黑龙江省“三生”空间演变机制及统筹优化研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 布自强 |
| 答辩日期 | 2025-06 |
| 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 | 付晶莹 |
| 关键词 | “三生”空间 种植模式 系统动力学 空间布局优化 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 我国东北地区是全球四大黑土区之一，黑龙江省是我国东北黑土面积最广、黑土占比最高的省份，其农业生产在全国粮食供给中占有重要地位。然而近年来人类生产生活的无序扩张使得黑龙江省生产、生活和生态空间（“三生”空间）的发展逐渐失调，国土空间利用效率低下，同时不合理的耕作方式和种植模式制约了黑龙江省农业生产的效率与稳定性。科学分析和调控国土空间利用方式是实现生产、生活、生态空间可持续发展的重要手段，对缓解粮食供求结构性矛盾也具有重要意义。 本研究利用多源数据和地理信息技术对近20年来黑龙江省生产、生活和生态空间格局、质量、结构及其时空演变进行深入挖掘，诊断其国土空间利用的问题所在；同时，为详细分析近年粮食价格、生产者补贴刺激下黑龙江省农业生产空间种植结构的演变特征，本研究在谷歌云平台上利用2017-2022年间Sentinel卫星影像识别出逐年的作物类型信息，并据此完成近年来黑龙江省种植模式空间分析。在诊断“三生”空间演变规律以及适宜性本底的基础上，本研究采用系统动力学模型和FLUS模型对2040年黑龙江省“三生”空间的数量结构和空间布局进行优化，从而为黑龙江省合理布局“三生”空间，形成科学合理的种植结构提供针对性的优化建议。 本论文的研究结果如下：（1）通过“三生”空间时空演变分析发现，黑龙江省农业生产空间是人类活动与资源环境发生相互作用最频繁的国土空间类型，农业生产空间与林地、未利用地和建设用地之间的转换均较为剧烈，是20年间黑龙江省“三生”空间变化的主体。（2）本研究在2017-2022年作物类型精细化识别的基础上，识别出包括三种连作模式、两种均衡轮作模式、两种非均衡轮作模式以及发生种植模式转换的区域。识别结果表明，黑龙江省有23.5%的农业生产空间在六年间发生了种植模式的转换，轮作区与连作区之间有大面积的相互转换，总体上轮作区面积有所增加，同时轮作区内越来越偏向于以玉米为主的轮作。（3）本研究构建四种国土空间仿真情景以及四种种植结构仿真情景，系统动力学的模拟结果表明发现按照黑龙江省各系统相互关系模拟出的16种情景中仅有绿色发展&大豆优先情景同时满足城镇开发边界、耕地红线、粮食安全和水资源安全的约束。该情景下假设未来气候按照SSP245模式发展，人口、消费水平按照历史时期均值进行设定，而GDP水耗和大豆的机械与化肥投入则分别需要提高一定比例，该情景下模拟的大豆产量在2040年可满足国家大豆总需求量的13%。（4）本研究的空间优化充分考虑了不同区域“三生”空间的适宜性，尤其是在农业生产空间优化时，根据历史年份轮作区和玉米与大豆的适宜性综合设定未来轮作区并对其作物类型进行优化。本研究的优化结果使得水稻、玉米和大豆的种植区域更加集中，并建议大豆种植区域可在松嫩平原向小兴安岭过渡地带的缓坡上扩展。在资源利用效率方面，本研究的优化方案使得2040年全省农业用水盈余平均值由36mm提高至43mm，水分亏缺区域占比由41%降低至37%。优化后的“三生”空间格局在满足国家粮食安全的同时提高了水资源利用效率。 |
| 学科主题 | 地图学与地理信息系统 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 104 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/215746]  |
| 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 | 布自强. 黑龙江省“三生”空间演变机制及统筹优化研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2025. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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