近30年云南省主要粮食作物种植面积与产量变化分析

基于云南省1989―2018年的农业数据资料,采用LMDI分解法、重心迁移模型等方法研究粮食种植面积和产量的时间变化趋势与空间演化格局,并探究主要粮食作物（小麦、稻谷、玉米、薯类）生产的变化差异;进一步采用人均粮食产量、粮食波动系数等指标分析粮食安全水平。研究发现：1）近30年云南省粮食种植面积和总产量均表现为显著上升的变化趋势,其中总产量增长率高达97%,且各作物单产量的增加和种植结构的调整是全省粮食总产量增产的主要贡献因素;稻谷和小麦的种植面积在30年内分别下降了16%和36%,总产量和单产量变化不大;玉米的种植面积、总产量及单产量的增长率最明显;稻谷和玉米在1989—1998年增产的主要贡献因素均为单产量的增加,而1999―2018年3种谷物增产则均是由于种植面积的变化;薯类在研究时段内总产量增加了228%,这一变化是由种植面积变化导致的。2）云南省粮食种植面积总体呈现东多西少的分布规律,最多的地区为曲靖市,最少的为迪庆藏族自治州;粮食生产重心有向东北方向迁移的趋势;稻谷产量由东南向西北递减,小麦产量高值区由四周向中部聚拢;玉米和薯类发展较快,高产区均主要分布在滇东北。3）近30...     

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。     

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。     

农业化肥减量及生物肥料替代可行性研究——来自新疆棉区调查数据的实证

推进化肥减施增效是实现中国农业绿色高质量发展的关键途径。本文以新疆棉花为例,基于2000—2020年棉花化肥施用量及技术、资本、劳动力投入时序数据,构建生产函数考察了新疆棉花单位面积化肥施用强度变化及其对棉花单产提升的贡献作用,并利用2015—2020年不同植棉区化肥和生物肥料施肥区的微观定位调查数据,采用熵权法构建肥料应用效益评价指标体系,对两种肥料的综合效益做出总体评判,并对经济效益（棉花产量、黄萎病害发生率）和生态效益（土壤有机质、微生物数量）及两种肥料施用成本进行具体比较,探讨了生物肥替代化肥的可行性及其实现机制。研究表明：① 2000—2020年间新疆棉花单位面积化肥施用强度呈不断上升态势,高于同期国内大部分植棉省份,自2016年起趋于减缓和平稳,施肥量浮动在585 kgN/hm²左右。② 2000—2010年随着单位面积化肥施用强度的增加,对棉花单产增加呈正向促进作用;而2010—2020年,单位面积化肥施用强度增加对棉花单产提高的贡献率为-21.29%,表明持续增加化肥用量对棉花单产提高已呈现负效应。③ 生物肥料施肥区生态效益优势更突出,但经济效益低于化肥区,两种肥料的综合效益随使用年限增加差距趋于缩小;较化肥组,研究期内不同植棉区生物肥组棉花单产降低3%~8%,黄萎病害发病率降幅27.75%~58.20%,土壤有机质含量提高了14.59%~28.54%,土壤微生物数量显著增加;生物肥单位施用成本高于化肥14%~19%。根据生物肥生态属性及作用机理,结合农户经济理性及传统的化肥依赖,建议在生物肥推广初期,实行一定的政策激励或生态补偿,同时积极引导和培育农户亲环境意识,农业化肥逐步减量及生物肥替代具有理论与实践可行性。     

江苏省经济重心与能源碳排放重心路径演变分析

本研究引入重心模型,采用1998—2008年江苏省经济和能源消费数据,计算出各年份GDP、工业产值、碳排放和人均碳排放的演变路径,从移动方向、移动距离、路径对比和空间相关性多角度阐释了经济重心和碳排放重心的动态变化和空间联系.结果显示:经济重心和碳排放重心总体向东南方向偏移,2006年后出现略微的北移迹象;11年间重心移动距离排序为:碳排放重心(32.1 km)>人均碳排放重心(29.6 km)>GDP重心(14.6 km)>工业产值重心(10.9 km);相较于经济重心而言,碳排放重心的空间位置偏向于省域的西北方向;经济重心和人均碳排放重心在空间上表现为显著正相关关系.     

