耕地质量的概念和评价与管理对策

耕地是最重要的农业资源之一,耕地质量是国家粮食安全和农产品质量安全的重要基础。本文根据文献资料,归纳总结了耕地质量概念及评价方法的研究现状,认为耕地质量是个多层次的概念,包含耕地的土壤质量、空间地理质量、管理质量和经济质量四层涵义,评价指标包含自然和社会经济两大因素。分析了我国耕地质量变化状况,结果表明,总体上我国耕地质量等级偏低,其中肥力质量、管理质量及经济质量逐渐趋好,但是健康质量和环境质量却日趋恶劣,部分区域耕地质量问题严重。文章还提出了针对我国国情的耕地质量建设及管理建议。     

中国粮食主产区耕地生产能力空间分布特征

核算区域耕地资源生产能力,揭示耕地生产能力层次差异,分析耕地资源生产潜力的空间分布特征,对于科学确定区域耕地利用与保护对策,特别是支撑区域土地整治以及高标准农田建设,保障国家耕地资源安全战略具有重要意义。该文以中国粮食主产区(黑龙江省、吉林省、辽宁省、河北省、山东省、江苏省6省)乡镇尺度的耕地资源生产能力核算数据为基础,核算了粮食主产区理论生产能力、可实现生产能力和实际生产能力差值以及生产能力特征,并分析了耕地生产能力在省级及二级区尺度上的分布特征,揭示了耕地区县级利用强度与利用潜力。研究结果表明:中国粮食主产区(6省)的耕地理论生产能力、可实现生产能力和实际生产能力分别为5.12、4.03和3.28亿t。江苏省的江淮平原区理论单产、可实现单产和实际单产均最高,黑龙江省的大小兴安岭山地区理论单产最低,河北省的后山坝上高原区可实现单产、实际单产最低。河北平原区及山东省理论利用潜力明显高于其他地区。耕地资源理论生产能力较高表明通过实施高标准农田建设,粮食主产区增产潜力巨大;而6省区可实现利用潜力普遍较低,表明通过政策提升耕地生产能力的空间有限。该文为粮食主产区耕地资源数量、生产能力并重管理提供了决策依据。     

达拉特旗耕地利用潜力时空分布及其限制因素研究

耕地利用潜力是耕地理论产能、可实现产能和实际产能3个产能层次间的差距。研究其时空分布特点及影响因素对于西部生态脆弱区耕地产能提升和粮食安全维护具有重大意义。基于农用地产能核算和2009~2011年耕地等级变化监测的外业调查成果,采用逐步回归法对达拉特旗耕地利用潜力时空分布特征及其限制因素进行研究。结果显示乡镇中吉格斯太镇的理论利用总潜力最低,昭君镇最高,呈现扩大趋势;可实现利用潜力总体呈现北部和西部高,南部和东部低,乡镇中展旦召苏木最低,昭君镇最高,呈现缩小趋势。灌溉次数、水源、侵蚀和污染状况是耕地理论利用潜力的4大限制因子,实际单产、地形、是否受灾、灌溉水源、剖面构型、机械投入和灌溉方式是可实现利用潜力的7大限制因子。     

近20年城乡交错带土壤养分时间空间变异特征分析——以北京市大兴区为例

以北京市大兴区为城乡交错带的分析样区,通过对1982年、2000年2期土壤养分变化情况进行时间空间变异特征分析,结果发现:1982～2000年近20年间大兴土壤养分除土壤速效K含量略有下降外,其他土壤养分含量均呈上升趋势,尤以速效P含量增长最多。各项养分增加值分别为有机质31.02%、全N 50 %、碱解N 37.89%、速效P 177%,而速效K则减少6.97%。1982年的5种土壤养分中,速效P的变异系数最高,为0.50;全N次之,为0.4;有机质、速效K、碱解N的变异系数较小,在0.28～0.32之间。2000年的5种土壤养分中,变异系数最高的仍是速效P,为0.57;速效K次之,为0.36;有机质、全N和碱解N含量的变异系数较小,在0.19～0.23之间。1982年有机质的块金值与基台值之比为45.32%,2000年的为26.54%,说明其在小尺度上的空间相关性增强。1982年速效K的块金值与基台值之比为36.96%,2000年的为29.82%。2000年全N、碱解N和速效P的块金值与基台值的比值大于1982年的比值。2000年各项土壤养分的空间相关距离均比1982年增大,基本上趋向于以大块状变异为主,具有较强的渐变性分布规律。     

耕地资源生产潜力研究进展及其启示

通过对于国内外有关对于我国耕地资源生产潜力的研究进展综述,指出对我国耕地生产潜力研究的方向,明确重点研究内容,采用文献综述与综合分析方法,围绕我国耕地资源生产能力变化问题,迫切需要结合气候变化、区域土地利用和农户土地利用转型等方面,开展1.2亿hm2耕地红线(18亿亩)和分布在不同区域的1.04.6亿hm2基本农田对粮食安全稳定的内在抵御机理研究.     

