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干旱区内耕地急剧扩张导致水资源严重超载,进而引发一系列生态问题,因此对干旱区绿洲耕地适宜规模进行科学评估,将为干旱区农业可持续发展与生态保护提供重要参考。本文以水资源为约束条件,选择2000年、2005年、2010年、2015年和2018年5个研究时段,分别测算了适宜当地社会经济发展和生态环境需求的“三生”用水量;并基于绿洲水热平衡原理,耦合作物种植结构、不同生长期内的作物系数以及灌溉保障率、耕地覆膜等因素,构建了干旱区耕地水热平衡估算模型,探讨了不同情景下新疆昌吉州耕地适宜规模及其超载程度。结果表明,5个时段中,临界耕地适宜规模情景下的种植业可用水量由2000年的31.75亿m3波动下降至2018年的24.83亿m3,而最佳耕地适宜规模情景下则由27.63亿m3波动下降至21.10亿m3。棉花和小麦在当地种植业结构中占比之和由43.58%提高到2018年的59.08%,两种作物的低耗水特性使其种植占比的提高有利于当地种植业向耕地规模扩张的方向演进。各时段中,保障充分生态用水的最佳耕地适宜规模在28.93万~48.97万hm2间波动,而保障最低生态用水的临界耕地适宜规模在42.63万~67.83万hm2间波动。虽然两种用水情景下的适宜耕地规模波动变化,但耕地面积超载程度始终呈上升趋势,超载程度分别由2000年处于不超载水平的-55.15%和-39.41%提高到2018年的接近于严重超载级别的19.92%和远超严重超载级别的71.37%,表明当地耕地规模已明显呈现过度开发的趋势。 相似文献
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基于地貌分区的1990-2015年中国耕地时空特征变化分析 总被引：7，自引：0，他引：7
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。 相似文献
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60 a来塔里木河流域耕地面积净增100×104 hm2,在流域内部形成众多生态环境安全问题。通过选取水资源生态环境指数、社会生态环境指数和生态环境压力指数,运用ESDA空间分析方法和GWR模型对塔里木河流域35 a间土地开发与生态时空演变特征和空间响应关系进行研究,构建"土地开发-生态风险预警"模型,得出以下结论：1980-2015年克孜勒苏州和喀什地区生态等级正向转移比例较大,有84.86%的比例由较低等级（I）正向转移为低等级（Ⅱ）;和田地区的克里雅河流域,阿克苏北部区域以及塔里木河末端且末县等级退化严重,负向转移比例23.46%。和田、阿克苏、喀什地区每增加1.0×104 hm2未利用地开垦规模,综合生态环境分值下降0.60到0.35,而克孜勒苏州则上升1.3~2.1;上游喀什与中游阿克苏两地区每1.0×104 hm2生态退耕,每年将分别化解32.06×104 t和15.60×104 t化肥污染压力。阿克苏地区与巴音郭楞州土地开发生态风险达到环境资源承载力指数的75%以上,预警程度超过Ⅱ级,而克孜勒苏州土地开发处于生态安全范围。每1.0×104 hm2未利用土地开发,全流域风险指数增长均值为0.003 4,下游巴音郭楞州在增加15×104~20×104 hm2耕地后,生态风险将逼近并超过环境预警界限,上游克孜勒苏州将在15 a之后进入中度警告阶段。 相似文献
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基于土地利用变化情景的生态系统碳储量评估——以太行山淇河流域为例 总被引：11，自引：0，他引：11
区域土地利用变化是导致生态系统碳储量变化的主要原因,影响其碳源、碳汇效应,但以往结合时空尺度探讨流域未来土地利用变化对生态系统碳储量影响的研究尚不多见。以太行山淇河流域为例,分析2005-2015年土地利用变化,采用Markov-CLUE-S复合模型预测2025年自然增长、耕地保护及生态保护情景下的土地利用格局,并基于土地利用数据,运用InVEST模型的碳储量模块评估2005-2015年及未来不同情景下的生态系统碳储量。结果表明：① 2015年淇河流域生态系统碳储量和平均碳密度分别为3.16×107 t和141.9 t/hm2,自2005年以来分别下降0.07×107 t和2.89 t/hm2。② 2005-2015年碳密度在低海拔区域以减少为主,在高海拔区域增加区与减少区比例相当,淇河中下游地区建设用地的大肆扩张以及上游林地的退化是导致碳密度下降的主要原因。③ 2015-2025年自然增长情景下碳储量和碳密度下降仍较明显,主要是低海拔区域固碳能力的减弱;耕地保护情景减缓了碳储量和碳密度的下降幅度,主要是由于低海拔区固碳能力的增强;生态保护情景下,碳储量和碳密度显著增加,分别达到3.19×107 t和143.26 t/hm2,主要发生在海拔高于1100 m的区域。生态保护情景能够增强固碳能力,但不能有效控制耕地面积的减小。因此,研究区土地利用规划可统筹考虑生态保护和耕地保护情景,既能增加碳汇,又能保障耕地质量和粮食安全。 相似文献
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绿洲土地整合是增加耕地和保护生态的重要措施——以新疆玛纳斯河流域为例 总被引：1，自引：0，他引：1
保护耕地资源,“坚决守住1.2×108 hm2(18亿亩)耕地红线”,是中国政府的一项基本国策。以新疆为代表的干旱区绿洲农业,近年来耕地面积增长很快,从1995-2008年均每年增加15.4×108 hm2,这对抑制全国耕地面积下滑和促进新疆农业发展起了重要作用,但同时也对生态环境带来严重影响。如何在保护生态的前提下使耕地面积稳中有增,通过在玛纳斯河流域利用遥感图像解释和实际调查,提出通过绿洲内部土地综合整治,改变现土地利用中的“破碎化”程度,提高净耕地利用系数的思路;在不开荒不增加引水量情况下,耕地面积一般可增加8%~10%,而在一些土地利用规划差和管理粗放地区可增加到15%。通过土地整合使土地化零为整,还为节水灌溉、发展现代农业、实行农业规模化、集约化经营及农民致富创造了条件。 相似文献
