陕北红碱淖流域土地利用动态变化研究

本文以红碱淖流域为研究区,选取1989、2000、2007年3期遥感影像,利用ERDAS软件对3期影像进行解译,利用GIS空间分析功能叠加三个时期的土地利用图,采用动态度、开发度、耗减度和综合土地利用动态度等指数模型,研究红碱淖流域1989~2007年土地利用的时空变化特征和转移趋势以及土地利用动态变化。结果表明,1989-2007年间红碱淖流域土地利用变化总体特征为湖泊、其它水域和沙地面积减少,耕地、林地、草地面积增加。湖泊、其它水域和沙地面积减少了9.85km2、5.34km2和65.42km2,分别减少了19.65%、26.93%和18.67%;耕地、林地和草地面积增加了10.12km2、37.66km2和32.82km2,分别增加了10.78%、24.77%和4.99%。减少的沙地主要转化为草地,增加的林地主要来源为草地,增加的耕地主要来源为林地;各土地利用类型相互转化的综合年变化率有增大的趋势。     

基于山江海视角与SRP模型的桂西南-北部湾生态环境脆弱性评价

为揭示桂西南喀斯特-北部湾海岸带生态环境脆弱性,本研究基于山江海视角,采用生态敏感度-生态恢复力-生态压力度(SRP)模型、无纲量化模型、层次分析法,结合生态环境脆弱性指数,对该区域进行了生态环境脆弱性的评价,为该区域的生态环境治理和恢复提供科学的理论基础和技术指导。结果表明:(1) 2000～2018年三期生态环境脆弱性指数在0.14～0.96之间,平均值在0.52,整体属于中度脆弱。2000年轻度脆弱区面积比重最大为44.96%,中度脆弱区面积其次,重度脆弱区面积最小; 2010年轻度脆弱区和中度脆弱区的面积比重相似,潜在脆弱区面积和重度脆弱区面积减少; 2018年仍然是轻度脆弱区比重最大,重度脆弱区面积增加1 736 km2。(2)随着高程的增加,生态环境脆弱性程度整体有减轻的趋势,重度脆弱比重越来越小。(3)林地主要分布于微度脆弱区和轻度脆弱区,耕地、水域、建设用地和未利用地主要分布在轻度脆弱区,草地主要在微度脆弱区和轻度脆弱区。     

近30年青海三江源西部干旱区草地退化特征的遥感分析

使用自20世纪70年代末~2004年的3期遥感图像(70sMSS、90sTM和2004年TM/ETM),研究了近30年青海三江源西部干旱区草地退化的格局与过程,结果表明:整个研究时段内,草地退化发生面积占总草地面积的10%左右,且以草地覆盖度轻度下降为主,其退化面积占总草地退化面积的80%以上,其次是轻度沙化/盐化,相应比重占10%以上。草地退化面积呈东南向西北减少趋势,退化程度呈东南向西北降低格局,而退化类型也由复合型向单一型过渡。整个时段内,草地退化面积呈增加趋势,尤其是沙化面积增加较快。不同海拔、坡度和坡向间草地退化面积差异显著。海拔4 800~5 100m范围内为草地退化发生的主要分布区,4 500~4 800m和5 100m以上草地退化基本相当。退化率较高的坡度级别介于2~8°之间,类似于草地面积随坡度变化的基本趋势。不同坡向呈阴坡、半阴半阳坡高于阳坡的态势。脆弱的基底、极端气候年际间周期波动等限制性因子控制着草地退化的基本格局,人为扰动则决定草地退化的强度和速度。总体看来,研究区地带性自然条件决定的荒漠化草地已占据主导地位,人类活动相对较弱,草地退化程度增加趋势不明显,新的草地退化现象不十分突出。     

退耕还林还草工程区域生态环境质量评价初探——以太仆寺旗为例

以太仆寺旗为退耕还林还草工程的典型区域,通过2000年和2008年TM遥感影像,提取了研究区两年度的土地利用现状数据,并对研究区生态环境质量作出评价。评价结果为,1）2008年较2000年,林地、草地、水域湿地、建设用地面积有增加,耕地、未利用土地面积减少了;2）高功能组分指数增加了,草地生态系统生产力、耕地面积比指数、未利用地面积比指数均下降;3）土地利用格局和生态环境质量指数的变化均反映了退耕还林还草工程的实施对改善研究区生态环境质量的生态效益。     

