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。     

广西边境地区耕地多功能时空分异格局与集聚特征分析

目的 文章以格网为评价尺度精细测算和分析广西边境地区耕地利用“四维度”功能的时空分异及权衡/协同关系，旨在为边疆土地安全科学发展提供思路和方法借鉴。方法 多目标决策法、Spearman秩相关分析法、双变量空间自相关模型、聚类分析方法。结果 （1）2000—2018年耕地利用多功能存在显著空间分布异质性和波动性，耕地的社会保障功能、生态安全功能均呈现减弱后增强态势，而经济生产功能、安全发展功能则逐渐减弱；（2）耕地利用多功能间交互作用大多呈协同关系且程度不一，随时间的推移权衡程度逐渐增强；（3）耕地利用多功能权衡/协同关系空间集聚性突出，协同区大体呈现“多核心”团聚发展格局，权衡区变化相对稳定；（4）根据主导功能及权衡/协同关系将广西边境地区划分为功能协同发展区、功能权衡发展区、生态主导发展区，并提出了具体措施。结论 边境耕地利用多功能应以安全协调可持续发展为导向，划分不同管护区并提出优化建议以提升边境耕地多功能复合利用。     

2006—2020年沈阳市耕地多功能权衡协同关系演变分析

研究目的：揭示沈阳市耕地多功能时空演变格局及功能间权衡协同关系,探讨格网尺度下耕地功能组合分区方案,为耕地多功能协调发展和空间合理布局提供实施路径和理论借鉴。研究方法：用斯皮尔曼和空间自相关分析方法。研究结果：（1）2006—2020年沈阳市耕地功能呈现不同变化趋势。耕地生产保障功能处于较高水平,2006年和2020年Moran’s I分别为0.973和0.766,社会保障功能持续增加,其Moran’s I由0.485上升为0.564。（2）耕地功能间自相关整体显著权衡且片状分布,协同程度呈增强趋势,局部权衡协同空间格局存在重叠特征。（3）根据耕地多功能权衡协同演变特征,可将沈阳市耕地划分为单功能主导区,双功能协同区、多功能协同区、高协同区和低协同区。研究结论：沈阳市耕地多功能权衡协同区具有明显空间异质性和重叠性,通过对不同分区内耕地多功能优化组合,可实现对耕地资源的科学保护和合理利用。     

农田中非耕作生境对耕地多功能影响研究

[目的]从耕地的生产功能、生态服务功能、社会保障功能和景观文化功能角度出发,探讨耕地系统中非耕作生境对这些功能的影响的方向和程度,以期为今后耕地系统中生态网络优化以及绿色土地整治提供参考。[方法]文章运用3S技术法提取非耕作生境数据,按照非耕作生境比例由低到高在辽宁省沈阳市沈北新区水田区选择调查点。运用层次分析法计算调查点耕地多功能值,运用统计分析法研究非耕作生境比例变化对耕地生产、社会保障、生态服务及景观文化功能的影响。[结果](1)当非耕作生境比例低于22.54%和17.16%时,随着非耕作生境比例增加耕地生产、社会保障功能呈增强趋势;当其比例大于22.54%时和17.16%,随着非耕作生境比例增加耕地生产、社会保障功能呈减弱趋势。(2)随着非耕作生境面积比增加,耕地生态服务和景观文化功能均呈增强趋势。(3)当非耕作生境面积比低于22.54%时,随着非耕作生境比例增加耕地多功能呈增强趋势;当其比例大于22.54%时,随着非耕作生境比例增加耕地多功能呈减弱趋势。[结论]非耕作生境比例对耕地生产、社会保障功能影响均呈现先增后减趋势,对耕地生态服务功能、耕地景观文化功能的影响趋势均呈现递增趋势,对耕地多功能综合影响呈先增后减趋势。     

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。     

云南省耕地生态安全时空格局及障碍因子分析

[目的]探索云南省耕地生态安全时空格局及障碍因子。[方法]以云南省为例,以多因素综合加权法评价其2000—2016年耕地生态安全度,并利用GIS分析功能,分析其2000年、2005年、2010年、2016年空间格局变化,在此基础上,运用障碍度模型探索其障碍因子。[结果](1)云南省耕地生态安全总值总体呈波动上升趋势,可分为3个阶段。第一阶段为2000—2007年,缓慢上升阶段;第二阶段为2008—2010年,缓慢下降阶段,第三阶段为2011—2016年,高速发展阶段。(2) 2000—2016年,云南省耕地生态安全水平空间差异格局显著。Ⅰ级风险区及Ⅱ级风险区数量逐渐减少,Ⅲ级临界安全区、Ⅳ级次安全区及Ⅴ级安全区数量明显增加。(3)通过障碍度模型得出云南省耕地生态安全的障碍因子主要集中在农户经济发展状况及农业生产需求两方面。[结论]云南省耕地生态安全在向良好态势方向发展,提高农户耕地保护意识及农户经济状况能确保耕地生态安全。     

