耕地集约利用对粮食产量变化影响的定量分析——以江苏省为例

针对粮食生产力影响因素分层结构的特点,构建粮食单产影响因素的多层线性模型,以江苏省为实证案例,定量研究耕地利用集约度及宏观政策因素对粮食单产变化影响及其内在作用机制。研究结果表明:(1)粮食单产的影响因素是多层次的,耕地利用集约度解释了平均粮食单产差异的57.04%,农业政策因素解释了平均粮食单产差异的42.96%;(2)2001～2008年江苏省的粮食单位面积产出总体呈逐年增加的趋势,其中,劳动集约度和资本集约度分别解释了县级平均粮食单产差异的19.50%和5.68%。(3)所选政策变量中,支农支出、科技支出和农业贷款三个变量对市级平均粮食单产具有显著作用。(4)所选政策变量解释了市级粮食单产均值差异的63.21%,市级层次还有36.79%的"背景效应"未得到解释。     

基于多智能体系统的城市增长时空动态模拟——以江苏省连云港市为例

城市化是土地利用/覆盖变化中最典型形式之一,探索城市增长的驱动机制并预测其未来变化,对于实现城市可持续发展十分重要。鉴于多智能体系统强大的模拟复杂空间系统的能力,基于联合"自上而下"和"自下而上"决策行为的视角,构建了一个城市增长时空动态模拟多智能体模型,在模型中,宏观Agent实施的"自上而下"的宏观土地利用规划行为和微观Agent自主发起的"自下而上"的微观土地利用空间诉求行为通过二维空间网格相互作用,并通过联合决策共同推动研究区域的城市化进程。以连云港市中心城区为例,考虑了基于目前趋势、经济发展优先和环境保护优先的3种目标情景,并进行了相应的城市增长情景模拟。模拟结果表明:联合"自上而下"和"自下而上"决策行为的城市增长时空动态模拟多智能体模型能够充分发挥多智能体系统的潜力来了解城市化的驱动机制,为城市管理提供基于情景分析的决策支持。     

基于GIS的关中地区农业生产自然灾害风险综合评价研究

旱灾、洪灾等自然灾害对农业生产有重要影响,通过分析关中地区主要自然灾害类型,选择各类型灾害的主要影响因素,建立评价模型,对关中地区农业生产中可能遭受的自然灾害风险进行综合分析评价,结果表明:关中地区农业生产自然灾害综合风险总体较高,高、中、低级别风险区分别占研究区面积的28.2%、46.6%和25.2%,其中高风险区主要分布在凤县、太白县、麟游县以及陇县的北部地区,中风险区主要分布在台塬边缘区和低山地区,低风险区主要分布在关中盆地地区,从具体灾害类型上看,高风险区域主要面临地质灾害和水土流失的威胁,中风险区域主要灾害是水土流失和生态环境恶化,低风险区域则是干旱和洪涝灾害。     

基于小波分析的粮食产量对气候变化的响应研究——以西藏自治区为例

提取1960-2005年西藏自治区粮食单产数据,选取4个典型气象台站,以粮食耕作面积作为加权因子获取综合气象因子数据,采用小波分析方法分析粮食产量对气候变化的响应关系,并预测后期西藏自治区粮食产量的总体趋势。研究发现,西藏粮食单产、气温、光照、降水均具有明显的25 a特征时间尺度的周期性波动,粮食产量对气候变化响应密切,气温偏暖、光照偏长、降水偏多对粮食生产较为有利。趋势预测表明西藏自治区的粮食生产正由相对丰年向相对贫年转化,需引起重视。     

海平面变化对太湖流域排涝的影响

太湖流域位于长江三角洲地区,其排涝过程受长江口海平面变化及潮位变化的控制。本文采用一维河网非恒定流理论,建立了太湖流域河网水文模型,并对1991年太湖流域洪涝过程进行的模拟。在此基础上,假定当太湖流域发生1991年特大暴雨过程时,海平面上升0.5m和长江口发生了百年一遇高潮位,太湖最高水位可分别达到5.01m和4.99m,整个梅雨期排涝量分别比1991年少排14.9×10⁸m³和13.1×10⁸m³,加剧了该地区洪涝灾害的严峻程度。     

