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中国撂荒耕地的粮食生产潜力与复垦方案优化研究

文献类型:学位论文

作者吴潇然
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
导师赵娜
关键词撂荒耕地 粮食生产潜力 作物种植布局优化 空间优先策略 中国
学位名称硕士
学位专业地图学与地理信息系统
英文摘要耕地是农业生产的基础资源,对于保障粮食安全、维护生态平衡和推动社会经济发展具有关键意义。然而,受农村劳动力流失、极端气候事件频发以及水资源短缺等因素影响,近年来中国大面积耕地被撂荒,造成了显著的潜在粮食产能损失。科学评估撂荒耕地的复垦潜力,对于完善土地整治规划、提升耕地资源利用效率具有重要现实意义。当前,中国在撂荒耕地复垦适宜性评估、粮食生产潜力估算以及复垦方案优化方面仍存在显著的理论空白。 为此,本文围绕中国撂荒耕地的时空特征与复垦潜力,开展了多方面研究:(1)基于时间序列变化检测方法,构建了中国1990-2022年耕地撂荒与复垦历史数据集,全面刻画了撂荒耕地演变的时空格局;(2)首次在中国撂荒耕地潜力研究中引入复垦适宜性评估,构建了基于最大熵模型(MaxEnt)的评估框架,系统评估了中国撂荒耕地复垦适宜性的时空差异,更准确地估算了撂荒耕地的粮食生产潜力;(3)创新性地提出了中国撂荒耕地的作物布局优化模型和多尺度空间优先复垦策略,提升了潜在粮食产量和食物热量供给能力,为撂荒耕地复垦方案的优化提供数据和方法支撑。 本文的主要研究结果如下:(1)中国在2022年可识别到的1990-2022年期间的现存撂荒耕地总面积达3.12×107公顷,约占全国耕地总面积的16.49%,不同耕地分区的耕地撂荒与复垦规模呈明显的空间异质性;(2)中国约82.54%的撂荒耕地适宜复垦,一年可生产约1.62×108吨粮食,提供约2.00×1014千卡食物热量,可满足约1.79×108人一年的食物热量需求;(3)优化作物种植布局可显著提高粮食生产潜力,总粮食产量可提高约15.58%,总食物热量可增加约23.50%,全国70.58%的县域的食物热量可获得增长;(4)空间优先复垦策略能够有效提升复垦进程中的食物热量产出,从综合应用效益来看,不同行政区划尺度的排序为:全国尺度 > 省级尺度 > 县级尺度 > 市级尺度。 本文通过构建新的粮食生产潜力评估框架,更准确地估算了中国撂荒耕地的粮食生产潜力,并在作物种植布局与空间复垦次序方面提出了优化的复垦方案。研究成果为中国耕地资源的综合管理提供了完备的基础空间数据,也为政府制定精细化的撂荒耕地复垦规划与农业支持政策提供了科学依据,为优化农村土地利用结构、发展可持续农业与推动乡村振兴提供了有力的支持。
学科主题地图学与地理信息系统
语种中文
页码84
源URL[http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/215747]  
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
吴潇然. 中国撂荒耕地的粮食生产潜力与复垦方案优化研究[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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