中国石油资源流动源—汇系统空间格局特征

以中国石油(特指原油) 资源流动为研究对象,把中国省级行政单元抽象为石油资源流动节点,从1985-2009 年中选取5 个特征时点,根据各流动节点石油自给能力及流动比率,将各特征时点的石油流动省份划分为源地、汇地和交流地3 大流动职能类型,并将主要石油进口港(含陆上口岸) 作为进口石油源地;分别利用重心和标准差椭圆分析源地系统和汇地系统空间分布格局的集中与离散趋势,得出中国石油资源流动源—汇系统空间格局的位移和形变特征.结果表明：① 源地系统重心位于中国东偏北部,在经历了1985-1995 年的西北向移动后,1995-2009 年大幅向西南偏移,南北方向的移动速度快于东西方向;汇地系统重心偏于中国中东部,移动幅度相对较小,1985-1999 年呈南北向移动、1999-2003 年呈东西向移动,最终快速向西南方向偏移.② 从标准差椭圆分析来看,源地系统的空间分布先趋于分散后又趋于集中,由东北—西南的分布格局逐渐趋向于西北—东南的分布格局;汇地系统空间分布格局相对较为稳定,小幅极化后略趋分散,呈较为稳定的东北—西南分布.③ 中国石油资源流动的平均方向由东北—西南向偏转为南北向,平均运距呈下降趋势,主导流向由东北—西南向逐步转变为西北—东南向和东西向输流并存.     

长三角城市群重心移动及其驱动因素研究

长三角城市群在整个中国的区域发展战略中具有十分重要的地位,为深入把握这一地区发展的空间变化态势、更好地指导长三角地区的发展实际,在测算和分析1994～2004年间长三角城市群重心位置及其变化趋势的基础上,深入探讨了近些年长三角城市群重心移动的驱动因素。结果显示,1994年以来,长三角地区的城市群重心向西北方向移动了超过20 km,重心所在位置由苏州和嘉兴的交界处移至苏州市中心附近。而从其变化的趋势来看,未来的城市群重心仍将偏向西北方向,落到苏州和无锡的交界地带。这种态势的出现主要是由于长三角内部各城市受到其自然和区位条件、经济发展以及社会环境等诸多因素的影响,使得其发展呈现出一定的差异性,进而驱动了各城市不同程度的发展及其在整个长三角地区地位的转变,并最终致使城市群重心向自然区位条件优越、经济社会发展较快的西北方向移动。     

中国大陆生态效率时空演化分析及其趋势预测

基于水足迹理论和生态系统服务价值理论,构建生态效率测度评价指标体系,利用SBM模型、标准差椭圆(SDE)方向分布模型、灰色动态模型,结合相关统计数据,对2000-2015年中国大陆生态效率进行测度、分析,并对其空间分布格局进行表征与预测。结果表明:(1)中国大陆生态效率从研究初期的中等水平降为研究末期的较低水平,区域间呈现东部地区东北地区中部地区西部地区的态势;空间上由研究初期的东、东北、中、西地带性分布转变为研究末期仅北京、天津、上海、广东保持完全有效。(2)造成中国大陆生态效率损失的主要因素依次为资源环境成本投入、灰水足迹、土地投入及环境污染。(3)研究时期内中国大陆生态效率空间分布重心南北向移动速度快于东西向移动速度,移动路径呈"西北—东南—西北—东南"变化趋势;移动速度呈现"加快—降低—降低"的过程。空间分布范围经历了"分散—集聚"的过程,空间分布格局由东北—西南逐渐趋向于偏北—偏南格局。(4)预测结果显示未来10~20年中国大陆生态效率空间分布格局重心向东北方向移动,空间分布格局在东西方向、南北方向均呈收缩态势,生态效率空间溢出效应仍不明显。研究结果较好地反映了当前中国大陆生态效率的整体状况,预测结果可为政府及有关部门制定相关政策提供参考。     

