晋中市耕地质量空间分异格局与影响因素研究

耕地质量空间分异格局分析对提升耕地保护有效性具有现实意义。以晋中市2794个行政村为研究单元,基于2017年晋中市国家耕地质量评价结果,采用累积分布函数、空间自相关、地理探测器及GIS分组分析等方法,分析晋中市耕地质量空间分异特征及16个因子对其影响及交互作用。研究表明：耕地规模由晋中西部平原地区向东部山区呈“梯度递减”;耕地质量偏向低值集聚,空间正相关性集聚特征显著,其中HH型主要分布在晋中北部及西部,LL型主要分布在东南部及西南部;集聚类型与耕地国家经济等指数分布保持空间一致性。耕地质量空间分异与影响因子密切相关,是多个因子交互作用的结果;从市域看,自然要素的解释力度较强;双因子交互作用驱动力强于单因子,且以非线性增强为主。基于耕地质量空间分异特征,将晋中市分为耕地高质量区、中质量区和低质量区;高质量区的主导因素为有效土层厚度和田块平整度,属自然要素及工程要素驱动型;中质量区的主导因素为有效土层厚度、单位面积农业机械投入量和灌溉保证率,属综合要素驱动型;低质量区的主导因素为地貌、坡度、耕作距离、灌溉保证率和田块平整度,属综合要素驱动型。     

陕西省农田土壤有机质时空变异与驱动因子定量研究

为揭示土壤有机质(Soil organic matter, SOM)时空变异性与驱动因子响应机制,保障区域耕地可持续利用与粮食安全,应用地理探测器、地统计和重心偏移方法对陕西省SOM含量时空变异格局与驱动因子进行研究。结果表明：整体上,陕西省2017年SOM分布呈南高北低格局,平均含量(质量比)为15.63g/kg,较2007年提升8.61%;空间上,2017年SOM含量重心整体向西南偏移,陕南向西迁移,关中向东迁移,陕北向西南偏移;2017年SOM含量空间变异主导驱动因子为土壤全氮含量(q为0.74);2007—2017年间,土壤全氮含量、年平均气温、机械总动力对SOM含量空间变异的驱动力提升较大;2007—2017年,自然与人文因素共同驱动SOM含量时空变异,但人类活动对两因素均具有重要影响。     

基于宜耕性评价的耕地利用效率分区与提升路径

在宜耕性的基础上,为合理提高耕地利用效率、加强生态文明建设和资源可持续利用,以原阳县为例,综合考虑耕地利用效率与宜耕性评价结果,对耕地利用效率进行分区,提出各区域耕地利用效率提升路径.结果 表明:从耕地利用效率来看,原阳县耕地利用整体水平不高,其综合效率均值为0.837,纯技术效率和规模效率均有较大的提升空间;从宜耕性...     

黑龙江省典型县耕地种植结构空间分异特征与影响因素

为阐明微观地理尺度下耕地种植结构空间分异及其影响凶素,以黑龙江省典型产粮大县为研究区,以1 km2地理网格为研究单元,运用分区统计法、空间自相关分析法及地理探测器法分析水稻、玉米和大豆3种主要作物种植结构的空间分异特征,揭示区域耕地种植结构空间分异的影响机理.结果 表明:研究区耕地种植结构以单一大豆型、单一玉米型和玉米...     

华北地区光肩星天牛空间分异性及驱动因素研究

光肩星天牛作为林木的主要害虫,在我国分布极为广泛,且分布区呈不断扩大的趋势。在地理空间尺度上,研究虫灾的空间相关性,并分析影响其分布的因素对于防控光肩星天牛灾害有重要意义。以2008年我国华北地区光肩星天牛虫灾发生情况为研究对象,收集气象因子、社会经济因子以及植被因子,借助于地理探测器分析环境因素对光肩星天牛灾害发生的影响。结果表明,光肩星天牛受害严重的地区集中在山西省北部,河南省、山东省及河北省南部地区发病率较低。影响光肩星天牛发病率空间分布的主要气象因素为降水和气温,主要社会经济因素为人口数和地区GDP。气温和第一、二产业值的作用力较其他因子有显著差异。经济发展水平高对当地病虫害防治有明显的积极作用。交互作用探测显示,任何两种变量结合作用都能更有效地解释光肩星天牛灾害的空间分异性。降雨量和防治率交互作用后对发病率的解释力提升最为显著。     

