京津冀土地承载力空间分异特征及协同提升机制研究

土地承载力是区域协同发展与土地利用空间结构优化的基础要素。应用主成分分析法筛选指标要素,构建由人均建设用地、规划人均城乡建设用地规模、人均耕地、人口密度、单位土地产出和土地利用率6项指标构成的京津冀土地承载力评价体系;运用模糊评价法与GIS空间分析进行京津冀土地承载力评价与空间分异研究。研究表明:1)京津冀土地承载状态分为良好状态、一般状态、警戒状态和危机状态4个级别,空间分布上呈点状分散与带状聚集的分布特征;2)在京津冀经济发展快速与建设需求旺盛的环渤海地区、京津走廊、冀中南区域等均具有较好的土地承载状态;3)通过推进京津冀区域土地利用规划统筹与协调配置,实施建设用地规模管理与空间管制机制,强化节约集约利用土地,可保障京津冀协同发展的土地资源需求。     

耕地撂荒的影响因素及其模拟模型研究进展（英文）

近年来,耕地撂荒在全球众多国家和地区都呈现出严重的发展趋势,耕地撂荒已成为土地利用变化领域重要的研究问题之一。准确解析耕地撂荒的影响因素,构建科学的模型模拟耕地撂荒的态势,合理评估耕地撂荒的潜在影响,成为耕地撂荒研究关注的焦点问题。本文在全面总结耕地撂荒相关研究的基础上,综述了耕地撂荒的自然、人文与政策驱动因素,梳理了耕地撂荒模拟的主要模型及其优缺点。在此基础上,讨论了耕地撂荒的主要生态效应,并展望了相关研究未来的发展方向。研究发现:(1)对于耕地撂荒的影响因素,需要格外关注劳动力价格变化、劳动力老龄化对于耕地撂荒的影响;(2)对于耕地撂荒模拟模型,需要加强基于农户的撂荒机理模型与宏观大尺度撂荒预测模型的研制;(3)对于耕地撂荒的生态环境效应,除了需要关注耕地撂荒对粮食生产以及生态系统方面的影响外,还需要重视耕地撂荒对景观文化方面的影响。     

江浙沪地区土地利用变化模拟和景观格局分析

土地利用／覆被变化对于生态系统多样性和区域生态经济系统可持续性具有深远的影响。本文基于地理信息技术,以江浙沪地区土地利用遥感解译数据为基础,采用景观格局分析法分析了江浙沪地区的景观格局特征;运用CA—Markov模型对江浙沪地区土地利用时空变化进行了模拟。1980-2005年期间,江浙沪地区景观格局变化特征是建设用地增加迅速,耕地集聚减少,建设用地增加主要来自耕地转移,其贡献率达到93．11％。各类斑块类型的破碎度提高;林地和建设用地斑块平均分维数增加,斑块形状趋于复杂,斑块空间分布趋于集中。总体景观破碎度不断提高,景观多样性和景观异质性增加,景观均匀度有所提升：2005年CA—Markov模型模拟结果和遥感解译数据具有高度一致性,Kappa指数达到91％,2010年和2015年模拟结果显示,耕地减少和建设用地增加趋势显著,耕地和林地的减少呈加速状态,建设用地增加的速度降低。未来发展需提高土地利用效率和注重生态格局安全,在提高城市化水平的同时又能兼顾生态保护,以提高区域可持续发展能力。     

快速城市化进程中农村居民点用地变化及驱动力研究——以长株潭城市群为例

以长株潭城市群为研究案例,利用土地利用详查数据、社会经济统计数据和实地调查资料等多种数据源,运用相对变化率、主成分分析和多元回归分析相结合的方法对快速城市化进程中的长株潭城市群农村居民点用地变化的轨迹、空间地域分异特征及驱动力进行了分析。研究结果表明:①长株潭城市群农村居民点用地总量及人均量呈递减趋势,但仍然呈粗放利用状态;②长株潭城市群农村居民点用地变化率呈高位态势且地域分异明显,交通区位条件优越、经济发达的地区相对变化率较大;③应用主成分分析法将影响长株潭城市群农村居民点用地变化的因子归纳为区域经济发展、科技进步及政策制度3类,应用多元回归分析方法可知各影响因子对农村居民点用地变化的影响作用大小不同,农林牧渔总产值、粮食总产量和全社会固定资产投资的影响作用较大。     

