退耕还林(草)背景下延安市粮食安全态势评析

延安市的粮食生产与粮食安全问题关系到延安市退耕还林（草）工程的持久、稳定。运用最小人均耕地面积和耕地压力指数模型法,采用耕地面积、粮食产量、人口数量等数据,分析了1997-2007年延安市粮食安全状态。结果表明：在空间上,延安市宝塔区以南县区的耕地压力指数、最小耕地面积较小,粮食生产压力小,耕地的生产力高;在时间上,1998-2003年延安市耕地压力指数、最小耕地面积呈上升态势,2003年后则趋于下降。近些年耕地压力指数略高于1,区内耕地压力、粮食供需矛盾有所缓解,但粮食安全问题依然存在。对此,延安市应控制人口增长,通过改造中低产田、旱作农业技术的应用等途径稳定粮食生产。     

黄土高原新一轮退耕还林草工程对粮食生产的影响

中国正在积极实现2030年可持续发展目标,需要用世界耕地面积7%的土地养活22%的人口,同时开展大量的生态工程以改善生态环境。然而粮食生产和植被恢复之间的土地冲突会影响植被恢复的可持续发展。通过空间分析和情景模拟描述了黄土高原区坡耕地的空间分布特征及其影响因素,预测了不同植被恢复情境下的区域粮食供应。结果表明：目前黄土高原区20°以上陡坡耕地约占坡耕地总面积的13%。陡坡耕地主要集中在黄土丘陵沟壑区,其空间分布受到经济发展水平的显著影响。与第一轮退耕还林不同,新一轮退耕还林所有退耕情景下的粮食自给率都没有下降的趋势,且都能逐渐达到0.90的粮食安全阈值。黄土高原地区可以考虑进一步退耕到20°以下,以实现更高的水土保持效益和固碳功能。但由植被恢复造成的区域粮食供应不足所引发的复耕问题仍然需要引起重视,通过更精细的规划才能保证区域粮食供应和可持续的植被恢复。     

实施退耕还林(草)工程的作用及问题初探

退耕还林(草)工程是20世纪我国政府实施重大生态恢复工程,是实施可持续发展战略的重大举措。按照“退耕还林(草),封山绿化,以粮代赈,个体承包”的基本方针,以生态恢复学的基本原理为依据,分析了退耕还林还草的巨大作用,探讨了退耕还林还草实践中存在的主要问题,并提出相应的发展对策。     

黄土高原典型流域水沙关系对退耕还林(草)的响应

利用北洛河上游吴旗站实测水文资料,采用Pettitt、Mann-Kendall非参数检验以及流量历时曲线等方法,对比1963-1979年水沙特征,分析了1980-2002年间水土流失综合治理,尤其2003-2011年间退耕还林(草)工程实施等效应背景下流域水沙行为的变化规律。结论表明,近50a来,流域水沙量均呈显著减少趋势。对比1963-1979年,1980-2002年间平均径流量和平均输沙量分别减少了22.80%,45.63%,2003-2011年间减少幅度更大,分别达到53.03%,89.33%。三阶段5%,50%概率时的丰水、平水期径流量和输沙量均呈下降趋势,输沙量的减少幅度更大,而枯水期的基流量为逐阶段增加趋势,输沙量则在2003-2011年间完全消失。三阶段的年尺度水沙关系,在2003-2011年间发生了统计上的显著变化。与1963-1979年间比,单位径流的产沙能力,1980-2002年间降低了12.80%,流域泥沙赋存量减少了17.27%,而2003-2011年间则分别减少了约1/4和1/3。月尺度含沙量-流量关系表现为\"8\"字环形,环的延展度逐阶段下降,尤其在2003-2011年间降低幅度最大。50a来,在不断的水土流失综合治理,尤其退耕还林(草)工程实施推动下,流域径流量和输沙量、径流和输沙情势、年/月水沙关系均表现为逐阶段减少、降低或动力削弱状态。表明,退耕还林(草)生态工程发挥了良好的蓄水保土、增加基流、削弱侵蚀、减少泥沙输移的良好的生态功能和效益。     

黄土高原退耕还林(草)环境效应分析

退耕还林(草)是黄土高原恢复植被、改善生态的重要措施之一。随着退耕还林(草)工程的深入,其产生的经济、社会和生态效应也越来越广泛地受到人们的关注。对黄土高原退耕还林(草)影响下的土地利用格局演变、生态和社会效应进行了分析,提出了黄土高原尚待或进一步深化研究的几个问题。     

