中国耕地休耕制度基本框架构建

休耕是发达国家普遍采取的保护耕地、修复生态、调整种植结构的有效措施。由于我国对耕地资源的长期过度利用,导致部分耕地地力严重下降、土壤污染加剧、生态环境恶化等问题,威胁着我国耕地的可持续利用和农业可持续发展。利用国内外粮食市场供给宽裕的有利时机,在部分地区实行休耕,有利于耕地休养生息,增强农业发展后劲。本文通过文献分析法、逻辑推理法、访谈调研法等研究方法,探索我国耕地休耕制度的基本框架,为完善我国休耕制度提供思路,为保障休耕制度的顺利实施奠定基础。研究认为,休耕是对我国粗放的土地利用方式和传统的耕作制度的重大变革,将促进我国耕地从掠夺型利用向保护型利用转变,具有很强的必要性和重要的现实意义,应成为我国土地保护政策和农业政策的重要组成部分。然而,当前我国探索实行的组织化、制度化、规范化的休耕制度既没有成熟的历史经验可循,也不能简单复制发达国家的做法,需要进行多方面的创新。本文首先科学认识我国实行休耕制度的外部环境:一是特定的背景条件,二是适应农地基本制度、农地利用基本特征的要求。进而构建我国休耕制度基本框架的主要内容:(1)区域差异化的休耕模式设计;(2)休耕地的诊断与识别;(3)休耕规模的确定;(4)休耕地的时空优化配置;(5)休耕补助标准及补助方式;(6)休耕行为主体的响应及协调;(7)休耕地的管理和保护;(8)休耕的监测评估。休耕制度在我国是一项完全新型的制度安排,涉及到农业生产力和生产关系的调整,须立足国情,加强顶层设计,审慎推进。     

丘陵山区耕地质量的空间格局分析

耕地质量的时空分布特征在人类活动的诱导下发生巨大变化，研究耕地自然质量向耕地经济质量转变的过程及其空间分布格局，拓宽了耕地质量的研究内涵。以重庆市合川区为例，将农用地分等定级的斑块数据与农户调查相结合，应用“影响力系数”获取修正后的耕地质量指数，从真正意义上反映土地的现实生产能力，并进一步采用空间自相关分析的方法讨论其空间分布格局。研究发现，利用影响力系数修正后的耕地质量等级指数能够真实反映土地生产能力，农户对耕地投入产出水平使耕地自然质量呈现下降的趋势，新获取的质量等级系数具有经济学意义；水田和旱地的质量等级分布存在非常显著的空间正相关关系。高质量的水田斑块与高质量的水田斑块相邻，低质量的水田斑块与低质量的水田斑块相邻，旱地图斑也遵循该分布规律，总体上空间分布集聚现象显著。     

典型经济快速发展区耕地变化区域分异研究

耕地变化的区域分异研究可为确保国家粮食安全和生态安全提供重要依据。基于RS和GIS技术,分析太湖流域1985~2015年耕地数量、质量和动态结构的时空演化格局。结果表明:近30a流域耕地呈现以城镇为中心面的边缘扩散和以乡镇为中心点的散布流失特征,导致耕地净减少了38.87%,其中环湖、沿江城市密集区及县域空间拓展区是耕地流失的热点区域。耕地集中连片分布区与经济发展快速区的空间复合导致耕地缩减与建设用地扩张呈现空间对应关系,建设占用始终是驱动耕地减少的主要因素。不同阶段受经济发展水平和农业政策影响,不同地类对耕地转移的贡献率和空间分布差异明显,且转移比例在数量和质量上均不对等。总体上,耕地变化呈现由缓慢零散占用到快速集聚流失的过程,耕地数量和质量变化高值和低值区亦表现由分散到集中的格局,最终驱动了耕地优势区由环湖平原区向西南丘陵区的空间转移。     

