基于XGBoost算法的可恢复耕地宜耕性评价——以湘阴县为例

为科学有序开展可恢复耕地资源的整治,本研究提出一种基于XGBoost算法的可恢复耕地的宜耕性评价方法。选取自然条件、区位条件、社会经济状况以及工程条件等4个方面的因素,涉及海拔高程、坡度级别、国家自然等、集块面积、国家经济等、地块形状等36项影响因素为自变量,以现状可恢复耕地和耕种耕地二分类为因变量,分析各项影响因素对耕地宜耕性评价的重要程度,并进一步结合皮尔逊共线性分析和指标关联性分析,最终得到21项影响因素及其权重P值,优化后影响因素的权重P值相对稳定,其中自然因素对可恢复耕地宜耕性的影响权重最大,区位因素和工程因素权重次之,社会经济因素的权重最小。经过验证发现,预测耕种情况与实际耕种情况的符合率高达91.87%,且具有良好的泛化能力和鲁棒性,预测效果良好。借助上述模型预测得到的湘阴县可恢复耕地地块的宜耕潜力,形成如下认识:全县中西部平原区可恢复耕地宜耕潜力明显优于东部丘陵山区;可恢复耕地中未耕种和即可恢复地块的宜耕潜力高于工程恢复类地块,这些地块均属于良好的整治地块,可优先整治恢复为耕地;从可恢复耕地具体地类来看,坑塘和养殖坑塘类可恢复耕地的宜耕潜力最大,其次为其他林地类可恢复耕地;在耕地整治过程中,应结合可恢复耕地的宜耕性评价,合理有序地开展可恢复耕地的整治;此外,应开展精细化的耕地“非粮化”监测,实施差异化补偿政策,以遏制耕地“非粮化”。

基于地貌分区的湖北省粮食生产格局与耕地资源匹配关系研究

【目的】研究不同地貌区粮食生产格局与区域耕地资源的匹配关系,为粮食生产布局和耕地资源保护提供决策依据。【方法】采用集中度、变异系数、重心模型、匹配度和LMDI模型等研究湖北省1990—2020年不同地貌区粮食生产格局变化与耕地资源的匹配关系。【结果】1990—2020年鄂西山地、鄂中岗地、鄂东丘陵、江汉平原粮食产量占湖北省粮食总产量的比重逐步调整为11.2%、30.6%、26.2%、32.0%。近30年湖北省各地貌区粮食作物生产集中度及变化趋势存在显著差异,粮食生产向鄂中岗地集中的趋势明显,以小麦和玉米为主,大豆生产则向江汉平原集中。湖北省粮食播种面积重心和粮食产量重心向西北方向移动了5.37和14.63 km,但鄂中岗地粮食生产重心向东北方向移动,江汉平原和鄂西山地则向西南移动。近30年来,鄂西山地、鄂中岗地、鄂东丘陵、江汉平原粮食生产与耕地资源重心的平均空间距离为6.20、3.35、10.57、6.82 km,变动一致性平均指数分别为0.49、0.44、0.40、0.27。湖北省粮食生产与耕地资源的基尼系数均大于0.5,且有增加趋势,鄂西山地和江汉平原不平衡指数为正,鄂中岗地与鄂东丘陵不平衡指数为负。近30年各地貌区粮食产量变化的耕地数量效应与结构效应为负,耕地集约效应和质量效应为正,其中耕地种植结构变化对鄂东丘陵粮食生产的减量作用达到309.70万t,而复种指数变化对鄂中岗地粮食生产的增量作用达到300.46万t。【结论】近30年湖北省各地貌区耕地质量效应和耕地结构效应的增量作用正在减弱,数量效应的减量作用在增强,湖北省面临优质耕地减少的种植风险和粮食种植结构调整带来的产量风险。湖北省粮食生产与耕地资源长期处于不匹配状态,且表现出明显的区域地理特征。粮食生产空间布局和种植结构调整应充分考虑不同地貌区自然地理和耕地资源禀赋特征,推动粮食生产与耕地利用协调发展。

