“耕地保护与粮食安全”专题
2020, 36(15).
摘要:
2020年新冠肺炎在全球蔓延、自然灾害频发、国际形势复杂多变，全球粮食安全面临诸多风险。“仓廪实，天下安”，确保国家粮食安全，把中国饭碗牢牢端在自己手中是事关国家长治久安的重大战略。保障国家粮食安全的根本在耕地，耕地是粮食生产的命根子。因此，开展耕地质量保护与提升行动具有战略性、重要性和紧迫性。 为更好地宣传报道“藏粮于地、藏粮于技”战略，提高农业生产能力，保障国家粮食安全方面的研究成果，本刊特策划“耕地保护与粮食安全”专题。东北黑土区是我国重要的粮食生产优势区，保护黑土地是保障国家粮食安全、促进农业绿色发展的迫切需要。本专题刊发的5篇文章中有3篇是分别关于东北黑土区种植业生产结构调整、保护性耕作技术和农田土壤养分平衡的研究。其中，宋戈等在国家出台的一系列关于统筹调整种植业生产结构政策背景下，研究种植结构调整政策实施期间东北粮食主产区典型地域种植主要粮食作物的耕地利用分化特征，研究结果对于松嫩平原粮食主产区粮食种植结构调整具有一定的参考借鉴意义；邹文秀等通过6年的田间定位试验，较为系统地研究了黑土区耕翻深度和秸秆混合还田深度对土壤物理性质的影响，以及改善黑土物理性质效果最优的农艺措施，研究可为东北黑土区建立以“土壤质量提升、秸秆高效利用”为核心的秸秆还田模式提供理论依据；楚天舒等采用农田土壤养分平衡法从宏观角度对黑龙江垦区2000－2018年农田土壤氮、磷、钾养分资源收支平衡情况进行分析，研究结果对指导当地农田养分管理和面源污染的控制具有重要意义。此外，另外2篇是关于陕西地区耕地细碎化整治和土壤性质空间变异研究。张蚌蚌等系统剖析了陕北榆林市榆阳区的“一户一田”和“一组一田”两种耕地细碎化整治创新模式，通过整合农户土地，对改善农地细碎化问题、提升农地经营效率、推动小农户和现代农业有机衔接具有重要的理论意义和实践价值；王捷等研究了不同田块表层土壤养分的空间变异特征及其原因，结合生产实践进一步明确了表征土壤养分变异度的合理采样方法，研究结果可为田间养分监测设施布设以及农业生产精细化提供重要的科学理论依据。 本专题集中刊发的5篇系列文章，分别来自东北大学、中国科学院东北地理与农业生态研究所、中国农业大学、西北农林科技大学等机构，源于国家重点研发计划专项、国家自然科学基金项目、国家社会科学基金重大项目等的研究成果，研究具有创新性、系统性、实用性等特点，对统筹调整农业生产结构、提升土壤质量、优化土壤养分管理、破解耕地细碎化难题等具有重要参考价值，对促进农业现代化发展、提高农业生产能力，农业绿色发展、保障国家粮食安全等具有重要的理论意义和现实意义。
2020年新冠肺炎在全球蔓延、自然灾害频发、国际形势复杂多变，全球粮食安全面临诸多风险。“仓廪实，天下安”，确保国家粮食安全，把中国饭碗牢牢端在自己手中是事关国家长治久安的重大战略。保障国家粮食安全的根本在耕地，耕地是粮食生产的命根子。因此，开展耕地质量保护与提升行动具有战略性、重要性和紧迫性。 为更好地宣传报道“藏粮于地、藏粮于技”战略，提高农业生产能力，保障国家粮食安全方面的研究成果，本刊特策划“耕地保护与粮食安全”专题。东北黑土区是我国重要的粮食生产优势区，保护黑土地是保障国家粮食安全、促进农业绿色发展的迫切需要。本专题刊发的5篇文章中有3篇是分别关于东北黑土区种植业生产结构调整、保护性耕作技术和农田土壤养分平衡的研究。其中，宋戈等在国家出台的一系列关于统筹调整种植业生产结构政策背景下，研究种植结构调整政策实施期间东北粮食主产区典型地域种植主要粮食作物的耕地利用分化特征，研究结果对于松嫩平原粮食主产区粮食种植结构调整具有一定的参考借鉴意义；邹文秀等通过6年的田间定位试验，较为系统地研究了黑土区耕翻深度和秸秆混合还田深度对土壤物理性质的影响，以及改善黑土物理性质效果最优的农艺措施，研究可为东北黑土区建立以“土壤质量提升、秸秆高效利用”为核心的秸秆还田模式提供理论依据；楚天舒等采用农田土壤养分平衡法从宏观角度对黑龙江垦区2000－2018年农田土壤氮、磷、钾养分资源收支平衡情况进行分析，研究结果对指导当地农田养分管理和面源污染的控制具有重要意义。此外，另外2篇是关于陕西地区耕地细碎化整治和土壤性质空间变异研究。