粮食主产区耕地生态安全障碍诊断及调控策略

生态安全作为耕地“三位一体化”的核心保护任务,越来越得到政府、公众及学术界广泛关注,耕地生态安全评价视为关键技术及重要依据。基于PSR模型构建耕地生态安全评价指标体系,以国家粮食主产区安徽省为例,综合运用改进熵权法、TOPSIS模型、ESDA模型及障碍诊断模型,评价安徽省2000年以来,以及分市级2000年、2010年、2018年3个年份的耕地生态安全度,剖析耕地生态安全时空分异特征,进一步诊断耕地生态障碍因子及对应调控策略。结果表明：(1)安徽省耕地生态安全度具有一定波动性,总体呈现上升趋势,由2000年的0.234 1增至2018年的0.724 7,大致分为低位震荡阶段、快速增长阶段及高位爬坡阶段;(2)近20年来耕地生态安全状态进一步呈现不平衡、不均衡演变趋势,导致全省耕地生态安全空间格局差异显著,尤其是以高风险、安全两类区域分布空间集中区域发生很大改变,基本呈现皖南地区安全程度高并由皖中地区过渡至皖北地区风险程度高的空间梯度格局,耕地生态安全空间集聚情况并未显著;(3)从全省维度分析,障碍因子以建成区绿化覆盖率、污水处理率等响应准则层为主,逐渐转变至复种指数、单位耕地粮食产量、...     

2000—2020年安徽省生境质量时空演变及其影响因素

[目的] 厘清安徽省生境质量的时空演变特征及其影响因素的空间作用机制,为提高研究区生态治理能力以及可持续发展能力提供科学依据。 [方法] 借助InVEST模型分析安徽省2000—2020年生境质量的时空格局演变特征,并以网格为分析单元,利用多尺度地理加权回归(MGWR)模型分析自然、社会经济、景观格局等层面因素对生境质量的空间作用机制。 [结果] ①2000—2020年安徽省的优势景观始终为耕地,区域内的景观转变主要发生在耕地、林地与建设用地之间,其中建设用地景观要素扩张最为明显。人类活动干扰程度的增大导致安徽省景观格局朝着破碎化、复杂化趋势演变。 ②2000—2020年间安徽省生境质量均值下降0.016,整体上呈现轻微退化趋势,区域内生境质量以较差(0.2～0.4)等级为主,两期数据占比均超过40%。安徽省生境质量存在明显的空间差异特征,在空间格局上呈现着“南高北低”的态势。 ③根据MGWR模型回归结果,降雨和归一化植被指数对安徽省生境质量存在显著的正向影响,其两期回归系数的正值比例均达80%以上,并随着时间推移进一步扩大,在空间格局上皖南的回归系数整体大于皖北;人口密度与单位面积GDP对于安徽省生境质量存在明显的负面影响,两期回归系数的负值比例均达90%以上,在空间格局上皖北的回归系数整体大于皖南;最大斑块指数与均匀度指数对安徽省生境质量存在正负双向影响,随着安徽省景观格局的破碎化与复杂化发展,其回归系数的负值比例也进一步扩大。 [结论] 安徽省生境质量在空间格局上呈现一定规律,在此基础上结合影响因素分析结果制定差异化的保护政策,因地制宜治理生态环境,以提高安徽省可持续发展能力,实现人与自然和谐共生的发展目标。     

基于熵值法和灰色预测模型的耕地生态安全诊断

[目的]弥补已有耕地生态安全诊断中指标体系及评价方法的不足,分析耕地生态安全水平。[方法]在界定耕地生态安全内涵的基础上,构建了基于PSR模型的评价指标体系,采用熵值法和灰色预测模型,对四川省耕地生态安全水平进行了诊断。[结果]1999—2013年四川省耕地生态安全水平总体不断提高,耕地生态安全等级经历了"临界安全—较安全"的演变历程,但2013年"较安全"水平不高;压力指数总体上呈现下降趋势,状态指数呈现波动下降趋势,响应指数呈现上升趋势;单位耕地化肥负荷、人均耕地面积、单位耕地农药负荷、土地垦殖率、水土流失程度等是耕地生态安全等级提升的关键制约因素;2014—2018年四川省耕地生态安全水平呈现稳步上升趋势。[结论]基于PSR模型的评价指标体系能更准确地反映耕地生态安全各要素之间的关系;熵值法和灰色预测模型能有效挖掘耕地生态安全存在的问题,适合用于耕地生态安全评价。     

