东北三省农业碳排放时空分异特征及其关键驱动因素

推动农业低碳发展是应对气候威胁和农业面源污染的有效途径。本文基于IPCC和农用物资投入数据核算2000—2019年东北三省农业碳排放,利用空间自相关等方法分析其时空分异特征,通过LMDI指数分解模型和地理探测器探究农业碳排放驱动因素及其交互作用关系。结果表明:1)东北三省2015年农业碳排放总量达到峰值,约为1759.66万t,较2000年(1048.19万t)增加67.88%,年均递增4.53%;研究期整体呈现“先上升后下降”态势,碳排放增量变动可划分为“波动上升期(2000—2009年)—过渡期(2010—2015年)—平稳下降期(2016—2019年)”3个阶段。化肥施用是主要碳源,占比75.12%。2)分解模型测算结果表明,农业生产效率、农业产业结构和农业劳动力规模对碳排放具有抑制作用,其碳减排比例分别为207.31%、21.56%、20.72%;农业经济发展水平对碳排放表现出较强的推动作用,实现349.59%的碳增量。3)相较于单因子来说,农业经济发展水平、农业生产效率与农业产业结构之间交互结果对农业碳排放的影响呈非线性增强特征,农业劳动力规模与其他因素叠加均呈现出双因子增强的作用效果。以上研究结果表明东北三省农业碳排放受周边地区影响且影响程度不断加强,同时碳排放关键驱动因素之间存在协同作用。本研究成果为推动农业低碳发展提供理论基础与政策依据。

基于WOFOST模型与遥感数据同化的县级尺度玉米估产研究

区域尺度的作物生长动态监测和产量预测对于保障粮食安全和农业政策的制定具有重要参考依据。遥感数据同化应用极大提高了作物估产的时效性和精度。为及时、准确地实现县级尺度粮食产量的估测,以及提升产量估测的精度,以辽宁省铁岭县为研究区,采用WOFOST(world food studies)模型与遥感同化相结合的方法对铁岭县玉米进行估产研究。通过采用扩展傅里叶幅度敏感性检验算法(extened Fourier amplitude sensitivity test,EFAST)敏感性分析方法实现玉米估产敏感性参数的分析,以及本地化;通过采用参数自动率定程序PEST(parameter estimation)实现参数的优化,验证结果为采样点产量的平均误差为852.39 kg·hm^(-2),模型模拟的精度达到92.82%。为进一步提高和优化模型估产精度,将遥感反演得到的叶面积指数采用集合卡尔曼滤波算法与模型模拟的叶面积指数进行数据同化,平均误差从同化前的852.39 kg·hm^(-2)降低为435.01 kg·hm^(-2),估产精度从92.82%提高到96.33%,有效提高了WOFOST模型估产的精度。结果表明:水分对玉米的生长发育限制并不大,其产量形成主要受光温影响,对温度、光能利用效率和最大同化速率有关的参数具有较高的敏感性;优化后的模型能够较好模拟铁岭县玉米生长发育情况,产量验证表明优化后的模型模拟的效果较好,但仍存在一定的误差;比值植被指数与叶面积指数的相关性最高,反演模型精度较好,反演结果表明叶面积指数在抽雄吐丝期差距较大,而在成熟期的差距不大;经过作物模型与遥感数据同化之后,估产的精度得到明显提高,说明遥感与作物模型同化是一种有效地提高作物估产和产量预测精度的方法。

辽宁省资源枯竭型城市转型发展时空动态变化分析

转型发展是资源枯竭型城市实现可持续发展的必由之路。为明晰辽宁省15个资源枯竭城市在辽宁老工业基地振兴关键期的转型发展时空动态演变特征,根据转型发展内涵,从经济发展、民生保障、环境污染治理三方面构建评价指标体系,运用熵值法计算2009—2019年的转型发展分值,ArcGIS 10.2进行空间分析。利用夜光遥感数据验证分析转型发展时空动态演变特征,并对两种方法的分析结果进行空间耦合。结果表明:(1)熵值法和夜光遥感分析结果的空间耦合性总体较好,空间耦合相一致区域占比为73.33%。(2)辽宁资源枯竭地区在10年间的转型发展动态变化率差异较大,葫芦岛市、盘锦市、北票市和葫芦岛南票区的转型发展提升率较高,抚顺市、调兵山市、义县和葫芦岛杨家杖子开发区的提升率较低。(3)资源枯竭城市转型发展中的共性问题是产业转型力度不够,第三产业占比较少;民生发展受下岗职工安置和再就业问题制约;生态环境恢复时间较长,短期内难见明显成效。(4)辽宁资源枯竭城市转型发展均以经济转型为主,民生转型次之,以生态环境转型为辅,多数地区存在发展短板,制约区域转型整体效果。

