我国玉米生产与消费时空格局演变及匹配性分析

玉米是我国第一大粮食作物,对我国粮食安全影响深远。依据重心模型,运用地理信息系统（geographic information system,GIS）测算了1999—2022年我国玉米生产重心与消费重心的移动方向、距离、速度等变化特征,利用耦合模型分析玉米生产与消费的空间匹配性,并结合自然、经济、政治等因素,研究其变动原因。结果表明,1999—2022年我国玉米生产重心整体呈现从西南-东北移动的特点,共移动了148.55 km,平均移动速度为6.46 km·a-1;玉米消费重心总体呈现从西南-东北-东南-西南-东北环形变动的特点,阶段性特征明显;生产与消费重心的耦合距离呈先升高后降低的总体特点,但增幅远大于降幅。耦合距离由471.02 km(1999年)变为513.02 km(2022年),其中2013年二者的重心耦合距离达最大值,为557.91 km。2020年以来,玉米生产与消费的耦合距离又出现增加趋势,空间匹配性再度下降,为新时代粮食安全带来了挑战。因此,提出优化玉米区域利益协调机制、构建多主体利益联结机制和支持政策体系、优化玉米区域生产与消费空间格局、实施区域差异性的粮食政策等...     

Analysis of Track and Variatiou of Paddy Production Gravity Centre of China from 1949 to 2009

本文利用1949-2009年全国31个省(市,自治区)稻谷种植面积、总产量及单产资料,分析全国稻谷种植面积重心、总产量重心以及单产重心的移动轨迹、偏移距离等.结果表明:(1)1949-2009年,稻谷种植面积重心,总产量重心,整体上均呈现出向东北方向移动的趋势.(2)稻谷单产重心偏移轨迹从东西方向来看,20世纪50.60年代先向东偏移,此后逐渐向西回归;从南北方向上来看,单产重心呈现渡动上升、下降趋势,大约在33°N -34°N之问移动.(3)从重心总偏移距离来看,种植面积最小.总产量次之,单产最大:从偏移方向来看,三者均是向东北.西南方向偏移的年份居多,说明稻谷生产东北.西南方向的发展不平衡状态较西北、东南方向的严重.(4)稻谷种植面积和总产量在南北方向上的动态变化相对东西向的变化剧烈,而单产则是东西向的变化比南北向的变化剧烈.     

中国粮食生产与耕地变化的时空动态

 【目的】揭示1990-2005年中国粮食生产与耕地变化的时空动态特征,以及粮食生产对于耕地变化的敏感性。【方法】构建重心拟合模型和敏感度分析模型,对比分析耕地面积重心和粮食产量重心动态关系。【结果】中国粮食生产重心和耕地分布重心在空间上均表现为“北进中移”的态势,在移动方位上大致具有同向性。耕地重心沿着“西北—西南—东北”的轨迹共移动了17.3 km,粮食产量重心沿着“东北—西南—东北”的轨迹移动了223.3 km,两个重心之间的距离和粮食产量大致呈反向变化。当两者距离拉近时,粮食产量减少,当两者距离增大时,粮食产量增长。【结论】区域粮食产量增长受粮食单产、粮食播种面积等非耕地总量因素的影响日益明显;粮食产量变化对耕地变化的敏感性呈增强趋势。化肥、农药等物质投入的报酬递减趋势日益明显,粮食增产对耕地资源的依赖性也日益增强。保障粮食安全与耕地保护亟需创新机制和政策。     

东北农作区粮食作物种植格局变化的特征分析

从农作制分区角度,采用聚类分析法研究东北农作区种植结构及其空间分布的演变情况,利用综合比较优势法探讨种植结构变化的主要影响因素,并对主要作物的发展趋势进行判断。结果表明：1985—2005年粮食作物种植结构变化主要表现为小麦种植比重的减少和大豆种植比重的增加,种植结构整体上从多元化向专业化方向发展,各农作亚区形成了特色种植结构。主要粮食作物空间变化呈现较强的规律性,生产呈现集中趋势,形成了各自主要的生产区域。主要变化为：水稻和玉米种植区域增加,小麦种植区域大幅缩减,大豆种植范围重心北移和种植区域增加。资源、技术和市场等因素共同影响粮食作物种植结构的变化,而作物综合比较优势是种植结构变化的内在动力。     

