基于产能核算和土地质量地球化学评估的县域基本农田布局研究

研究目的:补充完善县域基本农田布局方法。研究方法:从耕地产能、利用条件、土壤有益元素质量和土壤环境质量等4个层面分别构建指标体系,利用叠图法将4种评价结果进行整合,同时以优先保护产能高和土壤有益元素丰富的耕地,禁止重金属污染的耕地划入基本农田为原则,综合确定基本农田布局类型。研究结果:(1)云霄县耕地划分为优先划定型、基础保护型、重点整治型和不宜划入型4种类型。(2)优先划定型、基础保护型和重点整治型耕地是云霄县粮食生产的主力军,同时其土壤环境质量较好,并包含土壤有益元素丰富和适中的耕地638.04 hm2和8663.28 hm2,是基本农田布局的主要区域。研究结论:整合方法补充完善了县域基本农田布局方法,为指导耕地保护从"数量"保护向"数量与质量"并重保护转变提供了参考。

耕地细碎化与耕地集约利用水平空间相关特征研究——以湖北省为例

研究目的:探索耕地细碎化与耕地集约利用水平之间的空间相关关系。研究方法:采用Jenks自然断点法分析耕地细碎化程度与耕地集约利用水平的空间分异特征,运用空间自相关法分析两者之间的空间聚集状态并对其进行空间耦合分析。研究结果:(1)耕地细碎化的空间聚集状态与耕地集约利用呈现相反分布趋势;(2)斑块面积指数、形状指数与耕地集约利用的各项指标均有一定的耦合关系,而斑块分散指数与集约利用指标的耦合相关性不强;(3)耕地细碎化与耕地集约利用的耦合关系在不同区域表现不同:西南山区集约利用受细碎化影响较大,而中部江汉平原地带的空间耦合关系不强。研究结论:山区耕地应多加强耕地细碎整治,而江汉平原地带应当严格管制耕地,防止耕地弃耕抛荒现象,从而提高耕地集约利用程度。

生态建设背景下陕西省植被覆盖时空变化及其影响因素研究

为了逆转近年来生态退化趋势,中国实施了一系列国家级生态建设项目,植被恢复是其核心目标。基于MODIS NDVI数据产品、气象站点观测数据及统计年鉴等资料,分析了2002-2016年陕西省植被覆盖时空变化,并采用面板数据固定效应模型进行了归因研究。结果表明:(1)实施退耕还林及天然林保护工程以后,陕西省植被覆盖状况总体呈改善趋势,但存在明显的时间波动与空间差异。(2)生态建设项目对陕西省植被恢复产生了显著正向影响,且存在时滞效应;造林率增加1个百分点,3 a后各县NDVI值将平均增加0.012 3(p<0.01),等同于年降水量增加56 mm的作用。(3)降水、气温的提高对陕西省植被恢复产生了显著正向影响,而人口与经济增长则产生了显著负向影响。因此,陕西省应继续加大生态建设项目投资力度,并加强监督与监测评价;积极推行生态移民政策,缓解人类活动带来的生态压力;调整经济结构、转变经济增长方式,摒弃消耗资源牺牲环境的粗放型发展模式。

黄土高原生态—经济—社会耦合协调发展研究--以长武县、绥德县、神木市和淳化县为例

[目的]研究黄土高原生态、经济和社会系统之间的耦合协调发展关系,为实现黄土高原地区可持续发展提供参考。[方法]以黄土高原典型地区长武县、绥德县、神木市和淳化县2001—2019年生态、经济和社会发展状况为研究对象,利用耦合协调度模型和剪刀差法研究该区的生态—经济—社会系统耦合协调发展趋势。[结果]黄土高原典型地区生态系统综合评价指数波动上涨,经济系统和社会系统综合评价指数稳步上升,生态—经济—社会耦合协调度持续升高;生态和经济系统、生态和社会系统的剪刀差值逐年降低,反映了该地区生态、经济和社会系统之间的关系不断改善,且基本实现了协调发展。经济系统和社会系统对生态环境的影响逐年减弱。[结论]目前黄土高原地区生态和经济系统、生态和社会系统处于协调发展阶段,但生态环境依然是制约当地发展的重要因素。稳固和发展该区域生态文明建设,缓解经济和生态系统、社会和生态系统之间的矛盾仍然是黄土高原地区可持续发展需要面对的重要问题。

