干旱区水资源约束下的生态退耕空间优化及权衡分析——以奇台县为例

干旱区耕地大规模扩张导致水资源超载、生态问题频发,亟须退地还水。因此,探索水资源约束下的生态退耕空间优化方案,不仅有助于解决干旱区面临的问题,还可为土地利用规划和决策提供参考。目前对退耕方案多效益矛盾的研究尚量化不足,有鉴于此,本文建立生态退耕空间优化配置及权衡分析模型,以新疆奇台县为研究区进行模型应用,构建了水资源约束下的生态退耕方案群,并设计保有耕地优先和保护生态优先等两种情景,利用蚁群优化算法实现了生态退耕的空间配置模拟与优化。结果表明：耕地面积在保有耕地优先情景将减至9.94万hm²,保护生态优先情景则为6.96万hm²;在此退耕过程中,河道内生态用水占水资源总量的比例从10%增加到30%,防固沙量由713.22万t增加至816.59万t,经济效益则由34.86亿元下降至24.75亿元。通过比较单位经济效益的减少比例可产生的生态效益增加比例,确定耕地面积退至8.35万hm²时是权衡生态和经济效益下的生态退耕最优方案。退耕还草主要发生在奇台县耕地集中区的东北、西北及西南部边缘,将有利于北部的沙漠化防控和南部的水源保护。本研究实现了干旱区水资源约束下生态退耕方案空间模拟和优化,对农业经营和生态保护具有重要参考意义。     

退耕还林工程对黔东南山区植被覆盖变化的影响

以黔东南州遥感影像为数据源,通过提取该州退耕还林工程实施前后土地利用变化信息,对其14 a间耕地、林地变化进行分析。结果表明:1999—2013年,研究区域林地面积减少,耕地面积增加。空间变化显示北部、东北部重点退耕还林区林地增加,耕地减少,说明退耕还林工程效果显著。而南部、东南部非重点退耕还林区林地减少,耕地增加。研究表明,黔东南州在实施生态退耕的同时,毁林毁草开荒、复垦也在同时进行。对坡度25°土地利用变化进行分析发现,在1999—2009年间其变化趋势与黔东南州土地利用变化趋势相同,在2009—2013年间,坡度25°林地有所增加,耕地减少,说明经过退耕还林和育林之后,林地的减少得到了有效的阻止,并得到了恢复。研究表明,黔东南州陡坡地林地得到了保护和恢复,但是平缓区的林地仍在减少。建议在今后的工作中应当继续推进退耕还林工程,并且要加强天然林地和草地的保护。     

陕北地区退耕还林还草工程土壤保护效应的时空特征

以中国退耕还林生态工程重点区域陕北地区作为研究区,基于耕地遥感监测数据集,分析了陕北地区2000-2013年耕地的时空变化特征;基于梯田空间分布,对RUSLE模型进行改进,模拟生成陕北地区土壤侵蚀模数栅格数据并进行精度验证;最后结合耕地变化数据集对陕北地区退耕还林（草）地及未退耕地的土壤侵蚀变化特征进行对比分析,以明确工程对全区土壤侵蚀变化的影响。结果表明,2000-2010年,陕北退耕农田内部侵蚀模数减少了22.70 t/hm ²,是退耕农田区2000年土壤侵蚀模数的47.08%。同期,陕北地区未退耕农田侵蚀模数减少了10.99 t/hm ²,占未退耕农田区域2000年土壤侵蚀模数的28.60%。从陕北全区的角度看,各种土地利用类型2000-2010年土壤侵蚀模数平均减少了14.51 t/hm ²,占2000年全区土壤侵蚀模数的41.87%。由此可见,退耕还林还草工程可以有效减少土壤侵蚀模数,达到土壤保护的作用。其中,由耕地转为林草所导致的侵蚀减少最为显著,对土壤保护的贡献作用最大。但是,2010年以后（2010-2013年）为退耕还林还草巩固时期,因此该阶段陕北地区土壤侵蚀模数和土壤侵蚀量变化较前10年显著降低。     

21世纪初中国生态退耕的空间格局及黄土高原典型区退耕的生态位适宜性分析(英文)

