中国主要作物格局优化下的水资源效应分析

水土资源是农业生产发展不可或缺的重要资源。然而,水资源时空分布不均匀、与耕地分布不匹配已成为影响中国农业可持续发展的关键问题。本文基于现有耕地,面向粮食生产保障与水资源可持续利用的协同,以保障粮食产量的同时减少水资源消耗、降低区域水资源压力为目标,基于像元尺度作物产量、用水量、区域水资源压力等数据,采用CPLEX优化模型,开展中国主要作物(大豆、水稻、玉米、小麦)格局优化,并从作物用水效率和水资源压力两方面分析其水资源效应。结果表明：(1)保证产量不变的前提下进行分省作物格局优化,最多可减少用水总量3.63×10¹⁰m³(降幅为9.60%),平均基线水压力从1.42降至0.90,播种面积可缩减3.08×10⁶hm²(降幅为3.29%);(2)不同作物优化方向不一,大豆在东北区北部和黄淮海区南部应调减,水稻主要在长江中下游区和华南区中部进行格局调整,玉米整体向东北方向转移,主要在东北区和黄淮海区内部调整,而小麦主要在黄淮海区与长江中下游区北部进行调整;(3)作物协同优化下,小麦灌溉耗水可减少3.08%...     

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。     

太湖流域粮食生产格局变化及影响机制研究

太湖流域是中国传统粮食高产区,其粮食生产演变对我国粮食安全意义重大。该文从宏观视角探讨了该区1985-2010年27个县域粮食生产的时空变化及其影响机制,结果表明:该区粮食产量波动较大,但总体呈下降趋势,历经波动发展-急剧减少-稳步增长三阶段,粮食总产变异系数和波动系数均超过全国平均水平,区域粮食安全风险较大;空间分布上高产区不断减少,低产区范围扩大,粮食生产重心移动与人口重心移动方向相反,粮食供需矛盾加大。耕地数量、质量、结构和方式等的变化是驱动粮食生产时空变化的重要机制,其中不同质量水平的耕地数量和耕地利用方式变化是影响粮食生产的重要因子。落实差别化耕地保护政策、避免耕地资源隐性流失、转变耕地利用方式等具有重要现实意义。     

粮食单产视角下中国北方农牧交错带粮食安全研究

从中国北方农牧交错带粮食安全和粮食单产的重要性出发,利用空间自相关分析揭示带内粮食单产的空间分异及演化特征,作为划分农牧业发展地域的依据,进而利用地理探测器模型揭示控制单产分异的主导因子及其交互作用,藉此探讨提高带内粮食单产、保障粮食安全的对策。结果表明：（1）2000—2020年带内粮食单产呈现相对稳定的集聚分布态势,自然环境分异大势是其基础性控制因素,社会生产条件及其耦合水平则强化了粮食单产的空间分异特征。（2）单产热点区主要集中在带内东北部平原地区和西南部河湟谷地,冷点区分布在中部水土流失区和丘陵地区,次热和次冷点区则围绕热、冷点形成圈层结构;依据该格局可将热点区划分为宜农区,将次热和次冷区划分为农牧耦合区,将冷点区划分为生态修复区,以因地制宜地促进带内农牧业协调发展。（3）2000—2020年带内粮食单产的增长模式从以劳动力为主导转变为以现代农业技术为主导,但出现了劳动力与耕地、现代农业技术之间过度解耦,以及各种现代农业技术之间的耦合性不足等问题,因而提出了以“人-地-技”耦合发展促进粮食单产健康增长、提高粮食安全保障能力的建议。     

黄土高原水土流失区生态退耕对粮食安全的影响

退耕还林是黄土高原水土流失区改善生态环境的一种有效途径,但在一定程度上必然会影响到区域的粮食安全,其中最直接最主要的影响便是退耕带来耕地面积减少,引发粮食总产量的降低。根据黄土高原水土流失区的生态退耕规划,对退耕还林还草可能对当地造成的粮食生产影响进行分析。利用具有显著科学性和可操作性的最小人均耕地面积和耕地压力指数模型,对该区各亚区进行了粮食安全评价,并以此为基础提出了黄土高原水土流失区各亚区退耕还林还草与粮食安全的协调途径。     

