黄土丘陵区县域耕地时空格局变化及驱动因素分析——以天水市武山县为例

以黄土丘陵区武山县为研究对象,基于土地利用数据,运用变化轨迹分析法、面积加权平均差椭圆和景观格局指数以及土地利用预测模型,探究1990-2018年武山县耕地格局变化特征,判断各要素对其变化的重要程度。结果显示,(1)3个研究时段武山县耕地面积总体呈减少趋势,耕地重心不同时段存在差异,耕地重心先向西南转移再向东南转移。(2)3个研究时段武山县耕地变化都具有减少补充的基本特征,2000年前速率缓慢,2000年后速率加快,耕地减少面积比补充面积多,耕地减少以城关镇和洛门镇为主。(3)3个研究时段武山县耕地图斑呈现出破碎化现象,破碎化程度加剧。(4)3个研究时段武山县耕地发生变化的主要原因可以归纳为政策影响、自然环境因子影响、空间距离要素的影响,而受地理空间要素影响较小。综上,武山县耕地在28年间变化明显,武山县需要贯彻耕地保护政策和可持续发展理念,合理利用耕地。

兰州市耕地多功能时空演变分析

为充分了解兰州市各县区耕地利用状况,本文利用综合评价法及空间分析法对兰州市2008-2017年耕地多功能演变规律进行时空分析。结果表明,(1)从时序上来看,2008-2017年,兰州市耕地多功能主要以粮食生产功能及社会保障功能为主。(2)从空间上来看,各县区所发挥的耕地功能各不相同,其中永登县及榆中县为耕地总功能做出重要贡献。该研究结果可以为政府制定科学、合理的耕地多功能利用布局方案提供理论依据。

长白山山脉耕地土壤属性与改良利用的调查研究

本研究以长白山山脉,尤其位于火山口土壤中具备火山灰的耕地为研究对象,从土壤pH、有机质、大量元素氮磷钾、微量元素铜锌铁锰等多个项目进行土壤属性的检测。结果表明,耕地土壤PH值的加权平均值为5.50,呈弱酸性,有机质含量加权平均值为3.74%,全氮的加权平均值为0.2077%,土壤有效磷的加权平均值为44 mg/kg,土壤速效钾的加权平均值为82.79mg/kg,土壤有效铜的加权平均值为2.49 mg/kg,土壤有效铁的加权平均值为30.18 mg/kg,土壤有效锰的加权平均值为28.68mg/kg,土壤有效锌的加权平均值为2.05 mg/kg。调查区域内整体耕地地力大量元素丰富,微量元素除铁外均贫瘠,需采用具有针对性的改良利用方法。

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。

耕地保护田长制的政策工具谱系模型与政策启示——基于扎根理论的政策文本实证分析

研究目的:分析各省市相继出台的耕地保护田长制实施(工作)方案,描绘其政策工具全貌及其使用特征,为政策完善与优化提供参考。研究方法:扎根理论,内容分析法。研究结果:(1)耕地保护田长制的政策工具谱系模型为“四维驱动式凌锥模型”,该模型由目标导向型政策工具、系统变革型政策工具、过程控制型政策工具、能力建设型政策工具耦合而成;(2)“注意力分配—职权责明晰—有序化运作—积极性调动”是耕地保护田长制的政策工具使用逻辑,立足此逻辑有助于畅通耕地保护“最后一公里”;(3)当前耕地保护田长制在政策工具使用上存在组合结构不合理、可操作性不强、创新性不足、实质效力不高等问题。研究结论:未来应协调政策工具使用比例,优化组合结构的适配性;细化政策工具操作流程,增强内容要素的精准性;注重政策工具创新变革,培育内生动力的发展性;提升政策工具效力层级,夯实功能发挥的有效性。

