县级粮食生产效率空间聚集格局演变分析--以河北省为例

粮食安全是区域发展的长期战略问题,在人口激增,耕地面积减少趋势得不到有效抑制的客观背景下,提高粮食生产效率成为提高粮食生产量的关键。基于DEA Malmquist模型和ESDA技术,结合地理学研究中的空间格局分析方法,测算了我国粮食重点区河北省1990—2005年138个县的粮食生产效率,重点讨论了大尺度上县级层次近15 a来粮食生产效率空间聚集格局演化特征与规律。研究结果表明,研究期内河北省县级粮食生产效率存在空间聚集分布格局,粮食生产效率区际间的差异有所减小;各项粮食生产效率指数局部空间聚集格局显著,空间聚集格局演化规律明显。该项研究成果可从方法论上为定量测算粮食生产效率和空间格局特征提供借鉴,同时丰富粮食生产与耕地保护研究内容,为科学合理确定粮食生产功能分区,制定区域粮食安全战略提供重要的参考依据。     

GIS支持下的粮食单产与光热水分布特征相关分析-以安徽省为例

根据安徽省78县市气象台站20世纪50年代中期到2000年的年平均太阳辐射量、年平均气温和年降水量以及各县市1980、1990、2002年三年平均粮食单产的样点数据，运用地统计学方法，基于GIS技术支持得到全省光温水及粮食单产空间分布的栅格化数据，在此基础上分析了全省的光温水分布及其与粮食单产的组合状况。结果表明：研究区内热量条件对粮食产量的影响最明显，降水量次之，太阳辐射的限制作用最弱；安徽省内光热资源优越地区的粮食单产偏低，应充分利用资源优势提高粮食单产。     

黄淮海地区县域粮食单产的空间溢出效应及影响因素分析

该研究运用马尔科夫链和空间马尔科夫链方法探讨了1980-2010年黄淮海地区347个县域粮食单产的溢出效应;并借助空间滞后模型揭示1995和2010年粮食单产分异的影响因素,以期为粮食生产布局优化和粮食生产提升政策制定提供依据。结果表明:1)35 a间黄淮海地区县域粮食单产转移总体呈现渐进、平滑的特征,大规模跨越的几率较低。2)似然比统计量分析表明,在1980-1995年和1995-2010年2个时段,区域背景对县域粮食单产类型转移格局的影响显著,且在1995-2010年更显著。中低产或中高产类型县域的粮食单产类型以平稳转移为主,而高产和低产类型县域在区域背景的作用下逐渐向中产类型转变。3)在空间格局演进方面,平原地带上移概率增加,而市辖区和沿海一带下移趋势明显,江苏、河南和山东3省的县域粮食单产类型趋于稳定。4)空间滞后模型计算结果表明,1995年,上一期粮食单产、农民人均纯收入、有效灌溉面积比率、产业结构对粮食单产的正向促进作用显著,分别通过1%的显著性水平检验;2010年,上一期粮食单产、农民人均纯收入和种植结构分别通过1%、1%、5%水平的显著性检验,而且上一期粮食单产和农民人均纯收均对粮食单产的正面推动作用显著。     

城市土地经济密度区域差异及其动态演变格局——基于山东半岛蓝色经济区的实证分析

[目的]揭示山东半岛蓝色经济区城市土地经济密度时空差异特征,为统筹该区域土地利用提供参考。[方法]利用变差系数、空间自相关等方法对山东半岛蓝色经济区36个县(区)在2005—2011年的城市土地经济密度时空差异特征进行研究。[结果](1)山东半岛蓝色经济区平均城市土地经济密度由5.46亿元/km2增长到9.72亿元/km2,总体呈不断上涨趋势,但城市间土地经济密度差异明显,其高值点主要集中在蓬莱市、龙口市和招远市形成的空间集聚区;(2)城市间土地经济密度的区域动态差异呈不断减小趋势,相对发展速率存在明显差异,其中龙口市最高,蓬莱市最低,且呈负向发展态势;(3)土地经济密度在整体空间分布格局上差异不断减小,局域的集聚中心由荣成市和文登市移动到蓬莱市、龙口市和招远市。[结论]山东半岛蓝色经济区城市土地经济密度空间分布不均,整体上东部城市土地经济密度明显高于西部城市。     