2007—2017 年美国大豆产量时空变化与分析

【目的】掌握美国大豆种植状况及产量时间空间动态,辅助制定我国大豆生产政策、 调整大豆种植结构以及确定大豆国际贸易数量。【方法】基于2007—2017 年美国大豆产量 县域统计数据并协同运用地理信息技术,采用变化率法、空间自相关分析法、重心迁移法分 析了近10 年美国大豆产量年际变化、波动趋势及空间变化特征。【结果】美国大豆产量高值 区域,仍是传统的主产区,主要分布于中部平原的密西西比河流域和密苏里河流域。近10 年间大豆产量呈增加态势,且近5 年增长迅速,其中2009、2014 年增速较快;大豆产量全 局空间自相关Moran′s I 指数介于0.669~0.726 之间,存在显著的集聚效应。局域空间自相关 Moran′s Ii 指数聚集图中高—高（HH）聚集区和低—低（LL）聚集区占比最大且有不断扩张 的趋势;大豆产量空间重心先南移后北移再向西南方向迁移,向西南方向迁移明显,总体位 移87.71km。【结论】近10 年美国大豆产量总体呈现波动上升的趋势,集聚效应明显,产量 重心显著向西南方向迁移,其是自然因素和人为原因综合共同驱动的结果。文章为分析全球 大豆运行态势、预测国际大豆价格以及我国农业相关政策制定等提供有益的参考。     

基于重心模型的粮食生产与水资源时空耦合分析

随着水资源面临越来越大的压力,水资源约束下的粮食安全问题也愈发受到关注。为更加清晰地认识粮食生产与水资源之间的矛盾,文章首先对全国粮食产量与水资源总量进行了时空分布分析,其次运用重心模型从全国和区域层面对1999—2018年粮食生产重心与水资源重心的演变趋势、时空耦合程度进行分析。结果表明：1）我国粮食生产重心在1999—2018年间整体上向东北方向移动了238.78 km,在全国和区域层面均出现了北移的趋势;我国水资源重心始终位于粮食生产重心西南方向,移动范围不大。2）从全国层面看,研究期间粮食生产与水资源双要素重心的空间距离增加,整体上空间重叠性下降,但近几年空间距离增加趋势趋于平缓;双要素重心的变动一致性指数均值为－0.06,呈较不匹配状态,但2014—2018年间指数均值为0.14,耦合性略有增强。3）从区域层面看,结合双要素重心的空间距离与变动一致性指数,东北地区和西南地区时空耦合程度较强,西北地区较弱。通过合理规划粮食生产与水资源利用格局、提高农业水资源利用效率等途径,有利于缓解粮食生产与水资源之间的紧张形势。     

1968—2009年广西甘蔗需水量与播种面积时空变异特征研究

为了解广西甘蔗近几十年来需水量与播种面积的时空变异特征,并揭示其变异规律,结合广西气象数据与甘蔗作物数据等,利用作物系数法与区域重心研究方法对广西1968-2009年甘蔗需水量与播种面积时间序列变化、空间分布、变异系数及重心迁移等进行分析.结果表明:42年中,甘蔗需水量呈明显上升变化趋势,2009年甘蔗需水量达到近160亿m3.需水量变异系数在1.2～2之间波动;播种面积与需水量的时间变化曲线吻合,呈上升变化趋势,变异系数在1.2～1.8之间波动.甘蔗播种面积与需水量重心分布在区域几何重心南部,偏移大致73km,散布于来宾市辖区、武鸣、宾阳、南宁市辖区境内.播种面积重心向南、向西北年均迁移8 km,2009年位于武鸣县境内;需水量重心向南、向西年均迁移5.7 km,2009年位于武鸣县境内.2009年,甘蔗需水量达到水资源总量的10.74％,播种面积达到总耕地面积的23.92％.因此应控制甘蔗播种面积,优化农作物布局,合理利用广西水资源特点进行灌溉.     

