全国及区域性人均耕地阈值的探讨

论文首先指出并不存在联合国粮农组织提出的人均耕地面积阈值;继而认为人均耕地面积阈值具有鲜明的时间和空间特征,需要有明确的前提条件。为此按1995年的耕地实际生产力(在耕地面积中扣除菜地和经济作物用地面积),以人均400kg、450kg、500kg粮食需求量的生活标准,提出就全国平均而言,人均耕地面积不应小于0.092hm₂、0.104hm₂、0.115hm₂(可以看作当前的人均耕地面积阈值)。根据2010、2030、2050年我国的预期耕地面积以及可能达到的生产能力,按人均400kg、450kg、500kg粮食需求量的生活标准,就全国平均而言,2010年人均耕地面积不应小于0.059hm₂、0.067hm₂、0.074hm₂(可以看作近期的人均耕地面积阈值);2030年人均耕地面积不应小于0.052hm₂、0.058hm₂、0.064hm₂(可以作为中期的人均耕地面积阈值);2050年人均耕地面积不应小于0.046hm₂、0.052hm₂、0.058hm₂(可以作为远期的人均耕地面积阈值)。     

生态经济持续性的度量和趋势预测——以甘肃武威市为例

应用生态占用模型,对武威市生态经济的可持续性进行了评价。对武威的生物资源、能源资源和制成品资源消费的生态占用的计算结果表明,1999年武威市人均占用生物生产性空间为1.589423hm₂,调整后的武威实际生产空间供给为0.856876hm₂/人。1999年武威生态赤字0.73254hm₂/人。对于世界56个国家和地区的人均生态占用和人均GDP数据进行分析,认为二者高度相关。用幂指数模型进行趋势拟合,具有较好的拟合优度和理论一致性。武威生态占用处于强的扩张时期,到2015年,人均生态占用将会达到2.60142hm₂/人,而当年实际生态承载力阈值预测值为1.0657hm₂/人。人均生态赤字扩大到1.5357hm₂/人。生态经济系统的运行是以过度消耗自然资本为代价的。     

基于能值分析理论的生态足迹模型及应用——以江苏省为例

在对传统生态足迹模型进行简要分析的基础上,提出基于能值分析理论的生态足迹计算模型。该改进生态足迹模型通过将生态经济系统中的各种能量流换算成对应的生物生产性土地面积,并比较计算得到的生态足迹和生态承载力,从而衡量研究区域的环境可持续发展状况。论文以江苏省为例,应用改进生态足迹模型分析其2003年生态经济系统的环境状况,得到人均生态承载力为0.2997hm₂/人,人均生态足迹为4.7228hm₂/人,生态足迹超过生态承载力,与传统生态足迹模型的计算结果相一致。但与传统生态足迹模型相比,改进生态足迹模型的计算结果能更真实地反映生态经济系统的环境状况。     

黄土丘陵“梯田退耕”生态重建及地域分异特征

基于黄土丘陵区过去10年科技攻关成果及延安燕沟流域示范成功经验,在总结“梯田退耕”生态重建模式特点的基础上,根据土地利用、坡耕地和1999年农业人口数据计算了各县(市、区)需新修梯田、园地扩建、林草植被恢复的面积及投资需求额度。通过构建并采用基本农田扩建指数、园地扩建指数、林草植被恢复指数以及投资需求密度等指标对55个县(市、区)进行了类型划分和地域分异特征分析。结果表明:黄土丘陵区需新修梯田面积69.16×104hm₂,新扩建经济林果园地面积79.2×104hm₂,林草植被恢复面积541.02×104hm₂,投资需求总额度158.2×108元;生态重建在地域分布上明显存在两个重点区,一个位于陕北和晋西北交界地区,另一个位于陇东和宁南地区;宜及早制定区域性分类指导政策,并应将有限的资金集中在重点区。     

20世纪70年代以来松嫩平原乌裕尔河中下游流域的湿地演变

基于LandsatMSS和TM影像,在GIS技术支持下分析了20世纪70年代中期以来松嫩平原乌裕尔河中下游流域湿地的时空变化。研究表明1976-2000年间研究区湿地变化十分显著,沼泽湿地净减少7.47×104hm₂,分别有约5.58×104hm₂和3.40×104hm₂的沼泽湿地被开垦为旱地和水田。湿地水资源短缺,约8097.70hm₂沼泽变为干草地,1039.58hm₂退化成为盐碱地。因洪水淹没,草地沼泽化面积达到2.74×104hm₂。耕地总面积净增加12.97×104hm₂,8.10×104hm₂的旱地转变为水田。草地面积锐减16.93×104hm₂,其中44.4%被开发为耕地,约22.3%变为盐碱地,中覆盖度草地退化面积达到2.26×104hm₂,但低覆盖度草地退化的速度快。湿地景观斑块数量减少,平均规模缩小,景观更破碎。天然湿地的萎缩和退化与区域气候暖干化趋势和高强度人类活动密切相关。     