河北省太行山区域耕地资源空间分布特征研究

文根据遥感影像资料, 在对河北省境内太行山区域耕地资源进行解译的基础上, 应用GIS技术和空间分析方法, 对其空间分布特征从海拔高度、坡度及地形类型3个方面进行了分析研究。结果表明, 河北省太行山区域耕地的80.9%分布于海拔500 m以下, 93.7%分布于坡度15°以下, 70.3%分布于平地和U型谷地。由此可以看出, 目前河北省太行山区域耕地资源开发利用比较合理。本文对河北省太行山区域耕地资源空间分布特征的分析可为太行山区域耕地质量评估和合理利用提供科学依据和支持。     

广东省土壤侵蚀宏观区域差异分析

利用土壤侵蚀综合指数对广东省土壤侵蚀现状数据进行区域分析。结果表明,广东省土壤侵蚀区域差异显著,总体为东北强西南弱,自然侵蚀较强的区域主要分布于花岗岩山地丘陵区和沿海、珠江三角洲丘陵区,人为侵蚀主要分布在经济发展活跃的珠江三角洲地区,以深圳、珠海、东莞为中心、遍及整个珠江三角洲,呈向东部沿海、东部山区和西部沿海区域发展的趋势。     

基于ESDA的陕西省县域经济空间格局演变

基于地理信息系统（GIS）软件和探索性空间数据分析方法（ESDA）,利用陕西省2002—2011年县域人均GDP数据,对陕西省县域经济空间格局演变进行了分析。结果表明:陕西省县域经济发展呈现明显的空间集聚现象,集聚程度在10 a间得到明显加强,热点区主要分布在以志丹县和安塞县为代表的陕北地区。而经济增长空间格局呈现出由随机分布到集聚分布的演变趋势,经济增长热点区域主要分布在陕北地区,且经历了从南向北的迁移过程。虽然陕西省县域经济整体空间差异有所减小,但无论从经济发展水平和经济增长速度来说,陕西省县域经济的空间格局都呈现明显的“北强南弱”局面。最后,将陕西省县域经济空间格局演变的驱动力分为能矿资源开发、经济区位差异和区域发展政策3个方面进行了分析。     

1985-2015年黄土高原地区粮食生产空间格局变化及原因

针对黄土高原地区扩大退耕还林还草是否会引起区域粮食供给不足的问题,利用1985—2015年黄土高原地区县级单元人口、粮食产量、播种面积、单产等数据,采用分级法和空间自相关分析法研究黄土高原地区粮食生产时空分异特征,运用对数平均迪式分解法探讨不同时期粮食单产与播种面积对粮食增产的贡献率。结果表明:2015年黄土高原地区粮食总产量和人均粮食产量分别达4.45×10⁷ t和396.53 kg,分别为1985年的1.97,1.39倍;粮食生产空间分布不平衡,284个县级单元之间粮食产量相差较大,1985—2015年粮食生产空间格局呈现逐渐由南向北、由东向西的转移趋势;粮食生产主要依靠单产支撑,1985—2015年粮食增产2.19×10⁷ t,其中单产贡献率达94.25%,面积贡献率仅5.75%,但近几年单产贡献率下降应引起重视。该研究有助于提高对黄土高原地区粮食生产的认识,为区域制定粮食生产政策和生态退耕政策提供一些参考依据。     