耕地多功能权衡与协同关系研究——以上海市青浦区为例

为识别耕地各功能的关联程度及在不同空间上的相关关系,基于土地利用变更调查数据和统计年鉴等数据,利用冷热点分析和偏相关分析等方法对上海市青浦区耕地的生产功能、生态功能和景观功能进行空间定量化分析并划分五类功能区,识别各分区及整个区域的空间关联。结果表明:(1)耕地各功能空间分布差异显著,东部各功能状况较好,北部较差。(2)生产功能主导区主要分布在东北部,生态功能的主导区分布在东南部,景观功能主导区分布在西南部和北部,各功能的低值区集中在西北部,无显著功能区集中在淀山湖周围。(3)在整个区域内,生产-生态功能,生产-景观功能呈协同关系,生态-景观功能呈权衡关系,相关关系与各功能主导区具有差别。结论:耕地各功能之间存在显著的权衡与协同关系,并在不同功能主导区有一定差异。通过分析耕地多功能的空间分布差异和相关性能够有针对性的进行分区保护,从而实现耕地的可持续利用。     

40年来洞庭湖流域耕地利用变化及其水分平衡效应

明确我国关键粮食产区水土资源平衡状况,有利于粮食生产结构调整及保障国家粮食安全。以南方洞庭湖流域为研究区,在多期土地利用数据、常规气象站点数据和DEM数据支持下,从耕地的新增、类型转换、存续和灭失4方面系统识别耕地利用变化特征,并运用Penman-Monteith公式、有效降水量模型等揭示其气候水分平衡特征及耕地利用下水土资源平衡效应。结果表明：(1)40年间,洞庭湖流域的水田处于较为稳定的空间分布状态,而旱地重心向西北方向移动了17.36 km²。耕地存续的相对面积比例达到70.63%,灭失类型多分布于怀化、湘西州等地,新增的耕地来源主要是林地,内部转换集中于衡邵娄等地;(2)流域南端以及洞庭湖区的蒸散能力较强,而西部至西北端偏弱,有效降水量呈西北至东南逐渐增大的特点;(3)1980年水分亏缺区面积比例仅为1.79%,至2020年该比例已增至32.84%,洞庭湖区以及永州市等地水分亏缺风险较高;(4)耕地的气候水分平衡历经了以水分盈余为主到水分亏缺与盈余并存阶段,亏缺区主要分布于洞庭湖区、湘江流域西北部以及永州等地,且亏缺区扩张更多围绕以水田为核心的耕地利用变化...     

基于虚拟耕地方法的中国粮食生产布局诊断

为研究我国区域粮食生产空间布局问题，运用虚拟耕地方法和对比方法对我国粮食生产空间布局进行诊断。首先，用人均农村人口粮食产量的虚拟耕地量表征我国粮食生产的空间布局现状，发现其存在“高值区相对集中，低值区相对分散”、区域间差异明显的特点。高值区集中于东北和内蒙古、长江中下游以及江南丘陵的北部地区；其次，主要从水土资源、自然灾害等方面构建包含8个具体指标的评价指标体系对我国31个省级行政区的粮食生产适宜度进行定量评价。发现我国不同区域间的粮食生产适宜度存在显著差异，区域粮食生产适宜度整体上呈现东高西低的空间分布规律，其中，高适宜度区域主要分布在我国的东北、黄淮海、华中、华南和西南各省区，低适宜度区域主要分布在西北、华北和东南沿海的福建、江西等省区；最后，构建粮食生产布局协调指数作为我国不同区域粮食生产布局调整的依据，发现北方11个省区粮食生产布局过密，南方16个省区粮食生产布局过疏。研究方法具有一定的创新性，但是，在粮食生产适应性评价的指标选择等方面尚存在明显的不足，研究结果和结论都有待进一步完善。     

