东北西部粮食生产时空格局变化及优化布局研究

利用2003~2013年东北西部各县市粮食生产统计数据,运用聚类分析、粮食贡献度和PSR模型方法,分析东北西部粮食生产格局变化及其影响因素,根据国家“镰刀弯”地区规划提出的玉米种植面积调减目标,对各县市具体调减值进行核算,得出以下主要结论。从2003年以来,粮食播种面积和产量明显向玉米、水稻两种作物集中,而相对低产的大豆所占比例明显下降;粮食生产格局发生明显变化,多数地区被以玉米为主的类型区取代。2003~2013年东北西部粮食增产主要归因于种植面积扩大,其次是粮食单产提高,受粮食作物结构影响较小。东北西部耕地生态安全评价值均小于0.6,处于不安全级至临界安全级阈值范围内,其中不安全级和较不安全级所占比重为97.01%,集中呈片状分布,亟待调整区域种植结构以提高耕地生态安全。东北西部玉米播种面积调减总目标为145.20万hm²,其中农牧交错带调减113.23万hm²,冷凉区调减31.97万hm²,调减地区主要集中在赤峰市、通辽市、兴安盟、吉林西部和辽宁西部地区的部分县市等玉米为主的类型区。东北西部各县市在调减玉米种植面积的过程中,应充分考虑耕地生态安全、农民的生计替代和利益补偿等问题,做到科学、合理、有序地调减玉米种植面积。     

1980年以来中国棉花生产向新疆集中的主要原因

1980年以来中国棉花生产格局发生了明显变化,在空间上逐步向新疆集中,这一变化不仅促进了新疆地区耕地的扩张,也强化了新疆地区在我国农业生产中的地域功能,同时还加速了该地区的荒漠化进程。目前对这一现象的研究主要立足于区域尺度,关注棉花生产对当地农民收入的影响以及区域棉花产业的优势与发展战略,对生产格局变化的成因还缺乏清晰认识。本文从生产要素配置效率的角度,利用全国农产品成本收益数据,通过比较全国主要植棉省市棉花生产中土地生产率、劳动生产率和资本产出率的差异,来探讨这一现象的成因。结果表明:劳动生产率的区域差异是市场经济条件下中国棉花生产向新疆集中的主要原因。这一结论对于判断中国棉花生产格局变化的未来趋势以及其他农产品生产格局变化研究都具有一定的意义。     

新疆棉花种植面积时空格局演变特征及驱动机制研究

新疆棉花种植业发展迅速,已成为新疆国民经济的支柱产业之一,是农民增收的重要途径。对新中国成立以来新疆棉花种植业的调查数据进行统计分析,探究其时序演变规律和空间分布特点,并运用灰色系统关联分析和计量经济学的分析方法,构建棉花种植面积和其影响因素的交互作用关联度模型,定性与定量相结合揭示新疆棉花种植业发展的主要驱动力。研究结果表明:①自1949年以来,新疆棉花种植面积不断扩大,且表现出明显的阶段性和波动性,三大棉区即南疆棉区,北疆棉区,东疆棉区变化特点各异,其中南疆棉区起主导作用。按绿洲划分,以塔里木盆地绿洲棉区和西北沿边绿洲棉区变化明显。②棉花种植面积与各影响因素间的关联度都较强,其中,棉花种植面积与棉花单产的关联度最强;进一步建立作用关系模型,得出其弹性为0.883。③运用以上关联分析结果,将南疆棉区划分为最宜棉区、适宜棉区、不宜棉区3种区域,其中适宜棉区占50%以上,表明目前南疆棉花种植业发展基本合理,但处于不宜棉区的部分县市应该减少棉花种植或退棉,进一步优化农业种植结构。     

中国棉花种植空间变化及其原因分析

采用地理信息系统软件对1980、1990、2000年中国县域棉花生产数据进行处理,生成棉花种植空间分布差异地图并对之进行分析。分析结果表明,1980～1990年,中国棉花种植空间迅速缩减地区是鄂南、鄂中、湘北、陕西中部、晋西棉区、冀西南棉区以及江苏东部部分地区,种植空间迅速扩展的地区是鲁西北、鲁西南、冀东南和豫南等地区;同时,新疆棉区以巴楚县为核心的南疆等地区种植面积增长迅速;1990～2000年,变异的最大特点是新疆棉花生产的崛起和山东、河北棉花生产的萎缩。引起上述变化的原因是由于经济、政策、技术及自然以等因素发生变化的结果。     

