北京耕保底线测算和“等效面积”耕保机制

在明确粮食生产作为耕地基础性功能的前提下,从粮食安全的角度提出了2020年北京不同耕地保护目标下的3种情景模式,分析了各情景经过生产波动校正后单产情况,采用最小人均耕地面积法,结合粮食自给水平和规划人口数量测算了北京耕保需求的底线数量.结果显示,无论以何种目标进行耕地保护,北京的耕地保护压力都是严峻的.结合测算分析结论,并针对现有耕保政策对耕地保护单一采用数量约束指标的问题,提出 "等效面积"的概念,采取综合权重系数方法对影响耕地质量和作物产量的基本因素和拓展因素进行了分析,将耕地实际面积转化为等效耕地面积.最后,从制度和政策方面分析了基于"等效面积"的耕保机制.     

中国农户土地利用阶段差异及其对粮食生产和生态的影响

土地利用通过改变陆地表面形态和土地利用强度对全球的粮食安全和生态安全产生了重要影响, 在满足 人类物质需求和保证生态多功能方面进行有效权衡是全球科学家关注的问题。中国处在快速的经济发展转变过程 中, 研究中国的土地利用变化对于全球粮食安全和生态安全变化将产生巨大的影响。本文从中国不同经济发展阶 段的农户特征出发, 率先提出了中国农户土地利用的四个阶段, 分析了四个阶段的土地利用特征及其对于粮食生 产和生态安全的影响。在中国目前的经济发展水平下, 中国农户存在“物质生存型”、“物质生产和利润优化型”、“利 润最大化”和“景观效用最大化”四个阶段。在“物质生存型”阶段, 农户土地利用满足家庭物质消费需求, 土地利用 集约化程度低, 粮食安全水平低, 农地的多功能得到发挥; 在第二个阶段, 农户土地利用处于“物质生产和利润优化 阶段”, 农户土地利用集约度化程度提高, 农地的生产功能不断得到强化, 农地的其他功能不断弱化, 此时的粮食生 产接近粮食的技术生产水平, 却是中国目前粮食安全的保障; 在农户土地利用的“利润最大化”阶段, 农户土地利用 转型以效益为核心, 耕地粮食水平与耕地的技术生产水平差异巨大, 但是耕地的生产潜力最大, 通过土地产权制度 创新, 可以实现耕地生产能力, 耕地的生产功能强化, 而耕地的其他功能弱化; 在农户土地利用的“景观效用最大 化”阶段, 农户土地利用目标以发挥农地的多功能为主, 而弱化了其生产功能。由于中国经济发展水平的差异存在 的长期性, 农户的四种类型将长期存在, 根据农户土地利用阶段性特征, 进行农户土地利用预期转型特征, 制定既 可以保障国家粮食安全, 又可以保障全球生态安全的政策。     

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。     

焉耆盆地生态系统服务价值对土地利用/覆被变化的响应

运用土地利用/覆被类型动态度、土地利用/覆被程度模型和生态系统服务价值估算模型,分析了新疆焉耆盆地1990-2011年LUCC变化引起的生态系统服务价值的变化。结果表明：（1）在1990-2011年,焉耆盆地水域、湿地、沙地、耕地和建设用地均呈增加趋势,而盐碱地、草地和林地面积呈减少趋势,总体上研究区的土地利用程度为中下水平。（2）在1999-2011年,研究区的生态系统服务总价值总体上呈增加的趋势,其中水域和耕地对生态系统服务总价值贡献率较大,草地和林地对生态系统服务总价值有明显的负贡献。（3）在1990-2011年,研究区的各类生态系统的气候调节、水源涵养和废物处理功能的生态系统服务的总价值远远大于粮食生产和原材料供应功能的总价值。因而对区域的水土资源实行合理与有效的利用是实现焉耆盆地生态系统服务功能维持和可持续发展的关键。     

