基于植被初级生产力的农用地理论和可实现产能核算研究

为解决传统基于农用地分等成果计算农用地理论产能和可实现产能时遇到的问题,本文将植被初级生产力(NPP)测算应用于农用地产能核算。以湖北省武汉市为研究区,运用CASA模型测算研究区农用地NPP,通过样点调查分别建立NPP与农用地理论单产和可实现单产的线性回归模型,在此基础上进行农用地理论产能和可实现产能核算。通过核算得到研究区75个乡镇的农用地理论产能及单产和可实现产能及单产,理论和可实现产能较大的乡镇主要分布在研究区北部及东南部地区,理论和可实现单产较大的乡镇则主要分布在研究区西部和东北地区,而靠近主城区周边乡镇的理论和可实现产能及单产均较低。将核算结果与传统方法计算得到的农用地产能核算成果进行对比分析,发现两种方法的核算成果在乡镇理论和可实现产能分布上非常接近,具有较高一致性;但在乡镇理论单产和可实现单产分布上并不完全一致。研究结果表明基于NPP测算的农用地产能核算方法是可行的,该方法避免了传统核算方法资料收集繁琐,主观性强等不足,且不以农用地分等定级成果为基础,可实现农用地产能快速核算。     

土地整治项目区农用地质量分等方法的修正

土地整治是改善土地利用条件,提高土地质量的有效措施.在农用地质量分等更新工作中,现有的分等体系不能反映出项目建设前后农用地等别的变化.该文探讨一种能反映出整治项目建设前后农用地质量等别差异分等更新方法.即:在原分等计算体系中,增加2级修正,选出受工程措施影响较大的、明显影响耕地自然质量的分等因素(地形坡度、地表岩石出露度、灌溉保证率、排水条件)和受工程措施影响较大的、明显改善土地利用条件的分等因素(田块规整度、田间道路、灌溉方式和排水方式),并以这些因素的变化确定建设后耕地利用水平修正系数.该文选取位于陆良县土地整治项目区中的14个点对提出的土地整治项目区耕地质量评定方法进行验证,结果显示:在14个监测点中,5个监测点自然质量提升了0.1等,其余9个点自然质量等未发生变化.14个监测点利用等均有提升,平均提升1.1个等别,最低提升0.5等,最高提升1.7等.14个监测点经济等均有提升,平均提升1.1个等别,最低提升0.4等,最高提升1.8等.从验证结果可看出:在农用地分等计算流程中增加耕地自然质量修正和利用水平修正系数作为土地整治项目建设后耕地质量评定的方法是可行的.     

土壤有机质空间变异与农用地自然质量关系研究

该文以广州市花都区赤坭镇为试验区,根据典型农用地类型的土壤采样基于Cokriging方法进行土壤有机质精确插值与空间变异分析,并将结果与农用地分等成果进行相关分析。结果表明,以土壤有机质和农用地类型为协因子的球状模型Cokriging总体插值精度最高,试验区内土壤有机质分布格局是四周丘陵和水库区含量较低,巴江河两岸的平原地区、西南角的山前冲积平原含量较高,这也是灌溉水田密集的区域;试验区内土壤有机质含量菜地分布比较均匀、空间相关性很强,而水浇地分布差异较大、空间变异性较高;土壤有机质分布在南北、东北-西南两个方向相关性较强具有各向同性特征,在东南-西北、东西方向具有各向异性特征,受到随机因素的影响变异性较大。土壤有机质Cokriging插值结果与试验区内农用地自然质量等指数的相关性很显著,菜地与农用地自然质量等指数相关性最强,灌溉水田其次,旱地最差。     

基于农用地分等成果的陕西周至县耕地粮食生产能力测算

为了充分利用农用地分等成果合理测算耕地产能,该文提出了基于农用地分等成果的耕地粮食生产能力体系,并对不同层次的生产潜力的测算方法进行了探讨,认为基于农用地分等成果的耕地粮食生产能力测算要充分利用农用地分等成果;耕地粮食生产能力体系包括自然生产潜力、利用生产潜力及现实生产能力3个方面;农用地分等的自然质量等级指数与利用等级指数本质上就是2个不同的生产潜力,分别代表了2种不同情况下潜在的单位面积产量。用分等单元的面积分别乘以该分等单元的自然质量等级指数和利用等级指数,可得到该分等单元相应的生产潜力。把全县所有分等单元的生产潜力相加就得到全县相应的生产潜力。通过理论分析及各种模型的实际模拟,采用Logistic模型对现实生产能力进行测算效果较好。结果表明,周至县耕地自然生产潜力为176.778×104t,利用生产潜力105.0×104t,现实生产能力为54.637×104t。     