粮食主产区土地利用生态安全格局空间分布研究

土地生态安全是促进区域土地可持续发展、保障粮食安全的重要因素。以我国粮食主产区黑龙江省明水县为研究区,以研究区各乡镇为评价单元,采用P-S-R模型从压力、状态、响应3个方面建立土地生态安全评价指标体系,运用生态安全指数测算方法,计算研究区各评价单元的土地生态安全指数,并将评价结果表达在空间上。研究结果表明:在研究区12个乡镇中,I级生态安全单元2个,II级生态安全单元6个,III级生态安全单元4个。导致安全评价等级差异的影响因子各乡镇不一,其中经济密度、单位面积化肥施用量、单位面积农药施用量等因子的影响作用相对较大。该研究成果可为保护区域土地生态环境、保障国家粮食安全提供参考。     

辽河干流河岸带土壤中多环芳烃的污染特征与生态风险评价研究

土地生态安全是促进区域土地可持续发展、保障粮食安全的重要因素。以我国粮食主产区黑龙江省明水县为研究区,以研究区各乡镇为评价单元,采用P-S-R模型从压力、状态、响应3个方面建立土地生态安全评价指标体系,运用生态安全指数测算方法,计算研究区各评价单元的土地生态安全指数,并将评价结果表达在空间上。研究结果表明:在研究区12个乡镇中,I级生态安全单元2个,II级生态安全单元6个,III级生态安全单元4个。导致安全评价等级差异的影响因子各乡镇不一,其中经济密度、单位面积化肥施用量、单位面积农药施用量等因子的影响作用相对较大。该研究成果可为保护区域土地生态环境、保障国家粮食安全提供参考。     

中国草地主要生态环境问题分析与防治对策

采用20世纪80-90年代的文献资料及调研数据,分析了我国草地主要生态环境问题.结果表明:我国退化草地、鼠害草地面积呈不断扩大趋势,10年间我国西部主要牧区退化草地面积与鼠害草地面积分别增加了529.1×104和1 437.5×104 hm2;草地质量持续下降,生态承载力降低,超载现象越来越严重;草地生态功能下降,沙化草地已成为重要的沙尘源区.在此基础上,提出了从全流域(区域)的角度进行草地退化治理、紧急启动区域性的草地生态环境保护规划、改变草地生态保护资金投入机制、改善人与自然的关系等我国草地生态环境退化的根本性防治措施.      

青藏高原粮食生产、消费及安全风险格局变化

青藏高原是中国粮食短缺地区之一,提高其粮食自给能力和确保粮食安全一直受到中央和地方政府的高度重视。在修订牧业区和半农半牧地区人均粮食消费需求量标准的基础上,利用1985-2015年青藏高原县级行政单元粮食产量和消费数据,采用波动系数法、分级法、重心模型以及粮食短缺指数模型,分析青藏高原粮食生产和消费的时空变化特征,并评估114个县市的粮食安全风险状况。结果表明：青藏高原粮食生产与消费空间分布不均衡,粮食生产呈环形分布在青藏高原东部湟黄谷地、藏东和藏南沿江河谷地带,中部和西部粮食产量较低,粮食消费呈东高西低格局;本地粮食生产不能满足居民消费需求,区域粮食缺口量达21.04万~121.69万t,相当于粮食消费需求的8.22%~40.11%,考虑旅游人口的影响,2015年区域粮食缺口达132.92万t;青藏高原粮食安全风险较高的地区广泛分布在藏北高原、青南高原、祁连山地以及城市化水平较高的拉萨市辖区和西宁市辖区,旅游业发展对林芝市的粮食安全风险影响显著;单纯依靠粮食增产不能解决区域粮食问题,建立完善的粮食储备和交通物流体系、加强与内地及周边国家的粮食贸易合作,是保障青藏高原粮食安全的关键。     

三江源区退化天然草地和人工草地生物量碳密度特征

生物量碳密度是生态系统表征碳截存能力的重要功能特征之一。为明晰三江源区高寒草地生物量碳密度特征,选取源区内3个县（玛沁县、甘德县、达日县）的退化天然草地（黑土滩）、退化人工草地、未退化天然草地为研究对象,通过野外调查取样和室内分析相结合的方法,对样区地上生物量、根系生物量及其碳密度进行测定与分析。结果表明：“黑土滩”地上生物量高于退化人工草地和天然草地;“黑土滩”活根和死根生物量都低于天然草地和退化人工草地。退化人工草地、“黑土滩”和天然草地的总生物量碳密度分别为719.47、706.57和2 233.09 g/m²。草地退化不仅改变了生态系统的生物量分配,而且改变了地上部分、活根和死根中的碳密度分配比例。退化人工草地和天然草地的活根和死根碳密度占总生物量碳密度的90%以上,“黑土滩”活根和死根碳密度占79.41%。活根碳密度与总生物量碳密度的比值在3种不同草地群落间的变化较地上植被和死根的大,因此,活根碳密度比例可以作为草地退化的敏感指标。     

