基于耕地承载力的十堰市畜禽养殖环境风险评价

【目的】十堰市是南水北调中线工程的核心水源区,全面认识畜禽养殖污染现状及其对耕地的潜在威胁,为加强畜禽粪便风险管控提供依据。【方法】运用畜禽粪便环境风险评价模型,对十堰市各县(区、市)2020年主要畜禽粪便来源结构进行定量分析,并从种养平衡视角对其环境风险进行综合评价。【结果】十堰市2020年主要畜禽养殖粪便猪粪当量达306.85×10^(4)t,且主要分布于郧阳区、丹江口市和房县,粪便中有机物的化学需氧量(COD)最大(57.00×10^(4)t),总氮(TN)(2.63×10^(4)t),总磷(TP)含量较少(0.65×10^(4)t)。十堰市畜禽养殖等标污染负荷总量为15.532×1010m3,且在不同地区的来源结构差异明显,TP是畜禽养殖的首要污染物,其污染等标负荷占负荷总量的41.68%,其次为TN,污染负荷率为33.85%,COD的等标污染负荷率最小,为24.47%。养牛是十堰地区畜禽养殖面源污染的首要污染源,对等标污染负荷总量的贡献率达49.47%,其次为家禽(21.60%)。环境污染风险评价结果显示,全市单位耕地畜禽粪便负荷强度为10.15 t·hm^(-2),警报值为0.338,分级指数为Ⅰ,对环境构成污染的威胁为“无”。TN、TP的负荷强度分别为0.09和0.02 t·hm^(-2),环境风险指数为1.023和1.223,但区域间存在明显的空间分异特征。全市有超过1/2地区存在潜在的畜禽养殖污染风险,其中以茅箭区和郧阳区最为突出。以磷(P)为衡量标准,十堰市养殖总量须在现有基础上消减98.51万头猪当量。【结论】保持合理的畜禽养殖规模(≤441.00万头猪当量),同时做好污染物消减措施,对促进十堰市种养平衡和畜禽养殖业有序发展具有重要意义。

基于生态足迹模型评价长江经济带耕地承载力

为研究长江经济带耕地承载力,给长江流域可持续发展和中部崛起提供参考,该文基于三维生态足迹模型,研究长江经济带生态足迹、生态承载力和生态盈余/赤字。研究结果表明:(1)从2015年到2019年,长江经济带人均生态足迹呈逐年下降的趋势,5年下降率为7.91%;(2)长江经济带人均生态承载力也呈逐年下降的趋势,5年下降率为2.37%;(3)长江经济带耕地利用呈生态盈余状况,且生态盈余在逐年上升,5年的增长率为10.39%;(4)长江经济带的11个省市耕地的利用现状内部分异大,根据11个省市核算结果分析人均生态足迹呈3个级别、人均生态承载力呈4个级别、生态盈余呈2个级别。综上所述,长江经济带涵盖的11个省市内部分异大,长江经济带整体耕地生态较好,耕地压力较小,土地所能提供的自然资源能够满足当前的生活水平和社会经济活动的要求。该文通过三维生态足迹模型研究2015-2019年长江经济带耕地承载力动态,为其可持续发展提供了科学依据。

贵州花江喀斯特峰丛峡谷耕地承载力研究

喀斯特峰丛峡谷地区土地贫脊 ,土地有效利用面积比例小 ,土地资源生产潜力小 ,环境容量低 ,生态环境脆弱。文章从光合潜力、光温潜力、气候潜力和气候土地潜力等方面综合考虑建立土地生产潜力模型 ,对贵州花江喀斯特峰丛峡谷土地承载力的耕地承载力部分进行了估算研究。研究表明 ,仅从耕地承载力来看 。

