基于耕地多功能权衡与协同分析的耕地利用转型研究——以北京市为例

[目的]探究耕地隐性形态变化,丰富耕地利用转型研究的形态视角。[方法]土地系统功能权衡度(LFTD)模型,灰色关联度分析法。[结果](1)2005—2016年北京市耕地多功能性呈现不同变化趋势。生产和社会保障功能为下降态势,生态功能经历U型变化,文化功能为持续上升状态。(2)根据功能层次性将北京市耕地多功能变化分为3个阶段:2005—2008年耕地转型前期,生产和社会保障功能为主导;2008—2014年转型期,多功能间发生复杂作用;2014—2016年转型后期,文化和生态功能为主导。(3)耕地多功能随阶段变化经历了权衡协同关系持平到以权衡关系为主导再到权衡协同关系持平的过程。3阶段主导功能变化及转型期生态、文化功能和生产、社会保障功能间复杂的权衡关系共同佐证了北京市于2014年实现了耕地功能层面转型。(4)3阶段影响因素关联性趋势变化显示第一产业比重、人均固定资产投资、农民人均纯收入和人均GDP是耕地转型期显著影响因素。[结论]耕地隐性形态变化可深层次显化耕地利用转型,为耕地可持续利用提供参考。     

沈阳城市周边耕地多功能评价

[目的]为探索城市化影响下城市周边耕地多功能的现状,分析其空间差异,为耕地保护及城市周边耕地发展提供参考。[方法]从耕地的生产、生态、社会和景观4个功能出发构建评价指标体系,利用熵权法确定指标权重,加权求和法计算单一功能和多功能值,并用ArcGIS进行空间分析,对沈阳城市周边50个乡镇(街道)的耕地多功能性进行综合评价。[结果](1)沈阳城市周边耕地的多功能性空间差异较为明显。生产功能远郊平原区最强,远郊山区和近郊区较弱;生态功能总体偏弱,个别乡镇较好;距离城市越远,社会功能越强;景观功能近郊区较强,远郊区较弱。(2)耕地的生态、社会和景观功能主要受距市中心距离的影响,生产功能受地形和距市中心距离的双重影响,而多功能则受地形、距市中心距离及各乡镇(街道)耕地主导功能等的综合影响。(3)沈阳城市周边的大多数耕地以农业生产为主导,景观文化功能整体相对较弱。近郊区耕地生态功能所占比重较大,但社会功能比重较小,远郊区则与之相反。[结论]沈阳城市周边耕地多功能性空间差异较为明显且不均衡,应科学规划城市周边耕地功能,优化空间布局,协调耕地各功能的关系,促进耕地多功能综合发展。     

基于InVEST模型的昌黎县土地利用变化对生境质量的影响研究

[目的]研究土地利用变化引起的生态效应已成为生态学的核心内容,评估土地利用变化引起的生境质量时空变化可以为区域生态规划和土地规划提供科学依据。[方法]文章以昌黎县为例。采用InVEST模型中的生境质量模块评估昌黎县生境质量,根据生境质量指数将生境划分为差、较差、一般、良好和优等5个等级,同时分析土地利用及景观格局的变化对生境质量产生的影响。[结果](1)2010~2015年,昌黎县土地利用变化主要特点为耕地资源大量减少,建设用地迅速扩张,整体景观的斑块数量及斑块密度增加,蔓延度指数减少,说明研究区整体破碎化程度增加,景观均匀度指数和多样性指数的增加,说明各景观组分所占面积比例差异变小,分布的均匀程度增大;(2)两期生境质量格局呈现为西部沿河地带和东北部区域高,生境质量指数大于0.6,中北部的昌黎镇以及距离城镇较近或是位于主要交通网连接处的区域生境质量较低,生境质量指数低于0.2,昌黎县其他地区的生境质量指数主要在0.4~0.6之间;(3)昌黎县生境质量整体处于一般水平,2010和2015年生境质量得分在[0.4,0.6)之间的面积分别占全县45.46%和44.69%,2015年生境质量得分区间为[0.2,0.4)、[0.4,0.6)、[0.6,0.8)和[0.8,1.0)的斑块生境面积较2010年分别减少了0.72%、0.77%、0.24%和0.13%,只有最差等级[0-0.2)得分区间的比例较2010年增加1.87%,说明昌黎县整体生境质量2015年较2010年有所下降。[结论]研究结果可以为制定合理的土地管理政策提供科学依据,同时对生物多样性的保护具有一定积极的作用。     

