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[期刊] 中国农业资源与区划  [作者] 申格  王聪  余强毅  周清波  吴文斌  
[目的]区域特点背景下,利用遥感手段实时获取局部区域耕地复种信息并分析其时空变化特征,可有效反映区域农业集约化变化趋势。[方法]文章以鄱阳湖平原为研究区域,利用MODIS09Q1数据建立二波段增强型植被指数(Two-band Enhanced Vegetation Index,EVI2);基于时序EVI2,利用二次差分法提取研究区2001—2020年耕地复种频率逐年结果;基于Mann-Kendall检验方法、最小二乘法、转移矩阵等方法分析20年间复种时空变化特征。[结果]基于EVI2提取复种频率的总体精度为90.70%,Kappa系数0.81,满足应用要求。研究区复种以一年二熟为主,耕地整体复种水平以2013年为突变年份呈波动上升趋势,2001—2013年间研究区复种降低,2013—2020年间则表现为上升趋势,其中2020年复种较2018年和2019年都有所上升,表明恢复早稻政策作用明显。空间上看,20年间研究区82.14%的耕地复种并未表现出明显的变化,保持稳定状态;复种显著降低区域主要分布在余江县、鹰潭市、抚州市、南昌市等县市区部分区域,显著上升区域则主要分布在新建县、余干县北部、鄱阳县北部等。从转移类型上来看,主要发生一年一熟和一年二熟间的相互转换。2001—2013年一年二熟转为一年一熟现象严重,2013—2020年则一年一熟转为一年二熟现象明显。[结论]基于EVI2提取复种频率取得了良好的效果。长时序复种频率时空变化特征反映了研究区耕地集约化程度加强的趋势,可为区域“藏粮于地”战略布局提供数据支撑和理论依据。未来研究可进一步从种植制度的视角去理解多年的不同种植制度和休耕策略是如何结合的,从而丰富耕地集约化评价理论体系。
[期刊] 中国农业资源与区划  [作者] 申格  王聪  余强毅  周清波  吴文斌  
[目的]区域特点背景下,利用遥感手段实时获取局部区域耕地复种信息并分析其时空变化特征,可有效反映区域农业集约化变化趋势。[方法]文章以鄱阳湖平原为研究区域,利用MODIS09Q1数据建立二波段增强型植被指数(Two-band Enhanced Vegetation Index,EVI2);基于时序EVI2,利用二次差分法提取研究区2001—2020年耕地复种频率逐年结果;基于Mann-Kendall检验方法、最小二乘法、转移矩阵等方法分析20年复种时空变化特征。[结果]基于EVI2提取复种频率的总体精度为90.70%,Kappa系数0.81,满足应用要求。研究区复种以一年二熟为主,耕地整体复种水平以2013年为突变年份呈波动上升趋势,2001—2013年研究区复种降低,2013—2020年则表现为上升趋势,其中2020年复种较2018年和2019年都有所上升,表明恢复早稻政策作用明显。空间上看,20年间研究区82.14%的耕地复种并未表现出明显的变化,保持稳定状态;复种显著降低区域主要分布在余江县、鹰潭市、抚州市、南昌市等县市区部分区域,显著上升区域则主要分布在新建县、余干县北部、鄱阳县北部等。从转移类型上来看,主要发生一年一熟和一年二熟间的相互转换。2001—2013年一年二熟转为一年一熟现象严重,2013—2020年则一年一熟转为一年二熟现象明显。[结论]基于EVI2提取复种频率取得了良好的效果。长时序复种频率时空变化特征反映了研究区耕地集约化程度加强的趋势,可为区域"藏粮于地"战略布局提供数据支撑和理论依据。未来研究可进一步从种植制度的视角去理解多年的不同种植制度和休耕策略是如何结合的,从而丰富耕地集约化评价理论体系。
[期刊] 资源科学  [作者] 李文叶  姜鲁光  李鹏  
在耕地面积有限、粮食单产水平较高的地区,提高粮食生产能力的主要途径是提高复种指数,加大土地利用强度。鄱阳湖圩区是我国重要的水稻生产基地,是我国水稻多熟种植最典型的地区之一。弄清鄱阳湖圩区时间上与空间上的水稻多熟种植变化特征,为兼顾粮食安全与新型城镇化发展研究提供现实基础。本文利用较高空间分辨率卫星影像(Landsat-TM/ETM+),选择合适时间窗口,识别了2001年鄱阳湖圩区水稻多熟种植的空间格局,并利用K-means算法对解译结果进行精度验证。研究表明,2001年圩堤水田面积为34.54万hm2,其中单季稻13.02万hm2,双季稻21.52万hm2,分别占水田面积的37.7%与62.3...