长江三角洲土地利用变化与粮食安全分析

定量描述粮食产量对土地资源波动响应的程度对理解区域土地利用变化与粮食生产关系具有重要意义。分析长江三角洲地区耕地面积变化与粮食生产相关性及耕地质量变化对粮食单产的影响,分析粮食生产对土地利用变化响应的敏感性。结果表明:粮食产出与土地利用变化具有强相关性,耕地质量和数量的变化对粮食生产的影响及粮食安全敏感系数在不同时间段呈规律性变化,且在波动中平衡,耕地数量与质量变化是粮食安全的重要制约因素。     

快速城市化进程中福州市土地利用动态变化及其人文驱动力研析

在分析1996～2004年福州市城市化发展和土地利用动态变化的基础上，探求城市化与土地利用变化之间的内在关系，然后选取代表性指标对建设用地和耕地数量与各自的驱动变量进行相关性分析，最后构建了驱动模型。结果表明：（1）1996-2004年，福州市土地利用结构变化明显，土地利用空间变化较大；（2）地均GDP的提高、GDP总量和全社会固定资产投资额的增长是建设用地拓展的主要驱动力；（3）耕地变化的最主要驱动力则是建设用地占用、粮食播种面积和耕地保护政策强度。     

太湖流域土地利用变化对耕地生产力的影响研究

以城镇化过程持续加速而耕地流失及粮食供需形势日趋严峻的太湖流域为研究区,结合遥感、土壤、气象及农业统计数据,借助AEZ模型和GIS开展1985~2010年土地利用变化对耕地生产力的影响分析及评价。结果表明：① 流域耕地生产力水平较高,高产耕地分布广泛;② 近30 a来就地城镇化和工业化发展导致流域建设用地快速扩张,耕地数量锐减;③ 由于减少的多为城市周边及交通沿线水土条件优越的优质耕地,新增的则多是来源于土地复垦或整理的低产耕地,“高产耕地锐减-低产耕地缓增”导致流域耕地生产力水平下降,且在不同发展阶段下降格局不同;④ 高产田锐减导致流域粮食大幅减产,不同县域由于经济发展水平和耕地利用条件不同,粮食减幅呈现显著空间差异。     

20世纪90年代无定河流域土地利用的时空变化

本文基于ArcGIS平台,以LandsatTM影像解译得到的三期土地利用数据为基础,结合统计分析工作,对无定河流域20世纪90年代土地利用数量、类型及其变化进行了分析。分析得出,前后2个5年间,无定河流域耕地、林地和未利用土地都是先减少而后稍有增加,草地则是先增加后稍有减少。在10年尺度上土地利用总的动态特征是,耕地与未利用土地面积减少,林地、草地面积增加。前5年无定河流域综合土地利用动态度为0.85%,未利用土地和草地的年变化率较大,耕地与水域年变化率较低。后5年无定河流域综合土地利用动态度为0.3%,林地与未利用土地年变化率较大,耕地与水域变化率较小。最后引入单一土地利用类型相对变化率反映出无定河流域土地利用变化存在明显的区域差异。     

区域尺度城市增长时空动态模型及其应用

区域尺度城市增长动态模拟(Reg-UGM) 是城市化影响下的土地利用/覆盖变化以及全球 环境变化研究的重要手段之一。针对单个城市增长未来情景模拟难以在区域尺度刻画与解释 城市化影响下的土地利用/覆盖变化以及与全球环境变化交互过程与作用机理主要问题,本研 究集成人工神经网络模型(ANN) 与元胞自动机模型(CA) 构建适合不同情景的区域尺度城市 增长动态模型,通过1979 年以来高分辨率遥感信息探测获取的4 个时段京津唐都市圈城市增 长时空特征分析提取先验知识规则,模拟京津唐都市圈在基准模式、经济模式、政策模式与 结构调整模式未来不同情景模式下城市增长过程。研究表明,Reg-UGM在模拟区域尺度受国 家宏观政策等影响城市非线性增长过程具有较好的可靠性,为进一步研究城市化影响下的宏 观生态效应提供前提保障。模拟结果显示京津唐都市圈在不同情景模式下城市增长呈现较大 的时空格局差异,未来城市增长结构调整模式更符合区域城市化的实际情况,未来区域城市 增长将由特大城市向中小城市转移,滨海沿线城镇发展带将经历更快的城市增长过程。     