凌源市耕地质量评价与立地条件分析

以农用地分等成果为基础进行耕地评价与立地条件分析研究,在土地评价领域推进农用地分等成果转化应用。该文以辽宁省凌源市为例,充分利用农用地分等成果,借鉴美国LESA(land evaluation and site assessment)思想,对研究区分别进行耕地质量评价和立地条件分析,并建立凌源市耕地质量评价与立地条件分析体系。该体系评价结果将凌源市耕地分为8级,其中1和2级耕地属于自然质量条件和立地条件较优的耕地,3～5级耕地属于自然质量条件尚可,受立地条件影响差异较大的耕地,7和8级耕地属于自然质量条件较差,无任何立地条件优势的耕地。以农用地分等成果为基础建立土地评价与立地条件分析体系是切实可行的,同时在该体系中要因地制宜的选取耕地立地条件因素。

基于Citespace的土地利用领域研究态势分析

Citespace是一款应用于科学文献中识别并显示科学发展新趋势和态势的软件。本文基于Citespace的图谱量化原理,以"土地利用"为主题词检索,对《农业工程学报》中"土地整理工程"栏目近15 a发表的695篇文献进行数据挖掘和计量分析,以可视化的方式探寻土地利用领域研究的主题及内容体系、研究特色及发展态势。研究结果表明:1)2001-2015年,土地利用领域的研究内容及主题系统性逐渐增强。由最初阶段的研究主题及内容衔接性弱,内容聚类简单的分散研究逐渐发展到研究主题鲜明,关联紧密,研究内容丰富的系统性研究。2)土地利用领域研究热点和特色日益鲜明和突出。土地利用变化与格局主题是始终关注的研究热点;农用地分等的基础与应用研究成果被广泛应用,属于高爆发性的研究领域;土地整治已成为学者集中关注的热点,形成了丰富的土地整治理论和实践研究成果。3)建议今后增强土地利用领域的基础理论研究,丰富土地利用理论体系以科学指导实践研究,并充分利用土地工程正式成为国家认可的技术类职业机遇,推进土地利用工程学科的发展,完善土地科学的学科体系。

农用地等级折算成果在耕地占补平衡中的应用

"耕地占补平衡"制度是实现中国严格保护耕地的一项基本制度,耕地占补平衡即包括数量平衡又包括质量平衡。该研究以辽宁省为例,在农用地分等定级成果基础之上,进行了辽宁省耕地各等级之间的折算系数测算,建立了耕地各等级之间的折算系数关系,在此基础上,提出了农用地等级折算成果在耕地占补平衡应用中应注意的两个问题,一是要注意各等级折算系数间的变化规律,二是要注意耕地各等级系数间的变化梯度,本研究最后提出在依据农用地等级折算系数进行补充耕地时,有必要建立所补充耕地的质量标准体系,真正实现耕地占补平衡中的质量平衡。

基于耕地质量与立地条件综合评价的高标准基本农田划定

保障高标准基本农田建设的永久稳定是在土地整治战略背景下持续提升粮食产能的重要举措。该文以沈阳市沈北新区为例,以美国重要农地保护的LESA(land evaluation and site assessment)体系思想为指导,构建耕地质量与立地条件综合分析体系,采取多因素综合对比分析法,开展高标准基本农田建设的适宜性评价和非适宜性评价,该研究区划定高标准基本农田优先建设区的面积为11 212.42 hm2,该建设区基本农田质量较优,经济社会发展压力较小;划定有条件建设区的面积为18 714.36 hm2,该建设区有良好的基本农田质量条件,但需要对高标准基本农田建设的影响因素和限制条件采取一定的整治技术和措施;划定限制建设区的面积为7 491.30 hm2,该建设区耕地质量及立地条件差异显著,城区周边受立地环境条件影响较大,远离城区基本农田质量条件较差。