东北三省耕地利用格局变化对粮食全要素生产率的影响

耕地是粮食生产最基本的要素,当前粮食需求扩大与粮食生产区域性不足矛盾突出,寻求更合理的耕地利用格局来实现粮食全要素生产率的提升具有重要意义。本研究基于土地利用/土地覆被变化(LUCC)遥感监测数据,应用GIS软件提取东北三省2000、2005、2010、2015年耕地利用格局相关数据,同时运用数据包络分析模型估算了2000、2005、2010年和2015年东北三省区域和市域粮食全要素生产率。在耕地利用格局变化分析和粮食全要素生产率测算的基础上,从耕地利用格局变化的角度选取指标构建面板数据模型,定量分析其对粮食全要素生产率的影响。结果表明:东北三省市域粮食全要素生产率4个时期均值分别为0.81、0.78、0.82和0.83,粮食全要素生产率空间分布从最初的相对均匀到局部集聚;耕地转出率和耕地斑块破碎度与粮食全要素生产率呈负相关关系,耕地面积比例、耕地转入率和耕地斑块聚合度与粮食全要素生产率呈正相关关系;东北三省粮食全要素生产率提高主要源于耕地面积增加、林地和未利用地向耕地的转入以及耕地在流域的聚合,粮食全要素生产率的降低主要源于耕地转入减少和建设用地对耕地的嵌入式占用。研究表明,严格规划耕地利用格局、持续开展土地整理、提高耕地聚合度,可在保证耕地有效数量的同时,提高耕地利用格局的集聚性和合理性,促进粮食全要素生产率的提升。

全方位夯实粮食安全根基:战略内涵、现实制约与突破路径

粮食安全是关系国计民生的头等大事。党的二十大报告提出“全方位夯实粮食安全根基”,充分体现了党中央对粮食安全的新思考和再部署。“全方位”是方式方法,“根基”是重要性,只有做到“全方位”才能夯实粮食安全“根基”。基于对粮食安全的高度重视,党的十八大以来,党中央相继出台了一系列政策举措,粮食安全保障取得辉煌成就。但依然存在高标准农田基础不牢、关键核心技术待突破、支持政策力度不足与党政同责考核不明晰等问题。未来应以“地、技、利、义”为着眼点,通过构建大食物观、加强耕地保护利用、加快农业科技装备创新研发、加快健全主产区利益补偿、全面落实粮食安全党政同责等,全方位夯实粮食安全根基,切实端稳端牢“中国饭碗”。

近30年来我国耕地撂荒研究进展与趋势展望——基于CNKI与CiteSpace的量化分析

基于中国知网(CNKI)数据库中耕地撂荒文献资料,借助CiteSpace软件对我国耕地撂荒研究进展进行定量分析。从发文数量、主要作者、科研机构、关键词等方面进行系统梳理与对比分析,进而对耕地撂荒的研究内容、研究热点与研究成果进行总结分析。结果表明,我国耕地撂荒研究经历初期起步阶段(1993—2007年)、稳步发展阶段(2008—2017年)、集中暴发阶段(2018—2023年),发文量呈整体上升趋势;耕地撂荒涉及多学科,不同研究团队对其的关注点不同。近年来,基于粮食安全、农户决策的耕地撂荒研究成为新的研究热点。目前,国内学者对于耕地撂荒的探测、成因、影响、对策治理研究已存在较多研究成果,但缺乏全国尺度的耕地撂荒数据库,也缺乏对耕地撂荒行为主体的决策机理研究。因此,基于新的时代背景和政策要求,耕地撂荒研究需要结合我国社会经济发展实践来更新研究方法、丰富研究内容,以此实现耕地撂荒基础科学研究与撂荒耕地治理实践研究的双目标。

