北方农牧交错带耕地压力时空演变规律及预测

[目的]研究中国北方农牧交错带耕地压力时空演变状况及空间分异状况,为北方农牧交错带未来粮食安全发展战略布局提供决策参考。[方法]基于修正的耕地压力指数模型分析北方农牧交错带2000—2023年耕地资源状况,并细分研究区域,分析耕地压力时空发展态势,利用预测模型测算耕地压力未来变化状况,最后提出相应对策建议。[结果](1)北方农牧交错带耕地压力总体上升,在时间序列上呈现“W”形变化;空间格局呈现“整体警戒,局部平稳”的态势,压力重心随时间总体向西南迁移;(2)区域耕地压力异质性呈逐渐分异趋势,受区域功能及产业结构发展的影响,时间格局上呈现异质性逐渐明显的趋势,空间格局分布上呈现出“长城沿线沙化地区长期稳定,黄土丘陵沟壑地区逐渐上升,京津冀水源涵养地区平缓下降”的特征;(3)未来7 a北方农牧交错带耕地压力呈现整体升高态势,对粮食安全及区域发展构成一定威胁,需引起有关部门的保护及重视。[结论]北方农牧交错带耕地压力总体呈上升趋势,且区域内差异逐渐明显,未来应提高全域耕地地力及环境整治能力,开展跨区域耕地保护补偿机制。

粮食安全视角下湖南省近20年来耕地压力动态变化定量分析

耕地是保障粮食安全及社会稳定的物质基础。在深入分析湖南省近20年来耕地面积、粮食产量及播种面积变化的基础上,运用耕地压力指数模型,对其耕地压力时空演变特征进行了深入研究,并运用灰色模型方法对未来10年最小人均耕地面积和耕地压力指数发展趋势进行了预测。结果表明:1)本世纪来,湖南省耕地面积和粮食产量均在增加,人均耕地和人均粮食产量不断减少,最小人均耕地和耕地压力指数总体呈先上升后下降趋势,但实际人均耕地却越来越少。2)湖南省耕地压力区域差异显著。长株潭城市群和大湘西地区(湘西土家族苗族自治州、张家界市和怀化市)耕地处于中、低压力状态,环洞庭湖区的常德市、岳阳市和益阳市是湖南省的粮仓,耕地处于无压力状态。3)未来10年,湖南省耕地压力指数将逐年降低,但人均耕地面积越来越少,耕地面积难以保证粮食生产安全。根据上述结论,结合湖南实际,提出了耕地保护的相关对策与建议。

四川省耕地压力与经济发展的时空耦合分析

【目的】保护四川省耕地资源的可持续利用,保障区域内粮食安全,为耕地保护和经济发展政策提供依据。【方法】以四川省为研究对象,基于GIS技术,运用耕地压力指数模型、熵权TOPSIS法、地理集中度、主成分分析等方法,探讨四川省耕地压力的时空分布特征,分析耕地压力和经济发展的耦合关系,并探索影响二者耦合关系的主要因素。【结果】2005~2020年间,四川省耕地压力指数总体上呈减小趋势;从空间分布特征来看,四川省耕地压力等级高的地市随时间推移从11个减少到1个,低压力及以下等级地市由3个增加到18个,粮食安全问题在不同的空间上有所缓解。耕地压力与经济发展密切相关,二者的耦合指数总体上自西北向东南呈递减趋势,耦合类型以耕地压力超前型为主。主成分分析发现,国民生产总值、农村居民家庭人均纯收入、城镇居民家庭人均收入、社会消费品零售总额、年均温、国土面积、粮食单产、年降水量、化肥施用量等9个指标是影响耕地压力与经济发展耦合度的主要指标。【结论】四川省耕地压力指数与经济发展水平间具有明显的耦合特征,应通过科学调整产业结构、倡导合理消费、加大农业投入等手段来协调耕地压力指数与经济协调发展。

黄河流域耕地压力时空演变特征研究

推动黄河流域高质量发展,必须增强流域内耕地和粮食安全的保护力度。基于标准耕地系数修正的耕地压力指数模型,从黄河流域和地市的两个视角出发探究2005—2021年流域内耕地资源与耕地压力时空演变特征。结果表明:(1)黄河流域耕地压力指数值波动下降,空间分布格局呈现出“整体布局稳定、局部变动”基本态势,压力重心呈东西方向振荡变化,整体向西北迁移;(2)地市耕地压力异质性明显、离散程度加大、空间布局极化现象明显,耕地压力时间序列呈倒“N”或“波动”型分布,空间格局表现为中游压力集聚特征;(3)黄河中上游地市耕地压力过重、下游地市压力增长均需引起政府部门的重视,以期通过政策调整、科技投入等措施增加耕地面积与粮食单产,实现高效现代化农业。