农业领域应对气候变化的适应措施与对策

农业是对气候变化反应最为敏感和脆弱的领域之一,任何程度的气候变化都会给农业生产及其相关过程带来潜在的或显著的影响,而提高适应能力是农业领域应对气候变化的主要对策。气候变化对农业领域的主要影响包括:气候变暖使我国年平均气温上升,农业生产所需的热量资源都有不同程度的增加,延长了气候生长季,气候变化对农业气候资源产生影响;气候变化使我国的种植制度和农业布局发生改变,导致种植区和种植制度分界线北移;气候变化对农作物产量和品质产生影响;气候变化还对农业旱涝及病虫害等气候灾害及粮食安全和农产品贸易产生影响。中国幅员辽阔,受气候变化影响的农业领域区域差异特征显著,开展适应措施与对策研究已成为农业领域科学应对气候变化的重要内容。当前主要适应技术措施包括:调整农业种植制度和布局;选育优良农作物品种;加强农业气候灾害防控;加强农业基础设施建设等。在此基础上,本文分析了农业领域在适应气候变化中存在适应技术薄弱分散,尚未建立完善的适应技术清单;评估方法中缺少对适应技术的成本效益分析以及资金和政策障碍等问题。提出将来应对气候变化中农业领域适应技术措施的发展趋势和方向,主要包括通过对气候变化影响的科学系统研究,减少不确定性,提升农业在全球气候谈判中地位;建立适应技术清单和技术集成体系以及建立科学选择和评估适应技术的方法步骤,在一定程度上通过增强适应能力来减轻气候变化的不利影响,以促进我国农业的可持续发展。

不同秸秆还田量对旱地土壤水肥和玉米生长与产量的影响

以阜新地区为例，开展不同秸秆还田量对旱地土壤水肥和玉米生长与产量的影响研究。试验设计0 kg·hm -2，6000 kg·hm -2，12000 kg·hm -2，18000 kg·hm -2、24000 kg·hm -2共5个处理，3次重复，共15个小区，小区面积（4 m ×15 m）为60 m2。研究结果表明，对照 CK 不施用秸秆处理，深耕加秸秆的方法，土壤含水量显著增加，除了对照之外，各个处理剂量之间的差异并不明显，且呈先上升而后下降趋势。说明秸秆在土壤中始终处于水分的非饱和状态，并不是秸秆剂量越大越好。各个层次土壤容重与对照相比变化较明显，其中10～20 cm 深处土壤容重变化最大，各个处理土壤容重表现出随秸秆还田量增加土壤容重降低值减少的趋势，下降幅度为12000 kg·hm -2＞6000 kg·hm -2＞ 18000 kg·hm -2。秸秆还田处理，提高了植物的叶绿素含量，促进了植物的光合效率，以12000 kg·hm -2处理较好。不同处理对玉米产量影响差异显著，达到了5％的显著水平，施入量在0～12000 kg·hm -2之间，玉米产量呈上升趋势，超过18000 kg·hm -2产量呈下降趋势，因此建议推广剂量为12000 kg·hm -2。

基于聚类图谱的基本农田领域文献分析及进展

研究目的:以"基本农田"为主题词的1338篇文献检索基础上,以可视化方式建立基本农田主题研究聚类图谱,分析近30年(1986-2015)中国基本农田研究领域不同时间阶段研究态势与进展。研究方法:文献分析法,Citespace可视化分析法。研究结果:(1)基本农田的内涵在对基本农田功能认知的演替中不断扩展;(2)研究主题从基本农田数量、质量保护发展到与环境条件相协调的保护研究;(3)基本农田领域研究理论与方法体系日益完善,研究科学问题多元化;(4)研究成果推动了基本农田保护与管理实践工作发展。研究结论:一是基本农田研究体系与内容日益丰富;二是还存在亟需解决的共性问题,包括永久基本农田划定中要考虑耕地质量与立地条件特征,与不同规划之间的衔接机制以及加强动态监测的研究;三是基本农田领域研究应成为一项重要的科学问题,引起广泛关注与参与。