耕地生态安全动态评价及障碍因子诊断——以黄河下游沿黄县区为例

[目的] 对黄河流域下游耕地生态安全进行动态评价,并诊断其人为障碍因子,旨在发现人类不合理行为对下游耕地生态安全造成的危害,为黄河下游生态保护和高质量发展提供现实科学依据。[方法] 以黄河下游沿黄49县区为研究对象,基于PSR模型构建耕地生态安全评价指标体系,运用物元可拓、马尔科夫链模型等方法开展研究。[结果] ①2000—2018年黄河下游沿黄县区耕地生态安全等级整体呈上升趋势,由Ⅳ级提升到Ⅰ级,其中2010年后变化尤为明显; ②2000—2018年各县区耕地生态安全等级由不稳定向稳定过渡,在空间上呈现由东北部高,中西部低向东北—西南部高,中部低转变的特征,且空间差异持续缩小; ③人均耕地面积、人口密度、单位耕地面积化肥使用量是影响黄河下游沿黄县区耕地生态安全等级的主要人为障碍因子。[结论] 研究期内黄河下游沿黄县区耕地生态安全等级总体呈上升趋势,各县区耕地生态安全等级空间差异持续缩小,受人类活动因素影响较大。未来应从壮大新型农业经营主体、实施归雁工程、构建智慧耕地平台三方面促进黄河流域耕地生态安全等级的提高。     

科技创新对生态环境影响的空间效应

[目的]探究地理空间约束下科技创新对生态环境的影响效应,为推动生态环境保护提供理论依据和政策启示。[方法]基于安徽省16个地级市2011—2020年面板数据,利用ArcGIS,Geoda, Stata 15.1软件,采用探索性空间数据分析法、空间计量模型,在全域和局域尺度上探究科技创新对生态环境的空间关联与影响效应。[结果](1)安徽省生态环境质量和科技创新水平逐年稳步增长,生态环境呈现“皖南高,皖中居中,皖北低”的空间特征,科技创新产生以合肥和芜湖为首的领域辐射效应。(2)科技创新对生态环境的影响在皖南地区表现为负向效应,在皖中和皖北地区显示出正向的直接效应和空间溢出效应。(3)从安徽省全域上看科技创新要素对生态环境的影响程度排序为：科技创新环境>科技创新产出>科技创新投入,但不同区域具有异质性特征。[结论]开展生态环境保护需要因地制宜,确定各地区科技创新和生态环境保护的方向和重点,突出地方优势,发挥领域辐射作用。     

基于PLUS-InVEST模型的安徽省碳储量时空变化预测

[目的]分析安徽省2000年以来碳储量的时空变化及空间分布特征,为未来该区土地管理决策和生态系统碳库管理提供有效指导。[方法]以安徽省为例,基于2000,2005,2010,2015,2020年5期土地利用数据,采用PLUS模型模拟2030,2040年不同情景下土地利用格局,并运用InVEST模型定量评估不同情景下陆地生态系统碳储量的空间变化。[结果](1)2000—2020年安徽省约有8.03%土地发生了转移,耕地与建设用地之间的转化是该省土地利用变化的主要特征。(2)2000—2020年陆地生态系统碳储量总体呈下降趋势,下降了1.01×10⁸ t。空间格局上呈现“南高北低”的特征,碳密度高值区主要分布在皖南、皖西山区。(3)2020—2040年自然发展情景下碳储量下降趋势明显,耕地保护情景下降速度有所减缓,生态保护情景下碳储量明显增加,增量为3.07×10⁷ t。[结论]实施生态保护政策能够有效提高区域生态系统碳储量,增强生态系统服务功能。未来在进行土地利用管理决策时应统筹考虑生态保护和耕地保护,促进区域生态系统良性可持续发展。     