基于耕地压力指数的安徽省粮食安全研究

结合最小人均耕地面积构建了2010—2020年安徽省的耕地压力指数模型,并利用ArcGIS软件分析了安徽省16个地级市耕地压力指数的时空变化规律,结果表明:2010—2020年安徽省耕地压力指数总体呈波动下降的趋势,无明显耕地压力;耕地压力区域性差异明显,皖北地区处于无压力区,且耕地压力指数呈不断下降趋势,耕地压力明显区主要分布在皖南山区和人口密度、经济发展迅速的地区,且耕地压力指数呈上升趋势;2020年合肥市进入低压力区,黄山市的耕地压力指数一直大于1.5,其耕地承受着较大的压力。综上,提出了降低安徽省耕地压力指数的建议,以期为安徽省耕地保护和综合生产能力的提高、保障粮食安全等政策的制定提供参考。

广西县域人口-耕地-粮食系统变化及耕地压力分析

基于2012—2021年广西县域的耕地面积、粮食产量、人口以及粮食播种面积等数据,运用最小人均耕地面积和耕地压力指数模型,在人口-耕地-粮食系统视角下,对广西县域近十年人口-耕地-粮食变化特征及耕地压力指数进行分析,研究结果表明:近十年广西县域耕地面积逐年减少、人均粮食产量不断提高,但总体低于全国平均水平,部分县域耕地压力指数异常。建议通过强化人才支撑、严格保护耕地和强化粮食物流、存储系统等措施,促进广西县域人口-耕地-粮食系统协调发展。

山东省城镇化对耕地压力的影响分析

随着中国城镇化进入快速发展阶段,城镇化究竟如何影响耕地压力的研究具有重要的现实意义,了解两者之间的作用机制,有利于更好地处理两者的关系。为此,构建耕地压力指数指标,使用双向固定效应、两阶段最小二乘法等方法研究人口城镇化与土地城镇化对耕地压力的影响,并根据耕地压力指数大小分地区进行考察。研究表明,人口城镇化与土地城镇化分别对耕地压力具有负向和正向作用,城镇化整体对耕地压力的影响主要取决于后续对闲置土地的整合利用程度。最后根据研究结果提出针对性建议。

1978—2015年中国多尺度耕地压力时空差异分析

为充分认识中国耕地压力的现状、变化趋势和空间分布差异,以保障中国的粮食安全,该文利用修正的耕地压力指数模型计算了中国31个省级行政区域1978-2015年的耕地压力指数,并在此基础上从国家、四大经济区域、省域3个尺度分析了耕地压力指数的时序变化和空间分布差异;该文借鉴力学原理,引入耕地压力重心的概念,通过计算耕地压力重心坐标,进一步揭示了耕地压力指数的空间变动情况。研究发现,中国耕地压力指数表现出明显的地域差异性,耕地压力重心随时间推移逐渐向东南方向移动,具体表现为东部地区耕地压力逐渐增加,西部地区耕地压力始终较高,而中部和东北地区耕地压力基本稳定在安全状态;通过对各省耕地压力指数进行系统聚类,可将中国31个省级行政区分为4种类型,分别为高压力型、中压力型、低压力型和无压力型。最后该文基于上述研究结果,对于不同耕地压力程度和类型的地区提出针对性的建议来缓解耕地压力,以更有效地保障各地区的粮食供给。

安徽省耕地压力指数时空分布特征及趋势预测

以安徽省1990年-2010年统计资料为基础,分析了耕地资源、人数和粮食产量动态变化,根据最小人均耕地面积和耕地压力指数模型计算了安徽省及其17个地市耕地压力指数,在此基础上分析其时空特征,采用GM（1,1）模型对2011年-2020年耕地面积和耕地压力指数进行预测.结果表明：耕地面积和人均耕地面积总体上呈减少趋势,伴随着粮食总量、单产在波动中上升,人均粮食产量也在波动中上升;1990年-2010年,全省耕地压力指数呈现一个倒“W”型,1991年耕地压力显著,1992年-1997年,耕地压力指数在波动中下降,1997年-2003年,在波动上升,2003年上升到1.109 5,之后呈下降趋势;总体上,1990年-2010间,皖北地级市耕地压力在降低,中南部地级市呈现增大的趋势,2000年耕地压力达到最大,之后耕地压力有所下降;近20年,马鞍山、芜湖、铜陵、黄山以及安庆耕地压力指数均大于1,耕地承受着较长时间的压力,而合肥和池州耕地压力在不断加大,在2010年耕地压力指数均大于1,耕地压力显著;通过预测分析,在2011年-2020年,全省耕地面积和人均耕地面积均会持续下降,而耕地压力在上升,2020年耕地压力明显,耕地压力指数达到1.041 16,基于此,提出了一些减轻耕地压力的建议.全面分析安徽省耕地压力指数时空分布特征,这对于保障粮食安全、减轻耕地压力以及制定保护耕地资源的政策提供了参考.

