2000—2020年非洲耕地资源时空格局变化分析

非洲地区面临严重的粮食安全问题,研究其耕地资源时空格局变化对于保障非洲粮食安全具有重要意义.基于2000—2020年间联合国粮农组织的统计数据,通过重心迁移、标准差椭圆及局部空间自相关等方法对非洲耕地资源时空格局的变化特征进行了分析.结果表明:1)非洲耕地整体数量呈稳定上升趋势,20年间耕地面积增加了6321.92万hm^(2),增长率为53.44%,但不同国家间存在差异;2)非洲耕地在几何中心以北区域分布较多,耕地重心迁移方向先向东北后转向偏西方向,移动总距离为111.86 km,偏移速率先快后慢,从前5年的平均10.27 km/a降至后15年的平均4.00 km/a左右;3)非洲耕地分布呈西北—东南向,20年来标准差椭圆转角有向水平方向倒伏趋势,椭圆面积不断缩小,向心性不断增强;4)非洲耕地分布集聚主要出现在西非的尼日尔和尼日利亚,异常区为南非及贝宁.

中国淡水池塘养殖发展的时空格局与前景展望

淡水池塘养殖是我国重要的渔业生产方式,解析其时空发展格局对于研判和把握未来的发展趋势十分必要。本研究以历年来中国渔业统计年鉴数据为基础,对近40年以来(1980-2020年,以5年为间隔;另有2021、2022年)全国31个省级行政单元淡水池塘养殖产量、面积、单产、占渔业总产量的比例进行了统计分析。结果表明:(1)养殖产量总体呈持续增加趋势,但增长率波动式放缓,1980-2020年增长率从181.9%下降至12.0%,2020-2022年均值为2348.3万吨,平均增长率为2.9%;(2)养殖面积亦呈持续增加趋势,但增长率波动式放缓,从53.1%下降至4.8%,2020-2022年均值261.8万hm^(2),平均增长率为0%;(3)单产总体呈波动式增长,但增长率从82.8%逐步下降至13.7%,2020-2022年均值604.7 kg/667 m^(2),平均增长率为2.4%;(4)各省淡水池塘养殖产量占渔业总产量比重的均值呈先上升后逐渐持平的趋势,1995-2022年波动持平变幅在44.6%~49.0%。受水土资源和环境保护刚性约束,当前淡水池塘养殖发展亟需从数量规模型向质量效益型转变,生态-经济合作型渔业综合体将是未来高质量发展的重要途径。

中国农业碳排放效率时空格局及空间分异机理

通过对中国30个省份农业碳排放效率进行了再测算,围绕其时空格局特点与空间分异机理展开探讨,发现中国农业碳排放效率整体呈“东高西低”特征且两极分化较为严重,其中以北京为代表的12个地区处于最佳前沿面,余下18个地区则存在较大提高空间。2007年以来,中国农业碳排放效率即存在增强且趋于稳定的空间集聚特征;同时,高—高集聚区与低—低集聚区包含的省份数量之和已占到省级行政区总数的73.33%,表明中国农业碳排放效率亦存在明显的局部空间聚类现象。城镇化水平、农业发展水平、农业产业集聚和财政支农力度是影响农业碳排放效率空间分异的主导因子,且他们之间存在明显的交互增强关系。具体到不同区域,东部地区的主导因子为财政支农力度,中部和西部地区则分别受农业发展水平、环境规制的影响更大。