河南省耕地承载力研究

依据1998～2008年《河南省统计年鉴》,采用灰色预测模型及时间序列模型对河南省耕地承载力进行了预测,结果表明,虽然河南省人口自然增长率逐渐降低,增长的趋势逐渐放缓,但是由于基数较大,人口于2010年将突破10000万,人口压力依然较大;2010～2025年河南省粮食单位面积产量呈平稳增长趋势,平均年增长10.27%;河南现有耕地资源仅能承载温饱水平下的人口数量和人民的日常生活,随着人口的不断增长,耕地资源紧缺的问题将会日益突显,最终将阻碍河南经济的发展和人民生活水平的提高。针对现有耕地难以承载不断增长的人口与粮食安全的问题,提出了严格实施土地利用规划,提高农民自觉保护农地的意识,建立行之有效的耕地保护机制,促进土地节约集约利用,积极开展土地整理工作,加大执法力度,提高耕地利用效率七大保护耕地的措施。

山东省2000年耕地承载力研究

在总结山东省耕地资源及人口现状的基础上，分析预测了２０００年山东耕地生产能力及人口的发展趋势和消费水平，探讨了山东耕地的承载力问题。

贵州普定县波玉河流域耕地承载力计算与分析

波玉河流域是一个典型的喀斯特地区，人地矛盾、人粮矛盾突出，生态环境日趋恶化，其中 人口超载是其主要原因。文章从耕地的自然生产潜力入手，建立了耕地的自然生产潜力模型，经土 壤肥力影响函数特征值修正后，求算出了流域耕地的现实生产力；在此基础上，按小康和温饱两种 标准，折算出流域耕地的承载容量，最后有针对性的提出了提高流域耕地承载力的具体途径对策。 表１，参３。

河南省耕地承载力研究(英文)

依据1998～2008年《河南省统计年鉴》,采用灰色预测模型及时间序列模型对河南省耕地承载力进行了预测,针对现有耕地难以承载不断增长的人口及其粮食安全的问题,提出了严格实施土地利用规划,提高农民自觉保护农地的意识,建立行之有效的耕地保护机制,促进土地节约集约利用,积极开展土地整理工作,加大执法力度,提高耕地利用效率七大保护耕地的措施。结果表明,虽然河南省人口自然增长率在逐渐降低,增长的趋势已渐渐放缓,但是由于基数较大,人口于2010年将突破10000万,人口压力依然较大;2010～2025年河南省粮食单位面积产量程平稳增长趋势,平均每年增长10.27%;河南现有耕地资源仅能承载温饱水平下的人口数量和人民的日常生活,随着人口的不断增长,耕地资源紧缺的问题将会日益突显,最终将阻碍河南经济的发展和人民生活水平的提高。

基于耕地承载力的畜禽养殖污染负荷及环境风险研究——以四川省为例

[目的]通过对四川省畜禽养殖污染负荷、耕地承载力空间分布特征的探讨,为研究区农业的可持续发展提供理论依据。[方法]在前人研究基础上,结合四川省区域特点,研究各市州畜禽粪便产生量、主要污染物产生量、流失量以及单位耕地面积猪当量负荷量,N和P负荷量,利用ArcGIS解析其空间分布特征,对耕地承载力现状进行风险评价。[结果]2016年四川省畜禽粪便总产量2.94×10~7 t;产生和流失最多的污染物为化学需氧量(COD),最少为全磷。四川省单位耕地面积猪当量负荷,N,P负荷平均值分别为50 310,327,85kg/hm^2,平均负荷预警值1.34,风险评价等级Ⅳ级,对环境有威胁。但负荷预警值在区内存在空间分布不均的特征,阿坝州和甘孜州最高,预警值分别为6.61和6.93,均属Ⅵ级,对环境构成严重威胁。[结论]现阶段畜禽粪便的产生已对四川省环境有威胁,畜禽粪便污染的来源主要是牛粪和猪粪。应推广农牧结合、种养平衡、生态循环的畜禽养殖模式。