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。     

基于农户生计视角的耕地利用转型解析

[目的]明晰中国城乡要素双向加速流动背景下,农户生计转型和耕地利用转型的作用关系。[方法]文章在基于农户视角的耕地利用转型分析基础上,分别从城乡和乡村农户两个维度,解析了农户生计转型与耕地利用转型的相互作用关系,进而展望了乡村振兴下农户生计转型与耕地利用转型的研究主题。[结果]（1）城乡层面存在着基于“产业→人口→生计→耕地”链条的农户生计转型与耕地利用转型时空耦合;乡村层面存在着基于农户“生计—生产—耕地”链条的农户生计转型与耕地利用转型时空耦合。（2）农户生计转型分化及乡村发展主体多元化引起的价值诉求差异化,进一步驱动了乡村耕地利用多功能转型与乡村的多功能转向。基于耕地利用在生态产品供给、休闲康养、文化传承等方面多功能边界的拓展,加速推动了耕地利用、农业生产及乡村发展的多功能转型。[结论]乡村振兴背景下,基于农户生计视角应关注多尺度多梯度分异下的农户生计转型与耕地利用转型耦合,注重农户生计转型与耕地利用转型发展的“格局—过程”研究,加强基于耕地利用社会生态反馈的、乡村多元主体协同发展下的农户生计转型与耕地利用转型研究。     

现代化农区耕地利用形态转型研究

[目的]耕地利用转型是农业发展转型和土地利用转型的重要组成部分。探讨现代化农区耕地利用形态转型的一般特征,可以为区域耕地资源优化配置提供科学依据。[方法]基于GIS平台,结合耕地利用动态度、区域差异指数、耕地景观格局变化表征模型,分析黑龙江省垦区建三江管理局1976~2014年耕地利用形态变化规律。[结果](1)建三江垦区耕地利用可以划分为4种典型形态:耕地散布态、耕地密布态、耕地连布态和耕地满布态,耕地形态转型经历了旱地拓张期(1976~1986年)、水田萌发期(1986~1996年)、水田拓张期(1996~2006年)和旱—水转换期(2006~2014年);(2)旱地拓张期,垦殖率由18.55%猛增至45.96%,旱地占土地总面积比重由18.55%升至44.34%,旱地景观格局集聚度不断提升,水田"零星"镶嵌于研究区内;(3)水田萌发期耕地总量稳中有升,水田面积小幅增加,占耕地面积比重由3.53%提升至6.63%,水田景观破碎度较高;(4)水田拓张期垦殖率基本稳定,新增耕地以水田为主,主要来源于未利用地(沼泽地)、草地、林地的垦殖以及旱地转化,水田种植优势明显增强,景观集聚度升高;(5)旱—水转换期,水田比重由29.48%上升至80.90%,主要表现为耕地内部旱地—水田的转变。水田最大斑块所占景观面积比例骤然上升,水田逐渐占据绝对优势地位,逐渐由"破碎化"转向"聚集化"。(6)气候变暖、地貌适宜、经济效益是该区域耕地利用转型的重要原因,但地形地貌、土壤等自然条件以及发展水平、交通区位等社会经济条件的差异,使得耕地利用转型具有区域差异性。[结论]黑龙江省垦区建三江分局在全球气候变暖和国家粮食安全战略背景下,其耕地利用经历了面积逐渐扩展、结构不断调整的形态转型,其本质是农业生产投入规模和强度的提升。耕地利用形态转型规律可以为区域耕地利用调控提供依据。     

