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乡村聚落系统转型过程及其对粮食安全影响研究

文献类型:学位论文

作者欧聪
答辩日期2024-12
文献子类博士后出站报告
授予单位中国科学院地理科学与资源研究所
授予地点中国科学院地理科学与资源研究所
导师刘彦随
关键词乡村聚落 空间探测 转型诊断 作用机制与路径 粮食安全 耕地与产量损失 城乡差异
学位名称博士后
学位专业人文地理学
英文摘要乡村聚落既是乡村地域系统主要空间形态和居业协同状况的集中表现形式,也是国土空间规划体系的薄弱环节。面向全球化、城镇化、工业化、信息化进程中所带来的城乡发展不协调、乡村发展差异明显等现实问题,围绕乡村聚落开展时空分异格局探测、演化过程机制解析、转型特征与效应影响诊断已成为统筹新型城镇化与乡村全面振兴战略背景下城乡融合发展的重要 命题,同时也是以人地圈为研究对象、以人地系统耦合与可持续发展为研究核心的现代人地系统科学的重要研究方向之一。然而,受限于乡村聚落分布分散、形态破碎的特点,造成其长时间跨度下大范围动态边界识别探测困难;受限于缺乏连续过程视角下的乡村聚落演化特征解析,导致对于其转型特征及作用机制与路径的定量诊断不足;由于长期以来偏向城市扩张对农业空间的占用研究,造成乡村聚落扩张对粮食安全的威胁尚不清晰。鉴于此,本研究基于人地关系地域系统和复杂系统科学的理论指导,集成多源异构数据和多种空间分析方法,依次围绕乡村聚落“怎么探测”“如何演化”“有何影响”,选择区域和全球两个尺度,提出了自下而上式乡村聚落边界探测模型,揭示了1990~2020年京津冀地区乡村聚落时空演化格局,诊断了乡村聚落转型的时序和空间特征,探究了城镇化进程对乡村聚落演化与转型的“直接-间接”作用机制与路径,完成了不同人口密度与规模下全球城乡聚落空间探测与类型划分,量化了1985~2020年全球城乡聚落扩张所造成的耕地和粮食产量损失,揭示了受聚落扩张威胁耕地的作物类型、种植强度及城乡差异,并预测了其到2030年的全球演化趋势。主要结论如下: (1)本研究系统梳理了人地关系地域系统理论、现代人地系统科学理论和乡村地域系统相关理论基础与研究发展脉络,阐述了基于这些理论开展乡村聚落空间探测与转型诊断的依据和必要性。并基于以此构建了自下而上式乡村聚落边界探测模型,探索了基于年际时序信息的乡村聚落“规模-形态”转型诊断的研究范式,探究了基于不同城乡梯度下乡村聚落演化过程的 空间差异诊断思路,提出了快速城镇化进程对乡村聚落演化与转型的作用机制概念与量化框架。 (2)从规模和形态来看,京津冀地区乡村聚落呈现持续增长的趋势,这一增长的主要来源于河北乡村聚落的快速扩张,并表现出了形态复杂性逐渐增强的趋势。从空间分布来看,整个地区乡村聚落的空间分布呈现向“分散较大、聚集较小”的发展趋势,半数以上县域属于减速增长。从时序变化曲线来看,京津冀地区、河北地区均以1997 年为关键转型拐点,在此之前迅速增长,在此之后增速放缓,但北京和天津地区其乡村聚落总规模均在关键转型拐点之后呈现下降趋势。城镇化对乡村聚落变化的直接影响主要是负面的,但通过公共服务提升、资源环境改善以及社会经济要素流动的间接影响则可以促进乡村聚落的演化。 (3)1985~2020 年,全球因城乡聚落扩张导致的耕地损失总计2.8×105平方公里,近一半的城乡聚落扩张源自耕地的减少,全球乡村聚落扩张所导致的耕地损失约为城市扩张的1.2倍。全球城乡聚落扩张总共造成约 3.0×107吨的产量损失,90%左右归因于HDU和HDR的扩张,乡村聚落扩张造成的产量损失大约是城市扩张的1.5 倍。由于乡村聚落扩张占用了生产力更高且复种强度更高的耕地和作物,因此其造成的产量损失高于城市扩张。预测结果表明,到2030 年全球城市扩张速度仍会高于乡村聚落,但因乡村聚落扩张造成的耕地和产量损失量仍会大于城市扩张。
语种中文
页码136
源URL[http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/217374]  
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
欧聪. 乡村聚落系统转型过程及其对粮食安全影响研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院地理科学与资源研究所. 2024.

入库方式: OAI收割

来源:地理科学与资源研究所

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