黄土高原耕地变化趋势及驱动力研究——以甘肃陇东地区为例

利用GIS技术并结合相关统计资料,对黄土高原典型区近50年来的耕地数量变化的基本特征、变化过程、耕地流向进行了分析。并应用相关分析法和主成分分析法对近17年耕地变化的驱动因子进行了定量分析。结果表明:1949-2002年陇东地区耕地总量经历了缓慢增加-缓慢减少—急剧减少—缓慢减少的波动变化过程;耕地的主要流向是非农建设用地、林草地和果园等;耕地的增加主要是草地、林地和未利用地开垦而成;干旱、降水不均及水土流失等是耕地变化的自然驱动力。经济增长、人口增长、城市化水平及农业科技进步等是耕地变化的社会经济驱动力。耕地变化过程与国家宏观政策背景相关联。     

现阶段我国耕地变化趋势及其驱动力分析

在前人研究基础上,利用国家统计资料,分析了我国近20年来耕地变化总体趋势：耕地总量持续减少;耕地质量不断下降,且地区间的数量、质量变化不平衡。并采用最大似然法对多变量作因子分析,找出我国耕地变化的主要驱动力：人口的不断增长,第三产业的迅速发展,洪涝灾害的频繁发生及水土流失的日益加剧。最后针对分析结果,提出藏粮于土、加强水土保持、加强第三产业用地管理等若干关于耕地资源保护与管理的建议。     

黄土高原陇东地区土地利用遥感动态研究

根据1986和2000年2期TM影象，利用ARC／INFO、ARCVIEW地理信息系统软件，在人机交互下进行信息提取，对空间分布数据全面统计分析，剖析了陇东所辖十三个县（市）1986－2000年十四年间土地利用类型质量空间变化。针对区域土地利用程度及生态环境可能产生的影响进行了简要的评价。最终为陇东地区土地综合治理和可持续利用提供了可靠的理论依据。     

耕地安全时空变化及其驱动力研究——以江西省鹰潭市为例

耕地安全是保障我国持续增长的人口能健康生存的关键。掌握耕地安全的时空变化特征及其驱动力对维护耕地安全意义很大。本研究考虑耕地数量、质量和生态安全的平衡与稳定性,构建了耕地安全评价指标体系,采用改进的TOPSIS方法,对江西省鹰潭市1995-2015年耕地安全状况进行评价,并分析其时空变化特征。利用空间回归模型研究耕地安全时空变化的驱动力,可消除空间自相关的影响。研究结果表明:1995-2005年鹰潭市耕地安全呈快速下降趋势,2005-2015年耕地安全呈缓慢上升趋势。非常危险的耕地主要分布在月湖区,而安全状态的耕地主要位于南部山地区域,一般危险的耕地范围随城市发展方向往西部扩张延伸。驱动因素中,社会经济因素和政策因素对耕地安全变化有显著影响。根据耕地安全的时空变化规律和耕地安全的驱动因素,可采取相应措施提高耕地安全水平。     

闽江流域耕地动态变化及其驱动力研究

通过对闽江流域1990-2005年耕地动态变化的分析,得出闽江流域耕地的时空变化情况.15年来流域耕地呈减少的趋势,特别是富屯溪支流和闽江下游区域.结合Areview软件和SPSS统计方法,分析耕地变化的时空差异、驱动因子并采用主成分分析方法对社会经济因素进行归纳,主要为经济发展、人口增长、城市化水平和第三产业因素4个方面,其结果将为进一步研究耕地变化对流域生态环境的影响提供科学依据.     

山东省耕地变化趋势及驱动力研究

根据山东省各市、县的统计资料,分析了山东省50年代以来耕地面积变化的总体趋势、空间差异和驱动因子。结果表明:经济发展动态、社会系统压力和农业科技进步是影响山东省耕地数量变化的三类因素。通过建立多元回归模型,预测出2005和2010年的耕地数量,并对研究结果应用GIS进行了空间表达。研究结果和分析结论对山东省农业可持续发展具有重要意义     

粤东北丘陵山区耕地变化及其驱动力研究

通过对梅州市耕地动态变化的分析,得出该市耕地变化的驱动力主要为社会经济因素.通过主成分分析,将影响耕地变化的13个社会经济因子分别归纳为人口增长、经济发展和农业产量变化3个方面.认为区域人口数量、农业生产总值及农业生产总量与研究区的耕地变化关系密切.针对耕地变化的不同驱动力提出切实保护耕地资源的对策.     

