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。     

叶尔羌河平原绿洲土地生态安全预警演变与时空格局分析

[目的]探索叶尔羌河平原绿洲土地生态安全预警问题及其时空格局变化,旨在为叶尔羌河平原绿洲土地生态安全及可持续利用提供科学的参考依据。[方法]文章运用PSR模型构建预警指标体系,采用熵值法测算各指标权重,对2000—2016年叶尔羌河平原绿洲土地生态安全警情格局进行综合分析,并利用GIS技术分析其2000年、2005年、2010年和2016年土地生态安全空间格局变化,最后运用障碍度模型探索其障碍因子。[结果](1)2000—2016年叶尔羌河平原绿洲土地生态安全综合预警指数总体呈上升态势,生态预警状态由"较不安全"转为"临界安全",警度亦由"重警"变为"中警"。(2)从空间格局来看,空间上各县域土地生态安全水平差异明显,研究初期西部地区土地生态安全状态优于东部地区, 2016年呈现出中部高、东北—西南部低的态势。(3)近17年叶尔羌河平原绿洲各县域土地生态环境状况有所改善,安全状态经历了"极不安全—临界安全—较安全"的发展历程。(4)影响土地生态安全的主要障碍因子包括单位面积耕地农药负荷、人口密度、单位面积耕地化肥负荷、土地垦殖率、人口自然增长率和单位面积耕地地膜负荷等。[结论]研究期间叶尔羌河平原绿洲土地生态安全得到明显的提升与改善,并在良好的方向发展。     

叶尔羌河平原绿洲耕地生态安全评价及预警分析

[目的]为了明确叶尔羌河平原绿洲耕地生态环境现状,分析耕地生态安全当前面临的主要影响因素,探索耕地生态安全预警问题及协调人地关系。[方法]文章运用DPSIR概念模型构建预警指标体系,在此基础上,运用DPSIR概念模型与障碍度模型对1991—2016年叶尔羌河平原绿洲的耕地生态安全警情格局进行评估和主要障碍因子分析,最后采用灰色GM(1, 1)预测模型对其2018—2025年的警情演变趋势进行预测。[结果](1)总体上, 1991—2016年叶尔羌河平原绿洲耕地生态安全预警值从0.149 1增加到0.691 8,呈波动上升趋势,安全警情经历了"巨警—重警—中警—轻警"的发展历程。(2)就各子系统的变化趋势而言, 1991—2016年压力系统的预警值整体上呈现下降态势,驱动力、状态、影响和响应系统的预警值总体上呈现递增趋势。(3)长期来看,系统压力是影响耕地生态安全的主要因素,是今后调控的重点。1991—2016年系统压力的障碍度以年均7.57%的速度增加,而系统驱动力、状态、影响和响应的障碍度分别以年均0.34%,1.01%,100%和4.65%的速度下降。(4)影响耕地生态安全的主要障碍因子包括农作物受灾面积、农药使用强度、灾害指数、地膜使用强度、化肥使用强度和人口密度等。(5)按现状发展态势,灰色预测分析得出2018—2025年耕地生态安全预警值分别为0.697 0,0.730 1,0.765 3,0.802 8,0.842 5,0.884 6,0.929 2,0.976 3。[结论]叶尔羌河平原绿洲耕地生态安全在向较好的态势发展。     

四川水资源压力与耕地利用效益变化的格局及耦合关系

［目的］以我国传统的农业大省——四川省为研究区域,构建水资源压力评价模型、耕地利用效益评价模型,对各市（州）水资源压力与耕地利用效益及耦合效应进行研究,以期为区域水土资源协调发展提供借鉴。［方法］基于2005、2008、2011、2014年各市（州）4期水土资源的相关数据,运用量化分析法和Jenks最佳自然断裂法及GIS空间分析法进行实证研究。［结果］(1)各市（州）水资源压力从时间尺度看,水资源经济和技术发展压力逐渐减小,平均值分别由2005年的0595和0007减小到2014年的-0178和-0033,人口和生态发展压力逐渐增大,平均值分别由2005年的-7314和-203增加到2014年的-6035和-1571,水资源综合压力有明显波动; 从空间尺度看,水资源压力从高到低的区域依次为川中平原区、川东北丘陵区、川南丘陵区、攀西地区、川西北高原区。(2)各市（州）耕地利用效益从时间序列看,川南丘区和川西高原区耕地利用效益相对比较稳定,川中平原区、川东北丘区、攀西地区耕地利用效益则变化较大甚至有减小趋势; 从空间分布特征看,土地利用效益值从大到小依次为川中平原区、川东北丘陵区、攀西地区、川南丘陵区、川西北高原区。(3)通过Spearman等级相关分析发现,水资源综合压力与耕地利用综合效益,水资源人口压力与耕地利用社会效益在置信度为001时显著相关,相关系数分别为0555和0560,呈现出较高的协调演进格局,耦合特征与前文水资源压力和耕地利用效益的分区格局基本一致; 而耕地利用经济、生态效益与水资源经济、生态效益间的相关性则表现为不显著。［结论］研究发现,影响两者耦合协调发展的内外部因素主要包括区域人口、资源禀赋所存在的差异和工业化、新型城镇化进程的加快给社会经济发展带来巨大的变革。     