安徽省小城填发展中的土地利用问题及对策

安徽省小城镇数量多,规模偏小;小城镇发展过程中用地增长过快,且其发展是以牺牲耕地为代价;用地结构不尽合理且浪费严重,土地利用效率低;同时小城镇的生产生活环境较差。究其原因,主要包括以下几方面:(1)社会经济发展水平较低,小城镇发展动力匮乏;(2)小城镇建设缺乏统一、科学、全面规划;(3)基础设施建设投资不足;(4)传统的二元制户籍制度和进镇代价大限制了农村人口向小城镇转移;(5)固有的土地政策无法适应市场经济的需求,小城镇土地市场难以培育;(6)耕地占补注重"量"忽视"质";(7)小城镇建设中违法用地突出;(8)小城镇土地管理薄弱。要实现安徽省小城镇土地持续利用,必需完善小城镇体系规划,进行科学定位、梯度发展小城镇;强化土地利用规划的宏观调控作用,提高小城镇土地利用率;积极开展相关制度改革和政策创新;建立合理的土地收益分配机制,培育小城镇土地市场;加强土地管理,维护土地市场秩序。     

青藏高原东北部互助县域土地利用变化对粮食安全的影响

中国既是一个人口大国,又是一个农业大国,粮食安全在国家安全系统中具有重要地位。青藏高原是一个高海拔的少数民族聚居区域,区域粮食安全有其独特性。互助土族自治县是青藏高原东北部主要的农业县之一,同时,又是国家商品粮建设基地和青海省粮、油、肉、蛋、禽生产基地,其土地利用变化对粮食安全的影响具有一定的典型性。利用互助土族自治县1986年土地利用现状详查数据,2000,2005年土地利用变更数据、2008年TM数据,在ERDAS及ArcGIS软件支持下分析了其土地利用变化态势并计算了该县最小人均耕地面积和耕地压力指数,对因土地利用变化引起的粮食安全问题进行分析和评估。结果表明:(1)互助县耕地总量及人均粮食产量均呈现下降趋势,这与近几年的退耕还林(草)工程、基础设施建设及人口增长相关联,而粮食单产呈现上升趋势,表明科学技术的进步在起作用。(2)从粮食生产来看,人均粮食消费水平为300 kg,互助县当前粮食生产能满足其基本需求,人均粮食消费水平为400 kg时,互助县当前粮食生产不能满足其基本需求,表明需要从区外调入粮食。(3)从耕地压力指数来看,近20年来,互助县最小人均耕地面积及耕地压力指数呈现持续增长态势。     

基于SD模型的湖南省土地利用变化情景模拟

运用系统动力学模型（System Dynamic Model,简称SD）对湖南省不同社会经济发展情景模式下的土地需求进行了模拟预测。结果表明：1）不同发展模式下建设用地需求均呈增长态势,其他各类土地需求变化幅度差异较大,其中以水域与耕地差异最大。2）根据可持续发展战略要求,稳定发展情景模式较为理想,在此模式下,各类土地利用需求与现有土地利用状况较为接近,对各类土地需求均不会造成太大压力。3）土地利用现状完全能满足低速发展模式对各类土地的需求,但其前提是降低消费水平与市场自给率;而高速发展型对耕地、水域需求大大超出现有水平。4）在现有粮食消费结构下,若不能有效提高粮食单产水平,人口和经济增长带来的粮食需求将对耕地造成很大压力。     

基于最小人均耕地面积和耕地压力指数的普安县粮食安全研究

地方粮食安全是国家粮食安全的重要组成部分,耕地是粮食生产的物质基础,耕地变化必将对粮食安全产生深远的影响。文章以贵州省普安县为例,运用最小人均耕地面积耕地压力指数模型测度粮食安全状况,分析了普安县1997-2010年间粮食安全和变化特点,并运用回归分析法、指数平滑模型,对其未来10年最小人均耕地面积以及耕地压力指数进行了粮食安全预测,同时提出了保障粮食安全的建议。     