中国短历时和长历时暴雨对总暴雨贡献的空间差异性研究（1961-2015）

采用1961-2015年659站日值降水数据,以持续1d和持续2d及以上暴雨作为短和长历时暴雨标准,分析不同历时暴雨变化趋势,结果表明,中国总降雨、总暴雨和短历时暴雨从东南沿海向西北内陆依次呈“增-减-增”的分布特征,且整体以增加趋势的站点占主导,而长历时暴雨则呈现出“增-减”的分布特征,且整体以减少趋势的站点占主导,并且检测出中国自东北向西南存在一条变干带。同时中国总暴雨对总降雨、长历时暴雨对总暴雨的贡献呈现出“东南高-西北低”的分布特征,而短历时暴雨对总暴雨的贡献呈现出“东南低-西北高”的分布特征。中国总暴雨对总降雨、短历时暴雨对总暴雨贡献的变化趋势呈现出“增-增减镶嵌-增”的分布特征,且以增加趋势的站点占主导,而长历时暴雨在东部沿海地区呈现出增减镶嵌的趋势,而西北内陆地区呈略微减少趋势,且以减少趋势的站点占主导,也检测出自东北向西南存在一条气候过渡带并与上述变干带基本重合。     

黄河流域PM2.5时空演变特征及其影响因素分析

选取2000—2017年大气PM_2.5遥感反演数据集,综合运用标准差椭圆及地理探测器等方法,揭示了黄河流域PM_2.5的时空演变特征及其影响因素。结果表明：2000—2017年黄河流域PM_2.5年均浓度整体呈现先快速增加后又波动变化的演变趋势,空气污染状况不容乐观;黄河流域PM_2.5空间集聚性明显,低值区稳定分布在内蒙古中部和西南部高原地区,高值区一方面分布在自然条件较差的西北内陆,另一方面集中在人类活动强度较高的地带;黄河流域PM_2.5污染总体呈现出“西北-东南”方向的分布格局,其浓度在地理空间上呈现分散化的趋势,即污染的主要范围有所扩大;人口密度、工业化水平、外商投资以及科技支出等经济社会因素对PM_2.5浓度存在显著影响,但其作用强度及方向存在差异。     

中国土地覆盖动态变化幅度的区域分异规律

利用1983~1992年逐月的8 km空间分辨率NOAA/AVHRR归一化植被指数(NDVI)数字影象,建立中国土地覆盖动态变化幅度指数(D),研究了中国土地覆盖动态变化的区域分异规律。结果表明:西北内陆及青藏高原变化幅度较小,广大的东南部地区(东南、西南季风区)变化幅度较大。从东南到西北变化幅度呈递减趋势,且有明显地带状分布规律。对中国土地覆盖动态变化进行分区,分出9个一级区域,15个二级区域,表明中国土地覆盖动态变化的区域差异。     

1961—2015年中国降水面积变化特征研究

基于中国0.5°×0.5°逐月与逐日降水量网格数据集，采用线性趋势、克里金插值（Kriging）、森斜率等方法，分析1961—2015年中国3个自然区的降水量和降水面积的变化特征。结果表明：（1） 中国1961—2015年年均和季节平均降水量呈现由东南沿海向西北内陆递减的空间分布特征，中国一半以上的地区年均和四季降水量呈增加趋势。（2） 日变化特征上，东部季风区、西北干旱区和青藏高寒区均以小雨和中雨为主，其日降水面积多年平均值分别为：1 112.75×10³ km²、52.65×10³ km²，1 380.57×10³ km²、92.83×10³ km²，1 253.9×10³ km²、34.3×10³ km²，暴雨和大暴雨占的面积较小；三个区域不同等级日降水面积年内变化均符合二次函数曲线，三个区小雨日平均降水面积年际变化均呈略微减少趋势，青藏高寒区和西北干旱区大雨、暴雨和大暴雨均呈略微增加趋势，大暴雨整体波动较大。（3） 季节变化特征上，三个区四季均以小雨为主，暴雨和大暴雨所占面积较少。春季和秋季三个区小雨降水面积均呈减少趋势，春季和夏季三个区暴雨降水面积均呈增加趋势，冬季三个区中雨和大雨降水面积呈增加趋势。（4） 东部季风区春季和秋季，西北干旱区年均和四季，青藏高寒区春季、秋季和冬季不同等级降水量对应的降水面积均符合负指数分布规律。km²     