河北省耕地压力与经济发展的时空耦合研究

[目的]通过测度河北省耕地压力指数,分析其时空变化,再利用GDP和人均GDP等数据探明河北省耕地压力与经济发展的空间关联和耦合关系。[方法]文章利用人均最小耕地面积公式计算耕地压力指数的变化,利用地理联系率、重心模型等方法拟合了河北省耕地压力指数重心与GDP重心、人均GDP重心演变轨迹,进而测算其地理集中度和耦合指数,分析耕地压力和经济发展的时空耦合类型。[结果](1)1978~2014年间河北省耕地压力指数从1.16震荡下降至0.91,期间经济发展速度较快,2014年GDP达2.942 12万亿元。(2)河北省耕地压力与经济发展存在密切的联系,2010年耕地压力指数与GDP、人均GDP的地理联系率均超过95,三者的重心移动轨迹保持较高的一致性。[结论]河北省耕地压力与经济发展耦合关系明显,耦合类型随着时间的推移发生演变,越来越多地级市的耕地压力与经济发展的耦合指数逐渐趋近于1。     

辽宁省耕地多功能演变及其价值响应研究

研究目的：揭示辽宁省耕地多功能时空演变特征及“经济—社会—生态”价值响应规律,为耕地资源保护与可持续利用、保障粮食安全提供参考。研究方法：综合指数评价法和敏感度分析模型。研究结果：（1）2004—2019年,辽宁省耕地多功能演变呈“北高南低、东西一致”空间分异特征,其中,耕地生态功能显著提升,耕地生产功能次之,耕地生活功能增幅最小。（2）辽宁省耕地价值呈“南高北低”发展趋势,地均综合价值整体上升;其中,耕地社会价值最大,呈现“N”型变化态势;耕地经济价值次之,耕地生态价值最小,但变化幅度较大。（3）辽宁省耕地功能与价值之间存在响应关系,表现出伴随时间发展的阶段性变化与空间分异的非均衡性特征。研究结论：应基于要素共享、结构联动、功能融合与价值响应适应,协同推进耕地多功能的供需动态平衡以及耕地价值实现机制。     

博罗县耕地变化及其影响因素分析

[目的]试图探讨广东省博罗县耕地时空动态变化与社会经济发展之间的关联度,分析其社会经济发展与当地耕地时空动态变化之间的相关性特点。[方法]基于2005~2014年广东省博罗县耕地资源数据及其相关社会经济资料选取19个指标建立评价指标体系,借助SPSS软件找出社会经济变化的主要驱动因子,并借助DPS软件进行灰色关联分析,得到该地区社会经济发展与耕地面积变化之间的相关性关系,从而量化不同因素对于耕地数量变化的影响程度。[结果]影响耕地变化最大的经济因素为地方财政收入,其关联度高达0.994;城市化水平与耕地面积之间相关性很高,其关联度为0.991;地区生产总值(GDP)与耕地数量变化之间相关性较高,其关联度为0.830。[结论]2005~2014年博罗县耕地数量波动相对较大总体呈现略微增加趋势,人均耕地呈现下降趋势,且经济发展与耕地数量变化关系较密切。     

中原经济区耕地压力时空演变及驱动因素研究

[目的]严守耕地红线、合理利用和保护耕地资源,保障国家粮食安全。[方法]文章采用最小人均耕地面积和耕地压力指数模型,分析了2007—2016年中原经济区耕地压力时序变化特征,引入重心转移模型和变异系数,探究耕地压力重心的空间分布及迁移特征,并基于粮食生产因素和社会经济因素双重视角,选取10个指标运用灰色关联分析法对影响中原经济区耕地压力变化的驱动因素进行研究。[结果]2007—2016年中原经济区耕地压力指数呈现阶段性特征,总体处于波动递减的趋势,各地级市耕地压力离散程度和空间差异不断拉大,空间分布不均衡,东西分化趋势显著;耕地压力重心从西北向东南方向迁移,在郑州市区域移动;选取的影响因素指标对耕地压力变化均有影响,关联度大小依次为人均GDP城市化水平农民收入产业结构化肥投入灌溉水平复种指数粮食单产量耕地质量人均耕地面积。[结论]社会经济因素对耕地压力影响显著,是影响耕地压力变动的主导因素。     