“双碳”目标下东北黑土区耕地利用生态效率时空格局与演变趋势

[目的]探究东北黑土区耕地利用生态效率的时空格局和演变趋势,将碳源与碳汇融入耕地利用过程,这对于实现黑土减排增效和“双碳”目标至关重要。[方法]基于超效率SBM模型、核密度估计、探索性空间数据分析和空间插值工具等方法,系统考察了2006—2020年东北黑土区耕地利用生态效率的时空特征与演进规律。[结果]黑土区耕地利用生态效率历经波动上升、显著下降和迅速回升3个阶段,总体处于较高发展水平,北部边缘城市的效率值明显高于中南部地区,基期和末期区间两极分化局势尤为显著,整体发展严重失衡;黑土区耕地利用生态效率全局空间相关特性并不明显,大致呈现“边缘—中心”空间扩散格局,由南北两端高值集聚向内及四周递减,而后形成多个块状高值区和低值分布带,规模集聚优势未能得到充分发挥;多数城市均存在不同程度的投入与产出冗余,劳动力和化肥冗余问题较为严重,碳排放冗余是造成黑土区耕地利用生态效率损失的普遍因素。[结论]优化要素配置和污染减排治理成为黑土利用重点改善方向,也是提升黑土区耕地利用生态效率的关键路径。

乡村振兴背景下促进农民增收与防止耕地“非农化、非粮化”问题研究——以安徽省W市为例

耕地是粮食安全的基础,事关民生福祉和国家安全;乡村振兴是国家大战略,解决农民增收问题,实现乡村振兴,是全面建成社会主义现代化强国的关键。文章分析了近年来W市农民收入增长状况、W市耕地“非农化、非粮化”现状及其相互关系,并从刘易斯-费-拉尼斯模型入手,剖析了农民增收及耕地“非农化、非粮化”之间的关系,认为在二元经济结构下,解决这一矛盾的根本办法就是在保证耕地数量前提下加快农业现代化步伐,实现粮食增产、农民增收。文章着重研究了如何保证农民从事粮食生产时的经济收益,调动农民的生产积极性,同时也进一步研究了如何延长农业产业链,实现一二三产的有效融合,提高农产品附加值,帮助农民获得更多的土地之外的经济收益,使农民能摆脱对土地的过分依赖,切实解决农民增收和耕地保护之间的矛盾,本着在保护中开发,在开发中保护的原则,力图占用较少耕地,取得较大经济效益,实现农民增收、农村经济发展和耕地保护相统一。文章提出应当采取加强土地监管、合理利用土地资源、大力培育粮食产业化联合体、建设一批高质量的农业社会化服务组织、推广适度规模的耕地轮作模式、积极探索全产业链的实现模式等措施。

关于高标准农田基础设施建设投入问题的思考——基于河北省农田建设多元化投入的实证

本文基于对河北省农田建设项目现状以及财政投入情况进行实地考察,系统总结了中国当前农田建设投入管理的特点、存在问题及其根本原因。借鉴日本在农田基础设施建设方面的经验和做法,提出了一些政策建议,例如最大限度发挥参与农田建设的实体的作用、制定合理的投资标准、优化财政资金补助方式以及增加项目收益渠道。

耕地数量、质量、生态“三位一体”保护的困境与策略——以浙江省为例

粮食安全是关乎民生的战略问题,而耕地是粮食生产的根基。本文以耕地资源稀缺的浙江省为例,在明晰耕地基本现状情况和已有耕地保护实践经验的基础上,结合调研成果总结了开展耕地保护工作面临的主要困境,并针对实际问题提出了实现耕地数量、质量、生态“三位一体”保护的对策建议,以此为资源禀赋条件不足地区的耕地综合保护工作提供决策参考。

耕地质量与农田固碳能力协同提升途径

为了探索河南省2个典型区耕地质量及其评价因素与农田生态系统碳汇能力的关系,揭示耕地质量评价指标对农田生态系统固碳能力的影响程度和机理,采用相关分析和情景模拟法,分析各耕地质量评价指标与农田生态系统碳存储能力的相关性大小,以及耕地质量评价指标改变后引起的农田固碳能力变化幅度。结果表明,研究区农田生态系统总体表现为碳汇。两区耕地碳存储能力与耕地质量之间均存在显著线性相关性,豫东平原区耕地质量改变会引起其固碳能力更大幅度的改变;豫东平原区和燕山太行山山前平原区耕地质量等别分别为7.91、8.96等时,耕地碳吸收和碳排放达到平衡,等别优于平衡点时,耕地碳吸收量大于碳排放量,表现为碳汇,反之为碳源。两区多个耕地质量评价因素与农田固碳能力间存在显著相关关系,多个与农田固碳能力显著相关的耕地质量评价指标对耕地质量及其固碳能力均有较大影响,具体指标及影响程度既有相似之处,又有显著差别;通过情景模拟对豫东平原区耕地质量和固碳能力影响显著的指标,依次为反映作物产量水平的利用系数、灌溉保证率、排水条件,而燕山太行山山前平原区则依次为灌溉保证率、利用系数、地形坡度。因此,可以通过采取耕地质量建设措施实现耕地质量和农田生态系统固碳能力的共同提升,燕山太行山山前平原区耕地质量建设工程的重点方向应依次为农田灌溉工程、作物产量提升工程、土地平整工程;豫东平原区则依次为作物产量提升工程、农田灌溉工程、农田排水工程。对确保粮食安全前提下实现碳中和途径进行有益探索,进而为碳中和背景下农田建设工作提供技术参考。

