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中国耕地资源利用格局的成因及其影响研究

文献类型:学位论文

作者钟会民
答辩日期2023-06
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
导师刘彦随 ; 刘正佳
关键词中国耕地变化 人地关系 粮食生产 极端气候 影响因素
学位名称硕士
学位专业人文地理学
英文摘要受全球人口持续增长、建设用地扩张、土地粗放利用、生态环境破坏、气候变化等问题的持续影响,土地资源发生剧烈变化,尤其是耕地资源流失严重,导致人地关系紧张。在中国,通过实施最严格的耕地保护政策,坚定不移地守住18亿亩耕地红线,用占世界不到9%的耕地养活了世界上近20%的人口,取得了卓越成就。但改革开放以来,由于城市化和工业化的快速发展,我国人口数量与日俱增,使得耕地资源始终处于紧张的态势。因此,严格控制用地规模,保护利用耕地资源成为土地优化调控的重中之重。 中国地大物博,幅员辽阔,耕地资源分布广泛,并在过去发生了显著变化。由于各地区资源禀赋、社会经济、气候和种植条件的差异,即使区域内部的作物生产力、水分利用效率、作物种植制度也存在不同,耕地资源数量和位置的时空间变化会导致区域内耕地数量、质量、区域生态环境、农业生产结构、粮食生产安全随之发生变化。先前多单独采用统计数据或遥感监测数据为基础数据开展耕地或粮食生产相关的研究。由于不同时期耕地统计调查的标准有所差异,长时间尺度上来看耕地的统计结果存在数据突变的问题,而遥感监测数据在统计结果上与统计数据的结果并不一致。基于此,本研究采用时间序列数据挖掘方法对2000—2020年中国耕地统计数据进行校正,同时搜集了粮食产量的统计数据和生长季累积NDVI数据,利用CCI、MCD12Q1和CLCD三套遥感监测的耕地数据对耕地和粮食产量统计数据进行空间化处理,获得了长时间序列的耕地和粮食产量空间分布的精细化格网数据。之后,从省-市-格网尺度,厘清了2000—2020年耕地的时空演变特征。综合考虑社会经济和极端气候变化对耕地资源的影响,借助主成分回归模型筛选影响耕地数量的主要因素并进行空间异质性分析。最后,从耕地跨区域占补平衡、水分利用效率以及作物种植制度三个角度定量研究了2000—2020年耕地的时空转移对我国农业生产和粮食安全的影响。为保证我国耕地安全、粮食安全以及乡村振兴目标的实现,提出相应的政策优化建议,以期裨益于减缓耕地资源时空变化对我国粮食和农业安全带来的负面影响。研究表明: (1)2000—2020年中国耕地面积呈现出持续减少的变化趋势,共减少7.59×104 km2,前期(2000—2010年)变化程度较为剧烈,后期(2010—2020年)则相对缓和。在全国范围内,耕地集中增加的地区为甘新沙漠高原区、东北平原区以及内蒙古高原区等干旱半干旱地区;耕地集中减少的地区为黄淮海平原、长江中下游平原等光温水土条件相对较好的传统农业区。此外,研究发现随着时间推移,耕地减少的热点区域呈现出由沿海向内陆推移的演变趋势,耕地在垂直地带性上表现“耕地上山”的现象。耕地的这种时空间转移在一定程度上会导致耕地总体质量的下降。 (2)2000—2020年全国粮食生产增加2.53×108 吨,北方地区是粮食产量增加最显著地区,其中东北平原区和黄淮平原区粮食增产贡献度占全国的一半左右。由于耕地在空间上的转移,为保证产能平衡,东部传统农业区每损失1 km2的耕地,需要在西北、东北等耕地增加热点区域开垦额外大于1 km2面积的耕地才能弥补耕地产能的损失。但值得注意的是,全国平均粮食单产表现为逐年增加的趋势,使得跨区域耕地占补平衡的比例在逐渐缩小。同时,全国耕地整体的水分利用效率呈逐年增加的趋势,并且东北平原区、京津冀鲁平原丘陵区和黄淮平原区的低水分利用效率的耕地数量也在逐渐减少。从作物种植制度来看,全国99%的耕地熟制为一年一熟或一年两熟。在气候变化尤其是全球变暖的影响下,一年一熟制的耕地数量呈减少趋势,而一年两熟制的耕地呈增加趋势,有助于缓解耕地资源减少所导致的粮食安全问题。 (3)在较长时间尺度上耕地资源的数量受社会经济和气候变化因素的双重作用,借助主成分分析可提取出影响耕地资源数量的主导因素为农业生产因子、社会经济因子、水资源因子、高温干旱复合因子和低温因子。其中,其中,农业生产因子和社会经济因子对耕地资源数量的影响最为强烈,水资源和高温干旱复合因子的影响则相对较弱,低温因子对耕地资源的影响程度最弱,但随着气候变化加剧,在长时间尺度上极端气候对耕地的影响逐渐显现。
语种中文
页码109
源URL[http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/199717]  
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
钟会民. 中国耕地资源利用格局的成因及其影响研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2023.

入库方式: OAI收割

来源:地理科学与资源研究所

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