气候情景下典型开垦与退耕区耕地动态变化的定量模拟

全球气候变化是当前关注的热点问题,研究气候情景下中国典型开垦与退耕区耕地动态变化对保障中国粮食安全具有重要意义。该研究以东北地区作为典型区,基于设计的土地利用规划情景和RCPs（representative concentration pathways）气候情景,采用土地利用变化动态（DLS,dynamics of land system）模型模拟了在规划情景和RCPs气候情景下开垦与退耕区2010－2030年耕地的空间分布格局,分析不同耕地类型未来的变化趋势。研究结果表明：规划情景下水田呈持续减少的态势,而旱田在2000－2010年有小幅增长的态势,而后出现大面积减少;AIM（Asia-Pacific integrated model）气候模式情景下旱田增长趋势也较明显,水田则保持小幅减少的态势;MESSAGE（model for energy supply strategy alternatives and their general environmental impact）气候模式情景下,耕地面积呈减少的态势。从不同用地类型之间的转移分析得出,该区域开垦与退耕相逆的现象在未来情景下仍会延续,但是发生的频率却随时间的推移逐渐降低。该研究为开垦与退耕区应对气候变化,合理进行农业规划和耕地保护提供参考。     

干旱区耕地景观格局碎化特征及社会经济驱动因素分析

为探讨干旱区耕地碎化特征与驱动机制,基于特克斯县1990年、1998年、2000年、2003年、2006年、2011年的遥感影像,利用遥感与GIS技术,分析了研究区20a来耕地景观格局变化特征。并运用偏最小二乘回归模型探讨了耕地景观格局指数变化的驱动因素。结果表明:1990—2011年,研究区斑块碎化程度在逐步增大,斑块密度呈现增加的趋势;平均最近邻体距离与面积加权平均分维数在2000年前后均呈现出先减小后增大的特点,且两者的变化率在1998—2000年和2006—2011年均为正值,在其他阶段则均为负值,而斑块密度变化率的趋势则与之相反。回归模型结果显示,影响耕地碎化的主要因素包括总人口、农业机械总动力、粮食作物产量、油料作物产量等,但在三个模型中,各影响因子作用力大小存在一定差异。人口的增长与城镇化水平的提高,使大量耕地改造为建设用地,从而导致了耕地的碎化。而农业机械化水平的提高促进了耕地的集约化,在一定程度上减小了耕地斑块的孤立程度。     

农牧交错区农户耕地流转及其影响因素分析

耕地承包经营权流转因涉及到农业现代化和国家粮食安全,已经成为研究的热点问题。文章以内蒙古太仆寺旗为例,利用二元logistic模型分析农牧交错区农户间的差异对的耕地流转的影响。研究表明：太仆寺旗近一半的农户存在耕地转入或耕地转出行为;务农劳动力数、农业机械、种植业收入占比和畜牧业收入占比对农户转入耕地有显著正面影响,而对转出耕地的影响为负;由于机械替代劳动力,外出务工劳动力数较多的农户反而扩大经营规模的能力越强;户主年龄较大的农户不愿意再扩大耕地经营规模,但由于对土地的依赖性较强,也不愿意把自家土地转出;户主文化程度和劳均耕地面积对耕地流转没有显著影响。对农用机械实施补贴政策,会促进耕地向有扩大经营意愿和有明显优势的农户流转。     

河南省耕地流转价格空间分异及形成机制分析

为探究耕地流转价格的空间结构及其形成机制,该文以河南省耕地流转租金为研究对象,综合运用空间关联分析研究了耕地流转租金的空间集聚状况和空间布局,并通过建立指标体系,采用相关分析和空间计量模型去揭示耕地流转租金空间格局的形成机制。研究结果表明,在全局趋势上,河南省耕地流转租金在东西方向呈现明显的倒“U”型,在南北方向上总体呈北高南低的态势;全局Moran’s I达到0.63,表明耕地流转租金在空间上呈现明显的集聚现象;热点分析发现耕地流转租金的热点区和次热点区集中分布在南太行山前平原和豫东平原地区,次冷点区域分布于次热点区外围,冷点区主要布局在豫西伏牛山区和豫东南大别山区;相关分析表明耕地流转租金与耕地平均质量等别、国内生产总值(gross domestic product,GDP)、公共财政预算收入和农民人均纯收入等影响因子具有显著的统计相关性和空间耦合性;空间计量模型结果显示,空间误差模型(spatial error model,SEM)的拟合效果优于空间滞后模型(spatial lag model,SLM),其中耕地平均质量等别、GDP和农民人均纯收入在模型中分别通过了0.01水平的显著性检验,公共财政预算收入通过了0.05水平的显著性检验;共线性诊断结果显示GDP与公共财政预算收入和农民人均纯收入之间存在共线性,从而解释了GDP在空间计量模型中系数为负的原因;逐步回归分析发现当模型只引入耕地平均质量等别和农民人均纯收入2个变量时达到最优。基于以上分析可知:河南省耕地流转租金在省域空间上并非随机分布,而是呈现很强的空间自相关性;在耕地流转租金空间格局的形成机制上,耕地流转租金受自然和社会经济因素的综合影响,其中耕地平均质量等别和农民人均纯收入较GDP、公共财政预算收入对耕地流转租金的影响更显著。     