山东耕地动态变化与粮食总产量相关分析

文章收集1949—2000年山东省耕地、人口、粮食等资料,定量定性分析耕地的数量、质量变化与粮食产量的相关性。用SPSS中的一元线性回归法预测人口变化趋势,对粮食总产量与其影响因素进行相关分析,发现粮食单产对粮食总产量影响最大,同时耕地质量的逐年下降是粮食增产是重要的制约因素。提出外延式和内涵式开发耕地资源是增产粮食的有效途径,为解决粮食安全问题实现耕地的可持续发展提供科学决策依据。     

基于MODIS数据的2001—2018年中国耕地复种指数反演研究

耕地复种指数的持续稳定关乎国家粮食安全战略,实时高效地获取复种指数时空演变的详细过程信息具有重要意义。论文基于2001—2018年500 m分辨率的MODIS09A1影像数据,利用小波谱顶点的快速自动检测方法获取了全国复种指数的时空分布图,并采用Mann-Kendall检验、启发式分割算法等方法开展了全国复种指数变化形式的时空演变规律及驱动机制研究。结果表明：全国耕地复种指数稳中有升,复种指数均值从2001年的1.14上升至2018年的1.30。全国6%的耕地面积复种指数发生显著变化(约13.5万km²),相当于一个安徽省的面积。复种指数增加面积约占变化面积的2/3,复种指数下降面积约占变化面积的1/3。其中,复种指数增加的面积主要来源于黄土高原区、甘新区的休耕转为单季以及黄淮海区单季转双季,且集中在2004—2013年。2013年至今,全国复种指数仍呈增加趋势,黄淮海区单季转双季的面积保持持续增加是重要的影响因素。复种指数下降的面积主要来源于2009—2013年长江中下游平原区的双季转单季。保持黄土高原区、甘新区的耕地有效种植面积以及黄淮区耕地的双季种植面积,适当抑制长江中下游地区耕地复种指数的下降态势,对于稳定耕地复种指数、确保粮食安全具有重要意义。     

基于帕默尔干旱指数的中国春季区域干旱特征比较研究

利用全国515个站(1957-2000年)气象资料,修正计算帕默尔干旱指数(Palmer drought severy index),进行干旱区划和研究春季区域演变特征.结果表明:中国干旱变化全区一致性程度低,干旱演变的区域差别大,存在着以内蒙古高原、南岭、华北北部及长白山脉、长江中下游、黄土高原、黄淮地区、天山北部、东北平原、河西走廊、云贵高原、塔里木盆地、青藏高原等为代表的12个干旱特征区.内蒙古高原区、华北北部及长白山脉区、黄土高原区、天山北部区域、东北平原区、河西走廊及其沙漠戈壁区春季干旱指数趋势变化呈下降趋势.南岭区、长江中下游区、黄淮区域、云贵高原区、塔里木盆地区、青藏高原区春季干旱指数趋势变化呈上升趋势.中国春季干旱指数大多存在5～8年的短周期年际周期变化,12～13年、15～16年的长周年际周期变化存在于部分区域,个别区域还存在20年长周期年际周期变化.中国干旱的区域特征差别显著.     

基于面源污染约束的玉米生产效率及其时空差异

采用基于非期望产出的非径向、非角度的数据包络分析模型测算了2006~2016年中国20个省份玉米生产效率并分析了其时空变化特征和影响因素。结果表明,东北区、黄淮海区和蒙新区玉米生产效率较高,但山东和辽宁效率值低于0.90,区内省际间差异较小;长江中下游区、西南区和西北区效率较低,但安徽、重庆、山西和甘肃效率值高于0.90,区内省际间差异较大。玉米生产效率总体上呈降低趋势,两极分化呈先缩小后扩大趋势,低效率地区数量显著增加。近3 a四川和贵州用工投入可缩减比例超过15%,辽宁化肥投入可缩减比例超过10%,吉林和黑龙江资本投入可缩减比例超过5%。总氮和总磷排放强度过高是各省份玉米生产效率降低的普遍原因,湖北、广西、贵州、云南和四川总氮可缩减比例达60%以上,宁夏、陕西和湖北总磷可缩减比例达50%以上。应通过水肥管理减少农田尺度肥料损失,通过布局调整和结构优化控制区域尺度肥料流失。东北区和黄淮海区应重点控制灌溉引起的磷肥排水损失和氮肥淋溶损失,西南区和长江中下游区重点控制暴雨径流引起的氮磷流失,西北区和蒙新区重点通过节水灌溉减少肥料流失。     