以退耕还林(草)政策为契机 加快黄土高原生态环境建设

实施“退耕还林 (草 ) ,封山绿化 ,个体承包 ,以粮代赈”政策 ,必须从可持续发展的角度解决好群众的生活问题 ,确保退耕的坡地能得到有效治理而产生良好的生态环境效应。要利用国家实施这一政策的补贴 ,不失时机地修建基本农田 ,特别是搞好坝系建设 ,大力发展坝系农业 ,同时 ,注重利用生态系统的自我修复功能 ,加快黄土高原生态环境建设     

区域退耕还林(草)工程综合效益评价研究

退耕还林（草）工程实施以来,关于退耕还林（草）工程综合效益评价的研究甚少。从说明建立退耕还林（草）工程效益评价指标体系的必要性着手,以理论分析的方式,提出了一套科学且适宜于基层一般技术人员操作的区域退耕还林（草）工程效益评价指标体系,希望能在实践中得到应用,进而不断完善。     

贵州省退耕还林(草)时空格局及其固碳效应

[目的] 为探究退耕还林(草)工程对贵州省陆地生态系统碳储量的影响。[方法] 以贵州省为例,利用ArcGIS与InVEST模型相结合,研究2000—2020年贵州省退耕还林(草)时空分布格局及碳储量变化。[结果] (1)2000—2020年贵州省土地利用变化显著,综合动态度呈先下降后上升的趋势,依次为0.32%,0.11%,0.09%,0.35%。耕地、林地和草地之间相互转换,建设用地与水域主要来源于耕地。(2)2000—2020年退耕还林(草)总面积为238.17万hm²,土地利用转型主要以耕地转向林地为主,占总退耕还林(草)总面积的84.86%,主要分布在遵义市、毕节市和黔西南州等地。(3)2000—2020年退耕还林(草)区的碳储量共增加257.40×10⁶ t,呈逐渐增长的趋势。耕地转向林地的固碳量最大,达239.89×10⁶ t(93.2%),土壤碳库为主要贡献者,碳储量为178.15×10⁶ t(69.21%)。[结论] 实施退耕还林(草)工程有助于提高区域生态系统碳储量,耕地转向林地的固碳能力最大,耕地转向草地的固碳能力较小,在未来实施退耕还林(草)工程可优先考虑耕地退耕成林地,有助于提高区域碳储量。     

西吉县退耕还林(草)工程后续产业发展研究

西吉县地处宁夏山区西南部,是环境恶劣、经济贫穷的广大西部地区的一个缩影。结合"2605"项目失败的教训,针对目前宁夏西吉县退耕还林(草)后续发展中产业结构不合理等问题,指出该区要持续提高农户收入,解决长远发展问题,后续产业发展必须立足于地域资源优势的发挥,依靠科技,大力发展生态旅游,通过产业链延长增加农民收入。     

吴起县退耕还林(草)政策实施情况调查研究

吴起县退耕还林(草)政策经过8 a的实施取得了显著成效.项目实施区生态环境得到明显改善,农业综合生产能力得到很大的提高,农民通过退耕补助得以直接增收,为形成面对农户的生态补偿制度探索了经验.然而政策实施过程中仍然存在着诸如退耕地块分布和林分结构不合理,草畜业发展滞后,牧草资源利用率不高,退耕政策不够灵活,补偿标准缺乏弹性等问题.建议在以后退耕政策中注重加强规划指导,合理确定退耕范围,在生态补偿制度框架下优化退耕补助标准,通过深化土地产权改革,促进退耕土地合理流转和规模化经营,继续推动农业后续产业发展,巩固退耕成果.     

湖北省耕地变化与粮食生产的特征分析

耕地资源是保障粮食安全及社会稳定的基石.在分析湖北省1978-2008年耕地面积和粮食产量变化的基础上,进一步分析了最小人均耕地面积和耕地压力指数的变化特点;采用GM(1,1)方法对未来10 a耕地、人口、粮食产量、最小人均耕地面积和耕地压力指数进行了预测.结果表明:(1)1978年来,湖北省人均耕地面积和人均粮食产量不断减少,最小人均耕地面积总体变化呈波浪式降低而耕地压力指数呈波浪式上升.(2)未来10 a,最小人均耕地面积将逐年降低而耕地压力指数将逐年升高,人均耕地面积降低速度快于实际最小人均耕地面积的降低速度,耕地面积难以保证粮食生产安全.并对此提出了相关建议.     

