基于县域单元的江西省复种指数时空格局分析

复种是一种集约化程度较高的种植方式,复种指数是耕作制度研究中衡量耕地资源集约化利用程度的基础性指标。在分析1978-2011年江西省耕地面积、播种面积、耕地复种指数演变的基础上,结合探索性空间数据分析(ESDA)与GIS技术,以县域为单元,探讨江西省复种指数的空间格局和演变规律。结果显示:江西省的耕地面积、粮食播种面积、耕地复种指数均呈现出下降的态势;复种指数的空间结构1980年和2010年呈中间集中型分布,集中于181%-220%和221%-250% 2个级别,1990年和2000年的复种指数集中在221%-250%和251%-300% 2个级别;1980年、1990年、2000年和2010年,位于高高(HH)和低低(LL)象限的县域总数分别为65个、68个、60个和65个县,占总数的71.43%、74.73%、65.93%和71.43%,局部空间集聚显著,有强烈的空间相关性,高复种指数主要集中在赣东部地区和赣北部地区,低复种指数主要集中在赣南地区。     

山西省县域经济格局时空变化研究

区域经济差异性对区域可持续发展诊断能够提供科学决策依据。本文以山西省各县(市、区)为基本单元,根据经济发展水平、产业结构和经济活动效率三方面指标对山西省县域经济综合发展水平作出总体评价,并应用探索性空间数据分析(ESDA)等分析方法揭示2000-2013年山西省县域经济的时空动态变化。结果表明:山西省经济快速发展,县域经济发展空间自相关性显著并呈减弱趋势,县域经济差异在2000-2013年间先扩大再缩小,但整体变化幅度较小;地级市辖区的发展速度明显快于其它县域,太行山区、吕梁山区及晋北、运城等传统农业区的经济发展较为缓慢;山西省经济发展在空间格局上呈现出东西低、中部高,北低南高的空间分异格局。     

河南省复种指数的时空特征及其与粮食产量关系研究

复种是区域粮食增长的重要途径之一。河南省是我国重要的产粮大省,研究复种指数对河南省粮食生产和粮食安全有现实意义。该研究计算了河南省复种指数和潜力复种指数,分析了其时空特征,同时,利用线性回归方法建立了近30年河南省复种指数和粮食产量之间的函数关系。研究结果表明:(1)近30年来,河南省耕地复种指数和粮食产量总体呈增长趋势,二者之间显著相关,且复种指数是粮食产量变化的原因;(2)河南省再依靠提高复种指数来增加粮食产量的余地不大;(3)现有潜力复种指数计算未考虑人为因素,值偏低。     

河南省县域经济差异时空变化分析

基于河南省1998～2007年的各县人均GDP统计数据,以108个县为研究单元,采用GIS空间统计分析的方法,分析县域经济发展分异现状及空间格局变化。根据河南省各县经济实力差异,找出各县经济发展不平衡的原因,在充分认识各县经济实力差异的基础上,充分发挥各县区域优势,促进全省经济社会的全面、协调、可持续发展。     

江苏省耕地面积变化的时空特征

基于统计数据,应用GIS及空间自相关统计分析方法,以江苏省为例,探讨了其耕地利用变化的时空特征.结果表明:①1985年以来江苏省耕地面积持续减少;苏南地区是1996年以来全省耕地减少的重点区域,但人均耕地减少的县域空间差异并不显著.②1996年以来,江苏省人均耕地面积存在显著的空间自相关特征,即人均耕地面积比较接近的县市在空间分布上比较临近,呈集中分布.     

我国粮食安全脆弱性时空变化分析

[目的]对我国粮食安全脆弱性指数进行测算,明确我国粮食安全脆弱性时空变化及重心转移路径,为提高我国粮食安全水平、降低粮食安全脆弱性提供参考依据.[方法]基于综合指数法测算2000—2018年我国粮食安全脆弱性指数,运用GIS分析工具分析其空间变化和重心运动轨迹.[结果]从时间来看,我国粮食安全脆弱性指数呈下降态势,表明我国粮食安全性越来越高,抵抗风险能力越来越强.从空间来看,2000年我国粮食安全低脆弱性地区主要分布在东部和南部地区,较高脆弱性地区主要处于中部地区,高脆弱性地区主要是内蒙古和西藏两地;2005年我国粮食安全脆弱性呈现中、高脆弱性地区增加,较高脆弱性地区降低的空间特点;2010年粮食安全脆弱性变化相对较大的省份是四川和上海两地;2015和2018年粮食安全脆弱性空间变化趋于稳定,主要表现在较低风险区主要集中在东北、江浙及四川等地,中脆弱性主要集中在中部和西南地区,较高脆弱性主要集中在京津翼、云贵及西北地区.从重心转移路径来看,较低脆弱性和中脆弱性路径变化相对较大,较高和高脆弱性路径变化相对较小,重心相对集中.[建议]强化灾害预警功能建设,加大灾后重建工作力度;多渠道提高农户收入,降低农户与非农户之间的工资差额,提高农民生产积极性;争取政策扶持,加大农业机械化投入,以科技提升农业机械化水平;持续扩大粮食消费需求量,建立符合地方实情的粮油质量标准体系和粮食生产体系.     