区域景观格局视角的绿地生态网络优化研究——以徐州为例

[目的]基于景观格局演变的区域绿地生态网络与生态功能优化研究是景观生态学研究的热点领域之一。[方法]文章以徐州示范为例,在城市研究区景观格局演变及其异质性研究分析基础上,探索城市规划区城乡绿地景观格局的优化路径;运用经济学与生态学原理,按“山水林田湖草”一体化理念,以区域生态系统服务优化及人与自然和谐发展为前提,从市域与城市规划区视角,合理配置城乡绿地生态网络景观组分,进而优化区域绿地生态网络。[结果]研究得出2005—2015年研究范围城市化造成大量耕地消失,城市建设用地快速增加,随着生态园林建设的快速推进,林地面积占比大幅度增加;地表覆被变化直接表现为景观格局的快速破碎化和景观多样性的下降,景观类型的丰富度和复杂度急需提高,景观多样性指数、景观均匀度指数也均呈现较为明显的下降趋势。同时,重点提出了强化景观格局与过程的完整性与连通性,挖掘潜在生态功能等的区域绿地生态网络一系列优化方案。[结论]文章为研究区及延伸的城乡区域绿地生态网络构建和生态系统服务优化提供了科学的依据、方法与途径。     

农业区生态系统服务的影响因素及空间优化分析——以北京市为例

[目的]探索北京市农业区生态系统服务的主要影响因素,并提出空间优化策略,促进农业区生态系统可持续性。[方法]文章利用InVEST、ROS等模型定量评估北京市多种生态系统服务,在此基础上采用K-means聚类方法识别生态系统服务簇,从而划分出北京市农业功能区。采用地理探测器分析其生态系统服务主要影响因素,并基于影响因素进行多情景优化,提出改善农业区生态系统服务的土地利用组成比例和空间配置方案。[结果]（1）北京市农业区主要分布在东部、南部地区,占全市面积的26%;(2)农业区的气候调节服务主要受坡度影响,生境质量服务主要受植被指数影响,粮食生产服务受景观多样性、地区生产总值、农用化肥施用量等因素的综合影响;（3）耕地保护情景下的粮食生产服务提升更为显著;综合优化情景下的生境质量、休闲娱乐以及综合生态系统服务提升更为显著。[结论]探讨了北京市农业区生态系统服务时空演变、驱动机制及多种空间优化方案,为北京市及其他特大型城市的生态系统服务提升与农业区景观可持续规划提供参考依据。     

北京市耕地生态价值评估与时空变化分析

[目的]合理测算北京市耕地生态价值,分析区域内部生态价值差异和变化规律,为区域耕地保护和多功能利用奠定基础。[方法]基于北京市耕地利用数据,结合生态经济学原理与方法,确定了包括气体调节功能、净化环境功能、涵养水源功能、固土保肥功能和营养物质循环功能在内的耕地生态价值的类型,采用影子工程法、机会成本法和替代成本法等方法,构建了不同功能的评估模型,并以北京市1980年、1995年、2000年和2013年的土地利用现状图为基础,对4期耕地生态价值进行了评估,分析了其空间分布状况。[结果]1980~2013年,耕地生态价值从远郊区到中心城区逐渐降低,1980~2013年,耕地生态总价值由1980年的122.54亿元减少到1995年的94.27亿元,后增加到2000年的102.72亿元,到2013年又减少到76.90亿元;各区耕地生态价值都呈现了明显的下降趋势,不同区耕地生态价值变化规律有所不同。[结论]研究结果为区域耕地保护和多功能利用奠定了基础,也为制定生态补偿政策及确定生态补偿标准提供了参考。     

青龙满族自治县景观生态安全格局研究

[目的]引用俞孔坚的景观安全格局理论,借助Arc GIS10、Conefor Sensinode2.2和In VEST2.2.0制图软件构建青龙满族自治县景观生态安全格局,针对景观生态安全格局各组分的分布特点,提出相应的生态规划对策,以期为青龙满族自治县维护生态系统稳定、合理进行生态规划提供借鉴。[方法]首先,综合考虑斑块自身特征属性和外界环境因素,通过景观斑块质量评价来识别源地;其次,根据最小累积阻力模型构建最小累积阻力面并划分为3个最小累积阻力等级,分别对应生态保育区、生态防护区和生态培育区3个生态功能区;最后,确定生态廊道和战略点。[结果]源地占研究区总面积的3.59%,源地内耕地、园地、林地、草地、水体所占比例分别为0.14%、0.25%、66.86%、17.21%、15.54%;生态保育区占研究区总面积的34.98%,生态保育区内耕地、园地、林地、草地、水体、其他用地所占比例分别为6.73%、8.69%、49.32%、29.57%、3.40%、2.29%;生态防护区占研究区总面积的36.40%,生态防护区内耕地、园地、林地、草地、水体、其他用地所占比例分别为10.31%、18.57%、37.68%、26.67%、1.87%、4.91%;生态培育区占研究区总面积的28.62%,生态培育区内耕地、园地、林地、草地、水体、其他用地所占比例分别为11.31%、15.57%、39.80%、26.70%、2.28%、4.34%;沿景观低阻力区分布有7条生态廊道;有8个战略点。[结论]文章所构建景观生态安全格局基本符合青龙满族自治县实际情况,各景观生态安全格局组分有不同的特点,对应有相应的生态规划对策。     