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。     

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下降到2015年的33 981.64 km²）,占该区耕地总面积比例呈明显缩减态势（从1990年的36.83%缩减到2015年的18.60%）,目前耕地总量的净减少未对口粮绝对安全的耕地保障数量造成大的影响。     

Regional Differentiation and Classification for Carrying Constraints on the Resources and Environment of China

Research on the relationship between national resource constraint-region types and environmental carrying capacity is essential for the continued development of Chinese industrialization and urbanization. Thus, utilizing a series of key indexes including the per-capita potential of available land resources, the per-capita potential of available water resources, the degree of environmental stress, and the degree of ecological restriction, a step-by-step, integrated measuring method is presented here to understand the constrained carrying elements of water and land resources as well as environment and ecology. Spatial differences are analyzed and area types classified at the county level across China. Results reveal that: (1) Almost 90% of China is strongly constrained by both resources and the environment, while nearly 50% of national territory is strongly constrained by two elements, especially in areas of intensive population and industry to the east of the Helan-Longmen Mountain line; (2) Densely populated areas of eastern and central China, as well as on the Tibetan Plateau, are strongly constrained by a shortage of land resources, while North China, the northwest, northeast, the Sichuan basin, and some southern cities are experiencing strong constraints because of water shortages. In contrast, the North China plain, the Yangtze River delta, northern Jiangsu, Sichuan province, Chongqing municipality, Guizhou and Guangxi provinces, the northeast plain, and the northern Loess Plateau are constrained by high levels of environmental stress. Areas of China that are strongly ecologically constrained tend to be concentrated to the southwest of the Tianshan-Dabie Mountain line, as well as in the northeast on the Loess Plateau, in the Alashan of Inner Mongolia, in northeast China, and in the northern Jiangsu coastal area; (3) Constraints on national resources and environmental carrying capacity are diverse and cross-cut China, meanwhile, multi-element spatial distribution does reveal a degree of relative centralization. With the exception of the Tibetan Plateau which is resources-ecological constraint , other areas subject to cross constraints are mainly concentrated to the east of the Helan-Longmen Mountain line.     

中国粮食产量时空格局演变研究

粮食安全是国家战略安全的重要组成部分,在经济新常态下如何夯实农业基础地位、保障粮食安全成为政府与学界共同关注的命题。运用粮食产量变化系数、变异系数、空间分析方法研究了中国粮食产量时空演变格局与粮食安全问题。结果表明：2000-2003年受城镇化和工业化快速推进占用优质农田和大量青壮年劳动力进城务工的影响,粮食播种面积下降导致产量出现波动下滑;2004-2015年,粮食直补、农业税减免、基本农田保护、耕地红线等系列政策促进粮食产量实现“十二连增”。粮食作物类型时序变化表现为玉米产量大幅增长,由1990年的9 681.9×10⁴ t增长为2015年的22 463.2×10⁴ t,稻谷、小麦产量呈现小幅增长态势。2000-2015年中国粮食生产重心逐渐由西南向东北偏移。从各大区域对粮食总产的贡献率来看,1990-2015年南方沿海区对中国粮食总产的贡献率下降幅度最大,达-5.02%,东北地区对全国粮食总产的贡献率增幅最高,为7.75%。中国粮食产量安全区域范围在逐年增加,由2000年的11个省份增加至2015年的16个省,然而,未来粮食安全应关注粮食结构、粮食品质、食品安全、农田生态环境等方面的研究。     

