基于GIS和空间计量的耕地利用转型时空格局及其驱动机制研究

研究目的:分析耕地利用转型过程的时空格局演化及其趋势变化,在理论分析基础上探究耕地利用转型的驱动机制。研究方法:GIS、地学图谱分析、空间计量回归模型。研究结果:(1)1990—2000年耕地利用转型最为活跃;2000—2015年耕地利用转型过程在空间上表现出明显的空间集聚性,耕地利用转型过程的时间阶段性特征显著。(2)山东省土地利用形态格局依然存在冲突,耕地利用转型处于从持续快速减少向缓慢减少的过渡阶段。(3)自然条件、社会经济、交通区位和土地管理因素共同驱动耕地利用转型,不同因素对不同时间阶段耕地利用转型驱动机制也存在差异。研究结论:政府在制定相关政策和国土空间规划时应统筹考虑耕地利用转型的驱动因子及区域差异规律,对建设占用耕地加强规划管控,强化耕地保护政策的实施绩效评价。     

耕地利用绿色转型的时空格局及其驱动机制研究 ——以湖北省为例

研究目的：以湖北省为例,摸清耕地利用绿色转型的发展态势,揭示耕地利用绿色转型的时空格局及其成因,为耕地保护提供技术支撑。研究方法：熵值法、耦合协调度模型、时空地理加权回归模型。研究结果：（1）从时间上看,湖北省各城市耕地利用空间、功能、模式转型指数总体偏低但持续增长,在2015年前初步实现了耕地利用绿色转型,少部分地区尚未完成功能转型。（2）从空间上看,湖北省耕地利用绿色转型基本形成以东中部低山丘陵、平原为主的高值区及西部山地为核心的低值区并存的空间格局,高值区表现出“西进”态势。（3）湖北省耕地利用绿色转型的空间、功能、模式转型具有较强的耦合度,但失调现象日益凸显。（4）湖北省耕地利用绿色转型的时空演变是内外驱动因素共同作用的结果。研究结论：湖北省耕地利用绿色转型存在较大发展障碍,经济因素是当前耕地利用绿色转型的核心驱动因素。     

东北粮食主产区耕地利用绿色转型的时空格局及驱动因素

研究目的：探究东北粮食主产区2010—2020年耕地利用绿色转型的时空格局演变特征和驱动因素，为实现农业高质量发展、耕地保护战略目标提供科学参考。研究方法：熵权法、空间自相关分析和地理探测器。研究结果：（1）2010—2020年研究区耕地利用绿色转型处于中等水平，呈上升趋势，且存在显著的空间异质性，由西北向东南递减；研究期内耕地利用绿色转型指数极差持续扩大；（2）2010—2020年研究区耕地利用绿色转型全局莫兰指数均为正值，空间依赖性及空间溢出效应显著；（3）社会因素、环境因素、农业现代化因素对东北粮食主产区耕地利用绿色转型有显著影响，农业产业发展程度是研究区耕地利用绿色转型的核心驱动因素。研究结论：东北粮食主产区耕地利用绿色转型水平区域差异显著，需制定差异化东北粮食主产区耕地利用绿色转型发展策略。     

叶尔羌河平原绿洲耕地利用转型与粮食产量耦合关系研究

［目的］为了解叶尔羌河平原绿洲耕地利用变化与粮食产量的耦合关系,以此优化粮食生产系统的指导方式,提高叶尔羌河平原绿洲粮食产量,协调叶尔羌河平原绿洲耕地利用转型与粮食产量的耦合关系,并为叶尔羌河平原绿洲的粮食安全保护提供一定的政策启示。［方法］文章运用熵值法,以粮食生产相关的“投入”指标为评价依据,耕地利用强度由地均化肥使用强度、有效灌溉比例、复种指数及地均农业机械化水平等4个指标构成,以及利用1990—2016年叶尔羌河平原绿洲粮食产量,分析其耕地利用转型和粮食产量耦合关系时空变化。［结果］(1)1990—2016年叶尔羌河平原绿洲各县耕地利用强度不断增大,并且区域时空格局差异明显,研究初期东北部地区的耕地利用程度强于西部地区,而2016年呈现出西南—中东部强,东北部弱的态势; 从粮食产量方面来看,叶尔羌河平原绿洲粮食产量整体有所增长,空间分异特征较不明显;(2)耕地利用强度—粮食产量耦合类型时空演化特征明显,高耦合值区增加,低耦合区值逐年减少; 从空间上看,叶尔羌河平原绿洲西部地区耕地利用转型与粮食产量耦合度越来越高。(3)耕地利用转型推动粮食生产格局不断演化,叶尔羌河平原绿洲耕地利用转型与粮食产量耦合度在1990—2016年呈现耦合度逐渐增加的趋势,耕地利用转型对保障区域粮食安全具有重要作用。［结论］叶尔羌河平原绿洲粮食产量随着耕地利用转型的不断深入而不断提高,耕地利用转型对粮食安全具有有利影响。     

