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。     

基于GIS的小尺度耕地质量综合评价研究——以山东省丁庄镇为例

小尺度耕地综合评价是小区域范围内耕地质量保护和管理的重要手段。研究对影响丁庄镇耕地质量的土壤养分状况、耕地立地条件、耕地理化性状和耕地土壤污染状况分别进行了评价。采用土壤图和土地利用现状图叠置方法划分评价单元,系统聚类和DELPHI法筛选评价因素,层次分析法确定权重,模糊评价法确定耕地质量等级。研究结果表明：①丁庄镇耕地土壤养分含量较高,一二级地占总面积的54.41%;②立地条件和理化性状较好,一二级地分别占总面积的58.26%和60.00%;③土壤污染较轻的一二级地占61.02%,主要集中在中部和北部地区;④耕地综合质量状况总体良好,其中一级地占总面积的21.17%,二级地占31.60%,三级占29.38%,四级占17.85%,耕地等级分布与当地实际产出相一致。     

湘江流域水质综合评价及其时空演变分析

选取湘江流域29个水质监测断面2008—2015年的水质监测数据,包括DO、COD_(Mn)、NH_3-N、TP、Pb、As、Cd,利用单因子评价法及季节性Mann-Kendall检验,对湘江流域的水质及其时空演化特征进行综合评价分析。结果表明:1)湘江流域水环境质量整体优良,且污染物浓度呈现持续下降趋势;部分地区受其自身条件及其发展的影响,污染类型及趋势差异明显。2)对于重金属Pb、As、Cd的整体治理效果要好于NH_3-N、TP。3)湘江流域内NH_3-N和TP的污染浓度表现为丰水期高于枯水期。而重金属污染差异明显,主要受河流流量变化以及历史排放的影响。4) 2008年以后,政府干预逐渐替代城市发展等经济因素成为影响湘江流域水环境变化的主要因素。     

滨海集约农区耕地质量演变趋势研究——以山东省广饶县为例

论文以山东省广饶县为研究对象,基于GIS技术,选取广饶县1979、 2007年两期耕地质量评价相关数据,以50 m×50 m栅格为评价单元,以综合指数法为评价方法评价了广饶县两期耕地综合质量,并分析了从1979年到2007年广饶县耕地综合质量的变化情况.研究发现:1979年耕地质量等级占主要比例的为三四等地,2007年耕地质量等级占主要比例的为一二等地;两期耕地质量等级分布规律相似,耕地质量等级都是从西南内陆到东北沿海逐步降低;从1979年到2007年,广饶县耕地基础设施逐步完善,耕地养分含量普遍提高,使得广饶县的耕地质量等级普遍提高,较大面积的三四等耕地转换为一二等耕地,特别是南部地区耕地质量等级提高程度明显.     

基于农户微观视角下的大城市郊区耕地土壤质量变化驱动机制研究

对耕地土壤质量变化驱动机制的研究是破解耕地质量变化规律及其效应的关键。利用野外采样与实验室分析相结合、统计分析和计量经济模型等分析方法,对研究区域238 个耕地地块的土壤采样数据和对应农户调查数据进行实证研究,结果表明,不同区域农户土地利用方式、程度和投入强度对耕地土壤质量的作用方向、影响程度和显著水平都不同。其中近郊区的农户“以兼业为主,以农为辅”,其行为突出表现为劳动力投入的“非农化”趋势,对耕地的粗放利用和掠夺式经营现象比较普遍,主要影响因素土地利用程度每增加一个单位,导致耕地土壤的碱解氮、速效磷和速效钾的含量平均下降11.496、44.078 和15.469 mg/kg;研究区域中部农户“以兼业为主”,突出表现为集约化程度比近郊区农户有所提高、种植结构也不断调整,对土地的投入、管理都得到很大的提高,主要影响因素土地利用方式转变会促使土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量平均提高4.799 g/kg、7.454 mg/kg、100.170 mg/kg 和61.205 mg/kg;远郊区的农户“以农为主”,突出表现为“非粮化”趋势,由于比较高的就业机会成本,种地收入超过农户预期,耕地集约化、规模化程度较高,主要影响因素土地投入强度每增加一单位,土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量平均增加0.007、0.025 和0.037 mg/kg。基于以上的研究结果,从提高农业生产比较效益、稳定农村土地承包关系和促进土地适度规模经营等方面提出规范农户土地利用行为,改善区域耕地土壤质量的政策建议。     

