基于EMD的我国粮食产量波动及其成因多尺度分析

论文利用经验模态分解(EMD)方法对1949年以来我国粮食产量波动及其成因进行了多时间尺度的分析。研究结果表明:我国粮食产量存在3年和9年左右的准周期波动,并以9年左右的波动为主。从粮食产量波动的趋势量分布来看,1949年以来我国粮食产量不断增长,但是20世纪90年代后粮食增长停滞;在对粮食作物播种面积单产和粮食播种面积两个影响因子进行EMD分解时发现,粮食作物播种面积单产是粮食产量3年左右波动的控制因子,而粮食播种面积却是粮食产量9年左右波动的主要控制因子。对两个尺度的周期性波动分析发现,我国粮食产量波动幅度近年来不断增加,这将给我国已经相当紧张的粮食供需关系带来巨大的隐患。由于3年和9年左右的两个准周期波动在2005～2006年期间都将处于波谷,论文预测2005或2006年的粮食将严重短缺,并且短期内我国粮食产量仍会下降,但是较长期内粮食产量将回升。     

基于EMD的河北省粮食产量波动及其成因的时空多尺度分析

论文利用经验模态分解(EMD)方法对1978年以来河北省粮食产量波动及其成因进行了时空多尺度的分析。从粮食产量波动的趋势量分布来看,1978年以来河北省粮食产量不断增长,但是20世纪90年代后期粮食增长停滞,且有下降趋势。EMD分解结果表明：河北省粮食产量存在4年、6年及11年左右的准周期波动,并以4、6年左右的周期波动为主;在对河北省4个国家二级生态类型区进行EMD分解时发现,Ⅵ₁辽吉西蒙东南冀北山地区与Ⅱ₂冀鲁豫低洼平原区是粮食产量4年左右周期波动的控制地区,而Ⅱ₁燕山太行山山前平原区与Ⅱ₂冀鲁豫低洼平原区,是河北省粮食产量6年左右周期波动的主要控制地区;在对粮食单产和粮食播种面积两个影响因子进行EMD分解时发现,粮食单产是粮食产量4年左右波动的主要控制因子。同时粮食单产也是1978-1993年时段粮食产量6年左右波动的主要控制因子,粮食单产和粮食播种面积的波动叠加交互作用控制着1993-2005年时段粮食产量6年左右波动的变化。对两个尺度的周期性波动分析发现,河北省粮食产量波动幅度近年来不断增加,这将给河北省的粮食供需关系带来巨大的压力。研究的时空分析结果为保证粮食稳定生产具有重要的指导意义。     

沙漠化地区退耕还林政策的生态经济效应分析——以民勤县为例

退耕还林是沙漠化地区生态环境治理的主要内容。论文以沙漠化严重的民勤县为例,采用环境社会学的研究方法,对民勤县农户的退耕还林意愿和退耕还林政策的生态经济效应在农户中的响应进行了典型调查和抽样调查,并搜集了相关数据。统计分析表明:退耕还林涉及到农户土地利用方式的变化,农户的退耕意愿主要取决于退耕后经济利益的得失;农户虽然在近期承受退耕地收益减少的负担,但长期可以得到退耕还林的保肥效果和减少风沙灾害损失的生态经济效果。退耕还林具有典型的外部经济性,政府应该为退耕还林的成本全部买单,同时,在调整退耕地结构、优化退耕模式的过程中还要协调好退耕还林与农户增收的关系。     

三峡库区退耕还林后植物多样性研究

通过对三峡库区不同退耕还林阶段的植物群落调查,结果表明退耕还林后植物群落演替基本沿着:农田杂草→草地→灌木林地→天然次生乔木林的方向而发展.但由于退耕还林阶段受环境因素或干扰状况对群落植物多样性的影响,加上退耕还林中树种较为单一,退耕还林后群落的物种丰富度和物种多样性没有得到提高.通过对处于相同退耕还林阶段的不同植物群落类型的调查,以及对同一群落类型中具有不同群落结构的植物物种组成情况的调查发现,在植物群落内部,群落组成中的不同生活型的物种多样性表现为草本层＞灌木层＞乔木层.从优势种来看,乔木层主要为马尾松和柏木;灌层中为火棘、栓皮栎、山莓、黄构皮等;草本层中主要为白茅、茅叶荩草、白喜草、竹枝细柄草、渐尖毛蕨、日本金粉蕨、过路黄等.退耕还林10年后发育形成的密林中,乔木物种数目较多,多样性指数最大.     