基于Geo-D的陕西省STN空间变异因子交互影响

以陕西省为研究区,应用地理探测器模型,揭示了不同气候区域土壤全氮（STN）空间变异与自然、人文环境的内在联系。结果表明：陕西省STN表现出中等变异强度,平均含量为0.91g/kg。STN含量总体呈现南高北低的特性,秦巴区STN平均含量最高,为1.40g/kg;蒙中区最低,为0.37g/kg。整体上,STN含量变异受自然因素影响程度高于人文因素。其中,土壤有机质含量的单因子影响力最大（q为0.63~0.86）,其次为县级行政区划（q为0.13~0.67）。其它因素中,陕西省市级行政区划、日照时长单因子影响力较大,q均达到0.50以上;秦巴区与蒙中区土壤亚类影响力最大（q为0.22~0.30）;渭河区市级行政区划单因子影响程度最高（q为0.31）;晋陕甘区与蒙东区影响力最大因子分别为化肥施用量（q为0.47）、有效磷含量（q为0.26）。各因子对STN含量变异存在交互作用,交互影响力较单因子有所提升,表现出互相增强或非线性增强效应。     

湘西自治州水资源利用效率及驱动因素分析

以湖南湘西自治州8个县市2006-2016年的用水人口、固定资产投资总额、全年供水量等作为投入指标,地区生产总值作为产出指标,运用DEA数据包络分析法对这8个县市的水资源利用效率进行静态效率评价;再使用Malmquist指数方法进行动态效率分析。结果表明:湘西自治州8个县市从静态效率分析来看,仅吉首市和花垣县达到了DEA有效,大部分地区的规模效率都比较高,接近最优规模。主要提高技术效率以提升水资源的利用效率。从动态效率分析来看,该地区水资源全要素生产率年均增长为2%。技术进步指数年均增长率为2.3%。技术进步是推动湘西自治州水资源全要素生产率增长的主要动力。分区域来看,除了古丈县外,各县市水资源全要素生产率均大于1,这表明湘西地区的水资源利用效率正在不断提高。     

山东省农业可持续发展空间分异研究*

本文选取山东省2012年—2020年的数据,通过构建山东省区域农业可持续发展指标体系,利用熵值法对山东省整体及各地级市农业可持续发展进行综合分析和评价;同时借助地理空间分异图以及三维趋势图分析山东省农业可持续发展水平的空间变化状况。经一系列分析后,结果显示：（1）山东省整体农业可持续发展水平不断提升,各区域之间农业可持续发展水平差距日益缩小。（2）从空间格局分布来看,山东省各地级市农业可持续发展水平分布不均匀且具有不均衡性,序列两端区域稳定。（3）从东西方向来看,农业综合发展水平由西向东平滑过渡,东部地区优于西部地区,呈阶梯状。南北方向上呈现南部与北部弱于中部地区的趋向。各区域在空间上仍存在差异但也呈缩小的趋势,但空间差异格局仍然存在。最后根据上述的研究结论,提出相关建议：（1）西部地区要依靠技术创新改造其传统农业存在的弊端,加大现代化农机设备的投入力度;（2）东部地区依靠其独有的资源优势,加快新技术、新产品的开发;（3）中部地区依托其地形的特点,开发多样化的新型农业发展模式。     

京津冀地区耕地利用时空分异与影响机制分析

京津冀地区耕地资源的不均衡分布使得社会经济发展的地域差异性突出,厘清其耕地时空异质性对于地区协调可持续发展有着重要意义。基于京津冀地区,采用耕地动态变化模型及地理探测器等方法对1990—2020年间其耕地空间分布演化与影响机制进行了探讨。结果表明:北京市率先进入工业化城镇建设,天津市次之,河北省滞后,相对的耕地变化动态度高值也先后出现。耕地分布集聚特征显著,呈现"东南密西北疏"的核密度格局。土地利用结构改变特征明显,面积净增长的主要有建设用地、林地及水域,面积净减少的主要有耕地、草地及未利用地。耕地流失主要表现出环北京及环渤海为中心的聚集式特征,且东部流失的热度比西部高,南部比北部高。社会经济及政策因素对耕地利用的影响力呈上升趋势,而自然因素的影响力呈下降趋势。本研究结果可为京津冀地区耕地保护、区域协调发展提供科学依据。     

粮食主产区河南省耕地撂荒特征与影响因素分析

准确把握粮食主产区耕地撂荒特征及其影响因子,对保障粮食安全、强化耕地保护具有重要意义。以河南省为例,在识别撂荒耕地分布的基础上,通过构建撂荒程度指数刻画了撂荒总体特征及其空间分布,并运用地理探测器方法揭示了县域尺度耕地撂荒的形成机制。结果表明:2015年河南省耕地撂荒面积为174 419.46 hm²,整体撂荒率为2.15%;全省158个县域中均存在不同程度的耕地撂荒现象,撂荒耕地的空间分布总体呈倒"T"字型格局。河南省耕地撂荒受多重因素共同作用,其中人口外流为直接因素,耕地破碎化等生产条件制约为间接因素,而农业生产收益较低为根本因素。根据撂荒地域分异特征,将研究区归纳为人口条件约束型区域、生产条件约束型区域和经济条件约束型区域3种,提出应因地制宜,采取有序推进农地流转、强化高标准农田建设、实行经济激励等方式促进耕地的合理有效利用。     