乌江流域经济与人口空间格局演变及耦合特征

为探究乌江流域经济人口空间格局演变及耦合关系,以乌江流域为研究区,选取该流域69个区县2000—2019年的GDP和常住人口数据,运用地理集中度、ESDA-GIS和耦合指数,对流域内经济人口空间格局及其相互关系进行了定量分析。结果表明:(1)近20 a,流域常住人口从3 626.46万人减少至3 564.12万人,人均GDP年平均增长率约为15.13%;(2)县域人口和经济发展差异增大,经济发达、人口密集的县域空间分布重叠,均集中分布在流域中部—南部;(3)经济重心、人口重心远离流域几何重心向流域西南方向移动;(4)经济人口耦合指数表明,流域人口和经济发展协调性有所提高。综上,乌江流域区域发展不协调依然严峻,推动流域东北部区县发展,缩小流域东北部和中部—南部的发展差距,进一步提高人口和经济发展的协调性仍是今后需要解决的问题之一。     

中国区域粮食生产优势度的演变及分析

该文采用地区粮食优势度指数,实证了1994至2005年间中国粮食生产区域格局的演变情况。结果显示,近10年来中国粮食优势省区有集中的趋势,经济最为发达的北京、上海、天津和浙江等省（市）的粮食生产优势度下降最为严重,辽宁和吉林两省上升最大;东部地区的粮食生产优势正在逐步减弱,粮食生产重心正向中部和东北地区转移。粮食生产优势的区域变动可以从种粮收益、经营规模、农业劳动力机会成本等方面进行解释,东部地区虽然粮食收益较高,但是较小的规模、较高的劳力成本、以及经济作物的相对高收益都对粮食生产产生了负面影响。由此可见,东部地区粮食生产的逐步退出是历史必然。     

河北省2000-2017年荒漠化的时空演变及其气候驱动因子

[目的] 对河北省荒漠化进行遥感监测及驱动因子分析,为该区荒漠化防治提供可靠的理论依据和数据支持。[方法] 基于2000—2017年MODIS13A3的NDVI数据和气象数据,以荒漠化指数为评价指标,采用趋势分析、未来趋势变化分析、气候因子驱动分析的方法,分析了河北省荒漠化的时空演变及其驱动因素。[结果] ①2000—2017年河北省荒漠化呈减少趋势,减少速率为0.009/18 a,其中极显著减少（p<0.01）比重为11.13%,显著减少（p<0.05）比重为8.86%;②河北省未来荒漠化呈持续性和反持续性的比重分别为41.29%和58.71%,其中弱持续性与弱反持续性所占比例分别为37.43%,51.35%;在现有基础上,未来趋势变化以基本不变为主,持续性特征与反持续性特征所占比例分别为14.89%,19.6%;③研究区荒漠化指数与生长季气温、降水的偏相关系数较小,相关性不显著。[结论] 河北省2000—2017年荒漠化整体呈改善趋势,但具有明显的空间异质性,荒漠化区域主要集中在坝上高原地区,Hurst指数表明未来荒漠化在局部地区可能呈逆转态势;就气候因子而言,气温的升高和降雨的减少对研究区内荒漠化起到推进作用。     

江西单位耕地食物产量变化的小波分析

江西单位耕地食物产量变化小波分析表明,1949-2003年江西单位耕地食物产量变化具有25年、34年和50年的特征时问尺度和相应的周期变化特征;根据小波方差分析发现江西单位耕地食物产量变化存在25年、34年和50年的主要周期,其中以50年的周期性振荡最强.大(50年)、中(34年)、小(25年)特征时间尺度的小波系数从2000年都开始下降,说明江西近年单位耕地食物产量进入了减产期.     

滇中地区植被NDVI时空演变特征及其驱动因素

[目的]揭示滇中地区植被NDVI时空变化特征及其与气候因子、人类活动的关系,为该地区的社会经济可持续提供科学依据。[方法]以MODIS NDVI数据资料集、标准气象站点的气候数据及社会经济统计数据为素材,采用叠置分析、空间统计分析和相关分析为主要方法。[结果](1)滇中地区植被5月上旬进入生长季而10月下旬结束,2001—2010年植被NDVI呈现出上升的趋势,速率为0.03/10a,植被盖度整体朝增加的方向发展。(2)2001—2010年滇中地区植被覆盖呈增加和减少趋势的面积分别占总面积的70.24%和29.76%,减少最为突出的区域主要集中在人口聚集的城镇周围,增加的区域主要集中在高海拔地区。(3)气候影响因素中的水分类因素即平均相对湿度、最小相对湿度和降水是滇中地区植被NDVI年内变化主要的影响因素。(4)退耕还林工程极大地提升了滇中地区的植被覆盖度,而城镇化过程则使得滇中地区城镇周边的极低、低植被覆盖度区面积增加。[结论]滇中地区年内植被NDVI变化由气候因子所控制,而长期变化则受人类活动的制约。     