2000—2019年中国西北地区植被覆盖变化及其影响因子

中国西北地区土地荒漠化问题严重,生态环境脆弱。厘清该地区植被覆盖时空变化特征及影响因子,对生态环境保护具有重要意义。基于MOD13A3数据,通过最大值合成法处理获得2000—2019年归一化差值植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）时序数据,采用趋势分析、Hurst指数法及地理探测器对研究区植被覆盖的时空变化特征及影响因子进行分析。结果表明：（1）2000—2019年,研究区植被覆盖整体呈增长趋势,NDVI年增长速率为0.0027（P<0.05）,均值为0.252。空间分区年增长速率有差异,黄河流域片区（0.0062）>半干旱草原片区（0.0026）>内陆干旱片区（0.0018）。（2）研究区植被覆盖呈增长趋势的面积占55.77%,退化区域占3.76%,增长的土地利用类型以耕、林、草地为主。植被覆盖变化趋势具有持续性的区域面积占总面积的31.87%,其中持续性改善面积（17.04%）大于持续性退化面积（1.27%）,黄河流域片区增长情况及持续性增长情况最优。（3）影响植被覆盖空间分布的主要因子按影响力依次为降水、气温、日照、相对湿度,但对各分区的影响程度略有差异。黄河流域片区、内陆干旱片区空间分布受降水影响最大,半干旱草原区受日照影响最大。（4）研究区植被覆盖变化以自然因子与人类活动共同驱动为主,自然因子对植被生长的促进作用大于人类活动,且自然因子对植被覆盖变化的贡献率更高。本研究结果可为评估气候变化背景下西北地区生态环境变化提供参考。     

中全新世仰韶文化扩张的环境背景

黄河流域新石器文化在仰韶时期迅速扩张,由先前的以渭河流域为中心扩张到西至青海东部,东达黄河下游地区,北抵内蒙古长城一线,南至汉水流域的广大地区。全新世大暖期暖湿的气候条件与仰韶文化的迅速扩张关系密切。仰韶时期,黄土高原年均气温较现代高约2℃,年降水高出现代约100 mm,季风强劲,降水增加,400 mm等降水量线较现代向西北内陆推进200 km左右,黍粟作种植的范围扩大,仰韶文化相应扩张。400 mm等降水量线成为仰韶文化扩张的西界,也是全新世大暖期仰韶黍粟作种植区和北方细石器狩猎—采集区分界线。     

中国粮食生产时空演变规律与耕地可持续利用研究

随着全球粮食贸易格局的日益紧张，如何利用有限的耕地资源保证中国粮食安全成为新阶段的难题。本文从耕地可持续利用视角提出粮食稳产、增产策略，以期为粮食安全、耕地保护等国家战略提供理论支撑。基于1985—2015年中国31个省（自治区、直辖市）统计数据，以农业生态区为基本单元，采用比较分析法和GIS空间分析法，对中国粮食生产时空演变及其影响因素进行规律性探究。研究结果表明：（1）中国粮食产量呈“波动-上升”的趋势，但长江中下游区、江南和华南区粮食增长率较低，甚至出现减产现象。（2）中国粮食产量主产区逐渐由长江中下游区、江南和华南区向东北区、黄淮海区转移。（3）中国粮食生产的影响因素呈现阶段性和区域性规律。例如，东北区、西北区粮食生产主要受粮食单产、耕地面积等影响；黄淮海区、内蒙古高原和黄土高原区、云贵高原和横断山区主要受粮食单产影响。（4）中国各区耕地存在不同类型和不同程度的耕地非持续问题，在西北区、内蒙古高原和黄土高原等生态脆弱区域较严重。     

河西地区水、土资源的合理开发利用

通过调查计算,评述了河西地区水、土资源状况及开发利用过程中引起的环境变化和存在的主要问题,提出合理开发利用水、土资源的建议和意见:1.以流域为单元进行水、土资源合理利用布局,2.以水定地、搞好水土平衡,3.提高单位面积产量,适当扩大灌溉面积,4.合理利用和改良草场,5.种草种树,保护植被,6.提高水资源利用率。     

