中国农田生产力变化的空间格局及地形控制作用

中国政府高度重视粮食安全, 采取一系列措施提高粮食生产并取得了一定的成效, 但是20 世纪90 年代全球农业生产徘徊不前并不仅是一种由特定政策或市场因素导致的短期现象。因此, 认识在长时间尺度上农田生产力变化的特征及其控制因素对保障国家粮食安全、制定农业政策及调节生态系统服务功能具有重要意义, 研究稳定少动但对农田生产力形成有 重要影响的地形因子对农田生产力变化的作用是其中的一项重要内容。生态系统生产力遥感 机理模型能够清晰地表达国家尺度农田生产力的时空格局, 应用1981~2000 年的NOAA/AVHRR 卫星遥感数据驱动GLO-PEM 模型, 以10 年为时间尺度分析20 世纪80 年代 到90 年代农田生产力变化的空间格局特征。研究结果表明, 在10 年的时间尺度上, 地形特征控制着农田生产力变化空间格局分异规律, 农田生产力降低的几率随地形起伏度增大而增加, 山区耕地发生生产力下降的可能性比平原耕地高10%~30%。在研究时期内尽管中国农田生产力总量增加, 但仍有24%的农田发生农田生产力下降, 其中71%在丘陵山地, 尤其是地形起伏破碎的黄土高原及云贵高原地区。     

1951—2000年中国气候生产潜力时空动态特征

气候生产潜力时空动态一直是国内外全球变化研究的热点,基于1951-2000年全国范围气象栅格数据计算气候生产潜力,在此基础上,利用GIS空间分析技术和小波分析方法探讨全国以及9大土地潜力区气候生产潜力的空间格局特征与多时间尺度特征.结果表明:50年间中国气候生产潜力单产平均值为770 g·m-2·a-1,折算为总量达73.12×108t/a;全国及9大土地潜力区气候生产潜力的多时间尺度特征比较复杂,3～5年周期的年际变化和30年左右周期的年代际变化均较显著,而10～11年周期的变化则仅在部分区域有所表现;总的来说,1951-2000年,华北地区、黄土高原、内蒙古中部及辽河平原等是我国气候生产潜力时空动态特征最突出的区域.     

黑河流域植被净初级生产力的遥感估算

利用光能利用率模型C-FIX,高时空分辨率的SPOT/VEGETATION遥感数据,全球格网化气象再分析资料以及黑河流域土地利用图,估算了1998—2002年黑河流域不同生态系统净初级生产力(NPP)的年总量和平均生产力,输出了黑河流域NPP年累积量空间分布格局图、NPP季节动态图,分析了近5a来黑河流域NPP时空变化特征,评价了不同土地利用类型下的生态系统生产力水平差异。其结果表明,黑河流域陆地生态系统NPP空间分布及其季相变化特征是流域自然环境、地貌、气候以及人类生产活动长期共同作用和影响的结果,其中水分条件是控制黑河流域陆地生态系统NPP空间格局的决定因子。1998—2002年黑河流域山区高覆盖度草地和下游荒漠区净初级生产力持续下降,反映出这些地区生态环境恶化严重。这些研究结果可以为黑河流域的水-生态-经济系统的合理设计与有效实施提供科学数据集。     

近40年气候变化及其空间分异的多尺度研究——以内蒙古自治区为例

利用小波变换对内蒙古27个气象台站40年(1956~1995)的年平均气温和降水数据进行多尺度分析,结果表明,1956~1958是40年中最冷的年份,20世纪60年代初和90年代初是两个主要的气温升高和降水增加时期。在大时间尺度上,气温和降水基本处于相对高值,气温有逐渐增加趋势,部分气象台站的降水有减少趋势;中小尺度上气温和降水变化具有更多的表现形式,体现在气温冷暖变化和降水多少变化的频率和强度上。内蒙古气温变化的空间分布格局具有明显的沿纬度分布的特征,降水变化基本上体现了一种沿经度分布的空间格局。对内蒙古3~5月气候干湿状况研究表明,20世纪50年代末和80年代初是两个相对湿润时期,1994年后气候最为干燥,大时间尺度存在非常明显的气候由湿润到干燥的变化趋势;中小尺度上干湿状况变化较频繁。     