张蚌蚌等系统剖析了陕北榆林市榆阳区的“一户一田”和“一组一田”两种耕地细碎化整治创新模式，通过整合农户土地，对改善农地细碎化问题、提升农地经营效率、推动小农户和现代农业有机衔接具有重要的理论意义和实践价值；王捷等研究了不同田块表层土壤养分的空间变异特征及其原因，结合生产实践进一步明确了表征土壤养分变异度的合理采样方法，研究结果可为田间养分监测设施布设以及农业生产精细化提供重要的科学理论依据。 本专题集中刊发的5篇系列文章，分别来自东北大学、中国科学院东北地理与农业生态研究所、中国农业大学、西北农林科技大学等机构，源于国家重点研发计划专项、国家自然科学基金项目、国家社会科学基金重大项目等的研究成果，研究具有创新性、系统性、实用性等特点，对统筹调整农业生产结构、提升土壤质量、优化土壤养分管理、破解耕地细碎化难题等具有重要参考价值，对促进农业现代化发展、提高农业生产能力，农业绿色发展、保障国家粮食安全等具有重要的理论意义和现实意义。
2020, 36(15):1-8.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.15.001
摘要:
作物种植是耕地最直接的利用方式。基于粮食作物种植视角研究耕地利用问题，是耕地利用领域研究的进一步细化，也是粮食安全的基础。该研究以东北粮食主产区典型地域为研究区，基于主要粮食作物大豆、玉米和水稻的不同耕地利用方式，以乡镇为单元，综合运用标准差椭圆、重心模型及探索性空间数据分析法，阐明2016—2019年研究区粮食作物的耕地利用空间分化特征。结果表明：1）研究区主要粮食作物的耕地利用结构变化明显，大豆与玉米的耕地种植面积出现明显“剪刀差”变化特征，水稻的耕地种植面积基本保持稳定。2）研究区主要粮食作物的耕地利用空间分布呈现“西北-东南”动态格局，种植大豆和玉米的耕地利用重心位于研究区的中东部地区，分别向东偏南和西偏南方向迁移。3）研究区种植主要粮食作物的耕地利用结构具有较强的正负空间关联性，正相关类型聚集性较强，表现出明显的区域一致性；负相关类型无明显聚集区域，面积较小，且零星分布。研究结果较好地反映了种植结构调整政策实施阶段研究区种植主要粮食作物的耕地区域空间布局分化和耕地种植结构的空间关系，为区域种植结构调整及保障粮食结构性安全提供科学依据。
作物种植是耕地最直接的利用方式。基于粮食作物种植视角研究耕地利用问题，是耕地利用领域研究的进一步细化，也是粮食安全的基础。该研究以东北粮食主产区典型地域为研究区，基于主要粮食作物大豆、玉米和水稻的不同耕地利用方式，以乡镇为单元，综合运用标准差椭圆、重心模型及探索性空间数据分析法，阐明2016—2019年研究区粮食作物的耕地利用空间分化特征。结果表明：1）研究区主要粮食作物的耕地利用结构变化明显，大豆与玉米的耕地种植面积出现明显“剪刀差”变化特征，水稻的耕地种植面积基本保持稳定。2）研究区主要粮食作物的耕地利用空间分布呈现“西北-东南”动态格局，种植大豆和玉米的耕地利用重心位于研究区的中东部地区，分别向东偏南和西偏南方向迁移。3）研究区种植主要粮食作物的耕地利用结构具有较强的正负空间关联性，正相关类型聚集性较强，表现出明显的区域一致性；负相关类型无明显聚集区域，面积较小，且零星分布。研究结果较好地反映了种植结构调整政策实施阶段研究区种植主要粮食作物的耕地区域空间布局分化和耕地种植结构的空间关系，为区域种植结构调整及保障粮食结构性安全提供科学依据。
2020, 36(15):9-18.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.15.002
摘要:
为了明确耕翻和秸秆还田深度对土壤物理性质的影响，在东北黑土区中部进行了6 a的耕翻和秸秆还田定位试验，设置了免耕（D0）、浅耕翻（0～20 cm）（D20）、浅耕翻+秸秆（D20S）、深耕翻（0～35 cm）（D35）、深耕翻+秸秆（D35S）、超深耕翻（0～50 cm）（D50）和超深耕翻+秸秆（D50S）7个处理开展研究，秸秆还田处理将10 000 kg/hm2秸秆均匀地还入相应的耕翻土层。结果表明，耕翻和秸秆还田深度是影响土壤物理性质的重要农艺措施。与初始土壤相比，免耕显著增加了0～20 cm土层土壤容重，减少了孔隙度、持水量、饱和导水率和>0.25 mm水稳性团聚体的含量（WAS>0.25）（P<0.05），而对20～50 cm土层没有显著影响（P>0.05）。