河南省粮食生产与耕地变化的分析及预测

运用Excel软件,在分析河南省改革开放以来耕地、人口、粮食动态变化的基础上,分析了最小人均耕地面积和耕地压力指数的变化特点;运用预测理论对未来15年耕地、人口、粮食、最小人均耕地面积和耕地压力指数进行了预测.研究结果显示:1978年以来,虽然河南省人均耕地面积持续减少,但由于耕地生产率不断提高,粮食产量和人均占有量却在持续增加,最小人均耕地面积和耕地压力指数呈现降低的趋势.未来15年最小人均耕地面积和耕地压力指数将进一步降低.可见,依靠增加投入和科技进步从而不断提高耕地生产率,是减轻耕地压力、保证粮食安全生产的根本途径.     

确保中国粮食安全的根本途径

以浙江省、河南省和陕西省为例,运用耕地压力指数模型,对我国东、中、西部粮食安全状况进行了定量分析.结果显示:人均耕地面积自东向西依次增大,但耕地压力指数中部最小,粮食安全水平高于东、西部,原因在于东部地区主要是由于耕地资源流失严重,导致人均耕地面积过度降低;西部地带尽管人均占有较多的耕地资源,但因自然、经济、技术条件等因素的限制,耕地生产率水平较低且提高缓慢,人均所需耕地面积较大,致使耕地仍然承受了相当大压力,粮食安全状况形势严峻.由此可见,耕地资源数量的丰缺,并不能全面反映粮食安全水平,即使拥有数量充足的耕地资源,但由于耕地生产率水平低下也将使粮食处于不安全状态.这并不是否认耕地保护的作用,在保护耕地占补平衡的同时,更要保护耕地的生产力水平,即保护耕地的质量.因此,在保持耕地面积相对稳定的基础上,依靠科技进步,增加物质和技术的投入,提高粮食单产,是今后中国保证粮食安全的必由之路.     

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。     

宁夏耕地压力与社会经济发展耦合时空特征分析

根据耕地压力指数和重心坐标模型,计算了宁夏回族自治区1980-2012年耕地压力指数及GDP重心坐标,在此基础上分析了耕地压力指数在时间上的动态变化及空间上的差异;并通过地理关联率的计算,进一步探讨了耕地压力指数与GDP在空间上的耦合关系。结果表明:30多年耕地面积减少了37.8×104 hm2,最小人均耕地面积和实际人均耕地面积不断减小,耕地压力指数总体随时间呈减小趋势,到2012年减小到0.72;但各县(区)耕地压力差异较大,北部能源开发区一直是宁夏耕地压力最大的地区;中部干旱区和南部黄土丘陵沟壑区在2000年以前耕地压力较大,而后明显减轻。经济发展、农业科技、水利工程及生态移民政策共同影响了耕地压力变化。到2012年耕地压力和GDP地理关联率为0.85,表明两者之间的地理联系率较高。     

基于粮食安全的区域耕地压力研究——以辽宁省为例

运用"最小人均耕地面积"及"耕地压力指数"的概念和计算模型对辽宁省1997—2007年间耕地资源动态变化进行了定量分析,应用灰色系统GM(1.1)预测模型对未来15年耕地压力变化进行了预测,据此提出了耕地利用和保护对策。研究结果表明:辽宁省工业大发展以来,特别是老工业基地的振兴和城市化进程的加快,虽然占用了一些耕地,但耕地压力指数不仅没有加剧,反而呈现下降趋势,主要原因是耕地生产力在不断提高。科技进步以及生态建设的完善是未来减轻耕地压力、保障耕地、人口和粮食可持续发展的重要途径。     

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。     

区域最小人均耕地面积与耕地资源调控

耕地资源对农业和国民经济可持续发展起着不可替代的基础性作用。中国人均耕地资源短缺，快速工业化、城市化进程对耕地的占用使耕地资源更趋紧张。目前的市场机制必然驱动耕地资源不断向获利更多的用途转移，最终会危急食物安全。因此，创新耕地资源利用与保护的调控机制已迫切之至。基于中国耕地资源流失原因及态势的分析，提出了最小人均耕地面积和耕地压力指数概念，并以此为基础提出了构建耕地资源利用和管理调控机制的思路。实际数据分析结果表明，以最小人均耕地面积和耕地压力指数作为耕地保护的基本标准，能因地制宜地兼顾食物安全和经济发展对土地的需求，具有显著的科学性和可操作性。     

基于耕地压力指数的河南省粮食安全状况研究

利用1978—2012年的统计数据,结合最小人均耕地面积和耕地压力指数模型,分析了河南省总体与17地市耕地压力变化规律及成因。结果显示:研究时段内虽然河南省的人口数量和粮食需求量持续增加,但由于科技进步、农资投入加大使得产量增加从而全省总体耕地压力指数呈波动降低趋势。1998,2005和2012年,郑州、平顶山、三门峡、洛阳和济源耕地压力指数过大,主要原因:(1)复种指数低于全省平均值;(2)受耕地自然条件和农业科技水平限制导致单产水平过低;(3)人均耕地面积低于全省平均值。2003年还有粮食因灾致单产低的因素影响。通过控制人口增长、提高单产与复种指数、制定有利于农业发展和耕地保护的政策制度以及树立科学的消费观念可以有效缓解耕地压力状况。     