黄土丘陵区退耕还林工程对县域粮食安全的影响——以陕西省清涧、米脂、子洲、吴堡县为例

为了评估黄土丘陵区实施退耕还林工程对县域粮食安全的影响,选取研究区典型四县——米脂、清涧、子洲和吴堡,假设实施退耕还林工程粮食补贴全部以粮食实物兑现和不实施退耕还林工程退耕的坡耕地提供粮食生产为前提,运用修订的耕地压力指数模型来对比评估退耕还林工程对县域粮食安全的影响。研究结果表明:退耕还林工程对米脂县和子洲县粮食安全影响较明显,对清涧县和吴堡县影响甚微。不同退耕规模对不同人口密度县域粮食安全的影响程度不同。研究结果对国家建立长期、稳定、有效的粮食补偿机制有一定参考意义。     

秦巴山区退耕还林的可持续性分析

退耕还林的可持续性是建立在其可行性基础之上的,应该结合每一地区的特点,制定适合该地区的战略规划,发挥地方特色优势,进而把退耕还林与转变农业产业结构、农业生产经营方式和最终实现农民收入增长有效地结合,才能保证其可持续发展.     

基于土地利用变化模型的退耕还林还草决策分析——以通辽地区为例

通过综合考虑影响退耕还林还草的自然和社会因素,结合土地利用规划和遥感影像解译结果,论文以通辽地区为例,介绍了利用土地利用变化模型确定退耕还林还草区域的方法和过程。根据对2010年模型模拟结果和2000年通辽地区土地利用现状的对比分析,结果发现2000～2010年该地区进行退耕还林还草的合适区域应该主要位于研究地区的中部、南部,以及北中部。研究地区中部属于科尔沁沙地的腹地,土地沙漠化最为严重,同时城镇和农村居民点分布较密,退耕还林还草是政府用于减缓风沙对城镇和农村居民点危害程度的重要生态措施;而南部和北中部属于丘陵和山区,由于过度开垦,水土流失较为严重,是实施退耕还林还草的重点区域。此外,与退耕还林区相比,退耕还草区距城镇、农村居民点以及道路相对较远,具有可达性较差、地理位置较为偏僻的特点。论文得出的结果可为今后通辽地区退耕还林还草工程的实施提供科学依据,同时,该文提出的确定退耕还林还草区域的方法对其它地区具有一定的借鉴意义。     

黑龙江省气候变化对粮食生产的影响

收集1986~2000年黑龙江省79个县市农业生产资料和30个气象台站逐日气温、降水资料,应用柯布-道格拉斯生产函数方法将粮食产量分解为气候产量和经济产量,然后用EOF方法分析了粮食产量、气候影响程度指数、≥10℃积温、生长季降水的时空变化特征及其关系。结果表明:15年间全省粮食产量稳步增加,气候变暖趋势明显但降水变化不显著,变暖对粮食生产有利,降水的变化未对粮食产量产生实质影响。15年间气候影响程度总体增大,但气候变化及其影响具有时空差异性:1986~1993年北部和西南部积温增加明显,粮食产量增加大于东北部和东南部;1993~2000年东北部和东南部积温增加明显,粮食产量增加超过北部和西南部。     

退耕还林工程与农业生态经济社会系统协同性研究——以安塞县为例

针对黄土丘陵区退耕还林工程与农业生态经济社会协同性研究滞后的现实,在构建退耕还林工程与农业生态经济社会协同性表征体系的基础上,通过建立耦合度模型分析了二者的协同性及相关问题,将退耕还林工程与农业生态经济社会系统协同关系划分为4个阶段:(Ⅰ)协作推进与发展阶段,(Ⅱ)相悖阶段,(Ⅲ)无序失衡阶段,(Ⅳ)抑制发展阶段。其中阶段Ⅲ只是理论结果,在实际政策约束和农户行为的影响下一般不会出现;而阶段Ⅱ和阶段Ⅳ可能会短期出现。以安塞县为例,系统分析了不同阶段协同性演变过程:1995—2014年,安塞县先后经历了相悖阶段和协作推进与发展阶段,目前处于协作推进与发展阶段的下降时期。基于此,需要进一步优化产业结构提高区域内资源的有效利用率,通过林种结构的合理布局,提高退耕林分质量,推进退耕还林工程与农业生态经济社会系统的协同发展。     

退耕还林工程与农业生态经济社会系统协同性研究——以安塞县为例

针对黄土丘陵区退耕还林工程与农业生态经济社会协同性研究滞后的现实,在构建退耕还林工程与农业生态经济社会协同性表征体系的基础上,通过建立耦合度模型分析了二者的协同性及相关问题,将退耕还林工程与农业生态经济社会系统协同关系划分为4个阶段：（Ⅰ）协作推进与发展阶段,（Ⅱ）相悖阶段,（Ⅲ）无序失衡阶段,（Ⅳ）抑制发展阶段。其中阶段Ⅲ只是理论结果,在实际政策约束和农户行为的影响下一般不会出现;而阶段Ⅱ和阶段Ⅳ可能会短期出现。以安塞县为例,系统分析了不同阶段协同性演变过程：1995—2014年,安塞县先后经历了相悖阶段和协作推进与发展阶段,目前处于协作推进与发展阶段的下降时期。基于此,需要进一步优化产业结构提高区域内资源的有效利用率,通过林种结构的合理布局,提高退耕林分质量,推进退耕还林工程与农业生态经济社会系统的协同发展。     