河北省耕地资源安全评价及预测

通过对河北省2005~2015年的耕地资源安全状况进行了评价,并且对未来11年的耕地资源的安全情况进行了预测分析,以此作为区域耕地资源可持续利用的依据。本文基从数量、质量、生态安全三个方面构建了耕地资源安全评价指标体系,通过熵权法计算出评价因子的权重以及运用TOPSIS模型计算耕地资源安全值,采用无偏灰色预测模型对耕地资源的安全情况进行了预测,并利用障碍度模型计算了各指标的障碍度,从而确定出主要障碍因子。结果表明:(1)2005~2015年河北省耕地资源综合安全值呈缓慢上升趋势,并且从不安全等级上升到临界安全等级;(2)预测结果表明,2016~2026年河北省耕地资源安全值虽然缓慢上升,但一直处在临界安全等级;(3)通过运用障碍度模型计算出未来11年各项指标的障碍度,得出影响河北省耕地资源安全的主要因素主要集中在农业生产以及生态环境等方面。总体来看,2005~2015年河北省的耕地资源安全状况较差,未来的耕地资源安全状况的改善还需要政府通过制定有利于农业发展的政策措施,完善农业设施的建设和土地的利用管理等。     

基于PSR模型的青铜峡市土地生态安全评价与预测

[目的]通过研究宁夏自治区青铜峡市的土地生态安全发展状况,为该市的土地生态安全及其可持续发展提供科学的参考依据。[方法]综合运用熵权法、P-S-R模型、综合指数法、地理探测器和GM(1,1)预测模型等方法对该区域土地生态安全、安全等级以及影响土地生态安全的主要因子进行评价研究,并对其未来9a的土地生态安全状况进行预测。[结果](1)青铜峡市土地生态安全综合指数在研究期间整体呈现出先下降后上升的变化趋势。2006—2009年土地生态安全指数呈现波动下降的态势,由2006年的0.446 3下降到2009年的0.419 1;2009—2016年青铜峡市土地生态安全综合评价值不断上升,由2009年的0.419上升到2016年的0.505 1,其安全等级始终保持为临界安全,研究期间青铜峡市土地生态安全整体水平不断提高和改善。(2)通过地理探测器诊断得出人口密度、农用化肥使用量、废水排放量、万元GDP能耗、工业固体废物产生量、建成区绿化覆盖率、水利、环保设施投资占GDP的比率等要素是青铜峡市土地生态安全的主要影响因素。(3)利用GM(1,1)预测模型对青铜峡市未来9a土地生态安全发展水平进行预测,结果表明2017—2025年该区域土地生态安全水平不断上升,但其安全等级不高,仍处于临界状态,有待于提高和改善。[结论]研究期间青铜峡市土地生态安全波动变化明显,但总体上呈上升趋势,土地生态安全得到明显提升和改善。     

生态脆弱区土地生态安全动态评价——以河北省张家口市为例

[目的]通过研究河北省张家口市土地生态安全的演变趋势及时空差异特征,旨在为张家口市土地资源管理及可持续利用提供科学依据。[方法]从土地自然基础状况、土地利用状况、土地污染、退化状况、土地景观格局状况、土地生态建设状况及土地社会经济状况6个方面构建张家口市土地生态安全评价指标体系,运用综合指数法对张家口市2000和2010年土地生态安全状况进行动态评价,分析其土地生态安全动态变化趋势及其空间异质性特征。[结果]2000—2010年张家口市多数区县的土地生态安全评价综合指数呈增长趋势,且土地生态安全状况多处于安全、较安全及敏感态,土地生态安全状况处于风险态和恶劣态的区县主要集中在中部市区及其周边地区。[结论]近10a来,张家口市土地生态安全状况总体变好,这与退耕还林还草工程及其他生态建设工程的实施具有密切关系。     

黄河源区2005-2020年生态用地格局变化与分异趋势

[目的] 探讨黄河源区2005-2020年生态用地格局变化与分异趋势，为识别黄河源区的生态保护关键区域，促进源区的生态环境可持续发展，优化源区生态安全格局，实现国家生态保护战略目标提供理论依据。[方法] 基于黄河源区2005，2010，2015和2020年4期土地利用数据，运用空间动态度模型、转移矩阵模型、生态状况指数模型等方法，分析近16 a黄河源区不同生态用地数量、结构在时间和空间上的分布特征及生态状况的变化。 [结果] ①黄河源区不同生态用地类型数量及空间分布差异明显。基础性生态用地(89.06%)比例最大，辅助性生态用地(1.00%)比例最少，基础性生态用地分布广泛，敏感性生态用地主要分布在东、西部，辅助性生态用地主要集中在北部地区。 ②生态用地之间的转化呈明显的分异趋势。东、西部地区以生态用地的内部转化为主，北部生态用地与非生态用地的相互转化较多，源区整体生态用地功能向提高的趋势发展。 ③黄河源区生态状况指数从时间角度来看，在2005-2015年趋于平稳，在2015-2020年呈断崖式上升；从空间角度来看，源区西部、北部呈现逐年上升，东部呈现逐年下降，但全域依旧为逐年上升趋势。 [结论] 总的来说，黄河源区生态用地空间分散，非生态用地空间集中，16 a来源区生态质量向好的趋势发展。     

