1976年-2013年老挝主要农作物种植结构时空演变特征分析北大核心CSSCI

综合运用时序变化趋势、区域重心等方法,基于老挝1976年~2013年全国、省域层面农作物统计数据,从种植结构类型和种植比例变化趋势等方面分析了解放以来老挝种植结构的时空演变特征。结果表明:(1)1976年~2013年,老挝农业生产取得了一定的发展,近40年种植面积增加了1.1倍,总产量增加了6.5倍,但单产水平仍然偏低,不足3t/hm2;就省级层面而言,因自然条件、资源禀赋等存在绝对差异,各省主要农作物生产与布局波动幅度较大。(2)1976年~2013年,老挝主要农作物种植面积与产量重心呈现"南北徘徊,整体南移"的趋势,相较而言,下寮主要农作物生产更具优势,具有成为"老挝粮仓"的潜力。(3)近40年来老挝种植结构发生了较大调整,类型多样性增加了3.4倍,多样的种植结构逐渐替换简单的种植结构,但种植结构仍然较为单一,以粮食作物为主;就变化类型而言,由单一稻谷种植转变为以粮食与经济作物组合为主导的格局。     

1950—2015年中国棉花生产时空动态变化

基于1950—2015年中国棉花生产分布数据,综合运用时序变化趋势、空间分析等方法,分析中国棉花产量、面积及单产的时空分布特征和重心迁移轨迹,在此基础上量化面积和单产对棉花产量变化的贡献度。结果表明:① 1950—2015年间,中国棉花产量和单产总体呈上升趋势,产量增加521.44万t,单产增加1381.83 kg/hm²,面积经历剧烈波动、平稳发展及3次起落5个时期后,与1950年基本持平;② 棉花产量和面积区域性差距较大,但总体呈增加趋势,单产变化趋势稳定,其中西北内陆棉区棉花生产年际波动最大;③ 1950—2015年中国棉花种植区域中近87%的地区产量增加,约63%的地区棉花面积减少,70%以上地区棉花单产增加。三大棉区产量和单产增加,但增长速率不断减小,西北内陆棉区缩减幅度最小,亦是中国棉花面积增长的主力棉区;④ 中国棉花生产形成“东南—西北”的格局,主产区由黄河流域棉区转为西北内陆棉区;棉花产量和面积重心均向西北方向移动,总移动距离分别为1947 km、1398 km,2010—2015年移动速度最大,分别达到159 km/a、140 km/a;西北内陆棉区生产重心由和田迁至阿克苏,长江流域棉区由六安迁至黄冈,黄河流域棉区则由邯郸迁至聊城;⑤ 全国棉花产量贡献由单产主导逐渐转变为面积主导,从棉区来看,长江和黄河流域棉区亦由单产主导逐渐转变为面积主导,西北内陆棉区则一直为面积主导。     

基于资源潜力开发的粮食增产途径——以河南省为例

河南省是产粮大省,充分挖掘资源增产潜力,提高粮食综合生产能力,对保障国家粮食安全具有重要意义.对河南省粮食产量的现状与动态进行分析后的结果显示,河南省粮食总产量的变化呈现上升态势,粮食总产的增长越来越依赖于单产的提高,近10年河南省粮食总产的增长主要是靠小麦、玉米产量的增长实现的.在分析影响粮食生产能力因素的基础上,提出了挖掘土地资源潜力和作物资源潜力提高粮食生产能力的战略途径及对策,为河南省粮食增产和全国粮食生产提供理论依据.     

江西省食物供给时空格局

江西省是我国的粮食大省,对未来国家粮食安全具有重要意义.本文分析了江西省1980-2005年的各类食物产量变化趋势,并结合食物营养转化式和不同生活水平的食物营养需求标准,对江西省食物营养供给总量和供需平衡进行时空格局分析,得出:①稻谷产量约占江西粮食总产量的95%,并一直保持增长趋势,而油料、大豆、薯类和甘蔗产量199...     