湖北省耕地利用绿色转型与粮食全要素生产率的耦合协调及其驱动机制研究

研究目的：识别耕地利用绿色转型与粮食全要素生产率增长的耦合协调关系和驱动机制,探索未来湖北省耕地利用与粮食生产协调可持续发展的方向。研究方法：熵值法、Super-EBM模型、耦合协调度模型、时空地理加权回归模型。研究结果：（1）2000—2019年湖北省各县域耕地利用绿色转型与粮食全要素生产率整体趋于协调发展,但仍处于初级协调水平,未来有充足提升空间;（2）2000—2019年湖北省各县域耦合协调水平具有明显空间分化特征,主要呈现出中部＞东部＞西部的态势,但差距在不断缩小;（3）经济因素对耦合协调度为正向影响,自然因素在西部以负向影响为主,中部东部以正向影响为主,社会因素的影响作用发生了以负向影响为主到以正向影响为主的转变。研究结论：湖北省各县域耕地利用绿色转型与粮食全要素生产率耦合协调水平有较大的提升空间,未来发展要时刻把握经济、自然、社会因素对两个系统耦合协调的共同驱动。     

中国耕地集约化与规模化利用耦合特征分析

[目的]集约化与规模化利用是提高我国耕地资源利用效率的两个重要途径。已有研究多针对单一的耕地集约化或规模化利用,考虑两者相互关系的研究缺乏,使得两化的耦合特征尚不明确。[方法]文章选择表征耕地集约化与规模化利用的重要指标,在县级尺度上分析我国耕地集约化和规模化利用特征,引入耦合模型揭示耕地集约化和规模化利用的耦合特征,并对两化的耦合发展模式进行划分。[结果]我国县级尺度耕地集约化和规模化利用耦合度较高,两化之间密切关联;但耦合协调性存在明显的区域差异:东部沿海地区两者的耦合性较好,而西北、西南、东北等区域的耦合协调度偏低,部分县域甚至失衡。从耦合相对发展度看,南方耕地的规模化利用程度较低,集约化利用水平较高,北方耕地呈现相反态势。在耕地集约化和规模化利用耦合模式中,"初级协调—集约化发展滞后型"和"中级协调—规模化发展滞后型"两种模式占主导地位。[结论]研究结果可为我国农业土地利用总体规划、空间布局、结构优化与调整等提供科学支撑,促进农业土地资源的高效利用。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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...     

长江中下游粮食主产区城镇化与耕地利用生态效率耦合协调度时空格局分析

目的 探究长江中下游粮食主产区城镇化与耕地利用生态效率两者间的耦合协调发展时空特征,为新型城镇化和生态文明建设提供理论支持。方法 文章基于城镇化与耕地利用生态效率的内涵及耦合机理,采用多因素综合分析法及SBM-DEA模型,测度长江中下游粮食主产区71个地级市城镇综合指数与耕地利用生态效率,并引入耦合协调度模型及空间自相关模型探究两者间耦合协调度及时空演化规律。结果 （1）长江中下游粮食主产区城镇综合指数整体呈显著上升趋势,由2007年的8.11增加至2019年的16.10,平均增速达6.50%;年均耕地利用生态效率为0.70,整体呈现小幅波动下降的趋势,年均耕地利用生态效率表现为江苏>江西>湖北>安徽>湖南;（2）城镇化水平与耕地利用生态效率耦合协调度整体呈波动上升趋势,由2007年的0.21提高至2019年的0.40,但两者暂未步入协调阶段;（3）城镇化水平与耕地利用生态效率耦合协调度在地理空间上存在空间正相关性,且相关性程度逐渐增强,其中高—高集聚区主要分布于长江中下游粮食主产区的东部地区,而低—低集聚区则主要分布于长江中下游的西部地区,且随着时间变迁,该集聚格局呈逐步扩大态势。结论 应有序推进城镇化发展,强化耕地绿色发展理念,并统筹区域协调发展,积极构建邻近市域之间的合作机制,推动城镇化与耕地生态环境的协调发展。     

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...     