自1999年我国开始试行以"退耕还林"工程为主的生态退耕以来,到目前已历时十年。特别是进入21世纪,工程实施强度较大,因此从国家尺度上进行宏观生态退耕格局的分析对于评估生态退耕政策和确定未来政策导向具有重要意义。本研究以TM遥感监测的土地利用变化数据库为基础分析2000-2005年生态退耕的时空格局。在此基础上,以黄土高原典型地区陕西中北部为研究区,采用生态位适宜度评价模型探讨了生态退耕工程实施的合理性。研究结果表明:(1)2000-2005年间,生态退耕主要集中在中国中部地区,尤其是在黄河和长江的中上游地区,生态退耕面积与建设占用面积基本持平。在各生态类型区中,黄土高原土壤侵蚀区生态退耕面积最大,达到了1162.50km~2,主要用于还林;(2)整体看来,研究区内生态退耕的空间格局是合理的,即适宜性越差的耕地退耕比例越大。从退耕区域的适宜性水平来看,有77.35%的地区属于勉强适宜区,其中退为林地的面积为603.32km~2,退为草地的面积为528.94km~2。整个研究区内前者大于后者。然而,退耕地中仍有19.38%属于中度适宜区,原因可能来自于退耕指标分配等管理因素,另外,当地农民外出务工从而将中等适宜度的耕地退耕。结果表明,当前仍有大面积不适宜和勉强适宜的耕地存在,在未来工程实施过程区应该首先考虑该类地区。     

山区耕地边际化及其政策启示——以贵州省仁怀市为例(英文)

山区耕地资源可持续利用关系到区域粮食安全和生态安全,研究山区耕地利用变化意义重大。采用土地空间数据、农户调查和统计数据,分析了仁怀市2005-2011年耕地边际化特征及其驱动因素。结果表明:1)6年间仁怀市有3095.76 hm2的耕地向林地、自然保留地转移,占耕地面积的5.45%,耕地边际化特征显著。2)山区耕地边际化受地形、劳动力、经济等因素影响。坡度大的耕地更易发生退耕,仁怀市发生边际化的耕地中坡度15°的占62.26%;山区乡村劳动力非农就业率和农民年人均收入越高,耕地边际化发展速度越快;经营效益低是耕地边际化的根本原因。3)耕地边际化有利于山区生态环境保护和区域可持续发展,但导致坡耕地低效利用,应探索一种达到发展生产和保护环境双赢的坡耕地利用模式。     

北方生态脆弱区农户耕地利用集约度及其影响因素分析——以内蒙古太仆寺旗为例

利用内蒙古自治区太仆寺旗的农户调查资料,在农户和地块两个微观尺度上分析了耕地利用集约度及其影响因素。研究结果表明,农户的耕地利用集约度在家庭户主年龄、非农务工劳动力比例、经营的耕地总面积、地块破碎化程度及耕地综合利用能力间存在明显差异：（1）户主年龄较大、非农就业劳动力比例较小的农户,耕地利用的劳动投入一般高于其他农户,而资本投入较低。年轻的农户,参与非农就业的劳动力比例相对较高,耕地利用的资本投入较大;（2）农户经营的地块越破碎,劳动投入越高,而资本投入越低;（3）在土地质量较好的地块上劳动集约度和资本集约度都较高。说明劳动力已成为当地农业生产的一个重要约束因素,同时劳动力的机械替代、规模化经营及资本集约度的提高均存在一定的潜力。文章最后认为建立农业劳动力非农就业与耕地利用相互协调的机制,是解决生态脆弱区生态安全与农业生产之间矛盾的重要途径。     

基于GIS与BP神经网络的中国耕地变化与模拟研究

基于全国1996-2005年期间耕地面积与相关的社会经济数据为基础资料,分析研究期间耕地变化的过程,探讨耕地与社会经济因子之间的关系,模拟预测未来的耕地面积.研究结果表明在研究期内,耕地面积持续减少,尤其是以生态退耕为主;通过耕地动态度与耕地相对变化率的空间化,发现耕地数量变化与程度变化存在空间差异;通过相关性分析获得耕地变化的社会经济驱动因子,采用三层BP神经网络建立了耕地面积与相关社会经济因子的模型,模拟平均误差小;预测2010年、2015年耕地面积分别为11 195.82×104hm2、9 889.30×104hm2,根据耕地的预测结果,可以判断现有的发展模式是否利于确保耕地红线,对促进我国社会经济发展有重要作用.     