西南地区耕地复种指数变化特征和发展潜力分析

耕地复种指数是耕地利用集约程度的一个量化指标。基于1978～2007年统计资料,对西南地区耕地面积、农作物总播种面积、粮食播种面积和耕地复种指数的变化特征进行了分析,并采用最大复种指数与热量、水资源之间的定量化关系模型计算分析了该地区的复种指数理论潜力和可挖掘潜力。结果表明:1978年以来西南地区耕地面积不断下降,农作物总播种面积总体上呈上升态势,耕地复种指数也在缓慢上升。与此同时,西南地区粮食播种面积总体上在减少,粮食播种面积占农作物总播种面积的比重也不断减少。在现有基础上西南地区复种指数可挖掘潜力为36.1%,其中最大的是云南,其次是广西、四川、重庆和贵州,分别为45.2%、44.0%、42.0%、40.4%和25.0%。加强农业基础设施建设,提高农业机械化水平,发展多样化立体种植模式,是提高西南地区耕地复种指数的有效措施。     

长江中下游地区耕地复种指数变化特征与潜力分析

基于1979—2007年统计资料,对长江中下游六省一市耕地面积、农作物总播种面积、粮食播种面积和耕地复种指数的变化特征进行了分析,并采用最大复种指数与热量、水资源之间的定量化关系模型计算分析了该地区的复种指数理论潜力和可挖掘潜力。结果表明：2007年与1979年相比长江中下游地区耕地面积、农作物总播种面积、粮食播种面积和总产量减少,耕地复种指数下降。以研究区2007年的耕地复种指数为参照,该区耕地复种指数理论可挖掘潜力为108.37%,其中最大的是浙江为160.5%,其次是湖北、江西、上海,分别为130.7%,113.0%,110.6%,其余各地也较大。复种指数的下降,严重影响了粮食生产。如何挖掘本区耕地复种指数潜力,提高农业机械化水平,进行土地制度创新等措施值得借鉴。     

近30年我国谷子生产时空变化与区域优势研究

目的 谷子营养丰富、生育期短、抗旱耐瘠,谷子种植对优化干旱半干旱地区农业种植结构和促进农民增收具有重要作用。分析我国谷子生产时空变化特征与区域优势,以期为优化谷子布局和促进谷子生产发展提供建议与理论依据。方法 基于1985—2015年谷子各省、县域生产统计数据,采用产量贡献率、重心迁移、比较优势指数等指标,分析了我国谷子生产时空变化规律。结果 30年间全国谷子播种面积由3.318×10 ⁶hm ²减少至7.88×10 ⁵hm ²后回升至8.39×10 ⁵hm ²,单产由1 801.2 kg·hm ^-2提高至2 342.9 kg·hm ^-2,总产量变化中面积贡献率为80.3%,单产贡献率为18.4%,且单产贡献率逐渐增加。全国谷子生产重心年际间变化较小,优势产区稳定在东北地区中西部、黄淮海平原中北部和北部中低高原区东南部,具体集中在内蒙东部、东北三省与内蒙接壤的县域、河北大部、河南西北部、山东中部、山西大部、陕西北部、甘肃东部及宁夏中部。30年间黄淮海平原区、东北地区与西北部分县域单产增加但播种面积大量减少,使该区域表现为单产优势与面积劣势,2000年后北部中低高原区的吉林通榆、内蒙敖汉旗与山西部分县域的播种面积回升。播种面积较大而单产劣势的县域集中在黄土高原地区的陕西和山西中北部部分县域。结论 30年来全国谷子播种面积先减后增,生产集中程度不断增大,优势产区趋于稳定,单产逐步提升。黄淮海地区被夏玉米替代的夏谷较难恢复,东北地区中西部、北方农牧交错区及太行山沿线区谷子生产具有恢复潜力。谷子育种、栽培技术与生产加工机械的进步,对谷子生产提质增效与实现产业化发展至关重要。     