基于改进三维生态足迹模型的耕地承载力评价——以江苏省为例

研究目的:聚焦开放环境中本地居民对"本地"耕地的生态占用以及生产活动对耕地生态环境造成的负面影响,改进三维生态足迹模型,提升耕地资源承载力评价的科学性与准确性。研究方法:扩展的三维生态足迹模型、碳足迹模型、贸易调整系数法。研究结果:(1)经贸易系数调整后,开放环境中江苏省耕地生物资源足迹远小于封闭环境中的测算结果;(2)反映人类活动对耕地带来生态负面影响的碳足迹虽逐年递减,但始终高于反映人类食物性需求的生物资源足迹,江苏省耕地破坏性利用较为严重;(3)全省生态足迹呈总体下降趋势,生态赤字逐步缓解,耕地可持续利用不断向好。研究结论:基于承载力系统开放性与耕地利用生态破坏考量的三维生态足迹模型,能够更加准确地评价区域耕地承载状况,为土地耕作方式的优化和生态补偿政策的制定提供更加科学的依据。

基于三维生态足迹的黑龙江省耕地承载力研究

生态足迹模型是评价耕地生态环境和资源利用的有效工具,本文运用该方法对黑龙江省耕地生态承载力进行了评价。本文采用三维生态足迹模型,计算了2010—2019年黑龙江省人均生态足迹、生态承载力、足迹广度和深度、生态盈亏和耕地三维生态足迹,引入耕地承载力指数评价黑龙江省耕地承载力水平。结果显示,2010—2019年,黑龙江省人均生态足迹从0.146 m^(2)/人增至0.173 m^(2)/人,增长18.5%。其中,2010—2014年,人均耕地生态承载力快速增长,年均涨幅为8.61%;2014年以后波动不大,呈小幅下降趋势,从0.144 m^(2)/人降至0.131 m^(2)/人,下降9%。黑龙江省耕地始终为生态赤字,生态赤字从164.924×10^(4) m^(2)下降到156.629×10^(4) m^(2)。黑龙江耕地足迹广度总体增加,耕地足迹深度总体下降,人均耕地足迹深度始终在1~1.5之间。目前,黑龙江省耕地利用处于一般超载状态。

影响耕地承载力相关因素研究——兼论湖南耕地承载力问题

承载能力就耕地角度而言，就是地球上可耕种的土地能供养多少人口。耕地直接生产出人类赖以生存的粮食，如稻谷、小麦、玉米等，同时还提供了间接生产的各种肉类、禽粪、奶类、水产类等。耕地的承载力的计算涉及到土地的自然特性，如土地质量、土地所在地域的降水、温度、生长季节的长短、纬度、海拔、坡度等。如果土地的承载力仅仅涉及到土地的自然特性，则显得相对容易。但文化因素、人类的知识水平以及科学技术在决定土地承载力方面同样起着重要的作用。

基于改进AEZ法的生态脆弱区耕地承载力时空变化研究--以甘肃省张掖市甘州区为例

耕地承载力的研究对保证粮食安全和耕地资源可持续利用具有重要意义,以张掖市甘州区为例,基于GIS技术,运用改进的AEZ法分析其2009-2018年耕地生产潜力及承载力,研究结果表明:(1)甘州区耕地生产潜力2012年较高,2015年较低,各时期潜力较高的地区主要包括大满镇、小满镇、龙渠乡等,主要受光照、温度等自然条件的影响;(2)甘州区各乡镇耕地生产潜力总值较高的区域出现在东西两侧的沙井镇和党寨镇,主要受耕地面积的影响;(3)甘州区耕地资源人口承载力整体偏低,承载指数较高,主要原因是人地供需关系不平衡。研究结论符合当地实际,为研究区实施耕地保护战略提供了参考。