中国“三生空间”分类评价与时空格局分析

本文在探究“生产—生活—生态”三生空间理论内涵的基础上,分析了土地利用功能与土地利用类型的辩证关系,依据土地利用现状分类国家标准,建立了三生空间分类与评价体系,揭示了1990-2010年间中国三生空间的格局及其变化特征。结果表明：① 生产空间主要分布在胡焕庸线东南侧的主要城市群及粮食主产区,其扩张区域主要分布于东北平原、新疆西北、宁夏、兰州—西宁、四川盆地、环渤海、长三角、厦漳泉、珠三角等地区,缩小区域主要分布在黄土高原、呼伦贝尔大草原、江汉平原、闽南丘陵等地区;② 生活空间主要集中在全国主要城市及城市群,整体上呈现“东高西低、北高南低;大分散、小集聚”的空间格局,其扩张过程表现为环渤海、长三角、珠三角三大城市群的大规模、区域式扩张和各主要省会城市的小规模、点状式扩张。③ 生态空间主要分布在胡焕庸线西北侧,整体呈现“西高东低,南高北低”的空间格局;④ 工业化、城镇化是中国三生空间变化的基本动力,西北和东北地区的农田开垦、华北平原和三大城市群的城镇化建设、黄土高原的退耕还林等是导致三生空间区域差异的主要原因。本文可以为三生空间的分类规划和优化决策提供参考依据。     

Spatiotemporal characteristics,patterns, and caus-es of land-use changes in China since the late 1980s

Land-use/land-cover changes (LUCCs) have links to both human and nature interactions. China's Land-Use/cover Datasets (CLUDs) were updated regularly at 5-year intervals from the late 1980s to 2010,with standard procedures based on Landsat TM\ETM+ images. A land-use dynamic regionalization method was proposed to analyze major land-use conversions. The spatiotemporal characteristics,differences,and causes of land-use changes at a national scale were then examined. The main findings are summarized as follows. Land-use changes (LUCs) across China indicated a significant variation in spatial and temporal characteristics in the last 20 years (1990-2010). The area of cropland change decreased in the south and increased in the north,but the total area remained almost unchanged. The reclaimed cropland was shifted from the northeast to the northwest. The built-up lands expanded rapidly,were mainly distributed in the east,and gradually spread out to central and western China. Woodland decreased first,and then increased,but desert area was the opposite. Grassland continued decreasing. Different spatial patterns of LUC in China were found between the late 20th century and the early 21st century. The original 13 LUC zones were replaced by 15 units with changes of boundaries in some zones. The main spatial characteristics of these changes included (1) an accelerated expansion of built-up land in the Huang-Huai-Hai region,the southeastern coastal areas,the midstream area of the Yangtze River,and the Sichuan Basin;(2) shifted land reclamation in the north from northeast China and eastern Inner Mongolia to the oasis agricultural areas in northwest China;(3) continuous transformation from rain-fed farmlands in northeast China to paddy fields;and (4) effectiveness of the "Grain for Green" project in the southern agricultural-pastoral ecotones of Inner Mongolia,the Loess Plateau,and southwestern mountainous areas. In the last two decades,although climate change in the north affected the change in cropland,policy regulation and economic driving forces were still the primary causes of LUC across China. During the first decade of the 21st century,the anthropogenic factors that drove variations in land-use patterns have shifted the emphasis from one-way land development to both development and conservation.The "dynamic regionalization method" was used to analyze changes in the spatial patterns of zoning boundaries,the internal characteristics of zones,and the growth and decrease of units. The results revealed "the pattern of the change process," namely the process of LUC and regional differences in characteristics at different stages. The growth and decrease of zones during this dynamic LUC zoning,variations in unit boundaries,and the characteristics of change intensities between the former and latter decades were examined. The patterns of alternative transformation between the "pattern" and "process" of land use and the causes for changes in different types and different regions of land use were explored.     

中国退耕还林综合区划

退耕还林工程涉及我国自然、经济和社会条件各不相同的广大区域，只有基于科学的综合区划，才能保证工程建设的圆满成功。根据我国退耕还林工作的实际需要，研究以退耕还林工程的整个工程区25个省(区、市)1897个县(市、区、旗)为研究对象，引入Matlab等先进理论和技术，横跨自然、经济、社会科学3大领域，共获取原始数据60000多个，采用以定量为主，适当结合定性的方法，实行定性分析与定量分析相结合，对退耕还林区划进行了系统研究。对于较高级别的分区，采用自上而下的、定性与定量相结合的分析方法。对于较低级别的分区，采用自下而上的、定量分析的方法，即以Matlab为平台，运用层次分析法和系统聚类分析法(HCM)进行分区。建立了退耕还林类型区划体系，即大区-区-亚区-小区，将退耕还林工程区区划为4个大区、12个区、39个亚区、116个小区。     