县域尺度稻麦轮作农田土壤无机氮的时空变化

区域尺度农田土壤氮素的迁移和转化规律是进行环境风险评价和面源污染治理的基础。本文以仪征市为研究区域,基于动态的定位采样和地统计学分析,研究了稻-麦轮作系统中,经过一个作物生长周期后,土壤无机氮变化量的空间分布,并分析土壤和环境因素的影响。研究采用嵌套式网格采样设计,包括500 m、1 km和5 km 3种采样间距, 0~20 cm和20~40 cm两个采样深度,在2004—2005年的一个稻-麦轮作周期中采集4次土样（水稻施基肥后、水稻收获后、小麦追肥后和小麦收获后）。研究发现,土壤无机氮具有明显的时空变化特征,在整个区域上,表层土壤中硝态氮在稻季增加,在麦季则大幅降低,亚表层中变化不显著;铵态氮在水稻施肥后迅速增加,随后呈下降趋势。土壤无机氮经历一个作物生长季节的时间变化量的空间分布主要受土壤类型和地形的影响,稻季时仪征北部漂白铁渗水耕人为土分布区、麦季时西部的丘陵和高岗区以及胥浦河和长江沿岸地区硝态氮的降幅均较大,存在氮素的淋溶风险,需要从施肥和管理方式上进行人为调控。

     

江西省粮食生产时空变化特征及影响因素分析

根据江西省2005—2019年粮食生产数据及相关影响因素数据,采用空间自相关分析和相关分析方法,分析近15年来江西省粮食生产时空变化特征及影响因素。结果表明：（1）2005—2019年江西省粮食产量总体呈现增长趋势,主要粮食作物产量依次为：稻谷>玉米>小麦;（2）宜春市和吉安市粮食产量在江西省各市位居前列,新余市、萍乡市、鹰潭市及景德镇市粮食产量一直相对偏少,市域粮食产量在空间分布上呈现相似类型集聚分布特征,且随着时间变化空间集聚特征愈发明显;2005—2019年江西省的粮食高产集聚区由抚州逐步聚集于上饶;（3）农业肥料、播种面积和农业塑料薄膜与粮食产量呈显著正相关,对粮食生产均具有显著性正向效益。     

近30 a全国棉花生产区域时空变化及区域优势分析

【目的】分析全国棉花生产布局变化,研究棉花生产时空变化特征与区域优势,为合理的配置棉花生产资源提供参考。【方法】基于全国近30 a来棉花总产量、播种面积、单产等数据,以全国主要种植棉花省(市、区)为研究单元,综合运用统计工具分析全国棉花生产时空变化和区域优势,研究棉花生产变化的总体特征、地域格局演变特征。【结果】1990年以来全国棉花总产量年际变化呈现两个阶段:波动上升时期(1991~2007年),除新疆显著上升外,大部分省(市、区)缓慢下降;波动下降时期(2008~2020年),黄河流域和长江流域棉区下降较快,西北内陆棉区尤其新疆显著增加。近30 a全国棉花总产量显著增加,由5.09×10⁹ kg增加至5.91×10⁹ kg,增加了16.11%,空间上呈现“东南-西北”格局;单产与总产量变化相似,在全国范围内持续增加;播种面积则不同,生产重心呈现出“由东向西”转移,逐渐向西北集中的态势。全国棉花总产量变化总体上以播种面积贡献为主导,其次互作主导,单产为最低,我国棉花的生产优势区域为新疆。【结论】30 a来全国棉花播种面积先减后增,生产集中程度不断增大,优势产区趋于稳定,单产逐步提升;棉花生产布局呈现全国棉花生产重心呈现出由南向北,再由北向西北内陆棉区(尤其是新疆)变迁的特点。     

博斯腾湖水质时空变化特征

基于博斯腾湖大湖区内17个固定采样点2000—2017年监测数据,分析近18年博斯腾湖水质的动态变化特征,并采用普通克里金差值和Pearson相关性检验分析博斯腾湖8种水质指标的空间分布特征及相关性。结果表明:(1)2000—2010年博斯腾湖8种水质指标含量呈上升趋势,水质逐渐恶化;2010—2017年,虽然博斯腾湖水位逐渐下降,但博斯腾湖水质逐年回升,截至2017年博斯腾湖生化需氧量、溶解氧、总磷达到Ⅰ类标准,氨氮达到Ⅱ类标准,高锰酸盐指数、总氮达到Ⅲ类标准,化学需氧量为Ⅳ类标准,矿化度属于微咸水类;(2)通过Pearson相关性分析可知,博斯腾湖湖水总磷与总氮呈极显著负相关,氨氮与总氮呈极显著正相关;(3)通过普通克里金差值分析可知,博斯腾湖水质存在空间分布极为不均的情况,其西北部和东南部水质指标含量较高,湖中心区和西南部水质指标含量较低。建议改变博斯腾湖的出水口,以便利于博斯腾湖的水体循环。     

