珠江三角洲耕地粮食生产能力核算与分析

基于广东省农用地分等调查核算成果,建立了珠江三角洲地区农用地分等单元标准粮理论单产与自然等指数、标准粮可实现单产与利用等指数的函数关系,测算该地区粮食理论生产能力和单产、可实现生产能力和单产以及实际生产能力和单产,摸清珠三角不同区域耕地产能总量及其空间分布状况。结果表明,珠三角耕地理论产能的利用潜力平均为4498．83kg／hm^2,东莞市最高,深圳市最低;可实现产能的利用潜力平均为4575．76kg／hm^2,深圳市最高,广州市最低。     

基于GIS-ESDA的四川省耕地产能分异特征及耕地单产主导因子分析

在农用地分等成果的基础上,对四川省耕地产能进行核算,并采用GIS-ESDA技术分析了四川省耕地产能的分异特征,探讨气温、降水、地形、土壤、化肥使用量等指标对耕地单产的影响。结果表明:(1)四川省不同区域耕地产能数量差异大,表现为盆地丘陵低山区成都平原区盆周山地区川西南山地区川西北高原山地区。(2)从分布特征看,耕地产能整体呈东高西低分布,理论产能和可实现产能分异特征基本一致,实际产能东西部分异特征差异明显,西部川西北高原山地区大体位于一个等级区间,东部盆地丘陵低山区和成都平原区呈环状分布。(3)耕地理论产能、可实现产能和实际产能的空间正相关性比较明显,但集聚效应较低,L-L聚集区呈现较强的一致性,H-H聚集区和L-H聚集区呈现较大差异。(4)不同指标区影响耕地单产的因子不同,降水、土壤有机质、地形坡度、气温等是四川省耕地产能提升的主导因子。     

贵州省农用地(耕地)的产能核算与分析

为摸清贵州省不同区域农用地产能总量及其空间分布状况,提高贵州省不同区域农用地综合生产能力,根据贵州省农用地(耕地)产能核算的技术路线和方法,从农用地的理论产能、可实现产能和实际产能3个方面对贵州省农用地综合生产能力进行了研究。结果表明:贵州省农用地可实现单产为理论单产的66.18%,实际单产为可实现单产的47.49%;贵州省农用地理论产能利用强度平均为66.18%,可实现产能的利用强度平均为47.49%;农用地理论产能的利用潜力平均为3335.66kg/hm2,可实现产能的利用潜力平均为3428.2kg/hm2,大部分县(市、区)的可实现利用潜力为2000~5000kg/hm2;贵州省农用地理论产能利用潜力较大的地区有黔西南州、六盘水市和毕节地区;农用地可实现产能利用潜力较大的地区有铜仁地区、黔东南州、黔南州、遵义市、贵阳市和安顺市。     

基于产能的福建省耕地资源人口承载力研究

结合实地考察,在产能核算的基础上,建立了以温饱型、小康型、富裕型3种消费水平为标准的耕地资源人口承载力测算方法,并依此方法,科学地测算了福建省2010年、2020年耕地理论、可实现、实际人口承载潜力。结果表明,2010年福建省耕地理论产能可满足该省温饱型、小康型、富裕型粮食消费需求,但可实现、实际产能却均未能达到富裕型人口粮食消费需求;2020年福建省耕地理论人口承载力尚具有一定潜力,但可实现、实际人口承载力均已超载。     

基于产能的福建省耕地资源人口承载力研究

结合实地考察,在产能核算的基础上,建立了以温饱型、小康型、富裕型3种消费水平为标准的耕地资源人口承载力测算方法,并依此方法,科学地测算了福建省2010年、2020年耕地理论、可实现、实际人口承载潜力。结果表明,2010年福建省耕地理论产能可满足该省温饱型、小康型、富裕型粮食消费需求,但可实现、实际产能却均未能达到富裕型人口粮食消费需求;2020年福建省耕地理论人口承载力尚具有一定潜力,但可实现、实际人口承载力均已超载。     