基于遥感的中国陕北地区近20年耕地变化及其对农田生产力影响的定量评估

本文以中国退耕还林生态工程重点区域陕北地区作为研究区,对比其前后两个10年的耕地资源空间分布格局,并进一步分析耕地变化对农田生产力的影响。论文基于中高分辨率卫星遥感数据,经人机交互目视解译并结合实地验证,生成陕北地区1990、2000和2010年耕地现状以及前后两个10年耕地变化时空监测数据集。进而运用光能利用率遥感模型,结合中分辨率、长时间序列卫星遥感数据估算陕北地区农田净初级生产力,分析耕地变化对农田生产力的影响。结果表明,陕北地区耕地面积及其生产力在研究期前10年小幅增长,后10年明显减少。耕地增加的主要原因是为满足当地人口的粮食需求以及弥补城市建设对耕地的占用,大面积草地和未利用地被开垦。耕地减少的最主要原因是生态退耕,城市化也是耕地减少的原因之一。总体而言,20年来陕北地区耕地资源总面积净减少42.56%;受耕地面积变化的影响,同期农田净初级生产力下降了41.90%。研究对于评估陕北地区耕地安全和粮食安全,指导区域土地利用科学规划具有重要意义。     

基于遥感的中国陕北地区近20年耕地变化及其对农田生产力影响的定量评估（英文）

本文以中国退耕还林生态工程重点区域陕北地区作为研究区,对比其前后两个10年的耕地资源空间分布格局,并进一步分析耕地变化对农田生产力的影响。论文基于中高分辨率卫星遥感数据,经人机交互目视解译并结合实地验证,生成陕北地区1990、2000和2010年耕地现状以及前后两个10年耕地变化时空监测数据集。进而运用光能利用率遥感模型,结合中分辨率、长时间序列卫星遥感数据估算陕北地区农田净初级生产力,分析耕地变化对农田生产力的影响。结果表明,陕北地区耕地面积及其生产力在研究期前10年小幅增长,后10年明显减少。耕地增加的主要原因是为满足当地人口的粮食需求以及弥补城市建设对耕地的占用,大面积草地和未利用地被开垦。耕地减少的最主要原因是生态退耕,城市化也是耕地减少的原因之一。总体而言,20年来陕北地区耕地资源总面积净减少42.56%;受耕地面积变化的影响,同期农田净初级生产力下降了41.90%。研究对于评估陕北地区耕地安全和粮食安全,指导区域土地利用科学规划具有重要意义。     

农村居民点耕作距离空间分布特征估测分析

基于探索性空间数据分析(ESDA)思想,提出一种耕作距离空间估测方法,定量分析农村居民点耕作距离的分布格局与分异特征。以广东省阳山县为案例,研究表明：① 耕作距离与耕地质量及地形等别存在一定的相关性,耕作半径愈小,地形愈低平的地区,居民点与较优的耕地愈集中;② 耕作距离在空间上呈现不均衡状态,随着距离尺度的增加,耕作距离的变化由低值聚类转为高值聚类状态,表明研究区耕地格局随耕作距离尺度上升变得更加分散;③ 估测方法考虑了农村居民点与耕地之间的关系,可以有效分析耕地与居民点之间的空间分布随耕作距离变化的规律,对农村居民点调整、高标准农田建设等工作的合理开展具有参照和一定指导意义。     

