贵州省耕地非农化的空间格局特征与迁移路径

目的 针对厘清喀斯特耕地非农化时空演变过程的科学问题,以贵州省为例,定量揭示喀斯特耕地非农化的空间格局变化及其平均重心时空偏移趋势和迁移路径,为喀斯特区域耕地资源持续发展利用提供数据和方法支撑。方法 文章基于1980—2020年的贵州省土地利用长时序空间数据,利用ArcGIS空间分析技术,定量获取近40年来耕地非农化的空间分布数据信息,综合引入耕地非农化速度模型、重心模型、耕地非农化标准差异椭圆方法、空间自相关模型,定量揭示贵州省近40年来耕地非农化的空间格局分布特征、时空迁移路径与集聚特征。结果 （1）1980—2020年贵州省的耕地非农化虽然非均衡化发展态势,但其非均衡程度呈降低趋势,耕地非农化严重区主要分布在黔中和黔西北地区。（2）自1980年来,黔中地区及市州所辖区的耕地非农化速度总体快于其他地区,尤其是云岩区非农化速度最快,耕地非农化重心空间迁移路径呈“V”型形态,表现为先向东南方向后持续向西北方向偏移的趋势。（3）贵州省耕地非农化空间集聚性总体上呈增强趋势,其中高—高聚集区和低—低聚集区分别集中在西北部和东南部,并且高—高和低—低聚类的变化主导了耕地非农化空间自相关关系的格局演变。结论 揭示1980—2020年贵州省耕地非农化的空间格局的时空变化趋势、偏移方向与迁移路径,可为喀斯特区域耕地资源保护与持续利用提供科学依据和辅助决策。     

耕地非农化的空间过程与扩散路径研究——以成都市龙泉驿区为例

研究目的:在土地利用现状及变更数据的基础上,综合运用多种空间分析法,揭示2005—2013年龙泉驿区耕地非农化空间过程和规律,并通过非农化重心曲线分析其空间扩散路径,从而为耕地资源保护与合理利用提供参考借鉴。研究方法:综合运用空间数据挖掘、GIS空间分析、重心模型等数学模型方法。研究结果:(1)龙泉驿区耕地非农化空间分布较为明显,集中分布在西部平原的城镇周边及主要交通干线附近区域,表现出明显的不均衡性,但2009—2013年与2005—2009年相比,这种不均衡性有所减弱;(2)以耕地非农化指数为等级划分标准的高等别非农化区的行政村集中分布西部平原城镇周边区域,整体呈现出西高东低的空间分布格局,但2005—2009年与2009—2013年不同等级耕地非农化区数量关系及空间格局发生了较大变化;(3)2005—2013年不同等级耕地非农化重心呈现出由高到低从城乡结合部外围区域向城镇中心回旋的趋势,以2005—2009年为基础,2009—2013年高等级耕地非农化重心向西移动,而低等级向东移动,耕地非农化总体重心向西北方向移动了1861.32 m。研究结论:研究结果较好揭示了2005—2013年龙泉驿区耕地非农化空间格局及其空间扩散路径,在一定程度上能为耕地保护与合理利用提供决策参考。     

广西边境地区耕地非农化的空间特征与迁移路径

目的 耕地非农化影响1.2亿hm²（18亿亩）耕地保护红线现象引起了政府和学界的高度重视,有效掌握耕地非农化演变空间特征是保护耕地的重要前提。方法 文章以广西边境3个地级市的23个县域地区为研究区,通过构建重心模型、标准差椭圆模型分析刻画1980—2018年耕地非农化速度与方向,并利用空间自相关分析其空间特征。结果 （1）1980—2018年4个时期内耕地非农化面积呈“N”型波动增长的趋势,其中2010—2018年耕地非农化面积最大,为49 367 hm²;1990—2000年耕地非农化面积最小,为5 270 hm²,耕地非农化面积高值区主要集中在城镇化水平较高的区域城市中心。（2）耕地非农化速度具有空间非均衡性,标准差椭圆面积往东南方向持续扩张,耕地非农化空间上总体由西北部往东南方向迁移,区域之间的差距逐渐扩大。（3）广西边境地区耕地非农化面积存在显著的空间正相关关系,但集聚优势逐渐下降,“高—高”聚类的空间变化主导了耕地非农化面积的空间自相关关系的格局演变。结论 研究揭示了广西边境地区耕地非农化空间格局演变过程,可为边境地区制定耕地非农化管控机制和优化国土空间结构提供参考。     

