青藏高原耕地的时空格局变化、驱动机制及影响
文献类型：学位论文
| 作者 | 魏慧 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 吕昌河 |
| 关键词 | 耕地和设施农业用地 时空变化 驱动机制 粮食生产和生态状况 青藏高原 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 耕地是人类赖以生存的基本资源。改革开放以来，因经济和城镇化的快速发展，中国耕地数量和质量下降明显，加之人口的持续增长，人均耕地占有量日益减少，粮食安全面临着巨大挑战。在此背景下，耕地保护和可持续利用引发了全社会的广泛关注。摸清耕地资源现状，探究耕地时空格局变化、驱动机制及其影响对于优化调整耕地利用格局，维护地区粮食安全具有重要的现实意义。受地形和高寒气候的限制，青藏高原耕地资源有限，但对保障当地粮食安全和构建生态安全屏障起着举足轻重的作用。21世纪以来，随着经济发展和人口增加，建设用地扩张迅速，加之生态退耕的影响，青藏高原耕地流失严重，势必影响当地粮食和生态安全。然而，因青藏高原地形破碎，耕地地块小且分布零散，现有土地利用数据产品与高原耕地的实际分布情况存在较大悬殊，难以满足高原耕地研究的需要。为此，本研究基于0.51–1.02m的Google Earth高清卫星影像，通过目视解译，构建了一套m级分辨率的青藏高原耕地数据集；在此基础上，开展了青藏高原耕地现状空间分异特征及其形成机制、青藏高原关键农区耕地时空变化及其驱动机制、耕地变化对粮食生产和生态状况的影响以及青藏高原特殊耕地利用类型设施农业用地的时空发展等4个方面的研究。主要结论如下： （1）2018年青藏高原共有耕地1337267.92hm2，大致呈东多西少，南多北少的空间分异特征。其中，约1/3的耕地集中分布在西藏一江两河地区和青海湟水河流域，76.02%和75.41%的耕地分别聚集在距道路1600m和距河流5000m的范围内。受地形和气候影响，青藏高原耕地呈零散且相对集中的空间格局，在3500–4000m高程区间、6–15°坡度区间、400–600mm年均降水量区间和0–5℃年均温度区间内分布最为集中，其它区域耕地面积较少，多呈点状分布。青藏高原耕地空间格局受地形、气候、土壤等自然因子和经济、人口、区位等人文因子的共同影响，其中，坡度和人口影响最大，基本决定了高原耕地空间格局的形成。 （2）2000–2018年，一江两河地区和湟水河流域耕地流失过快，面积变化率分别为-8.85%和-23.47%；但其空间变动不大，未发生变动耕地面积占两地区2000年耕地总面积的比例均超70%。生态退耕是一江两河地区和湟水河流域耕地转出的主要原因，分别占两地区耕地转出总面积的82.75%和75.09%，其余部分均因城市建设转为非农建设用地。研究时段内，两地区耕地时空变化受经济发展、农业进步、人口增长和城市化的综合影响，且以经济发展驱动作用最为突出。 （3）2000–2018年，一江两河地区和湟水河流域耕地面积每增加（减少）1%，分别会引起粮食总产量增加（减少）1.06%和1.84%。研究时段内，得益于粮食单产水平分别提高了11.84%和64.34%，一江两河地区和湟水河流域粮食总产量均有所增加，但耕地面积减少引发的粮食减产不容小觑，分别为50353.62t和185747.33t。近20年间，一江两河地区和湟水河流域绿度水平均有所提升，生长季平均NDVI变化率分别为0.39%/年和0.74%/年，耕地变化对两地区NDVI提升的贡献率分别为0.98%和6.67%。其中，生态退耕和耕地新垦对两地区绿度水平的提升具有积极的影响作用，非农建设占用则具有负向驱动作用。 （4）2018年青藏高原共有设施农业用地9426.95hm2，聚集在河流两侧的城市周边，与河流走向大致吻合。其中，青海和西藏设施农业用地面积分别占青藏高原设施农业用地总面积的65.53%和29.96%。受海拔、地貌类型和城市分布的影响，设施农业用地分布在1400–4600m之间，且在2200–2600m和3600–3900m高程区间分布最为集中。2008–2018年，拉萨和西宁设施农业用地增长迅速，分别从616.12hm2和537.32hm2增至1448.30hm2和2231.68hm2。同时，因城市发展，两市超过65%的设施农业用地被建设占用，造成空间格局的显著变化。 （5）面对青藏高原耕地破碎、空间分布不均且流失过快的农业生产实际，建议地方政府分区域制定农业政策，加快构建农民种粮收益保障机制，激发高原农民种粮积极性，提高粮食产量；还应加强耕地保护和耕地用途管制，严控非农建设占用耕地，严格生态退耕审批，避免耕地的过度流失。此外，建议地方政府加强对设施农业用地的规划管理和设施作物的栽培管理，促进设施农业的良性发展，力争将其建成青藏高原农业发展的新名片。 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 168 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/186952]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 魏慧. 青藏高原耕地的时空格局变化、驱动机制及影响[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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