GIS支持下我国干旱区草地资源动态分析

以遥感与GIS为支撑技术,以干燥度为干旱指标,并以此提取草地的动态变化,分析1995-2000年的中国干旱区草地动态变化状况.研究表明:草地面积减少5 49×104 km2,主要表现在低覆盖度草地面积的大量减少,草地资源的变化主要是转变成耕地,城镇占用,及草地类型间的转换,并且有不同程度的退化.草地的变化以变耕地为主,主要是受人口的压力;草地的退化在很大程度上是过度放牧、盲目开垦耕地所致,而草地资源为我国西部、北部主要资源,这种草地的退化将造成我国北方环境的恶化及资源的退化.草地的动态变化以自然与人为动力为主.草地面积的减少及覆盖度的降低对中国干旱区的生态环境质量及区域经济发展有一定的影响.      

Food security and global environmental change: emerging challenges

Most research linking global environmental change and food security focuses solely on agriculture: either the impact of climate change on agricultural production, or the impact of agriculture on the environment, e.g. on land use, greenhouse gas emissions, pollution and/or biodiversity. Important though food production is, many other factors also need to be considered to understand food security. A recent international conference on “Environmental Change and Food Security: Bridging Science, Policy and Development for Adaptation” included a range of papers that embraced the multiple dimensions of the food systems that underpin food security. The major conclusion from the conference was that technical fixes alone will not solve the food security challenge. Adapting to the additional threats to food security arising from major environmental changes requires an integrated food system approach, not just a focus on agricultural practices. Six key issues emerged for future research: (i) adapting food systems to global environmental change requires more than just technological solutions to increase agricultural yields; (ii) tradeoffs across multiple scales among food system outcomes are a pervasive feature of globalized food systems; (iii) within food systems, there are some key underexplored areas that are both sensitive to environmental change but also crucial to understanding its implications for food security and adaptation strategies; (iv) scenarios specifically designed to investigate the wider issues that underpin food security and the environmental consequences of different adaptation options are lacking; (v) price variability and volatility often threaten food security; and (vi) more attention needs to be paid to the governance of food systems.     

石漠化治理区土地利用变化安全性评价——以花江、红枫湖、鸭池石漠化治理区为例

土地利用变化的安全性是可持续土地利用的重要评价标准之一。以花江、红枫湖、鸭池三个石漠化治理区为例,运用“纵横向”拉开档次法,对石漠化治理区土地利用变化的安全性开展评价,为评估石漠化治理区土地利用变化效应和改进石漠化治理区的土地利用方式提供借鉴。结果表明：（1）石漠化治理区的土地利用变化明显。花江、红枫湖、鸭池三个石漠化治理区的土地利用变化面积比例分别为2.85%、3.34%和37.88%,表现为林地和建设用地增加,耕地和未利用地减少。（2）土地利用变化对不同治理区的综合安全性和生态、经济、社会安全性的影响不同。花江治理区和红枫湖治理区的综合安全性分别提高1.44%和0.46%;鸭池治理区的综合安全性下降了1.9%。花江治理区的生态、社会安全性有所提升,经济安全性有所下降;红枫湖治理区的生态安全性有所提升,经济安全性变化不明显,社会安全性有小幅下降;鸭池治理区的生态安全性有明显下降,经济安全性有小幅提升,社会安全性有小幅下降。（3）各治理区的生态、经济、社会安全性对土地利用变化的敏感性存在差异,其中生态安全性对土地利用变化最敏感。揭示石漠化治理区土地利用变化对生态安全性的影响最明显。在后续石漠化治理和土地利用规划中,应重点关注土地利用变化对区域生态安全的影响。     