中国水毁耕地空间分布格局

洪水灾害不仅威胁人民的生命财产,也影响着资源环境生态系统的安全,对耕地资源的数量和质量极具破坏性。耕地一旦遭到破坏,需要投入巨大的人力、物力和财力,才能恢复其生产力。该文在分析水毁耕地致灾因子的基础上,选取了降水、地形起伏度、洪灾发生频度和水系（包括河流及湖泊）缓冲区等限制性因子,综合因子隶属度叠加的评价方法,对中国水毁耕地空间分布格局进行了研究,将中国水毁耕地分为重度危险、中度危险和轻度危险3级和9个亚级,并提出了相应的防治对策。评价结果表明:重度危险级主要分布在中国7大江河流域沿岸和云贵高原,面积19.44万km2;中度危险级主要分布在东南部沿海丘陵区和黄土高原,面积40.74万km2;轻度危险级分布于华北平原、三江平原和西北内陆地区,面积68.29万km2。对全国水毁耕地危险度进行分级评价,以此进行空间分布格局研究,可为防灾、赈灾和土地整理规划编制、基本农田建设标准的制定提供基础理论依据。      

基于GLC30数据的近20年海南岛土地利用动态变化研究

土地利用/覆盖变化（land use/cover change,LUCC）是当前全球变化研究的核心内容之一。近20年来,受自然环境和人文社会经济双重影响的海南岛土地利用变化显著,但其时空动态变化特征及其格局尚不明确。基于GLC30全球地表覆盖数据,分析了海南岛近20年来土地利用时空分布格局、时空动态变化。结果表明,海南岛土地利用/覆盖类型空间分布格局以耕地和林地为主,耕地主要分布在沿海地区,林地主要分布在中部山区。2000—2010年海南岛土地利用时空变化格局以林地面积增加为主,主要由耕地、草地、湿地和水体转化而来;2010—2020年海南岛土地利用时空变化格局以耕地和建筑用地显著增加为主,耕地增加主要来源于林地的转化,建设用地的增加则来源于耕地和林地。2000—2020年,海南岛林地和建筑用地面积显著增加,耕地和草地明显减少;湿地、水体、裸地和海域的面积变化较小。林地增加的区域主要分布在海南岛中部山区及东北部文昌市,大部分由草地转化而来;建筑用地主要来自于耕地、林地和草地的转化,另一部分则来自于湿地、水体和海域的开发,主要分布在海南岛沿海城镇居民点的周边地区;耕地减少主要是转化为林地,分布在海南海口、昌江、琼海和万宁等市县;草地减少区域主要分布在海南岛中部山区,转化为林地。2000年、2010年和2020年海南岛土地利用程度在各个时期变化较小,总体数值处于中间偏上水平,表明海南岛土地利用/覆盖变化的稳定性较高,人类对土地的开发强度适中。通过本研究可为海南岛土地利用合理开发及未来海南自由贸易港建设提供科学参考。      

西南喀斯特非试点区农村闲置宅基地的复垦

在西南喀斯特高原区耕地资源匮乏的背景下，开展农村闲置宅基地复垦再利用工作，盘活农村存量土地资源，对促进区域经济社会发展有重要意义。毕节试验区作为西南喀斯特非试点农村宅基地复垦区域，近年来经济社会不断发展，使得城镇用地的供需矛盾日益突出。为了缓和试验区城镇土地供需矛盾，盘活存量土地资源，探索破解城镇用地难题，从试验区实际出发分析试验区农村土地利用状况，提出试验区农村闲置建设用地复垦的操作思路。对可能面对的无政策支持、组织部门不完善及具体操作中的困难3方面的问题，提出尽量结合试验区特殊区情争取国家政策支持，建立省市县3级联动的组织管理模式，以及完善农村产权制度、更新数据库系统等对策。最终预测了试验区乃至非试点区域农村土地整治发展趋势。      

淮安市耕地时空变化特征及其驱动因素

淮安市地处黄淮平原和江淮平原,境内河湖交错,水系纵横,是江苏省北部的农业大市。研究其耕地时空变化特征及其驱动因素可为保障粮食生产和农业可持续发展提供指导。基于2000、2010和2018年3期土地利用数据,综合土地利用转移矩阵、土地利用动态度和多元逐步回归分析等对2000—2018年淮安市耕地的时空变化特征进行分析,并结合社会经济指标研究其驱动力。2000—2018年耕地减少速度不断加快,减少面积主要集中在清江浦区北部,与城乡工矿居民用地相互转移面积较多。耕地变化受经济发展和收入水平的影响,第三产业是耕地变化的核心驱动力。淮安市在发展经济的同时,需更加重视保护耕地资源,加大土地整治力度,提高土地利用效率,优化土地资源的利用与配置,确保耕地资源可持续利用。      