新疆耕地集约利用时空特征及其变化规律研究

本文综合考虑新疆各地州实际情况并利用熵值法对指标进行筛选,利用熵值法和层次分析法相结合的方法确定指标权重,运用综合指数法计算各地州1991～2007年间耕地集约利用水平,并利用聚类分析、相关分析和回归分析研究了新疆耕地集约利用的时空特征及其变化规律。结果表明,新疆各地州耕地集约利用水平时序变化明显且空间差异较大。     

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。     

内蒙古自治区耕地利用时空变化及效益分析

[目的]基于耕地利用的时序变化对内蒙古耕地的非农化利用的时空分布格局规律、特点与利用效益进行研究,科学有效评价耕地利用效益水平,以期为合理引导内蒙古耕地的可持续利用提供科学依据。[方法]文章基于熵值法、模糊综合评价模型对内蒙古耕地利用近30年的时空变化情况进行分析,分析了其耕地利用的经济效益、社会效益、生态效益。[结果](1) 1991—2000年耕地转出总面积为50.6万hm²,82.15%的耕地流转至草地,从耕地转为草地是造成耕地面积减少的最主要原因。(2) 2001—2010年耕地转出总面积为38.5万hm²,62.62%的耕地转移至草地,该时期耕地转移至草地依旧为主要部分,但比例在下降。(3) 2011—2019年耕地转出总面积141.7万hm²,其中有54%的耕地转移至林地,24%的耕地转移至建设用地,该时期耕地转移至建设用地的比例明显增加。(4)内蒙古的耕地利用效益近30年变化在时间上可分为3个阶段：即1990—2002年经济效益和社会效益发展缓慢,生态效益快速降低的低生产力时期;2003—2011年经济效益...     

黄河流域耕地利用碳排放时空特征及影响因素研究

研究目的：揭示黄河流域耕地利用碳排放时空演变特征，并探究其影响因素，为“双碳”目标下把握区域碳排放变化规律、制定农业碳减排策略提供参考。研究方法：以黄河流域78个市域单元为研究对象，运用耕地利用碳排放核算、空间热点分析和时空地理加权回归模型（GTWR）等方法进行定量分析。研究结果：（1）2005—2020年黄河流域耕地利用碳排放量及排放强度的变化趋势呈明显的“倒U型”特征，这基本符合经济发展水平与环境污染程度之间的变化规律；（2）黄河流域耕地利用碳排放强度空间差异性明显并表现出显著的空间集聚特征，碳排放强度低值区主要集中于黄河流域中游及上游地区，高值区则位于下游地区的河南、山东两省；（3）农地的规模化经营、农作物种植结构“趋粮化”对黄河流域大部分地区的耕地利用碳排放强度具有抑制作用，而农村居民收入水平、农业发展水平、农业机械投入、复种程度、农业财政支持则表现为正向驱动，且各因素的影响效应具有显著的空间异质性。研究结论：黄河流域各区域之间的耕地利用碳排放差异显著，且驱动因素亦不相同，应结合区域实际情况制定差异化的耕地利用策略和碳减排措施。     