县域尺度下东北地区粮食产量 空间格局动态变化研究

为揭示东北地区粮食产量空间异质性,基于GIS 技术、ESDA 和重心模型,深入研究2000—2012 年县域尺度下东北地区粮食产量的空间布局时空特征以及重心移动轨迹。结果表明：（1）从时空格局特征来 看,2000—2012 年东北地区粮食平均产量呈递增趋势,并逐步向高产县和东北方向移动;粮食产量低于平均 产量的县居多,但粮食高产县数量逐年增加;（ 2）县域粮食产量空间自相关显著且空间差异相对较大,粮食 产量重心出现偏移,2000—2003 年重心向西南方向偏移51.84°,2006—2012 年粮食重心向东北方向移动,吉 林省西南部、辽宁省中北部和黑龙江省西北部粮食总产量增加;2000—2012 年东北地区粮食产量重心移动速 率逐渐减小,粮食生产空间波动缓慢降低,粮食产量的优势区域趋向稳定,重心移动轨迹的变化使得粮食产量 空间分布也发生明显改变。     

县域多维贫困测度及贫困重心迁移路径研究——以重庆市武陵山片区为例

探索集中特困连片区贫困现象时空变化情况以及各层面因素变化对区域贫困程度的影响,对可持续减贫研究具有重要意义.据此,以重庆市武陵山片区7个区县为研究区,基于2016-2018年相关数据,从经济发展机会维度、社会发展机会维度和自然发展机会维度3个方面测度各区县多维贫困指数,并进行维度分解,计算各维度贡献率,最后运用ArcGIS平台测算片区贫困重心的迁移路径.结果显示:(1)重庆市武陵山片区7个区县整体贫困程度较低,贫困现象随时间推移逐年减缓,空间分布特征呈现由中南部向中北部转移的趋势;(2)各维度对地区贫困的贡献程度各不相同,自然发展机会维度最高,经济发展机会维度次之,且随着时间的推移,社会发展机会维度和自然发展机会维度的贡献率逐步上升,经济发展机会维度逐步下降;(3)贫困重心呈"西南—东北—西北"的迁移路径,且移动范围较小,仅在彭水县内移动.     

我国农作物重心演变轨迹与地理集聚趋势分析

基于2001~2015年我国农作物种植面积及4类主要农作物种植面积数据,运用重心移动法、空间基尼系数法和莫兰指数法,并借助Arc GIS、Geo Da软件对我国农作物地理集聚格局演变进行分析。结果表明,我国农作物重心在2007年出现明显拐点,在此之前重心一直向北偏西移动,2007年以后开始逐年向西南方向移动,主要在河南境内移动,同时,集聚程度逐年增大;粮食油料也分别在2006年、2007年出现拐点,但总体趋势还是偏向西南,而其余两种农作物重心都快速向西南移动;4类农作物基尼系数均大于0.4,说明都存在集聚现象,并且具体阐述了4类主要农作物的集聚趋势。     

协同视角下乡村"三生空间"演变轨迹与格局重构

乡村"三生空间"的协调发展和格局重构有利于推进乡村振兴.通过构建"三生空间"分类体系,以重庆市綦江区高庙村和团结村为研究对象,采用"三生空间"转移矩阵、重心迁移、耦合度和耦合协调度等方法,对研究区2010～2018年"三生空间"的演变轨迹进行了分析,并探讨了乡村"三生空间"格局的重构.结果表明:(1)从面积变化上来看,生产空间面积持续减少,生活空间面积有所增加,生态空间面积波动较大,主要是生产空间和生态空间之间的相互转化.(2)从重心迁移的角度来看,生产空间和生态空间整体由西向东迁移,生活空间由东北向西南迁移,生活空间迁移距离较远.(3)研究区"三生空间"总体处于"磨合—基本协调"的水平.(4)生产空间重构以产业发展为着力点,优化产业结构;生活空间重构着重改善人居环境,推动传统单一的生活空间向"生活—生产"复合空间转变;生态空间重构以划定山水林田湖草边界为主,保护乡村生态环境.     

