河北省耕地多功能评价与关键权衡协同分析

耕地多功能评价有助于显化耕地多功能价值,通过探究功能之间权衡协同的关键区域与作用类型,提供更合理的耕地利用与优化措施。该研究以河北省为研究区域,构建功能评价指标体系分类评价县域耕地生产、生态和生活功能,基于Spearman秩相关和空间自相关衡量功能相关关系,并判断相关关系的区域差异,由此划分耕地功能分区与核心区。结果表明：1）2010―2020年河北省耕地生产功能维持稳定,生态功能有所下降,生活功能逐步提升,三类功能之间均为协同关系;2）功能协同的关键区域多为功能高值区,部分功能之间的相关关系会随着区域功能强度的不同发生变化;3）粮食生产、景观美学与粮食安全保障子功能的相互作用对于三类功能协同关系贡献较大;4）基于耕地功能强度划分6类耕地功能优势区,进一步基于空间自相关分析识别出3类功能核心区。分析耕地功能之间权衡协同的区域差异,确定发挥重要贡献的子功能作用类型,以此划分耕地功能分区,以期提供更精确的耕地利用优化方案。     

黄河流域<河南段>耕地多功能时空格局演变及其权衡协同关系

科学测度耕地多功能权衡与协同关系对于量化和表征耕地隐性形态具有重要意义,可为构建土地利用绿色转型调控路径、揭示人地关系演化过程提供科学依据。该研究以黄河流域（河南段）为研究区域,利用1990－2020年时间序列社会经济发展数据,从耕地的生产、社会、生态以及文化功能4个维度系统构建耕地多功能评价指标体系及土地系统功能权衡度（Land system Function Trade-off Degree,LFTD）模型,测算黄河流域（河南段）耕地多功能指数,解析耕地多功能之间权衡与协同关系时序演化特征,以此揭示耕地利用隐性形态的演变规律。结果表明：1）1990－2020年间黄河流域（河南段）耕地的生产、社会、生态和文化功能均呈增长态势,且生产与文化功能增长较为突出。2）按照功能层次性,将1990－2020年间耕地多功能的变化划分为6个阶段。在1990－2010年的前四个阶段中以生产与生态功能为主,在2010－2020年的后两个阶段中以生产与文化功能为主,并且功能间作用关系较为复杂。3）1990－2020年间,耕地生产、社会、生态和文化功能间相互作用关系呈现\     

城镇化进程中耕地多功能权衡/协同关系演变及其驱动机制

城镇化进程中中国耕地利用功能变化深刻,探究影响耕地多功能协同与权衡的城镇化因素更是平衡地区经济发展与耕地保护的关键。该研究以淮海经济区为例,选取2000-2018年连续年份时间,从耕地生产、社会和生态三个维度构建评价体系分析耕地多功能时空特征,利用Spearman秩相关分析揭示耕地多功能间权衡与协同的时空演化,运用调节效应模型定量剖析权衡与协同演化的城镇化驱动机制。结果表明：1）耕地生产功能整体呈持续增长趋势,社会功能整体呈持续下降趋势,生态功能整体呈波动下降趋势。2）耕地生产与社会功能整体呈弱权衡向弱协同转变,且大部分地市内部的两功能权衡关系有所缓解,协同区域逐渐向东部转移。耕地生产与生态功能整体呈权衡增长趋势,但部分地市内部的两功能关系趋向协同发展,主要分布在鲁南和苏北地区。3）耕地生产与社会功能相互关系主要受城乡收入差距、人口城镇化率以及居民消费能力的影响。耕地生产与生态功能相互关系则受居民消费能力的显著影响。同一驱动因子在不同水平下对耕地多功能之间权衡与协同关系的作用程度不同。为此提出促进淮海经济区耕地多功能协同发展的策略建议。     