辽宁省农用地产能核算研究

农用地产能核算是对农用地综合生产能力的测算与评估,是农用地分等成果的实践与转化应用。本文以辽宁省为研究区域,以产能核算理论与技术方法为指导,以县市级行政区、分等指标区和分等等别为单位开展不同角度的农用地产能核算研究,从区域分布、自然特征条件和利用水平等多角度实证分析农用地综合生产能力。研究结果表明:(1)理论产能、可实现产能及实际产能较高区域集中分布在辽宁中部平原区及其他指标区的山前平原区,自然等别集中在13~21等,利用等别集中在7~13等,该区自然条件优越,综合利用系数高;(2)产能核算总值与相应县区、市区、等别、指标区的耕地面积相关性较强,因此产能第一受制因素是耕地面积,其次是单产水平;(3)农用地产能核算是以农用地分等成果为基础进行的,农用地分等基础成果要适时更新,监测样点设置要具有长久稳定性。     

基于ArcGIS的耕地整治潜力测算与分级研究——以湖北省房县为例

土地整治工作是一项综合性的系统工程,潜力测算与分级是土地整治工作的前提和基础。以ArcGIS软件为平台,采用基于新增耕地系数的数量潜力测算方法,通过调查待整治耕地面积,确定新增耕地系数,测算出房县的耕地整治数量潜力为1 210.18 hm²;质量潜力测算采用基于农用地分等定级成果和产能核算理论的方法,通过计算耕地现实单产和最高单产,分别计算出待整治耕地提升产能和新增耕地产能,得出房县耕地整治的质量潜力为9 485.38万kg;最后以质量潜力测算后的耕地总产能作为潜力分级标准,将整治潜力划分为三个级别,并绘制了以乡（镇）为单元的潜力分级图。根据潜力级别划分结果,结合各乡镇的地形地貌、经济发展水平、农民整治意愿等条件,将一级潜力区、二级潜力区和三级潜力区按照整治时序分别确定为房县耕地近期重点整治区、中期适宜整治区、远期一般整治区。     

基于分等因素组合的农用地整理类型分区

为细化农用地整理分区,使分区结果在地块尺度上具有适用性,从而提高农用地整理工程效率和精度,该文选择利用农用地分等中间成果,以分等单元为基本研究单元,通过分析单元分等因素组合类型,以及不同组合类型对农用地质量的限制强度,利用ARCGIS空间分析功能,采用综合分区思想对天津市农用地进行整理类型分区研究,并将天津市农用地划分为3个整理类型区。研究发现,天津市农用地自然质量分,即CL组合类型有730种,限制因素组合类型42种,其中灌溉、有机质和盐渍化对农用地的限制相对普遍,这三个因素是农用地整理需要重点考虑的限制因素。研究认为,天津市近期农用地整理重点应安排在限制因素少、整理难度小的类型区三,以农田水利工程建设和典型盐渍化治理为主要方向;远期整理重点可考虑改造难度较大的类型区二,以土壤综合整治为主要目标;类型区一以坡度限制为主,整理改造难度最大,但需要做好水土保持工程建设,该研究对于深化农用地分等成果应用具有重要作用,以期对农用地整理类型分区理论和方法提供一定借鉴。     

河北省不同耕作区综合产能空间分异规律

耕地综合产能精确地核算了耕地系统内部每个梯级绝对值水平,是农用地分等工作的深化与延续。基于农用地分等成果,通过抽样补充调查,依据自然等指数与理论抽样样点构建理论产能核算模型,利用等指数与现实抽样样点构建现实产能核算模型,统计数据核算实际产能,在河北省从东南-西北选取霸州、栾城、遵化、张北为典型耕作区域,分析不同耕作区产能差异及空间变异规律。结果表明：四个研究区域理论总产为2.52×109 kg,现实总产为1.88×109 kg,均高于实际总产1.44×109 kg,不同层次产能差异明显;各层次单产水平次序同自然等指数次序是一致的,依次为栾城县>遵化县>霸州市>张北县;空间分异的大小取决于区域单产的浮动水平,空间变异程度依次为霸州>遵化>张北>栾城。通过核算结果对比证实了从农用地分等多个层次上测算综合产能的科学性、合理性和可行性,是深化耕地资源数量、质量并重管理的重要途径和方法。     