中国省际耕地利用生态效率时空格局演变及影响因素分析 ——基于2000—2019年面板数据

研究目的：探究全国大陆31个省（市、区）2000—2019年耕地利用生态效率时空变化特征,考察效率的影响因素。研究方法：超效率SBM模型、探索性空间数据分析法、核密度法、趋势面和地理加权回归（GWR）模型。研究结果：（1）2000—2019年,全国各省耕地利用生态效率范围由0.408~3.976缩小到 0.353~2.046,全国、东部、中部、西南和西北区域耕地利用生态效率均值均呈下降趋势,东北地区均高于全国水平且呈上升趋势;（2）31个省耕地利用生态效率在多个年份存在显著的空间负相关关系,效率高值区分布由西南方逐渐变为东北方向;（3）资源禀赋、经济发展水平、自然条件和生产条件均对耕地利用生态效率产生影响,但影响方向和程度在不同年份、不同区域有差异。研究结论：当前全国大部分区域耕地利用生态效率均呈下降趋势且分布不均,区域间存在较大差异,未来政府应强化相关政策工具应用、探索区域差异化路径、推动农户流转耕地和促进耕地规模经营,助推各地耕地利用生态效率的提高。     

城乡融合背景下耕地利用转型新动力与转型推进策略

受生产力发展与政策变迁的影响,我国城乡关系呈现出阶段性演化规律并作用于耕地利用转型。城乡分离与对立阶段,耕地利用转型以非农化的显性转型为主,主要服务于经济快速发展背景下城市建成区扩张对新增建设用地的强烈需求;城乡融合发展阶段,耕地利用隐性转型逐渐成为耕地利用中的主要矛盾,主要源于城乡收入差距影响下农村劳动力外流导致的耕地利用状态改变。城乡融合背景下,耕地利用转型有益于持续有效地对耕地进行利用,但农民对耕地保障价值的需求及耕地权益关系重塑过程中多元主体利益的损益对耕地利用转型造成不利影响。新型城乡关系形成过程中,耕地产权关系与耕地生产要素配置状态的改变,成为耕地利用转型的新动力。可以通过推动融资租赁等方式推广现代农业生产服务、协调利益主体间的权益分配,推动耕地利用转型的有序开展。     

基于能值分析的沈阳市耕地利用可持续集约化时空分异特征研究

研究目的：测度2000—2019年沈阳市耕地利用可持续集约化水平的时空格局,为理解耕地利用可持续集约化的过程规律及响应机制,优化沈阳市耕地利用模式提供参考。研究方法：能值分析法。研究结果：（1）2000—2019年沈阳市耕地生态经济系统能值投入减少17.53%,能值输出增加89.19%。（2）2000—2019年,沈阳市耕地生态经济系统能值生产率（EPR）和能值产出率（EYR）分别增加129.40%、140.76%,各行政区均呈现波动上升的趋势,南高北低的空间差异逐渐缩小;环境负载率（ELR）呈“M”型波动增长,总体增加48.69%,北高南低的空间差异逐渐缩小;环境经济效率（EE）呈“W”型变化,总体下降15.38%,南高北低的空间格局没有发生明显变化。研究结论：2000—2019年,沈阳市耕地利用可持续集约化水平得到提高,自西北向东南先下降后上升的空间格局没有发生明显变化,应重点关注水稻种植对耕地利用可持续集约化的影响,合理调适社会经济系统的能值投入,促进耕地生态经济系统的科学利用和保护。     

区域耕地利用变化及对粮食生产的影响--以南宁市为例

土地利用变化及其效应是目前全球变化研究的热点之一.以南宁市为例,探讨耕地利用变化对粮食安全问题的影响,在分析1996-2003年耕地利用变化特点和粮食生产状况的基础上,探讨耕地利用变化包括数量、利用程度和集约度的变化与粮食生产的相关关系,研究表明目前南宁市耕地数量变化对粮食产量影响尚小,但耕地集约度和粮食播种面积对粮食产量影响重大.为此提出南宁市耕地保护的战略应采取以提高粮食播种面积和耕地利用集约度为中心的政策措施,方能达到增强粮食综合生产能力的目的.     