浙江省耕地多功能时空格局变化、影响因素及空间溢出效应

探讨耕地多功能的时空变化规律、影响因素及其空间上的溢出效应或交互作用，对深化耕地多功能认知、提升耕地资源可持续利用能力具有重要意义。该研究选取浙江省为研究区域，基于耕地利用、气象、土壤、社会经济等数据，综合运用GIS制图、空间自相关分析和基于可拓展随机性环境影响评估（Stochastic Impacts by Regression on Population，Affluence and Technology，STIRPAT）的面板空间计量模型探讨了浙江省2000-2015年耕地多功能的时空变化特征、影响因素及空间溢出效应。结果表明：1）2000-2015年浙江省各区县耕地功能综合水平呈现"先减少，后增长"的变化趋势，耕地物质产出功能、净固碳功能和景观美学功能均呈上升趋势，水源涵养功能保持平稳，劳动力承载功能逐步降低；2）耕地多功能水平的提升对邻近地区有较强的辐射影响作用，本县域耕地多功能水平每增长1%将导致邻近县域耕地多功能水平增长0.224%。农业劳动力、农村居民可支配收入和农业机械水平对耕地多功能具有显著的正向效应，第二产业占比和城镇化水平对耕地多功能具有显著的负向效应；3）第二产业占比、农业现代化水平、农业劳动力投入对耕地多功能有直接效应，城乡居民收入、城镇化水平对耕地多功能水平有溢出效应。研究建议重视区县内部以及区县与邻近地区之间的空间交互作用，加强区域间土地整治、生态保护和农业技术升级等多方面合作。应充分考虑各县域资源禀赋的特殊性以及社会经济发展阶段的异质性，制定针对性的耕地保护和农业扶持适应策略。     

都市郊区乡村景观多功能权衡-协同关系演变

针对景观功能相互表征的科学性和景观多功能间关系定量化问题,采用Spearman秩次相关系数分析和双变量空间自相关相方法,对上海市青浦区184个行政村1980-2015年的乡村景观多功能间权衡-协同关系变化特征进行研究,结果表明:1)农业生产功能不能取代经济发展功能,青浦区经济发展功能已成为主导的功能形态。2)该区乡村景观多功能间权衡-协同关系时空差异显著,表现为:生产功能-生活功能以协同为主,空间上沿中轴线扩散;生产功能-生态功能以权衡为主,空间上从中部向东部扩散;生活功能-生态功能权衡-协同关系较为均衡,权衡区由中部向东部扩散,协同区由西部向北部和南部扩散。农业生产功能与经济发展功能、经济发展功能与生态调节功能/环境维衡功能为该区不可回避的矛盾;经济发展功能与景观美学功能间权衡关系显著,且两者关系格局呈东部权衡西部协同,且权衡区的数量递增;经济发展功能与空间承载功能呈现东部权衡和西部协同,且协同区呈增长趋势;景观美学功能与生态调节功能/环境维衡功能间权衡区集中在青东区域,协同区分布于青西区域,且权衡区数量先增后减,协同区先减后增。3)时空结合的分析方法能准确全面的反映乡村景观多功能间权衡-协同关系演变特征。     

安徽省生态系统服务时空变化及权衡-协同关系

探析生态系统服务的变化特征及其权衡与协同关系,为制定生态环境保护政策和区域发展规划提供决策参考。利用1990—2018年4期土地利用数据,运用当量因子法、GIS空间分析与地理探测器模型,基于格网尺度刻画安徽省生态系统服务价值(Ecosystem Service Values, ESV)时空演变特征和权衡/协同关系,探讨了影响ESV空间分异的主要因素及其交互作用。结果表明：(1)在1990—2018年期间安徽省ESV呈不断减少趋势,从研究初期的3 647.37亿元(1990年)减少至3 567.78亿元(2018年),下降了79.59亿元。(2)空间尺度上,ESV空间分布格局变化较小,空间异质性明显,呈现明显的南高北低的空间分异特征。(3)数值关系上,4种典型生态系统服务之间呈现不同强度的协同关系。空间分布上,生态系统服务的空间权衡/协同表现出显著的分异特征,一对生态系统服务的权衡与协同关系因空间尺度不同而存在一定差异。(4)县域尺度ESV空间分异格局是多种因素综合作用的结果,其中人口密度和人为影响综合指数对区域ESV空间差异的决定力显著强于其他因素。两两驱动因子交互作用对ESV的影响力...     