东北地区土地覆被格局变化模拟：基于CLUE-S和Markov-CA模型的对比分析

研究以遥感解译的东北地区2000年、2010年、2015年的土地覆被变化为基础,充分考虑自然和社会因素对土地覆被变化的影响,分别通过CLUE-S模型和Markov-CA模型对东北地区2015年和2030年土地覆被格局进行模拟,研究结果表明：通过与遥感解译的2015年实际土地覆被类型数据对比验证,CLUE-S模型和Markov-CA模型模拟结果的总体Kappa指数分别为0.970 0和0.964 9,结果表明2种模型的模拟结果较为理想,CLUE-S模型的模拟精度较Markov-CA模型更高。2015—2030年东北地区草地、耕地、湿地、其他用地和水体面积呈现下降趋势,林地、人工表面面积呈现增加趋势,人地关系越发紧张。东北地区作为生态环境相对脆弱的区域需警惕不可持续的土地覆被变化,需权衡生态保护、粮食增加与基础设施建设的用地需求和协调发展。     

基于空间模型的全球粮食安全评价

在综合考虑自然、社会和经济等因子对粮食安全影响的基础上,选择了人均粮食占有量和人均GDP两个指标空间显性评价全球粮食安全状况。为此,本研究构建了3个模型,即空间EPIC模型、作物选择模型和IFPSIM模型,分别模拟作物单产、作物播种面积和作物价格。利用构建的评价框架和模型,以网格大小为6分弧度的地理单元为评价对象,选择水稻、玉米、小麦和大豆等4类全球主要作物类型,以2000年为初始年份,对未来2020年的全球粮食安全状况进行了评价。结果表明,到2020年,多数南亚国家和非洲国家,由于其人均粮食占有量和人均GDP两个指标值都显著降低,粮食供应不足和贫困一起将可能导致该区域存在粮食危机和饥饿风险。对于其他区域,日益增长的粮食需求可以通过本区域的粮食生产自给予以满足,或通过外部购买或粮食进口得到满足,总体上不存在粮食安全问题。为保障未来粮食安全,一方面要保护耕地数量和质量、防止土壤退化、增加资本投入、进行技术创新和升级,提高粮食综合生产能力,保障粮食的有效供给;另一方面加大农业补贴,切实提高农民收入,保障农民利益,增强农业购买力。同时,大力改善粮食流通和农产品贸易体制,通过外部市场来调节粮食供给;积极应对气候变化,提高农业生产对气候变化的适应能力,保证粮食生产的稳定。     

我国积极破解钾盐矿资源短缺迷局

介绍了钾肥的应用范围,阐述了我国钾盐的生产情况、需求空间和对进口的依赖程度,重点介绍了我国主要的钾盐资源和泰国、老挝、俄罗斯等周边国家的钾盐资源。最后提出了要充分利用国内外"两种资源、两个市场",建立起我国强有力的钾肥资源保障体系,保障我国农村的可持续发展。     

中国城市地价水平及变化影响因素分析

城市地价的影响因素众多且复杂,地价水平和地价变化趋势受到社会、经济、政策等多方面因素的共同影响。论文从城市土地供需和宏观政策角度选取房地产投资额、市辖区建设用地面积、耕地占用税等10 项影响因素,采用2008-2010 年全国105 个土地市场较发育城市分季度地价数据,建立地价水平值与地价增长率影响因素的多层线性模型,定量分析了不同行政层次下,各影响因素对城市土地价格和地价增长率的影响程度。研究结论显示,地价水平值与地价增长率的影响因素不尽相同,且主导因素差异显著：在市级地价影响因素中,房地产投资增长是地价上升的直接动力,而地价增长率则主要受城市建设用地面积、房地产投资额的影响较;省级耕地保护政策对平抑地价、控制地价涨速作用显著,其中新增建设用地土地有偿使用费和耕地占用税是省级层次影响最显著的两项政策指标。     