基于耕地压力指数的陕西省粮食安全状况研究

运用耕地压力指数作为测度粮食安全程度的指标,分析了陕西省自改革开放以来粮食安全状况的变化特点,并针对耕地压力指数变化的特点,采用灰色预测方法对未来15年的粮食安全状况进行了预测。研究结果显示:1978年以来,陕西省耕地压力指数历年都大于1,这表明此期粮食的供给小于需求,粮食处于不安全状态;2005年-2020年,耕地压力指数将持续增大,且大于1,说明此期粮食供需差距加大,粮食安全形势将愈加严峻。据此,提出一系列确保粮食安全的对策与建议。     

北京耕保底线测算和“等效面积”耕保机制

在明确粮食生产作为耕地基础性功能的前提下,从粮食安全的角度提出了2020年北京不同耕地保护目标下的3种情景模式,分析了各情景经过生产波动校正后单产情况,采用最小人均耕地面积法,结合粮食自给水平和规划人口数量测算了北京耕保需求的底线数量.结果显示,无论以何种目标进行耕地保护,北京的耕地保护压力都是严峻的.结合测算分析结论,并针对现有耕保政策对耕地保护单一采用数量约束指标的问题,提出 "等效面积"的概念,采取综合权重系数方法对影响耕地质量和作物产量的基本因素和拓展因素进行了分析,将耕地实际面积转化为等效耕地面积.最后,从制度和政策方面分析了基于"等效面积"的耕保机制.     

耕地生产力与粮食安全耦合关系与趋势分析——以河南省为例

粮食是社会经济发展的重要保障。运用耕地、粮食安全测度模型对2005~2014年河南省粮食安全状况进行评估。结果表明：① 2005~2014年,农民种粮积极性上升10%,耕地压力指数下降71%,农民经济收益上升 13%,耕地重心向西南移动。 ② 不同指标对耕地生产力的贡献率具有差异性。2005~2009年粮种比对耕地生产力的贡献率最大,2010~2014年贡献率发生转移,粮食播种面积单位产量对耕地生产力的贡献率最大;10 a间,粮种比的贡献（69.77%）相对粮食单产的贡献（39.28%）更能促进河南省耕地生产力的提高。 ③ 耕地压力受到自然、社会等多方面因素影响。各指标间相关关系较强,种粮积极性与农民耕地保护能力的二者呈现负相关关系。     

虚拟土安全战略及其在县域土地可持续利用中的应用——以广西都安和田东县对比分析为例

运用"虚拟土战略",构建以县级为尺度的虚拟土安全战略评价体系,基于此体系对西部典型缺粮县(都安县)和产粮基地(田东县)的土地虚拟战略机制的评价基础上, 衡量对比两县是否具备实施虚拟土战略标准,最终提出有效"虚拟土"措施与对策,致使解决由于土地资源短缺所带来的粮食安全问题,同时提高县的经济、改善生态环境、使本县人们的逐步奔小康, 促进该县可持续发展.     

Gridding cropland data reconstruction over the agricultural region of China in 1820

Recent studies have demonstrated the importance of LUCC change with climate and ecosystem simulation, but the result could only be determined precisely if a high-resolution underlying land cover map is used. While the efforts based satellites have provided a good baseline for present land cover, what the next advancement in the research about LUCC change required is the development of reconstruction of historical LUCC change, especially spatially-explicit historical dataset. Being different from other similar studies, this study is based on the analysis of historical land use patterns in the traditional cultivated region of China. Taking no account of the less important factors, altitude, slope and population patterns are selected as the major drivers of reclamation in ancient China, and used to design the HCGM (Historical Cropland Gridding Model, at a 60 km×60 km resolution), which is an empirical model for allocating the historical cropland inventory data spatially to grid cells in each political unit. Then we use this model to reconstruct cropland distribution of the study area in 1820, and verify the result by prefectural cropland data of 1820, which is from the historical documents. The statistical analyzing result shows that the model can simulate the patterns of the cropland distribution in the historical period in the traditional cultivated region efficiently.     

中国粮食生产的区域格局变化及东北商品粮基地的响应

依据近10年的统计数据和实地调研资料,运用区域差异分析方法,对中国粮食生产的区域格局变化特征及其规律进行探讨,研究表明:中国粮食产量总体呈增长态势,年均增长率为3.43%;粮食生产重心进一步由南方向北方和由东部向中部推移,北方和中部地区成为新的增长中心;粮食生产地域变化的差异明显,南北绝对差异和相对差异变化较大,八大产区和省区间变化较小。农业生产条件、技术、宏观经济环境和土地利用方式变化是粮食生产地域格局变化的主要原因。东北作为国家粮食安全战略性基地,应对全国粮食生产的地域变化趋势,必须加强商品粮基地建设。通过农业生态环境建设、农业结构调整、商品粮基地空间布局优化等举措,促进粮食生产,保障国家粮食安全。     