耕地利用转型突变点检测及其时空特征 ——以昆明市东川区为例

研究目的：识别东川区1989—2020年耕地利用转型时间节点及其时空特征。研究方法：滑动T检验、Mann-Kendall检验、Yamamoto检验、局部空间自相关。研究结果：（1）耕地利用显性转型发生于2002年,主要受劳动力转移的影响,隐性转型发生于2006年和2012年,主要受产业结构调整的影响。（2）耕地利用形态综合指数在转型前后均呈东高西低态势,与东川区地形格局基本一致。（3）显性转型后耕地数量的空间集聚特征较为稳定,种植结构空间变化明显;隐性转型后经济与生态功能指数空间集聚程度不断降低,二者朝着区域均衡化方向发展,社会功能集聚程度有所提升,其区域异质性增强。研究结论：突变检测法较好刻画了东川区耕地利用转型时间节点;村域尺度的研究进一步揭示了地形和经济发展水平对耕地利用转型产生的较大影响。     

张家口市土地利用多功能性动态变化及影响因素

[目的]研究土地利用多功能性可为区域土地资源可持续利用提供科学依据。[方法]文章以张家口市为例,运用综合指数模型和灰色关联分析法分析1985—2014年张家口市土地利用多功能性动态变化及其影响因素。[结果](1)1985—2014年土地利用多功能性总体上处于较低水平和较高水平,土地利用总功能变化具有明显的阶段性,1985—2000年土地利用总功能在波动中减弱,土地利用功能以生态功能为主导;2000—2014年土地利用总功能在波动中增强,土地利用主导功能由生态功能向经济、社会功能转变。(2)土地利用社会功能缓慢增强,经济功能在波动中增强,生态功能显著减弱并处于明显的波动状态。(3)空间承载、就业支撑、生态维持功能不断增强,社会保障、农业生产、牧业生产、经济发展功能在波动中增强,交通服务功能先缓慢提升后快速提升,资源供给功能逐渐减弱,环境净化功能显著减弱并处于明显的波动状态。(4)土地利用多功能性变化的关键影响因子由自然条件、社会经济因素向环境、政策因素扩展。[结论]基于可持续发展三维度理念构建的指标体系适用于张家口市土地利用多功能性评价,灰色关联模型能够较好地识别土地利用多功能性动态变化的关键影响因子。     

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。     

总量与结构视角耕地多功能对农业经济增长的影响——以湖北省为例

研究目的:从总量与结构视角探讨湖北省耕地多功能对农业经济增长的影响。研究方法:熵权法和扩展C-D生产函数分析法。研究结果:(1)总量视角耕地多功能对农业经济增长的影响统计上显著为正,结构视角统计上显著为负;(2)本文分为2000—2007年和2007—2014年两个时段,研究结果表明,2007—2014年总量视角耕地多功能对农业经济增长的正向影响大于2000—2007年的正向影响,结构视角的负向影响在两个时段的差异特征与总量视角相同;(3)将研究区分为重点发展区、农产品主产区、生态功能区的研究结果表明,总量视角耕地多功能对农业经济增长的正向影响表现为:重点发展区农产品主产区生态功能区,而结构视角的负向影响表现为:农产品主产区重点发展区生态功能区。研究结论:研究区耕地多功能的总量效应比较明显,而多功能之间的多样化协同效应还未得到发挥;不同主体功能区需实施差异化的耕地多功能利用与管理策略,促进一二三产业融合发展,同时,加强对农户的技术指导与培训,推动农业经济持续增长。     

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。     

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。     

近40年安徽省耕地非农化时空分布特征及扩散路径

[目的]为探明区域耕地非农化时空变化特征及演变路径,实现对安徽省耕地资源的保护及精准管理。[方法]文章基于1980年、1990年、2000年、2010年和2020年安徽省LUCC数据,利用GIS空间分析手段,并借鉴重心迁移模型,探究安徽省县域耕地非农化过程及空间分布关系。[结果]（1）近40年安徽省耕地非农化面积差异明显,4个不同阶段耕地非农化面积呈不断增长态势,耕地非农化强度趋向于皖中最大,皖北次之,皖南最小的格局。（2）县域耕地非农化速度等级空间分布地域差异性显著,皖南速度最快,皖北最慢。耕地非农化速度等级自小到大的重心点密度逐渐降低,整体波动方向为北西—南东方向,且波动幅度逐步提升。耕地非农化速度重心点的轨迹变化表明近40年安徽省耕地非农化历经了由中心向外围扩散又逐渐收敛的过程。（3）耕地非农化重心向东北方向迁移且距离不断变小,空间形态上呈现Y型,非农化路径表现为先远离后靠近的扩散态势。非农化重心一直偏安徽省几何中心以北。[结论]揭示了安徽省耕地非农化演进过程及扩散路径,为政府部门掌握耕地变化以及保护耕地资源提供对策。