广东省降雨侵蚀力时间变化初步分析

降雨侵蚀力是反映降雨引起土壤侵蚀的潜在能力。本文利用广东省26个基本气象站点的多年逐日降雨资料，计算并初步分析了降雨侵蚀力的时间变化特征。结果表明，广东省降雨侵蚀力主要集中于4-9月份(雨季)，其占全年的84．8％，根据季节分布特征，可划分为三个类型区：第一类型区分布于粤北、粤东北、粤西北的内陆山区，第二类型区分布于粤中、粤东和粤西部分地区，第三类型区分布于广东省南端的电白、吴川和雷州半岛地区，各类型区之间的季节分布有明显差异；在降雨侵蚀力的年际变化上，1961-2001年间大部分地区呈现不同程度的正趋势，最大趋势系数(r)可达0．326，其年际变化特征与降雨量和降雨强度相关。     

基于可改良限制因子的耕地质量等别提升潜力研究

分析不同尺度耕地质量等别提升理论潜力和实际潜力空间分布特征,为加强耕地保护和提升耕地质量提供依据。该文以辽宁省大石桥市为研究区,基于大石桥市农用地分等结果,筛选土地整治工程可改良限制因子,构建指数提升潜力模型测算研究区耕地质量自然等、利用等和经济等指数的理论潜力与实际潜力。运用面积加权法和局部空间自相关法,揭示研究区乡镇、村级和地块不同尺度的耕地质量等别提升潜力的空间分布特征。结果表明:1)各乡镇耕地质量等别提升潜力空间差异明显,呈现东高西低,依次递减;2)各行政村耕地质量等别提升潜力东部属于正相关类型(高-高型)且集中连片,中部正相关类型(低-低型)面积较小且零星分布,西部为随机分布;3)东中部地块耕地质量等别提升潜力较大,东部坡耕地宜实施土地平整工程,中部耕地宜实施灌溉与排水工程。研究结果可为区域规划土地整治重点工程和划定耕地保护分区提供理论与技术支持。     

基于综合生产能力核算的河北省耕地重点保护区划定

耕地保护的实质是要保护耕地的综合生产能力,按耕地生产能力重新划定耕地的保护等级是保护耕地资源安全,最终实现耕地综合生产能力稳定的根本举措。基于农用地分等成果,通过抽样补充调查,依据自然等指数与理论生产能力抽样样点构建耕地远景潜在生产能力的核算模型,应用利用等指数与现实生产能力抽样样点的实际调查数据构建耕地现实生产能力的核算模型。在此基础上,采用综合生产力优势指数和生产规模优势指数对耕地生产能力进行分析,从远景潜在生产能力、现实生产能力、耕地投入水平和产出水平4个方面构建耕地重点保护区划分指标体系并将河北省耕地划分为4个保护等级,其中第一级别为国家级耕地保护区,面积为2.02×106 hm2,占耕地总面积的32.1%;第二级别为省级耕地保护区,耕地总面积为2.98×106 hm2;第三级别为市级耕地保护区,占河北省耕地总面积的30.1%;第四级别占河北省耕地总面积的9.7%。通过耕地保护区域的划分,明确不同主体的保护职责,并认真研究与完善耕地保护政策,这对于稳定农业生产、确保粮食安全具有重要的现实意义。     

基于耕地系数和预评价法的耕地整治潜力测算方法

为科学合理测算耕地整治潜力,提高潜力测算结果的应用性,该文结合二调数据及农用地分等数据,进行了耕地整治数量潜力和质量潜力的测算研究,耕地整治数量潜力测算采用耕地系数法(CLC,cultivated land coefficient),耕地整治质量潜力测算采用农用地分等因子提高后的预评价法。研究表明:五华县耕地整治潜力较大,数量总潜力为841.69 hm2,各行政村数量潜力分布情况为南高北低;质量潜力方面,经过整治,耕地自然等别可平均提高1.28等,利用等别可平均提高0.71等,生产能力可提高57 862.99×104kg。该研究方法符合当地土地整治实际情况,研究结果可为制定县域土地整治规划、划定高标准基本农田建设区及确定耕地整治建设重点项目区提供参考。     