吴忠市畜禽养殖耕地承载力测算与评价

为了合理规划畜禽养殖业发展布局,促进种养业良性循环发展,依据《宁夏统计年鉴2020》数据对吴忠市畜禽粪污耕地承载力进行测算,并对畜禽粪污环境污染预警进行分析评价。结果表明:以氮养分为基础,吴忠市最大畜禽粪污耕地承载力为367.31万头猪当量,其中利通区、红寺堡区、盐池县、同心县和青铜峡市最大畜禽粪污耕地承载量分别为9.22万头、45.60万头、53.04万头、162.92万头、96.53万头猪当量;吴忠市畜禽粪污耕地承载预警值为1.58,各区(市、县)预警值在0.49~24.18。以磷养分为基础,吴忠市最大畜禽粪污耕地承载力为1 441.55万头猪当量,其中利通区、红寺堡区、盐池县、同心县和青铜峡市最大畜禽粪污耕地承载量分别为226.76万头、213.24万头、96.51万头、468.00万头、437.03万头猪当量;吴忠市畜禽粪污耕地承载预警值为0.40,各区(市、县)预警值在0.17~1.25。可见,吴忠市耕地环境对畜禽粪便承载量承受程度普遍较严重,且畜禽粪便污染程度在空间分布上呈现不均匀分布。因此,本文提出通过优化种养结合和设置畜禽粪污耕地承载力预警来实现粪污资源化利用等建议。

东北黑土区耕地生态承载力动态评价及预测分析

耕地生态安全是粮食安全的基本保障,明晰黑土区耕地生态承载状况是夯实东北地区粮食安全压舱石的重要前提。基于2007~2019年统计数据,运用“省公顷”耕地生态足迹模型和ArcGIS等方法,在修正耕地均衡因子与产量因子的基础上,从时间和空间角度刻画总结东北黑土区耕地生态动态演化态势,并借助灰色GM(1,1)预测模型对比分析2020~2029年东北黑土区耕地生态未来变化趋势。结果表明,东北黑土区耕地生态足迹总体呈波动上升趋势,耕地生态承载力表现为先升后降的趋势变动,区域始终位于耕地生态盈余状态;东北黑土区内耕地生态水平呈“中间高,两端低”的空间分布格局,并逐渐由两端集聚向中部地区转移,整体上趋于衰退方向发展;2021年后,东北黑土区可能会暴露耕地生态赤字局面,到2029年人均耕地生态赤字达到0.2241公顷/人,黑土耕地资源利用将陷入不可持续发展阶段。

基于人粮关系的干旱地区耕地承载力研究——以甘肃省为例

本文通过LCC/LCCI模型总结甘肃地区2010—2020年十年间耕地变化及粮食产量变化及相关因素变化,对归纳总结的变化特征及规律进行定性及定量分析,并提出适合的耕地保护政策,进一步促进耕地的集约化利用及粮食生产的良性循环。研究表明:2010—2020年,庆阳市、平凉市、定西市、白银市的类型转变为了粮食盈余,新增天水市、陇南市、临夏州3个人粮平衡的城市,此外,人口超载的地区减少了4个,从整体占比的57.14%下降到28.57%;人口经济驱动耕地非农化,人均耕地面积不断减少;省际尺度下耕地承载压力大,各市(州)耕地承载能力差距明显;人粮矛盾得到一定缓解,粮食生产重心向东南方向转移。

广东省耕地资源承载力时空演变及其驱动机理研究

【目的】研究耕地资源承载力及其内在驱动机理,为国家制定耕地政策与高效管护耕地,维持耕地资源可持续利用、保障粮食安全提供参考依据。【方法】运用泰尔指数、变异系数、重心模型等方法分析二级区、市级和县级尺度下广东省耕地资源承载力的时空分异特征,在此基础上利用地理探测器探寻其空间分异的驱动机理。【结果】(1)2000—2020年,二级区、市级、县级尺度下广东省耕地资源承载力的泰尔指数和变异系数均呈现不断增加的趋势且随空间尺度的降低而加剧,县级尺度的耕地资源承载力失衡最显著。(2)研究期内,广东省整体耕地资源承载力不断下降,县级尺度的变化幅度最大,低值区在珠三角地区形成聚集分布,逐渐形成倒“U”型格局;广东省耕地资源承载力重心呈波浪式不断向西南方向移动。(3)广东省市级尺度的驱动因子作用力整体上大于县级尺度,市级尺度下耕地资源承载力受人均农业生产总值的显著影响,县级尺度下则受人均耕地面积的显著影响;广东省耕地资源承载力整体上受社会经济发展和资源禀赋条件的驱动作用最大。(4)不同尺度下的因子相互作用均表现为双因子增强和非线性增强,因子相互作用呈协同增强的效果,自然立地条件与生产要素投入水平等因素能显著增强两两因子间的相互作用力。【结论】建议提高广东省农业生产收入,平衡粮食供需矛盾,助力农业发展,为乡村生产体系提供技术、金融资本,加大财政支持,推动粮食生产转型,以提高广东省耕地资源承载力、保障耕地资源可持续利用。

