全国第二次土地调查前后中国耕地面积变化的空间格局

长期以来中国耕地数量受到国内外的高度关注,但是中国的耕地面积到底是多少,一直是个谜,特别是在耕地面积出现几十年持续下降的背景下,全国第二次土地调查结果居然比调查前多出了2亿多亩。论文利用全国第二次土地调查前后的耕地面积数据,从耕地总面积和不同类型的耕地面积两个维度,在不同空间尺度上,对耕地面积数据进行对比分析。研究表明：1）从区域尺度来看,“二调”多出的2亿多亩耕地主要分布在东北、华北与西北地区,其中东北地区几近一半,华南是唯一减少的区域;从省级尺度来看,26个省份耕地面积增加,以东北三省和新疆、内蒙古居多,京沪苏粤陕出现减少,尤以苏粤为甚;从市级和县级尺度来看,耕地增减空间集聚明显,耕地增加的地市和县市均以东北最为集中,耕地减少的地市以珠三角和长三角最为集中,耕地减少的县级单元以粤苏云三省最为集中。2）耕地的三种类型都出现增加,但旱地最多（53%）、水田最少（10%）;水田和水浇地均“北增南减”;旱地的增减主要分布在北方,且增减的空间分布都非常集中,东北增加较多,黄淮海平原减少较多。耕地分布重心的持续北移,加剧了水土资源的不协调性,从而影响耕地的质量,未来中国政府在高度关注耕地数量变化的同时,更应强化耕地质量的提高与保护。     

中国农用地整理项目安排与耕地资源分布的协调性研究

农用地整理是当前中国土地整治的重点,增加有效耕地面积、提高耕地质量和规模化程度是农用地整理的主导方向与建设目标,相应要求农用地整理项目安排应与现状耕地的数量与质量之间存在协调关系。为了从空间和时间上分析这一协调性,根据2006-2012 年农用地整理项目数据,结合全国土地利用现状和农用地分等定级成果,通过建立县域尺度下一致性模型和重心模型,从全国和省级二个空间尺度,分析了农用地整理项目安排与耕地资源在时空分布上的协调性,得到以下结论:① 全国层面上,14.4%的耕地区域安排了52.2%的整理项目,项目安排与耕地资源分布的均衡性较差;② 省域层面上,多数省份整理项目安排与耕地资源的分布较为一致;③ 各等别耕地整理比例与其耕地面积比例较为一致,优等地和低等地的整理比例逐渐上升,高等地整理比例趋于下降,中等地整理比例基本稳定;④ 各等别耕地重心及整理重心按优等地、高等地、中等地、低等地由南向北分布,优等地和中等地的整理项目安排逐渐趋于均衡化,高等地整理开展偏于其耕地重心北侧,低等地整理分布较为不均。     

如何保护18亿亩耕地红线不被突破

2009年2月26日新一轮全国土地利用变更调查显示，目前中国耕地总面积为18．2574亿亩，与1996年19．5亿亩相比，12年间中国耕地面积减少了1．2526亿亩，平均每年减少0．1043亿亩。这约18亿亩耕地是一条不可逾越的红线，这是2007年温家宝总理在全国人大的政府工作报告中提出的。     

贵州省生态环境质量评价及分析

对贵州省各县(市)生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地退化指数、污染负荷指数及生态环境质量指数等一系列评价指标进行了计算，对贵州省的生态环境质量进行了初步的评价，全省平均生态环境质量处在良类，优类占5．39％，良类占70．03％，一般类占24．58％。并且通过2000年、2003年各类评价指标的对比，对生态环境的变化趋势进行了分析，贵州省生态环境质量2003年较2000年趋于好转。     

中国耕地变化的空间格局与重心曲线动态分析

采用罗伦兹曲线、重心模型等G IS技术,利用1980 s和2000年两期覆盖全国跨度10多年的土地利用数据,构造耕地指数、耕地变化指数对中国耕地空间分布及其空间变化格局进行分析。主要结论:①中国耕地主要分布在黑、川、蒙、豫、鲁等北部和中部省份,其中苏、粤、冀、鲁、浙等19个省份的耕地有所减少,黑、蒙、吉、新等13个省份的耕地有所增加;②胡焕庸线之东南40%的国土面积分布着全国88%的耕地;西北60%的国土面积分布着全国12%的耕地,中国耕地空间分布可划分为高度稀疏区、低度稀疏区、一般过渡区、低度集聚、高度集聚区等5种类型;③中国耕地变化区域类型可适度划分为高度增长区、中度增长区、低度增长区、基本不变区、低度减少区、中度减少区、高度减少区等7大类型。顾及耕地质量背景下的中国耕地空间分布格局及变化特征等应进一步研究。     