中国粮食生产的综合影响因素分析

采用模型模拟的方式, 根据中国社会发展规划, 将未来社会经济发展情景与区域气候模型、水资源模型和作物模型相连接, 综合评估和分析未来中国的粮食生产状况, 以期为宏观决策提供科学参考。结果表明, ①气候变化将影响未来三大作物单产, 如果不考虑 CO₂ 肥效作用, 未来雨养作物单产将受到更大冲击; 当灌溉条件保障后, 水稻受到冲击更大, 单产降低最多, 尤其是 A2 情景。如果考虑 CO₂ 肥效作用, 未来玉米平均单产变化不大, 小麦单产明显增加, 尤其是雨养小麦, 水稻单产也有所增加。②未来气候变化、水资源、社会经济发展将影响中国三大作物的需水量和农业供水量, 导致水稻、灌溉玉米和小麦的播种面积下降, 而雨养小麦和玉米的播种面积上升。③未来气候变化、 CO₂ 肥效、水资源和土地利用变化对粮食生产的影响较为复杂, 依情景和时段的不同而不同。农业可用水资源对粮食总产的影响最不利, 致使三大作物粮食总产量明显降低, 成为未来粮食生产的主要限制因素, 尤其是水稻生产; 土地利用对总产的负面影响最小; 气候变化和 CO₂ 的相互作用可使总量少许增加。未来各情景下水稻受到冲击最大, 而小麦和玉米则表现为不同程度的增产。     

近30年中国农作物种植结构时空变化分析

综合运用时序变化趋势、空间集聚分析等方法,从种植结构类型和种植比例变化趋势分析了1980年以来中国县域种植结构的时空特征。结果表明：① 近30年来中国前10位的种植结构类型有16种,2002年后多元种植结构逐步替代单一型种植结构。粮食作物占优的单一种植结构类型呈逐年递减趋势,其中1980年全国82.7%的县级农业种植结构是水稻、小麦、玉米及其组合种植类型,2002年后的果蔬类型增加改变了种植结构格局。② 全国种植县中有47%的水稻、61%的小麦和29.6%的玉米的种植比例显著减少,其他作物呈现增加趋势。粮食作物由以水稻为主的格局调整为水稻、小麦和玉米共存格局,其中玉米种植面积比例在空间上变化最为显著,在中国形成北东—西南向的“玉米减少带”。种植结构调整热点的城市地区,城市化对种植结构变化影响显著,水果和蔬菜类种植比例在城市化地区快速增加。③ 种植结构变化趋势在1300个县形成空间集聚效应,水稻的高高聚集占全国县数的2.86%、小麦占5.64%、玉米占6.11%、大豆为4.53%、麻类为1.62%、棉花占7.77%、蔬菜占8.24%、薯类占12%、水果占10%、糖料占1.41%、油料占9.35%,主要分布于中国东北、新疆和沿海的城市化地区。     

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。     

近30年中国水稻种植区域与产量时空变化分析

通过综合80年代初以来的农作物面积与产量统计、耕地分布、农业灌溉分布以及作物生长适宜性分布等多源数据,利用基于交叉信息熵原理的作物空间分配模型(Spatial Production Allocation Model,SPAM),获得了我国10km像元尺度的水稻分布信息。在此基础上,重点分析了80年代初以来水稻种植面积与产量的时空变化特征。总体来看,在全国水稻种植区域内发生变化的地区中有超过50%的地区水稻种植面积出现缩减态势,但仍有近70%的地区水稻产量在增加。空间变化来看,种植面积缩减主要发生在东南沿海的广东、福建和浙江等省,而增加主要出现在东北地区的吉林和黑龙江等省,我国水稻种植重心因此向东北方向迁移约230km,产量重心向东北迁移约320km。同时,研究还发现我国水稻种植面积变化对产量增减具有重要影响,其中产量增加表现为面积与非面积因素的共同作用,数据显示种植面积扩展对水稻增产的平均贡献率约54.5%,而在产量减少的区域,面积缩减对减产的贡献率高达80%以上。     

山东耕地动态变化与粮食总产量相关分析

文章收集1949—2000年山东省耕地、人口、粮食等资料,定量定性分析耕地的数量、质量变化与粮食产量的相关性。用SPSS中的一元线性回归法预测人口变化趋势,对粮食总产量与其影响因素进行相关分析,发现粮食单产对粮食总产量影响最大,同时耕地质量的逐年下降是粮食增产是重要的制约因素。提出外延式和内涵式开发耕地资源是增产粮食的有效途径,为解决粮食安全问题实现耕地的可持续发展提供科学决策依据。     