基于PLUS模型的2030年滹沱河流域山区段生态承载力时空格局多情景预测

为探讨滹沱河流域山区段当前及未来不同发展情景下生态承载力的时空变化,应用植被净初级生产力改进的生态足迹模型测算分析了流域2015—2020年生态承载力的时空格局变化,并借助经过精度验证的PLUS模型对2030年区域自然发展、经济发展及生态保护三种发展情景下的生态承载力时空格局进行预测。结果表明:2015—2030年滹沱河流域山区段单位面积生态承载力整体格局变化不大,但内部空间分异明显,整体呈东南及西北区域单位面积生态承载力高,而东北、西南部区域单位面积生态承载力低的特点。2015—2020年区域生态承载力总量由1.0780×10^(6)bhm^(2)增加到1.0796×10^(6)bhm^(2),呈上升趋势;2030年自然发展和经济发展情景下区域生态承载力总量分别为1.0783×10^(6)、1.0782×10^(6)bhm^(2),与2020年相比呈下降趋势,草地向耕地的转移、林地向建设用地的转移是生态承载力下降的主要原因;2030年生态保护情景下生态承载力总量为1.0802×10^(6)bhm^(2),与2020年相比呈上升趋势,耕地向林地、草地转移是区域生态承载力增加的主要原因。各类用地的生态承载力总量由高到低依次为草地>耕地>林地>建设用地>水域,生态保护情景有益于林地、草地生态承载力总量的增加,经济发展情景有益于耕地和建设用地生态承载力总量的增加,水域生态承载力总量在各种发展情景下变化较小。生态保护情景更有利于未来生态承载力的增加,符合区域未来发展方向。严格控制草地向耕地的转变以及林地向建设用地的转变,继续实施退耕还林、还草生态工程,加强区域废弃矿山生态复垦的力度,将会提高区域未来生态承载力,实现区域生态安全及经济、社会、生态的可持续发展。

我国玉米生产与消费时空格局演变及匹配性分析

玉米是我国第一大粮食作物,对我国粮食安全影响深远。依据重心模型,运用地理信息系统(geographic information system,GIS)测算了1999—2022年我国玉米生产重心与消费重心的移动方向、距离、速度等变化特征,利用耦合模型分析玉米生产与消费的空间匹配性,并结合自然、经济、政治等因素,研究其变动原因。结果表明,1999—2022年我国玉米生产重心整体呈现从西南-东北移动的特点,共移动了148.55 km,平均移动速度为6.46 km·a^(-1);玉米消费重心总体呈现从西南-东北-东南-西南-东北环形变动的特点,阶段性特征明显;生产与消费重心的耦合距离呈先升高后降低的总体特点,但增幅远大于降幅。耦合距离由471.02 km(1999年)变为513.02 km(2022年),其中2013年二者的重心耦合距离达最大值,为557.91 km。2020年以来,玉米生产与消费的耦合距离又出现增加趋势,空间匹配性再度下降,为新时代粮食安全带来了挑战。因此,提出优化玉米区域利益协调机制、构建多主体利益联结机制和支持政策体系、优化玉米区域生产与消费空间格局、实施区域差异性的粮食政策等政策建议。

“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。

黄河流域水生态文明建设水平的时空格局及空间收敛性

水生态文明建设是实现黄河流域生态保护和高质量发展的重要支撑。基于2010—2021年黄河流域地级市面板数据,采用时空极差熵值法、核密度估计法、探索性空间数据分析和空间面板模型对黄河流域水生态文明建设水平的时空格局及收敛性进行了实证分析。研究发现:黄河流域及上中下游城市水生态文明建设水平均呈现稳步提升态势,但水节约、水生态和水环境建设仍为主要短板;全流域及上中下游水生态文明建设水平的演进脉络各异,但极化趋势日益加剧;全流域水生态文明建设水平呈现显著的正向空间外溢效应和空间格局锁定特征,高高集聚区集中在下游城市,低低集聚区集中在上游城市;全流域及上中下游水生态文明建设水平均存在显著的绝对β收敛和条件β收敛,中游绝对β收敛最快,上游条件β收敛最快;人口密度、人力资本、经济发展水平、产业结构和城镇化水平对水生态文明建设水平的收敛性有显著影响,但存在明显的区域异质性。上述发现为协同推进黄河流域水生态文明建设提供了决策参考和经验证据。