珠三角丘陵区耕地质量综合评价及指标权重敏感性分析

快速工业化和城市化给珠三角地区的耕地造成一系列土壤环境污染问题,合理评价这些区域耕地质量对指导耕地的有效利用和保护以及实现耕地数量-质量综合平衡与管理具有重要意义。目前耕地质量评价中,较少考虑土壤污染因素,并且缺乏对指标的权重敏感性分析验证评价结果的可靠性。因此该文以珠三角土壤受污染区之一的增城区为例,综合考虑土壤肥力因素以及土壤环境评价指标,从土壤理化性质、农业生产条件、区位条件、土壤环境4个方面构建耕地质量综合评价指标体系,分析增城区耕地质量总体特征及空间布局与行政区域分布规律,在此基础上基于OAT(one-at-a-time)法来评估各指标权重的不确定性对评价结果的影响程度。结果表明:增城区耕地整体质量较高但优质耕地较少。在耕地质量综合评价中融入土壤污染因素,并对其进行微观定量分析,使得评价体系更全面。不同指标权重变化对耕地质量变化率影响的空间差异较大;对于同一指标,权重增加或减少的值相同时,其对耕地质量评价结果的敏感性相同。最大的MACR(mean absolute change rate)值3.558 2%远低于相应的权重变化率30%,表明评价结果总体相对稳定,该文初始确定的权重是合理的。该研究有助于国土相关部门更好地掌握土壤受污染区域的耕地质量,在空间多准则决策中减少不确定性影响。     

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。     

秸秆沼气化发电技术生命周期评估及经济分析

该研究基于生命周期评价方法和时间价值动态分析方法对沼气直燃发电技术、沼气燃料电池发电技术作可行性分析,并与燃煤发电技术相比,旨在综合评估三种发电技术在环境和经济上的特点,为发电方式选择提供参考依据。结果表明：沼气燃料电池发电技术环境效益最佳,总环境影响负荷为8.55×10-4,沼气直燃发电技术总环境影响负荷为2.15×10-2,两者相较于燃煤发电（2.97×10-1）的减排量分别为99.71%和92.76%。在经济上,沼气直燃发电技术的投资回收期最短（12.03 a）,运营期净现值可达1 361 246 Yuan/MW;其次是燃煤发电技术（14.5 a）,净现值为423 933 Yuan/MW;沼气燃料电池发电技术动态回收期>20 a且未实现盈余。说明沼气直燃发电技术在近期内将仍是替代燃煤发电的最佳发电技术之一。     

矿区土地复垦工程可垦性分析

该文论述了土地复垦规划中可垦性分析的重要性,阐述了可垦性分析的含义和内容,提出可垦性分析的一般程序和多因素综合评价法,即在选定评价单元的基础上,选择可垦性分析的主导因素,采用层次分析法给主导因素打分,采用乘法模型计算评价单元的可垦性综合分值,从而得到待复垦区域的可垦性分析值,通过量化的综合分值可以确定待复垦区域的可垦性。并以山东某矿采煤塌陷地为例进行分析,经验证该方法得出的评价结果能够反应待复垦区的实际情况,为土地复垦规划设计提供参考。     

高标准基本农田建设评价模型的构建及建设时序的确定

高标准基本农田建设时序既要考虑建设的可行性,也要考虑建成后的稳定性。该文以黑龙江省富锦市为研究区,分别从自然质量条件、工程建设条件、经济社会条件和区位条件、生态条件、建设用地扩张动力等方面构建建设可行性和空间稳定性评价模型,运用理想解逼近法测算各评价单元的建设可行性和空间稳定性,最后用四象限法确定高标准基本农田建设时序。结果表明:富锦市高标准基本农田建设高度可行区域面积为13.18万hm2,中度可行区域面积22.72万hm2,低度可行区域面积22.18万hm2;高度稳定区域面积为7.58万hm2,中度稳定面积为27.73万hm2,低度稳定区域面积为22.77万hm2。基于空间稳定性优先的目标导向,分别确定国营农场辖区和地方政府辖区的建设时序。其中,国营农场辖区优先建设区域面积为6.75万hm2,主要分布在七星农场、创业农场、红卫农场、前进农场和青龙山农场;地方政府辖区优先建设区域面积为4.41万hm2,主要分布在二龙山镇、锦山镇、头林镇和宏胜镇。该研究结果可为高标准基本农田建设规划编制提供科学依据。     