Agricultural sustainability in Turkey: integrating food,environmental and energy securities

Agricultural production in Turkey is not sustainable due to degradation and loss of croplands, rapid population growth, and inequitable economic growth (poverty and overconsumption). Degrading land uses and management practices disturb the life‐supporting biogeochemical cycles within croplands and between croplands and natural ecosystems by increasing emissions of greenhouse gases (GHGs: CO₂, CH₄, N₂O, CFCs, and tropospheric O₃), pollution of water, soil and air, loss of soil organic matter and biodiversity, erosion, salinization and desertification. Sustainability‐oriented management practices in croplands include maintenance of soil organic matter by conservation tillage and residue management, windbreaks, selection of crops ecologically adapted to local climate regimes, efficient crop rotation, enhancement of agrobiodiversity (e.g. intercropping and agroforestry), and adoption of proper drainage techniques. Implementation of these preventive and mitigative measures necessitates internalization of ecological principles into agricultural policy and management processes. This study explores the opportunities and limitations of agricultural sustainability in Turkey in a holistic manner. A multiple linear regression (MLR) model was developed to relate CO₂ emissions to energy intensity (energy use/gross domestic product), affluence (gross domestic product/population) and population growth. Our MLR model with a high R² of 97 per cent revealed that stabilization of human population growth, and increasing energy efficiency in economic growth are essential to decreasing GHG emissions and enhancing environmental quality. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于信息安全的人员安全管理现状及策略——以高职院校图书馆为例

文章主要从信息安全问题在人员安全管理上的角度分析当前广东高职院校图书馆人员安全管理的现状,并提出了相关的策略以解决人员安全管理上的问题。     

探析体育教学中的安全问题

体育教学中时常会发生安全事故,通过对产生安全事故原因的分析,从社会、教育行政主管部门、学校和学生四个层面上提出了体育教学中安全事故的应对策略,以及教师预防安全事故发生的措施。     

水安全与粮食安全

水安全是粮食安全的基础,实现农业水资源的高效利用是保障水安全和粮食安全的根本途径。本文阐述了水安全与粮食安全的概念;分析了全球及我国水安全与粮食安全现状和未来形势;辨析了粮食安全的水资源保障战略的构成要素及我国节水农业的发展重点;并就粮食生产的水资源高效利用、水资源高效配置与调控、农业水资源消耗的生态环境效应以及应对旱涝极端气候等进行了讨论,进而对主要科学问题进行了归纳,包括作物理想耗水与多过程协同调控机制、强人类活动下灌区多尺度水循环与伴生过程、粮食生产-水资源-生态过程的互馈机制以及农业旱涝致灾机理与预警机制。     

高校校园网安全影响因素分析及其防范对策

校园网在高校的教学、科研、管理中扮演着越来越重要的角色,随着校园网的发展壮大,各种安全问题也日显突出。在对安全现状分析的基础上,结合安徽科技学院网络安全建设与管理的实际,提出了以安全设施为支撑、安全技术为手段、安全管理为保障,并强调通过安全培训加强所有用户的安全意识,从而构建网络安全防范体系。     

中国应抓住气候变化的战略机遇期

气候变化是世界关注的热点问题,中国是世界人口和农业大国,如何科学应对气候变化,趋利避害,把握重要机遇期,是关系中国复兴的重大课题。本文从地质时期气候变化、历史时期气候变化和近代气候变化3个方面,分析说明了气候变化取决于自然和人类活动状况,气候变化有冷暖交替周期,目前处于第四纪冰期的小暖期,进一步提出了要从太阳系、大气圈、岩石圈、水圈和生物圈不同层次的相互影响,来研究气候变化的思路。根据中国经济社会和农业发展与气候变化历史过程对比分析,中国粮食连续九连增,特别是东北粮食基地生产能力的快速提高,明显受益于气候变暖。提出了中国应抓住气候变化中的战略机遇期。目前我国粮食供需总体上仍处于紧平衡状态,"靠天吃饭"还没有根本改变,我国粮食呈北粮南运,北方又是干旱缺水和受气候变化影响敏感的地区,建议国家有关部门立项开展我国北方气候变化与水资源安全和粮食安全研究,以为保障我国粮食安全提供理论依据和技术支撑。     

