西北干旱区农业生产适宜性评价与布局优化研究——以武威市为例

农业生产适宜性评价是新时期国土空间规划中农业空间优化调整的前提,是科学划定农业空间和永久基本农田的必要依据,对保障国家粮食安全和生态安全具有重要意义。本文以武威市作为西北干旱典型区,运用GIS软件,分别对农业生产的必要要素——土地资源、水资源和气候条件进行了评价分析,并进行模型集成,形成评价结果。在对农业生产适宜性评价结果分析的基础上,提出武威市农业生产布局优化思路及具体措施,探讨农业生产适宜性对于国土空间规划的支撑作用。

国土空间规划背景下畜牧业生产适宜性评价与分区——以锡林郭勒盟镶黄旗为例

针对现有“双评价”方法对牧区县域生产空间落位指导性较差的问题,探索畜牧业生产适宜性评价方法,实现牧区县域生产空间合理划分。以锡林郭勒盟镶黄旗为例,通过计算畜牧业生产概率偏差与畜牧业生产密度,求解研究区畜牧业生产强度,并结合牧区空间管控与地形限制等因素,运用空间自相关分析实现畜牧业生产适宜性分区。结果表明:(1)镶黄旗畜牧业生产密度远超《锡林郭勒盟草地适宜载畜量核定工作指导意见》中载畜量标准,畜牧业生产概率偏差呈网络化分布趋势,畜牧业生产强度较高区域相对集中。(2)畜牧业生产限制指数高值区主要分布于浑善达克沙地边缘、中心镇区;畜牧业生产限制指数低值区域主要分布于宝格达音高勒苏木全域、翁贡乌拉苏木南部与巴音塔拉镇的昆都仑嘎查、汗乌拉嘎查等。(3)畜牧业生产强度与畜牧业生产限制指数Moran’s I为-0.0944,两者呈空间负相关,聚集效应显著且相似性较差。(4)镶黄旗畜牧业生产适宜性分区可分为畜牧业发展重点区、禁止畜牧业生产区、畜牧业生产转移区、退牧生态修复区、畜牧业发展高、中、低弹性区。国土空间规划背景下,科学评价牧区县域畜牧业生产适宜性,对于指导牧区“划区轮牧”具有重要现实意义,同时对于探索草原牧区地域性空间规划理论与方法具有一定理论意义。

陕西咸阳白蜡虫种群生态学及生产适宜性研究

白蜡虫是我国重要的资源昆虫。近年来陕西咸阳地区白蜡虫养殖和白蜡生产逐渐兴起,但白蜡虫在该地区的种群生态学及生产适宜性一直缺乏系统研究。对该地区白蜡虫生活史、雌虫种群动态、雄虫泌蜡量、种群分布特征及寄生性天敌情况进行系统调查,并与其他传统产虫、产蜡地区的相关数据进行比较分析,综合评估咸阳地区白蜡虫生产适宜性。结果表明,陕西咸阳地区白蜡虫1 a完成1代,能够正常完成生长发育且种群繁衍良好。雌成虫初期(8月)死亡率较高,是影响种群数量的关键时期。雄虫终泌蜡厚度为4.60 mm,单体泌蜡量为0.603 mg,略低于传统产蜡区四川峨眉的泌蜡量,但高于传统产虫区云南昭通、昆明等地的泌蜡量。1龄雄虫主要分布在寄主植物大叶女贞叶片前段,1龄雌虫主要分布在前段和中段;2龄雄虫主要分布在枝条的前段,2龄雌虫在枝条上的分布较为均匀。寄生性天敌主要为膜翅目跳小蜂科和姬小蜂科的寄生蜂,其中危害白蜡虫卵期的寄生蜂为中华花翅跳小蜂和白蜡虫黑角啮小蜂,危害白蜡虫2龄雌虫和雌成虫的寄生蜂为白蜡虫阔柄跳小蜂、白蜡虫花翅跳小蜂、蜡蚧啮小蜂和白蜡虫长尾啮小蜂,危害白蜡虫2龄雄虫的寄生蜂为白蜡虫花翅跳小蜂、白蜡虫啮小蜂、蜡蚧啮小蜂和白蜡虫长尾啮小蜂。研究结果表明,咸阳地区的气候及寄主等条件适合白蜡虫的产虫、产蜡兼顾发展,尤其适合优质种虫培育;加强白蜡虫资源的综合管理,实行虫、蜡分区域科学管理,可实现虫、蜡同时高产稳产。研究结果为陕西关中及邻近地区的白蜡虫科学养殖和资源开发提供了参考依据。