乡村产业高质量发展对耕地利用功能转型的影响

探究乡村产业高质量发展对耕地利用功能转型的影响,对于实现乡村振兴和农业农村现代化具有重要意义。文章基于2011—2020年中国省域数据,运用空间杜宾模型量化乡村产业高质量发展对耕地利用功能转型的直接作用和空间作用机制。研究结果表明,乡村产业高质量发展对耕地利用功能转型具有显著提升作用。本省份和邻近省份的乡村产业高质量发展与耕地利用功能转型发展趋势相同,存在空间聚类特征。此外,乡村产业高质量发展通过提升产业效益、产业融合、产业创新、产业可持续性水平多渠道促进本省份和邻近省份耕地生产功能、生活功能、生态功能、文化景观功能转型水平的整体提升,存在政策聚集效应但有较大发展空间。文章为理解乡村产业高质量发展对耕地利用功能转型的推进作用提供了新的视角,有利于更好地促进耕地利用功能转型。

耕地质量保护与提升的经济补偿演化博弈分析——基于新型农业经营主体视角

将新型农业经营主体的耕地利用行为简化为保护与提升或不保护与提升耕地质量,地方政府针对其行为选择经济补偿或不补偿。运用演化博弈的方法,分析耕地质量保护与提升经济补偿过程中双方的策略演化特征和影响因素。结果表明:经济补偿有助于耕地质量保护与提升;只有在中央政府的约束下,博弈双方的策略选择才可能朝着社会期望的稳定均衡态演化;新型农业经营主体的耕地质量保护与提升成本及因此所获收益和耕地质量下降所增加的成本对整个博弈过程产生重大影响,而租地成本对其耕地质量保护提升策略的选择基本无影响。

东北地区耕地绿色利用效率测算及影响因素

推动东北地区耕地绿色利用是践行绿色发展理念、促进黑土地保护的重要途径。综合运用包含非期望产出的超效率SBM模型、Tobit模型对东北地区40个地级市2012~2021年耕地绿色利用效率的时空分布格局及影响因素进行定量测度。结果表明:①2012~2021年,东北地区整体耕地绿色利用效率较高,而东北各地区效率自2018年后开始呈现波动下降态势,2020年后有所回升;②东北地区耕地绿色利用效率空间差异性显著,分布格局随时间的推移而逐渐变化,在研究期内呈现出“东高西低”“四周高、中间低”“南北高、四周低”的演变特征;③粮食作物轮作面积比例、单位农作物播种面积农业机械总动力对东北各地区耕地绿色利用效率具有显著性负向影响,科技发展水平具有显著性正向影响,但是在不同地区,不同因素的影响强度存在一定差异。建议既要在政策制度上规范和引导,还应在技术上支持和赋能,通过实际措施提高东北地区耕地绿色利用效率,实现黑土地可持续利用。

基于景观指数的关中地区耕地细碎化程度的时空变迁及其驱动因素

[目的]优化陕西耕地细碎化治理,协调粮食需求增长与环境约束之间的矛盾,维护地区粮食安全和促进农业现代化发展。[方法]以关中地区为研究区,以土地利用数据和其他自然经济数据为基础,运用洛伦兹曲线、变异系数法、景观指数、空间自相关等方法构建耕地细碎化评价模型以探索关中地区耕地细碎化(Cultivated Land Fragmentation,简称CLF)的时空变迁,并利用地理探测器对区内CLF进行了驱动力分析。[结果](1)关中地区耕地资源空间分布相对均衡,耕地专业化程度保持较高水平。(2)关中地区的CLF程度变化时空差异显著,CLF程度整体呈现下降态势,但部分地区CLF程度呈增减并存趋势,整体呈现东低西高的态势。(3)关中地区CLF时空分化受多种因素影响,社会经济因素的综合影响明显强于自然因素,其中海拔高度、人口密度、人均耕地面积和地区总产值GDP为主要影响因素;因子间的交互作用效应强于单因子,以双因子增强和非线性增强为主。[结论]关中地区耕地细碎化问题在20年间得到了一定程度的改善,但呈现出较大的地区差异,应进一步在社会经济因素方面对耕地细碎化现象加强综合治理,以推动关中地区农业机械化、现代化发展。