青藏高原人类工程活动强度定量评价及时空格局演变

青藏高原是世界上最高的高原,复杂多样的地貌结构一定程度上限制着人类工程活动,而人类工程活动又会对青藏高原脆弱敏感的生态环境产生影响。基于能源工程、社会经济发展、交通路网等数据,结合青藏高原科考实地考察情况,旨在建立一套县域尺度下的青藏高原人类工程活动强度评价指标体系,基于层次分析法及专家打分法,结合各类空间分析方法对各指标因子赋权,并以县域为单元探讨青藏高原2000年、2005年、2010年、2015年、2020年人类工程活动强度时空变化,全面科学地评估青藏高原人类工程活动强度的时空格局演变特征。结果表明:1)以能源工程建设强度、市政基础设施建设强度及交通基础设施建设强度3个一级指标和10个二级指标、19个三级指标建立的定量评价指标体系能够很好地反应研究区人类工程活动强度在空间上的分异。2)评价表明,2000—2020年间青藏高原整体人类工程活动强度呈增强趋势,且增速不断加快;3)青藏高原人类工程活动强度东西部差异明显,受资源配置和人口分布等因素的影响,西宁和拉萨在经济发展和基础设施建设方面具有明显优势,在人类工程活动强度方面呈以“西宁-拉萨”为轴线的中心区域向外不规则递减的空间格局;4)人类工程活动强度的增加与青藏高原地区快速的城镇化发展和工程建设规模的扩大密切相关,随着经济和社会发展的推动,能源需求和基础设施建设不断增长,使得人类工程活动在青藏高原地区的不断增强,表明其对生态的影响也逐渐增大,在大力开发能源和建设工程时应重点关注和保护生态环境。

全球电影贸易网络时空格局演化特征分析

基于联合国商品贸易统计数据库,利用复杂网络分析方法,探讨2004—2019年全球电影贸易网络时空格局演化特征。研究发现:1)全球电影贸易网络节点数量、贸易关系流和平均加权度持续增加,各国或地区在全球电影贸易网络中的联系越来越密切。贸易网络的可达性和通达性良好,具有小世界特征和无标度性质。2)贸易网络的拓扑结构从以欧洲、美国为双核心演变为以欧洲、亚洲和美国的“多点开花”式多极结构,以往全球电影贸易网络中“自西向东、由北往南”的空间格局正在变化,亚洲国家在全球电影贸易中增长显著,中国成为亚洲区域性电影贸易中心。3)网络核心—边缘结构越来越明显,电影贸易出现较为明显的等级层次性。全球电影贸易网络表现出全球化和区域化共存的趋势,区域化已成为全球电影贸易网络演化的重要趋势之一。4)全球电影贸易网络可划分为4个主要社团,其分布呈空间的连续性,社团结构的存在促进电影贸易网络的稳定和发展。

中国与“一带一路”国家粮食贸易驱动的虚拟水流动时空格局及其节水效益

粮食贸易是“一带一路”国家经济贸易合作中至关重要的部分之一,可以带动粮食生产全过程所需的虚拟水流动。将单位粮食产品虚拟水量纳入粮食贸易数据系统,进而揭示中国与“一带一路”国家间粮食贸易驱动的虚拟水流动时空格局,并测算粮食贸易所实现的全局性节水效益。研究发现:(1)研究时段中国粮食贸易所驱动的虚拟水净进口量逐年上升,净进口结构以稻米和玉米为主。(2)中国粮食虚拟水进口来源国结构稳定但相对单一,建议粮食贸易对象多元化;粮食虚拟水出口量较少,出口对象国相对分散。(3)结合水资源禀赋可以看出,在进口不可避免的前提下,中国考虑进口地区水资源禀赋后的粮食进口虽然未显示水资源节约,但浪费量大幅减少;粮食出口稀缺节水量为正,具有一定的节水效益。基于研究结果,提出我国可通过降低粮食进口国集中度,优化粮食贸易空间布局,在保障粮食安全的同时,通过虚拟水贸易实现水资源有效节约,拓展节水的思路与路径。

