1980年以来中国农地利用变化的区域差异

依托1980~2002年的中国农产品成本收益资料与中国农业统计年鉴等基础数据,从集约度、播种面积与耕地撂荒变化三个方面,对中国1980年以来农地利用变化的区域差异进行了研究。结果表明：① 西部地区农地利用的集约度具有强劲的上升态势,而东、中部地区在1992~1993年时集约度下降显著,在1997年以后,集约度具有明显的持续下降趋势;② 东部地区农地利用的总播种面积显著下降,而西部地区却有相当稳定的扩大趋势;③ 东部、中部与西部地区三种粮食作物的播种面积变化均经历了一个“三缩二扩”的变化过程：“缩小 (1980~1985)-扩大 (1985~1991)-缩小 (1991~1994)-扩大 (1994~1999)-再缩小 (1999~ 2002)”;但在变化幅度与发展态势上,三个区域之间差异明显。东部地区的播种面积有显著的下降态势,而中部与西部地区在1999年以前,其总的态势是播种面积有所扩大,此后播种面积明显下降,但其下降幅度小于东部地区;④ 中部地区耕地撂荒案例最多,涉及地域最广,东部地区次之,西部地区相对较少;东部地区的耕地撂荒现象主要出现在1992~1995年,而中部地区高度集中在1998~2002年,西部地区耕地撂荒的时间分布较为均匀,没有高度集中出现的特点。     

农用地分等成果在土地利用总体规划中的应用

不同层次的农用地分等成果有着不同的应用方向。文章以土地利用总体规划为导向,以农用地利用等别与自然等别的高低延伸顺序与耕地最低需求量相结合,确定出基本农田保护的数量;以基本农田数量的105％～110％为基准,将县级利用等别图与自然等别图重叠的区域划定为基本农田保护区;交叉运用分等的土壤肥力图、气候生产潜力指数曲线图来选择作物适宜生长区和改良土地用养结构;以分等因素图作为限制因子的选择标准来划分土地限制类别区。     

MM5数值预报产品在舟山海域风力分区预报中的释用

本文阐述了舟山海域地理气候特征及开展舟山海域风力分区预报的重要性,详细介绍了利用海岛测风站资料研究的MM5数值预报产品在舟山海域风力分区预报中的释用技术,实践证明该释用技术能为风力分区预报提供重要的技术支撑,并为研究同类数值预报产品释用技术提供重要的参考依据。     

近30年来耕地养老保障功能的时空演变及政策启示

厘清耕地养老保障功能的时空演变,为新时代农村土地保障功能提供科学判断。把拥有承包权的耕地看作农户的一项资产,利用1986—2015年农村固定观察点中近61万份农户资料,分别从全国和省级尺度揭示耕地养老保障功能的演变规律,为完善农村养老保障体系提供参考。结果显示：按1986年不变价,全国层面上,人均耕地养老保障价值从550元/年降至150元/年,研究期内降幅达到72%。20世纪80年代,农民依靠承包耕地能够满足家庭老年居民的养老支出;1994年其价值已无法支撑老年居民消费,此后养老需求的缺口不断扩大。省际层面上,研究期内各省份耕地的养老保障价值均呈现下降趋势,且省际间存在明显差异;养老需求的缺口不断扩大,其中东南沿海、长江沿线地区尤为突出。耕地养老假说已失去其基本论据,依靠耕地无法满足农村老年居民的养老支出。农村养老保障必须建立在公共社会保障体系的基础上,而不能再指望农户家庭拥有的少量耕地,政府应加强农村养老服务的建设。     