基于InVEST模型的黑河流域上游水源涵养量

黑河流域上游生态系统具有重要的水源涵养功能,对维系流域生态平衡有着重要的意义。基于InVEST模型估算了黑河流域上游水源涵养量,分析了水源涵养量的时空变化特征及其与气候因子的相关性。结果表明：2001—2015年黑河流域上游草地、林地、灌丛面积分别增加了1 665.00、381.75、162.75 km²,而荒漠和农田分别减少了2 165.25、20.50 km²;2001—2015年黑河流域上游水源涵养量年均值为228.64 mm,在空间上呈现东南高、西北低的分布特征,高值区位于祁连山一带,肃南裕固族自治县北部条带状为上游水源涵养量的低值区;从变化趋势来看,研究区水源涵养量以7.60 mm·a^-1的速率减少;近15年来,研究区潜在蒸散、降水量分别呈现增加和减少趋势,速率分别为1.45、-0.67 mm·a^-1,水源涵养与潜在蒸散以负相关为主,而与降水量正相关,降水量主要影响上游的中东部、北部的祁连山高寒地区,而潜在蒸散主要制约西北部的水源涵养量。     

耕地生态安全视域下棉花生产布局优化问题研究——以新疆为例

利用2000-2015年农业生产统计数据,运用空间自相关、生产贡献度和PSR模型,分析新疆棉花生产格局变化及增产贡献因素,根据耕地生态安全评价结果测算各县市棉花种植调减面积,结论表明：2000年以来,棉花生产空间格局发生显著变化,形成天山南北坡两个主产区,“南增北减”趋势增强,单产高值区由点及面向天山南北两侧扩张,形成多个集中连片高产中心;棉花生产存在空间集聚效应,表现出持续的稳定性,高值聚集区集中分布于南疆区域;棉花增产主要归因于播种面积的持续扩大;耕地生态安全为临界安全或较不安全状态并呈集中连片分布;新疆棉花种植调减重点集中于南疆区域。在种植结构调整中,综合考虑水资源和土地管理制度约束、农业灌溉用水效率和替代作物选择等问题,科学有序调减棉花种植面积。     

东亚土地覆盖动态与季风气候年际变化的关系

以东亚地区1982－1989年时间序列降水资料及AVHRR 8km NDVI数据为基本数据源，应用地理信息系统技术，分别研究了东亚地区夏季（5－9月）降水及土地覆盖的年际变化，并揭示了研究时间段内各自的变化规律。进一步用奇异值分解（SVD）模型方法分析了以降水变化为表征的东亚地区气候年际变化与土地覆盖年际变化之间的关系。     

1990-2015年中国工矿用地扩张及其对粮食安全的潜在影响

中国城市化和工业化进程所带来的粮食安全问题一直是政府和学术界关注的焦点。中国近25年来快速的城市化与工业化导致耕地资源减少和环境污染加剧,对国家粮食安全和农业可持续发展产生一定影响。本文基于中国土地利用/覆盖变化最新解译结果和中国分县粮食产量数据,重建了中国1 km分辨率的粮食产量空间数据,分析了中国1990-2015年工矿用地扩张及其对粮食产能的影响。结果表明：中国工矿用地面积在1990-2015年间增长了326%,扩张速率从1990-2000年的288 km²/a增加到2000-2010年的1482 km²/a,近5年(2010-2015年)扩张速率最快,达2600 km²/a。过去25年间工矿用地扩张导致耕地面积减少1.7×10⁴ km²,直接导致粮食产能损失约6.49 Mt(10⁶ t),因工矿用地扩张可能会对周边耕地污染等间接影响的粮食产量达83.20 Mt。经评估,国家工矿用地扩张对粮食产能潜在影响总体上是当前粮食总产能的17%。在空间分布特征方面,工矿用地扩张对粮食产能的直接影响呈现由东部沿海地区向西北地区逐渐减小趋势;间接影响在中部和西部地区相对较大。