藏粮于地:保空间、提产能、可持续

核心提示耕地保护是粮食安全保障的基础性工作,落实耕地数量、质量、生态“三位一体”保护,旨在“藏粮于地”。本文从保空间、提产能、可持续三方面提出了实施“藏粮于地”的策略,探讨了如何更好地落实耕地保护,助推《粮食安全保障法》的有效实施。

我国耕地质量主控因素及提升策略

我国耕地质量总体偏低,严重威胁国家粮食安全和生态环境安全。目前我国耕地质量的主控因素尚缺乏系统研究,不同类型障碍耕地的质量提升技术策略也不明晰。因此,本文在全面阐述我国耕地质量现状的同时,重点调研揭示了东北黑土地、北方旱地、南方水田、南方旱地、设施农地和盐碱耕地6类典型耕地的突出问题,深入分析了耕地质量问题的主控因素和耕地质量下降的驱动机制。以耕地保护与合理利用为核心,从耕地监测、改良、培肥、利用4个方面,提出维持和提升耕地质量的核心策略,明确耕地科技创新的主要方向。阐明农田工程、保护性耕作、科学施肥、水资源高效利用、耐逆适生作物品种选育等关键耕地质量提升技术途径的适用性。旨在梳理全面综合提升耕地质量的科技需求,为耕地保护相关政策的制定提供重要参考,支撑耕地的农业生产和生态服务功能提升,实现藏粮于地、藏粮于技和农业绿色可持续发展的战略目标。

东北地区耕地生态安全质量动态评估及影响要素

从生态安全视角,针对东北地区耕地利用过程中的耕地质量问题,依据压力、状态及响应的理念,构建东北地区耕地生态安全评价模型,分析1990—2020年耕地生态安全的时空演变格局,探讨其影响机制。结果表明:(1)耕地核密度分异明显,集聚分布特征显著,表现为“西密东疏”的空间分布格局。(2)耕地状态、响应在波动中缓慢上升,而耕地压力则在波动中下降。(3)自然资源条件的影响力呈现下降趋势,而地理区位条件、社会经济因素及区域政策等因素呈上升趋势。最后,针对当前中国耕地生态安全问题,建议控制耕地污染、加大土地整治及完善耕地保护制度。

加快建设农业强国背景下高标准农田建设质量的区域差异及分布动态演进

高标准农田建设是“藏粮于地、藏粮于技”的重要举措,也是加快建设农业强国推进农业农村现代化的重要基础。构建高标准农田建设质量评价指标体系,利用2010—2021年30个省份面板数据,采用熵值法、Dagum基尼系数、Kernel密度估计及Markov链,识别2010—2021年我国高标准农田建设质量的区域差异及分布动态。结果表明:我国高标准农田建设质量均值从2010年的0.219上升到2021年的0.319,年均增长率达3.47%,呈逐年上升态势。四大地区高标准农田建设质量呈现东部>东北部>中部>西部的分异特征,并且东部和东北高标准农田建设质量高于全国均值。我国高标准农田建设质量总体基尼系数逐年下降,从2010年的0.129下降至2021年的0.114,降幅达11.43%,高标准农田建设质量的地区差异逐渐缩小。“区域间差异”是我国高标准农田建设质量差异的主要来源,其贡献率在69.00%~75.64%之间波动,平均贡献率达到71.78%。从分布动态来看,东部、中部地区高标准农田建设质量的绝对差异逐渐缩小,西部和东北地区高标准农田建设质量的绝对差异呈现扩大趋势,东部呈现多极分化,东北地区从两极分化转向相对均衡状态,中部和西部地区不存在极化现象。我国高标准农田建设质量等级状态较稳定,存在“俱乐部趋同”现象,并且建设质量受到空间效应影响。