1950—2014年印度粮食单产对气候变化的响应

利用1950—2014年印度粮食单产统计资料及气候变化资料,从实证的角度,定量分析了小麦、水稻单产对气候的年际变化和年代内趋势性变化的响应。结果表明：1）年际变化方面,粮食单产与降水量和雨日数呈显著正相关,与温度和潜在蒸发量呈显著负相关,其中小麦单产与四者的相关系数分别为0.35（P＜0.01）、0.24（P＜0.10）、-0.32（P＜0.05）和-0.41（P＜0.001）,水稻的相关系数分别为0.32（P＜0.05）、0.32（P＜0.05）、-0.26（P＜0.05）和-0.33（P＜0.01）。这表明,高温、少雨导致的水分胁迫不利于粮食增产。2）在年代内趋势性变化方面,1996—2005年印度气候呈现暖、干化趋势,全国平均粮食单产呈下降趋势;从变化速率的空间分异看,单产下降速率与暖、干化速率的空间分异规律基本吻合,单产快（慢）速下降区域与降水量快（慢）速减少、潜在蒸发量快（慢）速增加区域基本一致。水稻和小麦单产变化速率与降水量变化速率的空间分异均呈正相关,与潜在蒸发量变化速率的空间分异均呈负相关。由此表明,降水减少和温度升高导致的水分胁迫是印度粮食单产时空变化的主要气象成因。     

中国粮食生产格局演变及城镇化与膳食结构变化的影响（英文）

粮食生产格局是国家粮食安全的基础。自从1978年改革开放以来,中国社会经济的快速发展推动城市化进程不断加快,城乡居民的膳食结构亦发生了显著变化。在这样的背景下,粮食生产格局也发生了较大变化。一是传统的粮食生产南北格局发生变化,"北移"特征明显。1980年南方省区粮食产量占比60%,北方省区占比40%,到2015年北方省区占比56%,南方省区下降为44%;二是东中西部粮食生产呈现"东缩中扩"特征,东部沿海省区粮食生产明显萎缩,中部粮食生产呈扩大态势。1980年东中西部粮食占比分别为38%、36%和26%,到2015年则为27%、46%和27%;三是粮食生产空间集中度增大。1980年全国13个粮食主产省区的总产量占比为69.27%,到2015年达到76.18%,粮食主产区对国家粮食安全的影响力增强。城市化快速发展对粮食播种面积的影响具有显著的区域差异。随着城市化水平提高,东中部和南北方粮食播种面积此消彼长,增减幅度在7%–8%之间。膳食结构变化对粮食生产格局的影响表现在两个方面,一方面粮食消费总量减少,粮食播种面积占农作物播种面积比重从1980年的82%下降为2015年的68%;另一方面,粮食消费结构发生变化,人口直接消费的粮食减少,动物消费的饲料粮扩大。表现为稻谷和小麦种植面积占比下降,饲料粮(主要是玉米)种植面积占比从1980年代的20%增大到36%。未来随着国家粮食生产功能区的建立,粮食生产的空间格局将合理回归,饲料粮需求持续增加但生产扩大的空间有限。     

GIS在中国粮食单产空间变化研究中的应用

依据１９８５与１９９４年两个年份的分县粮食生产统计数据,运用ＧＩＳ为分析手段,从空间变化特征、变化成因及变化趋势三个方面,着重对１９８４年以来我国粮食单产的空间变化进行了定量研究。结果表明：在过去十年里,我国粮食单产增长占绝对优势,其中北方地区增产强度较大、南方地区下滑现象明显;生产条件的改善对北方粮食单产的增长有重要作用,比较利益的驱使导致南方粮食单产下滑。     

河北省粮食生产发展趋势及其地区差异

河北省2002年粮食作物播种面积为6484.4千hm2,其中小麦占37.8%,玉米39.7%;粮食、棉花、油料的种植比例为15.9:1.0:1.6。北部四地市粮食播面占全省的23.3%,南部七地市76.7%。2002年粮食总产2435.8万t,为1949年的5.2倍;粮食单产3756kg/hm2,为1949年的5.8倍;人均粮食362kg,为1949年的2.4倍。北部地区粮食总产占全省的17.2%,南部地区82.8%。据回归分析与双向差分建模分析,2010年粮食总产可达3087.5万t,粮食单产4478kg/hm2,人均粮食460kg。据灰关联分析,影响粮食总产的主要因子有:粮食单产、农副产品收购价格总指数(1978年=100)、农业机械总动力、农村用电量、农田化肥施用量与有效灌溉面积等。根据笔者预测,若2010年农业机械总动力达8989万kw,农村用电量240.8亿kwh,农田化肥施用量356.1万t,有效灌面4549.2千hm2,则其粮食单产可达4664kg/hm2;若2010年仍保持2000年小麦播面所占比例(0.387),玉米播面所占比例达0.439,则其单产可达4387kg/hm2。     