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基于GIS的三江平原退耕还湿空间决策分析 总被引：2，自引：1，他引：1
以三江平原为研究区,探讨了利用遥感和GIS技术确定退耕还湿的数量及其空间分布的可行性。通过建立土地利用、现有沼泽湿地缓冲区、环境背景因子(高程、土壤类型、地貌类型、河流缓冲区)、耕地生产力数据等栅格GIS数据库,选取具有区域特色的退耕还湿指标,利用各指标构建了基于GIS的一、二级退耕还湿决策模型及其空间复合模型,并且得到一、二级退耕面积分别为525652hm2、194029hm2,分别为现有耕地面积的8.76%和3.23%。最后,将其分别与研究区行政区数据进行空间叠加统计分析,得到各县级行政区退耕还湿情况。研究结果可以为三江平原的湿地恢复提供科学依据。 相似文献
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基于GRNN模型与邻域计算的低丘缓坡综合开发适宜性评价——以乌蒙山集中连片特殊困难片区为例 总被引：6，自引：1，他引：5
土地资源是最重要的自然资源,低丘缓坡开发能够为土地资源紧张地区产业发展提供重要的资源保障,而土地开发适宜性评价则是开展低丘缓坡综合开发利用的基础性工作,其核心在于综合评定低丘缓坡未利用地开发的适宜类型及其程度。以乌蒙山集中连片特殊困难片区为例,本研究在明确界定低丘缓坡范围的基础上,构建了低丘缓坡耕地、建设用地开发适宜性评价指标体系并基于GRNN模型划分土地开发适宜性等级;重点关注集中连片土地开发的规模化效益,采用邻域算法对研究区低丘缓坡综合开发适宜性进行评价。研究结果表明,乌蒙山片区低丘缓坡土地开发潜力巨大,耕地、建设用地开发单宜区面积分别为31.37 万hm2和3.84万hm2,其中多宜区面积达1.79 万hm2;而考虑同现有用地类型及土地开发类型的空间邻接关系,基于规模效益原则综合权衡,多宜区中0.84 万hm2更适宜开发为耕地,0.69 万hm2更适宜用于建设用地开发,0.26 万hm2因空间孤立而不作为土地开发区;综合开发适宜性评价确定耕地、建设用地开发区面积分别为27.68 万hm2和2.21 万hm2。研究结果对于乌蒙山片区低丘缓坡综合开发具有重要的实践指导意义。 相似文献
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多情景粮食安全底线约束下的中国耕地保护弹性空间 总被引：5，自引：0，他引：5
科学解析中国耕地数量保多少与如何保等问题对保障国家粮食安全与资源环境可持续发展具有重要意义。面向共享社会经济路径（SSPs）的多情景粮食安全底线约束,本文试图利用耕地保有量、人口预测、粮食需求估算、单产提升潜力衰减等模型方法,依据产能特征—健康状态—耕作条件—利用水平的多维度耕地保护紧迫性评估框架,通过耦合时间序列的数量边界控制与空间尺度的区域规则约束刻画出中国的耕地保护弹性空间。在满足个人基本营养安全与作物单产条件干扰变量恒定的假设前提下,研究发现：① 中国多情景耕地保有量在2020—2100年间呈下降态势,现有耕地数量足以维持长期的粮食安全,但短期内则仅勉强达到理论粮食安全的临界区间1.40×108~1.59×108 hm2。② 不同维度耕地保护紧迫性在九大农业区划内呈现差异化分布特征,自然条件优越且适宜耕作的黄淮海平原区与长江中下游地区是综合紧迫性高值地块集聚区域。③ 可持续情景与区域冲突情景分别代表粮食安全底线约束下的最小与最大耕地保有量情景,在当前国际形势下,中国应保证短期（2035年内）可休耕量不高于9.29%。④ 基于时空耦合划定的耕地保护弹性空间可分为优先保护、严格管控、休养生息、战略储备、整治修复和特殊保护6类,不同空间的耕地保护弹性强度、目标与任务各有侧重。整体而言,耕地保护弹性空间的划定思路有助于农业结构调整、休耕政策完善等耕地空间规划体系构建,对中国耕地保护制度转型具有借鉴价值。 相似文献
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西北干旱区不稳定耕地概念与分类研究——以新疆昌吉州为例 总被引：1，自引：0，他引：1
厘清西北干旱区不稳定耕地的资源清单对于维持区域生态平衡至关重要。当前,全国对不稳定耕地的定义和分类比较笼统,难以突出西北干旱区不稳定耕地的特征。本文阐明了西北干旱区不稳定耕地的概念,并根据不稳定因素构建了分类体系。同时以昌吉州为例,分析不稳定耕地的数量、质量与空间分布。结果表明：① 昌吉州不稳定耕地面积为14.56万hm2,占耕地总面积的22.37%。生态不稳定型、生产不稳定型、混合不稳定型和社会经济不稳定型分别占不稳定耕地总面积的36.54%、34.03%、17.94%和11.49%。② 昌吉州不稳定耕地以低等地为主,四至六等地合计占不稳定耕地总面积的79.96%。研究结果可为西北干旱区不稳定耕地的深入理解提供参考,同时为案例地区耕地资源的有效管理提供科技支撑。 相似文献
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耕地资源富集区县域贫困格局及其影响机制 ——以黑龙江省兰西县为例 总被引：1，自引：2，他引：1
以耕地资源较为富集的贫困县兰西为例,采用空间统计方法分析县域贫困格局,剖析耕地利用对农村贫困格局的影响机制。研究发现：① 兰西县贫困发生率呈西北向东南梯度递减特征。② 贫困家庭收入来源单一,对耕地的依赖性较强。③ 耕地利用的各因子对贫困发生率在影响方向和影响程度上不同,且由于耕地资源差异形成了资源依赖机制和资源利用机制,进而影响贫困格局。④ 建议该类型区域加强土地整治,提高耕地的自然质量和生态价值;加大对农业投入强度,促进农业提档升级;调整农业生产关系,实现现代农业与贫困户的有机结合,确保农业可持续发展与贫困户增收、脱贫。 相似文献