近50年基于农作物种植结构的新疆绿洲农田蒸散发时空变化分析

基于农作物种植结构准确估算绿洲农田蒸散发,对中国西北干旱区水土资源优化配置和生态环境可持续发展有重要意义。利用1960-2010年县级农业统计数据和基于遥感提取的绿洲耕地分布数据,产生逐年的新疆绿洲三种农作物(棉花、小麦、玉米)种植比例时空分布数据集,并在此基础上利用Penman-Monteith单作物系数法估算农作物蒸散发。结果表明:1960-2010年全疆绿洲耕地面积持续增加,粮食作物占优势的单一种植结构类型已被经济作物替代,形成南疆棉花快速增加、北疆小麦快速减少的种植格局。近50年全疆三种农作物总蒸散发量增加了47.85%,棉花贡献率最高,其次为玉米,小麦最低。耕地面积和结构变化对绿洲农作物蒸散发时空分布和组成结构变化具有重要影响。     

流溪河流域土地利用景观生态安全动态分析

在GIS技术支持下,基于景观干扰指数和景观脆弱度指数构建景观生态安全评价指标体系,分析流溪河流域2000年、2005年和2009年3相土地利用景观生态安全变化。景观生态安全指数定量化地表征了流域景观生态安全状况,结果表明：（1）流域景观生态安全格局受城市化及人类活动干扰显著增强,林草地和耕地面积减少,园地面积增加,10年间各景观类型的破碎度、分离度总体呈现增加趋势,且流域内优势景观类型发生改变,2000年和2005年以林草地和耕地为优势景观,而2009年优势景观转变为林草地和园地;（2）2000-2005年,流域过半景观生态安全格局发生了变化;2005-2009年期间流域景观生态安全转移率约为60%,约有90%的流域景观生态安全格局在空间分布上发生了变化;（3）2000年整个流域景观生态安全指数都大于0.6,其中大于0.8的面积占99.99%;2005年,生态安全度大于0.6的面积比例为98.48%,景观生态安全指数大于0.8的面积较2000年降低55.93%;景观生态安全度大于0.6的区域2009年比2005年减少了72.93%,主要分布于流域上游;整个流域范围内没有生态安全指数大于0.8的区域分布,流域景观生态安全度呈现整体降低趋势。     

基于GIS的新疆棉花生产发展时空变异分析

在新疆棉花生产统计数据库建立的基础上 ,利用地理信息系统工具软件ArcView制作新疆历年棉花播种面积、单产和总产分布图 ,并以 1 980、1 985、1 990和 1 995年为例对新疆棉花生产的时间和空间分布进行分析 ,同时还分析了 1 997年棉花播种面积占耕地面积和总作物播种面积的比率分布。进入 90年代后新疆棉花生产发展迅速 ,播种面积、单产和总产都有大幅度增加 ,1 995年总产达到 30× 1 0 5t以上的县有莎车、阿克苏、沙雅、阿瓦提、麦盖提、巴楚 6县 ,主产区主要分布在南疆的库尔勒 -阿克苏 -莎车和北疆的昌吉 -博乐沿线各县 ,1 997年已有 1 4个县棉田面积占耕地面积的比率大于 5 0 %。新疆棉花生产已达到一定的规模 ,宜在稳定中求发展 ,注意防止规划和管理不善可能造成的土地退化 ,以保障农业生产持续发展。     

基于空间马氏链的新疆产业结构高度时空演变研究

利用2007-2011年新疆89个县域的产业结构高度值,构建其产业结构高度类型的空间马尔可夫转移矩阵,对新疆县域产业结构高度的时空动态演变特征进行分析。首先,根据全疆产业结构高度值,将产业结构高度划分为四种类型,从时间和空间两个维度分析产业结构变化趋势和规律;其次,以空间权重为条件构建空间马尔可夫矩阵,考察不同周边环境对区域产业结构高度演变的影响;最后,通过空间转移矩阵的极限分布,预测新疆县域产业结构高度的长期发展方向和可能性。结果表明:(1)2007-2011年新疆县域产业结构高度有所提高,但中低水平和低水平区域占大多数,产业结构类型在年际间变化不大,整体上还处在低级阶段。(2)新疆产业结构高度区域差异较大,呈现中间高两侧低,北疆高南疆低的格局。高水平核心区都是以孤立点的形式存在,未能形成集中连片的发达地区。(3)区域背景对产业结构高度的状态转移影响显著,而且县域产业结构长期发展存在不稳定的问题,实现产业结构升级后如何保持也应当给予关注。     