两千年来中国自然与人文地理环境变迁及启示

科学理解中国自然与人文地理环境变迁的历史逻辑、基本规律和发展趋势,有助于找准历史方位,确立国土空间开发保护格局优化方向,推进“美丽中国”建设与经济社会可持续发展。本文集成现有研究成果,梳理了两千年来中国自然与人文地理环境变迁过程,总结了主要要素的变迁特点,探讨了这些历史变迁对“美丽中国”建设的启示。研究表明,两千年来中国自然地理环境变化主要表现为气候的多尺度准周期波动、黄土高原破碎化、北方地区沙漠化土地扩张、河口三角洲海岸在泥沙沉积作用下逐步外移、黄河和长江中下游湖泊萎缩、森林和温带草原面积下降。人文地理环境变迁突出表现在人口增长和格局变化、经济中心向东南迁移、耕地向外围扩张、交通网络由道路网和运河网向立体化综合交通网转变。依据上述变化的历史逻辑,未来基本自然地理格局和地理界线仍将长期存在,长江和黄河中下游星罗棋布的湖泊水系已难再现,南粮北运成为历史,但森林覆盖率仍有较大提升空间,交通网络建设仍需进一步推进,同时还要加强沿海城市应对气候变化威胁的防控体系建设。     

Spatiotemporal characteristics,patterns and causes of land use changes in China since the late 1980s简

Land-use/land-cover changes （LUCCs） have links to both human and nature inter- actions. China＇s Land-Use/cover Datasets （CLUDs） were updated regularly at 5-year inter- vals from the late 1980s to 2010, with standard procedures based on Landsat TM／ETM＋ im- ages. A land-use dynamic regionalization method was proposed to analyze major land-use conversions. The spatiotemporal characteristics, differences, and causes of land-use changes at a national scale were then examined. The main findings are summarized as fol- lows. Land-use changes （LUCs） across China indicated a significant variation in spatial and temporal characteristics in the last 20 years （1990-2010）. The area of cropland change de- creased in the south and increased in the north, but the total area remained almost un- changed. The reclaimed cropland was shifted from the northeast to the northwest. The built-up lands expanded rapidly, were mainly distributed in the east, and gradually spread out to central and western China. Woodland decreased first, and then increased, but desert area was the opposite. Grassland continued decreasing. Different spatial patterns of LUC in China were found between the late 20th century and the early 21st century. The original 13 LUC zones were replaced by 15 units with changes of boundaries in some zones. The main spatial characteristics of these changes included （1） an accelerated expansion of built-up land in the Huang-Huai-Hai region, the southeastern coastal areas, the midstream area of the Yangtze River, and the Sichuan Basin; （2） shifted land reclamation in the north from northeast China and eastern Inner Mongolia to the oasis agricultural areas in northwest China; （3） continuous transformation from rain-fed farmlands in northeast China to paddy fields; and （4） effective- ness of the ＂Grain for Green＂ project in the southern agricultural-pastoral ecotones of Inner Mongolia, the Loess Plateau, and southwestern mountainous areas. In the last two decades, although climate change in the north affected the change in cropland, policy regulation and economic driving forces were still the primary causes of LUC across China. During the first decade of the 21st century, the anthropogenic factors that drove variations in land-use pat- terns have shifted the emphasis from one-way land development to both development and conservation. The ＂dynamic regionalization method＂ was used to analyze changes in the spatial patterns of zoning boundaries, the internal characteristics of zones, and the growth and decrease of units. The results revealed ＂the pattern of the change process,＂ namely the process of LUC and regional differences in characteristics at different stages. The growth and decrease of zones during this dynamic LUC zoning, variations in unit boundaries, and the characteristics of change intensities between the former and latter decades were examined. The patterns of alternative transformation between the ＂pattern＂ and ＂process＂ of land use and the causes for changes in different types and different regions of land use were explored.     