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 赵志刚  余德  韩成云  王凯荣  
鄱阳湖生态经济区是中国重要生态功能区和世界自然基金会划定的全球重要生态区,2009年开始建设,目前已完成首要阶段的建设工作。基于土地覆被遥感解译数据,利用生态价值评估模型及GIS空间统计方法,分析鄱阳湖生态经济区2008~2016年间生态系统服务价值时空格局及动态演化。结果表明,鄱阳湖生态经济区土地利用/覆被方式以耕地、林地和草地为主,8年间区内草地和建筑用地面积明显增加,水域面积减少加剧,生态系统服务价值总体呈减少趋势,其中减少最明显的是林地和水域系统价值。水源涵养和土壤保持是鄱阳湖生态经济区最主要的生态系统服务功能,两者合计占比38%以上,但食物生产、水源涵养与废物处理的各单项生态服务价值下降比例较多。生态系统服务价值年均减少率超过20%的区域主要在城市地区,从空间分布来看,南部区域生态服务价值增长具有优势,尤其在2012~2016年间总的优势更为明显。
[期刊] 资源科学  [作者] 张瑞  杜国明  张树文  
【目的】耕地资源是粮食生产的主要物质基础,剖析典型黑土区耕地资源时空变化的特征,对于优化耕地资源配置具有参考价值。【方法】本文基于1986—2020年间东北典型黑土区的4期土地利用数据,从土地利用变化的角度,揭示以耕地面积增减为表征的耕地资源数量变化特征;以耕地空间格局演变为切入点,分析以立地条件为代表的耕地资源质量变化特征;在此基础上,剖析了耕地资源时空变化的驱动因素。【结果】(1)1986—2020年,东北典型黑土区耕地面积不断增加,净增量达2.51×104km2,其中又以1986—2000年增加最多,耕地变化较为剧烈的地区集中分布于大兴安岭南麓、三江平原和东三省各省会城市周边。(2)30余年间,由于耕地重心持续向东北方向移动,造成典型黑土区耕地资源的平均气温下降0.20℃,平均湿度增加0.12%、平均坡度则呈“先增后减”的变化特征;相比于转出耕地,转入耕地的温度条件始终较差,湿度条件总体占优,坡度条件初始较差,后期优于转出耕地。(3)在低气温(-1℃~2℃)、高湿度(67%~71%)、高坡度(15°~79°)地区,耕地转入转出频繁,变化剧烈。【结论】1986—2020年,黑土区耕地的面积持续增加,重心持续向北向东迁移,使得耕地资源的总体温度条件变差,湿度条件变好,地形条件基本稳定。这一结果对于准确评判黑土区的粮食生产能力,科学利用与保护黑土地提供了参考。
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 饶胜  方精云  崔海亭  雷光春  
利用 198 8和 1998年 4月份的TM遥感数据 ,采用最大似然法对鄱阳湖区的土地利用进行机助分类。把研究区土地利用分成 7种类型 :林地、灌草坡、水体、湖滩洲地、耕地、城镇用地和裸地。采用空间叠加的方法得到研究区土地利用的转移矩阵。结果显示 ,林地、水体、城镇的面积增加 ,灌草坡的面积减少。 1998年耕地面积比 1988年面积减少 11.3% ,湖滩洲地面积减少 42 .7%。对不同高程的土地利用变化分析表明 ,耕地、灌草坡的面积都有所减少 ;城镇的面积增加 ,林地的面积增加明显 ,尤其在丘陵山区。土地利用的变化受到自然和人文因子的双重影响。水体面积增加的主要因子是降水量的增大 ;林地...