贵阳市乌当区耕地土壤重金属污染现状及其评价

在对乌当区10乡镇耕地土壤进行全面调查的基础上，对土壤重金属污染现状进行了监测与初步评价，结果表明：该区域10乡镇耕地土壤5种重金属元素(Cd、Pb、Cr、Hg、As)的含量变幅较大；全区耕地土壤重金属污染综合评价处于警戒水平，多因子综合污染指数为0．78．其中，金华、朱昌两镇的耕地土壤已受到了重金属轻度污染，多因子综合污染指数分别为1．13、1．22，羊昌、新堡、下坝、东风、水田等5乡镇的耕地土壤处于警戒状态，新场、百宜、偏坡等3乡镇的土壤处于安全状态；Cd、Cr是该区耕地土壤的主要污染元素。     

近年来北京市耕地多功能演变及其关联性

论文将北京市耕地作为一个整体,构建了北京市耕地多功能评价指标体系,基于2004-2011年统计数据,运用极差标准化法统一数据单位,分析了耕地多种功能的演变;运用改进的灰色T关联度分析了耕地各功能之间的关联性。结果表明：①2004-2011年北京市冬小麦、玉米和花卉生产功能显著增强,蔬菜和饲料生产功能显著减弱;生态环境功能用逆向指标表示且各指标变化不一,公路密度和农用塑料薄膜强度显著上升,农药强度波动下降,化肥强度波动上升。②耕地文化休闲功能显著增强;就业保障功能和生活保障功能显著减弱,粮食安全保障功能处于波动状态。③2004-2011年北京市耕地冬小麦生产功能和人均粮食保证率发展趋势最相近,其次为饲料生产功能与种植业从业人数比例。④农村劳动力机会成本越大,省工性作物可能具有更强的竞争力;耕地文化休闲功能和玉米生产功能越强,种植业从业人数比例越小;农民来自农业的收入比例越小,增产性投入越多。     

耕地转出对农民家庭贫困脆弱性的影响及其区域差异分析

关注耕地转出行为对农户贫困脆弱性的影响,对于农民家庭的持久脱贫及农村反贫困政策的制定意义重大。基于CFPS两期全国整合样本的面板数据,在对农户贫困脆弱性进行测算的基础上,运用倍差法、OLS模型及倾向得分匹配倍差法,实证检验耕地转出对农民家庭贫困脆弱性的影响及其区域差异。结果表明：（1）耕地转出行为的发生降低了农户的贫困脆弱性,是一种有效的扶贫手段,在帮助部分农户抵御收入风险上起到了积极作用;（2）耕地转出规模的扩大并未显著改善农户的贫困脆弱性状况;（3）控制变量也对农户贫困脆弱性产生了不同程度的影响,其中户主性别、户主年龄和家庭住房净资产显著正向影响农户的贫困脆弱性水平,而户主受教育程度、家庭劳动力数、健康状况、现金和存款数及当地经济发展水平等变量显著负向影响农户的贫困脆弱性水平;（4）耕地转出行为对农民家庭贫困脆弱性的影响呈现出一定的区域差异性,对东、中和东北地区农户贫困脆弱性的降低起到了显著促进作用,但对西部地区农户的减贫作用并不明显。     

乡镇级耕地土壤养分精确化管理分区及配方施肥研究

耕地土壤养分精确化管理分区是区域农田利用保护、实施变量施肥的重要手段。论文以山东省广饶县丁庄镇为研究区,采用叠置法划分分区单元,系统聚类分析和主成分分析综合筛选分区指标,模糊隶属度与层次分析法确定指标权重,K-均值聚类算法确定养分管理分区的数目,提出了乡镇级耕地土壤养分管理分区方法与模型。将丁庄镇耕地分为3个养分管理区,继而运用目标产量配方法确定不同分区不同季节大田作物的施肥量和肥料配方。研究发现:不同季节大田作物的养分需求量差别明显,秋粮作物比夏粮作物氮肥需求大,磷肥需求少,钾肥基本持平;同一作物不同管理区养分需求量由管理一区向管理三区依次递增;各养分管理区肥料配方主要表现为钾肥比例的差异。该研究提出了耕地分散与较粗放经营状况下的养分精确化管理与施肥技术方法,对区域土壤养分与施肥管理有积极参考价值。     

