程度及耕地可持续状况4个角度出发,选取12项评价因子构成耕地利用集约度评价体系,运用功效系数法对浙江省耕地利用集约状况从横向和纵向两个方面进行了综合评价,并对浙江省耕地集约利用影响因素进行了研究。结果表明,浙江省耕地利用集约度水平时序变化明显,近10 a来呈现波动性增长;耕地利用集约度区域差异性明显,呈现北高南低的态势;其中社会经济发展水平、农业发展水平及政策性因素是引起耕地利用集约度变化的主要因素。     

基于GWR模型的贵州省耕地集约利用水平时空变化特征及影响因素分析

为贯彻落实我国粮食安全战略,缓解贵州省人地矛盾,参考大量相关文献,结合贵州省实的际情况,从投入强度、利用程度、产出效益和持续状况4个方面,构建了具有14个二级指标的耕地集约水平评价模型,运用较为客观的均方差法对各指标赋予权重,分析了贵州省近16年来耕地集约度时空演变与空间分异特征,并运用GWR模型探寻其影响因子。结果表明:(1)贵州省2003—2018年耕地集约利用水平总体呈现上升趋势。(2)贵州省各市(州)耕地集约利用水平中,仅贵阳市的耕地集约水平逐渐下降,安顺市、六盘水市、黔东南州、遵义市4个地区稳步发展,其余地区略有波动。(3)通过GWR模型的分析发现,投入强度和持续状况是影响区内耕地集约利用水平的主要因素,利用程度地区分异较小,产出效益地区分异则较大。研究结果可为贵州省提升耕地集约利用水平提供科学参考。