河南省粮食单产变化的小波分析

利用1951—2004年河南粮食单产资料和小波分析的方法探讨了气候产量的多时间尺度变化特征。得出：河南省粮食单产总体呈增加趋势,但气候单产的振荡加剧,气候单产的变化周期与河南历史旱涝的演变大体一致,存在2～4a和20a左右的周期变化特征,其中以2a的变化特征为主。     

滇东南喀斯特地区植被覆盖变化及其影响因素

利用MODIS NDVI数据资料集、标准气象站点的气候数据及社会经济统计数据,辅以叠置分析、空间统计分析和相关分析等方法,探讨了滇东南喀斯特地区植被覆盖的时空变化特征及其与气候因子、人类活动的关系。结果表明:滇东南喀斯特地区植被4月上旬进入生长季而9月中旬结束,2001—2010年植被覆盖呈现出上升的趋势,NDVI增加速率为0.03/10 a;滇东南喀斯特地区植被覆盖呈增加和减少趋势的面积分别占总面积的70.03%和29.97%,植被NDVI减少最为突出的区域主要集中在人口聚集的城镇周围及河流沿线,而增加的区域主要集中在高海拔山区;气候影响因素中的水分类因素即平均相对湿度、最小相对湿度和降水是滇东南喀斯特地区植被NDVI年内变化主要的影响因素,其影响有2个月左右的滞后期,温度类气候因子的滞后期为3个月左右,其他类型的气候因子滞后期约为2个月;滇东南喀斯特地区实施的退耕还林工程,极大地提升了植被覆盖度,而城镇化过程则使得城镇周边的极低、低植被覆盖度区面积增加。     

河北省武安市生态人口承载力动态变化及其驱动力

基于生态足迹理论,设计出了河北省武安市生态环境人口承载力评价指标体系。应用生态足迹模型对2000—2010年武安市生态环境人口承载力进行了研究,并通过SPSS软件对结果数据采用相关分析法和回归分析法,进行了可持续状态分析和驱动因素分析。研究表明,武安市2000—2007年生态足迹与生态承载力矛盾较为突出。2007年以后武安市加强转变经济增长方式,提高了对自然资源的利用率,使生态足迹和生态承载力之间的矛盾逐步缓和,开始向可持续的方向发展。该市人均化石燃料足迹强烈影响着可承载人口数量,是影响武安市生态承载人口动态变化的主要因素。     

河北省耕地利用效率空间差异及影响因素

运用数据包络分析法,对2001—2012年河北省全省及其所属11个地市耕地利用效率进行测算和分析,将11个地市的耕地利用效率划分为3个层次:高效区、较高效区和低效区,在此基础上,运用FGLS方法研究影响3个层次耕地利用效率的主要因素。结果表明:(1)近几年河北省耕地利用效率发展较快,2010年以前耕地技术效率较低主要是由规模效率低造成的;(2)河北省各地市的耕地利用效率存在着一定的差距:石家庄市、承德市、张家口市和唐山市4市的耕地利用效率常年保持在良好状态;秦皇岛市、廊坊市和保定市3市耕地利用效率较好;而沧州市、衡水市、邢台市和邯郸市4市耕地利用效率相对较低;(3)高效区耕地利用效率的主要影响因素为:单位播种面积化肥使用量、人均播种面积、耕地复种指数、农业劳动力比率、农民人均纯收入;较高效区耕地利用效率的主要影响因素为:单位播种面积化肥使用量、人均播种面积、耕地复种指数、受灾率、农民人均纯收入;低效区耕地利用效率主要影响因素为:有效灌溉率、人均播种面积、耕地复种指数、受灾率、农民人均纯收入、二三产业比重。各地市在充分考虑各自耕地利用效率影响因素的基础上,从自身实际情况出发,有针对性地制定区域差别化的农业发展政策,有方向地引导耕地效率的提高。     