苏南地区耕地质量评价与分区保护研究

耕地质量监测与评估研究是我国耕地保护工作的重要支撑。针对苏南地区耕地保护面临的新问题,整合农用地分等定级、多目标地球化学调查和土壤侵蚀等相关研究资料,重构耕地综合质量评估指标体系,综合运用空间分析、加权综合和聚类分析方法,根据耕地基础地力、耕地健康和耕地外部环境的空间分异和组合特征,识别优先保护、地力提升、污染治理和水土保持等耕地类型,分类讨论耕地保护与整治路径。分析表明:苏南地区现状耕地中,优质耕地占比不足65%,近30%的耕地基础地力较差,超过5%的耕地受到水土流失、重金属污染威胁。其中,优质耕地集中于茅山以东的太湖平原和沿江平原地区,茅山以西地区基础地力相对较差,宁镇沿江、太湖东北岸部分地区土壤重金属污染和水土流失风险较高,需要因地制宜开展地力提升、土壤修复、水土保持和农业结构调整等治理措施,以增强地产农产品质量安全。     

武汉市耕地资源非农化过程的时空变化特征分析

耕地非农化现象是实现工业化和城市化所必须付出的一种代价，已经成为经济发展和城市化，工业化进程中的一个普遍现象。根据武汉市1988-2002年来耕地资源变化的详查数据资料，分析其耕地资源非农化过程的时空变化特征。结果表明：①1988-2002年武市非农建设用地扩张占用耕地面积16394.57hm^2，占耕地资源减少面积的48.75%,耕地非农化成为耕地资源减少的一个重要的原因。②近年来城市非农建设基本上是占用质量较好的耕地，以灌溉水田和菜地为主。③随着城市化进程的加快，耕地非农化的速度在加快。④耕地非农化的区域差异明显，主要集中颁在城市主城区的新区及城郊区。⑤耕地非农人的区域指向性变化明显，主城区扩展的建设用地主要以城市、建制镇、村庄等居民点用地为主，城郊区以交通用地及工矿用地为主。     

武汉市耕地非农化的空间自相关分析

经济发展和城市扩张使包括耕地在内的大量开放空间被不断侵蚀,随着人们对耕地非市场价值和生态功能认识的不断加深,如何合理高效可持续地利用耕地被广泛关注。采用空间自相关分析方法从乡镇尺度定量研究了武汉市耕地非农化的空间关系,以探讨快速发展时期平原城市耕地非农化空间关系的变化及其原因。研究表明:(1)全局Morans I显示武汉市耕地非农化在1990~2011年的4个时期均呈现出显著的全局空间自相关,其聚集强度以2005年为分界点,前3个时期不断加强后有所下降;(2)通过EB修正的武汉市耕地非农化的LISA图显示武汉市耕地非农化的聚集区域由开始处于区域外围的LL型聚集为主导逐步转变为处于城乡交错区域的LH+HH型聚集为主导;(3)通过绘制不同时期不同聚集类型的重心移动路径可以发现LH+HH型聚集均出现先向东南再向东北移动的趋势,这种耕地非农化趋势与区域的产业布局有密切关系。通过空间自相关分析掌握武汉市耕地非农化的空间特征是开展耕地保护和实现耕地合理利用的基石,根据研究结果可以确定重点和优先管制区域以提升土地利用管制效果,协调好城市建设和耕地资源保护间的关系。     

太湖流域粮食生产对耕地利用变化动态响应分析及预测

认识耕地利用与粮食生产的耦合作用规律是确保粮食安全和可持续发展的基础。基于模型模拟、GIS和多目标情景模拟等方法,在定量分析粮食生产对耕地利用变化动态响应基础上,分析流域粮食生产变化的关键驱动要素及粮食增产潜力,为流域耕地利用动态调控和粮食安全问题解决提供参考。结果表明:(1)1985～2015年流域耕地利用与粮食生产变化空间集聚性显著,耕地量变、耕地利用结构和方式变化幅度分别为39.2%、23.6%和19.3%,上述变化导致粮食减产44.1%;(2)1985～2015年耕地量变对流域粮食减产贡献率为50.7%,耕地利用方式变化和耕地量变则分别以43.4%和76.3%的贡献率成为前后15年粮食减产的主要驱动因素。集聚在流域北部56.8%的区域受耕地量变影响显著;太湖东南24.3%的区域和杭州-桐乡-嘉善一线等18.9%的区域分别受耕地利用方式和结构变化影响较大。随时间变化,耕地量变影响加剧,粮食减幅增加;(3)未来耕地数量持续减少,粮食安全压力较大,低-中-高方案变动下耕地量变影响范围缩小53.5%,耕地利用方式和结构影响区分别增加了2倍和1.25倍,粮食增产区由5.4%增加到54.1%。不同区域粮食生产对耕地利用变化响应的时空差异显著,未来响应变化敏感区将是流域粮食增产潜力区和耕地利用关键调控区。     