基于GIS技术的阆中市农业生产适宜性评价

农业生产适宜性评价是资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价的重要内容,是国土空间规划的重要基础。本研究以县级市阆中市为研究对象,选取基础设施、地形地貌和土壤条件3个方面共6个评价因子(与道路的距离、与水源的距离、坡度、坡向、土壤质地和土壤有机质含量),以地理信息系统技术(geographic information system,GIS)为基础,同时结合层次分析法(analytic hierarchy process,AHP),构建农业生产适宜性评价体系,将阆中市开展农业生产的适宜性等级划分为适宜、较适宜、较不适宜和不适宜4个等级。在此基础上,根据土地利用现状分析了耕地现状的适宜性情况。考虑到城市建设对土地利用方向的不可逆性以及江河生态保护的重要性,本研究在开展农业生产适宜性评价时,对城建区和江河区域进行了相应的扣除。研究结果表明:阆中市适宜开展农业生产的面积为139.48 km^(2),占其国土空间面积的6.644%;较适宜的面积为1377.53 km^(2),占其国土空间面积的65.622%;较不适宜的面积为577.06 km^(2),占其国土空间面积的27.490%;不适宜的面积为5.13 km^(2),占其国土空间面积的0.244%。该结论可为阆中市农业生产布局的优化以及耕地保护政策的制定提供依据。

新疆北疆绿洲——荒漠过渡带草地属性和生产适宜性评价的研究

采用层次分析法和模糊综合评判法，依据目的性和分级综合的原则，对呼图壁种牛场草地进行属性和生产适宜性的评价，反映出其价值等级以及适宜的用途和程度，摸索出一套综合评价的技术原理和方法，为新疆北疆绿洲——荒漠过渡带草地开发，高效。

基于道地产区生境特征提取的苍术生产适宜性区划研究

收集和综合分析了与苍术生长相关的气候因子、群落特征和土壤类型,首先进行了苍术的气候适宜性区划;提取了苍术群落分布特征和苍术生长的土壤类型,根据气候、群落和土壤数据进行了苍术生产适宜性区划。结果显示:苍术的最适宜区分布于长江流域中下游各省的交界部分,适宜区分布于四川与云南交界的金沙江流域和陕西与湖北境内的汉江流域,较适宜区分布于云南与黑龙江一线的狭长区域。

草地资源生产适宜性评价技术体系

以草地资源的生物学和生态经济学为主要依据 ,以草地资源经营开发活动的一致性、草地资源生产力水平的一致性、生产限制因素与其改造措施的一致性为主要衡量标准 ,首次建立了以草地资源生产适宜类、适宜程度 (或等级 )和限制型为三级的草地资源生产适宜性评价系统。并在此基础上 ,运用判别分析法和模糊综合评判法 ,建立数学模型 ;并以WINDOWS为操作平台 ,以AC CESS为系统开发工具和语言 ,建立了具有良好的操作界面、分明的层次结构和集草地资源属性管理和生产适宜性评价于一体的计算机辅助评价模式软件 ,实现了草地资源生产适宜性评价 ,是行之有效的定量化、模型化、初步程序化评价技术体系。

市县级国土空间农业生产适宜性评价方法优化

农业生产适宜性评价是国土空间"双评价"的重要内容,是引导农业空间规划布局的基础。当前《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价指南(试行)》中的农业生产适宜性评价方法注重普适性,在进行市县级农业空间适宜性评价时针对性不足,评价指标因子数量较少,评价精度不高。文章在《资源环境承载能力和国土空间开发适宜性评价指南(试行)》的基础上进一步优化农业生产适宜性评价方法。首先,识别市县农业生产影响因素;其次,选取代表性强、空间精度高、易定期获取的数据作为评价指标,再依据指标数值与现状耕地质量的相关系数确定指标权重;最后,进行集成评价确定农业生产适宜性。从评价结果来看,优化后的评价方法所选取的评价指标因子能够突出地方特色、提高评价精度,能够更好地引导市县国土空间规划编制。