[期刊] 中国土地科学  [作者] 申格   刘航   余强毅   吴绍华   祝锦霞   吴文斌  
研究目的:基于新一轮千亿斤粮食产能提升行动的背景,分析冬季耕地资源利用现状,模拟其兼并作物类型和种植窗口的利用潜力空间布局,评估对区域粮食的增产效应,并探究空间优化方案。研究方法:EcoCrop模型、全球农业生态区划(GAEZ)模型、文献归纳法等。研究结果:(1)鄱阳湖平原近30年冬季作物种植面积比例平均为50%左右,以2007年为突变年份呈显著减小趋势。(2)冬季耕地资源对提高耕地利用效率和提升粮食产量均具有较大潜力。研究区97%耕地适合冬种,完全利用可实现约440万~490万t的产量提升,同时促使水稻增产约42.2万t。(3)冬种作物在不同种植窗口下的分布和产量均存在空间差异,可细化作物种植时空分异性的布局特征,实现协同高适宜性和高产量的空间优化。研究结论:本文提出的兼并作物类型和种植窗口的冬季耕地资源利用潜力空间布局和优化方案,对实际农业生产更具指导价值,可为区域耕地集约化管理和利用、种植结构优化和调整提供路径选择和决策建议。
[期刊] 国土资源科技管理  [作者] 冯达   段亚锋   李婷婷  
耕地是粮食生产的根基。文章利用土地利用数据和数字高程数据,结合坡谱分析方法,构建了耕地上山指数,分析了2000—2020年耕地坡谱在省和区域2个尺度上的变化规律以及影响耕地坡度变化的因素。结果显示:(1)2000—2020年时间段内,湖南省耕地的平均坡度增加了0.09°,高坡度(10°以上)地区耕地面积比例增加了0.68%,湖南省耕地逐渐向高坡度地区发展。(2)在区域尺度,经济相对发达的长株潭地区和地形较复杂的大湘西地区,耕地上山现象明显;经济较发达、以平原为主的洞庭湖地区,耕地上山现象不明显;湘南地区受到地形限制和经济快速发展双重影响,耕地上山程度仅次于长株潭地区。(3)退耕还林、非农建设、土地综合整治是影响耕地坡度变化的主要因素,可通过积极稳妥开展退耕还林工作、合理引导建设用地上山、严控新增耕地管理等措施,来减缓耕地在高坡度区域增加趋势,即减缓耕地上山现象。
[期刊] 地理科学进展  [作者] 李美娇  何凡能  肖冉  
本文利用长时间序列数据,对中、美、巴、印四国过去300年耕地时空变化特征及驱动因素进行了比较分析。结果表明:1四国耕地总量在过去300年均呈持续增长态势。中国和印度土地垦殖历史悠久,其中,中国在1700-1980s耕地面积增加了68.21×104km2,印度在1700-2000年增加了131.28×104km2,为中国的1.92倍;美国和巴西虽然农业起步较晚,但发展迅猛,其中,美国在1700-1950年的250年间耕地面积增长了190.87×104km2,分别是中国、印度增量的2.80倍和1.46倍;巴西在1700-2000年增加了64.57×104km2,其中近百年的增量为62.82×104km2,超过了同期其他三国的增加量。2从空间格局变化特征看,近300年来,中国和印度均是在已有耕地分布格局的基础上向高原及山地丘陵地区扩展;而美国在"西进运动"的影响下,耕地大规模向中西部拓殖;巴西随着向北西部开发的推进,北部、西部地区的耕地急剧增加。3过去300年推动四国土地垦殖发展最直接的驱动因素是国家政策,但就根本驱动因素而言,中国和印度是人口,而美国和巴西则是国家财政;在农技发展取向方面,中国和印度选择了精耕细作以提高土地生产率;而美国和巴西则选择了机械化以提高劳动生产率。
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 叶春  刘元波  赵晓松  吴桂平  
针对鄱阳湖水情变化如何影响湖区湿地植被生长过程的问题,在鄱阳湖国家级自然保护区内的蚌湖—吴城生态断面上,选取3个梯度分布MODIS像元样点,基于2001~2010年MODIS增强型植被指数(EVI)时间序列,分析了近10a来退水期植被生长动态变化过程;结合星子站水位资料,探讨了鄱阳湖退水期水位变化对湿地植被生长的影响。结果表明:各样点EVI年内均值表现为先上升后下降的单峰特征,多年平均值在10月份最大,高程越高的样点其EVI达到年最大值的时间越早;不同水位持续长短及其起讫时期影响植被的生长变化,EVI均值与生长期的拟合优度(0.75)高于最大值与生长期的拟合优度(0.49);样点每提前出露10...