黄河流域秦岭主要林分凋落物的水文生态功能

用水量平衡场和收获法研究了秦岭松栎林带主要林型凋落物在生态系统水分循环和营养循环中的功能。26龄锐齿栎林、24龄油松林和24龄华山松林凋落物现存量平均值为17.475t/hm₂,排序为华山松林>油松林>锐齿栎林。3种林分年凋落物平均值为4.179t/hm₂,前者是后二者的1.4倍,但凋落物现存量不及后二者一半。生长季节,3种林分凋落物层蓄留量平均值为44.81mm,占同期大气降水量的4.47%,阔叶林较针叶林高。地面蒸发量及其蒸发率为:无林裸地>阔叶林地>针叶林地,无凋落物覆盖>凋落物覆盖;针叶林地表蒸发季节变化相对稳定,阔叶树的变化较大。3种林分凋落物N、P、K、Ca和Mg含量平均值分别为1.08%、0.07%、0.37%、1.37%和0.21%,锐齿栎林较大,油松林和华山松林则差异不大。凋落物主要营养元素积累量平均值为502.5kg/hm₂,排序为:油松林>华山松林>锐齿栎林。锐齿栎林、油松林和华山松林5种营养元素年吸收量、归还量分别为334.4kg/hm₂和147.2kg/hm₂,195.5kg/hm₂和66.9kg/hm₂及138.8kg/hm₂和80.4kg/hm₂,不同林分营养元素的年吸收量和归还量也存在一定差异。锐齿栎林不仅对林地营养元素要求较高,而且循环较快。     

三江平原挠力河流域50年代以来湿地退缩过程及驱动力分析

以小尺度的三江平原挠力河流域作为研究区域,分析了自1954年以来湿地的空间和时间退缩过程及其驱动力,重建了自1954年以来的土地利用/土地覆被变化过程。结果表明,湿地面积由1954年的1149878hm₂下降到2000年的277691.25hm₂,由占总面积的45.85%下降到11.07%,仅仅是原来面积的1/4不到;而耕地面积由206003.5hm₂增加到1440260.25hm₂,由占总面积的8.21%增加到57.43%。同时指出,人类农垦活动是挠力河流域湿地面积退缩的主要驱动因子。     

基于选择试验模型的基本农田非市场价值评估——以浙江省德清县为例

非市场价值是基本农田价值的重要组成部分。对基本农田价值的全面认识与科学评估,有助于基本农田保护经济补偿机制的建立。针对目前中国耕地和基本农田非市场价值研究中尚未引入选择试验模型的现状,论文尝试将选择试验模型引入基本农田非市场价值评估研究,并以浙江省德清县为例展开实证分析。在问卷调查的基础上,首先分析城乡居民对于基本农田保护的认知差异;然后运用选择试验模型分析城乡居民对于基本农田非市场价值的认知偏好及其可能的异质性来源;最后评估并比较城乡居民对于基本农田非市场价值的支付意愿,得出德清县基本农田的非市场价值。研究得到如下主要结论:①城乡居民对基本农田非市场价值的认知偏好存在差异,其认知偏好受年龄、教育程度、家庭人口数、收入、行为和态度变量的影响;②城镇居民的支付意愿普遍高于农村居民,城镇居民平均年支付意愿为143.04元/户,农村居民平均年支付意愿为27.47元/户,城乡居民的收入差异显著影响其支付意愿;③Mixed Logit模型能够揭示不同个体之间存在的选择偏好的异质性及其可能来源,且模型拟合程度更高,解释力优于MNL模型,但是,在应用MNL模型和Mixed Logit模型评估属性的支付意愿时,估计结果存在差异;④计算结果表明,2009年德清县基本农田非市场价值为2.58×10⁸元,单位面积非市场价值为1.27×10⁴元/hm²,占基本农田总价值的54.17%。     