南和县域耕地集约利用评价及障碍因素分析研究

为探究耕地利用中的主要障碍限制因素,实现耕地的集约高效利用,以河北省南和县为例,基于2003年、2008年及2013年耕地利用数据,从耕地投入强度、利用程度、利用效率以及持续状况4个方面构建评价指标体系,应用变异系数法确定指标权重,采用加权和法对耕地集约利用情况及变化进行评价,在此基础上,采用协调度指数和障碍度指数对南和县耕地集约利用各因子的协调程度及对耕地集约利用的障碍程度进行了评价和时空特征分析。结果表明:2003—2013年,南和县各乡镇的集约水平有所提高,集约利用等级逐渐由低级向高级转化;集约利用等级相同的乡镇呈现出集聚连片分布和数量逐年扩大的特征;南和县及其各乡镇的因素层因子间的协调度逐步增加;各乡镇的最大限制因子是投入强度,最小限制因子是持续状况。这为南和县耕地资源可持续利用提供理论支撑和技术支持。     

河北省南和县耕地集约利用评价及障碍度诊断

为探究耕地利用中的主要障碍限制因素,实现耕地的集约高效利用,以有着"畿南粮仓"之称的河北省南和县为例,从耕地投入强度、利用程度、利用效率、持续状况4个方面构建评价指标体系,应用变异系数法确定指标的权重。在此基础上通过构建的评价模型定量计算南和县及各乡镇耕地集约利用分值,并进行时空特征分析以及障碍因素分析。主要研究结论如下:(1)2003—2013年,南和县各乡镇的集约水平在提高,集约利用等级逐渐由低等级向高等级转化;集约利用等级相同的乡镇呈现集聚连片分布和数量逐年扩大的特征;(2)2003—2013年,南和县及各乡镇因素层因子间的协调度在增加;(3)2003、2008、2013年,因素层障碍因子中,投入强度和持续状况分别是全县最大和最小的限制因子,其他2项因素排名中等、差别不大;各乡镇的排序和全县的整体情况基本一致;2013年,持续状况是和阳镇最大的因素层限制因子。指标层因子中,南和县以及各乡镇排名前6位的限制因子不尽相同,绝大多数属于投入强度指标;2013年,除投入强度指标外,人均耕地、粮食安全系数、垦殖系数、复种指数也是某些乡镇耕地集约的限制因子。     

永昌县农用地产能及其潜力研究

依据《农用地分等定级规程》、《农用地产能核算规程》等建立农用地产能核算方法体系，对永昌县农用地产能和利用潜力进行了研究。结果表明，永昌县农用地的实际产能、可实现产能、理论产能分别为47.113 323万t、59.553 829万t、65.317 829万t，可实现强度占理论强度的91.60%，利用潜力较大；可实现潜力、理论潜力分别占实际单产的21.19%和12.59%。     

基于试验数据的河南省小麦可实现潜力研究

在河南省测土配方施肥试验数据基础上,采用GIS空间插值分析、区域统计、相关分析和逐步回归分析等方法,分析了河南省小麦可实现潜力的空间分布、影响因素与驱动力。结果表明,河南省小麦可实现潜力空间上大体呈现西高东低的趋势;显著相关的因子主要有地下水埋深、地下水涌水量、单位播种面积机井数、可灌溉比例;小麦可实现潜力逐步回归模型中,地下水埋深是唯一引入的驱动因子,说明利用好水资源是进一步挖潜河南小麦生产能力的关键。     