辽宁省不同地貌区耕地景观格局与耕地质量空间关联特征及作用机制

探讨耕地景观格局与耕地质量的关联特征对实施耕地三位一体保护具有重要支撑作用。现有研究缺乏耕地景观格局指数对耕地质量的作用机制分析,制约了从耕地景观格局角度提升耕地质量工作的发展。为此,本文以辽宁省中部平原区、东部山地区和西部丘陵区为研究对象,运用空间自相关分析法探讨不同地貌区耕地景观格局指数与耕地质量之间的关联特征,应用空间误差模型分析各个耕地景观格局指数对不同地貌区耕地质量的具体作用影响。研究表明:1)不同地貌区耕地景观格局综合指数和耕地质量整体呈现中部平原区较优,西部丘陵区和东部山地区较差的综合特征。2)不同地貌区耕地景观格局综合指数与耕地质量之间存在正向关联性,其中东部山地区最为显著,相关系数为0.45;中部平原区居中,相关系数为0.24;西部丘陵区较低,相关系数仅为0.17。3)不同地貌区耕地景观格局指数对耕地质量作用影响机制不同。其中最大斑块指数对不同地貌区耕地质量提升均具有显著影响;而景观形状指数、平均斑块大小、聚合度指数分别对中部平原区、东部山地区、西部丘陵区耕地质量提升影响较大。研究成果揭示了不同地貌区的耕地景观格局指数与耕地质量之间具有不同程度的正向关联性,同时各个耕地景观格局指数对不同地貌区耕地质量作用影响不同,为实现耕地景观格局与耕地质量高效协同作用提供借鉴。

低山丘陵区不同坡度级耕地景观格局特征分析

坡度是山地丘陵区耕地利用的主要限制因素，不同坡度级的耕地景观格局体现了人类对耕地干扰和利用程度。选择凌源市为低山丘陵区典型，以景观格局理论为指导，借助GIS手段及景观格局指数方法，开展不同坡度级内耕地类型景观斑块特征和景观异质性研究分析，探讨不同坡度级内耕地受人为影响的程度。结果表明：旱地景观是各坡度内级耕地景观的主体类型，对耕地景观的贡献率最大；水浇地和菜地景观在0°-2°坡度级内连通性好，连片度高，属于耕地景观中的优势景观；2°以上坡度级内水田和菜地景观分布较为破碎分散。在0°-2°坡度级内，耕地各景观类型斑块密度值差异明显，异质性较强，受人为干扰较大。旱地景观在各坡度级内斑块平均距离最短，受人为干扰大；菜地和水田景观平均距离最长，分布较为分散，受人为干扰小。

基于耦合协调度模型量化耕地自然质量与立地条件协同关系

耕地自然质量条件与立地系统共同决定了耕地可持续的生产能力,测算二者之间的协同比例关系可为耕地资源的保护分区提供理论和方法借鉴。该文以辽宁省不同地貌区为例,通过构建不同地貌区耕地自然质量评价系统与耕地立地条件评价系统,运用耦合协调度模型量化分析二者之间的协同关系,最后依据二者之间协同关系特征建立耕地资源保护分区。研究结果表明:在辽宁省西部的丘陵地貌区、中部的平原地貌区以及东部的山地地貌区,耕地资源保护优势条件特征存在区域差异,3个地貌区耕地自然质量条件与立地条件协同关系比值分别为4:6、6:4和5:5,应遵循耕地资源条件的地域差异特征实行协同保护。在此基础上,依据耕地资源优势条件特征将辽宁省耕地区域划分为核心保护区、优势整治区以及重点调控区,并提出不同区域耕地资源差异化的利用和保护措施。该研究结果体现了不同地貌区耕地资源优势保护条件特征的差异性与规律性,可为省域尺度耕地资源的永续利用提供参考借鉴。

耕地数量、质量、生态“三位一体”空间保护分区研究--以辽宁省盘锦市为例

对耕地数量、质量与生态"三位一体"保护是耕地保护理论体系的丰富与升华,是耕地空间分区管制的重要基础和前提。以辽宁省盘锦市为研究区,基于空间自相关分析方法对耕地资源数量、质量和生态特征进行现状评价及空间保护分析,可为耕地资源三位一体的保护分区提供理论和方法借鉴。结果表明:盘锦市耕地数量特征值相对较高,集中分布特征显著。耕地质量及生态指数的高值与低值区域均呈现分散和不均匀分布的空间特征,集中分布在粮食主产区域。耕地数量空间集聚性相对较高,耕地密度大的地区集聚特征显著,属于HH型高值分布区域。耕地质量的空间集聚性相对较差,HH型与LL型区域耕地质量指数的空间分布较为零散。耕地生态的空间集聚性不显著。根据耕地资源空间相关性特征的分析结果,可将研究区耕地划分为优势保护区、一般保护区、整治改良区和农业结构调整区等4个一级保护分区和10个二级保护分区,建立耕地"三位一体"保护分区。