基于多功能评价与权衡-协同关系的福建省耕地区划管控

为促进耕地功能协调发展,实现耕地的科学保护与合理利用,该研究构建耕地多功能评价体系,以县域为评价单元,运用综合分析法和Pearson积矩相关系数法,评价2005—2020年福建省耕地多功能水平,分析其时空变化特征和各维度功能间权衡-协同关系。研究结果表明：1）耕地多功能水平在福建大部分地区微幅下降,高值区集聚于耕地生产条件和生态条件优越,且对农民生活和就业保障能力较高的闽东和闽西地区。其中,生产功能呈现上升趋势;生态功能略微下降;社会功能与景观功能均有所提高,前者空间变化由山区向沿海地区减弱,后者相反。2）各维度功能间多以权衡关系为主,仅生产-生态功能和生产-景观功能呈现协同关系的区域占50%以上。呈现权衡关系的栅格数量比例由高到低分别为生态-社会功能、生产-社会功能、社会-景观功能与生态-景观功能,且各对功能组合的权衡-协同关系存在空间异质性。3）根据耕地现状条件,结合各地区农业生产特点,通过叠加耕地单项功能组合与不同功能间权衡-协同关系,将耕地功能区划分为4类区域,包括优势保护区（38.52%）、严格管控区（36.71%）、整治修复区（6.98%）和转型退出区（17.79%）,并提...     

南京都市圈生态系统服务时空变化及权衡协同关系

[目的]全面理解生态系统服务的时空格局特征及其相互关系,可以丰富生态系统服务及可持续发展等相关理论,并对区域生态环境管理政策的制定具有重要指导意义。[方法]以南京都市圈为研究区,在评估2000—2020年的产水、粮食供给、土壤保持和碳固持等4种生态系统服务的基础上,分析各类型生态系统服务能力在地类和区域上的差异;通过识别生态系统服务热点区及其热点服务类型,评估不同区域服务供给能力;进而采用相关系数和差异比较等方法探究南京都市圈生态系统服务静态与动态的权衡/协同关系。[结果]2000年、2010年、2020年,南京都市圈的产水量、粮食产量、土壤保持量及碳固持量的三年平均值分别为522.12 mm, 4.20 t/hm²,42.61 t/hm²,44.57 t/hm²,除碳固持服务逐年下降,其他服务均呈逐年递增趋势。受土地利用类型和区域自然环境的作用,产水、土壤保持和碳固持服务呈南高北低的空间分布,粮食供给服务则呈南低北高的空间格局。由北向南依次形成了以粮食供给服务为主的1重服务热点区、以产水和粮食供给服务为主的2重服务热点...     

环鄱阳湖城市群生态系统服务价值时空变化及权衡协同关系

[目的]量化和分析环鄱阳湖城市群生态系统服务价值及时空变化,探讨其生态系统服务之间的权衡协同关系,为区域生态环境保护与修复提供决策参考。[方法]以环鄱阳湖城市群2000年、2010年和2020年3期土地利用数据为依据,采用ESV当量因子法、生态贡献率以及生态系统服务权衡协同度模型等方法,探讨环鄱阳湖城市群ESV时空变化以及生态系统服务之间的权衡协同关系。[结果](1) 2000年、2010年和2020年环鄱阳湖城市群生态系统服务价值分别为4 163.50亿元、4 219.53亿元、4 202.93亿元,整体呈先增后减的变化特征。研究期间各地类中林地的ESV最大,在单项服务功能中水文调节的ESV最大。(2) ESV空间分布格局较为稳定,中高值格网分布于大型湖泊水库以及水系主干道,低值格网分布于城镇建成区和耕地开发程度高的乡村聚集区。ESV增加的区域主要为鄱阳湖外围,ESV减少的区域为南昌市区、九江市东北部、鹰潭市等区县的城镇建成区。(3)水域对ESV变化的贡献率最大,是影响环鄱阳湖城市群ESV增减变化的主要因素。(4)研究时段内协同关系为生态系统服务之间的主导关系,权衡关系集中存在于水资...     

宾县生态系统服务时空格局及权衡协同关系

东北黑土区是我国重要的生态功能区,也是主要的粮食产区,持续多年的开垦利用,加剧了该地区生态环境的恶化,因此探究黑土区生态系统服务的时空分异特征及协同权衡关系对该区域社会经济生态协调发展有重大意义。以宾县为研究区,综合利用InVEST模型、RUSLE模型、CASA模型、R语言和GeoDA软件,定量测度该县2000—2020年产水量、土壤保持和碳固定3种生态系统服务的时空格局及权衡与协同关系。结果表明:(1)从时间变化看,产水量呈上升趋势,碳固定和土壤保持呈先降低后上升的波动变化趋势;(2)从空间分布看,产水服务高值区表现为由中部向四周递减的趋势,碳固定和土壤保持服务总体呈现为南高、东低的空间分布格局。(3)权衡协同关系表明,2000—2020年,协同关系是宾县生态系统服务间的主导关系; 数值上,3种生态系统服务的协同关系持续增强,具体表现在相关系数和Moran's I指数的增加; 空间上,正、负相关集聚性明显,权衡协同关系分布空间分异性显著。综上,宾县生态系统服务变化呈上升趋势,南部区域生态系统服务较强,未来应在空间上促进生态系统服务协同发展。     