基于耕地质量与立地条件综合评价的高标准基本农田划定

保障高标准基本农田建设的永久稳定是在土地整治战略背景下持续提升粮食产能的重要举措。该文以沈阳市沈北新区为例,以美国重要农地保护的LESA(land evaluation and site assessment)体系思想为指导,构建耕地质量与立地条件综合分析体系,采取多因素综合对比分析法,开展高标准基本农田建设的适宜性评价和非适宜性评价,该研究区划定高标准基本农田优先建设区的面积为11 212.42 hm2,该建设区基本农田质量较优,经济社会发展压力较小;划定有条件建设区的面积为18 714.36 hm2,该建设区有良好的基本农田质量条件,但需要对高标准基本农田建设的影响因素和限制条件采取一定的整治技术和措施;划定限制建设区的面积为7 491.30 hm2,该建设区耕地质量及立地条件差异显著,城区周边受立地环境条件影响较大,远离城区基本农田质量条件较差。     

县级农田地力分等定级评价与施肥综合管理

为了提高农田地力分等定级评价成果服务于农业生产的作用,必须加强其与耕地地力评价、测土配方施肥工作的交叉分析和综合应用.该研究以浙江省富阳市为样区,利用各种空间数据处理工具,以1∶1万大比例土地利用现状图为评价单元,运用层次分析法和加权指数求和法计算出耕地的综合地力指数,生成耕地质量评价等级图,最后通过施肥模型来分析全市肥料利用量趋势和制定农田合理施肥总体方案.研究综合分析数据显示,富阳市农田主要以中等农田为主,其中二级和三级农田面积占总农田面积的80.92％,而四级农田仅占总农田的5.59％,富阳市农田质量整体情况良好,具有很强的农业生产优势.同时,本研究提出的施肥方案比原始的平均施肥方案有明显的增产能力.     

中国耕地非农化趋势及其对碳收支影响的模拟

伴随快速工业化、城镇化进程,中国耕地非农化不断加快,由此带来碳排放迅速增加、生态环境和温室效应不断恶化。鉴于此,该文将耕地非农化与碳收支纳入统一框架,运用系统动力学方法模拟1996-2020年间耕地非农化带来的碳收支盈亏量。结果表明:1)整体分析判断,中国耕地非农化处于递增趋势且空间分布主要集中在东部,并呈现耕地规模递减、建设用地递增状态。2)模拟结果显示,1996-2020年全国耕地由1.293×108hm2减少到1.204×108hm2,建设用地从2.407×107 hm2增加到3.073×107 hm2,并且耕地非农化碳汇量由7.90×108t减少到7.48×108 t,碳源量从9.34×109t增加到1.17×1010 t。3)区域比较发现,全国耕地非农化碳收支表现为碳源且总体上呈递增趋势,并且2020年东部地区碳支出量最大为5.029×109 t,西部次之为2.261×109 t,中部略小于西部为2.216×109 t,东北地区最小为1.084×109 t。     

中国西部区国家级标准样地分布特征及代表性

从宏观尺度上把握西部区国家级标准样地数量、质量、空间分布特征及对耕地的代表性程度,对建立和完善覆盖全国的耕地质量监测体系意义重大。该文以西部区(12个省、市、自治区)农用地分等及标准样地数据为基础,分析西部区国家级标准样地在等别(质量)、耕作制度二级区上的数量分布状况,基于GIS剖析标准样地的空间分布特征,基于统计学等定量方法对国家级标准样地代表性程度进行验证。结果表明:从数量分布来看,西部区国家级标准样地在等别范围4~15每个等别上均有分布,但在各等别上数量差异较大;在各二级区上数量分布不均匀,其中5个二级区没有标准样地分布,主要集中在7个二级区。从空间分布来看,西部区国家级标准样地总体上处于均匀分布,但空间分布差异显著,均匀分布和凝聚分布并存。最后,根据西部区国家级标准样地的分布特征和代表性检验结果,提出西部区国家级标准样地布设的优化调整建议。     