中国稻谷生产的重心演变路径及偏移分析

本文利用1949-2009年全国31个省(市,自治区)稻谷种植面积、总产量及单产资料,分析全国稻谷种植面积重心、总产量重心以及单产重心的移动轨迹、偏移距离等。结果表明:(1)1949-2009年,稻谷种植面积重心、总产量重心,整体上均呈现出向东北方向移动的趋势。(2)稻谷单产重心偏移轨迹从东西方向来看,20世纪50、60年代先向东偏移,此后逐渐向西回归;从南北方向上来看,单产重心呈现波动上升、下降趋势,大约在33°N-34°N之间移动。(3)从重心总偏移距离来看,种植面积最小,总产量次之,单产最大;从偏移方向来看,三者均是向东北、西南方向偏移的年份居多,说明稻谷生产东北、西南方向的发展不平衡状态较西北、东南方向的严重。(4)稻谷种植面积和总产量在南北方向上的动态变化相对东西向的变化剧烈,而单产则是东西向的变化比南北向的变化剧烈。     

基于地貌分区的湖北省粮食生产格局与耕地资源匹配关系研究

【目的】研究不同地貌区粮食生产格局与区域耕地资源的匹配关系,为粮食生产布局和耕地资源保护提供决策依据。【方法】采用集中度、变异系数、重心模型、匹配度和LMDI模型等研究湖北省1990—2020年不同地貌区粮食生产格局变化与耕地资源的匹配关系。【结果】1990—2020年鄂西山地、鄂中岗地、鄂东丘陵、江汉平原粮食产量占湖北省粮食总产量的比重逐步调整为11.2%、30.6%、26.2%、32.0%。近30年湖北省各地貌区粮食作物生产集中度及变化趋势存在显著差异,粮食生产向鄂中岗地集中的趋势明显,以小麦和玉米为主,大豆生产则向江汉平原集中。湖北省粮食播种面积重心和粮食产量重心向西北方向移动了5.37和14.63 km,但鄂中岗地粮食生产重心向东北方向移动,江汉平原和鄂西山地则向西南移动。近30年来,鄂西山地、鄂中岗地、鄂东丘陵、江汉平原粮食生产与耕地资源重心的平均空间距离为6.20、3.35、10.57、6.82 km,变动一致性平均指数分别为0.49、0.44、0.40、0.27。湖北省粮食生产与耕地资源的基尼系数均大于0.5,且有增加趋势,鄂西山地和江汉平原不平衡指数为正,鄂中岗地与鄂东...     

基于遥感与像元二分模型的新疆和静县草地植被覆盖度时空变化特征研究

以新疆和静县草地植被为研究对象,Landsat影像为主要数据源,采用像元二分模型,运用ArcGIS叠加分析功能,分级估算4个不同时期草地植被覆盖度,基于重心迁移分析方法,研究其变化特征。结果表明:1)4个不同时期平均植被覆盖度面积加权分别为4.285 1、4.304 2、4.425 2、3.752 4,平均植被覆盖度呈现先增加再增加后减少的趋势,2000-2015年平均植被覆盖度整体减少0.532 7,其中,2015年较2010年植被覆盖度减少最多为15.20%。2)2000-2015年,5个不同等级植被覆盖度由低到高转化率分别为54.82%、60.08%、5.52%、266.82%、772.37%,三级植被覆盖转化率最小为5.52%,五级植被覆盖转化率最大为772.37%。3)2000-2015年,一级植被覆盖面积占比呈现先减少后增加再减少趋势,且减少最多,减少797 650.38hm2,2015年覆盖度面积比2010年减少57.07%;二级植被覆盖面积占比呈现持续上升趋势,且增加最多,增加475 914.87hm2,2015年覆盖度面积是2000年的160.01%。4)2000-2015年,一级植被覆盖类型重心向西北方向迁移了49.78km,三级植被覆盖类型重心向东北方向迁移了4.24km,二级、四级和五级植被覆盖类型重心均向西南方向迁移,迁移距离分别为38.07、53.00、83.35km。     