我国海洋“蓝色农田”时空特征及影响因素分析

借鉴经济地理学研究方法,综合运用动态度和空间不平衡指数分析1989—2020年我国11个沿海省份蓝色农田面积的变化特征,运用重心分析模型和标准差椭圆法定量描绘我国蓝色农田空间格局演变的过程和规律,并构建固定效应模型分析蓝色农田空间演化的影响因素。结果表明：（1）我国海水养殖的不平衡指数持续上升,地区间差距逐渐增大,海水养殖的空间分布格局向不平衡方向演化;（2）海水养殖重心总体呈现由南（偏西）向北（偏东）的空间演变格局,移动范围由长三角地区迁移至环渤海地区,表明30年来沿黄渤海地区海水养殖业发展快于南方沿海地区;（3）蓝色农田空间格局的演变是海洋资源利用能力、海水养殖劳动力、冷链物流系统和居民消费能力等多种因素共同作用的结果。     

地形梯度视角下郑州城镇建设用地扩张格局时空动态特征

基于4期Landsat影像和12.5 m ALOS高程数据,采用地形域分级和扩张过程分析相结合的方法,研究1995—2020年郑州城镇建设用地扩张格局在不同地形域梯度上的变化特征。结果表明：（1）1995—2020年郑州城镇建设用地扩张了2.5倍。郑州扩张的城镇建设用地集中分布在地势平坦、坡度平缓的平原平坡型和丘陵平坡型地形域内,具有显著的梯度变化特征,坡度的约束作用较明显。（2）平原平坡型地域内的城镇建设用地景观破碎度较低,分布更加集聚,空间形态更复杂,而受自然地形的阻隔与限制,丘陵和山区的城镇建设用地分布较分散,空间形态较简单。（3）充分利用自然地形打造山城相依的城乡空间格局和重视城市竖向规划可能是郑州大都市区突破地形约束实现可持续发展的有效途径。     

云南山地坝区土地利用变化及其驱动分析——以保山坝子为例

利用GIS空间分析工具,分析了保山坝区1980、1995、2000年3期土地利用变化及其驱动因素,得出以下结论：（1）从1980—1995～2000年土地利用变化速度明显加快。1980—1995年综合土地动态度年变率仅为0．17％,1995—2000年则增加到了0．75％。（2）总体来看,林地和水田呈现减少的趋势,旱地和建设用她呈现增加的趋势,尤其是1995～2000年时段。（3）土地利用类型转化的主要特征是坝子内水田转化为建设用地,林地、草地、旱地相互转化频繁。（4）坝区地形对土地利用格局具有基础作用。人口因素、经济因素和政策行为对土地利用变化起主导作用。受坝区空间局限性控制,人口、经济等人文因素对土地利用产生了巨大压力。     

山地丘陵区土地利用分布及其与地形因子关系——以河北省怀来县为例

为探究山地丘陵地区不同地形因子对土地利用空间格局的影响,以河北省怀来县为例,研究了各土地利用类型在不同地形上的分布特征。同时,定性和定量分析了土地利用景观格局与地形环境的相关性。研究表明:土地利用景观格局分布存在明显的地形梯度特征,较高地形级别主要分布着林地和草地,其分布指数在较高地形级别占据优势位;而受人类活动干扰影响较大的城乡建设用地、采矿用地、耕地、园地和水域的优势位分布在较低地形级别上。移动窗口法得到的景观格局指数的分布定性显示出土地利用景观格局随地形变化的梯度特征,典范对应分析结果定量显示出典范对应分析排序的前4个轴的累计土地利用景观指数—地形解释变量为96.98%,地形因子第1排序轴与土地利用变化景观格局指数特征第一排序轴的相关系数达到0.671,其土地利用景观格局指数与地形因子存在显著的相关性。由此可见,高程、坡度和地形起伏度这三类地形因子对山地丘陵区的土地利用类型的结构和空间分布起着重要的影响作用。     