中国粮食安全与耕地资源变化的相关分析

实现国家粮食安全的最基本条件是保证粮食基本自给,而耕地资源是粮食自给能力的基础。21世纪中国人口将继续增长,人均粮食消费水平将有所提高,粮食需求压力日益增大;工业化、城市化进程加快和经济高速发展将使原本稀缺的耕地资源不可逆转地部分流向非农化利用,人地矛盾将更趋尖锐。论文分析了耕地数量变化及质量状况与粮食生产的相关关系,结论表明,中国21世纪粮食安全战略中必须高度重视耕地的数量保持和质量改善。     

农户家庭耕地利用的功能异质性及个体差异评价——以湖北省典型地区为实例

以湖北省重点开发区、农产品主产区及生态功能区等典型地区为实证,利用基于熵权的TOPSIS模型对农户家庭耕地利用功能及贡献度进行评价,结合农户兼业类型与耕地资源禀赋状况分析农户耕地利用功能指标强弱及个体差异。研究表明：1）农户家庭耕地利用功能的强弱依次为：经济贡献功能>养老就业功能>选择馈赠功能>食物生产功能>生态保障功能。其中,重点开发区和生态功能区的农户尤其注重经济贡献功能,农产品主产区农户偏重养老就业功能。2）从农户兼业情况来看,纯农户和非农户重视养老就业功能,兼业农户强化经济贡献功能。建议建立耕地多功能管理体系,深化以主体功能区为导向的管理机制,转变传统单一的耕地保护模式,根据农户家庭耕地利用特征协调主体功能区经济发展目标与耕地保护管理决策的关系。     

粮食安全视角下的土地资源优化配置及其关键问题

土地资源优化配置是提高土地资源利用效率、缓解土地用途冲突、促进人地和谐发展的重要手段。当前中国土地资源优化配置研究在理论探索与实践应用方面均取得积极进展,但面对土地利用急剧变化、土地管理效率低下及生态系统退化等现实问题,传统的以“数量—空间耦合”为核心的优化配置方式已难以满足当前人类追求美好生活的需求和国土空间可持续发展的目标要求。与此同时,全球粮食安全正面临一系列严峻挑战,土地资源优化配置将直接影响并作用于粮食生产与经济发展之间的冲突协调过程。改革开放以来,南京大学立足和服务于国家战略需求与重点区域发展（长三角及沿海地区）,以保障资源安全与粮食安全目标为导向,围绕土地资源优化配置开展了大量研究和实践,主要集中在耕地利用格局优化、耕地集约利用转型、耕地保护与利用规划、土地利用与城乡规划、国土整治与农用地管理、土地利用制度创新、土地经济政策优化等特色研究领域,充分发挥地理学与管理学交叉学科优势,为国家土地资源优化与可持续利用的学科发展和制度创新做出了积极贡献。综上,通过系统梳理土地资源优化配置相关研究进展,总结归纳中国土地资源配置的关键问题,进一步在回顾南京大学学术贡献的基础上提出粮食安全视角下的中国土地资源优化配置面临的机遇与挑战,试图为可持续土地利用优化提供借鉴和参考。     

半干旱区农业开发土地资源生态安全评价——以宁夏孙家滩国家农业科技园区为例

在生态环境脆弱的半干旱区,实施农业开发的核心目的是发展区域经济并维持生态安全,而土地资源生态安全是实现半干旱区可持续发展的重要前提.针对综合指数法、模糊综合法无法同时兼顾生态安全评价指标的模糊性与随机性,以及特尔菲法、层次分析法确定指标权重时主观性过强的问题,本研究将正态云模型与熵权法引入半干旱区农业开发土地资源生态安全评价,并以位于半干旱区的孙家滩国家农业科技园为例,对农业开发前后的土地资源生态安全做定性测度.结果表明:从规划基期年2013年至规划目标年2020年,孙家滩土地资源生态安全综合指数将从1.9762上升至2.1376,生态安全等级将维持在中等.研究表明,正态云模型与熵权法有效地降低了偶然误差,提高了土地资源生态安全评价的准确性.该研究可为半干旱区农业开发土地资源生态安全评价及农业开发规划的编制修改提供一定的借鉴与参考.     