耕地利用多功能权衡关系测度与分区优化 ——以河南省为例

研究目的:分析河南省耕地利用多功能空间分布特征、多功能权衡关系区域差异,提出分区优化管控措施。研究方法:耦合协调度方法、权衡强度方法。研究结果:(1)河南省各县(区)耕地利用多功能呈现明显的空间异质性,中原城市群生产功能和社会保障功能优势明显,黄淮平原生产—生态功能强;(2)多功能协调度、权衡强度空间差异明显,中原城市群和豫北地区协调程度高、权衡强度低;(3)全省可耕地划分为多功能高协调区、多功能低协调区、单功能主导区、生产—生态协调区、生产—社会保障协调区、生态—社会保障协调区6大区域。研究结论:研究结果与河南省区域发展战略定位相符,揭示河南省耕地利用多功能分布和权衡关系,划分不同类型区并提出优化建议,为河南省农业空间管控提供决策支持。     

安徽省耕地多功能转型及对耕地“非粮化”的变化响应研究

在复杂的气候变化和世界局势下,防止耕地“非粮化”、挖掘耕地多功能、守住粮食安全底线具有重要意义。本文以安徽省16个地级市为研究对象,从粮食安全保障、国民经济贡献、社会安定维护、生态安全承载4个维度构建耕地多功能评价指标体系,刻画2000—2020年耕地多功能的时空演变特征与规律,并利用敏感度模型分析耕地多功能对耕地“非粮化”的敏感程度。研究表明:(1)2000—2020年间耕地各项子功能值在整体上呈现剧烈—平缓—剧烈变化趋势,粮食安全保障功能和国民经济贡献功能上升,而社会安定维护功能和生态安全承载功能下降。(2)安徽省“非粮化”程度呈下降趋势,在地域差异上表现为皖南地区高于皖北地区。(3)耕地粮食安全保障功能、社会安定维护功能、生态承载功能对耕地“非粮化”程度变化敏感性增加,而经济贡献功能的敏感性下降。粮食安全保障功能值高的地区对“非粮化”不敏感,社会安定维护功能的敏感区域与“非粮化”程度高的区域有一定程度的重合。最后,提出强化耕地多功能管理,落实“藏粮于地、藏粮于技”战略,科学设定“非粮化”标准等建议。     

呼伦贝尔地区耕地集约利用与生态安全协调发展研究

[目的]分析呼伦贝尔地区耕地集约利用与生态安全协调发展水平,分别建立耕地集约利用与耕地生态安全指标体系,从耕地投入强度、耕地利用程度、耕地产出水平、耕地可持续利用水平等4个方面及耕地生态资源利用、耕地生态环境压力、耕地生态安全响应等3个方面共确定18个指标进行深入研究。[方法]运用频度统计与理论分析相结合的方法进行评价指标的获取与筛选,运用变异系数法确定指标权重并借助协调发展度与相对发展度模型计算,分析协调发展水平。[结果]呼伦贝尔地区耕地集约利用与耕地生态安全发展水平均呈逐步上升趋势,整体来看前者发展状态要优于后者,两者协调发展水平呈"先升后降再升"趋势,2009年为变化转折点,原因是该时期耕地生态安全的严重滞后性。[结论]整体看来,呼伦贝尔地区耕地集约利用与生态安全协调发展水平呈稳步上升趋势,受到当地人口、经济、政策等因素的影响。     