基于市域尺度的中国化肥施用与粮食产量的时空耦合关系

化肥施用是一把双刃剑,在促进粮食产量增加、保障粮食安全的同时,导致了生态环境退化,当前亟需辨明化肥施用与粮食生产之间的时空耦合关系,以便为维护粮食安全与生态安全提供有效的对策。以中国336个地级行政区为研究单元,分析2005-2015年中国粮食产量与化肥施用量的时空格局变化特征、化肥施用量与粮食产量的时空耦合关系及其动态变化过程。研究发现：（1）2005-2015年中国化肥施用量与粮食产量均呈上升趋势,化肥施用量的区内差异呈“粮食主产区—产销平衡区—粮食主销区”递减态势;而粮食产量的区域差异总体趋于增大,且呈“粮食主产区—产销平衡区—粮食主销区”递增态势。（2）化肥施用量增幅大致呈“东—中—西”阶梯式递增的趋势,而粮食产量增幅呈明显的南北分异特征。（3）从空间分布来看,胡焕庸线以东地区以“双高区”为主,胡焕庸线以西地区以“双低区”为主,且“低效施肥区”收缩,“他因素影响区”扩张。（4）期间,粮肥耦合关系以“双增型”为主,其他类型为辅,粮肥耦合关系主要向“双增型”与“他因素影响型”转变。     

土地细碎化对粮食生产规模报酬影响的量化研究——基于江苏省盐城市、徐州市的实证数据

论文基于江苏省农户实地调查数据,以江苏省粮食产量前两位的地级市盐城、徐州为例,建立Trans-log函数,分别计算土地细碎化线性指标、对数指标下各投入要素的产出弹性,通过计算产出弹性加总后的规模报酬系数考察江苏地区粮食作物生产的规模经济性。实证结果表明：1）在考虑土地细碎化的影响后,盐城、徐州粮食生产总体上不存在明显的规模报酬递增;2）土地仍然是最重要的生产要素;3）土地细碎化对于粮食生产的规模报酬具有负影响;4）土地细碎化对不同地区的粮食产量存在正负两方面的影响。基于研究结论,研究认为在促进农村剩余劳动力转移的前提下,应该对土地细碎化现象的负面效应给予更多重视。     

土地细碎化对粮食生产规模报酬影响的量化研究——基于江苏省盐城市、徐州市的实证数据

论文基于江苏省农户实地调查数据,以江苏省粮食产量前两位的地级市盐城、徐州为例,建立Trans-log函数,分别计算土地细碎化线性指标、对数指标下各投入要素的产出弹性,通过计算产出弹性加总后的规模报酬系数考察江苏地区粮食作物生产的规模经济性。实证结果表明:1)在考虑土地细碎化的影响后,盐城、徐州粮食生产总体上不存在明显的规模报酬递增;2)土地仍然是最重要的生产要素;3)土地细碎化对于粮食生产的规模报酬具有负影响;4)土地细碎化对不同地区的粮食产量存在正负两方面的影响。基于研究结论,研究认为在促进农村剩余劳动力转移的前提下,应该对土地细碎化现象的负面效应给予更多重视。     

粮食安全:西北地区退耕对粮食生产的可能影响

据西北五省区制定的规划或计划,到2010年将累计退耕400×104hm₂,约占现有耕地面积的1/4。按照目前的单产水平和粮食作物比例,西北地区将减少粮食产量近400×104t,相当于1996年西北地区粮食总产量的1/8。同时,退耕对当地的粮食生产存在正面影响,主要表现在:①退耕节省下来的生产要素的转移可以带来未退耕耕地粮食产量提高;②西北地区生态环境以及局地小生境的改善可以促进粮食生产、降低灾害风险。此外,农业科技进步和工程设施建设的加强,会对保留耕地上的粮食生产起到极大的推动作用。通过对西北五省区粮食单产的预测并结合人口预测可知,2010年西北地区粮食总产量可达4516.9×104t,在人均400kg、425kg和450kg水平下粮食需求分别为3936.1×104t、4182.1×104t和4428.1×104t。因此,从长远的角度来看,就西北地区整体而言将不会出现粮食短缺,但粮食盈余水平较低;而就具体省区而言,陕西、甘肃和青海三省区必须通过粮食调入才能满足本省区需求,而新疆和宁夏粮食则有一定盈余。     