武汉市耕地景观游憩功能与可达性的空间匹配格局

揭示耕地景观游憩功能的供给能力与其可达性的空间匹配格局,可以为耕地景观游憩功能的合理布局、开发与利用提供依据。以武汉市为例,采用指标评价法和专家打分法,结合GIS空间分析,建立了耕地景观游憩功能的空间格局研究框架,对耕地景观游憩功能的供应潜力、可达性、及两者空间匹配等方面开展了研究。结果表明:(1)武汉市耕地景观游憩功能供应潜力的空间分布呈现从中心城区边缘向外逐渐降低的格局;(2)武汉市耕地景观游憩功能可达性呈现"中西部高,边缘低"的分布格局;(3)根据耕地景观游憩功能的供应潜力与可达性的空间匹配关系,将武汉市耕地景观游憩服务分为四类:高供应-高可达,高供应-低可达,低供应-高可达,低供应-低可达;这四类面积分别占研究区域的26.17%、25.24%、17.33%、31.26%。对耕地景观游憩功能的合理开发与利用、促进耕地利用的多功能化具有重要的现实意义。     

地块尺度上西南丘陵山区耕地价值测算研究——以重庆市合川区钱塘镇大柱村为例

本文以重庆市合川区钱塘镇大柱村为例,用农村参与式评估方法进行调查,分别从经济价值、社会价值及生态价值3个方面进行耕地价值测算。研究表明,研究区调查地块的平均价值为168.19万元/hm2,其中,水田地块的平均价值为100.39万元/hm2,旱地地块的平均价值为212.24万元/hm2;同时,在调查的地块中,水田地块的经济价值普遍小于旱地地块,从平均经济价值来看,旱地经济价值是水田的经济价值的4倍,而对于造成这一差异的一个重要因素就是耕地的复种指数;另外,在同一种耕种模式下,存在调查地块的"经济价值""社会价值(社会稳定价值+社会保障价值)""生态价值",而经常被人们忽略的耕地的社会价值与生态价值之和占总耕地价值的百分比平均为36%,其中,"水稻"占比例最高为65%,"玉米-红薯-豆类"占百分比最低为24%。因此,通过耕地价值的测算,能充分体现耕地的社会作用和生态作用。     

稻虾共作快速发展背景下潜江耕地时空变化特征分析

虾稻共作综合种养模式近年来在长江中下游地区快速发展，探索虾稻共作对农业土地利用的影响，对于科学调控虾稻田发展、确保粮食和生态双安全具有重要意义。该研究以虾稻共作模式发源地——湖北潜江市为研究区域，利用空间分析和破碎度指数方法，分析虾稻共作模式快速推广下潜江市农业土地利用时空格局变化。结果表明：（1）近20年来，耕地时空格局变化过程是以园林办事处（主城区）为中心的建设用地向西至广华镇、南至杨市镇不断扩张，耕地转为新增建设用地达28.64 km2，约18.59 km2耕地转换为水域；（2）耕地格局呈现破碎化，主要由城市发展过程中建设用地扩张占用耕地，以及虾稻田快速发展后造成；（3）虾稻田主要由水田转换而来，部分旱地及水域也转换为虾稻田。虾稻田的不断扩张，特别是旱地和水域转换为虾稻田，一定程度上带来耕地破碎化。因此，在我国农业劳动力不足、农民收入不高和种地积极性不强等因素下，未来虾稻田种植模式对耕地利用具有较好的潜力和空间，但也需要重点关注虾稻共作模式的可持续发展，重点基于水田发展虾稻田种养模式。     