不同比例尺下耕地质量分等结果的差异及影响因素研究

近年来,耕地质量保护问题已逐渐成为我国最突出的问题之一,而耕地质量管理工作需在不同层次上进行,同时也要求有不同比例尺的耕地质量分等成果,但不同比例尺下的耕地质量分等结果在等别面积、空间分布、等别组合以及精度上均存在差异。因此,分析不同比例尺耕地质量分等结果的尺度差异,研究其影响因素,对于提高土地质量管理水平具有重要意义。论文采用计量经济学模型和二元Logistic回归模型,以江苏省东海县为例,对1∶5 000(大比例尺)、1∶100 000(中比例尺)和1∶500 000(小比例尺)3种比例尺下耕地分等结果的差异及其影响因素进行了研究。结果表明:1)不同比例尺下耕地质量分等结果在面积数量、空间分布以及表达精度上均存在一定差异,且比例尺越大,结果越精确;2)导致不同比例尺间耕地质量分等结果差异的影响因素,主要有高程、植被覆盖度、耕地连通度、耕地面积占比、耕地图斑数、坡度、路网密度以及耕地集聚度等,不同比例尺之间的耕地等别差异影响因素是不一致的,且各因素对结果差异的影响力大小也有一定的差别。综合以上结论,可以得出:由于耕地质量分等结果比例尺差异明显,并受多因素影响,所以不同比例尺下耕地分等数据转换与组织十分重要。     

地块尺度重金属污染风险耕地安全利用区划方法

耕地安全利用是保证粮食安全,实现生态文明建设的重要举措之一.为解决污染风险耕地安全利用与修复治理过程中技术措施选择盲目的问题,在重庆市黔江区鹅池镇采集表层土壤样品244件和水稻-根系土样品100套,在分析土壤和水稻中Cd、Hg、Pb、As和Cr这5种重金属含量及土壤中氧化物、有机质和pH等指标的基础上,利用多元回归和地统计分析法建立预测模型,并为地块赋值,结合地块中土壤和水稻中重金属全量、土壤重金属有效态及土壤pH,给出相应的地块尺度耕地安全利用建议.结果表明,研究区土壤以酸性和强酸性为主,Cd超过土壤污染风险筛选值和管制值的比例分别为33.61%和2.05%,Cd有效态占比为60%,水稻Cd超标率为28%,研究区存在明显Cd的生态风险.土壤Cd有效态主要受到土壤Cd全量和pH的影响,水稻中Cd的富集主要受到土壤有机质、Mn和CaO含量的影响.区划结果显示,研究区土壤以优先保护类为主,占比为59.30%;安全利用类占比为40.44%,其中安全利用（IAa）、安全利用（IAb）、安全利用（IBa）、安全利用（IIAa）、安全利用（IIAb）、安全利用（IIBa）占比分别为19.49%、8.01%、1.43%、7.04%、1.41%和3.06%;严格管控类占比为0.26%.该方法将土壤及农产品的安全风险相结合,并针对性给出安全利用建议,为因地制宜地开展受污染耕地安全利用工作提供了方法参考.     

中国耕地资源的区域差异与保护问题

采用土地整理工程手段建设基本农田,有助于实现耕地数量保护与质量提高,但必须遵循因地制宜的原则。论文根据自然地理区划和各地区的地貌特征,从分布特点、地类结构和利用水平等方面,对中国耕地资源的现状进行分析;针对自然条件和经济发展水平的区域差异,提出各地区耕地资源建设和保护的方向与重点。东部季风区应重点完善农田水利设施,改造现有中低产田,提高土地生产能力;西北干旱区不宜大规模开发,要着重发展农业节水技术,提高水资源利用率,防治土地退化;青藏高原区则应限制开垦。在土地整理与耕地资源建设中,因地制宜具体表现在生态保护、量力而行和重在效用3个方面。     

我国耕地保护的绩效评价及其省际差异分析

在界定耕地保护绩效内涵的基础上,基于PSR模型建立耕地保护绩效评价指标体系,运用TOPSIS法和协调度计算函数建构评价模型,以全国31个省级行政区域为样本,对耕地保护绩效进行了综合评价。研究结果表明：①耕地保护PSR系统的协调性反映了耕地保护的“原因－效应－响应”配合程度,可用来度量耕地保护的绩效水平;②耕地保护的PSR系统协调度最高为黑龙江1.6794,最低为海南1.4512,平均协调度1.6100。耕地保护绩效的区域差异明显。耕地保护绩效与区域经济发展外在压力和耕地资源禀赋具有较强的相关性;③在耕地保护制度安排中应遵循耕地保护机会成本和耕地资源禀赋的区域差异,调控地方政府的利益诉求,把土地利用分区和土地利用收益分配相结合,建立区域间的利益补偿机制。同时,强化对耕地保护政策执行力的考核。     