在0～20 cm土层，除了D50处理显著降低了WAS>0.25含量以外，D20，D35和D50处理对各项土壤物理指标均没有显著影响；而D20S和D35S处理则显著改善了该层各项土壤物理指标。在>20～35 cm土层，D35、D35S、D50和D50S处理显著改善了该土层各项土壤物理指标（除了2014年的容重）。在>35～50 cm土层，D50和D50S处理对各项土壤物理指标改善效果显著，特别是相应土层通气孔隙度和饱和导水率显著增加。研究结果表明耕翻配合秸秆对土壤物理指标的改善效果优于仅耕翻处理。综合评分结果也表明D35S和D50S处理分别对>20～35 cm和>35～50 cm土层土壤物理性质的改善效果最好，说明在质地黏重的黑土上深翻耕或者超深翻耕配合秸秆还田通过土层翻转秸秆全层混合施用能够显著改善全耕作层土壤的物理性质，增加耕层厚度，扩充土壤的水分库容，提高黑土的水分调节能力。
为了明确耕翻和秸秆还田深度对土壤物理性质的影响，在东北黑土区中部进行了6 a的耕翻和秸秆还田定位试验，设置了免耕（D0）、浅耕翻（0～20 cm）（D20）、浅耕翻+秸秆（D20S）、深耕翻（0～35 cm）（D35）、深耕翻+秸秆（D35S）、超深耕翻（0～50 cm）（D50）和超深耕翻+秸秆（D50S）7个处理开展研究，秸秆还田处理将10 000 kg/hm2秸秆均匀地还入相应的耕翻土层。结果表明，耕翻和秸秆还田深度是影响土壤物理性质的重要农艺措施。与初始土壤相比，免耕显著增加了0～20 cm土层土壤容重，减少了孔隙度、持水量、饱和导水率和>0.25 mm水稳性团聚体的含量（WAS>0.25）（P<0.05），而对20～50 cm土层没有显著影响（P>0.05）。在0～20 cm土层，除了D50处理显著降低了WAS>0.25含量以外，D20，D35和D50处理对各项土壤物理指标均没有显著影响；而D20S和D35S处理则显著改善了该层各项土壤物理指标。在>20～35 cm土层，D35、D35S、D50和D50S处理显著改善了该土层各项土壤物理指标（除了2014年的容重）。在>35～50 cm土层，D50和D50S处理对各项土壤物理指标改善效果显著，特别是相应土层通气孔隙度和饱和导水率显著增加。研究结果表明耕翻配合秸秆对土壤物理指标的改善效果优于仅耕翻处理。综合评分结果也表明D35S和D50S处理分别对>20～35 cm和>35～50 cm土层土壤物理性质的改善效果最好，说明在质地黏重的黑土上深翻耕或者超深翻耕配合秸秆还田通过土层翻转秸秆全层混合施用能够显著改善全耕作层土壤的物理性质，增加耕层厚度，扩充土壤的水分库容，提高黑土的水分调节能力。
2020, 36(15):19-27.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.15.003
摘要:
养分资源高效利用是农业绿色发展的重要环节。黑龙江垦区是中国粮食主产区之一，对其进行农田土壤养分平衡评价至关重要。该研究以黑龙江垦区为研究对象，采用农田土壤养分平衡方法，分析与评价其2000－2018年农田土壤氮、磷、钾养分输入与输出情况。结果表明：1）2000－2018年黑龙江垦区农田土壤氮、磷、钾输入与输出整体呈现"平稳-增长-下降后平稳"的趋势，养分输入以化肥为主，养分输出以籽粒和秸秆为主。2）黑龙江垦区农田土壤单位面积养分输入量较为稳定，并且所带来的经济效益在增加。3）2017年以来黑龙江垦区农田土壤氮和钾处于养分平衡状态，而磷处于养分盈余状态。2018年黑龙江垦区氮、磷、钾利用效率分别为51.03%、27.98%、10.04%。建议黑龙江垦区大力推广有机无机肥配施，开展农田土壤养分平衡长期调查与监测，促进区域农业绿色发展。
养分资源高效利用是农业绿色发展的重要环节。黑龙江垦区是中国粮食主产区之一，对其进行农田土壤养分平衡评价至关重要。该研究以黑龙江垦区为研究对象，采用农田土壤养分平衡方法，分析与评价其2000－2018年农田土壤氮、磷、钾养分输入与输出情况。结果表明：1）2000－2018年黑龙江垦区农田土壤氮、磷、钾输入与输出整体呈现"平稳-增长-下降后平稳"的趋势，养分输入以化肥为主，养分输出以籽粒和秸秆为主。2）黑龙江垦区农田土壤单位面积养分输入量较为稳定，并且所带来的经济效益在增加。3）2017年以来黑龙江垦区农田土壤氮和钾处于养分平衡状态，而磷处于养分盈余状态。2018年黑龙江垦区氮、磷、钾利用效率分别为51.03%、27.98%、10.04%。建议黑龙江垦区大力推广有机无机肥配施，开展农田土壤养分平衡长期调查与监测，促进区域农业绿色发展。