浙江省耕地利用集约度时空变化及其影响因素

以浙江省为例,利用2002-2011年浙江省及2012年各市土地利用变更数据和社会经济发展数据,从耕地投入强度、耕地产出、耕地利用程度及耕地可持续状况4个角度出发,选取12项评价因子构成耕地利用集约度评价体系,运用功效系数法对浙江省耕地利用集约状况从横向和纵向两个方面进行了综合评价,并对浙江省耕地集约利用影响因素进行了研究。结果表明,浙江省耕地利用集约度水平时序变化明显,近10 a来呈现波动性增长;耕地利用集约度区域差异性明显,呈现北高南低的态势;其中社会经济发展水平、农业发展水平及政策性因素是引起耕地利用集约度变化的主要因素。     

近20年海南省耕地林果化的时空分异及驱动因素分析

耕地林果化是指原本种植粮食作物的耕地被用于植树种果的现象,揭示耕地林果化时空分异及驱动因素对科学管理耕地、稳定粮食生产具有重要意义。基于土地类型变化视角,以海南省2000、2010和2020年3期土地利用数据为基础,综合利用转移矩阵、地理探测器和多元线性回归模型,系统分析了近20年海南省土地类型变化视角下的耕地林果化利用总体态势、时空分异特征及其驱动因素。研究表明：2000－2020年海南省林果化耕地规模呈降低态势,耕地林果化增量规模从2000－2010年的1 314.35 km2下降到了2010－2020年的472.45 km2,且前时段的林果化耕地有397.61 km2在后时段转回为了耕地。两个时段内,市县尺度耕地林果化利用现象空间差异明显,文昌、儋州的耕地林果化规模较高;网格尺度的耕地林果化空间分布格局基本相似,但格网耕地林果化比例具有明显差异。各时段驱动因子的解释能力不同,GDP增速、自然地形、区位因素是解释力较强的驱动因子;驱动因子是通过因子间交互作用影响耕地林果化利用,表现为双因子增强或非线性增强。     

浙江省水资源生态足迹时空格局

[目的]研究浙江省水资源生态足迹时空格局,并对浙江省及各市水资源可持续利用水平进行评价,为区域发展和相关政策的制定提供必要的理论指导和依据。[方法]以生态足迹理论为基础,运用水资源生态足迹和生态承载力模型,核算浙江省及其各市水资源生态足迹和生态承载力。[结果]从时间序列看,2003—2013年浙江省整体水资源生态足迹呈较小波动的上升趋势;水资源生态承载力波动较大;人均水资源生态量均为盈余,且整体为上升趋势;水资源利用处于安全状态;水资源利用效率逐步提高。从空间差异看:浙江省各市水资源生态足迹可分为高值、中值和低值3个级别;水资源生态承载力和人均水资源量均呈自西南向东北递减格局;南部地区水资源生态安全程度高于北部地区;东部地区水资源利用效率高于西部和北部地区。[结论]浙江省整体水资源可持续利用水平逐步提高,但内部差异显著。为提高水资源利用科学化水平,浙江省及其各市应从发展阶段和发展目标出发,合理调整产业结构,建设相关水利工程设施,加强水资源循环利用,增强水资源保障。     

Soil capability as a predictor of cropland change in Alberta,Canada from 1988 to 2010

Understanding the mutual influences between cropland use and soil characteristics is important in anticipating and planning for food production, environmental protection and resource sustainability. Numerous studies focus on the relationship between crop rotations and soil characteristics at a microscale, but fewer studies focus on the relationships between soil capability and cropland use and change at a medium scale. We explore how soil capability has influenced cropland changes over 22 yr, using statistical and land use transition analysis. Landsat images from the years 1988, 2002 and 2010 were used to map cropland changes by soil capability class within a pilot site in Alberta, Canada. Between the late 1980s and 2010: (i) the area of annual crops increased substantially while that of forest and summer‐fallow decreased; (ii) changes in cropland use among annual crops, perennial crops and summer‐fallow differed substantially depending on soil capability; and (iii) a transition from annual crops and summer‐fallow to perennial crops was more likely on land of poorer soil capability, whereas the transition from perennial crops and summer‐fallow to annual crops was more likely on land with higher soil capability. The changes in land use practices identified in this study indicate that producers are actively intensifying production on their best land to optimize profitability while simultaneously reducing the intensity of production on poorer land for either financial or environmental reasons, or both.     