东南丘陵山区市域农业生产适宜性分析及空间优化调控——以福建省三明市为例

以资源环境承载力为基础,科学评价农业生产适宜性和优化农业生产空间,对保障生态安全、资源安全和粮食安全具有重要意义。已有关于农业生产功能指向的资源环境承载力和国土空间开发适宜性评价的研究指标体系选取因素考虑不全面,对东南丘陵山区市域尺度的农用地适宜性分析和农业生产空间优化调控的研究较少,且评价方法忽视了适宜性影响因素间相对重要性的比较,不利于科学评价农业生产适宜性。本研究以福建省三明市为例,构建适用于丘陵山区的农业生产适宜性评价指标体系,采用因素间相对比较的判断矩阵进行因素综合集成,将适宜性评价结果划分为5个等级,并对农业生产空间提出格局优化和调控建议。结果表明:(1)三明市农业生产资源环境承载力空间分布具有“西高东低”特征,承载力较高及以上等级的面积占比为44.83%,主要分布于西部的建宁、宁化和清流县;(2)三明市农业生产适宜和较适宜区域占比为25.61%,与资源环境承载力较高及以上区域分布基本对应,主要分布在平原、盆地等缓坡平坦地区。根据各区县农业生产适宜性评价结果和农业发展现状,将农业生产空间划分为粮食优势生产区、城郊农业区和特色农产品区,并提出相应布局优化和调控策略。本研究可为丘陵地区农业生产适宜性评价提供科学依据,也可为农业生产空间优化调控策略提供理论基础。

基于ArcGIS的南通市农业生产适宜性评价

针对环境变化引起的区域农业生产适应性变化、农作物种植结构改变、产业布局调整,以南通市为研究对象,以积温、年降水量、土壤肥力、土壤重金属共同构建农业生产因素评价体系,探究南通市的农业生产适应性情况。结果显示,南通市积温值较高且年际变化大体呈递增趋势。降水量年际变化浮动大,随年份增加呈现先增后减的趋势,日照时数与降水量的变化特征呈负相关。土壤全氮与有效磷含量均满足土壤养分标准二级要求,速效钾含量仅达到四级标准要求。土壤重金属内梅罗综合污染指数在0.26~0.4之间,说明土壤环境质量安全。基于ArcGIS技术采用空间分析等技术手段,将南通地区的农业适宜区分为4级,海安为一级适宜区(最适宜),南通市辖区与如东为二级适宜区,通州、海门为三级适宜区,启东、如皋为四级适宜区。通过南通市农业生产适宜性评价,为今后南通地区科学的农作物生产布局、国土空间规划提供参考依据。

云烟116在云南昭通的生产适宜性评价

为探究烤烟新品种云烟116在昭通烟区的生产适宜性,在云南昭通的昭阳区、彝良县开展云烟116与当地主栽品种云烟87的大区试验,同时考察其植物学性状、生育期、田间发病情况、经济性状、烟叶化学成分和感官质量等指标.结果表明,云烟116的植物学性状优于云烟87,其茎围、叶长、叶宽、单叶质量显著高于云烟87;云烟116的生育期比同一区域的云烟87短5~6 d;云烟116的田间发病率、初烤烟叶外观质量与云烟87无明显差异;云烟116的经济效益和感官质量也高于云烟87.说明云烟116在昭阳和彝良烟区的生产适宜性较好,可推广种植.

气候变化、经济集聚对农业生产适宜性的影响——以云南省为例

“双评价”是国土空间规划编制的前提和基础。然而,现有的“双评价”忽略了人类社会经济活动的空间动态和气候变化等未来不确定性因素的影响,使得评价的科学性和前瞻性有待提高。本文以云南省为例,结合全球和区域气候变化预估结果,对云南省2030年、2040年和2050年的农业生产适宜性进行综合研判。在此基础上,以2020年土地利用数据为基期,通过人工神经网络(ANN)和元胞自动机(CA)整合实现机器学习和演化模拟,模拟分析在未来气候变化和集聚经济的双重作用下,2030—2050年云南省农业空间格局乃至国土空间格局的演变趋势和特征,试图修正“双评价”的结论。研究发现:(1)气候变化主要通过气温、降水和气象灾害影响农业生产适宜性,2030—2050年,评价结果为“较适宜”和“适宜”地区所占比例有所上升,全省绝大多数州市将得益于气候变化,云南省农业生产适宜性整体呈现上升趋势;(2)2030—2050年,纳入集聚经济作用后,云南省总体趋势是土地蔓延和扩张的趋势减弱、变缓,空间分异的现象更加明显,尤其是滇中地区城镇面积扩张而耕地面积减少是土地利用格局演变的主要趋势,即使在未来气候变化的影响下,该演化趋势仍然不会改变;(3)尽管气候变化会使云南省农业生产适宜性整体提高,但在集聚经济和气候变化的双重作用下,耕地面积减少的趋势不会改变。本文在纳入集聚经济和未来气候变化的情景下,为完善“双评价”提供了参考办法,为国土空间优化和调控提供了一个更加科学的分析框架。