三个全球气候模式对中国气温季节变化模拟能力的空间差异特征分析

针对第五次国际耦合模式比较计划（CMIP5）中3个全球气候模式对中国气温季节变化模拟能力的空间差异特征进行具体分析。结果表明：BCC-CSM1.1（m）模式和GFDL-CM3模式能够再现中国气温的季节性变化,在中国东部地区模拟能力较强,平均绝对误差和均方根误差均较小,在中国西部地区模拟能力较弱,平均绝对误差和均方根误差较大。与BCC-CSM1.1（m）和GFDL-CM3模式相比,HADGEM2-ES模式再现中国地区气温季节变化的能力最弱,平均绝对误差和均方根误差在西部部分地区、内蒙古地区和东北地区较大,在华南地区南部较小。在相同模式下,日平均气温模拟效果最好,其次是日最低气温,日最高气温模拟效果最差。纬度、经度、海拔和坡度对气候模式模拟效果的影响存在模式间的差异,而坡向和地形遮蔽度对模式的模拟效果无明显影响。     

Farmland Abandonment Research Progress: Influencing Factors and Simulation Model

Farmland abandonment is a global problem and considered one of the most important areas in land use change research. Farmland abandonment research currently focuses on understanding the factors that affect farmland abandonment and developing scientific models to simulate farmland abandonment. The study reviewed the natural and political factors driving farmland abandonment and summarized the main models for farmland abandonment simulation together with their advantages and disadvantages. We discuss the main ecological effects of farmland abandonment and propose farmland abandonment research directions. The study found that: (1) the influence of labor cost change and ageing labor force on farmland abandonment needs further investigation, (2) simulation models for farmland abandonment must include the decision-making mechanism of individual farmers and focus on macro large-scale abandonment prediction models, and (3) the influence of farmland abandonment on landscape culture must be investigated in detail.     

重庆市山区农户耕地转入特征及其影响因素

耕地流转有利于缓解耕地撂荒和闲置问题,促进土地规模化经营,但已有山区的研究侧重耕地转出,且未深入分析农户耕地转入的特征.本文运用重庆市“两翼”地区12 个典型村的1015 份农户调查问卷,从地块尺度详细分析了农户耕地转入的特征,并通过Tobit 模型,定量分析了农户转入耕地面积的影响因素.结果表明:①农户多无偿转入耕地,但仍主要转入质量好、坡度小、离家近的地块;因受地形影响,转入地块又多为旱地,且难灌溉、面积小,并存在“去粮化”和粗放化经营.②农户特征方面,转入耕地的农户多为普通农户,经营耕地规模小、效益低,且地块细碎化程度高.③影响因素方面,农业劳动力比例、农业收入、农具数量和耕作面积对农户转入耕地面积有显著正向影响,而户主年龄、地块平均面积和地区哑变量则武隆县有显著负向影响.     

环渤海地区农田氮素养分收支空间差异研究(英文)

The Bohai Rim region is one the most important bases for commodity grain pro-duction in China.With the rapid pace of agricultural industrialization,nitrogenous fertilizer has been used at an ever increasing rate,which resulted in the trace of accumulative nitrogen in the soil and caused serious environmental problems.In this study we made use of the farm-land nitrogen balance model to assess the spatial difference of farmland nitrogen nutrient budget in the Bohai Rim region in 2008 with the assistance of GIS.Our results indicated that:1) Farmland in this region has a nitrogen surplus totaling 5.0822 million tons,or an average of 288.54 kg/ha.2) In the Bohai Rim region,farmland nitrogen input and farmland nitrogen budget both show a spatial differentiation.Major grain-producing areas have a higher nitrogen input than that of the grazing-farming areas.The main sources of nitrogen input include chemical fertilizer,organic fertilizer,deposition from atmospheric drying and wetting,and biological fixation,which account for 79.47%,9.53%,4.62%,and 3.58% of the total input,respectively.Therefore,chemical fertilizer is the predominant source of nitrogen input to farmland.3) A total of 3.3398 million tons of nitrogen were output from the farmland via har-vested crops and it accounts for 52.36% of the total nitrogen output from farmland in this region.On average,the amount of nitrogen output from unit farmland is equal to 176.65kg/ha.This study has shed light on farmland nitrogen budget and its spatial variation in the study area,may provide scientific evidences for rationalizing the use of chemical fertilizer and managing agricultural operation on the regional scale and is also valuable for improving the economic and ecological efficiency of fertilizer use at the regional scale.     