基于一级水生态分区辽河流域景观格局时空动态分析

以辽河流域四个一级水生态分区为研究区,基于1990、2000、2005年TM影像,应用GIS技术,采用转移矩阵和景观指数方法,对辽河流域1990～2000年和2000～2005年期间土地利用和景观格局的变化进行了综合分析。结果表明:1990～2000年间水生态Ⅰ区耕地减少显著,减少的耕地主要转变为林地,而2000～2005年间草地面积大幅度减少,减少的草地主要转变为耕地;1990～2000年间水生态Ⅱ区耕地面积大幅度减少,耕地主要转变为草地和林地,2000～2005期间耕地大幅度增加,主要来源于草地;1990到2000年间水生态Ⅲ区耕地面积大幅减少,耕地主要转变为林地,2000～2005年大量林地转变为耕地和建设用地;水生态Ⅳ区包括浑河和太子河流域,其中浑河流域在1990～2000年时期景观格局的变化类型主要是由耕地转变为林地和建设用地,太子河流域耕地主要转变为林地。2000～2005年时期浑太河流域景观格局变化类型主要由减少的林地流向耕地。景观指数分析得到辽河流域景观变化的总体趋势是:形状更加复杂,异质性增加,破碎化程度加剧,尤其以建设用地的破碎度最高,并且有逐年增加的趋势。Ⅰ区和Ⅱ区景观连通性和聚合度在1990～2005年时期呈上升趋势,而在Ⅲ区和Ⅳ区在2000年景观结合度和连通度最低。研究时间内Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ区景观多样性和均匀性指数在前期变化不显著,后期显著上升,Ⅲ区多样性和均匀度最高时期是2000年,1990年和2005年差别不显著。     

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。     

基于闽台对比的福建耕地变化趋势演绎

闽台因其区域自然背景及历史文化的相似性和经济发展时序递差性成为区域对比研究的理想对象之一。利用闽台相关统计资料对比显示,闽台耕地变化共同呈现出先增后减、时有波动、总体减少的特点,但台湾耕地的先增后减时序后移,并且减少的总趋势较缓。以各市县平均耕地产出计算,福建新增耕地质量低于被占耕地质量,而台湾正好相反。文章最后通过对福建2010年耕地面积的多元回归预测以及闽台耕地对比演绎,说明福建要实现耕地保护目标,除了依靠严格的耕地保护政策外,依靠农业以及非农业的发展,提高现有耕地综合生产力更为重要。     

中国耕地资源数量变化的趋势分析与数据重建:1949～2003

由于统计方面的原因,1949年以来中国耕地资源数量变化至今尚没有一个客观的描述。针对该问题,论文对1949～2003年不同时期不同来源的耕地数据系列进行分析,认为统计数据存在问题较多的时期为1960～1985年,并采用粮食产量对耕地面积进行了分时期的反演,对于1986～1996年间的耕地数量则按照全国土地利用详查统一到1996年的结果再进行反推,由此重新刻画建国以来中国耕地资源数量变化的趋势和特征,并结合不同时段耕地相关政策对耕地数量变化的驱动作用进行分析。结果表明,1949年以来中国耕地资源数量呈现波动性变化,但在1979年之前总体上是增加的,自20世纪80年代起呈现缓慢下滑,1999年后由于生态退耕等原因引起耕地数量迅速减少,由此导致的中国粮食安全问题与耕地安全问题值得关注。在经过一段快速的大规模生态退耕时期后,中国生态退耕速度将逐步趋缓,耕地安全与粮食安全将会成为影响中国耕地数量变化的主要问题,严格的耕地保护政策势必将贯彻下去,预计2010年后中国的耕地资源数量将趋于稳定。     

中国水土资源本底匹配状况研究

论文以中国水资源二级区为基本单元,利用单位面积水资源量法和基尼系数法,以二级区水资源总量和潜在可开垦耕地面积为数据基础,评价中国水土资源本底匹配状况,为中国水土资源优化配置提供科学依据。首先根据适宜农作物耕种的高程、坡度和土壤类型条件,得到中国潜在可开垦耕地分布;然后,计算单位潜在可开垦耕地面积水资源量,评价中国水土资源本底匹配分布状况;最后,绘制水土资源洛伦兹曲线,计算基尼系数,对中国水土资源本底匹配总体状况进行评价。研究结果表明： 1）中国北部区域潜在可开垦耕地较多,西南部和南部沿海区域分布较少,未来具有较大耕地开发潜力的区域主要分布在北方; 2）中国本底水资源和潜在可开垦耕地资源空间分布存在严重错位; 3）较之已有研究成果中依据水资源量和耕地面积计算的基尼系数0.566,论文以本底水资源和潜在耕地为基础数据计算的基尼系数0.712要大很多,表征中国本底水土资源不匹配程度要严重得多,中国80%的水资源服务不到23%的潜在可开垦耕地。     