湖北省耕地非农化压力的时空演变格局

耕地非农化压力及其区域差异是建设用地指标区际配置的基础。湖北省社会经济发展与城镇化水平存在显著的区域差异,耕地非农化压力区际差异明显。通过对比人均建设用地指标的理论值与实际值之间的差异开展湖北省耕地非农化压力的时空格局研究,结合重心迁移模型,采用Arc GIS空间分析方法揭示了湖北省耕地非农化压力的时空演化路径。结果表明:(1)湖北省耕地非农化压力存在显著的区域差异,西部地区中恩施市的耕地非农化压力较大,其他城市耕地非农化压力较小且相对变化较小;东部地区的耕地非农化压力较大且相对变化较大;(2)2000~2011年,湖北省耕地非农化压力的重心总体向东北方向迁移,表明湖北省东部一些城市的耕地非农化压力相对西部一些城市的增长较大。(3)重心迁移距离为17.37 km,相对较小,表明湖北省耕地非农化压力于2000~2011年整体变化相对稳定。     

基于目标责任区际优化的耕地保护补偿

耕地保护目标责任与区域补偿标准的合理确定是保证耕地保护区域补偿实施效果的关键。针对以往耕地保护目标责任忽视耕地资源禀赋与社会经济发展差异的不足,本文构建分区异步元胞自动机模型开展了耕地区际布局优化,并据此优化区域耕地保护目标责任。在此基础上,针对当前研究中耕地保护区域补偿标准与耕地非农化收益及耕地赤字/盈余水平脱节、难以真正起到耕地保护杠杆作用的不足,本文提出了以耕地资源价值为基础,引入耕地非农化收益确定耕地保护区域补偿标准,并根据耕地保护目标责任优化结果测算区域耕地赤字/盈余水平对耕地保护区域补偿价值标准进行修正,以实现"以布局引导补偿,以补偿实现保护"。以全国首批"两型社会"建设试验区武汉城市圈为案例区开展了实证研究,结果表明:1根据资源禀赋与经济发展区域差异确定区域耕地保护目标责任可以在实现全区域粮食安全的基础上使区域耕地非农化压力得到最大限度的释放,有利于耕地保护目标的实现;2以耕地非农化收益和耕地资源价值为基础,采用区域耕地赤字/盈余进行修正得到耕地保护区域补偿标准,可以起到激励耕地保护的杠杆作用;3基于目标责任区际优化的耕地保护区域补偿是协调我国快速城镇化进程中城镇用地扩张与耕地保护矛盾的重要途径,能起到激励耕地保护、抑制耕地非农化的作用。     

县域耕地整理潜力评价

在构建一套区域耕地整理潜力指标体系的基础上,采用改进的层次分析法对泽州县17个乡镇的耕地整理潜力进行评价。结果表明:1该指标体系是实用且有效的,可以用来评价一个区域的耕地整理潜力水平。2改进的层次分析法引入了模糊数集,能有效处理专家评分过程中的模糊性,评分结果也符合实际。32010年到2014年,耕地整理潜力均有增长,南岭乡增长最大,山河镇增长最小,两者增长率分别为14.13%和1.94%。最后,分析了评估结果的合理性并提出了一些改善耕地整理潜力水平的可行途径。研究结果为耕地整理潜力分区和耕地整理政策安排提供参考,为科学编制县级土地整治规划、安排土地项目规划提供重要依据。     