基于遥感技术和GIS的小流域土地利用/覆被变化分析

根据贵州省平坝县克酬流域1973年MSS影像数据,1989、1995、2000年Landsat TM影像数据,利用RS和GIS信息获取技术、空间分析技术和数理统计方法,分析了该流域土地利用的数量变化和空间变化特征,明确了土地利用变化的主要类型和方向,并探讨了土地利用变化和地形因子的关系。结果显示,该流域土地利用以农田和灌草用地为主,1973~2000年林地和灌草地减少,农田、水域、村镇、交通用地增加,林地转化为灌草、灌草转化为农田及农田转化为村镇居民点和公路用地是研究区主要土地利用变化类型。研究区土地利用空间分布与海拔高程、坡度等地形因子有密切关系。1973~2000年农田、林地和灌草分布的海拔高程和坡度均呈增加趋势,这和上述土地利用类型间的转化规律相一致。     

2000～2006年广东省农田生物质能时空变化遥感分析

农田生物质能的数量、空间分布格局以及年际变化研究对于生物质能集约利用的规划、选址以及后续的原料供需预测尤为重要.本文基于EOS/MODIS卫星2000～2006年的MOD17A3数据集,在栅格尺度下,利用农田净初级生产力对广东省农田生物质能数量进行估算,分析其空间分异特征,应用邻域统计分析提取了生物质能分布优势带.并利用趋势线分析方法对其时间动态和年际稳定性进行研究.结果表明,广东省在2000～2006年间农田生物质能总量呈下降趋势,主要因为农田面积在不断减少.从另一方面看,农田生物质能单位平均能值总体呈略微上升趋势.其中2000～2002年均值呈明显的下降趋势,2002～2004年呈现迅速增加趋势,2004年后又呈现回落特征.单位平均能值最大的年份是2004年,为5775.10KJ/(m2·a);最小为2002年,为4697.87 KJ/(m2·a).区域单位能值的增长为农田生物能源的利用提供物质基础.研究结果能为区域农田生物能源利用提供数据支持和决策依据.     

松嫩高平原县域土地利用空间格局地形梯度特征分析——以巴彦县为例

以黑龙江省巴彦县为研究区,基于研究区DEM数据,运用土地利用类型的分布指数、土地利用结构的信息熵、均衡度和优势度,明确研究区土地利用空间格局的地形梯度特征及地形因子对土地利用空间格局的影响。结果表明：① 研究区土地利用空间格局在地形因子的作用下存在明显的梯度特征,旱地、水田、草地、水域、建设用地及其他用地主要分布在较低地形级别区,林地主要分布在较高地形级别区。② 除林地以外,其他土地利用类型分布的优势地形位均位于较低地形级别区,林地分布的优势地形位位于较高地形级别区,各土地利用类型分布的优势区域不尽相同。③ 研究区土地利用结构的信息熵及均衡度变化趋势相同,优势度的变化趋势与信息熵、均衡度的变化趋势相反,土地利用空间格局与地形因子具有显著的相关性。     

海洋地貌

P237.92007010165黄、东海海面地形在1993-2001年间的变化探讨=The research on sea surface topography in Yellow Sea and East China Sea in1993-2001/钟鹤翔,谢志仁…∥测绘学报.—2006,35(1).—9~14利用Topex/Poseidon卫星的SSHA数据对黄、东海1993-2001年期间的平均海面地形的空间形态特征、变化速率的空间分布特征及年内变化特征等3个方面进行分析.研究结果表明,该海区9年平均海面地形的基本特征为:东南高、西北低,由东南向西北倾斜,最大高差超过90cm;1993-2001年期间全海区均呈现海面上升趋势,上升速率值在5~8.6mm/a之间,海面…     