粮食安全导向下的县域农业生产适宜性评价

粮食是国家最重要的战略物资和人民群众最基本的生活资料,科学识别区域农业生产适宜空间对保障粮食安全具有重要意义。本文以瓜州县为研究对象,采用农业生产适宜性评价方法定量分析了县域内适宜农业生产的空间和限制因素。研究表明:瓜州县适宜农业生产的空间主要分布在疏勒河流域平原区,也是现状人口活动密集区;县域内适宜农业生产区中西湖镇和南岔镇面积最大;制约瓜州县农业生产空间的主要因素有水资源、土壤质地和土壤盐渍化。通过瓜州县农业生产适宜性评价,为县域内粮食作物生产布局和国土空间规划编制提供参考依据。

多尺度行政区平衡视角下耕地空间布局优化

优化耕地空间布局对提升耕地生产能力、促进农业可持续发展具有重要意义。该研究以广东封开县为例,基于“现状耕地调出-可恢复地类调入”的微观调整逻辑,综合运用空间叠加、综合评价及蚁群优化算法,构建了耕地空间布局调整模型,以调入调出数量平衡为约束条件实现了不同行政区尺度下的耕地布局优化。结果表明:(1)研究区共调出耕地1689.89 hm^(2),占耕地总面积的7.62%,整体上呈现出“全局零散、局部聚集”的分布特征。(2)研究区可恢复地类农业生产适宜性均值为67.04,具有开展作物种植的良好禀赋条件。(3)不同行政区尺度平衡情景下,调入结果在研究区北部空间差异显著,与镇内平衡情景相比,县内平衡情景下,调入耕地的农业生产适宜性均值提高了2.08,综合生态系统服务均值下降了0.67。(4)两种情景下,耕地的连片性、质量及稳定性均得到提升,因不受调入规模和行政单元空间范围限制,县内平衡情景下的提升效果更加明显,适当扩大可恢复地类筛选范围有利于提升整体耕地质量并降低重要生态用地筛选概率。该研究构建的耕地空间布局调整模型具有良好的适用性,可为制定农用地布局优化与整治提升方案提供参考依据。

基于资源环境承载力的农业生产空间评价与布局优化——以福建省为例

基于资源环境承载力的农业生产空间评价是新时期国土空间规划中农业空间优化调整的前提,是科学划定农业空间和永久基本农田的必要依据,对保障国家粮食安全和生态安全具有重要意义。构建基于资源环境承载力的农业生产空间评价指标体系,提出资源环境承载力集成方法和农业生产适宜性评价模型,并以福建省为案例开展应用研究。研究表明:农业生产功能指向的资源环境承载力评价包括土地资源类、水资源类、环境类、自然灾害类4种属性的自然要素,依次采用耕种条件、供水条件、环境条件、气象灾害危险性等指标刻画;农业生产适宜性则在承载力分级结果基础上,纳入空间形态类、区位条件类、生产条件类指标,建立适宜性评价模型进行评价;福建省资源环境承载力的高、较高、中等、较低以及低等级比重依次为29.86%、16.27%、12.04%、18.91%和22.91%,高和较高等级区分布于滨海平原、台地及低丘缓坡以及内陆地区的河谷、盆地及山间缓坡区域,全省农业生产适宜区、一般适宜区和不适宜区的比重依次为36.36%、26.76%和36.88%,适宜区具备从事农业生产活动的资源环境综合条件、且田块完整性和耕种便利性优良。案例应用表明,基于资源环境承载力的农业生产空间评价流程可操作性强,可满足农业空间备选区试划需求,已在国土空间规划“双评价”中得到应用;根据承载力与适宜性的“双评价”结果,可按照保留型、整治型和退出型,分类实施农业生产空间优化与整治。

县域产地环境质量评价与安全农产品生产研究

农产品质量安全是当前社会普遍关注的热点问题。在对松阳县农产品产地环境质量评价的基础上,应用地理信息系统(GIS)技术,对松阳县农产品生产适宜性分区进行了研究。结果表明,松阳县农产品产地土壤总Hg、总As、总Cr、总Cu、总Cd和总Pb平均浓度均达到《绿色食品产地环境调查、监测与评价规范》(NY/T 1054—2013)和《无公害食品产地环境质量调查规范》(NY/T 5335—2006)产地环境质量标准要求,空气和灌溉水也符合标准,适宜于开展安全农产品生产。松阳县农产品生产适宜性分区划分为绿色食品生产适宜区、无公害农产品生产适宜区和绿色食品/无公害农产品生产非适宜区3类,占总评价面积分别为71.6%、14.4%、14.0%。目前,松阳县正在以安全农产品生产适宜性分区为依据,大力发展绿色食品和无公害农产品。