乌苏里江国家森林公园生态旅游适宜度评价

论文根据生态旅游的理念,提出生态旅游适宜度评价的概念和原则,并以乌苏里江国家森林公园为例,在确定公园生态旅游适宜度的评价因子的基础上,利用层次分析法对各因子的权重进行赋值,并运用GIS技术,对公园的生态旅游适宜度进行了计算,经分类统计,最适宜开展生态旅游的面积为1814.76hm₂(7.9%)、中等适宜的面积为623.44hm₂(2.7%)、一般适宜的面积为12209hm₂(53.05%)。文章最后针对不同适宜程度对公园开发提出了建议。     

20世纪80年代以来挠力河流域湿地景观变化过程研究

挠力河流域面积为241.67×104hm₂。其自然条件决定了该流域具有极丰富的湿地生物多样性。从1980年以来,由于经济的快速发展,该流域湿地景观和土地利用发生了显著的变化。自然湿地资源从1982年的53.32×104hm₂变成2000年的17.17×104hm₂,减少了67.8%;而水田面积却增加了38.5倍,同时,旱田面积也大幅度增加。该文利用遥感和GIS技术,对近20年来该流域湿地景观变化过程进行时空定量分析;并结合流域土地利用/土地覆盖类型的动态变化,探讨流域在经济快速发展中土地利用与湿地之间的演化规律及其对湿地的影响机制。     

居民食物消费变化引致的环境足迹测算

首先对比分析了2014～2020年城乡居民食物消费结构的变化特征,其次测算了人口规模、城镇化率、人均食物消费量和食物消费结构变化对土地-水-碳足迹变化的影响程度,最后设计了食物现状消费结构S0、发展消费结构S1和更趋近膳食指南的最优消费结构S2三种情景,测算了2025年和2030年3种情景下居民食物消费引致的环境足迹.结果表明:人均食物消费量和消费结构逐渐成为影响环境足迹的主要因素,2018～2020年城镇(农村)居民人均食物消费量和消费结构对环境足迹的平均贡献率分别为51.1%(51.6%)和-17.4%(-13.1%); S1和S2下居民食物消费引致的环境足迹均小于在S0下的值.在S2下环境足迹的减少更明显.在2025年城镇(农村)居民在S2下食物消费引致的土地、水、碳足迹比在S0下减少10.5%(11.5%)、19.6%(17.2%)、12.6%(13.7%);在2030年将减少11.6%(11.9%)、21.0%(16.8%)、13.6%(14.7%).基于分析结果,提出了如何减少食物消费引致的环境足迹的建议.     

近20a来甘肃省县域人均粮食占有量时空格局及其驱动力研究

以甘肃省87个县域为研究单元,基于1991、1996、2001、2006、2011年的统计数据,采用ESDA、重心迁移、GWR等方法对甘肃省县域人均粮食占有量的空间格局进行测定,并分析区域差异的空间异质性及变化的驱动机制。结果表明:1991—2011年间,甘肃省县域人均粮食占有量呈现总体上升、期间波动的态势,重心自西北向东南迁移。人均粮食占有量的空间自相关特征明显,热点区主要集中分布在河西走廊中部,冷点区主要聚集在陇中和甘南,20 a间,冷、热点格局发生了较大变化。人均粮食变化驱动因素的非均衡联动局域性特征显著,人口数量对人均粮食占有变化的影响最大,呈负相关,其次是经济发展水平和城市化率;多个影响因素在空间上存在明显的经度或纬度地带性规律。     

基于系统动力学的区域耕地压力指数研究

论文采用系统动力学的研究方法,运用Vensim软件建立区域耕地压力系统动力学模型,通过仿真技术预测湖北省2000—2020年耕地面积、粮食产量、耕地缺口、耕地压力指数等的变化趋势,并通过设置4种不同情景,模拟仿真湖北省耕地压力指数的变化。得出:①在粮食单产、科技水平受限,总人口、人均粮食消费量不断上升的状态下,湖北省的耕地缺口在未来一段时间将不断加大,耕地压力指数不断增高,耕地安全受到严重威胁;②合理调整耕地保护政策对耕地安全具有积极意义,确保每年耕地增加幅度保持在10%以上、耕地减少幅度控制在10%以内,才能保证湖北省的耕地在未来20 a内保持在安全状态。     

中东部地区土地利用与土地退化特征分析

采用20世纪80年代,90年代和2000年的遥感、地面调查及文献资料数据,分析了我国中东部地区土地利用与土地退化特征.分析结果认为,耕地和林地是中东部地区主要的土地利用类型,占该区土地总面积的68%左右;园地、居民和工矿及交通用地面积迅速增加;未利用土地面积明显缩小;水土流失得到初步控制,流失面积有所减少,但水土流失区域差异大,部分地区水土流失仍在加剧;耕地人均占有量小,利用强度大,复种指数高;耕地用途不稳,转入转出频繁;耕地总面积与人均耕地面积迅速减少,2000年耕地面积比80年代初和1995年分别减少了913.15×104和151.31×104hm2;2000年人均占有耕地面积比80年代初期约减少了0.03hm2;土壤污染严重,耕地质量不断下降,食品安全受到威胁.      