新疆县域人口与畜牧业经济时空演化分析北大核心CSCD

以ARCGIS和GEODA软件为技术平台,采用探索性空间分析方法对2001-2014年新疆人口与畜牧业经济空间演化进行分析。结果表明:2001-2014年新疆人口与畜牧业地理集中度分布总体较为一致,基本呈现以哈密、伊犁、喀什为三个端点的"C"型,但两者的地理联系率在2007年出现拐点,联系率开始持续减小;人口单变量和人口与畜牧业经济双变量空间自相关均不显著,但畜牧业经济呈现显著空间正自相关性,畜牧业经济呈现高度集聚特征;其LISA图表明H-H区域主要分布在北疆天山北坡经济带一线,L-L区域主要分布在南疆塔里木盆地区域,两者均出现集中连片特征,L-H区域分布较为分散,H-L区域零星出现;分布特征与自然禀赋条件差异、牧区畜牧业和农区畜牧业的布局特征紧密相连。     

近25年横断山区国土空间格局与时空变化研究

横断山地提供多种生态系统服务,具有极高的生态价值,然而近年来面临人类活动强度增强所带来的国土空间可持续开发与管控挑战。利用横断山区1990年、2000年、2010年和2015年土地利用数据,分析不同海拔各种国土空间类型的数量、结构变化以及空间格局变化特征,揭示国土空间格局变化规律及影响因素。结果表明,横断山区国土空间海拔较高,垂直差异性明显,并且以生态空间为主体,生产、生活空间主要分布于东南部云南高原地区。25年间,三生空间变化加快且区域差异更突出,农业生产空间持续减少,工矿生产空间后十五年迅速增加,生活空间持续增加,生态空间波动增加。横断山区自然要素显著影响国土空间格局。西部大开发战略和退耕还林工程的实施明显带动横断山区国土空间格局变化。     

新疆天池景区生态安全度时空分异特征与驱动机制

本研究基于2000、2010年新疆天池风景名胜区的TM遥感影像、2000-2010年新疆统计年鉴、野外实地调查等数据,构建研究区的景观生态安全度,采用ESDA、半变异函数空间分析、逐步回归等方法,分析各样点景观生态安全度的时空演变特征,探讨导致格局演变的驱动机制。结果表明:① 2000-2010年,高景观生态安全度范围由南向北转移;中景观生态安全度区域由南北向中部集中;低景观生态安全度呈现由南向北扩散的趋势。② 景观生态安全度全局空间自相关较显著,随时间演变,空间集聚水平降低;局域空间自相关呈现集群分布向随机分布转变的趋势。③ 变程范围内,景观生态安全度值的各向异性与弱空间相关性特点是结构性因素和随机性因素综合作用的结果。④ 经度、纬度、海拔因子对景观生态安全度的影响显著;放牧、旅游以及政策活动影响景观生态安全度中小尺度格局,对景观生态安全度的演变有重要影响。     

基于地理探测器的黑龙江垦区农场粮食产量影响因素分析

中国粮食生产格局已由南粮北运转变为北粮南运,东北黑龙江垦区已成为最重要的商品粮基地,稳定该区域的粮食产量、可持续发展该区域粮食种植,对促进农业可持续发展、保证国家粮食安全具有重大的意义。为有针对性地制定农业政策,需研究黑龙江垦区粮食产量影响因素,以黑龙江垦区内113个农场为研究对象,选取23个与农业生产关系最密切的影响因子,利用地理探测器方法分析不同因子对农场粮食产量影响的差异。结果显示：除了播种面积和耕地面积外,农业机械化水平是最显著的影响因子,进一步分析表明大型农机对农场粮食产量影响较大。应进一步加强农业科技、农业机械化投入,鼓励精准农业种植模式发展,以保证黑龙江垦区的粮食可持续生产。     