基于作物空间分配模型的东北三省春玉米时空分布特征

利用1980-2010 年东北三省分县玉米播种面积与产量统计、耕地分布、农业灌溉分布以及作物适宜性分布等多源数据,结合基于交叉信息熵原理的作物空间分配模型（Spatial Production Allocation Model,SPAM）,在5'×5'的像元尺度模拟了春玉米种植面积与产量的时空分布,并重点分析了两者在纬向、经向,以及高程上的时空变化规律。结果显示：（1）玉米种植面积在2000 年前向北扩展至北纬44°~48°间,2000 年后在中南部出现大规模发展（北纬42°~44°）,并进一步向东扩展至东经123°~127°间,同时还表现为向低海拔（高程100 m以下）和较高海拔（高程200~350 m）扩展的态势;（2）单产在纬向上的增加区主要集中在北纬42°~48°,经向上的单产增加则相对均匀,高程上单产提升区主要集中在海拔350 m以下。（3）像元内玉米种植比例整体上由中低种植比例为主逐步演变为中高比例占据主体,并且中高种植比例像元对应的玉米单产水平整体上较高,反映了市场经济驱动下的玉米种植集聚化和规模化的发展趋势。     

内蒙古河套灌区作物种植结构变化及其驱动因素

农业种植结构是区域农业生产的重要部分,是决定区域水、土资源分配的核心。以2000—2018年MODIS NDVI多时相遥感数据为基础,结合不同物候期玉米、小麦、向日葵和番瓜的野外光谱测定和种植区GPS标定,构建了基于阈值分割的作物识别方法,分析了河套灌区主要农作物种植结构变化及驱动因素。结果表明：玉米等4类作物种植面积变化趋势存在差异,其中玉米种植面积71.1×10³—199.3×10³ hm²,呈波动上升趋势（P<0.001）;小麦49.3×10³—249.2×10³ hm²,呈波动下降趋势（P<0.001）;向日葵140.2×10³—337.4×10³ hm²,呈波动上升趋势（P<0.001）;番瓜6.4×10³—68.3×10³ hm²,呈波动上升趋势（P<0.001）。研究时段内向日葵发生转换的面积最大,向日葵种植用地向玉米、小麦和番瓜转移面积为107.9×10³ hm²。作物种植面积变化驱动因素是引黄水量、地下水埋深、气温、人口活动、社会经济发展（GDP）和城市建设因素共同作用的结果。     

1995-2010年山东省粮食单产变化空间分异及均衡增产潜力

以县域为基本空间单元,采用GIS 空间分析和ESDA方法,对山东省1995-2010 年间县域粮食单产空间格局变化进行了分析,在此基础上,结合全国农业生态区划,分析山东省粮食均衡增产潜力。结果表明:① 山东省县域粮食单产水平之间的差异整体上呈现出先增大后减小的趋势。鲁北和鲁西北平原农业生产基础差,单产增长速度最快;鲁西南平原农业生产基础差,单产增长速度较慢;鲁中南丘陵和山东半岛农业生产基础好,单产增长速度较慢;② 县域粮食单产变化的Global Moran's I 值为0.5708,表明单产变化的区域分布并非完全随机,而是表现出明显的空间集聚特征,4 种集聚类型中,“H-H”类型区和“L-L”类型区占主导,“H-H”类型区主要分布在鲁北和鲁西北平原,“L-L”类型区主要分布在鲁西南平原、鲁中南丘陵和山东半岛;③ 全省可划分为4 个一级、9 个二级均衡增产类型区,粮食单产增产潜力鲁北和鲁西北平原>鲁中南丘陵>山东半岛>鲁西南平原;总产量增产潜力约为9.50×10⁶ t,其中鲁中南丘陵>鲁北和鲁西北平原>鲁西南平原>山东半岛。     