厦门快速城市化中居民食物C、N、P消费动态

随着城市化进程的不断推进以及城市人口的快速增长,城市人类活动对生态系统的元素循环影响越来越显著,不可持续的家庭消费已成为造成全球环境问题的主要原因,食物元素消费的研究也成为可持续消费的重要研究内容。以厦门市为例,分析了1988-2010年居民食物C、N、P元素消费的变化趋势及特点,探讨与其变化相关的经济、社会因子。研究结果表明:1988-2010年全市食物消费总量不断增加,由49.33万t增长至106.36万t。但是人均食物消费量由321.28 kg/(人.a)降至301.32 kg/(人.a)。厦门市食物C、N、P消费总量均在上升,1988年食物C、N、P消费量分别为10.14、0.64、0.05万t,到2010年食物C、N、P消费量分别为17.29、1.21、0.11万t,分别增长了70.45%、88.91%、117.11%,与此同时人均食物C、N、P消费量却在降低,其变化趋势与人均食物消费量的变化趋势接近,但并不完全一致,其中下降幅度最大的为人均食物C消费量,下降了24.92%,其次是人均食物N消费量下降了16.79%,下降幅度最小的为人均食物P消费量降低了4.37%。这主要是由于食物消费结构发生变化所致,粮食在食物C、N、P消费总量中所占比例持续下降,禽畜肉、瓜果、鲜蛋、奶制品等在食物C、N、P消费总量中所占比例分别有不同程度的增长,城市家庭食物消费模式由"以粮食为主"向"以粮食和肉类、蔬菜为主"转变。通过将相关经济、社会因子与居民食物C、N、P消费量进行相关性分析表明,人均GDP、恩格尔系数、人均可支配收入、食物消费支出、食物价格指数、大学人口比重、平均家庭人口数,与食物C、N消费量均相关,与食物P消费量相关性不显著。     

中国食物生产消费系统碳素动态变化及其环境负荷

基于物质流原理,分析了1995~2016年中国食物生产消费系统的变化情况,测算并评价了食物生产消费系统碳素流动变化及食物碳消费导致的碳素环境负荷变化.结果表明：食物农业生产系统中碳汇和碳排总量整体均呈上升趋势,且碳汇增速明显高于碳排增速;食物生产系统碳素环境负荷中畜禽养殖产生的碳素环境负荷呈下降趋势,农用物资、农业活动及食物加工运输相关产生的碳环境负荷呈快速上升趋势.食物消费系统中,居民食物碳消费发生变化,居民碳消费结构从“以粮食碳消费为主”的饮食结构转变为“以粮食、肉类、食用植物油碳消费为主”的多元饮食结构,农村居民人均食物碳消费量由95.24kg/（人×a）降低至71.62kg/（人×a）,城镇居民人均食物碳消费量由52.06kg/（人×a）升至65.16kg/（人×a）.分析食物消费系统碳素环境负荷,进入大气的碳素环境负荷占主体地位,其次是土壤和水体,近年来进入土壤和水体的碳素比例增加.分析表明减少食物生产消费系统碳素环境负荷的措施,包括引导居民优化饮食结构,减少生活污水与厨余垃圾产生量,提高厨余垃圾与粪便还田比例,将系统中产生的废弃物内部循环利用等.     