灰色关联投影模型在城市土地生态安全评价中的应用

[目的]构建城市土地生态安全综合评价指标体系,对2004,2009和2014年南昌市土地生态安全动态变化特征及主要障碍因子进行分析,为区域土地利用决策和生态维护提供方法基础和理论参考。[方法]利用灰色关联投影模型,引入安全水平变化动态度、安全水平标准差,开展土地生态安全动态评价及分析,运用障碍度模型诊断土地生态安全的影响因子和障碍度。[结果](1)2004—2014年南昌市土地生态安全总水平缓慢提升,但安全水平处于低层次的低度安全等级,环境子系统从缓慢提升跌入缓慢退化阶段,经济子系统经历了由快速提升到缓慢提升阶段的变化,社会子系统始终处于缓慢提升变化状态,土地生态安全系统的内部协调性逐渐提高;(2)南昌市土地生态安全水平的障碍因子类别、障碍度及因子排序在时序上处于动态变化之中,障碍因子经历了从经济类因素向资源环境类因素的转变过程;(3)南昌市应针对土地生态系统安全暴露的问题,从土地可持续利用和健康城镇化入手,促进环境、经济、社会的和谐发展。[结论]土地生态安全评价结果符合客观实际,并针对土地生态系统暴露的主要问题提出相关对策措施。

利用Google Earth和SRTMGL1进行高分辨率遥感影像正射校正

在无实测地面控制点情况下,本文提出了一套基于Google Earth和SRTMGL1的遥感影像正射校正流程。首先在ENVI5.3中,将待校正影像与参考影像(即Google Earth影像)进行同名地物点自动匹配,获得同名点文件(PTS);然后在Arc GIS 10.2平台下,根据参考点的X、Y坐标,将校正控制点表数据转换为Arc GIS点文件(SHP);最后将该点文件与SRTMGL1高程数据进行空间叠加,获得高程值,得到带有高程值的地面控制点文件,进而进行有控制点的正射校正。相较于无控制点的正射校正,本研究所采用的处理流程可以有效提高校正精度,为后续影像镶嵌奠定良好基础;镶嵌中误差为2.13 m,可满足1∶5000土地利用现状调查的技术要求。

富硒区耕地质量评价及利用分区研究——以福建省三元区为例

富硒土壤是发展富硒产业的天然载体和宝贵资源。如何根据地区特点,建立具有针对性的耕地质量评价体系,是客观衡量耕地质量的必然要求。同时耕地利用分区研究可以为地方科学、合理利用耕地资源和发展特色农业提供依据。文章以1∶25万多目标区域地球化学调查成果为基础,利用多因素综合评判法对福建省三元区耕地质量状况进行评价,并结合三元区耕地土壤硒元素含量、土壤环境质量及自然保护区和水源保护区等因素,进行耕地利用分区研究。研究结果表明:三元区耕地质量总体良好,土壤磷和钾元素含量是制约该区耕地质量的主要因素。将土壤硒元素作为富硒区耕地质量评价的考量因子之一,客观反映了富硒区耕地质量状况。同时通过利用分区研究,划分出富硒产业发展区、基础农业保护区、土壤环境治理区和生态环境管护区等四种类型区,文章根据不同类型区特点,对耕地提出了不同的利用方向和建设措施。

基于库兹涅茨曲线的耕地集约利用对耕地实际产能的影响研究

准确识别不同耕地集约利用水平下耕地实际产能的响应规律是指导耕地利用投入和保障国家粮食安全的重要前提。在利用土地报酬递减规律对耕地集约利用水平与耕地实际产能关系进行理论分析的基础上,构建耕地集约利用水平与耕地实际产能的库兹涅茨曲线模型,利用标准耕作制度二级指标区,对湖北省进行了市域尺度的实证研究。研究结果表明:鄂豫皖丘陵山区、沿江平原区和盆周秦巴山区的耕地集约利用水平和耕地实际产能已呈现倒U曲线关系,证实库兹涅茨曲线模型可以有效识别不同耕地集约利用水平下耕地实际产能的响应规律。将各市耕地利用投入水平与相应临界值进行对比,得出襄阳等市应提高耕地集约利用水平和调整耕地利用投入结构,发挥耕地集约利用的规模效益和结构效益,而随州等市则需加强耕地利用投入结构优化,提升耕地集约利用的结构效益。该研究可为优化耕地利用投入结构和制定差异化耕地利用与保护政策提供决策依据。