基于农户土地利用目标差异的农用地利用变化机制研究

研究农用地利用变化驱动机制是破解土地利用变化规律及其效应的关键.本文从农用地利用单元和农户土地利用单元特征分析入手,得出农户的土地利用目标需求和农用地的供给能力之间存在偏差是农户土地利用微观变化的根本诱因,基于此可以将农户分为粮食需求型、利润需求型、粮食和利润协调型三种类型.进而在探讨农户土地利用影响因素的基础上,提出农用地利用变化驱动机制框架,构建基于土地产权约束、农用地用途约束下的农户土地利用单元和农地利用单元相互影响的概念框架,并基于农户收益最大化原则对农户家庭的劳动力的分配进行经济学解释.     

基于监测单元划分方法的耕地质量监测效率研究——以内蒙古自治区开鲁县为例

从耕地质量监测角度出发,探索监测效率最优的耕地质量监测单元划分方法,并尝试构建耕地质量监测效率评价体系,为耕地质量监测工作提供理论支撑。以内蒙古自治区开鲁县为例,采用因素组合法、主导因素法、图斑法以及网格法4种方法划分耕地质量监测单元,并从耕地质量监测效果、精度以及成本3个方面构建评价体系,对4种方法的监测效率进行比较分析。结果表明,因素组合法划分的耕地质量监测单元的总分值最高,为89.23分,网格法因考虑的耕地质量属性因素较少且划分的单元数目较多,监测效率评价综合得分较低。采用的监测单元划分方法中,因素组合法更适合在县域尺度应用。     

基于粮食安全和生态安全视角的区域粮食生产布局分区——以内蒙古自治区为例

文中基于粮食安全和生态安全的视角,构建评价指标体系,以内蒙古自治区为例,分别从“耕地资源条件、粮食种植情况、生态环境压力、社会经济发展压力”等方面选取指标对区域生产能力进行科学评估,并以评估结果为基础提出了基于粮食安全和生态安全的区域粮食生产布局分区.结果表明:耕地资源条件较好的主要集中在嫩江右岸区域、西辽河区域和河套-土默川平原区;粮食种植情况受耕地资源条件和市场及粮食种植意愿的共同作用的影响;生态环境压力较大区域不应盲目扩大粮食生产,需更多的考虑生态安全与粮食安全保障的可持续发展;快速的城镇化、工业化和人口集聚将对区域粮食产生较大影响.为保障区域粮食安全战略需在粮食生产能力评估的基础上对粮食生产布局进行科学合理的规划.     

重庆市国家级农用地分等汇总前后等别分布规律

为了验证全国农用地分等汇总成果与原省级成果分布规律的一致性与继承性,以及汇总成果与区域本底资源匹配程度的差异程度,该文以重庆市为例,采用统计分析法和综合分析法,对重庆市农用地等别转换前后的成果进行对比研究,并分析其国家级自然等别、利用等别和经济等别的分布规律与标准耕作制度、土壤和海拔的关系。结果表明,通过以省级成果的标准粮产量作为等别的转化纽带,成功实现了省级自然等、利用等和经济等向国家级相应等别的成果转化;转化后结果显示,国家相应等别的面积比例分布规律与重庆市等别面积比例一致;转化后的国家农用地等别与区     

CNN-ISS遥感影像分类的瓦片边缘效应及消除方案

应用卷积神经网络语义分割模型(Image Semantic Segmentation based on Convolutional Neural Network,CNN-ISS)进行遥感影像分类时,需将大幅影像分解为特定大小瓦片影像,并将其作为CNN-ISS处理对象,这一过程破坏了位于瓦片边缘处地物的完整几何及纹理特征,从而影响瓦片边缘处地物的识别效果,即瓦片边缘效应。该研究以DeepLab V3为CNN-ISS核心模型,对唐山农村地物进行语义分割,定量分析了分类结果的瓦片边缘效应,并提出了5个消除此效应的后处理方案。结果表明:像素分类精度与像素到瓦片边缘距离正相关,瓦片边缘处错误率最高达6.93%,中央处错误率最低为3.52%,存在瓦片边缘效应;采用该研究提出的瓦片边缘效应消除方案后,整幅影像的总精度(Pixel Accuracy,PA)、均交并比(Mean Intersection over Union,mIoU)和Kappa系数均有提升,最高分别提升0.40、1.97个百分点和0.0122。在不改变CNN-ISS核心模型条件下,通过该研究的瓦片边缘效应消除后处理方案,可有效提升遥感影像分类精度,尤其针对复杂异构体和线状地物精度提升效果更好。