省域尺度耕地产能空间分异规律及其影响因子

耕地产能核算是耕地分等的深化和延续,对于落实严格保护耕地的战略目标具有重要意义。基于耕地分等成果,该文采用耕地分等与农业统计结合的产能核算方法,对江苏省耕地产能进行了核算,分析了江苏省省域尺度下耕地产能的空间格局及其分异规律,并探讨了各因素指标区耕地产能的主导影响因子。结果表明：江苏省不同层次耕地产能总产分异规律基本一致, 总产大小表现出苏北＞苏中＞苏南的格局,这主要受耕地面积分布格局的影响,因此,耕地面积是粮食安全的重要保证,合理开发耕地后备资源是未来挖掘耕地产能的一个重要途径;从耕地单产分异规律来看,理论单产与可实现单产的空间分异规律基本一致,表现出南北高,中间低的分布格局,耕地实际单产的分布格局较为复杂,呈现出岛状分布的特点,高值岛出现在里下河平原区;有机质、农业灌排条件和利用系数是影响省域尺度耕地单产的主导因子。通过分析,全面掌握了江苏省耕地产能的空间分异状况,为区域性土地资源宏观调控与调整提供依据;同时,各指标区尺度的主导因子有所差异,今后可根据不同指标区的主导影响因子,采取针对措施,以有效提高各指标区的耕地产能。     

基于四象限法的县域高标准基本农田建设布局与模式

高标准基本农田建设是土地整治规划的重要组成部分,需要综合考虑耕地的基本条件和所在区域的社会经济建设适宜性。为了提高高标准基本农田建设布局的科学性及合理性,该文以广东省五华县为例,首先对耕地质量与高标准基本农田建设适宜性进行了评价,其中,耕地质量从立地条件、耕地物理性状、耕地化学性状及利用条件4个方面选择评价指标。高标准基本农田建设适宜性从农田基础条件、区域社会经济综合条件及群众意愿等方面选择评价指标,据评价结果分析了五华县耕地质量等级分布的不同及高标准基本农田建设适宜程度的差距及其原因。在此基础上,采用四象限法对高标准基本农田的建设区域进行了划分,其中,"高质量高适宜"区域的耕地面积为15 460.51 hm2,占到五华县耕地总面积的37.65%,"高质量低适宜"区域的耕地面积为8 771.85 hm2,占耕地总面积的21.36%,"低质量高适宜"区域的耕地面积为7 508.73 hm2,占耕地总面积的22.71%。在对3个区域的耕地限制性因素、基本农田分布情况进行分析的基础上,提出了基本农田的空间调整措施及高标准基本农田建设的建设模式及建设方向。研究结果可为县域土地整治规划和高标准基本农田建设提供科学依据。     

陕西省耕地生产能力的时空分布

为了明确陕西省耕地生产能力的现状,该文利用2008-2010年陕西省各县平均粮食产量数据,结合GIS分析描述陕西省各县耕地实际利用强度、理论利用强度、耕地可实现增产潜力和理论增产潜力及其空间分布变化规律;利用1978-2008年陕西省粮食产量和消费数据计算耕地压力指数的时序变化规律。结果表明:耕地实际利用强度较小地区集中在陕北中部、关中西部,这些地区提高利用强度空间较大,是生产技术投入和劳动力投入的主要区域;耕地理论利用强度呈现出中西部地区高,北部和东南部地区低的分布规律;耕地压力指数时序表明陕西省自1978年以来,耕地压力年级间波动较大,近几年由于科技进步和政策导向致使耕地压力减小,耕地保护与耕地占用之间矛盾缓和;可实现增产潜力较大区域分布于陕北中部和关中西部,而陕南大部分地区可实现增产潜力较小,陕北北部和关中北部可实现生产潜力居中;耕地理论增产潜力呈东南部高,西北部低的空间分布规律,该文为陕西省耕地利用规划、土地整理和粮食安全提供科学依据。     

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。     

县域尺度耕地生产能力的空间变异

研究河北省雄县耕地生产能力空间变异性特征及其主控因素,为黑龙港典型区耕地质量等级与生产能力提升及可持续利用提供指导。该文在分析县域和景观尺度耕地生产能力变异性特征的基础上,引用分类回归树模型探讨耕地自然属性因素和耕地管理因素对不同尺度耕地生产能力的影响。结果表明：县域尺度上耕地生产能力差异显著,呈现出西南部和东部高,东南部和中西部低的空间分布格局。5种景观尺度上耕地生产能力由高到低依次为：轻壤蒙金型小二坡地＞轻壤均质型小二坡地>黏壤均质型小低平地>砂壤蒙金型准缓岗>砂壤均质型准缓岗;耕地管理因素较耕地自然属性因素更能解释县域耕地生产能力空间变异性,主控因素依次是灌溉保证率、氮肥施用量、耕地速效氮和耕地有机质,贡献率总计51%。耕地自然属性因素是不同景观尺度间的主控因素,依次为阳离子交换量、有机质、速效钾和速效氮含量,贡献率总计55%;不同景观尺度上耕地生产能力主要受耕地管理因素所主控。因此,要想维持区域高水平耕地生产能力应注意调整耕地管理措施,包括节约集约用水,控制氮肥施用量（不宜超过240.34 kg/hm2）和加强耕地培肥管理。     