我国耕地占补平衡制度的完善与创新

经过20多年的发展,耕地占补平衡制度已经形成了相对规范的政策体系和实施程序。生态文明建设、经济高质量发展以及空间治理现代化等目标对耕地占补平衡制度提出了一系列新要求。针对多地类的流进流出建立“大占补”的耕地占补平衡新机制,改善“以补定占”原则下的激励与约束机制,健全耕地占补平衡管理的政策体系,提升耕地占补平衡工作全生命周期管理能力等,成为当前和未来一段时期改革完善耕地占补平衡制度的重点。

黑河市农户参与黑土地保护的意愿分析

为探究农户意愿与黑土地保护之间的关系,本研究以黑河市农户为黑土地保护意愿分析的样本,基于计划行为理论视角,选用多元有序Logistic分析模型,选取计划行为理论中行为态度、主观规范、知觉行为控制的子变量作为刺激农户产生黑土地保护意愿的主要影响因素。研究发现:农户是否参加过农技培训、农户的耕地规模,农户认为黑土地保护的必要性、农户对黑土地保护成效的满意度、对目前耕地环境的满意度、区域对黑土地保护的宣传次数等因素对黑河市农户参与黑土地保护的意愿有显著性影响。基于分析结果,本研究从加大黑河市黑土地保护的教育宣传、提供黑土地保护工作的技术支持、提高黑河市耕地规模并改善耕地环境等方面提出了推动农户参与黑土地保护意愿的对策。

耕地资源质量分类监测中四个土壤条件指标变化——对比河南省巩义市2017年和2021年数据

为了分析一定时间段内耕地的土壤条件变化情况,采用趋势分析法和对比分析法,以河南省巩义市耕地资源质量分类监测工作为例,用不同年份土壤监测样点的土壤质地、土层厚度、土壤有机质含量和土壤pH 4个土壤条件指标,分析各指标值的变化趋势。结果表明,4个土壤条件指标中,最不容易发生变化的指标是土壤质地,其他3个指标都比较容易发生变化,且各自的变化都有特定的原因。

“小田变大田”的马鞍山探索与启示

马鞍山市以“农田四变”(小田变大田、闲田变忙田、差田变良田、蟹田变稻田),系统推进“小田变大田”,着力解决土地细碎化经营问题,探索发展新型农村集体经济,赋予农民更加充分财产权益,闯出了一条“小田变大田”的独特模式,受到全国广泛关注,做法被2023年中央一号文件吸收,值得研究借鉴。

多元主体协同推进高标准农田建设的理论逻辑、制约因素与实现路径

高标准农田建设是保障国家粮食安全的重要物质基础,是实现千亿斤粮食产能提升的前提条件,是落实“藏粮于地”战略的必然选择。从多元主体协同视角出发,以“三重螺旋”理论模型为基础,构建多元主体协同推进高标准农田建设的理论模型。多元主体参与高标准农田建设对于促进高标准农田建设提速增效、推动高标准农田建设管理体制创新、提供高标准农田建设的典型经验以及推动高标准农田绿色转型发展具有一定的价值意义。然而,在多元主体协同推进高标准农田建设过程中仍面临着协同资金不充裕、协同参与流于形式、协同合作不融洽、协同效能不显著等因素的制约。因此,应积极采取拓宽资金渠道、提升参与力度、加强协同合作、提高协同效能等措施,有效推动多元主体协同参与高标准农田建设。

构建支持粮食生产的耕地生态产品价值市场化实现机制

核心提示本文认为,耕地生态产品价值实现不能脱离耕地粮食生产功能,应从拓展融合粮食生产的耕地生态产品范围、厘清种粮农民的生态产品权利、建立兼顾粮价的生态产品价格形成机制、创新价值实现方式等方面,推进构建耕地生态产品价值市场化实现机制。