基于人粮关系的碧江区耕地资源人口承载力分析

在人口、耕地和粮食之间矛盾加剧的形势下,研究耕地资源人口承载力,对于确保国家的粮食安全极为重要。本文基于2011—2020年粮食总产量、人口、耕地面积等数据,运用耕地资源承载力和耕地资源承载人口指数模型对其人粮关系状况进行研究,并用灰色预测模型GM(1,1)对未来人口承载力进行预测。结果表明:2011—2020年,碧江区的耕地面积呈较稳定趋势,人口呈不断上升趋势。2020年,碧江区的可承载人口为25.59万人,人口承载力指数为1.728,人粮关系处于严重超载;预测结果表明,碧江区2025年、2030年可承载人口数分别为41.01万人和46.92万人,处于人口过载的状况,对比温饱型和小康型粮食标准,粮食缺口将达到12.32万t和15.33万t。本文根据研究结果提出促进碧江区耕地资源人口承载力提高的对策建议:增强农民保护耕地意识、保护农民种粮积极性以及大力引进农业技术人才。

粮食生产安全视角下黑龙江省耕地生态承载力评价及障碍因素诊断

为了深入了解黑龙江省保障粮食生产安全的耕地生态承载力状况,通过选取相关指标因子,从压力、状态、响应3个层面构建黑龙江省市级层面耕地生态承载力水平评价指标体系。采用加入时间变量的改进熵值法确定指标权重,并借助聚类分析、障碍度模型和ArcGIS等方法探求黑龙江省耕地生态承载力时空格局演变特征及障碍因素,结果表明:(1)时间尺度上,2009—2018年黑龙江省耕地生态承载力整体呈上升趋势,但多数区市耕地生态承载力水平仍然偏低;(2)空间尺度上,黑龙江省耕地生态承载力水平区域分异明显,整体上呈现中部低、东西部高空间格局分布;(3)障碍因素上,黑龙江省耕地生态承载力受经济发展水平、农业科技发展程度、人口密集度及自然条件等多种因素共同影响,各市各阶段耕地生态承载力影响因素略有不同。因地制宜分区分类调控耕地保护工作,并建立耕地保护动态监测系统是黑龙江省保障粮食生产安全和耕地生态安全的核心路径。

基于氮循环的畜禽耕地承载力评价方法的建立与应用

本研究主要创建了定量研究“畜禽-地-作物”氮循环的方法和技术体系,构建了养殖环境容量与风险评传智能决裟系统,实现了基于氮循环种养平衡的耕地畜禽承载力的快速准确评价。并发明了猪、牛、羊、鸡、兔系列可拆卸移动式多功能代谢实验装置,建立了配套的试验方法和技术规程,突破了生产条件下,畜禽养殖排泄物及氮流值准确测定的技术瓶颈。研究确定了猪单位氮排泄值为4.07kg,主要畜禽氮流值及其与猪单位的等量换算标准,建立了四川农区耕地最大畜禽承载力为6.77个猪单位/亩·年,适宜承载力为3.04个猪单位/亩·年等关键参数,解决了区域种养平衡配置及畜禽粪尿产排统计的技术难题,为不同种植模式产业合理规划布局、养殖粪污减排核算及政府预警制度的建立提供了关键的科学依据。通过五结合高效推广新模式,解决了基础性、宏观性、公益性成果的应用和落地难题。近3年累计完成5048.79万猪单位规划实施,减少14947.80万吨养殖粪污排放,节本增效28.13亿元,生态、社会和经济效益显箸。