新疆农田投入化肥时空变化及趋势分析

通过研究相关统计资料对新疆农田化肥投入在时间和空间上的变化进行了分析。结果表明：1980年以来新疆农田投入化肥分为稳步上升、快速增长和徘徊波动三个阶段。新疆农田投入化肥在空间上的变化为：地区间分布不平衡,南疆与北疆、棉区与粮区、兵团与地方之间差异明显。在此基础上对未来新疆化肥资源的施用趋势进行了讨论。     

基于主成分分析的关中地区农业粮食生产变化的影响因素研究

针对陕西省关中区域1978—2017年的农业生产数据，在分析关中40 a农业粮食生产的趋势变化后，运用主成分分析法，对影响关中农业生产中的地理环境和生产投入等主要因素进行了评价研究。结果表明：（1） 关中农业粮食生产的趋势变化呈现周期为3～7 a的循环增长方式，平均每周期峰值增长率为4.5%。（2） 主成分分析研究后得出，第一主成分全是地理因素指标，方差贡献率达到0.554，对关中地区农业粮食生产起着非常显著的决定影响作用，包括受灾农田面积（不含病虫害）、主要粮食作物播种面积、成灾农田面积（不含病虫害）、有效灌溉耕地面积、耕地面积；第二主成分方差贡献率为0.25，是影响粮食生产的重要因素和农业生产的生命补给。包括农业用电量、化肥、农用机械等生产资料投入和主要粮食作物稳产面积、劳动力投入因素指标；第三主成分为农药应用量，方差贡献率为0.068，影响较小。主成分累计方差贡献为0.872。通过对关中地区农业粮食生产变化的影响因素分析，可以为政府部门提出数据支撑和相关性的建议。     

基于LM-BP神经网络的西北地区太阳辐射时空变化研究

定量模拟太阳辐射对认识西北地区气候变化至关重要,但西北地区辐射站点稀少,而气象站点较多,利用众多的气象站点观测值模拟太阳辐射是获得太阳辐射数据很好的方法之一。利用LM (Levenberg-Marquardt) 算法对普通的BP神经网络进行优化（优化后的BP神经网络简称LM-BP神经网络）模拟太阳辐射,通过与传统气候模型模拟的太阳辐射结果对比发现,LM-BP神经网络模型的模拟精度最高,模拟值与实测值的拟合程度明显优于H-S模型和A-P模型。由此利用西北地区159个气象站点的气象数据和LM-BP神经网络模型模拟了1990~2012年这些气象站点的太阳总辐射月总量,将LM-BP神经网络模拟的气象站点的太阳辐射和25个辐射观测站的实测太阳辐射数据相结合,通过空间插值得到了西北地区太阳总辐射的空间分布,并分析了其时空分布及变化特征。研究结果发现西北地区1990~2012年的年均总辐射月总量变化为262~643 βMJ/m²,呈现“中间高,两端低”的空间分布特征。LM-BP神经网络模型的模拟精度高,是一种很有发展前景的辐射模拟方法,可将其应用在无辐射观测地区的太阳辐射模拟中。     

基于粗集的知识发现与地理模拟——以深圳市土地利用变化为例

为了更有效地模拟地理现象的复杂演变过程,提出了用粗集理论来确定元胞自动机 (CA)不确定性转换规则的新方法。CA可以通过局部规则来有效地模拟许多地理现象的演变过程。但目前缺乏很好定义CA转换规则的方法。往往采用启发式的方法来定义CA的转换规则,这些转换规则是静态的,而且其参数值多是确定的。在反映诸如城市扩张、疾病扩散等不确定性复杂现象时,具有一定的局限性。利用粗集从GIS和遥感数据中发现知识,自动寻找CA的不确定性转换规则,基于粗集的CA在缩短建模时间的同时,能提取非确定性的转换规则,更好地反映复杂系统的特点。采用所提出的方法模拟了深圳市的城市发展过程,取得了比传统MCE方法更好的模拟效果。