中部地区粮食生产比较优势分析与基地建设

中部地区是中国重要的粮食主产基地,在分析中部地区粮食生产规模优势、效率优势、综合比较优势和集中度的基础上,进一步探讨了中部地区粮食生产基地建设对策。结论如下:① 1978 年以来,中部地区水稻和小麦具有稳定的比较优势,而玉米和大豆没有比较优势。其中水稻生产的综合优势指数均在1.10 以上;小麦综合优势表现为稳中有升,从1978 年为1.00 上升到2012 年为1.16;玉米的综合优势指数小于0.80;大豆的综合优势呈现下降趋势,从1978 年为0.90 下降到2012 年为0.80。② 整体从横向来看,水稻、小麦、玉米、大豆四大粮食作物的比较优势结构发生了变化。1978 年规模优势大小顺序为:水稻 > 大豆 > 小麦 > 玉米;效率优势为:小麦 > 水稻 > 玉米 > 大豆;综合优势为:水稻 > 小麦 > 大豆 > 玉米。2012 年规模优势为:水稻 > 小麦 > 大豆 > 玉米;效率优势为:小麦 > 水稻 > 大豆 > 玉米;综合优势为:小麦 > 水稻 > 大豆 > 玉米。③ 中国四大区域中的东部地区、西部地区和东北地区粮食生产的集中度均有波动,唯有中部地区的粮食集中度保持稳定上升,其粮食、水稻、小麦、玉米的集中度由1978 年的28.65%、38.13%、28.83%、16.16%分别上升到2012 年的30.08%、39.87%、42.40%、17.16%,2012 年中部地区粮食、水稻、小麦的集中度位于四大区域之首。④分析表明,中部地区粮食生产在全国的地位越来越重要,应采取各项措施促进中部地区粮食生产的稳定与增长。     

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。     

RCP8.5气候变化情景下21世纪印度粮食单产变化的多模式集合模拟

基于跨部门影响模型比较计划（ISI-MIP）中20种气候模式与作物模型组合的模拟结果,预估了RCP 8.5排放情景下21世纪印度小麦和水稻单产变化。研究发现：① 多模式集合模拟结果基本再现了印度小麦和水稻单产的空间差异;同时,再现了小麦和水稻单产对温度和降水变化的响应特征：与温度呈负相关,与降水呈正相关。② RCP 8.5情景下,水稻和小麦生长季温度和降水均呈增加趋势,小麦生长季的温度、降水增加幅度大于水稻。空间上,温度增加幅度自北向南逐渐减小,降水增幅则逐渐增加,并且小麦种植区升温幅度大于非种植区,降水增幅则少于非种植区,水稻种植区升温幅度小于非种植区,降水增幅则多于非种植区。③ RCP 8.5情景下,小麦和水稻单产均呈下降趋势,21世纪后半叶尤为明显。小麦单产的下降速度明显大于水稻,其中21世纪前半叶小麦和水稻单产下降速度约分别为1.3%/10a （P < 0.001）和0.7%/10a （P < 0.05）,后半叶分别增至4.9%/10a （P < 0.001）和4.4%/10a （P < 0.001）。小麦和水稻单产变化存在明显的空间异质性,小麦单产的最大下降幅度出现在德干高原西南部,降幅约60%,水稻单产最大下降幅度出现在印度河平原北部,降幅约50%。这意味着未来气候变化情景下印度粮食供给将面临较大的挑战。     

中国粮食生产潜力和化肥增产效率 的区域分异

根据我国各地区1990－1998年化肥施用量和作物产量，以粮食作物为主要研究对象，从不同年份单位播种面积的粮食产量和肥料施用量变化，求出相应的单位播种面积可能达到的粮食生产潜力，并以此为基础计算出该地区单位播种面积的粮食的增产潜力。研究表明：我国粮食单产大多在3500－5250kg/hm^2范围，粮食单产增产潜力一般在300－600kg/hm^2左右，增施化肥的增产效果一般在5－10kg/kg（粮食／化肥）范围，但是各地区的差异较大，对不同地区的比较研究表明：我国粮食单产（5372kg/hm^2)和生产潜力（7462kg/hm^2)均东部地区（高施肥水平）最高，中部地区（中等施肥水平）的粮食单产和生产潜力居中，分别为4940kg/hm^2和7216kg/hm^2，西部地区（低施肥水平）的粮食单产和生产潜力最低，分别为3844kg/hm^2和5470kg/hm^2，按播种面积计算，粮食单产的增产潜力以西部地区最高，平均达948kg/hm^2，东部地区局中，平均为754kg/hm^2，中部地区则相应较低，为714kg/hm^2，化肥增产效率（增施单位化肥的粮食增产量）以西部地区最高，达9．41kg/kg(粮食／化肥），中部地区居中，为7．17kg/kg(粮食／化肥）；而东部地区最低，为－11．1kg/kg(粮食／化肥），从全国来看，东部地区虽然粮食生产潜力大，但是增产潜力很小，由于施肥量较大，增施化肥的增产效果不明显，因此，今后我国的化肥应该重点考虑投向中部和西部地区。