闽东南地区耕地资源动态变化及其驱动力分析

根据1997～2005年的耕地统计数据及相关的社会经济资料,分析了闽东南地区耕地资源动态变化趋势;利用SPSS软件对9个驱动因子进行主成分分析,揭示研究区耕地利用变化的驱动机制。结果表明：近10年来,闽东南地区的耕地数量总体上呈减少趋势;社会经济发展、人口增长压力、比较经济利益驱动和城市建设是研究区耕地减少的4个驱动因子,并进一步分析了这些驱动因子与耕地变化的关系。其结果将为进一步研究闽东南地区耕地变化提供借鉴,为合理利用和保护耕地、促进区域可持续发展提供科学依据。     

新疆墨玉绿洲耕地变化及人地关系演进驱动力研究

以新疆墨玉绿洲为例,借助土地利用遥感数据和社会经济统计资料,结合多年实地调查,利用分形理论,计算了墨玉绿洲1989,1999和2006年耕地资源的分维值D、稳定性指数SI和分维变△D,并根据其值的物理意义,对耕地的动态变化进行了定量和定性分析。进而利用典型性相关分析方法,从社会经济因素进行墨玉绿洲耕地变化趋势和驱动力的研究。结果表明:人口的增长和农业生产的发展是影响耕地变化的主要经济因素;一些政策因素,如土地限制性开发、退耕还林政策等对耕地变化影响也很大。最后引进经济密度的概念,进一步验证上述结论。     

陇东黄土高原农业生态效率的时空演变分析——以庆阳市为例

以地处黄土高原的庆阳市为例,基于世界可持续发展工商理事会(WBCSD)对生态效率内涵的界定,应用数据包络分析(DEA)中的非期望产出SBM模型,对2001~2011年间该地区农业生态效率的时空演变进行分析,结果表明:庆阳市农业生态效率总体上呈现下降趋势,其空间差异在不断扩大。依据生态效率的空间分布状况,基本可以将庆阳市分为2种类型:生态环境较好、水资源较为充沛、农业较为发达的西峰区、合水县、宁县和正宁县的农业生态效率相对较高;而生态环境较为脆弱、水资源短缺的庆城县、华池县、环县和镇原县的农业生态效率较低,主要原因在于要素投入比例失调、资源利用率低和非期望产出的过度冗余。基于此对生态效率较低地区的农业投入要素冗余状况进行了分析,明确农业生态效率改进的方向,为提高农业生态效率提供参考。     

甘肃黄土高原植被覆盖时空变化及驱动因素

利用MOD13A2数据获得2000～2021年甘肃黄土高原植被覆盖度,分析甘肃黄土高原植被覆盖分布格局及变化特征,并从气候因素与人类活动因素两方面探讨对植被覆盖变化的影响。结果表明：整体上甘肃黄土高原植被覆盖明显提高,覆盖度自北向南逐渐增加;气温与植被覆盖变化的相关性表现不显著,降水则明显表现为正相关,因此降水是植被覆盖变化的重要自然因素;人类活动对植被变化的影响存在两面性,部分地区城镇扩张导致植被覆盖度下降,但同时生态工程整体上又促进了地区植被恢复。     

近年来的黄土高原耕地时空变化与口粮安全耕地数量分析

基于遥感调查数据集定量分析了1990—2015年中国黄土高原地区耕地的时空变化特征和口粮绝对安全最小耕地保障面积的数量变化。结果表明:黄土高原耕地面积从1990年的192 529.65 km²至2015年的182 688.50 km²,净减少了9 841.14 km²,幅度达5.11%,其中2000—2010年的减幅最大,净减少8 483.00 km²;较大的耕地动态变化图斑主要分布于中部和西部区域,细碎的变化图斑广泛分布;耕地地类转出面积(31 875.82 km²)大于转入面积(21 815.25 km²),耕地面积的增加主要由草地和林地转化而来,主要分布在灌溉农业区和东南部平原区,减少的耕地主要转化为草地和林地,主要分布在中部沟壑区的雨养农业区。此外,该时期耕地转化为建筑用地和交通用地等人工表面的面积逐渐增加,主要分布在东南部低海拔平原地区;黄土高原口粮绝对安全所需最小耕地保障面积呈明显减少特征(从1990年的70 913.37 km²     