中国耕地非农化压力时空格局的演变分析

社会经济和资源禀赋的区域差异导致耕地非农化压力表现出明显的空间异质性。开展耕地非农化压力测算并揭示其时空格局演变,是实现土地资源优化配置的基础。从经济因素、社会因素、产业结构和资源禀赋4个方面构建耕地非农化压力指数评价指标体系,采用熵值法计算各指标权重,继而计算1990~2014年中国31省的耕地非农化压力指数,并在此基础上开展了耕地非农化压力的时空格局分析。结果表明:(1)从空间格局分布来看,中国耕地非农化压力空间分布呈现明显的地理梯度,总体上呈现从东到西依次递减的态势。(2)从时间变化趋势来看,不同地区各省份之间的耕地非农化压力指数变化呈现多元化趋势。东部沿海地区,山东、浙江、江苏的耕地非农化压力指数处于上升阶段,上海、福建的压力指数变化趋势逐渐趋稳,广东的压力指数呈现下降趋势。中部地区,河南、河北、山西、江西的耕地非农化压力指数趋稳,陕西、湖北以及四川、重庆等西南地区省份的压力指数呈上升趋势。西部沿边3省(云南、西藏、新疆)的耕地非农化压力呈现了一致的下降趋势。(3)从时空格局结合来看,耕地非农化压力不同的省份其变化趋势呈现出截然不同的走向。在耕地非农化压力较大的地区,耕地非农化经历了从制度驱动向发展推动的阶段,经济增长的倒"U"型轨迹明显,经济增长与耕地非农化之间的关系逐渐脱钩。在耕地非农化压力居中或较小的地区,产业发展滞后,土地比较收益较低,耕地的社会保障作用、生态作用对耕地非农化的影响较大,从而增加了部分省份的耕地非农化压力。     

四川省耕地等别空间分布特征

本文采用统计分析与景观生态学相结合的方式,分析了四川省耕地自然等、利用等和经济等的空间分布特征,结果表明:(1)四川省耕地以7-12等为主,耕地质量处于中等偏下水平;各二级指标区耕地等别分布差异大,成都平原区耕地质量最优,川西北高山高原区耕地质量最差,川西南山地区等别分布范围最广,是优等地集中区域;(2)耕地等别空间异质性表现为,等别多样性呈现平原向丘陵低山、山区向高原递减的规律,而等别集中程度规律则相反;(3)耕地等别与区域资源本底和农业投入要素总体一致,但各要素对区域影响程度不同,其中日照时数对自然等的影响作用大,化肥施用量对等别提升作用大。     

基于敏感度分析的江苏省粮食生产与耕地数量变化动态响应研究

江苏省作为我国重要的粮食生产基地,其耕地资源变化不仅影响区域的可持续发展,更关系国家的粮食安全。以江苏省55个县域为研究单元,结合数理统计和GIS空间分析,研究2000～2015年江苏省耕地与粮食生产的时空演变及粮食生产对耕地资源变化的敏感程度。结果表明:(1)江苏省耕地总体呈减少趋势,其中耕地相对稀疏区主要分布在苏锡常地区,而集聚区主要分布在苏北;粮食生产的空间格局与耕地分布基本一致,但总量呈增加趋势,2015年江苏省粮食产量达到3561×10~4 t,为2000年的1.15倍。(2)耕地重心与粮食产量重心的移动方位大致相同,均表现为向北偏西方向移动。(3)对比2000～2009年和2009～2015年两个时期,江苏省粮食产量对耕地资源变化的敏感性逐渐减弱。随着农业技术的发展,区域粮食生产对耕地面积的依赖程度逐渐降低,保护耕地与保障粮食安全亟需因地制宜,针对不同敏感性地区合理布局粮食生产。     

湖南省耕地动态变化及驱动力研究

利用湖南省各地、市近50年长序列耕地统计数据,近10多年土地利用调查数据及相关社会经济资料,从湖南省土地利用结构变化、耕地的数量变化和空间变化等方面,宏观分析了湖南省耕地时空动态变化趋势和规律。应用相关分析和主成分分析相结合,定量地诊断出耕地变化的驱动因子,揭示耕地变化的驱动机制。结果表明：人口系统压力、经济发展动态和农业科技进步是影响湖南省耕地动态变化的三类主要动因。在此基础上,运用多元回归分析构建耕地变化回归模型,预测出2010年和2025年的耕地数量,并探讨未来耕地变化趋势及达到预测指标和实施区域耕地总量动态平衡的可行性,研究结果应用GIS进行了空间表达。研究内容和分析结论对湖南省农业可持续发展具有重要意义。