南方红壤丘陵地区土地利用变化特征——以吉泰盆地为例

本文以南方红壤丘陵典型案例区吉泰盆地为例,运用RS和GIS技术,在对典型时段遥感影像进行解译的基础上,采用土地利用程度综合指数、土地利用类型动态度以及土地利用类型变化趋势和状态指数等模型,计算了1995-2006年吉泰盆地土地利用变化数量特征,揭示了南方红壤丘陵地区11年来土地利用变化的时空格局。研究结果表明:①1995-2006年吉泰盆地土地利用结构基本稳定,林地和耕地是该区主要土地利用类型;②11年来吉泰盆地水域和建设用地面积缓慢增长,水域增幅较多,其他地类面积有所下降,草地减幅最大;③林地转化为耕地,耕地转化为水域,以及草地转化为林地是吉泰盆地主要土地利用类型的转移模式,三种类型的转化面积依次为2887.91 hm2、2821.19 hm2和2326.97 hm2。从空间分布上看林地转为耕地模式分布最为广泛,耕地转化为水域分布较松散,草地转林地主要分布在吉泰盆地的北部地区;④动态度和状态指数研究发现,吉泰盆地未利用地的年变化率绝对值最大,林地年变化率最小。在未来的一段时间内,水域和建设用地规模呈增大的趋势,其余地类呈不同程度减少的态势。     

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。     

湖南省耕地动态变化及驱动机制研究

利用1949~1999年的统计和普查数据,分析探讨了湖南省近50年来耕地数量变化及区域差异,并在此基础上进一步探讨了影响耕地数量动态变化的驱动机制。结果表明:50年来,湖南省耕地总体态势逐年下降,耕地变化区域差异显著;经济增长是形成湖南省耕地数量变化的主要宏观驱动因子,耕地快速减少在发生时间上与经济发展的增长基本同步,具体则受固定资产投资规模的牵动;在空间分布上具有与地区间经济发展速度和水平的差异相一致的特点。影响耕地数量动态变化驱动机制具体表现为:非农产业的发展建设与人口城镇化的发展对耕地的冲击,种植业效益下降、耕地利用方向的调整以及管理上的不完善和疏漏等。     

中国省际粮食贸易及其虚拟耕地流动模拟

模拟核算中国省际2010-2012年平均粮食贸易隐含的虚拟耕地资源流动量,并从资源利用角度分析粮食交易的合理性,为粮食贸易的优化提供理论依据。在各省粮食供需数据的基础上,利用线性优化,模拟省际粮食贸易。中国省际粮食贸易的虚拟耕地资源流动量达1747.4×10⁴ hm²,东北、华北及长江中下游地区为主要的虚拟耕地资源调出区,华南及西南地区是主要的调入区。分别从生产者及消费者的角度核算虚拟耕地资源流动量,前者比后者多出近250×10⁴ hm²。研究表明,中国省际粮食贸易隐含的虚拟耕地资源流动在一定程度上缓解了区域耕地资源不平衡,然而对于某些种植效率高的地区来说,粮食输入贸易流却带来了总体耕地资源消耗的增加。     