2020, 36(15):28-36.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.15.004
摘要:
耕地细碎化是当前制约中国农业现代化发展的重要因素，如何解决耕地细碎化问题已经成为推动小农户和现代农业有机衔接的必然路径。该研究基于实地农户调研数据和半结构访谈内容，对陕北榆林市榆阳区首创的“一户一田”和“一组一田”2种耕地细碎化整治模式进行系统剖析，并采用双重差分（Difference-in-difference, DID）模型定量分析2种模式的绩效差异。研究发现：1）“一户一田”模式是农民自发的产权重组和分散流转，并与政府支持的土地整治项目叠加与综合；“一组一田”模式是一种“以家庭承包经营为基础、统分收放自如的双层经营体制”创新模式，也是产权改革、统分流转、土地整治与统分经营管理的有机结合。2）“一户一田”和“一组一田”两种模式均能有效解决耕地细碎化问题，显著增加耕地面积，实施后耕地面积增加率分别为6.02%和57.58%；同时也使得农业机械化水平有所提高，显著提升农业生产效率与作物产量，作物产量增加率分别为12.54%和19.87%，“一组一田”提升更为明显。3）2种模式均有利于提高农户收入，“一户一田”主要是通过增加农业种植收入来提高总收入；“一组一田”对农户收入提升更加显著，除增加农业收入外，也通过产业转型增加了务工收入。与“一户一田”模式相比，“一组一田”模式更能够促进集中连片、规模扩大、设施完善、经营现代化的高标准农田建设。为解决耕地细碎化问题，应加强政策引导和支持，挖掘村内能人价值，明晰合作社、分社和农民的责、权、利关系等，促进小农户和现代农业发展有机衔接。
耕地细碎化是当前制约中国农业现代化发展的重要因素，如何解决耕地细碎化问题已经成为推动小农户和现代农业有机衔接的必然路径。该研究基于实地农户调研数据和半结构访谈内容，对陕北榆林市榆阳区首创的“一户一田”和“一组一田”2种耕地细碎化整治模式进行系统剖析，并采用双重差分（Difference-in-difference, DID）模型定量分析2种模式的绩效差异。研究发现：1）“一户一田”模式是农民自发的产权重组和分散流转，并与政府支持的土地整治项目叠加与综合；“一组一田”模式是一种“以家庭承包经营为基础、统分收放自如的双层经营体制”创新模式，也是产权改革、统分流转、土地整治与统分经营管理的有机结合。2）“一户一田”和“一组一田”两种模式均能有效解决耕地细碎化问题，显著增加耕地面积，实施后耕地面积增加率分别为6.02%和57.58%；同时也使得农业机械化水平有所提高，显著提升农业生产效率与作物产量，作物产量增加率分别为12.54%和19.87%，“一组一田”提升更为明显。3）2种模式均有利于提高农户收入，“一户一田”主要是通过增加农业种植收入来提高总收入；“一组一田”对农户收入提升更加显著，除增加农业收入外，也通过产业转型增加了务工收入。与“一户一田”模式相比，“一组一田”模式更能够促进集中连片、规模扩大、设施完善、经营现代化的高标准农田建设。为解决耕地细碎化问题，应加强政策引导和支持，挖掘村内能人价值，明晰合作社、分社和农民的责、权、利关系等，促进小农户和现代农业发展有机衔接。
2020, 36(15):37-46.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2020.15.005
摘要:
为给田间养分监测设施布设方法提供依据，在陕西杨凌选取2块农田，采用12 m×12 m嵌套6 m×6 m的采样方法，采集表层土壤（0～20 cm）养分数据，运用经典统计、地统计学结合Kriging插值方法，分析农田土壤养分空间变异特征。结果表明：冬小麦抽穗期与成熟期农田表层土壤全氮（TN）变异系数<10%，为弱变异，土壤有机质（SOM）、有效磷（AP）变异系数介于10%与100%之间，为中等变异，有效钾（AK）和铵态氮（NH4+-N）变异系数>100%，为强变异，成熟期硝态氮（NO3--N）由强变异转为中等变异。土壤养分最优半方差模型为球状模型，作物不同生育阶段，土壤养分空间相关性存在一定的差异，土壤SOM、TN块金系数<25%，空间相关性强烈，以结构性因素为主导；冬小麦抽穗期速效态养分块金系数介于25%与75%之间，空间相关性中等，随机性因素主导，成熟期<25%，空间相关性增强。采样密度由6 m×6 m变为12 m×12 m时，变异程度保持不变，土壤养分空间变异系数差值在0.04%～59.48%范围内，成熟期2号样地的AK除外，块金系数差值在0.065%～34.177%范围内，2种采样间距获得的土壤养分空间变异特征基本一致，建议选用12 m×12 m网格。
为给田间养分监测设施布设方法提供依据，在陕西杨凌选取2块农田，采用12 m×12 m嵌套6 m×6 m的采样方法，采集表层土壤（0～20 cm）养分数据，运用经典统计、地统计学结合Kriging插值方法，分析农田土壤养分空间变异特征。结果表明：冬小麦抽穗期与成熟期农田表层土壤全氮（TN）变异系数<10%，为弱变异，土壤有机质（SOM）、有效磷（AP）变异系数介于10%与100%之间，为中等变异，有效钾（AK）和铵态氮（NH4+-N）变异系数>100%，为强变异，成熟期硝态氮（NO3--N）由强变异转为中等变异。土壤养分最优半方差模型为球状模型，作物不同生育阶段，土壤养分空间相关性存在一定的差异，土壤SOM、TN块金系数<25%，空间相关性强烈，以结构性因素为主导；冬小麦抽穗期速效态养分块金系数介于25%与75%之间，空间相关性中等，随机性因素主导，成熟期<25%，空间相关性增强。采样密度由6 m×6 m变为12 m×12 m时，变异程度保持不变，土壤养分空间变异系数差值在0.04%～59.48%范围内，成熟期2号样地的AK除外，块金系数差值在0.065%～34.177%范围内，2种采样间距获得的土壤养分空间变异特征基本一致，建议选用12 m×12 m网格。
2022, 38(16):1-10.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.16.001
摘要:
开展省域尺度粮食贸易碳转移空间格局及其责任分担研究，对于合理划分碳减排责任、探索面向粮食安全的省际协同碳减排策略具有重要现实意义。该研究采用2020年中国31个省级行政区截面数据，基于粮食贸易线性规划方法和粮食贸易碳排放量计算模型对省际粮食贸易及其碳排放进行了核算，并揭示了其空间转移格局；采用粮食贸易碳排放量责任分担计算方法探讨了各省份粮食贸易碳排放责任分布特征。结果表明：1）在省际粮食贸易与粮食贸易碳排放格局中，输出区主要为东北、华北、西北和华中地区，输入区主要为西南、华南和华东地区。2020年全国粮食贸易总量为1.53 亿t，输出区中东北地区累计向外输送7 126.54万t，占贸易总量的46.7%，华北地区累计向外输送2 617.38万t，占贸易总量的17.1%，西北地区累计向外输送455.51万t，占贸易总量的3.0%，华中地区累计向外输送5 069.71万t，占贸易总量的33.2%；2）粮食贸易碳排放在空间上呈现出"北碳南输、中碳西输"的流向格局，粮食贸易碳排放呈现"南-北"大、"东-西"小的流量特征。河北、山西、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南、甘肃、宁夏、新疆是全国粮食碳排放输出区，南北方向粮食贸易碳排放流量共计9 119.82万t，东西方向粮食贸易碳排放流量共计2 229.49万t；3）粮食贸易碳排放转移过程中输入区较输出区而言应承担的碳减排责任更大，经济发达省份的责任占比较大，而经济规模较小的省份责任也相对较小。输出区分担碳减排比例平均为29.5%，输入区分担比例平均为70.5%；4）共担原则下输出区中安徽、黑龙江、吉林、江西、内蒙古、山西和新疆的分担比例较低，甘肃、河北、河南、湖北、湖南和宁夏的分担比例较高，受帮扶效应影响，经济发达省份对经济欠发达省份的帮扶较多，会承担较多减排责任。总体而言，基于共同责任分担原则，不仅有利于控制输出区、输入区的碳排放，而且对于稳固粮食主产区产量有积极作用，为此该研究针对性地提出保障区域粮食安全、公平合理分配区域间碳减排责任优化策略，以实现农业领域"双碳"战略与粮食安全双赢目标。