大城市周边耕地变化强度与稳定性——以长江经济带的典型城市为例

[目的]探讨大城市周边耕地变化的特征,旨在为实现城市集中扩张区域耕地资源的可持续利用和国土空间的高质量发展提供关键依据。[方法]以分别位于长江经济带上的上、中、下游的三个典型大城市—成都、武汉、上海为例,基于土地利用转移矩阵和土地利用变化强度分析框架,深入阐述了长时间序列下三大城市周边耕地变化强度及稳定性特征,进而探索城市扩张与优质耕地保护的协同机制。[结果]①1990—2020年,三大城市周边耕地总面积持续降低,优质耕地不断流失、补充耕地压力大,中期耕地流失情况最为严重。武汉市在后期基本实现耕地占补平衡。②1990—2020年,长江经济带大城市整体表现为土地利用的快速变化,仅成都市在前期表现为慢速变化。③1990—2020年,长江经济带大城市周边耕地的转出和建设用地的转入一直呈现活跃状态,耕地转入则保持稳定状态。2010年后成都和武汉的建设用地转出开始活跃。④1990—2020年,长江经济带大城市周边耕地向建设用地的转变过程呈现出稳定的倾向性系统转换模式,建设用地转入主要来源于耕地。[结论]未来长江经济带大城市周边需要科学制定刚弹结合的耕地管控策略,并从区域生态安全的角度实现对耕地的多功能保护,建立多元化耕地保护激励体系。

基于耦合协调度模型的永久基本农田优化调整方法研究——以鹤壁市淇滨区为例

永久基本农田的优化调整对于实现耕地保护、土地集约利用和保障国家粮食安全具有重大意义。目的 为了对永久基本农田进行优化调整,方法 以鹤壁市淇滨区为研究对象,从耕地综合质量与耕地景观生态安全双重视角出发,提出一种基于耕地综合质量与景观生态安全的耦合协调度模型,依据评价单元耕地的耦合协调度等级,对耕地综合质量进行评价。结果 结果表明,通过耕地景观生态安全对永久基本农田稳定性的约束作用,进一步确保了永久基本农田生产功能稳定发挥,优化了国土空间格局;耦合协调度水平较高区域主要分布在开发区、大赉店镇、示范区和钜桥镇,空间上呈西低东高的分布格局,应优先考虑将东部耕地调整为永久基本农田;基于划定规则约束条件对耦合协调度模型初步划定结果进行优化调整,将研究区永久基本农田划定区域分为保留区(6 387.35 hm^(2))、可调入区(5 473.07 hm^(2))、调出区(804.77hm^(2))和不适宜调入区(988.12 hm^(2))。结论 研究方法避免了永久基本农田划定过程中只考虑耕地质量这一因素带来的不利影响,充分考虑耕地质量、景观生态安全对农田生产稳定性的约束作用,统筹考虑了生态保护与农田空间布局需求,提高了永久基本农田优化调整的合理性和科学性。

基于质量和生态互馈的下辽河平原耕地退化的影响机理及治理对策

耕地退化主要表现为耕地质量退化和耕地生态退化,二者之间相互反馈对耕地退化影响显著。该研究以下辽河平原典型区域沈阳市为研究区,运用主客观赋权法、多种回归方法和模糊数据集比较法等,从质量和生态互馈视角,构建耕地退化测度体系,探究耕地退化的时空特征及影响机理,提出缓解耕地退化的治理对策。结果表明:1)研究区发生耕地质量退化的比例为35.31%,呈现出“东强西弱”的时空格局。耕地生态退化的比例为79.10%,表现出“北强南弱”的时空格局。基于质量和生态互馈的耕地退化比例为37.80%,显现出“南北强中间弱”的时空格局。2)受自然和社会经济因素影响,耕地退化呈现区域空间的异质性和时间的非平稳性,在组态中生成不同的组成结构且协同作用于耕地退化,进而形成了耕地退化的区域性、阶段性和结构性影响机理。3)实施分级、分区的耕地保护利用与管控体系和综合多要素协同治理保障策略,有利于缓解耕地退化态势。该研究基于质量和生态互馈视角深化了耕地退化的影响机理,为耕地退化的精准、高效、协同治理提供政策参考,在一定程度上能够实现耕地质量、生态环境和抵御外界不利因素能力的同步提升。