京津冀土地绿色利用效率时空格局及影响因素

[目的]探索京津冀土地绿色利用效率时空格局与影响因素,为推动土地利用绿色发展转型、促进国土空间开发保护格局优化提供理论参考。[方法]以京津冀为研究区域,构建土地绿色利用效率评价指标体系,运用SBM-DEA模型、探索性空间数据分析(ESDA),揭示京津冀土地绿色利用效率时空格局特征,并采用Tobit多元回归模型探讨其影响因素。[结果](1)2008年以来,京津冀土地绿色利用效率整体呈上升趋势,尤其是2012年以来明显上升,达到有效状态。(2)空间上呈现“中间高四周低”的空间非均衡性特征,京津两市处于高效率中心,且全域空间正相关性显著且不断增强,局域空间集聚特征明显,邻近城市间效率值关联特征显著。(3)经济发展、生态环境治理对土地绿色利用效率提升具有显著的正向影响,经济发展水平影响最为突出,而土地城镇化、人口集聚体现为明显的负向影响。[结论]加快促进京津冀绿色发展转型,进一步深化京津冀协同发展,着力提高低效率区域的经济发展水平。建议加强优化国土空间开发保护格局,实施严格的土地利用制度,加强土地生态系统修复与维护,差异化制定土地绿色利用效率提升举措,全面推动土地绿色利用效率提升。

资源枯竭型城市生态质量时空格局与驱动力研究--以阜新市中心城区为例

为评价资源枯竭型城市转型期的生态质量时空演变特征,本文以阜新市中心城区为研究区域,基于Landsat遥感影像构建遥感生态指数(RSEI),以OSM数据和POI数据为基础识别城市功能区,借助参数最优地理探测器模型探究城市生态质量与城市功能区之间的复杂性关系。结果表明:①2004—2022年阜新市中心城区生态质量整体呈略微下降趋势、波动相对稳定,形成四周好、中间差的盆地状格局;②Hurst指数均值为0.67,强持续性最近邻指数值为146.53,生态质量未来变化趋势呈现均匀持续性,大部分区域变化趋势与过去相同,但局部地区有反持续性趋势;③识别出“31+1”类城市功能区,功能区生态质量由高到低依次为绿地、公共服务、工业、交通、居住、商业、矿区,且不同因子交互作用均会增强对生态质量的解释力。研究结果可为资源枯竭型城市转型期针对不同功能区的生态保护和恢复工作提供科学参考。

安徽县域耕地非粮化时空格局演变及影响因素研究

耕地非粮化研究,对耕地保护与合理使用具有重要意义。结合1998—2022年的相关数据,利用空间分析与数理统计法分析安徽县域耕地非粮化的时空格局演变及影响因素。结果表明:安徽全省和皖北、皖中、皖南的非粮化率都呈现下降趋势;县域耕地非粮化类型具有“一增一减两稳定”的空间演化特征,空间范围变动明显,低度非粮化、中度非粮化占比较大;县域非粮化率区域差异明显并具有高值与低值集聚的空间依赖特征;影响因素存在显著区域差异,按影响力由大及小依次为人均耕地面积>城镇化率>农业从业人口比例>坡度>有效灌溉率。应采取加强耕地用途管理,强化政府监管与市场引导,因地制宜提升粮食产能等措施以防止耕地非粮化倾向,有效稳定粮食生产。

江西省文化遗产时空格局——以文物保护单位为例

通过多维地理信息系统(GIS)空间分析的方法,将江西省省级以上文物保护单位与地形地貌、水系河流等数据结合,分析各时期空间分布特征及相关影响因素的耦合关系。研究表明,文物保护单位在空间分布上呈现集聚状态;文物保护单位在不同时期空间分布密度有差异,整体从赣北鄱阳湖平原地区向全省扩散;在地形地貌等因素影响下,大部分文物保护单位位于海拔0~200 m的平原地区和200~500 m的丘陵地区,2°~10°的坡度范围以及沿水系河流以及交通网络分布。该研究可对今后江西省文化遗产及遗产廊道的空间整合与协调发展等提供合理依据。