渭南市耕地变化对粮食安全的影响评价

利于最小人均耕地面积和耕地压力指数模型,对渭南市1990-2006年由于耕地面积变化所引发的粮食安全状况进行评价.结果表明:渭南市耕地面积变化经历了逐年减少、波动变化和趋于稳定3个阶段,耕地面积变化的区域差异不明显,人均耕地面积变化呈现明显减少的特点;正常年份渭南市粮食供给处于安全水平,在粮食生产遭遇自然灾害时,粮食安全状况就会受到影响;粮食安全表现出明显的区域差异性,未来8 a内渭南市的粮食安全不会受到威胁.研究结果将为合理解决渭南市耕地利用与粮食安全之间的矛盾提供科学依据.     

1978-2015年中国多尺度耕地压力时空差异分析

为充分认识中国耕地压力的现状、变化趋势和空间分布差异,以保障中国的粮食安全,该文利用修正的耕地压力指数模型计算了中国31个省级行政区域1978－2015年的耕地压力指数,并在此基础上从国家、四大经济区域、省域3个尺度分析了耕地压力指数的时序变化和空间分布差异;该文借鉴力学原理,引入耕地压力重心的概念,通过计算耕地压力重心坐标,进一步揭示了耕地压力指数的空间变动情况。研究发现,中国耕地压力指数表现出明显的地域差异性,耕地压力重心随时间推移逐渐向东南方向移动,具体表现为东部地区耕地压力逐渐增加,西部地区耕地压力始终较高,而中部和东北地区耕地压力基本稳定在安全状态;通过对各省耕地压力指数进行系统聚类,可将中国31个省级行政区分为4种类型,分别为高压力型、中压力型、低压力型和无压力型。最后该文基于上述研究结果,对于不同耕地压力程度和类型的地区提出针对性的建议来缓解耕地压力,以更有效地保障各地区的粮食供给。     

黑龙江省宝泉岭垦区粮食生产动态分析与预测

保持一定数量的耕地资源是实现区域粮食安全的重要保障.以黑龙江省宝泉岭垦区为研究区,从耕地压力角度出发,采用耕地压力指数模型,基于商品粮基地具有向国家提供商品粮的特殊地位,综合考虑国家粮食安全和区域粮食安全的关系,对1989-2008年宝泉岭垦区耕地与粮食生产状况进行了分析,运用时间序列、灰色系统模型及DPS数据处理系统软件,对2011-2020年宝泉岭垦区的粮食安全状况进行了预测.结果表明:20 a来宝泉岭垦区粮食一直处于安全状态,宝泉岭垦区粮食安全动态变化情况大致分为三个不同阶段:1989-2000年耕地压力指数波动上升,2001-2003年耕地压力指数下降,2004-2008年耕地压力指数波动上升.在未来10 a,在满足商品率为91%的条件下,年末总人口、耕地面积、粮食总产量逐年增加,耕地压力指数持续降低,在满足区域粮食安全的基础上,粮食商品率有很大的提升空间.最后,提出继续加强政策支持力度、依靠科技进步、严格保护耕地等建议以进一步提高宝泉岭垦区的粮食生产能力.     

吴起县土地利用变化及其生态服务价值研究

退耕还林工程实施以来,吴起县土地利用、生态环境都发生了明显的改善,生态服务价值也发生了较大的变化。运用Costanza提出的生态服务价值计算方法估算生态服务价值,结果表明:1990-2007年,土地利用结构不断优化,耕地、草地面积逐步减少,园地、林地面积逐步增加。1990年吴起县生态服务价值为16.41亿元,2001年为24.97亿元,2007年为28.19亿元。在生态服务功能价值构成中除了食物生产和废物处理功能外,其它生态服务功能都在增加。     

北方农牧交错带耕地压力时空演变规律及预测

[目的] 研究中国北方农牧交错带耕地压力时空演变状况及空间分异状况,为北方农牧交错带未来粮食安全发展战略布局提供决策参考。[方法] 基于修正的耕地压力指数模型分析北方农牧交错带2000—2023年耕地资源状况,并细分研究区域,分析耕地压力时空发展态势,利用预测模型测算耕地压力未来变化状况,最后提出相应对策建议。[结果] ①北方农牧交错带耕地压力总体上升,在时间序列上呈现“W”形变化;空间格局呈现“整体警戒,局部平稳”的态势,压力重心随时间总体向西南迁移; ②区域耕地压力异质性呈逐渐分异趋势,受区域功能及产业结构发展的影响,时间格局上呈现异质性逐渐明显的趋势,空间格局分布上呈现出“长城沿线沙化地区长期稳定,黄土丘陵沟壑地区逐渐上升,京津冀水源涵养地区平缓下降”的特征; ③未来7 a北方农牧交错带耕地压力呈现整体升高态势,对粮食安全及区域发展构成一定威胁,需引起有关部门的保护及重视。[结论] 北方农牧交错带耕地压力总体呈上升趋势,且区域内差异逐渐明显,未来应提高全域耕地地力及环境整治能力,开展跨区域耕地保护补偿机制。     