中国粮食和水资源安全协同战略

我国粮食总产"九连增", 但粮食进口量也在增加, 北粮南运规模也在增大, 中国粮食安全处于紧平衡状态。本文针对我国大豆进口和高油高蛋白质食品过量消费的问题, 提出了中国粮食产业和消费结构协同战略。针对我国粮食生产能力和粮食供给量的发展趋势, 提出在重视中国农业走出去, 在国外建立粮食生产和供给基地的同时, 更要立足和加快国内后备耕地的开发, 挖掘我国粮食生产潜力。针对中国水资源南北分布不平衡和近年来干旱洪涝灾害频发, 提出中国粮食安全要建立在水资源安全的基础上。针对我国粮食主产区即长江中下游平原、华北平原、东北平原和西北地区4大粮仓的存在问题和发展潜力, 提出了相应的水资源安全和粮食安全的协同战略。强调水资源安全是粮食安全的基础, 在耕地面积日趋减少, 靠增加单位面积产量保障中国粮食总产的情况下, 只有进一步加强中国水利建设和提高水资源利用效率, 加快南水北调工程, 才能实现与北粮南运的协同, 特别是加快西线调水工程, 开发西部粮仓, 中国粮食新增潜力还可能有很大的提高。     

Role of India's Anganwadi Center in Securing Food and Nutrition for Mothers and Children

India's 2013 National Food Security Act identifies Anganwadi centers (the courtyard shelter) as responsible for ensuring the food and nutrition for mothers and children. This article proposes four essential reforms that must take place to revitalize the languishing Anganwadi system: (a) strengthen implementation of the Integrated Child and Development Services (ICDS) through greater outreach and education; (b) boost incentives for Anganwadi workers and Anganwadi health workers; (c) bring together different government stakeholders to provide the integrative framework needed; and (d) improve monitoring and evaluation of Anganwadis so as to better gauge not just performance of workers, but also health and nutrition outcomes among women and children.     

中国土地资源安全评价研究进展及展望

土地资源作为国民经济发展的载体,其安全关乎粮食安全、社会安全、生态安全。对区域土地资源进行安全评价研究,既有利于落实国家土地保护政策,也可为区域生态友好型土地利用模式提供现实参考。近些年来,在土地资源安全理论研究、耕地与粮食安全研究、基于承载力的土地资源安全研究、土地生态安全评价等研究领域均取得显著进展。论文着重分析土地资源安全研究的新进展,对近年来我国土地资源安全研究最新成果及其在国民经济与社会发展中的应用、成效和前景进行评析,对我国土地资源安全研究的发展趋势进行展望,并提出了新时期土地资源安全研究的主要方向和重点领域。     

Climate variability and crop production in Tanzania

Improved understanding of the influence of climate on agricultural production is needed to cope with expected changes in temperature and precipitation, and an increasing number of undernourished people in food insecure regions. Many studies have shown the importance of seasonal climatic means in explaining crop yields. However, climate variability is expected to increase in some regions and have significant consequences on food production beyond the impacts of changes in climatic means. Here, we examined the relationship between seasonal climate and crop yields in Tanzania, focusing on maize, sorghum and rice. The impacts of both seasonal means and variability on yields were measured at the subnational scale using various statistical methods and climate data. The results indicate that both intra- and interseasonal changes in temperature and precipitation influence cereal yields in Tanzania. Seasonal temperature increases have the most important impact on yields. This study shows that in Tanzania, by 2050, projected seasonal temperature increases by 2 °C reduce average maize, sorghum, and rice yields by 13%, 8.8%, and 7.6% respectively. Potential changes in seasonal total precipitation as well as intra-seasonal temperature and precipitation variability may also impact crop yields by 2050, albeit to a lesser extent. A 20% increase in intra-seasonal precipitation variability reduces agricultural yields by 4.2%, 7.2%, and 7.6% respectively for maize, sorghum, and rice. Using our preferred model, we show that we underestimate the climatic impacts by 2050 on crop yields in Tanzania by 3.6%, 8.9%, and 28.6% for maize, sorghum and rice respectively if we focus only on climatic means and ignore climate variability. This study highlights that, in addition to shifts in growing season means, changes in intra-seasonal variability of weather may be important for future yields in Tanzania. Additionally, we argue for a need to invest in improving the climate records in these regions to enhance our understanding of these relationships.