基于动态稳定性验证和CA-Markov预测的耕地时空演变特征--以赣榆区为例

为阐明耕地变化动态稳定性验证的重要性,预测“十四五”目标年(2025年)与远景目标年(2035年)的耕地变化,本研究运用耕地面积变异系数、地理集中指数、不平衡指数及趋势分析法,从耕地数量、空间分布与空间发展趋势三个方面,对江苏省连云港市赣榆区耕地变化的动态稳定性进行验证,并运用CA-Markov模型对未来不同政策情境下的耕地变化情况进行模拟。结果表明,2009-2016年赣榆区耕地总量持续下降,未存在较大反复与波动,耕地空间分布较为均衡,耕地占用与补充的空间发展趋势较为连续,总体上具有较高的动态稳定性,符合运用CA-Markov模型的前提条件。预测在各种政策情境下,2025年之前赣榆区将经历快速的耕地非农化过程,至2035年耕地减少的速率有所放缓,具有区位优势的赣榆北部地区将是未来耕地非农化的重点区域,耕地将逐渐向南部内陆地区转移。研究表明,对耕地变化的动态稳定性进行验证可以有效保证CA-Markov模型的模拟精度,赣榆区未来的耕地保护形势不容乐观,应合理协调经济发展与耕地保护之间的关系,保障社会、生态与粮食安全。

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。

县域耕地非农化时空演变特征及动态趋势研究——以安徽省为例

耕地是国家粮食安全的物质基础,把握耕地非农化的时空演变规律及动态趋势,对保障粮食供给和可持续发展具有重要意义。以安徽省为研究对象,基于ArcGIS、GeoDa和Matlab软件,提取安徽省1995—2020年耕地非农化数据,在县域尺度上,采取探索性空间数据分析方法研究耕地非农化时空演变特征,运用MarKov链分析耕地非农化的动态演变趋势,为合理管控耕地非农化提供科学依据。结果表明,安徽省耕地非农化面积高值区主要位于安徽省中部(合肥都市圈)重点发展区,低值区主要集中在安徽省北部和南部一些经济欠发达地区,空间集聚性呈先减后增再减趋势,集聚效应逐渐减弱,冷热点区在空间上形成了“块状热点集群”和“点状冷点集群”。安徽省县域耕地非农化水平的趋势主要表现为:不同等级间不够稳定,易发生转移;等级转移基本发生在相邻类型之间,较少出现“跳跃式”转移;考虑空间因素后发现,相邻县区差异化的耕地非农化水平对本县区发生等级转移的概率有不同程度的影响,随着空间溢出效应增强,维持原等级的概率越低,更易发生转移;等级转移的概率同时受空间滞后类型和初始等级的影响。