基于粮食安全的耕地保护区域经济补偿标准测算

论文依据耕地保护的机会成本损失和基于区域粮食安全所折算的耕地赢余或赤字量,测算出耕地保护区域间的经济补偿标准,以矫正耕地保护的外部经济损失。在不同情景模式下的测算结果表明,粮食主产区为主要的补偿对象,黑龙江省所应补偿的金额最高,可获得543.24×10⁸元/年,而东部地区大多为耕地保护外部效益补偿金的主要支付者,上海市需要支付的补偿金最多,最低也应支付421.79×10⁸元/年。为了保障区域内粮食自给,一些地区维护粮食安全的成本会较高。在耕地保护过程中应该打破传统农业自给自足的封闭循环,遵循耕地保护机会成本的区域差异和区域土地利用的比较优势,统筹区域土地利用,使耕地保护成为实现农业区域专门化,取得规模经济效益和集聚效益的手段。     

江苏省氨氮排放与经济发展的现状研究

利用2005年-2009年江苏省、常州市、淮安市的氨氮指标时间序列数据,模拟了江苏省、常州市、淮安市的工业氨氮、生活氨氮、人均氨氮与人均GDP的关系曲线模型,江苏省、常州市、淮安市人均氨氮与人均GDP均符合指数模型,常州市工业氨氮、生活氨氮分别符合指数模型,淮安市工业氨氮、生活氨氮分别符合线性方程模型,江苏省工业氨氮、生活氨氮分别符合三次曲线方程模型;进一步描述了工业氨氮、生活氨氮、人均氨氮与人均GDP的EKC关系,常州市、江苏省的工业、生活、人均氨氮与人均GDP呈负相关,位于EKC曲线的下降段,淮安市的工业、生活、人均氨氮与人均GDP呈正相关,位于EKC曲线的上升段,为江苏省氨氮减徘撂供撞议．     

近20年中国粮食生产变化特征及其对区域粮食供需格局的影响

中国是一个农业大国,用占世界不到9%的耕地养活了占世界近20%的人口。国家及区域尺度粮食安全问题一直备受关注。以省为研究单元,借助GIS空间分析与统计工具,分析了1999—2018年中国粮食生产变化的总体特征、地域格局演变特征及这些变化对区域粮食供需格局的影响。研究结果表明：全国粮食总产量呈现显著增加的趋势,增长率为0.11亿t/年。北方粮食总产量呈显著增长趋势,而南方粮食总产量基本维持稳定。玉米产量的增加对这些变化起到了主导作用。在省域尺度上,近20年五种主要粮食作物（稻谷、小麦、玉米、豆类和薯类）产量时空变化具有较大差异。粮食产量的变化对区域粮食供需格局产生了较大影响。特别是东南沿海地区的广东、浙江、福建三省,从稻谷和小麦两大口粮供过于求型变为了供给不足型省份。但在全国尺度上,人均粮食占有量在Y 1999—2003时段（1999—2003年五年平均情况）和Y 2014—2018时段（2014—2018年五年平均情况）分别为368.0 kg/人和461.5 kg/人;人均两大口粮占有量在Y 1999—2003时段和Y 2014—2018时段分别为220.3 kg/人和247.6 kg/人。播种面积的变化是全国及区域尺度上粮食作物产量变化的直接原因。但其根本原因则更多归因于土地利用价值驱动的属性、功能及质量的变化。此外,根据导致耕地减少的四种主要类型——“非农化”“非粮化”“荒废化”和“生态化”,探讨了其形成原因并提出相应的提高区域粮食生产的对策建议,以期对区域粮食种植格局调整及实现两大口粮需求省份向自给型省份转型提供参考。     

中等城市居民生活消费生态系统占用的比较分析——以泰州、商丘、铜川、锡林郭勒为例

论文引入生态足迹用于分析城市居民消费,通过选取代表不同经济水平和具有不同消费特点的泰州、商丘、铜川、锡林郭勒4个地级市(盟),从生态系统占用角度计算并分析了不同地区中等城市居民生活消费生态系统占用的差异。结果表明:泰州、商丘、铜川90%左右的生态占用来自人们对吃穿的消费,而锡林郭勒这部分的占用则不到70%,其相当一部分占用是来自为了克服较差的气候条件而产生的取暖用煤量;位于草原地区的锡林郭勒多消费牛羊肉,对草地的人均占用多达0.333hm2,是其他地区的数倍,位于长江流域的泰州水产消费较其他地区多,对水域的人均占用达到了0.116hm2,另外三地仅及其16%～45%。结合4城市的生态空间分析发现,仅商丘、泰州、铜川的城镇居民生活消费所占用的生态空间就已经超出了整个城市地区的生态承载水平,即使是地广人稀的锡林郭勒,城镇居民生活消费的生态占用也已接近全盟生态承载的1/2。显然,城市是一类典型的生态赤字区,如何有效调节城市居民的消费方式与消费结构,对于促进城市的可持续发展具有十分重要的意义。