1724-1933年中国区域粮食作物种植分布重建及时空特征分析
文献类型：学位论文
| 作者 | 崔锦霞 |
| 答辩日期 | 2024-06 |
| 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 | 齐清文 ; 张岸 |
| 关键词 | 粮食作物 GIS 种植适宜性 阻力 种植分布重构 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 农业作为一种严重依赖自然资源的生产活动，容易受到自然条件、灾害、社会经济变化的影响。在人类生存和发展的历史上，粮食一直是重要的物质资源，是国民经济发展中不可缺少的关键资源，对保障人民生计起着不可替代的作用。小麦、玉米、水稻作为主要粮食作物，对农业生产稳定和人类生计安全至关重要。在气候变化条件下，确保三大粮食作物在适宜种植区的稳定分布，是农业生产适应气候变化的关键。建立历史时期不同粮食作物的空间分布格局，有助于更好地利用自然和社会生产条件，为当今最大限度地发挥各种粮食作物的生产潜力提供支持和参考。山东省是中国历史上粮食主产区和经济社会活跃地区，区域内耕地分布较为集中。且该地区土地利用/覆被变化剧烈，历史资料丰富，人地矛盾更为突出，在进行区域历史作物种植空间格局重构方面具有天然优势。 目前，基于综合控制耕地面积、选择土地适宜性高的栅格和“自上而下”的决策行为相结合的观点来重建历史耕地是一种通用的方法。考虑到影响不同作物种植分布的多种因素，包括自然、人为、灾害、资源开发等因素的限制，从“自下而上”的角度，建立了基于多主体系统的历史作物种植时空动态重构模型。在潜在种植适宜性研究中以全国为研究区域，基于数据的可获取性，在种植阻力研究与作物种植分布重构研究中，选取中国北方典型干旱区、农业种植具有地域典型性的山东省作为研究区域。以1724年、1820年、1850年、1916年、1933年五个时间断面的春小麦、冬小麦、水稻、玉米为研究对象，分别以种植适宜性、当代耕地格局、历史作物种植面积作为重构模型的种植可能性、最大潜在范围和控制变量，对重构结果进行精度评价和对比分析。主要结论如下： （1）构建了基础地理数据和阻力因子数据库。基于已有研究成果，通过搜集作物种植影响因子历史时期数据、现时期数据，深入挖掘历史文献，从气候、地形、土壤、水体、聚落等方向遴选多个影响因子，构建了基础地理数据库。从气象、地质、生物、人为四个方向选取十种灾害以及盐场、煤矿资源分布，构建了作物种植阻力数据库。 （2）基于基础地理数据库，集成多指标综合评价法（MCE）与层次分析法，生成中国历史时期春小麦、冬小麦、水稻、玉米潜在种植适宜性分布图层。1724-1933年，春小麦生育期降水量增加，过多的降水导致土壤中的空气减少，潜在种植适应能力有所下降。最冷月平均气温的上升使冬小麦、水稻潜在种植适应能力有所提升。玉米作为一种需水量大的作物，北部地区降水量的减少使其潜在种植适应能力在北方农区有所下降。 （3）基于种植阻力数据库，引入种植阻力模型。通过集成多指标综合评价（MCE）法和熵值法，加权叠加计算累积阻力值，生成不同时间断面粮食作物种植阻力分布图。1724-1933年五个时间断面，干旱、冰雹、洪涝与暴雨对山东省作物种植分布影响最大。各年间受阻力影响区域分布具有差异性：1724年受阻力因素影响分布区域最小，1933年受阻力因素影响分布区域最大，1850年受旱灾的影响阻力影响程度最为严重。 （4）以种植适宜值作为土地适宜性控制标准，以1980年耕地范围作为边界控制标准，以不同粮食作物种植面积作为数量控制标准，构建作物种植分布重构模型，生成山东省历史时期冬小麦、水稻、玉米种植分布图层。冬小麦主要分布在地形平坦、土壤肥沃的鲁西北平原、胶莱平原地区。水稻主要分布在水源充足的运河流域、沂、沭河流域、胶莱平原地区。玉米因其较强的适宜性，分布范围广泛。采用数学模型、历史资料、前人成果比对等多种方法对重构结果进行验证，与基于档案和历史记录的研究结果相比，在总体格局和趋势上具有较好的相似性和较高的一致性。 |
| 学科主题 | 地图学与地理信息系统 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 197 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/209363]  |
| 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 | 崔锦霞. 1724-1933年中国区域粮食作物种植分布重建及时空特征分析[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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