西南边疆山区耕地可持续利用评价指标体系探讨及评价

[目的]山区生态脆弱、环境敏感性强的内在属性,严重制约着山区耕地可持续利用,目前针对山区耕地可持续利用评价的研究较为薄弱,而山区耕地可持续利用评价研究是保障粮食安全、巩固边疆稳定、促进可持续发展的重要依据之一。[方法]文章结合山区耕地利用特征,尝试从生态友好性、经济可行性和社会可接受性3个方面选取坡地梯田化程度、大于25°坡耕地比重等特殊指标构建了山区耕地可持续利用评价指标体系,并运用变异系数法和综合分析法对云南省进行实证研究。[结果]测算云南省耕地可持续利用水平,并进行等级划分,最终将耕地可持续利用水平划分为不可持续、基本可持续、中度可持续和可持续4个等级,并提出相对应的对策建议。[结论]研究结论为指导山区耕地利用、保障粮食安全、维持山区耕地生态安全等提供理论基础,旨在为我国类似山区开展耕地可持续利用评价、推进土地可持续利用战略提供借鉴和技术支撑。     

河南省耕地与基本农田保护态势及对策研究

加强耕地和基本农田的保护对保证国家粮食安全,全面建成小康社会具有重大意义。文章运用文献分析和实际调研的研究方法,对耕地和基本农田从数量保护、质量保护、环境保护等3个方面阐述了内涵,并对河南省耕地及基本农田的保护现状和耕地资源动态变化进行了深入分析。结果表明,河南省耕地数量占有量较大,基本农田保护率较高,平均保护率达到85%以上;同时存在河南省耕地总体质量较低,人地矛盾突出;土地复垦整理难度大;建设用地占用优质耕地,供给压力突出;灾毁耕地不断发生,土地生态环境面临威胁等农田保护瓶颈问题。该文根据河南省耕地及基本农田保护态势及问题提出了通过完善耕地保护机制,科学合理划分农田保护区域;建立基本农田法律法规体系;损失补偿相关制度等措施,以期提高耕地和基本农田的治理能力和保护水平。     

我国耕地质量状况与提升对策

耕地是最宝贵的农业资源和最重要的生产要素。耕地质量关乎国家粮食安全、农产品质量安全和农业生态安全,提升耕地质量是促进粮食生产和农业可持续发展的迫切需要。我国耕地质量整体偏低、退化和污染严重、占优补劣现象普遍。根据耕地质量存在的这些问题,提出我国耕地质量提升的目标是:(1)土壤有机质含量总体提高;(2)土壤养分资源利用效率提高,土壤障碍因子得到消减或控制;(3)高标准农田布局和比例合理化;(4)耕地质量监测网络化。建议我国耕地质量提升采取如下措施与对策:(1)开展全国耕地质量调查;(2)构建全国农田土壤质量监测网络和研究野外台站两大平台;(3)开展便捷施用技术,高效、循环利用的"有机肥资源利用"工程;(4)实施中低产田改良与污染土壤修复的"土壤障碍因子消减"工程。研究对进一步强化耕地质量建设、推动实施耕地质量保护与提升行动具有重要参考价值。     

北戴河新区耕地景观生态安全时空变化研究

[目的]分析北戴河新区耕地景观生态安全,试图找出其格局变化规律和变化原因,以期为北戴河新区制定耕地保护对策提供借鉴。[方法]文章选取景观指数建立耕地景观生态安全评价模型,分析北戴河新区1991年、2001年及2013年的耕地景观生态安全时空变化特征,在此基础上,分析了耕地景观生态安全重心变动轨迹,进一步分析耕地景观生态安全的时空变化规律。[结果]研究表明:1991~2013年间,1991年为0.647 6,2001年为0.593 9,2013年为0.527 6;其逐年下降原因主要是人类活动加剧导致耕地景观连通性下降,耕地景观生态安全程度分布不均衡,各安全指数级别出现相互转化的现象;耕地景观生态安全重心总体呈现向东北部移动的变化规律,1991~2001年移动距离为4.06km,2001~2013年动距离为1.43km。[结论](1)北戴河新区耕地景观生态安全指数从1991~2013年持续下降且下降幅度不断增大,耕地景观生态安全受到威胁;(2)北戴河新区的耕地景观生态安全空间分布不均衡,安全程度不稳定;(3)利用景观格局分析耕地安全的研究方法可行。     