食物系统韧性视角下的城市区域耕地利用再地化转型

研究目的：探索食物系统韧性视角下的城市区域耕地利用再地化转型路径，旨在为国家农产品稳产保供战略与高质量城镇化发展提供依据。研究方法：归纳分析法与文献资料法。研究结果：（1）城市区域食物系统韧性涉及短期抗冲击能力和长期可持续性，关键在于权衡全球供应和本地自给的关系、适当缩减食物系统耦合距离。（2）国外主要通过增量控制与内部挖潜的方式盘活城市及其周边耕地资源，以规划约束为主、政策激励为辅；国内城市区域耕地利用再地化转型主要受转型动力不足、规划设计缺位以及弹性优化受限等因素制约。（3）城市区域耕地利用再地化转型涵括三个层面：市区遵循节地原则预留、复垦、创造农业空间；城郊耕地利用由刚性约束转向结构和功能性调控；区域乡村腹地以去中心化和产需均衡为目标优化生产基地布局。研究结论：城市区域耕地利用再地化转型应突破城乡二元土地结构冲突的惯性思维、重构都市—农业关系，统筹兼顾粮食安全底线与重要农产品有效供给、高质量城镇化发展与现代农业发展、耕地刚性管制与弹性调控。     

Rural Residential Land Transition in the Beijing-Tianjin-Hebei Region: Spatial-Temporal Patterns and Policy Implications

Rural residential land transition (RRLT) dominates rural land use transition. Therefore, analysing the laws of transition and differentiation of land use is not only the basis for the differential management of rural residential areas but key to the sustainable use of rural land. This study constructs a conceptual model of RRLT using multi-period remote sensing monitoring data based on a comprehensive index method, ArcGIS, and FRAGSTATS landscape pattern analysis, among others. It also analyses the characteristics of the transition extent, transition trend, transition morphology, and transition intensity of rural residential land in the Beijing-Tianjin-Hebei (BTH) region from 1980 to 2018. The results show that, from a vertical comparison of long time series, the transition extent is characterised by a process of ‘slow growth—expanding start—fast expansion—slowing down’; the transition trend is characterised by an increase in the amount of cultivated land occupied by rural residential land, followed by a large number of rural residential land is reclaimed as cultivated land; the transition morphology is characterised by an increase in mean patch size and degree of irregularity, as well as aggregation; and the transition intensity is characterised by fluctuations in the process of ‘small-scale reduction—small-scale growth—substantial growth—small-scale growth and reduction’. A horizontal comparison of counties in the BTH region reveals a long-lasting and active growth trend in transition extent and transition intensity in the Beijing-Tianjin region, and a gradually slowing trend in the areas around the region. The transition morphology features of the northwest Hebei region are more prominent, and show that the scale of rural settlements is small, the plaques fragmented and irregular, and the layout more scattered. The BTH region should formulate a differentiated transition direction for rural residential areas based on the different functional areas, and play into the agglomeration, scale, and synergy effects of urban agglomerations. It should also coordinate and improve the human–land relationship in rural areas, and construct an orderly and densely distributed pattern of urban and rural spatial development with a reasonable layout and complementary functions.     

山东省耕地利用集约度时空变化及政策启示

研究目的:通过分析1993-2014年山东省耕地利用集约度总体和各投入要素集约度的时空变化特征及影响因素,进而探讨耕地利用集约度与社会经济发展水平的协调程度,并提出相应政策措施,以提高山东省耕地集约利用水平,保障区域粮食安全。研究方法:能值分析、GIS空间分析、主成分分析。研究结果:(1)1993-2014年,山东省耕地利用集约度总体呈增长态势,而劳动集约度不断下降;资本集约度中,属于省工性投入的农业机械集约度呈现出显著的线性增长特征,属于增产性投入的化肥、农药和农膜集约度均呈先升后降的趋势。(2)全省耕地集约利用水平空间差异明显,总体上呈"东西高,南北低"的特点。(3)耕地利用集约度在一定程度上受社会经济发展水平的制约,两者存在着不协调现象。研究结论:1993-2014年,山东省耕地利用集约度不断上升的同时也存在明显的区域差异,不同区域应依据当地自然和社会经济条件,采取相应措施提高耕地集约利用水平。     