中国土地利用空间格局刻画方法研究

土地利用空间格局研究是土地利用/覆盖变化（LUCC）理论和实践的基础,对土地利用空间格局进行有效刻画有利于国土资源空间优化,提升土地利用规划和管理水平。由于土地利用空间格局的研究范畴尚不明晰,目前土地利用空间格局的研究对形状、斑块分布和结构等方面关注较少,缺乏对不同土地利用类型间相互关系的研究;同时,格局指标繁多且存在较大的相关性,如何建立指标与土地利用空间格局的对应关系值得进一步研究。本文在深刻理解土地利用空间格局内涵的基础上,将面积、形状和斑块分布总结为土地利用几何特征,将结构和多样性总结为土地利用类型特征,建立了土地利用空间格局刻画指标体系,利用模糊C均值聚类分析,明确了指标与空间格局间的对应关系。结果表明,中国土地利用几何特征可以划分为简单大斑块型、复杂大斑块型、复杂小斑块型、简单小斑块型和散布型五种,不同的几何特征反映了不同土地利用类型的面积、形状和斑块分布的特点,体现了区域土地利用类型的组合关系。2010年中国土地利用共存在61种不同的结构,但主要的结构类型仅有14种,结构特征具有明显的空间聚集性,体现了不同土地利用类型的空间分异性。中国土地利用多样性以3~5类为主,占比达66.69%,其特征总体上呈现“东北、东南高,西北低”的态势。该研究丰富了土地利用空间格局研究的理论体系,填补了中国土地利用整体空间格局刻画的空白。     

毛乌素沙地植被水分利用效率的时空格局

水分利用效率（WUE）是衡量生态系统碳水循环耦合程度的重要指标,明晰其动态变化规律有助于判断区域植被生态建设是否与当地的自然条件相适应。利用基于CASA（Carnegie-Ames-Stanford Approach）模型得到的植被净初级生产力（NPP）数据和MODIS系列产品中的蒸散发（ET）数据,估算了2001—2016年毛乌素沙地植被的WUE,并探讨了其时空演变特征及与气象因子的关系。结果显示：（1）WUE的多年平均值为0.62 gC·mm^-1·m^-2,空间上自东向西递减,在不同植被类型间表现为栽培植物>灌丛>草甸>草原>荒漠;（2）WUE以0.009 gC·mm^-1·m^-2·a^-1的速率上升,东部地区变化尤为显著,NPP的快速增长是WUE呈增加趋势的主要原因;（3）WUE与各气象因子的相关程度由大至小依次为太阳辐射、降水量、风速和气温,分布在西部地区的荒漠植被WUE受气象因子影响最小。经过一系列生态建设工程的治理,毛乌素沙地大部分地区自2001年以来NPP和WUE均呈增加趋势,即生态系统在变“绿”的同时还实现了水分的高效利用,有利于当地生态环境的健康发展;但在水热条件较差的中西部地区,新建设的植被生长缓慢且导致蒸散发产生强烈变化,使WUE呈减少趋势,暴露出植被建设规模与水资源承载能力不匹配的问题,需引起格外重视。     

土地利用视角下城市交通事故驱动机理的研究进展

城镇化与机动交通的快速发展,引发了城市土地利用与交通系统的重塑,导致城市交通安全问题日益严峻。为了优化土地利用布局并改善交通安全,需要从土地利用视角开展交通事故的驱动机理研究。国内外该方面研究形成了以交通流量和交通速度为主要中介因素联系土地利用与交通事故的经典理论框架,却忽略了源于土地利用并深刻影响交通安全的交通需求因素,导致缺乏“土地利用—交通需求—交通事故”完整路径链的研究。论文通过综述该领域文献,在归纳总结城市交通事故影响因素的基础上,揭示土地利用视角下交通事故的驱动机理并探讨未来研究方向。研究指出,土地利用的多维属性特征对交通事故具有重要影响,土地利用与交通系统的动态匹配关系及其对出行行为的影响是揭示交通事故驱动机理的关键突破口,对于构建交通安全导向的城市土地利用模式具有重要的理论与实践意义。     

Ecosystem carbon storage under different scenarios of land use change in Qihe catchment,China

