近30年中国耕地撂荒的时空变化、驱动因素及影响研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 王小虎 |
| 答辩日期 | 2024-06 |
| 文献子类 | 专业学位 |
| 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 | 房世峰 ; 杜加强 |
| 关键词 | 耕地撂荒 时空格局 驱动因素 粮食生产 生态环境 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 资源与环境 |
| 英文摘要 | 耕地是农业生产的基础资源，也是人类生存环境的重要保障。然而，在快速的工业化和城镇化背景下，中国面临着经济非农化进程加快和劳动力流失的问题，导致耕地撂荒现象日益严重。这不仅加剧了粮食安全风险，还直接影响中国社会经济的可持续发展。在此背景下，耕地保护和可持续利用成为了社会各界广泛关注的焦点。中国人口规模巨大，而人均耕地占有量却在减少，这使得人地矛盾和耕地利用与生态环境保护之间的矛盾日益突出。摸清耕地撂荒现状、识别耕地撂荒时空格局变化及其影响，对于优化地区耕地利用格局，维护地区粮食安全和生态环境具有重要意义。然而，目前在中国尚缺乏全国范围内全覆盖的耕地撂荒时空信息数据。由于耕地撂荒空间分布的长时序高精度数据的缺乏，中国耕地撂荒的时空格局变化特征、驱动因素及其对粮食生产和生态环境的影响需深入探讨。 本研究利用现有30m分辨率土地利用/覆被数据集，发展了一种基于土地利用变化轨迹追踪的耕地撂荒信息提取方法，构建了1992-2022年中国30m分辨率的耕地撂荒空间分布数据集。在此数据集的基础上，结合多种其他类型的数据，运用各种空间分析方法，对中国耕地撂荒时空格局变化及其特征、驱动因素进行探究，并进一步评估其对粮食生产和生态环境的影响。主要结论如下： （1）1992-2022年，中国耕地撂荒面积（包括诱导性撂荒和自发性撂荒）呈持续增长趋势。耕地撂荒面积从236.76万公顷增加到3765.31万公顷，耕地撂荒率从1.18%增长到16.46%。每年新增撂荒耕地面积在99.10万公顷到236.76万公顷之间，平均每年增加117.62万公顷。中国的耕地撂荒呈现明显的空间集聚特征，并且相关程度不断增强。高-高集聚区主要分布在胡焕庸线以西的内蒙古高原、黄土高原、青藏高原和云贵高原以及东南沿海地区。低-低集聚区主要分布在东北、华中、华东和四川盆地，且逐渐减少。总体而言，中国耕地撂荒的空间集聚特征不断加强，地域差异更加明显。中国耕地撂荒整体具有较强的稳定性，但动态性不断增强。黄淮海区和黄土高原区在耕地撂荒的变化上表现出更强的稳定性和空间依赖性。中国耕地撂荒的转移惰性、路径依赖和锁定特征明显。 （2）自然环境因素对中国耕地撂荒的空间分异影响较大，按影响程度排序为：植被类型、农田生产潜力、土壤类型、高程、地貌类型、耕地破碎度、年平均气温、坡度、年平均降水总量等。社会经济因素对耕地撂荒的空间分异也有一定影响，按影响程度排序为：人口数目、国内生产总值、路网密度、城乡可支配收入差距、乡村人口占比和人均国内生产总值等。不同地区耕地撂荒空间分异的主要驱动因素各有差异。例如，东北区、内蒙古及长城沿线区、甘新区、黄淮海区和华南区主要受农田生产潜力、植被类型、耕地破碎度、土壤类型等因素影响，而黄土高原、青藏区、西南区和长江中下游区则主要受地貌类型、坡度、农田生产潜力、高程、人口数目等因素影响。总体来看，偏远孤立程度和耕作价值是中国耕地撂荒空间分异的基础性因素，而高程、坡度、地貌类型、土壤类型、农田破碎度、气温、降水等自然环境因素与人口数目、乡村人口占比、国内生产总值、人均国内生产总值、城乡收入差距、路网密度等社会经济因素的相互交织共同塑造了中国耕地撂荒的空间格局。 （3）中国耕地撂荒对粮食生产和生态环境产生了深远的影响。2000-2022年，由于耕地撂荒导致的粮食产量损失整体呈现增长趋势。如果不考虑撂荒耕地与普通耕地的粮食单产差异，由于耕地撂荒导致的粮食产量损失从2000年的3913.10万吨增加到2022年的11344.00万吨，而粮食产量损失率则从2000年的8.32%增加到2022年的14.18%。仅在2022年，由于耕地撂荒导致的生产潜力损失就达到了2852.78万吨，生产潜力损失率为8.16%。然而，中国耕地撂荒也对生态环境产生了积极的影响。1992-2022年，中国有3621.47万公顷耕地转化为自然生态系统，占撂荒耕地总面积的96.18%。其中，转化为林地的面积为1952.60万公顷，占现有林地面积的8.11%；转化为草地的面积为1667.32万公顷，占现有林地面积的5.90%；转化为湿地的面积为1.55万公顷，占现有湿地面积的9.73%。这些撂荒耕地转化为自然生态系统后，带来了固碳、土壤保持、防风固沙、水源涵养以及野生物种栖息地等生态系统服务的增益。这些生态服务增益分别为：9.47×106t的固碳量，占全国总固碳量的5.19%；8.81×1016t•Capita的土壤保持服务，占全国土壤保持服务总量的7.84%；1.26×1012t•Capita的防风固沙服务，占全国防风固沙服务总量的4.63%；4.17×1017t•Capita的水源涵养服务，占全国水源涵养服务总量的6.08%；2.36×107s•km2的野生物种栖息地服务，占全国野生物种栖息地服务总量的8.01%。值得注意的是，中国耕地撂荒的影响在不同地区存在差异。在约1/3的区域，耕地撂荒造成的粮食生产损失小于带来的生态系统服务增益。然而，在约2/3的区域，耕地撂荒造成的粮食生产损失大于带来的生态系统服务增益。总体而言，中国耕地撂荒造成的粮食生产损失大于带来的生态系统服务增益，即负面影响更为显著。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 102 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/208043]  |
| 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 | 王小虎. 近30年中国耕地撂荒的时空变化、驱动因素及影响研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2024. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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