美国科技创新水平时空格局演变与影响因素

在全球科技竞争愈演愈烈的今天,科技创新已成为国际竞争力的核心组成部分。在中美科技摩擦不断升级的背景下,深入研究美国的科技创新水平时空格局演变对于把握世界科技创新的发展水平和特点,以及促进中国科技创新实力的提升具有重要意义。本研究以美国专利发表量等数据为基础,分析2000-2022年美国科技创新的演化规律及影响因素。发现美国科技创新水平持续增长,尽管受到经济危机、政策变化等影响,但整体稳健发展。同时,东西海岸地区创新活动集中,中部地区科技创新水平相对较低。此外,美国科技创新的空间格局逐渐向西移动,集聚度增强。这些发现为深化中国科技创新中心布局和发展战略提供了重要启示。中国应重视区域科技创新的集聚特征,推动创新带动效应;加强科技创新政策法规完善,吸引社会资本投入科技创新;同时,因地制宜培育科技创新高地,发挥科研机构集聚区优势,促进科技实力提升。

湖南省城乡融合发展的时空格局与响应过程

城乡融合发展是城乡关系的高级形态和必然趋势,探究湖南省城乡融合发展的基本规律,对协调全省城乡关系、助推乡村振兴、实现高质量发展具有重要意义。采用主成分分析、聚类分析和地理信息系统(GIS)方法,探讨基于全省14个市州的城乡融合发展时空演变格局及响应模式。结明表明:全省各市州城乡融合发展水平普遍较低,其中城乡经济融合与城乡社会融合发展水平是城乡差距扩大的主要原因;全省不同地区城乡融合发展水平表现出一定的空间集聚性,可将湖南省内各市州城乡融合发展水平由高到低依次分为4类,Ⅰ类为益阳,Ⅱ类包括常德、永州,Ⅲ类包括株洲、邵阳、娄底、岳阳、张家界、湘西、湘潭、郴州、衡阳、长沙,Ⅳ类为怀化;2016—2022年,湖南全省各市州的城乡融合发展差距呈扩大趋势,且在湖南中北部地区与西部地区分别存在“高-高”“低-低”的空间集聚中心。

陕西省“三生空间”时空格局演变及驱动力分析

分析陕西省“三生空间”时空格局演变及其驱动因素,对优化西部地区国土空间规划具有指导意义。结果表明:(1)陕西省“三生空间”以生态和生产空间为主,2020年生产、生态、生活空间面积分别为68 137、133 611、3 978 km^(2),分别占陕西省国土面积的33.12%、64.95%和1.93%,2000—2020年陕西省生态和生活空间面积增加,生产空间面积减少;(2)陕西省“三生空间”分布在垂直梯度上存在明显的差异性,生产空间和生活空间均在海拔200~<900 m区域面积占比最大,海拔超过900 m后面积占比呈下降趋势,而生态空间面积占比呈先下降后上升的趋势,且海拔超过900 m后生态空间面积占比持续上升;(3)生产空间主要分布在陕西省北部和中部,生态空间主要集中在陕西省南部,生活空间主要集中在西安大都会及周边区域;(4)自然因素是“三生空间”演变的基础,社会经济因素对于“三生空间”格局变化起着主导作用。

土地流转视角下耕地“非粮化”时空格局演变及驱动因素

该研究对2009—2020年中国流转耕地“非粮化”的时空格局进行量化测度,利用Tobit模型、空间计量模型和工具变量法,从“人”“地”“钱”多视角探析流转耕地“非粮化”的驱动因素及其空间异质性。结果显示:①流转耕地“非粮化”具有阶段性和区域性,非粮食主产区的流转耕地“非粮化”是全国层面流转耕地“非粮化”加剧的主要原因。②土地流转是耕地“非粮化”的重要驱动因素。提高土地流转面积和将土地流转给生活型经营者,有利于抑制耕地“非粮化”发展,但土地流转租金上涨会难以避免地加剧耕地“非粮化”程度。③土地流转与耕地“非粮化”关系存在区域异质性。在粮食主产区,土地流转面积提高对流转耕地“非粮化”的抑制作用更强;在非粮食主产区,生产型农业经营者采取“非粮化”种植行为的倾向更强。因此,为应对流转耕地“非粮化”现象,应健全耕地保护补偿制度,对防止流转耕地“非粮化”目标完成好的地区给予奖补;重点规范非粮食主产区的工商资本流转土地行为,对农户粮食种植行为给予奖励;进一步推进粮食主产区的土地流转和整治工程,发展耕地适度规模化经营;完善农地流转交易平台,继续加强土地流转价格监控。