四川省城市建设用地扩张及其占用耕地的时空特征

[目的]研究四川省城市建设用地扩张及其占用耕地的时空特征,为保护四川省耕地资源的可持续利用,保障区域内粮食安全提供理论依据。[方法]以四川省为研究对象,基于遥感数据和GIS技术,分析了2000—2020年城市建设用地扩张对耕地占用过程的时空变异特征。[结果]20年间四川省城市建设用地持续扩张,增加了3260.56 km²,增长率达到110.34%,其中新增建设用地2 900.34 km²流转于耕地,耕地是四川省城市建设用地扩张的主要来源,建设用地持续扩张不断蚕食城市周边耕地资源,进而有可能威胁到区域的粮食生产安全; 四川省建设用地扩张在空间上具有集中分布的特征,各地市州建设用地扩张空间差异显著,扩张建设用地分布表现为以成都市为中心的高值区,然后向东部城市呈面状逐渐蔓延,而西部城市呈零星点状分布的特点; 四川省建设用地扩张高度依赖对耕地的占用,近年来,虽然四川省积极推行粮食生产结构优化措施,持续实施土地整治、农业结构调整,不断加大对粮食生产的支持力度。[结论]总体上,四川省耕地面积的减少对粮食产量形成的影响程度不大,但建设用地扩张继续占用耕地加大的趋势假如得不到有效遏制,对未来粮食生产安全仍会构成潜在的威胁。     

基于RS与GIS的内蒙古武川县退耕还林生态成效监测

为监测半干旱地区退耕还林工程实施的效果,基于MODIS NDVI时间序列数据及土地利用数据,该文对内蒙古武川县的土地利用变化及植被覆盖变化进行了研究。结果表明:1)2000-2013年,武川县植被覆盖呈增加趋势发展的面积占33.55%,呈减少趋势发展的面积占30.15%,无显著变化的占36.30%,植被覆盖变化的空间差异明显,植被退化的区域重点集中于武川县的西北部。2)1999-2010年间,研究区耕地面积净减少18 809.29 hm2,耕地转为草地13 873.48hm2,转为林地5 429.81 hm2,草地转为林地13 554.25 hm2;结合地形特征,退耕地重点分布于2°~15°坡度与1 500~2 000 m海拔范围,并随着坡度与海拔的增加,退耕的幅度越来越大。3)退耕区中,植被覆盖下降的面积占20.98%,植被覆盖增加的面积占43.89%;在非退耕区,植被覆盖下降的区域面积占29.40%,植被覆盖增加的占34.14%。整体来看,退耕区植被的改善程度要高于非退耕区。4)进一步分析发现,退耕区中,耕地-草地的植被呈退化趋势发展,退化区域集中于2°~15°坡度与1 500~2 000 m海拔范围;在耕地-林地与草地-林地区域,其整体植被覆盖均显著提高,其中,耕地-林地的植被改善区域集中于2°~6°坡度与1 500~1 750 m海拔范围,草地-林地的植被改善区域重点分布于6°~15°、2°~6°及15°~25°坡度范围与1 500~2 000 m海拔范围。在非退耕区,耕地保持区、林地保持区与林地-草地区域的植被覆盖整体增加,而草地保持区、草地-耕地与草地-沙地区域的植被覆盖整体下降。     

基于LANDSAT的辽宁省朝阳市1985-2020年退耕还林工程动态监测

[目的] 分析辽宁省朝阳市退耕还林工程作用下的土地覆被情况,跟踪监测年际间地类变动趋势,探讨退耕还林工程对朝阳市荒山、耕地、林地和草地的影响,为朝阳市土地资源合理规划利用提供科学支撑。[方法] 基于1985—2020年逐期Landsat影像,利用C5.0算法提取该地区地表覆被时空分布信息,借助土地利用动态度、土地利用转移矩阵等分析36 a间山田林草的动态变化及其驱动因素。[结果] ①36 a间朝阳市荒山绿化面积达2 745.5 km²,退耕还绿的面积约933 km²,工程成效较为显著。②退耕区和还林区主要分布在坡度＞25°和海拔超过500 m的地区,二者变化主要表现在内部结构的转换,即增加海拔低于500 m和坡度＜25°的耕地比例,基本符合退耕还林政策要求。[结论] 5个阶段内朝阳市的山田林草在年际间都存在相互转换的情况,相比前3个阶段,后两个阶段在政策实施的加持下“逆过程”现象减少,工程实施方面仍需加强监督,精确理解国家政策和项目技术规程,因地制宜地贯彻有关政策。