陕西省耕地面积变化与粮食生产的相关性研究  ———基于1980～2010年的数据分析

我国的粮食生产与粮食安全问题一直是农业经济学界普遍关注的学术问题,结合耕地面积变化展开的研究也颇为多见,从全国到各省的分析皆有,但一般集中在粮食主产区省份.陕西省虽不是我国粮食主产区,但其耕地面积不小,因此对其耕地面积变化与粮食生产的相关性研究也有较强的现实意义.该文总结了陕西省耕地面积概况和粮食生产概况,以1980～2010年的数据为基础,选取了总量、年变化率等指标,分析了陕西省耕地面积与粮食产量的相关性问题.研究结果表明:认为近年来陕西省耕地面积、粮食总产量和人均粮食产量均呈现缓慢增加态势;虽然粮食单位面积产量、耕地面积变化对粮食总产的约束作用逐渐弱化,但粮食单位面积产量与粮食总产量的相关系数仍为高度相关.提出陕西省应该在未来一段时期内保持耕地面积的相对稳定,提高粮食单位面积产量.     

黑龙江省新型城镇化与耕地利用耦合协调时空分异特征研究

目的 为解决新型城镇化发展与耕地利用保护之间的矛盾提供科学依据,为保护黑土区耕地资源、促进新型城镇化健康发展提供政策参考。方法 文章以1990年、2000年、2010年和2016年黑龙江省4个时期13个地市的统计数据为基础,综合运用耦合协调度模型,GIS空间分析方法,分析了黑龙江省新型城镇化与耕地利用耦合协调的时空分异特征。结果 黑龙江省新型城镇化与耕地利用综合发展指数总体趋势为先下降后上升;新型城镇化与耕地利用耦合度不高,长期处于颉颃阶段,但耦合度指数为波动上升趋势;新型城镇化与耕地利用耦合协调度尚存在一定差异,但尚在可控范围内,需持续关注,采取差异化的政策措施,进行科学合理调整。结论 黑龙江省新型城镇化与耕地利用耦合协调度尚存在一定差异,但尚在可控范围内,需持续关注,采取差异化的政策措施,进行科学合理调整。     

下辽河平原区耕地质量演变及障碍因素诊断

目的 为探究2008—2018年下辽河平原区耕地质量演变情况,明确该区域影响耕地质量变化的障碍因素及其分布。方法 文章将2016年耕地质量等级国家标准统一应用于2008年和2018年该区域耕地质量等级评价,采用障碍度模型对2008—2018年该区域耕地质量等级评价指标影响耕地质量的障碍程度进行诊断,依据每个指标障碍度大小排序确定影响耕地质量变化的障碍因素,根据不同区域评价指标障碍程度差异确定的障碍因素进行类型组合形成分区。结果 （1）11年间下辽河平原区耕地质量等级总体呈现上升趋势,以中高等级耕地为主。其中一、二等级耕地面积上升,三至九等级耕地面积出现下降且三等地下降幅度较大,下降的区域主要包括昌图县、台安县、辽中区、辽阳县和灯塔市等地。（2）研究区主要障碍因素类型区以单一指标灌溉能力、有机质、地形部位型障碍因素类型区为主。11年间障碍因素分区整体处于稳定状态,呈现为灌溉能力型障碍因素类型区为主,主要集中在北部和东南部地区、康平县、辽中区、凌海市和黑山县部分地区,障碍因素分区结构呈现由单一重度障碍转变为多种重度障碍并存的趋势。（3）2008—2018年下辽河平原区耕地质量等级上升了0.16等,耕地质量等级保持中高水平,等级上升的区域面积高于下降的区域,灌溉能力指标是影响下辽河流域耕地质量等级变化的主要指标之一,土壤有机质在11年间有所改善但变化较少。（4）单一指标型障碍因素类型区呈现下降趋势,而含有两个重度障碍度指标的面积呈现上升趋势,且障碍因素类型区增多,呈现重度障碍度指标复杂化的趋势。结论 2008—2018年下辽河平原区耕地质量等级总体上升反映了11年间耕地质量保护与提升等政策和措施取得了一定的成效,未来耕地质量保护与提升应该在明确耕地质量等级和主控障碍因素基础上确定更加精准的目标和方向,从而实现耕地质量等级的靶向提升。