基于AHP与模糊综合评价的土地整治项目实施后效益评价

对土地整治项目实施后效益评价进行科学研究,对于规范与指导土地整治的实践活动,实现土地整治的科学决策具有重要意义。以湖北省长阳土家族自治县土地整治项目为例,以相关研究理论为指导,在充分收集项目区基础资料的基础上建立了一个由15个指标所组成的效益评价指标体系,将景观效益作为一个独立的评价方面,拟为土地整治效益评价的完善做出有益探索。运用层次分析法确定各指标因子的权重,以多层次模糊综合评价法构建评价模型,对项目区土地整治前后的经济效益、社会效益、生态效益、景观效益和综合效益进行了评价研究。研究表明项目实施使得各效益均有明显提高,但社会效益和生态效益还有较大提升空间。另外,景观效益潜力巨大,在今后的项目实施中应得到更多的重视,并将其作为土地整治项目实施后效益评价研究的一项重要内容。

基于村尺度的山区农村居民点用地现状及其整理时序研究

以湖北省竹山县城关镇为研究区域,借助GIS软件,在行政村尺度上建立农村居民点Voronoi图,科学判断分析了各行政村农村居民点用地现状。应用层次分析法和多层次模糊综合评价模型建立村尺度的农村居民点整理时序评价指标体系和评价模型。以行政村为单元将城关镇农村居民点整理的时序划分为Ⅰ级整理区、Ⅱ级整理区、Ⅲ级整理区和Ⅳ级整理区。研究结果较好地反映了研究区农村居民点用地现状,时序划分具有较高的合理性。该研究可以为山区农村居民点整理工作提供科学决策依据。基于村尺度的构想为农村居民点整理研究提供了新思路。

休耕政策对农户耕地质量保护行为的影响

【目的】休耕政策是中国改善耕地质量、解决耕地生态环境问题的重要举措之一,探查其在农户耕地质量保护层面的影响对于耕地资源可持续利用至关重要。【方法】基于西北生态严重退化休耕政策试点区514份微观调查数据,首先运用倾向得分匹配-双重差分模型(PSM-DID)评价休耕政策给农户耕地质量保护行为带来的影响,其次采用偏最小二乘-结构方程模型(PLS-SEM)分析耕地质量保护认知的中介效应以及休耕政策认知的调节效应。【结果】①休耕政策促进了农户施用农家肥、商品有机肥以及回收地膜等耕地质量保护行为,且对回收地膜的影响最大,而对施用商品有机肥影响最小。②休耕政策对农户耕地质量保护行为的影响存在直接和间接两条路径。其中,直接和间接路径的影响分别为86.84%和13.16%,这表明休耕政策通过改善耕地质量和缓解经济约束对农户耕地保护行为的直接影响占主导地位。③休耕政策认知的调节作用呈现出异质性。当农户的休耕政策认知处于低水平时(均值减去一个标准差),其促进休耕政策影响耕地质量保护认知的作用并不显著;相反,随着农户的休耕政策认知的不断提升,其发挥了显著的正向调节作用。【结论】在保障粮食安全的前提下,适当扩大休耕政策实施范围,鼓励探索农户自我管护式休耕,可缓解中国西北地区耕地质量退化趋势。此外,加快商品有机肥交易市场构建将有利于降低农户施用有机肥的门槛,发挥休耕政策促进耕地质量保护行为的作用。

基于生态协调性和建设适宜性的山区基本农田布局研究——以福建省永安市为例

在生态文明建设背景下,探索兼顾生态环境保护和耕地资源保护的基本农田布局方法不仅是划定永久基本农田的首要任务,更是构建土地利用开发新格局的主要内容。目前,针对基本农田布局的相关研究仍侧重于耕地的资源属性,忽视了耕地在区域生态系统中产生和存在的合理性问题,导致生态环境问题持续加重。论文借鉴景观生态学等相关理论分析了耕地与区域生态系统之间的相互关系,提出了一种兼顾生态协调性和建设适宜性的基本农田布局方法,并以福建省永安市为例开展了实证研究。结果表明:该布局方法不仅保证了基本农田保护制度保护优质耕地的内在要求,而且突出了耕地与区域生态系统在景观尺度上的相互影响,促进了山区耕地利用与生态环境的协调发展,同时可为今后基本农田的科学划定提供参考。