Regional land use change is the main cause of the ecosystem carbon storage changes by affecting emission and sink process.However,there has been little research on the influence of land use changes for ecosystem carbon storage at both temporal and spatial scales.For this study,the Qihe catchment in the southern part of the Taihang Mountains was taken as an example;its land use change from 2005 to 2015 was analyzed,the Markov-CLUE-S composite model was used to predict land use patterns in 2025 under natural growth,cultivated land protection and ecological conservation scenario,and the land use data were used to evaluate ecosystem carbon storage under different scenarios for the recent 10-year interval and the future based on the carbon storage module of the In VEST model.The results show the following:(1) the ecosystem carbon storage and average carbon density of Qihe catchment were 3.16×107 t and 141.9 t/ha,respectively,and decreased by 0.07×107 t and 2.89 t/ha in the decade evaluated.(2) During 2005–2015,carbon density mainly decreased in low altitude areas.For high altitude area,regions with increased carbon density comprised a similar percentage to regions with decreased carbon density.The significant increase of the construction areas in the middle and lower reaches of Qihe and the degradation of upper reach woodland were core reasons for carbon density decrease.(3) For 2015–2025,under natural growth scenario,carbon storage and carbon density also significantly decrease,mainly due to the decrease of carbon sequestration capacity in low altitude areas;under cultivated land protection scenario,the decrease of carbon storage and carbon density will slow down,mainly due to the increase of carbon sequestration capacity in low altitude areas;under ecological conservation scenario,carbon storage and carbon density significantly increase and reach 3.19×107 t and 143.26 t/ha,respectively,mainly in regions above 1100 m in altitude.Ecological conservation scenario can enhance carbon sequestration capacity but cannot effectively control the reduction of cultivated land areas.Thus,land use planning of research areas should consider both ecological conservation and cultivated land protection scenarios to increase carbon sink and ensure the cultivated land quality and food safety.     

Integration of remote sensing,county-level census,and machine learning for century-long regional cropland distribution data reconstruction

The Lower Mississippi Alluvial Valley (LMAV) was home to about ten million hectare bottomland hardwood (BLH) forests in the Southern U.S. It experienced over 80 % area loss of the BLH forests in the past centuries and large-scale afforestation in recent decades. Due to the lack of a high-resolution cropland dataset, impacts of land use change (LUC) on the LMAV ecosystem services have not been fully understood. In this study, we developed a novel framework by integrating the machine learning algorithm, county-level agricultural census, and satellite-based cropland products to reconstruct the LMAV cropland distribution during 1850–2018 at a 30-m resolution. Results showed that the LMAV cropland area increased from 0.78 × 10⁴ km² in 1850 to 6.64 × 10⁴ km² in 1980 and then decreased to 6.16 × 10⁴ km² in 2018. Cropland expansion rate was the largest in the 1960s (749 km² yr⁻¹) but decreased rapidly thereafter, whereas cropland abandonment rate increased substantially in recent decades with the largest rate of 514 km² yr⁻¹ in the 2010s. Our dataset has three notable features: (1) the depiction of fine spatial details, (2) the integration of the county-level census, and (3) the inclusion of a machine-learning algorithm trained by satellite-based land cover product. Most importantly, our dataset well captured the continuous increasing trend in cropland area from 1930–1960, which was misrepresented by other cropland datasets reconstructed from the state-level census. Our dataset would be important to accurately evaluate the impacts of historical deforestation and recent afforestation efforts on regional ecosystem services, attribute the observed hydrological changes to anthropogenic and natural driving factors, and investigate how the socioeconomic factors control regional LUC pattern. Our framework and dataset are crucial to developing managerial and policy strategies for conserving natural resources and enhancing ecosystem services in the LMAV.     

长江经济带城市土地利用效率的影响因素及其空间溢出效应研究

在人多地少的基本国情下,提高城市土地利用效率是促进区域可持续发展和建设生态文明的内在要求。本文在对2009-2016年长江经济带108个地级及以上城市土地利用效率的研究基础上,采用空间相关性研究方法分析了时空分布格局,通过构建空间杜宾模型(SDM)对其空间溢出效应进行分析。研究结果表明:1)2009-2016年长江经济带城市土地利用效率整体呈现稳定上升趋势;基本呈现以上海、南京、武汉等不同城市群中心城市向外逐步降低的“中心-外围”的分布格局。2)通过构建空间杜宾模型分析发现,经济发展水平、产业结构有显著为正的直接效应和溢出效应;土地市场化水平有显著为正的溢出效应;城市固定资产投资对城市土地利用效率具有正的直接效应和负的溢出效应;政府财政支出水平则对城市土地利用效率的直接效应和溢出效应均不明显。3)不同影响因素对经济带上中下游城市土地利用效率的空间效应存在一定差异性。