新疆20世纪80年代末以来耕地与建设用地扩张分析

基于20世纪80年代末、2000年、2005年、2010年、2015年5期中国土地利用数据集（NLUD）中的新疆部分,以耕地与建设用地（城乡、工矿、居民用地）为对象,从土地利用动态数据中提取其扩张图斑,分析了近30 a来新疆耕地与建设用地扩张的时空特征。结果表明：（1）南北疆耕地及建设用地扩张具有明显的时空差异。持续增长、南快北缓、重心南移是新疆耕地扩张呈现的总体特征;提速增长、南缓北快、城市扩张为主是建设用地扩张的基本特征。南北疆耕地面积差距逐渐缩小,建设用地面积差异加大。（2）对比近30 a来不同绿洲区内耕地与建设用地的扩张数量及趋势,可将耕地的扩张模式归纳为双峰型、减速型及阶段增长型,将建设用地的扩张模式归纳为指数增长型、双峰型、缓降型及缓降陡增型。（3）各绿洲区耕地及建设用的扩张特征十分显著。北疆耕地除阿勒泰绿洲区依然保持加速扩张外,其余绿洲区耕地扩张规模均出现下降,而北疆各绿洲区建设用地均呈持续加速扩张趋势,其中天山北坡城市扩张尤为突出;南疆各绿洲区耕地扩张均呈加速态势,建设用地扩张规模相对较小。     

新疆阿勒泰市耕地资源预警分析

以阿勒泰市耕地资源为研究对象,构建耕地资源预警指标体系,运用层次分析法筛选出对耕地资源数量、质量以及生态环境影响比较大的指标作为耕地预警的警情指标;阐述了1995-2010年耕地资源存在的警情,在此基础上引入相关预测模型对阿勒泰市2012-2020年耕地资源的警情进行了预测,并进行综合警度的划分。结果表明：阿勒泰市耕地资源综合警情逐年加重。     

中国粮食产量时空格局演变研究

粮食安全是国家战略安全的重要组成部分,在经济新常态下如何夯实农业基础地位、保障粮食安全成为政府与学界共同关注的命题。运用粮食产量变化系数、变异系数、空间分析方法研究了中国粮食产量时空演变格局与粮食安全问题。结果表明：2000-2003年受城镇化和工业化快速推进占用优质农田和大量青壮年劳动力进城务工的影响,粮食播种面积下降导致产量出现波动下滑;2004-2015年,粮食直补、农业税减免、基本农田保护、耕地红线等系列政策促进粮食产量实现“十二连增”。粮食作物类型时序变化表现为玉米产量大幅增长,由1990年的9 681.9×10⁴ t增长为2015年的22 463.2×10⁴ t,稻谷、小麦产量呈现小幅增长态势。2000-2015年中国粮食生产重心逐渐由西南向东北偏移。从各大区域对粮食总产的贡献率来看,1990-2015年南方沿海区对中国粮食总产的贡献率下降幅度最大,达-5.02%,东北地区对全国粮食总产的贡献率增幅最高,为7.75%。中国粮食产量安全区域范围在逐年增加,由2000年的11个省份增加至2015年的16个省,然而,未来粮食安全应关注粮食结构、粮食品质、食品安全、农田生态环境等方面的研究。     

2005~2015年耕地多功能时空演变及其协同与权衡研究——以重庆市沙坪坝区为例

基于2005~2015年近10 a面板数据,在测算重庆市沙坪坝区耕地多功能基础上,探究其时空演变规律、多功能间协同与权衡关系,据此构建耕地空间组织经营模式。结果表明：耕地生产功能、景观游憩功能、社会保障功能及建设空间储备功能时空演变特征差异显著。耕地“生产-景观游憩-社会保障”功能间存在两两协同关系,且协同度均值 “生产-景观游憩”>“社会保障-景观游憩”>“生产-社会保障”;耕地建设空间储备功能与其他3项功能间存在此消彼长的权衡关系。据此构建了“一带两区”即山地休闲农业带、郊野农业游憩区、传统农业提升区的耕地空间组织经营模式。     

中国棉花区划研究

本文根据自然生态条件、社会经济条件、棉花生产基本特征和布局现状,将我国棉区划分为五个一级棉区(大棉区)和十二个二级棉区(亚区),并对各棉区的条件、基础、存在问题和发展方向进行了分析评价。同时,还按照自然生态因素的地域组合,将各棉区的宜棉程度分为最适宜、适宜、和次适宜三个等级类型。