开展省域尺度粮食贸易碳转移空间格局及其责任分担研究，对于合理划分碳减排责任、探索面向粮食安全的省际协同碳减排策略具有重要现实意义。该研究采用2020年中国31个省级行政区截面数据，基于粮食贸易线性规划方法和粮食贸易碳排放量计算模型对省际粮食贸易及其碳排放进行了核算，并揭示了其空间转移格局；采用粮食贸易碳排放量责任分担计算方法探讨了各省份粮食贸易碳排放责任分布特征。结果表明：1）在省际粮食贸易与粮食贸易碳排放格局中，输出区主要为东北、华北、西北和华中地区，输入区主要为西南、华南和华东地区。2020年全国粮食贸易总量为1.53 亿t，输出区中东北地区累计向外输送7 126.54万t，占贸易总量的46.7%，华北地区累计向外输送2 617.38万t，占贸易总量的17.1%，西北地区累计向外输送455.51万t，占贸易总量的3.0%，华中地区累计向外输送5 069.71万t，占贸易总量的33.2%；2）粮食贸易碳排放在空间上呈现出"北碳南输、中碳西输"的流向格局，粮食贸易碳排放呈现"南-北"大、"东-西"小的流量特征。河北、山西、内蒙古、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南、甘肃、宁夏、新疆是全国粮食碳排放输出区，南北方向粮食贸易碳排放流量共计9 119.82万t，东西方向粮食贸易碳排放流量共计2 229.49万t；3）粮食贸易碳排放转移过程中输入区较输出区而言应承担的碳减排责任更大，经济发达省份的责任占比较大，而经济规模较小的省份责任也相对较小。输出区分担碳减排比例平均为29.5%，输入区分担比例平均为70.5%；4）共担原则下输出区中安徽、黑龙江、吉林、江西、内蒙古、山西和新疆的分担比例较低，甘肃、河北、河南、湖北、湖南和宁夏的分担比例较高，受帮扶效应影响，经济发达省份对经济欠发达省份的帮扶较多，会承担较多减排责任。总体而言，基于共同责任分担原则，不仅有利于控制输出区、输入区的碳排放，而且对于稳固粮食主产区产量有积极作用，为此该研究针对性地提出保障区域粮食安全、公平合理分配区域间碳减排责任优化策略，以实现农业领域"双碳"战略与粮食安全双赢目标。
2022, 38(16):11-20.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.16.002
摘要:
耕地细碎化是中国耕地利用效率提高和农业现代化转型的关键制约因素。2014年以来中央政府试图通过鼓励土地经营权流转以实现耕地细碎度降低和适度规模经营耕地的目标。然而，少有研究开展中国全域尺度的耕地细碎化趋势分析，土地经营权流转政策的相关实施效果也尚不明晰。该研究基于长时序土地利用数据，辅以景观格局指数、趋势分析和动态面板模型等方法，对1990-2020年中国耕地景观细碎度的时空变化特征进行了识别，并剖析了土地流转政策实施对耕地景观细碎化的影响。结果表明，1）中国耕地景观细碎度大致呈"平原、盆地低、山地、高原高"的分布格局，东北平原、黄淮海平原、长江中下游平原以及四川盆地、准噶尔和塔里木盆地等地区耕地景观细碎度低，而二三级地势阶梯过渡地带以及黄土高原、云贵高原和东南丘陵等地区耕地景观相对细碎；2）1990-2020年中国耕地景观细碎度大致呈"持续细碎化-细碎化改善-波动细碎化"变化特征，其中2004-2013年耕地景观整体呈细碎化趋势，超过70%的县域耕地斑块密度（Patch Density，PD）/形状指数（Landscape Shape Index，LSI）显著增加、聚集度指数（Aggregation Index，AI）显著减小，集中分布在黄淮海平原、长江中下游平原、四川盆地以及两广地区，但2014-2020年70%的省份耕地景观细碎度有所改善，以两广地区表现最为典型；3）土地流转政策显著降低了耕地景观细碎度，此外，区域土地利用变化、非粮化耕地利用、坡度以及灌溉条件等因素也是影响中国耕地景观细碎度变化的重要因素。该研究从全域尺度剖析了中国耕地景观细碎度的时空变化特征并揭示土地流转政策等因素对其的影响，研究结果可为区域耕地景观细碎度变化以及不同土地利用/生态系统类型变化分析提供新思路。