城市边缘区农户耕地利用功能对土地转出的影响——武汉、成都、苏州1 022户农民的典型实证

在快速城市化及城乡社会经济转型过程中,城市边缘区农户家庭的耕地利用功能较传统方式已发生根本转变,农业劳动力的农地生存依赖性弱化、生计多元促进土地转出市场活跃。论文以武汉、成都及苏州1 022户农户调查数据为实证,分析城市边缘区农户家庭耕地利用功能对土地转出决策的影响。研究表明：1）城市边缘区农户家庭的耕地利用在食物生产、经济贡献及养老就业等传统功能上明显弱化,在满足家庭成员未来选择及后代馈赠需求等功能有所增强,且存在地区差异。2）城市边缘区农户土地转出意愿强烈,转出率达59.39%,土地转出存在地区差异。苏州乡镇经济发达、农民非农收入比例高,农户土地转出意愿最强烈、转出市场也最活跃;而武汉、成都作为中西部的典型城市,城市边缘区农户的土地转出决策相对滞后。3）整体而言,农户家庭耕地利用功能对土地转出意愿及行为均具有负向影响,表明家庭耕地功能依赖性愈强、土地转出决策越弱。建议健全农村社会及养老保障体系,强化城市边缘区耕地资源产权及生态环境建设,促进耕地资源养老保障及选择馈赠功能的释放,确保农田生计依赖性弱化的农民依托市场转出土地,实现农地资源优化配置、适宜规模经营。     

Environmental, land-use and economic implications of Brazilian sugarcane expansion 1996–2006

Governments are promoting biofuels and the resulting changes in land use and crop reallocation to biofuels production have raised concerns about impacts on environment and food security. The promotion of biofuels has also been questioned based on suggested marginal contribution to greenhouse gas emissions reduction, partly due to induced land use change causing greenhouse gas emissions. This study reports how the expansion of sugarcane in Brazil during 1996–2006 affected indicators for environment, land use and economy. The results indicate that sugarcane expansion did not in general contribute to direct deforestation in the traditional agricultural region where most of the expansion took place. The amount of forests on farmland in this area is below the minimum stated in law and the situation did not change over the studied period. Sugarcane expansion resulted in a significant reduction of pastures and cattle heads and higher economic growth than in neighboring areas. It could not be established to what extent the discontinuation of cattle production induced expansion of pastures in other areas, possibly leading to indirect deforestation. However, the results indicate that a possible migration of the cattle production reached further than the neighboring of expansion regions. Occurring at much smaller rates, expansion of sugarcane in regions such as the Amazon and the Northeast region was related to direct deforestation and competition with food crops, and appear not to have induced economic growth. These regions are not expected to experience substantial increases of sugarcane in the near future, but mitigating measures are warranted.     

京津冀“生态系统服务转型”及其空间格局

以1980年、2000年、2015年土地利用类型、NPP和统计数据为基础,运用GIS和生态系统服务价值测算方法,分析京津冀食物生产与固碳释氧两种服务的变化及其空间格局,揭示“生态系统服务转型”的原因。结果表明:（1）35年来,京津冀土地利用变化以建设用地扩张和耕地减少为主。1980年和2000年,NPP的高值区主要位于山区,2015年NPP的高值区主要位于平原。（2）1980-2000年京津冀生态系统服务变化以食物生产服务增加与固碳释氧服务降低为主,2000-2015年京津冀以食物生产服务与固碳释氧服务同时增加为主。“生态系统服务转型”模式为“食物生产+固碳释氧–”→“食物生产+固碳释氧+”。（3）农业生产力提升、林地面积与质量和耕地质量、草地质量提升是“生态系统服务转型”的主要原因。     

Drought responses and adaptation strategies to climate change by pastoralists in the semi-arid area,Laikipia County,Kenya

With socioeconomic development, the shift from staple food-based to diversified and nutrition-dense diet types will put pressure on land resources in Africa. In order to elaborate the impact of dietary pattern on arable land resources, we classify all African countries into five clusters according to their dietary characteristics and the change patterns of diet, and assess how much land needed for each cluster to feed its people from 1961 to 2011. We then quantify the contributions of dietary pattern, along with population growth and agricultural technology, to the land requirements for food (LRF) for each cluster. Most clusters’ dietary patterns in Africa were dominated by staple food and at low nutritional levels, lagging far behind those of developed regions, with great potential for change. Throughout the whole time period, population growth, rather than diet, was the major driver of the LRF. But after 1991, the contribution of dietary pattern gradually increased and exceeded the contribution of agricultural productivity for all five dietary clusters. Our results show that more research should focus on how to sustainably increase animal-derived food productivity. Meanwhile, a call for more researches needs to focus on the diet and its impact on food and nutrition security, especially in less-developed areas. As the African cities have been rapidly sprawling, it is important to focus on the interaction between food security and urbanization in Africa.