基于粮食安全视角的西北六省耕地压力评价

粮食安全事关社会稳定和人民幸福。本文基于最小人均耕地面积和压力指数模型,在不同生活水平和粮食需求条件下,对西北六省各县域耕地压力进行了测算评价。结果表明:西北六省的耕地压力变化情况总体表现为随着人民生活水平的提高,耕地压力指数均有所增加,但区域间差别明显;耕地压力呈现一定的地带规律性;多数县域耕地压力相对较小;人口密集、基础设施薄弱和耕地生产力低的区域,耕地压力较大。研究结果符合西北六省的基本情况。对保障西北六省粮食安全和耕地保护的理论研究及实践工作提供一定的依据。

陕西省耕地资源变化及耕地压力指数分析与预测

为了阐述陕西省的耕地面积变化及其压力状况,基于60a统计数据,分析了陕西省耕地数量随时间变化特点,计算了耕地压力指数,利用GM(1,1)模型预测了全省未来10a耕地面积及其人均耕地面积变化。结果表明,1949-2010年的60a时间里,陕西省耕地面积总体呈现下降趋势,下降了152.41万hm2,旱地是耕地的主体,减少了181.35万hm2,而水浇地面积增加了77.51万hm2,耕地结构趋于合理;人均耕地面积下降了0.28hm2,1980年以前的30a时间下降最明显,到2010年为0.10hm2。未来10a里,全省耕地面积和人均耕地面积会有一定的下降,但降幅不明显,且3种预案条件下(人均年粮食需求量380、400、420kg),耕地压力过大出现的时间不同,人均年粮食需求量420kg下最小人均耕地面积出现的时间最早(2014年),人均年粮食需求量400kg下最小人均耕地面积出现在2017年,并基于此对陕西省粮食安全问题提出了相应建议。

湖南省耕地压力现状分析及趋势预测

人口的增长,城市建设和工业化进程的推进,使有限的耕地资源日趋紧张。从湖南省人均耕地现状出发,用更新后的人均耕地警戒值和实际人均耕地的比值对湖南耕地压力现状进行了分析,并运用回归模型预测耕地压力的变化趋势,为缓解耕地压力、合理利用耕地资源提供依据。

基于空间自相关的湖北省耕地压力时空演变特征

借助耕地压力指数模型和空间自相关分析法定量测算了1999—2011年湖北省17个行政单元的耕地压力指数并分析了空间差异特征。结果表明:1999—2011年湖北省耕地压力呈弱倒"U"型,根据耕地压力指数的时序变化可将17个单元分为持续拉升区、和缓保持区、平稳下降区;1999—2011年的Moran’s I值表明湖北省耕地压力具有较明显的空间聚集特征,2001年Moran’s I值最高,2005年Moran’s I值最低;2011年17个单元的局部自相关指数表明湖北省各行政单元的耕地压力在空间上也具有一定的集聚或分异特征,尤其是以武汉市为中心形成了一个湖北省耕地压力的热点(高峰)地区。研究结果对制定湖北省区域空间发展战略、因地制宜地兼顾粮食安全和经济发展对土地的需求具有重要的参考意义。

江西省耕地压力时空差异分析及预测

根据最小人均耕地和耕地压力指数模型,结合GIS软件,分析了1981年以来江西省耕地压力时空变化规律,并运用平滑预测理论,对2007—2015年人均耕地面积、最小人均耕地面积以及耕地压力指数进行了预测。结果显示:1981—2006年江西省耕地压力指数呈波动式上升趋势,耕地压力地区差异明显;未来9年内,人均耕地面积继续减少,耕地压力指数随之进一步增加,到2015年人均耕地面积将减少到0.0306hm2/人,耕地压力指数随之达到1.61,耕地压力更加明显,粮食安全受到威胁。限制非农占用耕地、优化用地结构、增加复种指数、提高耕地效益,是降低耕地压力、减缓人地矛盾的有效对策。

区域耕地-人口-粮食系统动态分析与耕地压力预测——以河北省邢台市为例

在分析河北省邢台市1990—2004年耕地、人口、粮食动态变化的基础上,分析了耕地压力指数的变化特点,并对未来15年耕地、人口、粮食进行了预测,进而预测了耕地压力指数的变化。结果显示:1990年以来,虽然邢台市耕地数量持续减少,人口不断增加,但由于耕地生产率不断提高,粮食产量和人均占有量却在增加,耕地压力指数呈现降低的趋势。未来15年耕地压力指数将进一步降低。可见,依靠增加投入和科技进步从而不断提高耕地生产率,是减轻耕地压力、保证粮食安全生产的根本途径。