退耕还林对岷江上游农户收入的影响研究（英文）

退耕还林的目标之一是减贫,因此退耕还林对农户收入的影响备受关注。本文研究了退耕还林实施13年以后,该工程对农户收入的影响。基于四川省岷江上游2012年329个农户的调查资料,结合分位数回归和多元线性回归模型分析退耕还林的当前影响。同时,比较了退耕户和非退耕户的社会和人口学特征。结果表明,退耕户和非退耕户的社会和人口学特征不存在明显差别。2012年,退耕还林对各个收入水平农户的收入都没有产生明显的影响,对减贫没有产生明显影响。这说明,到2012年岷江上游退耕还林工程已经不能明显增加农户的收入,建议调整实施方案以兼顾生态保护和扶贫。     

退耕还林政策实施的农户水土保持行为响应研究--以江西省丰城市梅林镇为例

农户水土保持行为与生态环境变化关系密切，分析农户水土保持行为响应机理对退耕还林政策的实施具有重要意义。通过对江西省丰城市梅林镇多元回归模型分析，结果表明：（1）农户水土保持行为与退耕还林实施力度、退耕地收入与退耕还林后补偿比重成正相关，与退耕补偿年限成负相关；（2）农户水土保持投入减少反映农户家庭收入结构发生变化：从农业为主的收入阶段向以非农业或农业与非农业收入为主的阶段转变；（3）退耕还林政策实施农户水土保持行为响应以效益引导型为主。据此，提出相关建议。     

劳动力务农机会成本对农户耕地利用决策的影响——以河南省睢县为例

农户耕地利用决策分析是研究中国农地利用变化的一个重要视角,而农户的决策必然要考虑其劳动力的务农机会成本.本文以河南省睢县为例,利用农户调查数据,首先区分不同劳动力从业类型和非农从业情况,用不同劳动力类型的非农从业机会对非农工资进行修正,以此估算劳动力务农机会成本.在此基础上,重点分析不同劳动力机会成本水平下农户的耕地利用决策行为,揭示劳动力机会成本上升对区域耕地利用变化的影响.结果表明:劳动力机会成本较高的农户非农收入较高,对农业生产的依赖性较弱,一定程度上促进了耕地转出行为:在种植结构决策中,机会成本较高的农户更倾向于选择劳动生产率较高的粮食作物,土地利用类型趋于单一化:在集约度上,表现为伴随机会成本上升,劳动集约度迅速下降,资本集约度中增产性投入有所减少,省工性投入增加,农户通过增大机械投入来替代劳动力的现象明显;耕地利用中增产性投入的减少在粮食生产中的表现为劳动力机会成本较高的农户粮食单产水平相对较低.     

黄土高原农户可持续生计评估及未来生计策略——基于陕西延安市和宁夏固原市1076 户农户调查

农户可持续生计问题是黄土高原自实施生态退耕政策以来备受关注的关键科学问题之一。通过构建可持续生计效益评价模型, 对农户可持续生计效益进行了分级评价, 并分析了不同类型农户的可持续生计效益差异。结果表明:① 具有较高可持续生计效益指数的农户生计收入构成趋向于多元化, 不同生计策略收入所占比重也趋向平均化, 而生计效益指数较低的农户主要依赖于外出打工、卖粮菜等个别生计策略;② 各类型农户的人均生计效益指数和人均年收入排序呈现出:发展果园型>做小生意型>外出打工型>大棚种植型>舍饲养殖型。基于可持续生计效益评价并结合主体功能区战略, 提出4 种黄土高原未来生计策略:① 推进人口城镇化, 有序引导生态脆弱地区人口外迁;② 促进农地流转, 扩大农业生产规模;③ 拓展生计策略, 增强收入来源多样性;④ 加强技术培训, 提高农户非农生计可持续性。     

陕北榆林市耕地变化的驱动机制及其情景分析

选取地处北方农牧交错带的陕北榆林市作为典型研究区,利用历年土地利用详查及其变更数据,并结合野外调研资料,对该区近10年来县域耕地资源变化态势,以及土地退化、退耕还林还草、农业结构调整等因素对耕地变化的影响机理进行了系统研究。主要结论是:(1)榆林市耕地面积总量呈减少趋势,且在不同时段和空间上呈现出显著差异性;(2)土地退化、退耕还林还草、农业结构调整与建设占用是榆林市耕地减少的4个主要原因,其贡献率达98%;(3)草地和未利用地开垦是榆林市耕地面积增加的主要原因,分别占耕地增加总量的48%和39%;(4)未来10年榆林市耕地面积仍以减少为主,但耕地质量会有不同程度的提高。     