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磴口县景观格局演变特征及生态网络构建 总被引：2，自引：0，他引：2
城市生态基础设施是城市可持续发展的基础,西部干旱区生态脆弱性大,县域尺度的生态基础设施网络是保证干旱区城市稳定与发展的重要保障。在快速城市化的背景下,选择西部典型生态脆弱区磴口县为研究区,运用景观格局指数、景观转移网络及核密度分析等方法,分析景观格局演变,在此基础上确定生态源地并分级,基于Cost Path模型提取生态廊道与生态节点,构建城市化背景下基于景观格局演变的磴口县生态基础设施网络。结果表明：2014年磴口县域景观破碎化程度高,景观生态流流动性差,城市与建设用地、荒漠灌木林地、耕地、沙漠之间的转移情况决定了磴口县整体景观变化的特征,2001-2014年共存在28种景观转移关系;基于Cost Path模型构建的县域尺度生态基础设施优化网络共包含391块生态源地、47 466条生态廊道和799个生态节点。针对干旱区构建的县域尺度的城区防护型生态网络,能够为磴口县城市化发展提供重要保障,对干旱区城市生态规划具有重要的参考价值。 相似文献
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渭北高原植被水源涵养功能及价值测评 总被引：8，自引：1，他引：8
根据陕西植被图，在MapInfo4.0上建立渭北高原植被类型数据库，从林冠层、枯枝落叶层、土壤层三个层次分析了渭北高原植被水源涵养的物质量，并利用影子工程法、成本估算法等方法对其生态功能进行了货币化评定。结果表明林冠层的截留量为236378.35万t，枯枝落叶层的截卵巢量为9761.00万t，土壤层的截留量为255682.49万t，三个层次总截留量为501821.84万t，水源涵养总价值量为336220.63万元。这对于本地区水资源的合理利用以及生态环境建设着积极的作用。 相似文献
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Taking two false color composite Landsat 5 TM (Thematic Mapper) images of band 4,3,2 taken in 1995 and 2000 as data resources, this paper carried out study on LUCC of Zhangye oasis in recent five years by interpretation according to land resources classification system of 1:100,000 Resources and Environmental Database of the Chinese Academy of Sciences. The results show that great changes have taken place in landuse/landcover in Zhangye oasis since 1995: (1) Changes of landuse structure show that cropland and land for urban construction and built-up area increased, on the contrary, water area and grassland decreased. These changes reflect the deterioration of eco-environment and the acceleration of urbanization, and also indicate the problems existing in the arrangement of water and land resources between the upper and lower reaches of the Heihe River. (2) Regional differences of landuse/landcover are evident, characterized by following aspects: in Sunan County located in Qilian Mountain area, unused land and grassland decreased, but cropland and land for urban construction and built-up area increased. In Minle and Shandan counties located in foothills, unused land, water area and cropland decreased, but grassland and land for urban construction and built-up area increased. In Zhangye City, Linze County and Gaotai County located in plain area of the middle reaches of the Heihe River, unused land, water area and grassland decreased, while woodland, cropland and land for urban construction and built-up area increased. 相似文献