城乡一体化背景下耕地社会保障价值研究——以安徽省怀宁县为例

当下农村改革不断深化,农村经济社会面貌迅速变化,城乡一体化引领农村发展进入新阶段。为阐明当前农村地区耕地社会保障现状和发展趋势,本文采用条件价值评估法(CVM)在安徽省怀宁县进行了耕地社会保障价值研究。在条件价值评估法下,利用二项回归模型分析了影响受访者受偿意愿的相关因素,结果表明:受访者年龄、家庭年收入与受偿意愿呈负相关;家庭收入来源、农地流转期限、新农保养老金发放级别与受偿意愿呈正相关;同时测算出怀宁县耕地资源社会保障总价值为9.91亿元,占当地2014年国民生产总值的5.68%,单位面积耕地社会保障价值为1 141.67元/667m~2,占当地征地统一年产值的71.95%。通过与他人相关研究对比分析,结论认为目前耕地在中部地区农村社会保障体系中仍承担着基础性作用,但随着城乡一体化趋势的不断增强,耕地社会保障地位正在弱化,农村社会保障多元化发展趋势明显。     

基于农业科研成果推广效应视角的农业 科技推广人员工作积极性分析

[目的]通过确定基于乌鲁木齐耕地资源综合价值的征地补偿标准并与现行标准进行比较,以期为当地后期耕地征收补偿提供借鉴与参考.[方法]基于乌鲁木齐市耕地资源综合价值将耕地征收补偿标准的构成分为经济价值、社会价值以及生态价值,分别采用收益还原法、影子价格法与成本替代法、条件价值评估法对其进行测算,并对基于耕地资源综合价值的征收补偿标准进行实证分析.[结果](1)从农户与集体角度,基于耕地综合价值的征地补偿,能使农户获得的征地补偿金提高,从37.92 万元/hm2提升至了306.97万元/hm2,为现行标准的8.10倍;(2)从补偿范围角度,基于耕地综合价值的补偿标准,兼顾了征地社会价值与生态价值补偿,分别提升至了299.43万元/hm2、10.25万元/hm2.[结论]文章创新构建基于耕地资源综合价值的征地补偿标准,充分考虑了耕地资源具有的社会、经济、生态价值多重效用,不仅计算了耕地资源对于农民的就业价值和农业产出价值,也重点体现了耕地资源对于农民具有的社会保障效用和生态安全效用.     

陕西省耕地利用转型与粮食产量耦合关系研究

[目的]研究陕西省耕地利用隐形变化与产量的耦合关系,以此优化粮食生产系统的指导方式,提高陕西省粮食产量,协调陕西省耕地利用转型与粮食产量的耦合关系。[方法]文章运用变异系数法,以粮食生产的"投入指标"为评价依据,耕地利用强度由地均化肥施用量、有效灌溉比、复种指数及地均农业机械动力表征等4个指标构成,以及利用2005~2015年陕西省粮食产量,分析其耕地利用转型和粮食产量耦合关系时空演变。[结果]2005~2015年间陕西省各地市耕地利用强度数值上逐年增大,但空间布局变化较分散;从粮食产量方面来看,陕西省各地市粮食产量整体有所增长,空间分异特征较为明显;耕地利用转型与粮食产量高耦合值区增加,低耦合区值逐渐减少;从空间上看,陕西省中部地区耕地利用转型与粮食产量耦合度越来越高。[结论]陕西省耕地利用转型与粮食产量耦合度在2005~2015年间呈现耦合度逐渐增加的态势,耕地利用转型对粮食安全具有有利影响。     

生态退耕背景下黄河流域耕地变化与农业生产和生态环境关系研究

目的 分析生态退耕背景下黄河流域耕地的时空变化特征,探讨黄河流域不同区域耕地变化与农业生产和生态环境的相互关系,旨在为黄河流域农业绿色发展和耕地利用政策提供借鉴。方法 文章基于2000—2020年黄河流域连续土地利用数据,利用面板格兰杰因果检验和双变量空间自相关量化耕地变化与农业生产、生态环境之间的动态因果及空间交互关系。结果 （1）2000—2020年黄河流域年均减少耕地69.53万 hm²,还林还草是耕地主要减少去向,2020年和2004年是退耕还林还草高峰年,中上游是退耕还林还草重点区;（2）从格兰杰因果检验来看,下游地区退耕还林还草对农业生产和生态环境没有显著影响,上游地区长期退耕还林还草对农业产值增加有利,中游粮食产量和生态系统服务供给低的地区退耕还林还草更多,中上游生态退耕对生态环境有显著促进作用;（3）从空间自相关结果来看,下游地区退耕与农业生产和生态环境的空间分布不具有一致性,黄土高原南部和太行山附近退耕还林还草与生态环境指标呈高—高集聚,鄂尔多斯高原地区退耕与农业产值呈小范围高—高集聚。结论 退耕还林还草是黄河流域耕地变化的重要原因,退耕还林还草规模与农业生产和生态环境之间的空间关系异质性明显,且在部分区域存在因果关系,不同区域应当针对具体问题提出不同用地策略。