晋南县域农田生态系统土壤碳氮时空变化特征

气候变化背景下,对农田土壤有机碳和氮的研究是陆地生态系统碳、氮循环的热点之一。利用第2次山西省和县级土壤普查资料,通过野外调查、采样和分析不同土壤类型,探讨1980—2010年晋南农田土壤C,N的时空变化规律。结果表明,1980,2010年土壤有机碳的平均值分别为7.13,6.62 g/kg,全氮的平均值分别为0.70,1.01 g/kg,2个时期的C/N的平均值分别为10.19和7.12。30 a间,土壤有机碳、C/N都有所下降,而全氮含量有所增加,主要由于长期耕作和秸秆焚烧造成农田生态系统土壤有机碳的大量损失,使农田成为温室气体的一个排放源。近年来,通过推广免耕、秸秆还田、合理施肥等农田管理措施,促使农田土壤有机碳提高,并将其成为温室气体的吸收汇。     

西安地区温度时空变化特征

对西安市各区县观测站1970 ～2013年的地面温度资料进行统计分析,从西安各区县的气温年变化、季变化、月变化以及突变检验等方面分析西安地区温度时空变化特征.结果表明,西安地区是增温明显的.1994年为全市年平均气温突变年,2000年全市年平均气温突变增高达最大值,趋势越来越明显,近44年存在显著的24年长周期变化震荡.     

2009—2017年中国耕地资源与粮食产量时空变化特征

基于2009—2017年全国各省的耕地资源和粮食生产统计数据,通过构建重心模型、粮耕敏感度模型等,得出中国2009—2017年的耕地面积重心与粮食产量重心的移动轨迹,以及各省的粮耕敏感度,并使用ArcGIS 10.2软件实现结果数据的空间表达。结果表明,中国耕地面积总体呈减少趋势,东部地区持续减少,西部地区波动增加;粮食产量总体呈增长趋势,北方地区粮食产量占比逐年提高,南方则呈下降趋势;耕地重心表现为“西移北上”,粮食产量重心表现为“北上东移”,耕地重心移动距离年变化波动要小于粮食产量重心;全国粮耕敏感度总体呈下降趋势,粮耕敏感度较大的省份主要分布在自然条件相对较差以及耕地系统较为脆弱的地区,且有向中部和一些经济发达省份转移的趋势。基于以上结果,应及时调整农业政策,以更好地保护耕地资源与保障粮食安全。     

基于ESDA 和GIS 的四川省县域耕地 变化时空关联性分析

基于ESDA全局和局部空间自相关分析,采用Geo Da和Arc GIS软件分析了四川省2001—2007年和2007—2013年两个时期的耕地变化率及其空间关联性。结果表明:(1)2001—2013年,四川省耕地面积呈先急剧减少后略有增加的总体变化趋势,其中,2001—2007年共减少耕地面积37.6375万hm2,年均减少耕地6.2729万hm2;2007—2013年增加耕地面积1.8817万hm2,年均增加0.3136万hm2;(2)2001—2007年和2007—2013年两个时期全局Moran’sI分别为0.4219和0.5428,表明耕地变化率空间自相关特性明显,耕地变化率相似的县域在空间上集聚分布,且有进一步集聚的趋势;(3)局域空间自相关集聚类型中,两个时期正相关的类型都占主体部分,分别占75.41%和73.77%,其中,显著性强烈的县域分别占26.81%和16.30%,且存在由西向东转移趋势;(4)两个时期耕地变化率空间集聚虽然不完全相同,但存在共性,即以攀西城市群为主的川西南、以成都平原城市群和川东北城市群为主的川东大部分县域耕地变化率较高,川西北城市群部分县域耕地变化率较低。     

我国粮食主产区耕地复种指数变化特征与潜力分析

为了解粮食主产区耕地复种指数变化特征与潜力,进一步挖掘粮食主产区的生产能力,稳定全国粮食安全大局,利用1979-2008年统计资料,对我国粮食主产区耕地面积、农作物总播种面积、粮食播种面积进行分析,并采用最大复种指数与热量、水资源之间的定量化关系模型,分析粮食主产区的复种指数理论潜力和可挖掘潜力.结果表明:1979-2008年期间我国粮食主产区耕地面积减少,农作物播种面积增加,粮食总产量与单产攀升,粮食总产量占全国比重升高,耕地复种指数东北区、黄淮海区上升,长江中下游地区下降.以2008年的耕地复种指数为参照,东北区、黄淮海区、长江中下游区理论可挖掘潜力分别为28%、48%、94%.     

西藏主要农区耕地复种指数变化特征与潜力分析

为进一步挖掘西藏主要农区的生产能力,稳定全区粮食安全大局,开展西藏主要农区耕地复种指数变化特征与潜力的研究。通过查阅西藏近25年来的耕地面积、农作物播种面积、粮食播种面积以及粮食总产量等统计数据并对其分析得出,1992—2017年间,西藏主要农区耕地面积和农作物播种面积呈增加趋势,粮食总产量与单产攀升,粮食总产量占全区粮食总产量的比例和粮食作物播种面积占全区农作物播种面积的比例均减小;西藏主要农区耕地平均复种指数从1997年的97.26%增加至2017年的102.41%,拉萨市耕地复种指数增加明显。