安徽省茶叶生产时空集聚演变及驱动因素研究

[目的]探明茶叶区域格局演变特征,对优化安徽省茶园空间布局意义重大。[方法]文章基于空间分析手段和县域统计信息,定量探究1998—2019年安徽省53个县区茶叶生产格局变迁规律,并对演变驱动因素进行了分析。[结果]（1）安徽省茶园种植区域向皖西、皖南空间集聚不断增强。安徽省茶园种植主要分布在两大热点区域：以歙县、黄山市辖区为核心的皖南地区,以霍山县、岳西县为核心的皖西地区。（2）茶叶生产格局由“单核心”向“双核心+周围小中心”的集聚模式转变。（3）标准差椭圆分析表明,安徽省茶园沿NW-NE方向展布,椭圆扁率由1998年的0.46增加至2019年的0.54,椭圆中心逐步向西北方向迁移。[结论]安徽省茶园时空格局集聚及演变的驱动因素趋于多元化。自然资源是区域茶园生产变动的首要因子,政策因素是安徽省茶叶时空集聚的导向性因素,茶叶技术及茶园规模化建设是茶园扩张的推动力,茶叶市场、效益等外部性因子对茶园格局变迁发挥着日趋重要的影响。     

近40年来广西耕地非农化的时空演变特征、成因与对策

目的 掌握耕地非农化的时空演变特征及原因是保护耕地和保障粮食安全的重要基础。方法 文章运用耕地非农化重心转移模型、空间自相关分析等方法探究广西近40年来111个县级评价单元耕地非农化的时空演变特征,分析其原因并提出对策。结果 （1）广西耕地面积由1980年的517.72万hm²持续减少到2020年的507.68万hm²,连片耕地主要集中在中南部地区。（2）耕地转为林地是广西耕地非农化的主要模式,占各时段耕地非农化面积的60.00%以上;建设占用耕地面积明显增多;耕地撂荒现象趋于严重;因石漠化、水土流失等原因灾毁的耕地面积逐渐扩大;耕地转为水域对广西耕地非农化的影响逐渐减弱。（3）广西耕地非农化空间不均衡性不断减弱,耕地非农化空间格局趋于稳定,总体趋势向东。耕地非农化重心先向西南转移192.72km、再向东北转移198.88 km,最终在广西中东部地区趋于平稳。（4）广西耕地非农化空间分布格局由空间离散转为空间集聚,空间集聚程度越来越强烈;耕地非农化的连片带动作用逐渐增强。结论 近40年来,广西耕地非农化面积持续上升,大量耕地转为林地和建设用地等地类,耕地非农化重心向东部转移并有连片带动效应。应严格限制耕地转为林地和建设用地,提高农民耕地保护动力,遏制耕地撂荒,同时加强耕地治理,严防耕地灾毁,提高桂东南地区耕地保护力度。     

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。     

基于 CA-Markov 模型的哈尔滨市土地利用变化预测研究

[目的]研究土地利用变化特征并预测未来变化趋势,为土地资源合理利用提供科学的依据。[方法]以哈尔滨市为例,基于1992、2003和2014年3期遥感数据,建立以经济生态为主的转换规则,采用MCE模型、土地利用重心迁移模型和CA-Markov模型分析研究区22年土地利用动态变化特征,并对2025年土地利用变化进行预测。[结果](1)1992~2014年,耕地迅速减少,林地和水域波动变化,草地缓慢减少,建设用地由于耕地的转入不断扩张,未利用地大量转出成为耕地。耕地和建设用地重心具有明显的方向性移动,两者重心呈远离趋势。(2)试验得到的2014年土地利用结果和实际解译数据Kappa系数达0.878 0,表明转换规则的制定可行,模型可信度较高。(3)2014~2025年土地利用变化趋势较1992~2014年存在差异,耕地持续减少,且减少速度加快,林地基本处于动态平衡状态,草地空间位置变化活跃,水域面积增加,建设用地仍然保持增长。耕地重心加快向城市边缘区移动,建设用地重心向西南方向移动速度降低。[结论]运用CA-Markov模型对哈尔滨市土地利用变化进行科学合理的分析和预测,对哈尔滨市的土地资源的合理高效利用具有重要意义。     