产地环境质量评价与绿色农产品生产研究——以湖北省洪湖市为例

农产品质量安全是当前社会普遍关注的热点问题。在对洪湖市农产品产地环境质量评价的基础上,应用GIS技术,研究了洪湖市农产品生产适宜性分区。结果表明,洪湖市农产品产地土壤总Hg、总As、总Cr、总Cu、总Cd和总Pb平均浓度均达到《绿色食品产地环境调查、监测与评价规范》(NY/T1054-2006)产地环境质量标准要求,空气和灌溉水也符合标准,适宜于开展绿色农产品生产。目前,洪湖市正在以绿色农产品生产适宜性分区为依据,大力发展绿色食品和无公害农产品。

进出平衡视角下耕地恢复潜力重点区域识别

科学识别耕地恢复潜力重点区域,对落实耕地进出平衡、保障国家粮食安全与优化国土空间格局具有重要意义。该研究以山东省济宁市汶上县为研究区,基于“三调”数据,综合农业生产适宜性、新增耕地恢复潜力、地类集聚连片性与经济发展水平4个维度,构建进出平衡视角下栅格尺度的耕地恢复潜力重点区域识别模型,定量识别耕地恢复潜力重点区域并探究其空间分布格局。结果表明:1)汶上县农业生产适宜性较高,适宜性指数为[0.33,0.79],呈现自东向西逐级递减的地带性分异规律,地域差异较明显;耕地恢复潜力类型以工程恢复为主,可恢复地类中林地分布广泛,占比72.89%;地类集聚连片程度整体较好,高、中连片性区域占比达71.85%,呈“中部低、四周高”的分布态势;经济发展水平存在空间差异性,分布特征与新增耕地恢复潜力和地类连片性互补。2)结合耕地恢复综合评价,共识别23处耕地恢复潜力重点区域,总面积56.31 km^(2),分布于县域中部、南部与东西边缘地带,重点区域分布广泛。该模型可用于以平原为主的农业主产区重点区域的识别,可为耕地恢复整治项目筛选、耕地进出平衡方案编制与实施提供科学依据,对促进耕地进出平衡制度的落地、耕地可持续利用与国土空间格局优化有重要意义。

基于生长适宜性和品质适宜性的川贝母功能型生产区划研究

该文基于对川贝母资源生态和品质质量的研究,在GIS平台上利用最大信息熵对野生川贝母进行生长适宜性分析,并筛选出影响川贝母生长的主导因子;利用地统计学方法插值生成基于药材品质适宜性的空间分布数据,在此基础上与川贝母植株生长适宜性空间分布数据进行模糊叠加,形成基于药材品质适宜性和植株生长适宜性空间相关联的川贝母生产适宜性区划;结合土地利用等环境因素综合分析,对川贝母生产适宜区进行功能划分,得到具有实际生产指导意义和可操作性的川贝母功能型生产区划。该文采用的中药材生长适宜性、品质适宜性和生产适宜性的评价体系及构建方法,可克服现有中药材生产区划中由于缺乏生态因子与品质因子的空间相关分析而导致的将生态适宜性与生产区划等同的误区,为川贝母的资源保护、野生抚育和产业化种植规划,提供理论支持与解决方法。

基于3S技术的羌活区划研究Ⅲ.基于生长适宜性和品质适宜性的羌活功能型生产区划研究

为解决药材生长最适宜生长区域与高品质区域空间分离的问题,建立具有针对性生产指导的区划,该文以羌活药材为例提出综合考虑药材生长适宜性和品质适宜性的中药材功能型生产区划方法。基于前期羌活生长适宜性和品质适宜性区划的研究结果,将羌活生长适宜性空间矢量数据与药材品质适宜性空间矢量数据进行空间加权总和处理,获得羌活生产适宜性空间矢量数据,发现优质高产区域主要分布在道地产区四川省境内;利用研究区域的土地利用现状遥感监测数据进一步对羌活生产适宜区进行功能划分,发现适宜羌活规模化种植和野生林地抚育区主要分布在四川阿坝州和甘孜州境内,与实地调研结果一致。该研究结果将为羌活的道地性研究、野生资源保护、产业化种植和野生林地抚育提供科学的理论依据与技术支持。