北宋中期路域耕地面积的再估算

基于历史文献研究的方法,利用北宋中期垦田数据及宋代人口粮食需求量、粮食亩产量等史料,考察了北宋中期南北方的垦田隐匿特点、北宋户均垦田数的合理范围及西南五路的户均基本垦田需求,并据此对北宋中期路域耕地面积进行了再估算。主要结论：北宋垦田隐匿比例不具有北高南低的区域分异特征;北宋户均垦田数的合理范围为20~100亩;西南五路的户均基本垦田需求数约为20~30亩;北宋中期境内耕地面积约为731.9×10⁶今亩,土地垦殖率为16.9%,其中,北方耕地面积约占29.7%,南方约占70.3%;黄淮海平原、长江中下游平原、两湖平原和成都平原等是北宋耕地的主要分布区,而西南地区垦殖率较低。合理订正北宋中期路域耕地面积,对重建中国过去千年LUCC数据集具有重要意义。     

中国传统农区1820年耕地数据网格化方法

Recent studies have demonstrated the importance of LUCC change with climate and ecosystem simulation, but the result could only be determined precisely if a high-resolution underlying land cover map is used. While the efforts based satellites have provided a good baseline for present land cover, what the next advancement in the research about LUCC change required is the development of reconstruction of historical LUCC change, especially spatially-explicit historical dataset. Being different from other similar studies, this study is based on the analysis of historical land use patterns in the traditional cultivated region of China. Taking no account of the less important factors, altitude, slope and population patterns are selected as the major drivers of reclamation in ancient China, and used to design the HCGM (Historical Cropland Gridding Model, at a 60 km×60 km resolution), which is an empirical model for allocating the historical cropland inventory data spatially to grid cells in each political unit. Then we use this model to reconstruct cropland distribution of the study area in 1820, and verify the result by prefectural cropland data of 1820, which is from the historical documents. The statistical analyzing result shows that the model can simulate the patterns of the cropland distribution in the historical period in the traditional cultivated region efficiently. Foundation: National Natural Science Foundation of China, No.40471007; Innovation Knowledge Project of CAS, No.KZCX2-YW-315 Author: Lin Shanshan (1982–), Master, specialized in historical environmental change.     

甘肃河西地区1986—2011年水土保持生态安全格局

以甘肃河西内陆河流域为研究区域,在凸显水土保持综合措施作用的基础上,运用压力(Pressure)-状态(State)-响应(Response)模型,选取12个评价指标,用综合指数评价法对该地区的生态安全格局进行分析.结果表明:(1)研究区1986—2011年水土保持生态安全指数由0.4046(风险级)上升至0.5211(敏感级),呈现不断改善的趋势;(2)1986—2011年压力指数逐年减小,说明该区环境资源压力持续增大,基于水土保持综合措施的生态环境状态和响应指数自2001年明显增加,表明甘肃内陆河流域实施的水土保持综合措施建设具有一定的效果;(3)甘州区、金塔县、高台县以及玉门市的生态安全指数自2001年起略有下降,民勤县水土保持生态安全度虽有提升,但仍然处于恶化级.     

基于地貌分区的1990-2015年中国耕地时空特征变化分析

地形地貌通过分配地表水分和热量制约耕地的利用形式和成效,对耕地质量具有非常重要的决定意义,以地貌分区的视角研究中国耕地变化具有重要意义。根据1990-2015年中国6期土地利用空间数据和地貌分区数据,运用GIS空间叠加分析方法,分析中国耕地1990-2015年的面积变化和空间分布格局,进一步探讨不同地貌分区下的耕地新增与流失方向。结果表明,中国耕地面积略有增加,但总体变化不大,耕地面积从1990年的17715万hm²增加到2015年的17851万hm²,平均每年增加5.44万hm²,每年增幅仅为0.03%。耕地主要分布在平原地区,台地、丘陵次之;新增耕地主要来源为草地、林地和未利用地。东部平原低山丘陵区（I）耕地面积最大,而西北高中山盆地高原区（IV）耕地动态度明显高于其他地貌区。空间上呈现“南减北增,新增耕地的重心向西北移动”的特征。1990-2015年间,西北高中山盆地高原区（IV）和东部平原低山丘陵区（I）为耕地面积增长区,平均每年增加耕地面积分别为8.9万hm²和5.4万hm²;东南低山丘陵平原区（II）和西南中低山高原盆地区（V）为耕地面积减少区,平均每年减少耕地面积分别为5.9万hm²和2.8万hm²;而华北—内蒙东中山高原区（III）和青藏高原高山极高山盆地谷地区（VI）耕地面积几乎没有变化,平均每年变化仅为0.15 万hm²和0.06万 hm²。耕地流失主要发生在东部平原低山丘陵区（I）和东南低山丘陵平原区（II）,主要原因为城镇化进程加快带来的建设用地对优质耕地的大量占用;而新增耕地主要发生在西北高中山盆地高原区（IV）,多来自于对草地和未利用地的开垦。