基于MaxEnt模型提取撂荒耕地——以四川省武胜县为例

在乡镇尺度厘清商品粮生产基地的撂荒耕地问题,对耕地保护和粮食安全具有重要意义。基于国产GF-1号遥感影像,耦合撂荒耕地的影响因子及影像波谱信息,以撂荒耕地问题较为突出的四川省武胜县为案例区域,探索应用MaxEnt模型提取常年性、季节性撂荒耕地信息的潜力,揭示撂荒耕地时空分异规律及其影响因素。结果表明,MaxEnt模型识别撂荒耕地的受试者工作特征曲线下面积（AUC）值均大于0.9,混淆矩阵总精度大于80%,季节性撂荒耕地面积与统计年鉴的相对误差不超过10%。受高程影响,常年性撂荒耕地主要集中分布于海拔超过300 m的丘陵山区,少数零星分散于嘉陵江两岸地势低缓的地区;季节性撂荒耕地各镇均普遍分布,局部呈片状分布特征。在2015—2018年研究时段内,常年性、季节性撂荒耕地面积和撂荒耕地总面积均保持平稳态势。研究认为,MaxEnt模型在提取撂荒耕地信息方面具有较大的应用潜力和优势;常年性与季节性撂荒耕地具有不同的空间分异特征,前者归因于海拔、交通及灌溉条件,后者归因于海拔、耕作半径和灌溉条件。研究丰富了基于遥感影像提取撂荒耕地信息的方法,增强了撂荒耕地时空分异特征与归因的认知,为乡村耕地合理利用与管理的实践提供理论支撑。     

常州市钟楼区耕地产能空间分布与影响因素分析

耕地产能评价对于耕地资源保护及质量提升具有重要的现实意义。通过构建耕地产能评价体系,运用空间自相关及主成分回归分析法对常州市钟楼区的耕地产能进行空间分布及影响因素分析。结果表明：基于气候、自然因素和技术水平综合指标的耕地产能评价体系具有适用性和可操作性;钟楼区耕地产能等别分为6等和7等,其中6等地占比达到97.55%,等别空间分布呈现出城区内部街道低、外围地区较高的格局;耕地产能整体空间集聚性显著,各街道（乡镇）均表现出较强的空间正相关性,正相关类型（HH型和LL型）多呈现组团式,负相关类型（LH型和HL型）则分布零散;耕地自然质量和技术水平是影响钟楼区耕地产能空间分布的主要驱动因素,其中,耕作层厚度、有机质含量、障碍层距地表深度和土壤养分元素为主导因素,pH值、灌溉保证程度和排水条件为次要因素。因此,应从增强耕地自然质量、提高耕地技术水平等方面制定提高耕地产能的针对性措施。     

基于农用地分等成果的陕西省三原县耕地粮食生产潜力核算

为了明确陕西省粮食大县三原县的耕地粮食生产潜力,在农用地分等成果的基础上,对三原县耕地生产潜力和土地利用强度进行了研究。结果表明,南部泾渭冲积平原区的耕地自然生产潜力、利用生产潜力、可实现生产潜力以及实际单产都大于北部黄土台塬区和西北低山残塬沟壑区;理论利用强度总体相差不大,南部平原区的乡镇总体较高,西北部沟壑区最小。可实现利用强度与理论利用强度区域差异相反,西北部总体较高,南部总体较小。实际利用强度差别较小,而且没有明显的分异规律,其中7个乡(镇)的实际利用强度在0.5左右,说明这些乡镇的实际利用强度还有50%待提高的空间。理论增产潜力、利用增产潜力均以南部泾渭冲积平原区的9个乡(镇)较大,西北沟壑区的嵯峨乡较小。实际增产潜力在各乡镇没有明显的差异,同时较为均衡、适中。未来三原县的粮食增产潜力主要在南部泾渭冲积平原区。     

基于农用地分等的重庆市耕地产能核算的宏观检验研究

为验证耕地产能核算结果的科学合理性,进一步完善现行的《农用地产能核算技术规范》,依据县域内平均海拔数据和粮食产量数据,采用文献资料法、比较分析法,回归分析法,在对重庆市农用地分等以及耕地产能核算结果进行分析的基础上,对重庆市耕地产能核算结果进行宏观检验分析与评价。结果表明,域粮食总产——理论、可实现、实际产能模型有着显著的线性回归关系;从回归系数来看,实际产能与粮食产量更接近,其次是可实现产能,最后是理论产量;县域平均海拔与平均海拔——理论、可实现、实际单产3个层次单产之间有显著的线性回归关系,其中,理论单产、可实现单产、实际单产都受海拔因素影响,3个层次单产符合实际。     