2010—2015年中国地级市地膜使用量的时空动态变化特征

地膜具有良好的增墒保温与除草作用,在农业生产过程中发挥重要的作用,但地膜过量使用也带来了农业面源污染和土壤微塑料污染.为在全国尺度上更好地分析我国地膜使用的时空变化,本研究基于2010—2015年全国地级市地膜使用量数据,结合相关农业作物的产量数据,采用空间相关性分析、冷热点区域分析、核密度分析和标准差椭圆分析等方法,分析了全国地级市2010—2015年地膜使用量在全国尺度上的空间与时间变化.结果 表明:我国地膜使用量由2010年的118万t持续增加到2015年的145万t,但年增幅逐渐放缓;全局空间相关性分析表明,我国地膜使用一直处于较高的聚集状态,总体呈上升趋势,全局莫兰指数在2015年达到最高值0.6279.从空间分布来看,2010—2015年我国地膜使用热点主要集中在东部沿海地区和新疆部分地区;而地膜使用量最大的区域主要集中在中西部地区.我国2010—2015年地膜使用量重心向西移动约147 km,揭示我国西部地区地膜使用量逐渐增加.本研究表明,相关部门需着重关注地膜使用量呈现聚集、高密度使用的黄淮海平原、浙东丘陵、珠江三角洲、四川盆地和新疆地区,在这些地区要重点推行地膜回收复用等技术以降低地膜引起的土壤污染风险.     

不同管理方式荔枝遥感监测与空间变化研究

【目的】荔枝作为常绿果树,存在缺乏管理而沦为绿化树现象。准确了解和掌握荔枝种植区域的空间分布及空间变迁趋势,对荔枝产业空间布局优化、标准化管理等具有重要意义。【方法】以广州市增城区荔枝种植区域为例,利用遥感技术,对2015、2019年两期遥感影像进行目视解译,判断有人管理与无人管理荔枝种植区域的空间变化特征,借助重心迁移模型和破碎度指数定量分析荔枝时空变化程度。【结果】遥感解译总体精度较高,达到86.54%。增城区荔枝种植面积减少67.69 hm²,其中,有人管理荔枝种植面积减少127.28 hm²,无人管理荔枝种植面积增加59.59 hm²。荔枝种植区域重心逐渐远离城镇,整体向东迁移45.14 m、向北迁移107.01 m,其中有人管理荔枝种植区域向西北迁移,无人管理荔枝种植区域向西南迁移。荔枝种植区域的破碎度指数从2015年的0.0407增加至2019年的0.0413,空间分布呈现逐渐分散格局;但有人管理荔枝种植区域的破碎度指数从0.0244降低至0.0238,空间上呈现聚集状态。【结论】利用遥感技术可以精准快速识别...     