多情景粮食安全底线约束下的中国耕地保护弹性空间

科学解析中国耕地数量保多少与如何保等问题对保障国家粮食安全与资源环境可持续发展具有重要意义。面向共享社会经济路径（SSPs）的多情景粮食安全底线约束,本文试图利用耕地保有量、人口预测、粮食需求估算、单产提升潜力衰减等模型方法,依据产能特征—健康状态—耕作条件—利用水平的多维度耕地保护紧迫性评估框架,通过耦合时间序列的数量边界控制与空间尺度的区域规则约束刻画出中国的耕地保护弹性空间。在满足个人基本营养安全与作物单产条件干扰变量恒定的假设前提下,研究发现：① 中国多情景耕地保有量在2020—2100年间呈下降态势,现有耕地数量足以维持长期的粮食安全,但短期内则仅勉强达到理论粮食安全的临界区间1.40×10⁸~1.59×10⁸ hm²。② 不同维度耕地保护紧迫性在九大农业区划内呈现差异化分布特征,自然条件优越且适宜耕作的黄淮海平原区与长江中下游地区是综合紧迫性高值地块集聚区域。③ 可持续情景与区域冲突情景分别代表粮食安全底线约束下的最小与最大耕地保有量情景,在当前国际形势下,中国应保证短期（2035年内）可休耕量不高于9.29%。④ 基于时空耦合划定的耕地保护弹性空间可分为优先保护、严格管控、休养生息、战略储备、整治修复和特殊保护6类,不同空间的耕地保护弹性强度、目标与任务各有侧重。整体而言,耕地保护弹性空间的划定思路有助于农业结构调整、休耕政策完善等耕地空间规划体系构建,对中国耕地保护制度转型具有借鉴价值。     

1949年以来中国耕地功能变化

耕地功能变化具有明显的阶段性。日本、韩国、美国及欧洲发达国家耕地功能已普遍转型。中国农业发展及土地利用需求变化与以上国家颇为相似。那么,目前中国耕地功能变化是否也在发生转型？对此,在构建耕地功能变化分析框架与度量方法的基础上,分析1949年以来中国耕地功能变化过程。结果表明,中国耕地功能总体上于2006 年开始转型,转型前后耕地功能供需协调与供需错位、供给滞后、形态扭曲并存。在综合考虑以上发达国家经验与中国耕地功能变化过程的基础上,尝试提出耕地多功能管理建议。此外,从耕地功能变化研究框架出发探讨了土地利用转型的研究路径。     

湖南省小城镇建设合理用地探析

对近年来湖南省小城镇发展与土地利用变化作对比研究,认为在湖南省小城镇发展中存在数量多、基础设施薄弱、土地利用效率低下等问题。分析和探讨问题产生的原因,从科学规划小城镇用地和加强小城镇用地管理等方面提出了合理用地的几条建议和适合湖南小城镇发展的两种用地模式,即集中建设发展模式和旧城镇改造模式。     

区域土地利用转型与土地整理

目前,我国城市土地利用结构远未达到优化的水平,农业土地利用的规模不经济等土地利用问题都可通过土地整理加以解决,我国未来土地管理的任务会更多的在"土地整理"方面。我国土地整理的根本任务是形成合理、高效、集约的土地利用结构,增加有效耕地面积,提高土地利用效率,适应社会经济发展对土地的需求。我国地域辽阔,社会经济发展程度存在明显的区域差异,正是因为社会经济发展程度的这种区域差异,它将导致在同一时段内含有不同的土地利用转型阶段。大多数区域的土地利用形态都要经历一些发展阶段,即经过一段时期的持续变化后,直至与其它类型之间达到一个新的平衡。因此,有关部门在制定有关土地整理的目标、模式及政策的过程中,也要充分考虑待整理区所处的土地利用转型阶段,因为在通常情况下这些阶段是区域发展进程中必须要经历的。然而,通过实施土地整理,调整用地结构,可加快社会经济的发展,促使区域土地利用转型阶段的转变,同时它也会向土地整理提出新的更高层次的要求,以实现土地资源的可持续利用。     

区域最小人均耕地面积与耕地资源调控

耕地资源对农业和国民经济可持续发展起着不可替代的基础性作用。中国人均耕地资源短缺，快速工业化、城市化进程对耕地的占用使耕地资源更趋紧张。目前的市场机制必然驱动耕地资源不断向获利更多的用途转移，最终会危急食物安全。因此，创新耕地资源利用与保护的调控机制已迫切之至。基于中国耕地资源流失原因及态势的分析，提出了最小人均耕地面积和耕地压力指数概念，并以此为基础提出了构建耕地资源利用和管理调控机制的思路。实际数据分析结果表明，以最小人均耕地面积和耕地压力指数作为耕地保护的基本标准，能因地制宜地兼顾食物安全和经济发展对土地的需求，具有显著的科学性和可操作性。     

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。