近15 a黄土高原植被覆盖时空变化及驱动力分析

研究黄土高原地区植被覆盖变化及其驱动因素可以揭示研究区气候变化和人工生态调节过程对植被变化的影响。基于500 m分辨率的MODIS-NDVI数据和同期气象数据,运用均值法、斜率分析法、相关分析法及残差法,分析了2001-2015年黄土高原的植被时空演变变化特征及其驱动因素。结果表明：近15 a黄土高原植被在季度上总体都呈现增加趋势且存在一定差异,夏、秋季植被增加最为明显;黄土高原植被覆盖在空间上呈现自东南向西北递减的分布特征;植被NDVI变化在不同季节上都存在明显的空间差异;黄土高原植被NDVI对气温、降水的响应关系有明显的季节差异,并在空间上与降水的相关性显著,与温度相关性不明显;人类活动对植被覆盖变化有双重影响,其中生态恢复工程是黄土高原中部地区植被覆盖快速增加的重要因素。     

甘肃黄土高原地表湿润状况时空变化特征

干湿状况的时空分布是干旱半干旱区的气候研究热点之一,现代气候变暖加速了黄土高原暖干化的进程。根据甘肃省黄土高原13个气象站1961-2006年气象资料,利用Thornthwait公式计算该地区潜在蒸散及湿润指数,并分析了潜在蒸散值与蒸发量的相关关系、潜在蒸散及湿润指数的时空分布特征。结果表明,潜在蒸散计算值与该地蒸发量的实测值相关性显著。在蒸发较盛的3～9月,两者之间的相关性可以通过0.01的信度检验。1961-2006年潜在蒸散随时间呈二阶函数变化,20世纪80年代中期以来潜在蒸散呈明显的线性上升趋势。1984年是变换的转折点,1984-2006年陇西黄土高原潜在蒸散以19.8 mm/10 a的速度上升,陇东黄土高原以31.1 mm/10 a的速度上升。一年之中,湿润指数的变化呈开口向上的抛物线。湿润指数最低的季节为夏季,最高的季节为秋季。20世纪60年代以来,甘肃黄土高原的湿润状况逐渐变差,秋季变化最显著,从20世纪60年代到21世纪初,陇西黄土高原湿润指数下降了0.45,陇东黄土高原湿润指数下降了0.35。湿润状况最差的地区为环县;沿陇海铁路线"兰州-定西-天水"一线是湿润状况较差的地区;湿润状况较好的地区分布在陇东黄土高原的南部及陇西黄土高原的西侧。     

耕地与建设用地变化驱动力比较分析

基于南昌市新建县1991~2005年土地利用和自然社会经济数据,采用数理统计分析方法,定量综合探讨耕地和建设用地变化驱动力。结果表明,社会经济因子对耕地、建设用地变化驱动方向和强弱顺序表现差异性;驱动因素同一性主要表现在,经济发展状况、城镇化水平和人口增长是耕地和建设用地变化的驱动因子主分量;相同驱动因素的影响敏感性也表现出差异性。     

绿洲耕地变化趋势及其驱动力——塔里木盆地南部策勒绿洲为例

以多年的野外实地调查资料和统计资料,分析了塔里木盆地南部策勒绿洲50年以来耕地面积变化的总体趋势、空间差异和驱动因子。基于GPS现场定位,应用GIS进行空间分析,通过建立多元回归模型,最终对该绿洲2010年和2020年的耕地数量进行了初步的预测。分析结果表明社会经济发展动态、农业科技进步和水土资源的限制等3大类因素是影响耕地数量的3个主成分,其结果将为进一步研究整个塔里木盆地南部绿洲耕地变化提供借鉴,为合理利用和保护耕地、为干旱区可持续发展提供科学依据。     

耕地非农化研究综述

耕地非农化逐渐成为我国经济发达地区耕地减少的首要原因。在回顾近期国内外耕地非农化相关研究的基础上,综述耕地数量变化、驱动力、非农化产生原因以及动力机制等方面的主要内容和研究进展。对今后的研究方向提出展望和建议,指出从不同角度和时空尺度研究耕地非农化与可持续发展关系,进行耕地非农化的影响评价及预测,是今后耕地非农化研究的主要方向。     