山区县耕地"非粮化"空间分异规律及关联因素

准确测算耕地“非粮化”率，掌握耕地“非粮化”的空间分异规律及其影响因素，对于科学管控耕地“非粮化”、保障粮食安全具有积极意义。研究以江西省信丰县为例，从种植结构和产业结构2个方面测算耕地“非粮化”率，综合运用空间关联分析研究山区县耕地“非粮化”的空间分异特征，并采用空间计量模型揭示影响耕地“非粮化”生产的关联因素。研究表明：1)信丰县耕地总体“非粮化”率为30.28%，其中种植结构“非粮化”和农业产业结构“非粮化”面积分别为6 601.94 hm²和7 679.98 hm²,“非粮化”率分别为13.84%和16.44%。但不同地形区“非粮化”空间分布异质性明显，高山丘陵区主要为农业产业结构“非粮化”，而低丘岗地区域主要表现耕地种植结构型“非粮化”。2)信丰县耕地“非粮化”呈集聚型空间格局，种植结构“非粮化”在中部低丘岗地区域呈高值集聚，农业产业结构“非粮化”在高山丘陵区域呈高值集聚。3)严格的耕地管护政策对于“非粮化”生产具有抑制作用。4)“非粮化”生产存在空间扩散效应。自然资源禀赋差异和社会经济发展的不均衡性，对山区县不同类型的耕地“非粮化...     

喀斯特地貌区耕地地力评价与分级

为了解喀斯特地貌区耕地地力详情并掌握土壤肥力演变规律,该文以广西壮族自治区德保县为研究区域,借助GPS（global positioning system）、RS（remote sensing）技术,通过野外调查采样、实验室化验等方法获得耕地地力评价相关信息,包括N、P、K、有机质、pH值、成土母质、排灌能力、障碍因素、耕层厚度、质地等74项基本信息。以GIS（geographic information system）技术为核心基础支撑,综合运用模糊评价、专家意见法、层次分析等方法和模型对耕地地力进行自动化、定量化评价。结果表明：德保县1～6级的耕地面积分别占总耕地面积的8.80%、13.84%、20.29%、39.63%、16.83%、0.61%。在量化分级的基础之上,将此次评价数据与1980年进行的土壤第二次土壤普查数据进行深入比较,比较发现：德保县的耕地地力总体水平上升;有机质、有效磷的含量水平明显上升;同时pH值趋于中性;速效钾呈下降趋势。该结果为喀斯特地貌区的个性化施肥、土壤改良、农业生产决策、绿色农产品的生产等提供了基础信息和科学依据。     

多规合一视角下县域永久基本农田划定方法与实证研究

科学合理划定县域永久基本农田是当前中国为提高国家粮食安全保障能力、保障农民切实利益和实施藏粮于地作出的重大战略举措。针对现行各规划间由于期限错配、标准各异、边界冲突和管理混乱造成永久基本农田"划不下、管不住、建不好、守不牢"等问题,基于"多规合一"视角和顺序递进式划定思路,论文提出了一套县域永久基本农田划定的方法体系。首先,在核实地类利用状态和协调各规划冲突的基础上,将城镇周边利用等指数高于区域平均值的耕地优先划定为城镇周边永久基本农田;而后,从耕地质量条件、交通区位条件、农业生产条件和地块空间形态等方面构建多因素综合评价指标体系,在其他耕地区内利用综合得分最优法划定永久基本农田保护区域。研究结果表明:1)扣除耕地中不符合基本农田划定利用状态准则、用途管制规则和预留的开发用地,进一步提高了基本农田的稳定性和科学性;2)分步骤划定城镇周边和其他耕地区内永久基本农田,有利于合理控制城镇规模,构筑城镇绿色生态空间;3)永久基本农田方案落实了"总体稳定、局部微调、应保尽保、量质并重"的划定原则,在约束指标上满足了国家相关政策要求,在质量控制指标上也优于调整前。