耕地利用系统脆弱性诊断与影响因素识别——以江苏北部地区为例

研究目的:基于Vulnerability Scoping Diagram(VSD)框架测算江苏北部地区耕地利用系统脆弱性,揭示其时空演变规律与影响因素,差异化提出分区降“脆”策略。研究方法:CRITIC法、综合指数法、空间自相关分析、障碍度模型。研究结果:(1)2000—2020年,江苏北部地区耕地利用系统暴露度和敏感性在时间上呈增长态势,适应能力呈先降后升;暴露度在空间上由“整体偏低、零星较高”转为“中部高,东西低”,敏感性维持“西高东低”格局,适应能力由“北高南低”转变“西北—东南沿线高、沿线两侧低”。(2)耕地利用系统脆弱性呈“先升后降”趋势,空间上由“普遍偏低,零星偏高”转为“西高东低”,研究时段内存在区域脆弱性向周边县域辐射与溢出现象。(3)暴露度主要障碍因子由城镇化率转变为化肥施用强度和人口密度;敏感性主要障碍因子始终为耕地复种指数和耕地破碎度;适应能力主要障碍因子由粮食单产和交通可达性转为交通可达性、农业总产值和农业机械化水平。适应能力制约是脆弱性形成的主要制约模式。研究结论:尽管耕地利用系统脆弱性是暴露度、敏感性和适应能力共同作用的结果,但起决定性作用的是适应能力。“提质降脆”需强化耕地资源基底建设,协同降低暴露度与敏感性;加大耕地系统修复,推进基础要素建设;补齐耕地结构短板,巩固系统抵御机制。

山东半岛耕地绿色利用效率的区域差异与影响因素分析

【目的】对山东半岛城市群耕地绿色利用效率的区域差异与影响因素进行分析,为实现区域耕地资源的合理配置及可持续利用提供科学依据。【方法】应用Super-SBM模型、莫兰指数(Moran’s I)、核密度估计以及Tobit回归模型进行分析。【结果】2000~2020年,山东半岛城市群耕地绿色利用效率整体呈上升趋势,区域层面,省会、鲁南经济圈总体呈上升趋势,而胶东经济圈呈波动下降趋势;城市群耕地绿色利用效率总体呈现出西北高、东南低的区域差异格局;城市群耕地绿色利用效率存在两极分化现象,城市群整体以及3大经济圈的区域差异均呈先扩大后缩小态势;农业生产条件、自然环境条件、耕地资源禀赋、科学技术水平以及经济发展水平对城市群耕地绿色利用效率均有显著影响。【结论】山东半岛城市群耕地绿色利用效率的区域差异正在逐渐缩小,受农业生产条件影响较大,未来应从优化农业投入结构入手,逐步缩小区域差异,并加强耕地绿色低碳利用,进而提高耕地绿色利用效率。

耕地生态补偿问题研究进展:运行机制与政策实践

耕地生态系统是全球最重要的生态系统之一。耕地生态补偿作为调节耕地保护相关者利益关系的公共制度安排,在保护耕地生态系统、促进耕地可持续利用、保障粮食安全方面具有重要作用。论文从耕地生态补偿的概念与内涵、补偿机制构建、补偿实践探索三个方面对相关文献进行梳理,认为现有研究存在耕地完全价值体现不充分、补偿标准与补偿年限判定不明确、补偿资金来源不丰富、补偿主体利益分配不清晰的突出问题,并在此基础上提出以法制化、多元化、市场化、信息化为核心的未来研究方向。

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。

1999—2022年安徽省耕地安全评价

耕地安全评价对于确保区域粮食安全具有重要意义。利用1999年至2022年的相关数据,采用加权TOPSIS法、障碍因子诊断模型和空间自相关法,从时间和空间角度对安徽省的耕地安全进行评价。结果表明:全省耕地安全指数整体呈上升态势,从临界安全逐渐过渡到相对安全状态。其中,数量安全缓慢下降,质量安全快速增长,生态安全波动下降,投入安全平稳增长。障碍度方面,生态安全障碍和投入安全障碍是主要问题。农业从业人口、每公顷农药使用量、人均耕地面积、氮肥比重和农业机械总动力是排位靠前的耕地安全障碍指标。市域耕地安全分为较不安全、临界安全和相对安全三种状态。呈现出东北-西南走向的三条带状区域分布格局。各市的耕地安全水平展现了一定的高值和低值集聚特征。为提升全省的耕地安全水平,应采取转变耕地利用方式、强化生态治理和优化农业生产布局等措施。