基于"要素-需求-调控"的云南坡耕地质量评价

坡耕地作为中国山丘区耕地资源的重要组成部分,科学评价其质量状况是实施坡耕地数量、质量、生态"三位一体"保护的基础。该文在分析坡耕地利用特征及质量内涵基础上,构建基于"要素-需求-调控"的坡耕地质量评价体系,对云南坡耕地质量进行定量化评价,分析坡耕地质量空间分布特征。结果表明:1)云南坡耕地质量评价最小数据集(MDS)指标体系由有效土层厚度、耕层厚度、土壤容重、土壤质地、土壤pH值、有机质、有效磷、速效钾、≥10℃积温、田块规整度、连片度、降雨量、灌溉保证率、田面坡度14个指标构成。2)坡耕地质量指数(Slope Farmland Integrated Fertility Index, SIFI)分布在0.36～0.81之间,均值为0.59,大部分评价单元SIFI0.6,不同评价单元SIFI差异显著(P0.05);5种坡耕地主要土壤类型SIFI从大到小依次为:赤红壤、红壤、紫色土、黄壤、黄棕壤;SIFI变化与高程有关,在0～1 000 m高程范围内SIFI随高程增加呈增长趋势,而在1 000 m高程范围内SIFI随高程增加而减小。3)坡耕地质量等级以六等地、五等地、七等地、四等地为主,空间分布上呈现显著的聚集特征,不同分区坡耕地质量等级洛伦兹曲线均呈"S"型分布格局,云南坡耕地质量等级总体偏低。研究可为完善坡耕地质量评价体系,开展坡耕地质量调控提供科学依据。     

基于土地整治监测监管系统的高标准农田建设状况分析

为科学分析当前四川省高标准农田建设的空间特征和实施状况,该研究基于农村土地整治监测监管系统,以省域为尺度,县(区)为研究单元,建立建设强度、建设潜力和建设难度为指标的综合评价体系,采用Ward聚类分析的方法,对2012-2015年四川省高标准农田建设状态进行综合分区,并结合既定规划目标与建设成效,对建设状态作定量对比分析,得出以下结论:从分项指标来看,盆地中部丘陵区和盆周山地区建设强度较高,全省建设潜力总体处于中等水平,建设潜力高值区主要位于川中丘陵区、盆周山地区和川西南山地区,成都平原区和川西南山地区建设难度较高;从综合分区来看,全省总体表现为中等偏低建设强度,中等建设潜力和中等偏高的建设难度。成都平原区、盆地丘陵区、盆周山地区和川西南山地区3项指标表现形式分别为中-中低-高、中-中-中、中-中-中和中-中-高;研究表明,目前高标准农田建设状态与规划目标存在一定偏差,且区域差异明显;从区域发展、建设潜力和建设成效多个视角考虑,"十三五"期间高标准农田建设活动在分区上应重点布局在盆地丘陵区和盆周山地区。     

环渤海沿海区域耕地格局及影响因子分析

为分析环渤海省市沿海区域耕地格局与影响因子的关系,以耕地在5 km×5 km网格单元所占比例为因变量,选用地形、距离、气候及人口等10个影响因子为自变量,分别建立普通最小二乘法线性回归模型、空间滞后模型、空间误差模型、地理加权回归模型。结果表明:耕地格局及各影响因子均呈现较强的空间正相关,并随距离增大而减少;针对该研究,空间滞后模型、空间误差模型和地理加权回归模型模拟效果均优于普通最小二乘法线性回归模型,空间误差模型优于空间滞后模型;从全局上来讲,高程、坡度、到最近公路距离与耕地格局呈负相关影响,距最近海岸线、铁路、居民点距离、多年平均气温和多年平均降水与耕地格局呈正相关。从局部上来讲,除了多年平均降水对各网格单元内耕地面积均呈正向影响外,其余影响因子随网格单元变化正负向影响均存在。多年平均气温和多年平均降水是主要的、最敏感的正向影响因子,高程、坡度和距最近水系距离为主要的、最敏感的负向影响因子。     

基于遥感的近30a中国海岸线和围填海面积变化及成因分析

该文利用4期遥感影像和中国沿海地区调查资料,综合运用遥感和GIS技术,结合Google Earth/Google Maps在线遥感信息,完成了对中国沿海地区1980-2010年间海岸线变迁和围填海演变信息的提取,并对其具体进程和驱动因素进行了深入研究,研究表明:30 a间,中国海岸线呈增长趋势,海岸线变迁程度较为剧烈,80年代中国海岸线变迁面积最大,90年代变迁面积最小,中国海岸线的变迁方向是向海洋推进,且推进的趋势越来越明显。1990-2000年间,中国沿海地区围填海增加面积最少;2000-2010年间,中国沿海地区围填海增加面积最多,远远大于其他时期的增加量。30 a间,围填海利用类型经历了从农业用地为主到养殖池为主再到待利用水面为主的演变过程;待利用水面是30 a围填海增加面积最大的利用类型;港口所占比例不断上升,而农业用地所占比例则在逐渐下降。人为因素是近30 a中国海岸线变迁的关键因素,自然因素和社会因素共同决定了沿海地区围填海的演变过程。该文可为海岸带规划管理和可持续发展提供数据支持。