农业绿色转型约束下耕地绿色利用效率动态演进及其收敛特征研究 ——以长江中游粮食主产区为例

研究目的：辨析农业绿色转型约束下长江中游粮食主产区耕地绿色利用效率演化规律及空间收敛特征，为保障区域农业绿色转型稳定性和连续性提供参考。研究方法：生命周期分析法，超效率SBM模型，核密度估计，空间自相关和空间β收敛模型。研究结果：（1）长江中游粮食主产区耕地绿色利用效率由2005年的0.978波动增加至2020年的1.066，整体呈上升趋势，区域层面效率值呈湖北省、江西省、湖南省依次递减趋势；（2）长江中游粮食主产区耕地绿色利用效率整体收敛水平为0.043，局部收敛水平呈现江西、湖北、湖南依次递减格局，均存在显著的β收敛趋势和空间正向溢出效应；（3）地区城镇化水平、经济发展水平、农业科技水平、家庭农业经济贡献度和财政支农力度与耕地绿色利用效率的空间收敛性呈显著正相关，而复种指数和种植结构呈显著负相关；（4）促进耕地绿色利用转型应顺应耕地绿色空间关联规律，加快推广耕地绿色生产技术，推进耕地绿色综合整治和强化耕地绿色环境规制。研究结论：完善和推广农业绿色转型模式，应当充分考虑粮食主产区耕地绿色利用效率演进的客观规律，构建合理的耕地利用转型政策支撑体系。     

公路基础设施建设对耕地利用转型的影响及门槛效应研究

研究目的:探究公路基础设施建设对耕地利用转型的影响和门槛效应。研究方法:投影寻踪模型,动态空间Durbin模型和面板门槛回归模型。研究结果:(1)公路基础设施建设对耕地利用转型的空间溢出效应比直接效应更为显著,空间溢出效应表现为周边省份公路密度的提高会促进本省份耕地利用转型;(2)公路基础设施建设对耕地利用转型具有促进作用,主要是通过推动耕地功能形态转型实现;(3)公路基础设施建设对耕地利用转型影响存在单一门槛效应,表现为公路基础设施建设对耕地利用转型的正向影响呈先升后降的变化特征,并且当前公路基础设施对西部地区耕地利用转型的促进作用大于东、中部地区。研究结论:应结合公路基础设施建设现状,优化公路基础设施布局,提高公路基础设施建设促进耕地利用转型和农业发展的区域协同作用。     

中国耕地空间格局演化对耕地适宜性的影响及政策启示

研究目标：分析近20年中国耕地空间格局演化及其对耕地适宜性的影响,并据此提出耕地保护政策优化策略。研究方法：生态位模型和重心模型。研究结果：（1）中国耕地重心持续向西北迁移,2005年后迁移加速。北方干旱和半干旱区、东北平原区耕地加速增加,其他农业区耕地持续减少。耕地扩张热点区主要分布于新疆、东北平原,收缩热点主要分布于环渤海、长三角、珠三角和黄土高原;（2）中国耕地适宜性下降2.6%,降水和积温适宜性下降最明显。北方干旱和半干旱区耕地适宜性下降10.0%,其他农业区降幅较小或呈现波动趋势;（3）中国自然条件强限制耕地增加19.9%,降水和积温强限制耕地大幅增加,而侵蚀强限制耕地面积明显减少,北方干旱和半干旱区、东北平原区强限制耕地大幅增加,其他农业区均减少。研究结论：应通过国土空间规划优化耕地空间格局,加强国家对耕地“占补平衡”的引导控制,差异化实施耕地保护政策,有效提升耕地适宜性。     

耕地利用集约度评价及变化研究——以阿勒泰市为例

分析近20年来阿勒泰市耕地利用集约度的变化规律以及与粮食生产的关系,为县域耕地集约利用和粮食安全提供决策依据。依据耕地利用集约度的定义,建立耕地利用集约度评价指标体系,采用熵权法计算指标权重,综合指数法计算各年耕地利用集约度。研究结果表明近20年来阿勒泰市耕地利用集约度呈阶段性上升趋势,耕地利用投入要素比重不断变化,耕地利用强度呈先升后降的趋势,粮食单产和粮食总产呈上升趋势。研究结论为近20年来阿勒泰市耕地面积增加,耕地生产要素投入持续增加,提高土地利用程度和集约利用度。