西北地区的退耕规模、粮食响应及政策建议

退耕还林(草)是西北地区生态环境建设的重大举措,但退耕必然会对的粮食生产带来直接影响。基于全国土地利用详查的分县数据,研究认为:(1)按照法律规定,大于25度的陡坡耕地必须无条件地退耕。仅此一项,西北地区就必须退耕153.6×10⁴hm²,占现有耕地的9.2%,粮食减产为71.2×10⁴t,占1996年粮食产量的2.2%,对全区人均粮食占有量的影响很小;(2)在保证人均耕地0.1hm²前提下对大于15度的坡耕地退耕,则退耕面积可达347.8×10⁴hm²,超过现有耕地的1/5;对应的粮食减产为234.5×10⁴t,是1996年粮食产量的7.3%,甘肃、陕西和青海的粮食减产比例都在1/10左右,退耕带来的直接粮食减产效应是显而易见的。最后针对西北地区的退耕规模及其粮食响应,提出了两条政策建议     

土地利用变化研究的人文地理视角与新命题

从地理学最高层面的科学难点问题-"综合性"出发,本文阐述了土地利用变化是人地关系地域系统研究的核心领域的观点。并从人文地理学的视角,解析了土地利用变化驱动机制的三个重要内容:消费需求拉动、经济效益驱使、以及协调发展理念作用等;提出了规制、对策的经济评价、以及环境伦理等三个人文地理学研究土地利用变化的新命题。     

大理市土地利用变化及其驱动力分析

利用大理市1995年和2000年两期TM影像解译土地利用数据,在GIS分析工具支持下,对土地利用变化和驱动因素进行分析,得出以下结论：（1）1995年到2000年这5年期间,土地利用变化总体呈现出林地和草地减少、耕地和建筑用地增加的趋势,水域面积变化不明显;（2）土地利用年变化率为0．5％,其中以建设用地面积的年变化率最大为5．84％,耕地和林地的年变化率分别为1．85％和-1．41％,而草地和水域年变化率较小,分别为-0．7％和0．01％;（3）土地利用类型转化主要呈现出林地和草地转化为耕地,耕地和草地转化为建筑用地,林地和草地相互转化的特点;（4）土地利用结构变化不明显,总体上表现出林地占优势,耕地、草地、水域相当的结构特征;（5）自然条件对土地利用结构具有重要的控制作用,而人口增长,政府行为决策和经济的发展直接影响土地利用的变化。     

基于斑块层次的土地利用变化对土地质量影响的初步分析——以河北省张北县为例

利用SPOT2/4、SPOT5 等遥感数据源, 以人工目视解译为主, 分析了1999 年到2003 年河 北省张北县土地利用( 耕地) 变化情况; 运用GIS 和统计分析的方法, 初步分析林草地转变为耕 地、耕地转变为林草地和未变化耕地斑块等的土地退化特征。从1999 年到2003 年, 张北县耕地 减少20229.5ha, 耕地的主要流向为林草地, 其中又以旱地转化为人工草地为主, 2003 年新增耕 地的主要来源为牧草地。除耕地转为疏林地外, 耕地转为林草地的其余类型未退化斑块的面积较 大; 林草地转化为耕地的情况比较复杂: 林地转化为旱地、牧草地转化为水浇地的斑块发生了比 较明显的土地退化; 而牧草地转化为旱地、其它土地转化为旱地、牧草地转化为菜地斑块中退化 斑块数和面积比例都不大。和未变化耕地斑块的退化特征比较, 旱地转化为牧草地, 退化斑块与 未退化斑块数量比例比较接近, 但未退化斑块面积比例远远高于未变化耕地斑块; 而牧草地转为 旱地的退化与未退化斑块数量和面积比例没有明显差别。旱地转化为林地的未退化斑块数量和 面积比例要大于林地转化为旱地的斑块。说明旱地向林草地转化有助于提高区域土地质量。     