陕西省耕地压力时空演变及驱动因素研究

在复杂的国际形势和新冠病毒为社会带来严峻考验的背景下,我国的粮食安全问题显得更为重要。陕西省是西北地区农业生产的重要基地,探索分析其耕地压力时空演变特征与驱动因素,对区域耕地资源有效利用与粮食安全保障有重要意义。基于陕西省1995—2019年耕地数量和分布情况,对最小人均耕地面积Smin与耕地压力指数P进行测算,对传统差异指数进行整合,建立总体分异测度指数GDI,引用重心移动模型和总体分异测度指数GDI描述区域内耕地压力的时空变化特征,并借用灰色关联分析法对耕地压力变动的驱动因素进行分析与探讨。结果表明：1995—2019年陕西省耕地面积总体呈先下降后上升的趋势;耕地压力指数整体呈下降趋势,但变化幅度较小,仍长期处在“警戒压力”水平;陕西省耕地压力重心在关中地区,先向北偏西移动,之后逐年向南推移;陕西省耕地压力空间分异情况2003年之前不明显,且状态相对平稳,2003年之后分化格局日趋明显;1995—2019年无霜期情况、降水情况、粮食单产量、化肥使用、农村居民收入、城镇居民收入、经济发展水平、工业水平对陕西省耕地压力存在不同程度的影响作用。     

北京市耕地后备资源开发适宜性评价

根据北京市自然、社会、经济资料及图件资料,在考虑各种影响耕地后备资源开发因素的基础上,结合GIS的空间分析功能,分别从自然适宜性和生态安全性角度构建了北京市耕地后备资源开发评价体系,通过对评价要素的空间叠加、计算,评价北京市耕地后备资源在不同条件下适宜性开发的面积和空间分布情况,并从经济可行性方面探讨北京市耕地后备资源开发的适宜性。结果表明：从自然适宜性评价上来看,北京市耕地后备资源能够开发的面积为 11 675.25 hm2,考虑生态安全因素后,适宜开发且不引起生态退化的耕地后备资源面积为11 221.14 hm2,如纳入经济可行性因素,北京市耕地后备资源全部不适宜开发。综合指数法与限制条件相结合的评价方法能够有效提高评价结果的合理性,评价结果可为北京市土地开发整理政策的制定提供理论参考依据。     

基于TVDI的黄土高原干旱时空变化与其影响因素

为探讨黄土高原地区2001—2020年间干旱时空变化特征及其影响因素，利用MODIS增强植被指数(Enhanced vegetation index, EVI)以及地表温度(Land surface temperature, LST)数据，构建温度植被干旱指数(Temperature vegetation dryness index, TVDI)模型，探究黄土高原地区2001—2020年TVDI指数时空动态、变化趋势并利用地理探测器模型分析TVDI空间分异性的驱动因子。结果表明：2001—2020年间黄土高原TVDI空间分布具有较强的空间分异性，总体上呈现从西向东旱情逐渐增加的趋势，黄土高原多年平均TVDI为0.522,整体上处于轻旱状态。从TVDI多年变化趋势上分析，超过64%的区域有干旱加剧的趋势，且存在明显的地域分异规律，黄土高原西北部的内蒙古、宁夏北部以及山西部分地区旱情大多呈加剧趋势，而旱情缓解区域较为集中，多分布于陕西中部、宁夏南部和甘肃北部。各土地利用类型的TVDI年际变化均呈现不同程度上升的趋势且各土地利用类型年均TVDI差异明显，从大到小依次为：未利用地(0.571)...     

基于空间大数据的补充耕地合规性自动判别技术研究

为提升补充耕地项目监管效率和准确率,保证补充耕地数量准确、地类符合、区位合理,开展基于空间大数据的补充耕地合规性自动判别技术研究。本研究基于大数据框架、并行计算技术和GIS空间分析方法,设计了补充耕地合规性自动判别规则和指标体系,研制了补充耕地合规性内业自动判别的技术流程、算法和软件,开展了日常和专项补充耕地监管和核查,作为全国补充耕地项目监管的重要技术手段。经实际运行验证,项目平均分析时长2~4min,平均每月阻止5700余个问题项目入库。该研究能够为补充耕地项目立项、实施、验收提供合规性判别技术手段,提升补充耕地项目立项的合理性,提升补充耕地信息核实、监管、监督的技术水平,对确保我国耕地占补平衡制度的落实具有技术支撑作用。