我国耕地保护的经济分析及对策研究

本文以我国耕地紧缺的实际为背景,运用经济学原理,分析了耕地保护对提高农业投资效率和保障国民经济快速增长的重要性,并构建了与耕地紧缺相适应的耕地保护国民经济评价方法。提出了我国耕地保护的对策体系。     

耕地总量动态平衡的监测和预警研究

耕地总量动态平衡战略的终极目的是保障粮食安全,使得存量耕地的产出能力总量及其人均水平只能增加不能下降。由于耕地占补质量差异的存在,在监测耕地系统数量增减的同时,应警戒其质量升降超过临界值的时空范围和危险程度,才能全面反映耕地系统的状态。耕地质量的监测必须与各等级耕地面积的动态变化监测结合起来。耕地分等定级、耕地质量动态变化和耕地总量动态平衡监测体系的研究应有统一的指标体系和技术方案,才能解决耕地占补质量平衡中“占一补几”的操作难题。论文在耕地占补的定位监测和基于耕地基础地力指数的耕地地力等级划分基础上,对耕地总量动态平衡进行了预警分析。     

基于综合指数的湖北省耕地质量变化分析

在综合界定耕地质量内涵的基础上,构建了耕地质量变化的评价指标体系和评估模型,以此为基础,对1995—2005年湖北省耕地质量的动态变化进行了分析。研究表明:湖北省耕地综合质量变化总体呈现波动上升趋势,但体现耕地综合质量的耕地本底质量、经济质量与生态质量变化差异显著。耕地本底质量自20世纪90年代中期到本世纪初变化平缓,整体波动较小;耕地经济质量在1995—1999年间提升迅速,2000年后基本保持平稳,但最近几年有波动下降的趋势;耕地生态质量自20世纪90年代中期以来呈缓慢下降趋势,近几年下降趋势有所缓和;耕地综合质量在1999年之前平稳上升,之后又呈现缓慢下降趋势。影响湖北省耕地综合质量变化的主导因子是耕地的经济质量与生态质量的波动,这与不同时期湖北省社会经济与资源环境发展的侧重有关,而耕地的本底质量变化对耕地综合质量变化的影响较小。研究采用的综合指数法能较全面地体现区域耕地质量变化的综合特点,且能反映区域耕地质量变化的一般过程。     

武汉市耕地非农化的空间非均衡发展与空间扩散路径分析

在5 期时间跨度20 多年的武汉市土地利用数据基础上,利用ArcGIS 的空间统计和空间分析功能,拟合出武汉市耕地非农化的空间洛仑兹曲线并制作了基于耕地非农化速度分级的重心曲线,结合统计数据分析耕地非农化扩散路径及其与经济、人口重心曲线变化的相关关系。研究结果表明:①武汉市是个典型的单中心城市,其耕地分布不均衡,耕地非农化仍是在围绕城市中心进行,耕地非农化在乡镇级别上是非均衡发展的,但非均衡程度在逐年减缓;②基于耕地非农化速度分级的耕地非农化重心曲线表明,耕地非农化速度快的点到速度慢的点的密度有逐步降低的趋势,并且速度快的点到速度慢的点还有向外围扩散的趋势;③武汉市耕地非农化扩散路径、GDP重心变化路径和人口重心变化路径在移动方向上大体上都符合在南北向是向北,转而向南又复向北;而在东西向是先向西然后向东,武汉市的耕地非农化与经济和人口的相关性表明武汉市的耕地非农化在空间上是有序发展的。研究结果能较好地揭示武汉市耕地非农化的空间非均衡发展状况,实现了武汉市耕地非农化空间非均衡发展的可视化,反映了武汉市耕地非农化、经济和人口之间的关系。     

近30 a贵州遵义县农田土壤有机碳动态及影响因素分析

论文选择贵州省遵义县为典型样区,使用1980 年代第二次土壤普查数据和2011 年实测数据,以耕地土壤图为基础,运用土壤类型法和通用有机碳密度度量法,测算样区近30 a农田土壤有机碳（SOC）储量和密度变化特征,借助逐步回归分析法,识别影响这一变化的潜在驱动因素,结果表明：①样区近30 a 农田总丢碳量2.94×10⁴ t,整体呈基本持平略带下降趋势;②样区近30 a农田单位面积碳变化量为-132.03 kg C·hm^-2,年均变化速率-4.40 kg C·hm^-2·a^-1,固碳、丢碳和相对平衡面积比为49.45: 32.96: 17.59;③不同土壤类型间不管是SOC储量还是土壤有机碳密度（SOCD）均差异显著,丢碳幅度最大的是山地黄棕壤,达77.34%,固碳幅度最大的是紫色土,是1980 年代的1.1 倍;④空间分布上,总体展现为以娄山山脉为界的西北丢碳东南固碳态势;⑤SOCD_1980s、机械组成（砂粒比、粘粒比、粉粒比）、全N密度、C/N 等指标是影响样区近30 a 间农田SOC变化的主要因素,且除SOCD_1980s外,剩余5 因素与SOCD年均变化速率间拥有正相关关系。研究有助于查明样区近30 a 农田SOC变化的本底和潜在影响因素,为未来农田SOC的管理提供数据基础。     