土地财政与耕地保护——基于省际面板数据的因果关系分析

论文利用1999-2006年我国31个省（直辖市、自治区）的面板数据,采用格兰杰因果关系检验、普通最小二乘法、固定效应模型、随机效应模型和GMM模型来分析我国土地财政对耕地数量变化的影响。研究结果表明：①土地财政与耕地数量之间存在相互反馈作用;②土地财政是导致我国耕地数量减少的重要原因,其影响的弹性系数为-0.01;③土地财政对耕地保护具有正反两方面作用：一方面,土地财政刺激地方政府形成城市扩张冲动,导致耕地数量减少;另一方面,土地财政带来土地开发整理增加耕地的面积大幅增加,降低耕地减少速度;④经济、人口和城镇化等社会经济因素也是导致我国耕地数量减少的重要原因。     

基于粗糙集和支持向量机的标准农田地力等级评价

标准农田是耕地的精华,是确保国家粮食安全的关键。科学评价标准农田地力等级对标准农田培肥和土壤改良有着重要意义。将粗糙集(Rough Set,RS)理论和支持向量机(Support Vector Machine,SVM)相结合,提出了基于RS和SVM的标准农田地力等级评价方法,同时,利用遗传算法的并行搜索结构和模拟退火的概率突跳特性,提出了GASA优化SVM参数算法。该方法首先在确定标准农田地力等级评价指标的基础上,利用地力调查样本数据及传统的指数和法评价结果构建RS决策表,应用RS穷尽算法对决策表进行约简,剔除冗余的评价指标,然后用约简后的评价指标作为SVM的输入,运用GASA优化SVM参数算法对SVM进行训练,建立标准农田地力等级的RS-SVM评价模型。应用该方法对温州市鹿城区标准农田地力等级进行评价,与未用RS约简的SVM模型和BP神经网络模型评价结果进行对比,SVM模型和BP神经网络模型的输入指标数均为15个,其评价正确率分别为100%和90%;RS-SVM模型的输入指标数为14个,其评价正确率分别为100%,结果表明,该方法通过RS约简评价指标后,SVM评价精度并没有降低,但降低了SVM输入向量维数和计算复杂度,提高了训练效率;SVM 用于标准农田地力等级评价,具有比BP神经网络更高的评价精度,可有效用于标准农田地力等级评价,为耕地地力评价提供了新方法。     

“耕地总量动态平衡”政策驱动下中国的耕地变化及其生态环境效应

土地政策是影响土地利用及生态环境变化的一个重要的驱动因素。论文分析了“耕地总量动态平衡”政策对中国的耕地变化及其生态环境效应的影响,结果表明,“耕地总量动态平衡”政策对中国耕地的数量变化产生了积极作用,主要表现为:非农建设占用耕地的势头总体上得到遏制,全国及各省(市、区)基本实现耕地占补平衡,促进了农地整理工作的开展。但是,该政策对中国耕地的质量变化的影响却相反,在全国实现耕地占补平衡的情况下,耕地的总体生产能力呈下降趋势,同时,对生态环境产生了一定的负面效应。在此基础上,论文提出了重新审视“耕地总量动态平衡”政策的可行性,以“保护和提高耕地综合生产能力”替代“耕地总量动态平衡”以及根据土地资源区域差异采取不同的具体措施等对该政策加以调整的思路。     

苏州市耕地保护等级评价

基于国内外相关研究与PSR 模型提出环境压力、土壤质量、破碎度、粮食单产等耕地保护等 级评价指标。单项指标评价表明: 苏州耕地环境压力突出、土质较好、破碎化明显、粮食产量高。基于 指标相关性分析, 选用层次聚类分析法, 对样本特征聚类分为4 等, 各等面积百分比S1∶S2∶S3∶S4= 33.6∶32.4∶26.7∶7.3。S1 在乡村区和湖荡区, 各指标良好; S2 在沿江平原及城市化边缘区, 土质良好, 粮 食产量较高; S3 散布在城市化边缘区及湖荡丘陵区, 各指标中等; S4 散布在城市周边及湖荡丘陵区。 进而基于各等级的地域特征及指标关系, 将耕地保护等级又分为9 级, 并指出各级耕地保护措施。