基于耕地压力指数的河南省粮食安全状况研究

利用1978—2012年的统计数据,结合最小人均耕地面积和耕地压力指数模型,分析了河南省总体与17地市耕地压力变化规律及成因。结果显示:研究时段内虽然河南省的人口数量和粮食需求量持续增加,但由于科技进步、农资投入加大使得产量增加从而全省总体耕地压力指数呈波动降低趋势。1998,2005和2012年,郑州、平顶山、三门峡、洛阳和济源耕地压力指数过大,主要原因:(1)复种指数低于全省平均值;(2)受耕地自然条件和农业科技水平限制导致单产水平过低;(3)人均耕地面积低于全省平均值。2003年还有粮食因灾致单产低的因素影响。通过控制人口增长、提高单产与复种指数、制定有利于农业发展和耕地保护的政策制度以及树立科学的消费观念可以有效缓解耕地压力状况。

宁夏耕地压力与社会经济发展耦合时空特征分析

根据耕地压力指数和重心坐标模型,计算了宁夏回族自治区1980-2012年耕地压力指数及GDP重心坐标,在此基础上分析了耕地压力指数在时间上的动态变化及空间上的差异;并通过地理关联率的计算,进一步探讨了耕地压力指数与GDP在空间上的耦合关系。结果表明:30多年耕地面积减少了37.8×104 hm2,最小人均耕地面积和实际人均耕地面积不断减小,耕地压力指数总体随时间呈减小趋势,到2012年减小到0.72;但各县(区)耕地压力差异较大,北部能源开发区一直是宁夏耕地压力最大的地区;中部干旱区和南部黄土丘陵沟壑区在2000年以前耕地压力较大,而后明显减轻。经济发展、农业科技、水利工程及生态移民政策共同影响了耕地压力变化。到2012年耕地压力和GDP地理关联率为0.85,表明两者之间的地理联系率较高。

成都市耕地资源及耕地压力时空变化特征分析

基于成都市1952-2009年的耕地、粮食产量及人口等统计数据,对全市耕地资源及耕地压力的时空变化特征及原因进行了分析.结果表明:1952-2009年成都市耕地面积减少了37.73%;耕地变化过程可分为波动期(1952-1965年)、平缓下降期(1966-1998年)、急剧下降期(1999-2003年)和快速下降期(2004-2009年),4个时期耕地年均减少速度分别为0.37%,0.44%,3.54%和1.16%;空间上近郊耕地减少速度总体上大于远郊.由于粮食单产和复种指数的不断提高,1952-1992年全市耕地压力指数总体呈现下降趋势;1993-1998年耕地压力指数均小于1,耕地无明显压力;1999-2009年由于耕地大幅减少、粮经作物结构调整和人口的快速增加,耕地压力指数急剧增大.近郊在1998年耕地压力指数由小于远郊转变为明显大于远郊.农业结构调整、城镇及工业发展、退耕还林、粮经比和人口等因素的变化及区域差异是近年来全市耕地面积减少和耕地压力增加产生时空差异的主要因素.

河北省耕地压力动态分析与预测

本文分析了河北省自改革开放以来耕地压力指数的变化特点,对未来15年耕地压力指数进行了预测,提出减轻耕地压力的措施。研究结果显示:1978年以来,虽然河北省耕地数量持续减少,人口不断增加,但由于耕地生产率不断提高,粮食产量和人均占有量却在增加,耕地压力指数呈现降低的趋势。未来15年耕地压力指数仍较大,但将进一步降低。据此提出,依靠增加投入和科技进步从而不断提高耕地生产率,是减轻耕地压力、保证食物安全的根本途径。

中国耕地压力指数时空规律分析

耕地压力指数是指最小人均耕地面积与实际人均耕地面积之比。文章通过对改革开放以来我国耕地压力指数的测算，发现耕地压力指数在1981年～1996年间呈下降趋势，主要原因是由于期间最小人均耕地面积减少速度大于实际人均耕地面积的减少速度；1996年后耕地压力指数整体处于上升趋势，这主要是由于期间实际人均耕地面积急剧减少所致。通过对2004年各省份压力指数的测算，发现有21个省份的耕地压力指数大于1，其中上海的耕地压力指数达到了2．84；即便是在无明显压力的5个省份中，其压力指数也均在0．78以上，区域耕地压力非常明显。导致各省份耕地压力指数过大的主要原因有3个：一是由于耕地大量被占用，实际人均耕地面积偏小而导致的压力指数过大；二是因单产水平过低而导致最小人均耕地面积偏大，从而使压力指数偏大；三是粮食主产区由于要承担国家商品粮任务，使区域粮食自给率过高，导致最小人均耕地面积过大，从而使耕地压力指数偏大。通过控制耕地面积减少速度、提高农业科技水平可以有效缓解耕地压力状况。