黑龙江省春玉米产量潜力及产量差的时空分布特征

【目的】研究黑龙江省春玉米不同水平产量潜力及各级产量潜力之间产量差的时空分布特征,分析研究区域制约春玉米生产的限制因素。【方法】以黑龙江省春玉米种植区为研究区域,利用当地气候资料、作物生育期、栽培管理措施和土壤资料,使用区域尺度验证后的农业生产系统模型（APSIM）,分析研究区域春玉米1981-2010年不同水平产量潜力,明确春玉米产量潜力及各级产量差的时空分布特征。【结果】研究区域内春玉米产量潜力与玉米生长季内日照时数分布趋势一致,西部高于东部,产量潜力年际变化趋势有增有减;春玉米雨养产量分布特征与生长季降水量分布特征相似,表现为中部高于东西部的趋势,降水量愈少的地区,雨养产量低且稳产性愈差;最近30年研究区域82%的站点雨养产量呈下降趋势,雨养产量的不稳定性远高于产量潜力的不稳定性,气候土壤生产力区域特征为西部齐齐哈尔和绥化地区最低。近30年因降水变化造成的产量差呈增加趋势,表明生长季干旱发生风险加大。【结论】降水是制约黑龙江省西部玉米产量的主要因素,可通过灌溉提高产量;中部伊春地区、通河地区和牡丹江地区,水分不是限制春玉米产量的因素,提高产量的途径是改良土壤条件及优化栽培管理措施;在雨养条件下,东部的三江平原通过改良土壤物理性状,可提高产量16%-22%。     

基于限制因素的耕地质量提升潜力研究——以阳泉市郊区为例

耕地是农业的核心资源,是保障国家粮食产量的重要要素。因此,探究影响耕地质量影响因素,针对性地改善土地质量是保障国家后备粮食产量的重要途径。基于2016年耕地质量等别更新成果,以阳泉市郊区为研究区,结合国家农用地等别分等规程以及阳泉市郊区实际情况,综合考虑对耕地质量有较大影响的土地利用条件、地形条件、灌溉条件以及土壤条件,通过构建耕地质量等别提升潜力指数模型,反映出限制因素的制约程度与提等潜力,从而得出不同等别地块的耕地限制类型,依据地块限制类型针对性地提出相应的改善建议。结果表明,阳泉市郊区共有23种限制因素的组合形式,其中,9等耕地以灌溉限制—地形坡度限制为主,10等耕地以灌溉限制为主,11等耕地以地形坡度—土层限制为主,12等耕地是以土层限制因素为影响耕地质量的主导因素。     

2000—2015年山东省耕地产能的时空格局

为探索实时监测耕地产能和估算耕地粮食产量的可靠手段,对山东省省级尺度的耕地产能进行估算,并分析其耕地NPP(Net Primary Productivity)和产能的时空分布特征和动态变化状况,采用MODIS遥感数据、土地利用数据和其他非遥感数据驱动VPM模型模拟出山东省耕地NPP,通过耕地NPP与耕地作物单产之间的线性关系,利用线性回归模型拟合两者之间的数量关系,实现耕地NPP到耕地产能的转换,并评价2000—2015年山东省耕地产能的时空分布和动态变化特征。主要结论如下:1)2000—2015年山东省耕地NPP均值和总量均呈波动上升趋势,其中黄淮平原南阳盆地两熟区耕地生产力均值在4个农业区划中最高,菏泽、聊城、德州和济宁市的耕地NPP均值在17个地级市中属较高水平。2)利用VPM模型计算2000—2015年山东省耕地总体产能,结果表明总产能呈上升趋势,耕地产能>14 000 kg/hm²的耕地明显增多,<12 000 kg/hm²的耕地面积逐渐减少,鲁西南平原、鲁西北平原、潍坊东部、青岛中部地区的耕地产能较高,山东半岛丘陵区、鲁中南山地区的耕地产能次之,黄河三角洲周围的沿海地区耕地产能最低。     