基于农用地分等和LESA方法的基本农田划定

划定基本农田既要考虑耕地的自然质量条件,又要考虑耕地与社会经济条件的适宜性,基本农田才能具有长久稳定性。以辽宁省凌源市为例,以LESA方法(land evaluation and site assessment)为指导,结合农用地分等成果,进行耕地质量与立地条件评价分析,并以此为基础划定基本农田。结果表明:LESA体系综合评价结果将凌源市耕地分5级,其中1级、2级和3级耕地自然质量条件较优,与社会经济条件有良好的适宜性,可划定为基本农田,面积为42 697.69hm2,基本农田保护率达到84.57%。通过分析认为LESA体系继承和沿用了农用地分等成果,可以为农用地定级方法体系研究提供参考。

辽宁省城市收缩综合测度及影响因素分析

研究目的:全方位探讨城市收缩现状,判别城市收缩类型及收缩发展态势,揭示城市收缩的影响因素,以期为辽宁省城市发展转型和可持续发展提供参考。研究方法:熵值法和面板双栏模型。研究结果:(1)1998—2018年辽宁省城市发展水平总体呈现波动上升趋势,城市间发展水平差异较大;(2)鞍山市、抚顺市、丹东市、锦州市、盘锦市和铁岭市处于收缩状态,其中盘锦市、丹东市、抚顺市属于重度收缩,鞍山市、锦州市、铁岭市属于轻度收缩;(3)不同维度城市收缩影响排序为土地利用>资源环境>设施服务>人口结构=社会经济,在土地利用维度城市收缩最为突出,国土空间规划中需要引起关注;(4)城市类型、城市化水平及城市空间扩张等因素对城市收缩均具有显著影响。研究结论:城市收缩已成为辽宁省城市发展必然阶段和面临的主要问题,需主动适应城市收缩态势,合理规划城市国土空间布局,减缓空间扩张—人口减少悖论问题,建立辽宁省主要资源型城市转型发展有效路径。

地籍管理学课程体系建设与教学改革

地籍管理是国土资源管理的基础,是严格土地管理的重要保障,是保护资源、保障发展、维护权益、服务社会的重要手段。地籍管理学课程具备理论基础丰富、实践应用性强、综合性强和现势性强的特点,要根据社会需求和土地管理人才培养要求,建立课程教学目标和设置课程内容,地籍管理学教学改革应该强调课程内容体系及时更新,能够反映出本学科发展的进展和前沿;强化理论基础,培养学生实践创新能力;紧密结合科研课题研究,以科研促进教学;鼓励多学科教师加入课程建设团队,提升综合教学质量。

经济社会发展中的耕地占补平衡体系构建研究

耕地占补平衡是保障耕地数量和质量稳定的重要手段。以辽宁省为例,针对耕地占补平衡中"占优补劣,占多补少"等一系列问题,提出利用农用地分等成果开展耕地占补平衡等级折算研究,以等级折算成果为基础,借鉴美国LESA(land evaluation and site assessment)体系,建立耕地占补平衡的评价指标体系,以期为耕地占补平衡项目实施效果提供科学的检验标准和依据。

基于国土空间三线融合的城市周边耕地分区保护研究

城市周边耕地保护是国土空间规划的重要议题,对保障城市生态安全和粮食安全以及促进城市可持续发展具有重大意义。本研究通过协同量化耕地自然质量特征以及周边立地条件的关系,融合永久基本农田红线、生态红线、城镇开发边界三线划定要求,在土地评价与立地条件分析(LESA)理论基础上构建基于自然质量与立地条件特征的综合评价系统,建立鞍山市主城区周边耕地利用与保护分区,提出耕地保护分区管控措施。结果表明:鞍山市域主城区耕地可分为4类区域:永久基本农田区占80.70%,永久基本农田储备区占10.15%,城镇开发边界弹性用地区占3.98%,生态保育区占5.17%。评价结果综合反映城市主城区周边耕地质量的差异性及立地环境的稳定性,同时融合国土空间中三线划定的政策要求,对城市主城区周边耕地布局进行有效探索,划定了永久基本农田保护区,又在一定程度上满足了城镇开发边界弹性发展空间用地需求和生态红线管控要求。

土地资源管理专业土地行政学课程教学改革思考

在分析土地行政学课程设置与土地资源管理专业发展基础上,根据社会需求和土地管理人才培养要求,土地行政学课程教学改革的思路包括三个方面的改革内容:一是进行土地行政学基础理论的优化与补充,二是增加土地行政管理教学案例分析和专业知识技能培养,三是加强土地管理学科对外交流中的联系与合作,广泛研讨和扩充土地行政学知识领域。从土地行政学课程建设方面培养和提高学生认识问题、分析问题和解决问题的能力,在今后工作中做到理论知识运用和实践技术操作的有效结合。