中国粮食耕作面积与农用化学品投入的时空协同分析

[目的]耕地保护是中国的基本国策,也是粮食安全的重要保障。耕地总量动态平衡是落实耕地保护政策的具体形式,这也造成耕地向欠发达地区转移。在此背景下,农用化学品投入也有向经济欠发达地区、特别是西部地区转移的风险,加剧西部生态脆弱区环境保护压力。然而,目前研究还鲜有这方面的报道,特别缺乏对粮食耕作面积与相应农用化学品投入间时空协同关系的分析。[方法]文章基于2000—2019年省级粮食耕作面积和用于粮食生产的农用化学品投入（化肥、农药、地膜和农用柴油）数据,利用重心模型、标准差椭圆和耦合协调度模型,对全国以及东、中、西部地区粮食耕作面积和农用化学品投入的时空协同特征进行分析。[结果] 2000—2019年中国粮食耕作面积和用于粮食生产的农用化学品投入重心整体向西北或西部移动,其中地膜投入重心移动速度最快,重心迁移速度大小依次为：地膜（11.16 km/年）>农用化肥（5.95 km/年）>粮食耕作面积（5.18 km/年）>农药（4.01 km/年）>农用柴油（3.67 km/年）;全国粮食耕作面积与地膜、化肥、农药、柴油的耦合协调度整体呈上升态势。[结论]随着粮食耕...     

吉林省耕地利用碳排放测度及其与粮食生产脱钩分析

[目的]通过分析吉林省县域耕地利用碳排放时空变化、碳排放结构、碳排放空间分布、脱钩效应以及碳排放驱动因素,以期从耕地低碳利用角度,为吉林省农业高质量发展和制定减排政策提供科学参考。[方法]文章运用系数法,计算2000—2020年吉林省47个县域单元的耕地利用碳排放量;采用Tapio脱钩模型,分析耕地利用碳排放与粮食产量之间的脱钩特征;利用空间回归模型,分析耕地利用碳排放的驱动因素。[结果]（1）吉林省县域耕地利用碳排放时空变化特征：2000—2016年吉林省耕地利用碳排放量增长,2016—2020年开始缓慢下降;碳排放结构方面,碳排放量从大到小分别是化肥、翻耕、灌溉、农用柴油、农膜和农药;碳排放空间分布呈现西高东低的格局。（2）耕地利用碳排放与粮食生产脱钩特征：呈现强脱钩和弱脱钩特征的县域数量增多,呈现强负脱钩和扩张性负脱钩特征的县域数量减少;吉林省东部地区的县域脱钩特征逐渐优于西部地区,吉林省整体县域的脱钩特征朝着理想状态发展。（3）耕地利用碳排放量驱动因素分析结果表明：人均农业GDP、农村用电量、农业机械化程度和化肥施用强度因素对耕地利用碳排放量为正向驱动,城镇化率对耕地利用碳排放...     

耕地非农化格局的演变及其影响因子分析——以京津冀都市圈为例

研究目的探索快速城市化过程中耕地非农化的规律.研究方法基于GIS平台,分析耕地非农化的格局演变,探讨与其影响因子之间的关系.研究结果京津冀地区在1995-2000年建设占地的数量较1985-1995年有所减少,且格局发生了轴向变化.由东北-西南向发展成了西北-东南向.研究结论低海拔的平整农田是非农化最集中的区域,转换面积占转换总量的72.49%;耕地非农化的空间变化与城市等级密切相关;与不同等级的道路亦联系紧密.     