浙江省生态安全格局时空演变特征及其影响因素

[目的] 研究浙江省生态安全格局时空演变特征及影响因素，为该省生态安全建设提供科学参考，以保障长江经济带经济、社会、生态的全局发展。[方法] 以2009-2018年浙江省各市经济、社会、环境资料和"压力-状态-响应（PSR）"生态安全评价指标体系为基础，采用熵值法从时间维度和空间维度对浙江省2009-2018年生态安全格局时空演变特征进行了分析，并结合PSR分项指数和因子分析法提取关键因素，揭示关键因素对生态安全的影响。[结果] ①2009-2018年浙江省生态安全综合指数呈小幅波动状态；②从空间来看，浙江省各市生态安全指数已经达到了预警状态，呈现由"南高北低"向"北高南低"转变的空间格局；③从时间节点来看，浙江省生态安全状况最好的年份为2016年（0.123），最差的年份为2011年（0.077），分别处于较安全状态和临界安全状态；④城镇化、经济发展、社会发展、工业发展和资源条件是影响浙江生态安全格局的重要因素。[结论] 国家和区域的规划与政策对浙江省生态安全指数具有显著影响，为了全面保障浙江省生态安全健康发展，需要不断加大生态安全建设的投入，持续推进"五水共治"，促进制造业智能化，绿色化，在古村落、特色小镇等培育一批生态文明典型示范点，改善生态环境质量。     

福建省不同耕地土壤和土地利用类型对“碳源/汇”的贡献差异研究

农田生态系统无论作为全球温室气体的“源”还是“汇”,均对大气CO2浓度的年际变化产生重要影响.以我国亚热带地区——福建省不同地理位置的闽侯县、浦城县、同安县和永定县为典型研究区,利用这4个县1982年23 869个样点和2008年12 521个样点实测数据建立的1∶5万土壤类型-土地利用方式数据库,分析了近30年来福建省不同土类、亚类、土属和土地利用方式耕地有机碳密度变化,并利用尺度上推的方法估算了全省两期耕地土壤有机碳储量.结果表明,近30年来福建省耕地总体上表现为弱的“碳汇”,土壤有机碳密度和储量分别上升了0.24 kg m-2和4.26 Tg,但不同土壤类型和土地利用方式在“碳汇/源”中的贡献程度差异很大.从土壤类型来看,紫色土、酸性紫色土和石灰泥田分别在土类、亚类和土属级别中的“碳汇”贡献最大,有机碳密度分别提高了0.63、0.63和1.25 kg m-2;而滨海盐土、滨海盐土和黄泥砂土则分别在土类、亚类和土属级别中的“碳源”贡献最大,有机碳密度分别下降了0.59、0.59和1.08 kg m-2.从土地利用方式来看,灌溉水田是全省最主要的“碳汇”,有机碳密度提高了0.27 kg m-2,而水浇地是全省最主要的“碳源”,有机碳密度下降了0.36 kg m-2.因此,在今后的福建省农田土壤有机碳管理政策中应重点考虑有机碳密度下降、面积较大的土壤类型及土地利用方式的有效管理.     

颗粒大小对浙江省土壤磁学性质的影响

Effect of different shading levels (no-shading,80% shading,and 40% shading)on photosynthetic and stomatal responses in cotton leaves were investigated under conditions of different soil water contents in summer midday.All cotton leaves exhibited similar basic responses to shading,including decreased net photosynthetic rates,a tendency to decrease in transpiration rates,and increased stomatal conductance and intercellular CO2 concentration.The leaf conductance of 80% shaded and 40% shaded plants increased by 28% and 16.7% compared with no-shaded plants at high water,respectively,but the net photosynthetic rates of 80% shaded and 40% shaded plants declined by 50% and 14.73%,respectively,Results showed that combined effect of soil moisture and shading on photosynthetic and stomatal responses in cotton leaves was very remarkable.