[期刊] 中国农业资源与区划  [作者] 何文斯  吴文斌  余强毅  胡文君  谭杰扬  胡亚楠  
利用1980~2010年中国分县农业统计数据和中国地面气候日值数据,分别估算20世纪80年代、90年代及21世纪初的中国县级实际复种指数(MCI)和潜力复种指数(PMCI),据此分析过去30年中国耕地复种可提升潜力(PIMCI)的空间格局变化,并进而探究复种可提升潜力对全国粮食增产潜力的贡献大小。结果表明:(1)在时间尺度上,中国耕地PIMCI从20世纪80年代的50.2%减少到90年代的48.7%,之后受PIMCI与MCI逆向变化的影响,到21世纪初耕地可提升复种指数扩大到59.6%。(2)从不同地理区域看,中国不同农业种植区耕地PIMCI变化具有明显的地理空间差异。黄淮海区和云贵区的PIM...
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 李全峰  黄宇  杜国明  瞿诗进  李玉清  
为揭示东北黑土区耕地单产时空演变规律,本研究以县域为评价单元,基于时空演变与区域差异的研究视角,采用NPP换算耕地单产的方法,探究2000—2020年东北黑土区全域及其县域单产时空格局演化特征。研究表明:1)2000—2020年东北黑土区全域耕地单产在时序上呈波动上升趋势,共增加了0.79 t/hm~2;低单产县、中单产县、高单产县数量减少,较高单产县数量增加,耕地单产内部差异基本不变。2)东北黑土区不同县域耕地单产在空间上非均衡状态明显。其中低单产县分布于黑土区西南部,中单产县集聚于黑土区西部,较高单产县分布于黑土区西北、东北与南部,高单产县分布于黑土区东南部。全域单产变化幅度沿“肇东—虎林”连线递减分布。3)结合区域单产与地形起伏度分异可知,东北黑土区单产受地形起伏度影响较大,且起伏度高值区与县域单产高值区具有一致性。研究框架及结果对县域单产提升等具有积极意义。
[期刊] 改革与战略  [作者] 罗志军  陈美球  蔡海生  周克昊  李芳  朱再昱  
鄱阳湖生态经济区在区域协调发展和江西崛起中处于重要的战略地位。文章以鄱阳湖生态经济区为例,首先建立了耕地利用效益的评价指标体系,然后采用主成份分析、聚类分析等方法,分析了鄱阳湖生态经济区耕地利用效益的空间差异和特征。研究结果表明,鄱阳湖生态经济区耕地利用效益存在着较大的空间差异;森林覆盖率、人均粮食产量、土地生产力等6项指标是决定耕地利用综合效益的主要因素。
[期刊] 经济地理  [作者] 熊鹰,王克林,郭娴  
湖南省是全国的农业大省之一,在全国农业发展格局中具有举足轻重的地位,其耕地数量的变化直接影响到全省乃至全国的粮食安全态势。文章利用1949—1999年的统计和普查数据,分析了湖南省近50年来耕地数量动态变化及地域差异,并进一步探讨了影响耕地动态变化的驱动因子。结果表明:50年来,湖南省耕地总体呈逐年下降态势,且区域变化差异明显;其中经济发展、社会系统和科技进步构成了耕地数量变化的主要驱动因子。
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 欧阳千林  刘卫林  
基于鄱阳湖棠荫水文站近50a(1962~2012年)水位资料,采用Mann-Kendall法和最大熵谱法分析鄱阳湖湖区水位的演变趋势和周期性。研究表明:(1)年平均水位、年最高水位没有显著变化趋势,年最低水位具有显著下降趋势;(2)年平均水位、年最高水位的突变点为2005年,突变后期转为微弱下降趋势,年最低水位的突变点为2003和2005年,突变后期下降速度加快;(3)年平均水位以25~26a为第一主周期,6~7a为次主周期,11a、12a、16a年为第三主周期,年最高水位以19a为主周期,年最低水位以6a为第一主周期,16a为次主周期;(4)未来10a内鄱阳湖水资源量并无显著衰减趋势,洪水位...
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