1990—2020年三峡库区植被物候时空格局及其演变机制

作为长江上游生态屏障的核心区,三峡库区特殊的地理位置使其在推动长江经济带发展和生态文明建设中肩负着重大使命。三峡库区的生态环境在蓄水前后发生了较大改变,其变化能通过植被物候的变动体现,研究三峡库区植被物候时空演变特征及其驱动力,对于区域生态可持续发展和长江经济带生态文明建设具有重要意义。借助动态阈值法提取物候参数,整合多源遥感物候参数提取结果,分析1990—2020年三峡库区植被物候时空格局;结合Theil-Sen Median趋势分析与Mann-Kendall检验等方法,定量分析三峡库区蓄水前后植被物候时空演变特征;运用地理加权回归分析、Pearson相关性分析以及主成分分析等方法,定量探究三峡库区植被物候时空演变的影响因素。结果表明:(1)近31年来,三峡库区植被的生长季开始时间(Start of Growing Season,SOS)主要出现在60 DOY(Date of Year),生长季结束时间(End of Growing Season,EOS)主要出现在301 DOY,生长季长度(Length of Growing Season,LOS)总体为248 d。在空间上,SOS与EOS均呈现出从库首至库尾逐渐提前的趋势,LOS的空间异质性较小。(2)库区植被物候表现出SOS提前、EOS推迟和LOS延长的特征,SOS提前的平均幅度为0.3 d/a,库首区域最为典型;EOS推迟的平均幅度为0.8 d/a,库尾区域尤为明显;LOS延长的平均幅度为1.7 d/a,库尾区域更加突出。植被物候对库区蓄水的响应表现出一定的滞后性。(3)人为因素与间接人为因素(水位、人口和水域面积等)是影响库区植被物候时空分异的主要因素。

长江经济带城乡地域功能融合发展的时空格局与响应过程

城乡地域功能融合发展是纾解国土空间冲突的关键路径。该研究运用熵权TOPSIS、核密度估计和融合发展度模型分析长江经济带130个城市的城镇、乡村地域功能水平,以及城乡地域功能融合发展的时空格局,采用双变量空间自相关模型识别其响应过程。结果表明:①长江经济带各市城镇、乡村地域功能呈上升趋势,城镇地域功能形成“点-团-面”的分布格局,区域差异逐渐收窄;乡村地域功能呈“簇团”状分布格局,上中下游的地理梯度分异现象突出。②长江经济带各市城乡地域功能由融合过渡型向融合提升型突变发展,融合发展水平呈现下游>中游>上游的特征,由以中心城市为节点向以核心城市群为组团的分布格局演进,东西部极化加剧、省域内部差异扩大。③长江经济带城镇与乡村地域功能相互促进发展作用显著增强,先后历经需求融合、引导融合和自发融合等阶段,融合发展过程呈现由融合过渡到融合提升再到融合优化的螺旋式上升规律。根据研究结论提出以下建议:①上游地区以政策引导发展为契机,吸引下游地区资金、技术、劳动密集型产业向上游地区转移,集中资源全面推进乡村振兴,促进城镇、乡村地域功能双提升。②中游地区着力推进城乡一体化发展,强化武汉、长沙和南昌等区域性中心城市城镇地域功能的辐射带动效应,拉动乡村地域功能发育。③下游地区需促进城镇的生产、生活活动逐步向乡村转移,促进农村土地流转和农业生产经营规模化,助推城乡地域功能优质融合。