天水市耕地压力变化及影响因素分析

【目的】维护天水市耕地资源的可持续利用,保障区域内粮食安全,为耕地保护和经济发展政策提供依据.【方法】本研究选取2009～2015年天水市五县两区数据,利用耕地压力指数、总体分异测度指数分析了天水市耕地压力的变化,并借助重心拟合模型探究了天水市耕地压力与相关影响因素的关系.【结果】1)天水市耕地压力指数在2009～2015年呈现出下降的趋势,耕地压力减轻,但耕地压力指数始终大于1;2)在粮食产量增长的趋势下,天水市内部2009～2015年耕地压力状况的总体分异程度缓慢提高,说明耕地压力指数变化差异明显;3)耕地压力重心向东北方向移动,说明东北部县域耕地压力变化速率较大.单位面积化肥使用量重心与耕地压力重心移动方向一致,说明化肥对耕地压力具有正向影响;天水市社会经济重心的迁移幅度与耕地压力重心的迁移幅度不同,说明天水市社会经济与耕地压力在空间上具有非均衡化的特点.【结论】天水市耕地压力有所缓解,耕地自身变化速度与社会经济的变化速度不同,社会经济要素对耕地压力具有显著影响.     

四川省流域尺度农用地整治时空分异特征及发展阶段分析

【目的】在统筹区域发展和大力开展乡村振兴的背景下,研究四川省农用地整治项目时空分异规律可为土地空间决策提供参考和借鉴。【方法】本文以2016—2020年四川省农用地整治数据为基础,创新性地以流域为尺度,采用探索性空间分析法、重心与标准椭圆差模型,分析其项目数量和规模的时空分异特征和发展趋势。【结果】(1)在项目数量、规模的空间格局上,流域农用地整治项目以整理为主,整体上呈现出东多西少的分布格局;其中,整理项目以块状形式集聚于川东北、成都平原经济区内的沱江中下游水土流失防治区等5个流域;开发项目以条带、组团状形式集聚于川南、川东北经济区内的金沙江干热河谷水土保持与生物多样性保护修复区和锦屏山—雅砻江下游水土保持与生物多样性保护修复区;复垦项目以点状形式零星集聚于成都平原、川西北生态示范经济区内的邛崃山—大相岭水源涵养与生物多样性保护修复区等3个流域。(2)在项目数量、规模的逐年重心点和移动轨迹上,整理项目的逐年移动轨迹呈现出“西南—东北”的移动趋势;复垦项目的逐年移动轨迹呈现出“西北—东北—西南”的移动趋势;开发项目的逐年移动轨迹总体上呈现向“东北方向”的移动趋势。(3)对比上述时空分异...     

经济快速发展时期土地利用变化与生态系统服务价值研究——以重庆市渝北区为例

随着重庆市的直辖,"两江新区"的设立,渝北区经济的快速发展,土地利用结构和生态系统服务价值也发生了显著变化。以重庆市渝北区2005、2010、2015年土地利用变更调查数据为基础,采用土地利用动态模型、生态系统服务价值评估模型、敏感性指数和生态经济协调度模型分析土地利用变化引起的生态系统服务价值变化。结果表明,(1)2005—2015年年间渝北区土地利用类型由耕地、林地主导向耕地、建设用地转变。(2)从时间上看,2005—2010年年间渝北区生态系统服务价值呈上升趋势,而2010—2015年年间呈下降趋势;从空间分布上看,渝北区生态系统服务价值由东北向西南递减。(3)研究区各土地利用类型的敏感性指数均小于1,渝北区生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性。(4)渝北区生态经济协调度由2005—2010年的低度协调转变为2010—2015年的低度冲突,区域未来发展须重视对生态环境的保护。     

生态文明建设中沈巷镇土地利用变化分析

将沈巷镇1995、2000、2005、2010和2015年TM影像图进行解译,结合ArcGIS软件平台的空间分析能力,并基于生态文明建设的视角对这5个时期的土地利用空间、数量变化进行研究,并分析沈巷镇土地利用变化的驱动力因素。结果表明:1995—2015年,草地面积在5个时期没有发生变化,重心也没有偏移;水域面积先增加后减少,总体变化幅度不大,重心向东北方向偏移,且呈现出向建设用地和耕地转移的趋势;建设用地的面积一直在增加,在2010—2015年变化最大,其补充来源多为耕地,重心向东北沿江方向偏移;耕地的面积逐年减少,变化幅度较大,大部分转为建设用地。皖江承接转移示范区的成立带动了沈巷镇经济发展,促使各土地利用的转型。