区域农地整理质量评价及其时空配置研究——以山东省青州市为例

根据土地整理措施对农地质量的影响,评定土地质量整理等级,确定区域农地整理时空配置,可以为科学的区域农地整理规划提供依据。文章以山东省青州市为例,在深入分析农地整理特点和青州市自然、社会条件的基础上,构建了农地整理质量评价指标体系和评价模型;运用综合指数法和GIS技术取得各评价单元综合得分,在此基础上进行了区域农地整理时空配置。研究结果表明,青州市一级(近期)土地质量整理区分布于东部平原,整理面积106.21km₂,占整理总面积的8.85%,二级(中期)整理区分布于中部平原和西部丘陵区,整理面积234.04km₂,占19.51%,三级(远期)整理区分布在西部平原和中部丘陵,整理面积559.36km₂,占46.63%,四级(暂不整理)区分布在北部平原和南部丘陵,占25.01%。研究结果为青州土地整理规划和实施提供了科学依据。     

开都河下游绿洲耕地土壤重金属污染及潜在生态风险

开都河下游绿洲采集98个耕地土壤样品,测定其中As、Cd、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb和Zn等8种重金属元素的含量.基于地统计法,污染负荷指数法和潜在生态风险指数法研究耕地土壤重金属污染和潜在生态风险,并对重金属的来源进行讨论.结果表明:(1)研究区Cd含量平均值超出《国家土壤环境质量标准》中Ⅱ级标准的11.08倍.Cd、Cr、Ni、Pb和Zn含量的平均值分别超出新疆灌耕土背景值的55.42、1.32、1.36、3.40和5.14倍.重金属元素空间分布各不相同,部分区域出现高值区,表明人类活动对耕地土壤环境具有负面效应.(2)研究区耕地土壤Cd呈现重度污染,Pb呈现中度污染,Cr、Cu、Ni和Zn呈现轻度污染,As和Mn呈现无污染态势.Cd是污染面积最大,污染程度最高的元素.研究区污染负荷指数PLI的平均值为1.68,呈现轻度污染.(3)各重金属元素单项生态风险指数(E)的平均值从大到小依次为:Cd、Ni、As、Cu、Pb、Cr与Zn.研究区综合生态风险指数(RI)的平均值为355.31,属于较强生态风险.(4)研究区耕地土壤As、Cd、Pb和Zn主要受到人类活动的影响,Cr、Cu、Mn和Ni主要受到土壤地球化学特征的控制.Cd是研究区耕地土壤主要的污染因子,对PLI和RI的贡献很大,耕地土壤中Cd污染必须关注.     

基于贝叶斯网络的基本农田划定方法

基本农田划定是落实耕地保护、保证粮食安全的关键问题。目前,基本农田划定的相关研究多基于对耕地适宜性条件的评价,而未涉及对耕地历史变化过程的考虑,因而不能保证划定结果适应实际区域的耕地变化趋势,导致基本农田易被占用,补划与调整频繁。论文综合考虑耕地适宜性条件与历史动态变化状况,提出了一种基于贝叶斯网络模型的基本农田划定方法。以湖北省大冶市这一典型资源型城市为实验区进行了实例研究,划定结果表明,该划定方法能在保证基本农田划定数量与质量的同时,提高其农业用途的稳定性,促进基本农田保护与经济建设、生态保护间协调发展,是一种有效的划定模型。     

新疆焉耆盆地农田土壤重金属环境容量分析

为进一步了解土壤环境容量状况,从焉耆盆地采集191个农田土壤样品,测定其中As、Ni、Cr、Cu、Pb、Cd和Zn 7种重金属元素的含量,基于GIS技术,采用综合容量指数法分析农田土壤重金属环境容量特征与空间分布规律。结果表明:1）焉耆盆地农田土壤中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb与Zn含量平均值均未超出GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）》中的土壤风险筛选值;2）农田土壤各重金属元素单项环境容量指数平均值由大到小依次为:As、Cr、Ni、Cu、Pb、Cd、Zn。As的环境容量指数处于高容量状态,Ni、Cr、Cu、Pb、Cd、Zn等元素环境容量指数均处于中容量状态;3）研究区7种重金属元素环境容量空间分布情况不同,研究区各容量区土壤面积顺序为:中容量区 > 高容量区 > 低容量区 > 超载区 > 警戒区。该结果可为研究区农田土壤环境保护和管理提供依据。