近20年湖南省耕地开发强度时空分异研究

目的 以县域为研究单元,对湖南省耕地开发强度进行测度,研究近20年来湖南省耕地开发强度时空变化特征。方法 文章运用变异系数、泰尔指数、重心分析、冷热点分析等多种方法揭示1999—2017年湖南省耕地开发强度时空格局演变特征。结果 （1）耕地开发强度总体上呈增长趋势,其区域差异性主要是由组间差异造成,其中湘南片区对组间差异的贡献率最大。（2）湖南省县域强度阶段性特征以上升为主要趋势,耕地开发强度空间分布不平衡,一级区和二级区主要分布于武陵、南岭和罗霄山脉等地势较高山区县域;三级区和四级区集中分布于中部往南北向延伸的地势较为平坦的地带。（3）耕地开发强度重心存在着从东北向西南转移的趋势,空间波动较小。（4）冷热点区域整体呈现出“热点区—次热点区—次冷点区—冷点区”的圈层结构分布形态,空间集聚格局相对稳定。结论 该研究结果为研究区制定区域差别化的耕地开发强度管控政策和农业空间管控决策提供更直观的参考。     

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。     

基于GIS的嘉荫县近25年来耕地时空变化

以GIS技术为支撑,基于地形图和MSS、TM影像,从数量、类型、空间分布及重心转移几个方面分析了嘉荫县耕地的时空变化规律,探讨了耕地变化的原因。结果表明,近25年来,嘉荫县耕地面积增加了54747.34hm2;在整个转换过程中,林地和草地转换成耕地所占的面积最大;由于耕地增长的区域差异,近25年,该县耕地重心向西北偏移了13.13km;耕地的不断增加是自然地理因素和人文因素共同作用的结果,自然地理因素是耕地动态变化的基础,耕垦政策及人口增加是耕地动态变化的直接原因,比较经济利益是耕地动态变化的强大驱动力。     

遥感数据辅助下县域耕地质量评价与空间分布研究

目的 耕地质量监测与评价是实现耕地科学管护的重要前提。方法 文章以河南省安阳县为研究区,依据“状态—压力—响应（PSR）”框架,构建遥感数据辅助下的耕地质量评价指标体系和模型,分析耕地质量空间分布特征和障碍因素。结果 研究区耕地质量空间分布呈现出聚集性和空间变异性交错耦合的分布特征,耕地质量由东向西逐渐降低,一等、二等、三等、四等、五等耕地质量分别占比7.45%、12.34%、17.83%、33.40%、28.89%;有机质、碱解氮、NDVI_DRY为研究区耕地质量主要障碍因子;随着耕地质量等级的升高,不同等级中小麦产量的均值也随着逐渐升高,说明耕地质量越好,耕地小麦产量越高。结论 遥感数据辅助下的县域耕地质量评价具有系统性、科学性和可靠性,安阳县耕地质量提升重点在于提升丘陵地区土壤肥力和农田水利基础设施。     

基于脱钩理论的九江县建设占用耕地与经济增长关系研究

[目的]研究建设占用耕地与经济发展关系,可以为地方人民政府进行土地管理和调控提供理论参考依据。[方法]利用脱钩分析的方法,对2007~2015年九江县建设占用耕地面积与经济增长的脱钩指数的状态和原因进行分析研究,并探讨了其相关规律。[结果]在2007~2015年期间,脱钩状态表现为先由不理想状态变成理想状态,再变成不理想状态,又变回理想状态,总体脱钩状态指数呈"M"型分布。在此期间,非农GDP总量保持平稳增长,这说明影响脱钩指数的最主要因素还是建设占用耕地的数量;某些年的脱钩指数呈现理想状态,这说明没有占用耕地的情况下也是可以保持经济增长的。[结论]因此在经济发展的过程中,应当积极转变经济发展方式,谨慎科学制定土地利用规划并严格执行,并且进一步增强保护耕地的意识,并且提高土地的利用效率,提高土地节约集约利用水平,立足内涵挖潜,盘活存量土地。