耕地细碎化是中国耕地利用效率提高和农业现代化转型的关键制约因素。2014年以来中央政府试图通过鼓励土地经营权流转以实现耕地细碎度降低和适度规模经营耕地的目标。然而，少有研究开展中国全域尺度的耕地细碎化趋势分析，土地经营权流转政策的相关实施效果也尚不明晰。该研究基于长时序土地利用数据，辅以景观格局指数、趋势分析和动态面板模型等方法，对1990-2020年中国耕地景观细碎度的时空变化特征进行了识别，并剖析了土地流转政策实施对耕地景观细碎化的影响。结果表明，1）中国耕地景观细碎度大致呈"平原、盆地低、山地、高原高"的分布格局，东北平原、黄淮海平原、长江中下游平原以及四川盆地、准噶尔和塔里木盆地等地区耕地景观细碎度低，而二三级地势阶梯过渡地带以及黄土高原、云贵高原和东南丘陵等地区耕地景观相对细碎；2）1990-2020年中国耕地景观细碎度大致呈"持续细碎化-细碎化改善-波动细碎化"变化特征，其中2004-2013年耕地景观整体呈细碎化趋势，超过70%的县域耕地斑块密度（Patch Density，PD）/形状指数（Landscape Shape Index，LSI）显著增加、聚集度指数（Aggregation Index，AI）显著减小，集中分布在黄淮海平原、长江中下游平原、四川盆地以及两广地区，但2014-2020年70%的省份耕地景观细碎度有所改善，以两广地区表现最为典型；3）土地流转政策显著降低了耕地景观细碎度，此外，区域土地利用变化、非粮化耕地利用、坡度以及灌溉条件等因素也是影响中国耕地景观细碎度变化的重要因素。该研究从全域尺度剖析了中国耕地景观细碎度的时空变化特征并揭示土地流转政策等因素对其的影响，研究结果可为区域耕地景观细碎度变化以及不同土地利用/生态系统类型变化分析提供新思路。
2022, 38(16):21-32.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.16.003
摘要:
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。
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。
2022, 38(16):33-41.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.16.004
摘要:
开展粮食作物监测对于国家粮食安全具有重要意义。在传统像元尺度下，利用单一遥感数据进行粮食作物监测，识别精度往往较低，提取的作物地块破碎，难以满足应用需求。为此，该研究以山东省青岛市黄岛区为研究区，提出了一套地块尺度下综合多源卫星遥感数据（包括高分辨率数据、多时相数据、高光谱数据）与土地利用调查矢量数据的粮食作物信息识别方法。首先，对高分辨率数据进行分割获取耕地地块矢量数据；其次，基于多源卫星遥感数据提取地块级时空谱特征；再次，利用样本数据计算特征类间可分性，并进行特征优选；最后，构建基于二次多项式支持向量机的主要粮食作物（春玉米）识别方法。结果表明：1）该研究所提的方法可以有效进行粮食作物信息识别，基于地块数统计的识别精度为89.7%；2）利用光谱特征、植被指数、纹理特征组合得到的识别结果精度最优，基于像元数统计的精度为97.1%，与传统方法相比提高了24.2个百分点，且提取的地块信息更完整。该研究成果可支持粮食作物种植用地的调查与监测，也可为耕地非粮化时空演变与分析提供新的思路。
开展粮食作物监测对于国家粮食安全具有重要意义。在传统像元尺度下，利用单一遥感数据进行粮食作物监测，识别精度往往较低，提取的作物地块破碎，难以满足应用需求。为此，该研究以山东省青岛市黄岛区为研究区，提出了一套地块尺度下综合多源卫星遥感数据（包括高分辨率数据、多时相数据、高光谱数据）与土地利用调查矢量数据的粮食作物信息识别方法。首先，对高分辨率数据进行分割获取耕地地块矢量数据；其次，基于多源卫星遥感数据提取地块级时空谱特征；再次，利用样本数据计算特征类间可分性，并进行特征优选；最后，构建基于二次多项式支持向量机的主要粮食作物（春玉米）识别方法。结果表明：1）该研究所提的方法可以有效进行粮食作物信息识别，基于地块数统计的识别精度为89.7%；2）利用光谱特征、植被指数、纹理特征组合得到的识别结果精度最优，基于像元数统计的精度为97.1%，与传统方法相比提高了24.2个百分点，且提取的地块信息更完整。该研究成果可支持粮食作物种植用地的调查与监测，也可为耕地非粮化时空演变与分析提供新的思路。
2022, 38(16):42-50.
DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2022.16.005
摘要:
科学统筹划定"三区三线"，是落实主体功能区战略、构建国土空间开发保护新格局的重要举措。针对"三区三线"底版不统一、边界不一致、存在交叉冲突等问题，提出了基于"三区三线"统筹和第三次全国国土调查成果的永久基本农田布局优化技术路线及布局优化原则，构建了永久基本农田生产-生态-景观综合评价指标体系，并在吉林省梅河口市进行了验证。结果表明：1）梅河口市永久基本农田优化后面积为91 680.82 hm2，增加1 290.69 hm2；质量等别为10级的耕地面积增加3 523.99 hm2、12级耕地面积减少2 324.85 hm2；耕地连片度提高，平均图斑面积由1.91 hm2增至2.61 hm2。优化后永久基本农田面积增加、质量提升、布局相对稳定。2）生态保护红线内的20.74 hm2永久基本农田以"开天窗"形式保留，城镇开发边界内的永久基本农田划出1 388.47 hm2（主要为零星破碎、生态质量较差、不稳定的永久基本农田图斑），对仍在城镇开发边界内的优质永久基本农田，以"开天窗"的形式保留，使三条控制线无交叉无重叠。3） 构建的永久基本农田生产-生态-景观综合评价指标体系，将水环境风险指标作为生态功能评价二级指标，考虑了农业面源对水环境的污染风险，兼顾农田生态系统的生态调节和保护功能。该方法充分体现了保障粮食安全、保护生态环境、兼顾城市发展思路，农业、生态、城镇空间布局得到统筹优化，可为新形势下科学开展"三区三线"统筹划定及国土空间规划编制提供方法借鉴。
科学统筹划定"三区三线"，是落实主体功能区战略、构建国土空间开发保护新格局的重要举措。针对"三区三线"底版不统一、边界不一致、存在交叉冲突等问题，提出了基于"三区三线"统筹和第三次全国国土调查成果的永久基本农田布局优化技术路线及布局优化原则，构建了永久基本农田生产-生态-景观综合评价指标体系，并在吉林省梅河口市进行了验证。结果表明：1）梅河口市永久基本农田优化后面积为91 680.82 hm2，增加1 290.69 hm2；质量等别为10级的耕地面积增加3 523.99 hm2、12级耕地面积减少2 324.85 hm2；耕地连片度提高，平均图斑面积由1.91 hm2增至2.61 hm2。优化后永久基本农田面积增加、质量提升、布局相对稳定。2）生态保护红线内的20.74 hm2永久基本农田以"开天窗"形式保留，城镇开发边界内的永久基本农田划出1 388.47 hm2（主要为零星破碎、生态质量较差、不稳定的永久基本农田图斑），对仍在城镇开发边界内的优质永久基本农田，以"开天窗"的形式保留，使三条控制线无交叉无重叠。3） 构建的永久基本农田生产-生态-景观综合评价指标体系，将水环境风险指标作为生态功能评价二级指标，考虑了农业面源对水环境的污染风险，兼顾农田生态系统的生态调节和保护功能。该方法充分体现了保障粮食安全、保护生态环境、兼顾城市发展思路，农业、生态、城镇空间布局得到统筹优化，可为新形势下科学开展"三区三线"统筹划定及国土空间规划编制提供方法借鉴。
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