新垦沙地农田土壤有机碳时空变异特征

针对河西走廊临泽绿洲边缘区域的新垦沙地农田,采用传统统计学和地统计学相结合的方法研究田块尺度的土壤有机碳时空变异特征。结果表明：（1）在本研究的空间尺度内,土壤有机碳含量在2.66～6.90 g·kg-1范围之间变化,平均值为4.45 g·kg-1,变异系数为24.5%;其空间分布呈明显的斑块状,最佳的变异函数理论模型为指数模型,其块金值和基台值分别为0.13和1.28,偏基台值和基台值的比值及变程分别为0.90及18.24 m;土壤有机碳空间分布与全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量及电导率显著正相关（p＜0.01）,与pH值显著负相关（p＜0.05）。（2）在本研究的监测时间尺度内（2004-2010年）,土壤有机碳年平均值在3.81～4.71 g·kg-1幅度内变化,变异系数为6.8%,无明显的变化趋势;土壤有机碳含量年际间变化与播种量显著正相关,与作物产量显著负相关,而与施氮量、灌溉量和地上部生物量相关不显著。综上所述,新垦沙地农田土壤有机碳含量较区域水平低,其田块尺度的空间异质性是由成土母质、地形等区域因素作用的结果,而对农田管理影响下的新垦沙地农田土壤有机碳含量演变规律的研究需建立在更长时间尺度的土壤监测数据基础上。     

珠江三角洲客货运量位序—规模分布特征及其变化

客货流地理是交通地理学研究的传统重要领域。本文利用位序—规模分布理论,对1980-2010年珠江三角洲客货运量等级规模结构分布特征及其变化进行研究。结果表明：客货运量规模的q值均大于1,符合位序—规模分布特征,但客运规模分布更显著。客运量q值先减小后增大,呈现出非均衡—相对均衡—非均衡演变特征;货运量q值逐渐降低,呈现出非均衡—相对均衡演变特征。在空间格局方面,客运空间格局呈现出由初期以广州为单中心向心型客运联系向穗莞深多中心客运联系转变;珠三角产业结构趋同性及以广州为中心的放射状交通网络结构,使得货运空间格局呈现出长期以广州为核心单核主导特征,主要表现为递接性联系特征。     

陆地水文

P648．025 2007021055长江黄河源区积雪空间分布与年代际变化=Distribution of snow cover and its inter-decadal variation in the source regions of the Yangtze and Yellow rivers/杨建平,丁永建…//冰川冻土．—2006,28(5)．—648～655应用长江黄河源区及其周边地区16个气象站逐日积雪资料,分析了长江黄河源区积雪的空间分布和年代际变化特征．结果表明:以巴颜喀拉山主峰为中心的黄河源头和     

1965-2005年河北省降水量变化的小波分析

降水变化对农业生产与经济社会发展具有重要意义.根据河北省85个常规地面气象站降水资料,利用小波变换Morlet方法,分析了河北省1965-2005年不同时间尺度下降水序列的主要周期变化过程及其空间变化特征.结果表明:近41年河北省年降水量主要存在3个尺度的变化周期,分别是18a、8a和4a,其中,18a尺度存在于近41a,8a尺度主要集中在20世纪90年代,4a尺度集中在70年代.在时间上,18a尺度经历了5个枯丰交替变化;8a尺度上则有10个丰枯交替.在空间上,不同地区降水的多时间尺度特征具有明显的差异,河北省北部和中东部地区年降水量分别以12～18a大尺度及8～12a中尺度周期变化为主,降水相对稳定;西部地区则主要以3-8a小尺度周期变化为主,降水变率较大.     

基于Copula函数的中国东部季风区干旱风险研究

利用1961~2016年的中国地面降水月值0.5°×0.5°格网数据集计算了中国东部季风区不同时间尺度的标准化降水指数,并结合游程理论识别气象干旱事件。常规的单变量和基于Copula函数的双变量频率分析分别用来描述干旱事件的干旱历时和干旱烈度。结果表明：① 3个月时间尺度和6个月时间尺度的干旱特征空间格局非常相似,但与12个月时间尺度的干旱特征空间格局差异较大;② 各时间尺度的干旱历时和干旱烈度均呈正相关,即具有较长干旱历时的地区往往也是干旱烈度较大的区域;③ 西南区、长江下游地区、黄淮海区北部和南部、内蒙古东部和黑龙江省东部干旱风险较高,而长白山地区、松嫩平原和珠江流域干旱风险较低。研究结果可为中国东部季风区的干旱区划及旱灾风险评估提供科学依据。