20世纪80年代末以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局

土地利用/土地覆被变化（LUCC）是人类活动与自然环境相互作用最直接的表现形式,本文采用相同空间分辨率的卫星遥感信息源和相同的技术方法,对中国1980 年代末到2010 年土地利用变化数据进行定期更新。在此基础上,提出并发展土地利用动态区划的方法,研究土地利用变化的空间格局与时空特征。我们发现：1990-2010 年的20 年间,中国土地利用变化表现出明显的时空差异。“南减北增,总量基本持衡,新增耕地的重心逐步由东北向西北移动”是耕地变化的基本特征;“扩展提速,东部为重心,向中西部蔓延”是城乡建设用地变化的基本特征;“林地前减后增,荒漠前增后减,草地持续减少”是非人工土地利用类型变化的主要特征。20 世纪末与21 世纪初两个10 年相比,中国土地利用变化空间格局出现了一些新特征,原有的13 个土地利用变化区划单元演变为15 个单元,且部分区划单元边界发生变化。主要变化格局特征为黄淮海地区、东南部沿海地区、长江中游地区和四川盆地城镇工矿用地呈现明显的加速扩张态势;北方地区耕地开垦重心由东北地区和内蒙古东部转向西北绿洲农业区;东北地区旱作耕地持续转变为水田;内蒙古农牧交错带南部、黄土高原和西南山地退耕还林还草效果初显。近20 年间,尽管气候变化对北方地区的耕地变化有一定的影响,但政策调控和经济驱动仍然是导致我国土地利用变化及其时空差异的主要原因。2000 年后的第一个10 年,土地利用格局变化的人为驱动因素已由单向国土开发为主,转变为开发与保护并重。在空间格局变化的分析方法方面,应用“动态区划法”开展世纪之交两个10 年中国LUCC空间格局变化的分析,有效揭示了20 年来中国LUCC“格局的变化过程”,即动态区划边界的推移、区划单元内部特征的变化与单元的消长等;以及“变化过程的格局”,即土地利用变化过程与特征的分阶段区域差异,清晰刻画了LUCC动态区划中区划单元的消长,单元边界的变动,以及前后10 年的变化强度特征,揭示了土地利用“格局”与“过程”之间的交替转化规律,以及不同类型和区域的变化原因,证明了该分析方法的有效性。     

黄河流域沙漠化空间格局与成因

黄河流域地势西高东低,自西向东有青藏高原、内蒙古高原、黄土高原和黄淮海平原4个地貌单元,总面积为79.6万km²。黄河流域是中国重要的生态屏障和重要经济带,黄河流域生态保护和高质量发展已上升为国家战略。沙漠化是中国北方干旱、半干旱以及部分半湿润地区主要的土地退化形式,沙漠化对黄河流域,尤其是流域中、上游地区的影响较大。为了全面掌握黄河流域的沙漠化土地空间分布特征,本研究以Landsat遥感影像为数据源,通过地理信息系统（GIS）技术,获得了黄河流域2010年的沙漠化土地分布数据。结果表明：黄河流域内沙漠化土地面积为128 667 km²,占流域总面积的16.2%;黄河上游的沙漠化土地面积最大,然后依次是黄河中游、黄河源区、黄河下游,沙漠化土地面积分别为89 341、21 426、17 894、7 km²,分别占全流域沙漠化土地总面积的69.4%、16.7%、13.9%、0.01%。黄河流域的沙漠化土地绝大部分分布于内蒙古,其沙漠化土地面积为91 398 km²,占全流域沙漠化土地面积的71.0%;其次是青海,沙漠化土地面积为17 432 km²,占全流域沙漠化土地面积的13.5%;陕西和宁夏的沙漠化土地面积分别占全流域沙漠化土地面积的8.3%和6.5%。黄河流域的沙漠化空间格局主要是降水量与沙源空间耦合的结果,流域92.6%（119 114 km²）的沙漠化土地分布于干旱、半干旱地区。从20世纪70年代以来,黄河流域的沙漠化总体上经历了快速发展—发展放缓—明显逆转的过程,沙漠化大幅度的变化主要受人类活动影响所致,在过去几十年间风速持续减小对沙漠化逆转的积极作用也应引起重视。