河北省2010—2020年生态产品价值空间演变特征及其影响因素

[目的] 评估河北省生态产品价值(EPV),探索其空间演变背后的驱动因子,为构筑京津冀生态安全屏障,加快生态文明建设提供科学依据。[方法] 基于当量因子法核算2010,2015,2020年河北省168个县区的EPV,利用全局莫兰指数、高/低聚类指数、热点分析法分析其空间分布演变和聚类演变特征,并借助地理探测器探测其主要驱动力。[结果] ①2010-2020年河北省EPV均突破3.80×10¹¹元,整体上大幅提高,呈先平稳后急速上升的态势,到2020年突破4.20×10¹¹元;林地EPV最高,始终是所占比例最大的生态产品类型,水域次之且始终是变化量和变化率最大的类型。②2010-2015年EPV空间分布呈现出北高南低,西高东低的特征,高值集中于北部的燕山、坝上高原地区和西部的太行山地区,低值集中于东南部的河北平原地区;2015-2020年呈现出北高南低,东西高,中部低的特征。③2010-2020年空间聚类表现为显著高值集聚,冷热点分布呈现与空间分布相似的规律。④从单因子探测看,CO表面浓度、O₃浓度、年均气温是EPV空间演变的主导因子,人均GDP次之,社会因子的解释力相对最弱;从双因子交互探测看,3期中起主导作用的组合因子分别是人均GDP∩NO₂表面浓度、高程∩O₃浓度和人均GDP∩CO表面浓度,其解释度(q值)分别为0.71,0.73,0.66。[结论] 林地和水域对提高生态产品价值具有重要作用,但空间上差距较大,为使其产生更加积极变化,不仅要考虑生态单因子的强大驱动力,也应充分认识驱动力来源的复杂性和非线性。     

东北粮食主产区耕地资源变化驱动机制及其对粮食产量的影响

以东北粮食主产区巴彦县为研究区,以3S技术为手段,运用Logistic模型识别研究区耕地资源变化驱动因子,采用单因素指标法及通径分析法,探讨了单因子及复合因子对研究区粮食产量的影响。结果表明:(1)研究区耕地资源变化驱动因子主要为坡度、土壤类型、地均GDP等8个敏感性因子,且每个驱动因子对耕地资源变化的驱动机制各不相同;(2)单一驱动因子指标分级变化会引起粮食产量的改变,变化最大值为土壤有机质含量在1—2级间的改变,最小值为政策法规在2—3级间的改变;(3)复合因子对粮食产量主要表现为耕地资源变化驱动因子复合总效应每改变0.1,粮食产量的变化值约在950kg/hm2。耕地资源变化的单因子及复合因子对粮食产量均产生较大影响,粮食生产能力的提高应根据驱动因子的不同特征制定具体措施。     

陕西省植被覆盖时空演变特征及其与气候因子的关系

利用2000-2012年SPOT VGT NDVI数据,通过差值及相关分析法,对陕西省植被覆盖的时空演变进行研究,并对植被指数（NDVI）与气候因子的关系进行分析。结果表明：（1）2000-2012年,陕西省植被覆盖改善区域明显大于退化区域,植被覆盖增加区域主要分布在陕北风沙过渡区和黄土高原地区,减少区域主要分布在关中平原地区和陕南部分地区。（2）月平均NDVI与月平均降水量和气温呈极显著相关关系（P＜0.01）,相关系数分别为0.875、0.885。（3）2000-2012年,陕西全省NDVI增长速率为0.109·10a-1,说明生态恢复建设取得一定成效。（4）陕西NDVI变化具有明显的季节性,夏季和秋季NDVI增加最快,冬季增长最慢,且NDVI对降水、气温的响应存在时滞性。