河北省粮食产量空间格局差异变化研究

为揭示河北省粮食产量空间格局分布特征,因地制宜地制定区域粮食安全生产政策,论文运用ESDA空间相关分析理论结合GIS技术,分析了1986—2006年河北省138个县的粮食产量空间差异变化规律、特征和成因,并提出相应的粮食安全生产政策与措施。研究结果表明:研究期内省域范围内粮食产量Moran’sI指数的平均值为0.346,存在较强的空间聚集格局;粮食产量局部空间集聚显著区主要分布在唐山—石家庄山前平原区高产区(HH)和张家口—承德坝上高原低产区(LL),1986年、1996年、2006年落入HH和LL象限的县分别占总样本数的55.07%、66.67%和71.74%,粮食产量空间集聚效果显著;20 a内粮食产量重心由北向西南方向转移42.7 km;粮食产量的主要影响因素为有效灌溉面积、化肥施用量、农业机械总动力、粮食播种面积等。     

不同气候带退耕还林对区域气温的影响差异分析

退耕还林改变陆表覆盖状况,导致碳收支和地表能量平衡变化,从而影响区域气温。论文通过定量估算耕地转为林地导致生态系统吸收大气CO₂和地表能量平衡的变化,分析21世纪初10 a中国不同气候区开展退耕还林对区域气候调节的影响差异。结果表明：1）仅考虑碳调节,各气候区退耕还林皆表现为241.6~470.2 Mg CO₂-eq hm^-2的碳蓄积过程,具有2.2~16.5 Mg CO₂-eq hm^-2的碳汇作用即致冷效应,特别是亚热带湿润区。2）仅考虑地表能量平衡,中温带干旱与半干旱区退耕还林引起的净辐射增加程度大于潜热通量的增加程度,因此地表对大气供热表现为增温效应;而亚热带湿润区退耕还林引起净辐射减少及潜热通量增加,青藏高原、中温带湿润区净辐射增加程度小于潜热通量的增加程度,因此地表对大气供热皆表现为致冷效应。3）同时考虑碳调节和地表能量收支,中国亚热带湿润区退耕还林的致冷效应是仅考虑碳调节致冷效应的1.25~1.45倍,而中温带干旱区退耕还林的致冷效应则为仅考虑碳调节效应的近一半。     

农户视角下的退耕还林政策实施效果评价 ——基于吕梁市和临汾市农户调查

采用参与性评估方法(PRA)对吕梁市和临汾市200户农户进行了分层随机抽样调查,从农户视角评价山西退耕还林政策实施效果,结合农户建议提出根据林种适当延长退耕还林补助年限;分区域适度提高退耕还林补助标准;加强退耕还林农户技术指导和培训;发挥林业资源多重效益,扩大吕梁山区退耕还林补助范围等政策建议,为进一步巩固退耕还林成果提供政策依据。     

黄土丘陵沟壑区小流域土壤侵蚀情景模拟——以静宁县清水沟流域为例

基于遥感融合影像和GIS技术,借助通用土壤流失方程计算土壤侵蚀量,采用情景分析法,评价黄土丘陵沟壑区清水沟流域实施不同水土保持和退耕还林（草）措施对土壤侵蚀的影响。结果表明：水土保持措施减少土壤侵蚀的效益显著,相对而言,生物措施减少土壤侵蚀的效益强于工程措施,不同退耕还林（草）方案对流域总体土壤侵蚀影响差异较大。组合情景对土壤侵蚀影响很大,部分组合情景的土壤侵蚀甚至可低于土壤侵蚀背景值。     

秸杆热解气化法制可燃气技术

秸杆热解气化法制可燃气技术河北省环境保护研究所马承愚倪爽英１前言我国是一个农业大国，粮食产量居世界第一位，每年产生５亿吨的农作物秸杆。从目前情况来看，秸杆利用率很低，只占总量的５％左右。除少数机械化作业程度高的地区外，大部分地区把秸杆一烧了之，滚滚的...     

土地资源优化配置与土壤质量调控的系统动力学分析

土地资源优化配置及其环境效应已成为土地科学研究与保障国民经济持续健康发展的重要课题. 运用系统动力学方法,结合土壤质量调查评价,探讨江苏省无锡市区土地资源优化配置与土壤质量调控问题. 结果表明:经济社会发展目标与模式在很大程度上决定着土地资源配置格局,并进一步影响到区域生态环境条件和土壤质量;在经济发展优先模式下,无锡市区建设用地扩张迅速,环境负荷加重,粮食产量降低,2030年的综合土壤质量指数比2005年下降1.50;在生态保护优先模式下,无锡市区土地资源的人口承载压力趋缓,建设用地占用耕地现象得到有效控制,粮食产量较稳定,2030年的综合土壤质量指数仅比2005年下降0.57;未来土地资源配置格局应该以生态保护和提高土地资源配置的综合效益为调控重点.