黄土丘陵区典型小流域土地利用变化研究——以陕西延安地区大南沟流域为例

利用航片解译和景生态学方法研究了陕北黄土丘陵区大南沟流域在20世纪70年代和90年代的土地利用结构的特点和变化，结果表：从1975年到1999年，梯田，坡耕地，稀疏林地，灌丛面积减少，所占百分比呈下降趋势，而有林地，果园，荒地所占百分比呈上升趋势，梯田，有林地，灌丛和茺地平均斑块面积在增大，而坡耕地，稀疏林地，果园的平均斑块面积在减小，果园和坡耕地分维数在变大，斑块形状趋于复杂化，而有林地，稀疏林地，灌丛，梯田和荒地的斑块分维数在变小，斑块形状趋势规则小，有林地，灌丛，果园，荒地的分离度在下降，稀疏林地，梯田和坡耕地的分离度在上升，说明有林地，罐丛，果园和荒地的地位在上升，而稀疏林地，梯田和坡耕地的地位在下降，全区单位面积的斑块数目的磁大，在一定程度上表明农田中地块之间的边界增多，其结果是导致一些土地资源和浪费和不利于土地管理，景观多样性指数和土地利用相对合理指数在增大，但变化较小，1997年与1975年相比，整体上土利用结构稍有好转，但这种土地利用结构远未达理想状态。     

Radiative forcing over China due to albedo change caused by land cover change during 1990–2010

Land cover change affects surface radiation budget and energy balance by chang- ing surface albedo and further impacts the regional and global climate. In this article, high spatial and temporal resolution satellite products were used to analyze the driving mechanism for surface albedo change caused by land cover change during 1990-2010. In addition, the annual-scale radiative forcing caused by surface albedo changes in China＇s 50 ecological regions were calculated to reveal the biophysical mechanisms of land cover change affecting climate change at regional scale. Our results showed that the national land cover changes were mainly caused by land reclamation, grassland desertification and urbanization in past 20 years, which were almost induced by anthropogenic activities. Grassland and forest area decreased by 0.60% and 0.11%, respectively. The area of urban and farmland increased by 0.60% and 0.19%, respectively. The mean radiative forcing caused by land cover changes during 1990-2010 was 0.062 W/m2 in China, indicating a warming climate effect. However, spatial heterogeneity of radiative forcing was huge among different ecological regions. Farmland conversing to urban construction land, the main type of land cover change for the urban and suburban agricultural ecological region in Beijing-Tianjin-Tangshan region, caused an albedo reduction by 0.00456 and a maximum positive radiative forcing of 0.863 WIm2, which was presented as warming climate effects. Grassland and forest conversing to farmland, the main type of land cover change for the temperate humid agricultural and wetland ecological region in Sanjiang Plain, caused an albedo increase by 0.00152 and a maximum negative radiative forcing of 0.184 W/m2, implying cooling climate effects.     

华北平原禹城市耕地变化与驱动力分析(英文)

Taking Yucheng, a typical agricultural county in Shandong Province as a case, this study applied Logistic regression models to spatially identify factors affecting farmland changes. Using two phases of high resolution imageries in 2001 and 2009, the study obtained the land use and farmland change data in 2001-2009. It was found that the farmland was reduced by 5.14% in the period, mainly due to the farmland conversion to forest land and built-up land, although part of forest land and unused land was converted to farmland. The results of Logistic regressions indicated that location, population growth and farmer income were main factors affecting the farmland conversion, while soil types and pro-curvature were main natural factors controlling the distribution of farmland changes. Regional differences and temporal-spatial variables of farmland changes affected fitting capability of the Logistic re-gression models. The ROC fitting test indicated that the Logistic regression models gave a good explanation of the regional land-use changes. Logistic regression analysis is a good tool to identify major factors affecting land use change by quantifying the contribution of each factor.     

环渤海地区土地利用变化的驱动力分析

1985到1995年间,环渤海地区占总面积30%的土地发生了利用方式的变化,耕地变化是其核心类型。耕地变化的主要流向依次为农村居住用地、林草地、城市居住建设用地以及果园和水域。本文通过对耕地流向及其与人口变化、农业经济发展的关系等进行分析,确认土地管理政策、人均居住用地的增长、农业生产结构调整以及城市扩张是该区土地利用变化的主要驱动因素