近20年中国北方13省的耕地变化与驱动力

利用 1983年1月至1999年12月长时间序列NOAA/AVHRR NDVI 数据和2001年逐旬SPOT/VGT 数据,获取了中国北方13省1980s初期、1990s初期、1990s末期和2000s初期地表土地覆盖特征,阐述了中国北方13省的耕地变化过程,并重点讨论了人类活动对耕地变化特征的影响和耕地变化的驱动力。发现：(1) 裸地、耕地等弱生态用地面积持续增加,而林地和草地等生态功能用地和混合功能用地持续减少是我国北方1983~1999年土地利用/覆盖变化的主要特征,这在一定程度上影响着区域生态系统的调节功能。但在2000s初期,这种状况有所改观,表明国家自20世纪末期开始实施的退耕还林还草等一系列生态环境建设措施在一定程度上开始发挥作用;(2) 从1983~2001年,中国北方13省的耕地重心整体上表现出向西南方向偏移的趋势。此外,地形和交通状况对耕地的空间变化过程影响明显,区域耕地面积主要集中在海拔较低、坡度较小的平原和丘陵地带,耕地利用强度一般随着距交通干线距离的增加而减少;(3) 人们生活收入水平以及农业产量变化与耕地变化关系密切,其中人们生活收入水平与耕地面积成负相关,而农业产量与耕地面积呈正相关,表明经济的发展以及人们生活水平提高导致的非农用地量增加以及农业用地内部的结构调整是中国北方13省耕地变化的重要原因。     

甘肃省近30a来耕地空间动态变化与驱动力分析

通过采用主成分分析法与GM(1,1)模型,分析了近30 a来甘肃省耕地变化的总体趋势、空间差异、耕地复种指数的动态变化与耕地变化驱动力,并对未来耕地变化趋势进行了预测,结果表明:1978年以来,甘肃省耕地面积时增时减,总体呈递减趋势;各市(州)与全省耕地变化相比存在明显空间差异;耕地复种指数呈波动性上升,虽然总体水平在上升,但是耕地复种指数并不高,耕地利用程度有待提高;经济发展水平、人口因素、农业产业结构调整和农业现代化水平是耕地变化的主要驱动力;GM(1,1)预测分析表明在今后一段时间内,在影响因子不变的前提下,耕地面积将持续减少。     

甘肃黄土高原土壤水分变化对冬小麦产量的影响

甘肃黄土高原属半干旱和半湿润气候过渡区。潜在蒸散量大于降水量,土壤水是影响冬小麦生产最直接因素。运用甘肃西峰农业气象试验站1981-2010 年冬小麦大田试验及土壤湿度观测资料,对近30 年土壤水变化规律及与冬小麦各产量要素的关系进行分析。结果表明,冬小麦贮水量最大时段为冬前生长期,其次为返青期至拔节期,最小为孕穗期至成熟期。耗水量最大时段为孕穗期至成熟期,其次为冬前生长阶段,最小为返青期至拔节期。1981-2010年土壤100 cm土层、1990-2010 年200 cm土层贮水量呈减少趋势,耗水量呈增加趋势。冬小麦土壤水分利用率呈上升趋势,变化转折点出现在1998 年。200 cm、100 cm土层贮水量与冬小麦不孕小穗率相关性显著。不同生长阶段各层次土壤贮水量均与千粒重相关性显著,且随着深度加深,相关性愈加显著。冬前生长阶段、返青期至拔节期各深度层次土壤贮水量与单株成穗数相关性分别通过0.1、0.01 信度水平检验。在冬小麦各生长阶段,各层次土壤贮水量与单产相关性显著。5 月中旬100 cm 土层贮水量对产量影响较大,aj(t) 值达20 kg/hm²·mm。不孕小穗率与不同生长阶段100 cm土层耗水量均呈显著负相关关系。千粒重与冬前生长阶段的各深度层次耗水量相关性显著。单株成穗数与返青期至拔节期上层土壤耗水量相关性显著。单产与孕穗期至成熟期各层次耗水量相关性显著。从当年9 月到次年5 月100 cm土层耗水量对单产影响逐渐增大,5 月中旬aj(t) 达25 kg/hm²·mm。此后耗水量对产量的影响逐渐降低。