辽宁省农用地产能核算研究

选取辽宁省3个因素指标区为研究区域,通过外业调查返回样本数据,分别建立指定作物理论单产和可实现单产样本的函数模型,从农用地理论产能、可实现产能和实际产能3方面计算辽宁省的农用地综合生产能力,并对其进行利用强度和潜力分析。结果表明,按照辽宁省各指标区农用地理论产能水平,可以将中部平原区划分为高产区,辽西低山丘陵区为中产区,辽东山地丘陵区为低产区;辽宁省各指标区农用地利用强度和潜力分布趋势一致,其规律为辽宁中部平原区辽西低山丘陵区辽东山地丘陵区,这种明显的空间分异,与该地区的自然地理条件及综合产能水平密切相关;针对不同耕作区域不同的利用潜力水平,应采取不同的管理模式和生产经营理念,因地制宜,从而提高全省的综合生产能力。     

富阳市粮食生产能力及其提升潜力研究

粮食生产能力是粮食生产增长和可持续发展的关键。本文在耕地质量分级的基础上,按照耕地分布和粮食生产现状,对浙江省富阳市粮食生产能力进行评价,并通过抽样调查分等单元的可实现生产力,依据耕地质量的地力指数建立可实现产能的核算模型,对区域粮食的生产能力和可实现的增长潜力进行分析。结果显示,富阳市粮食生产潜力38 778 t,可实现潜力为2595%。粮食作物复种指数极大地影响产能提升,若能确保2005年以来的最高生产水平,富阳市可提升粮食产量26 33253 t,提升1718%。此外,加大旱粮品种开发和生产技术改进,对提高富阳市粮食生产潜力意义重大。     

基于农用地分等成果的耕地质量提升潜力及整治分区

【目的】 根据农用地分等成果,开展耕地质量提升潜力测算和整治分区研究,探索提升耕地质量建设效益的有效途径。【方法】 文章以河北省唐山市四区为研究区,基于2017年农用地分等成果数据,构建国家自然质量等与利用等别可提升潜力模型,而后进行可实现潜力分析与整治分区。【结果】 研究区内国家自然等和利用等的现实等别较低,提升潜力较大;通过将表层土壤质地、灌溉保证率、土壤有机质含量、排水条件、盐渍化程度和剖面构型等6项分等因素提升至理论最高值,国家自然质量等别提高的总面积为80 330.04 hm²。其中,国家自然质量等别提高4等的总面积为3 371.04 hm²,全部集中在古冶区;提高1～3等的总面积为76 959.00 hm²,集中在丰南区和丰润区。通过将表层土壤质地等6项分等因素提升至理论最高值,国家利用等别提高的总面积为84 361.18 hm²。依据排列组合原理和国家利用等别可实现潜力提升区叠加分析,研究区内耕地质量限制组合因素为灌溉保证率＋土壤有机质型、剖面构型＋表层土壤质地型、剖面构型＋灌溉保证率型、盐渍化程度＋排水条件型、灌溉保证率型。【结论】 可为高标准农田建设项目选址布局提供技术支撑。     

基于GIS的耕地整治适宜性评价——以平顶山市为例

以河南省平顶山市为例,行政村为评价单元,从土壤、地貌、气候、社会条件4个方面构建了耕地整治适宜性评价指标体系,采用综合指数法和Arc GIS的空间分析功能开展耕地整治适宜性评价并划分适宜性等级,并对其影响因子进行分析,以期为研究区耕地整治和合理利用提供理论依据。结果表明,高度适宜耕地占耕地总面积的5.14%,分布在鲁山县的中心城区、中部及西部乡镇,石龙区南部;中度适宜耕地占34.24%,主要分布在鲁山县东部及背孜乡(除中南部),宝丰县除观音堂乡南部与东部、前营乡外的其余乡镇,叶县西部,新华区,湛河区、石龙区北部,汝州市寄料镇西部、小屯镇东部等;临界适宜耕地比例为44.15%,主要分布在叶县(除西部),卫东区,郏县,汝州市南部、临汝镇西部、温泉镇除东北部、杨楼乡西部等乡镇;低度适宜耕地占16.47%,主要分布在舞钢市,汝州市的王寨乡北部、杨楼乡东部、温泉镇东北部、临汝镇(除西部)与汝州市的北部等乡镇。年均降水量和生长季降水量为各适宜等级的影响因子,此外,人均GDP为高度适宜等级的影响因子,有效土层厚度为高度适宜、临界适宜和低度适宜等级的影响因子。