清代中期江苏省土地利用格局网格化重建

针对当前历史土地利用空间重建研究多基于单一地类且空间分辨率较低的特征,提出较高分辨率全地类土地利用空间重建方法。以1820年为时间断面,以现代江苏省域为研究区,以历史文献记载、历史地理学研究成果、现代统计数据、自然环境数据等为支撑,将土地利用类型划分为耕地、聚落用地（含城镇用地、农村居民点用地）、水域和其他用地（含林草地及未利用地）,考虑区域自然资源和社会经济特征,提出理论假设,对府级耕地、城镇用地、农村居民点用地数量进行修正;沿用以现代土地利用格局为基础反演历史土地利用格局的基本思路,从人地关系角度出发,采用治所邻近度分析、综合评价等方法重建了1820年100 m×100 m空间格网下的江苏省土地利用格局,同时,通过不同地理分区统计及降尺度对比间接验证等分析了重建结果。结果表明：① 1820年江苏省耕地、城镇用地、农村居民点用地、水域用地及其他用地面积分别占区域总面积的48.49%、4.46%、0.16%、15.03%和31.86%;② 1820年研究区内土地垦殖率较高,但建设用地比率较低,受人口分布、地形及河网密度等影响,不同地理分区土地利用差异较为显著;③ 农村居民点用地及耕地的降尺度分析结果均呈显著线性正相关,在一定程度上表明研究结果具有合理性。     

基于冲突—适配视角的土地利用可持续性评价

土地利用可持续性评价是土地系统科学与可持续发展交叉学科研究中一个重要内容,对识别区域土地利用与管理问题,制定可持续土地管理决策具有重要意义。本文从土地利用可持续内涵解析出发,提出了一种基于土地系统冲突与适配视角、适用于不同区域与时段的土地利用可持续评价框架,并以2000—2015年长三角地区为例进行实证分析。结果显示：① 基于土地系统外部发展施压及土地系统内部支撑角度,可以构建由“资源子系统冲突”“功能子系统冲突”“承载子系统冲突”“资源—功能适配性”“功能—承载适配性”组成的土地系统结构。并基于静力学平衡方程,通过计算结构支撑性与平衡性得到土地利用可持续性;② 长三角地区各项土地冲突适配指标中,土地系统功能冲突改善程度最高,但土地功能与承载适配程度最低。各项冲突适配指标具有显著的城乡、纬度、海陆空间分异特征;③ 长三角地区包含17种土地系统构型,呈现最稳定与最不稳定构型两极分布多、中间构型数量少的特征。长三角地区土地利用可持续性结果范围是0.20~1.58,其中浙江>安徽>长三角地区均值>江苏>上海,浙江诸暨市、安吉县等实施绿色发展战略地区显著高于江苏连云港市、如东县等实施传统经济主导型发展战略地区。本文可以为分析区域土地系统可持续性、设置土地可持续发展规划目标、探索土地系统转型方向提供思路与方法借鉴。     

粮食主产区非粮化耕地整治潜力与分区调控——以成都平原为例北大核心CSCD

非粮化耕地是耕地补充来源和用途管控的重点区域，科学识别非粮化耕地整治潜力并对其进行分区调控是落实新时期耕地保护目标的重要基石。论文以成都平原为研究区，遵循“内涵界定—潜力识别—分区调控”的研究思路，基于非粮化耕地整治潜力系统解析，统筹资源环境适宜性和社会经济约束性构建非粮化耕地整治潜力评价体系，明晰非粮化耕地理论和现实整治潜力阈值及其空间分异特征，借助两维图论聚类算法构建非粮化耕地整治潜力分区并提出调控策略。结果表明：(1)研究区非粮化耕地理论整治潜力面积为2461.14 km2，空间分布呈现不均衡性；(2)研究区非粮化耕地现实整治潜力约束系数对不同县(市、区)的影响强度存在差异性，规划管控约束、耕作条件约束、经济支撑约束和社会意愿约束下的非粮化耕地整治潜力分别为2348.31、1347.89、1676.52和1292.74 km2；(3)按照“约束类型+时序引导”的规则可划分5类整治潜力分区，不同分区之间的约束类型组合与整治时序安排可为差异化调控策略提供依据。研究结果可为成都平原强化耕地“非粮化”治理和保障耕地“进出平衡”制度实施提供科学支撑。