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河南省耕地质量时空演变及驱动力研究
获奖名称:
科学技术奖
获奖区域:
河南省
获奖等级:
三等奖
主要完成人:
王令超; 宋艳华; 杨建锋; 王国强; 杨建波; 田燕; 马军成; 宋富强; 樊鹏; 樊雷; 杨云; 王玉钟; 杨喜会; 杨青伟; 王磊
关键词:
耕地; 质量; 河南省; 地质; 耕地质量; 演变; 时空演变; ; 河南; 时空; 驱动力; 研究; 动力; 驱动; ;
第一完成单位:
河南省科学院地理研究所
获奖时间:
2014
项目名称:
联系人:
张淼
联系电话:
0371-67446701
电子邮件:
邮编:
地址:
河南省郑州市陇海中路64号
合作完成单位:
单位电话:
0371-67446701
传真:
网址:
推荐单位(专家):
河南省科学院
摘要:
  多年来,项目组利用多方资助和自筹经费完成了多个耕地质量评价阶段性研究成果,本项目是对这些阶段性研究成果系统化、理论化的整理、归纳、总结和集成。   目前对区域耕地质量的研究主要集中在某个时间点的“静态”质量评价,尤其对评价指标体系的研究较多。“动态”演变研究是在“静态”评价的基础上,对耕地质量演变规律、演变的过程机理、影响机制及其效应等方面进行研究,能够更深入科学地揭示自然、社会、经济因素和耕地质量之间的内在关系,是“静态”研究的延伸和深化。对耕地质量时空演变及驱动力进行研究,不仅具有较高的学术价值,还能为制定耕地质量建设、提升粮食生产能力政策和措施提供技术支撑,对粮食生产具有重要意义。   一、2002年和2012年河南省耕地质量评价   采用农用地分等技术方法,分别对2002年和2012年河南省耕地质量进行了评价,所划分耕地等别科学地反映了两个年度河南省耕地质量的空间分异规律。   二、近十年来河南省耕地质量演变研究   (一)耕地质量时间演变研究   近十年来,河南省耕地自然质量等指数、利用等指数平均值分别提升30分和20分,全省耕地质量总体上有小幅提升,利用等指数提升幅度小于自然质量等指数提升幅度,表明耕地管理利用水平的提升落后于耕地质量建设。   (二)耕地质量空间演变研究   近十年来,耕地质量演变在空间上存在提升、下降和未变化三种类型,面积分别占全省耕地总面积的45.85%、7.80%、46.35%,三类区域自然质量等指数平均变化幅度为71分、-34分、0分,2002年-2012年提升区和下降区自然质量等指数之差由45分增加到150分,显示出“好的更好,差的更差”的趋势,是河南省耕地质量建设需要重视的一个问题。   三、近十来河南省耕地质量演变驱动力研究。   根据耕地质量演变过程中主要影响因素的持续时间,将耕地质量在空间上的变化分为缓变区和突变区(缓变区主要指在正常耕种、经营管理情况下,在较长时间区间上耕地质量发生缓慢变化的区域;突变区则主要指外在原因造成农田基础设施、耕地物理性状等发生变化,从而在短期内引起耕地质量变化的区域)。   (一)缓变区耕地质量演变驱动力   土壤有机质含量、土壤PH值与耕地质量变化具有高度显著相关性,是缓变区耕地质量发生变化的直接驱动力。农业支出占财政支出比例和人口密度两个社会经济类因素与耕地质量变化也具有相关性,是缓变区耕地质量发生变化的间接驱动力,它们通过对自然因素的影响而间接引起耕地质量的变化。   (二)突变区耕地质量演变驱动力   土地开发整理工程引起的灌溉保证率、排水条件、地形坡度3个因素的快速改变是突变区耕地质量变化的最主要驱动力;土地开发整理工程项目区耕地质量提升幅度远高于非项目区,其对全省耕地质量提升的贡献率达到70.68%,是河南省10年来耕地质量提升的最主要诱因。   (三)土地整理工程投资额与耕地质量提升幅度存在S相关关系   随着土地开发整理工程单位投资强度的提升,耕地自然质量等指数呈现先缓慢增长,再快速提升,又缓慢增长的变化规律。   四、项目创新   (一)地块作物生产潜力指数获取方法   采用空间插值并经过温度、水分修正的方法获取地块作物光温(气候)生产潜力,减小了误差、提高了评价精度,使县级行政区的接边工作大大减少,提高了省级汇总的效率。   (二)基于农用地分等的耕地质量时空演变及驱动力分析方法   基于农用地分等指标体系,根据耕地质量演变过程中主要影响因素的持续时间,将耕地质量在空间上的变化分为缓变区和突变区,针对两种区域特点进行耕地质量演变及驱动力分析,发现突变区与缓变区耕地质量演变的驱动力存在显著差异。   (三)基于耕地等别的土地开发整理耕地等级建设目标确定方法   以耕地等别为基础,针对指标区分等因素体系,研究在土地开发整理等耕地建设工程作用下,耕地质量影响因素的演变规律,制定不同区域土地开发整理耕地建设等级目标。   (四)以地貌类型为基础构建遥感反演模型   以地貌类型为基础构建的土壤有机质含量反演模型提高了识别精度。   (五)土地整理工程投资与耕地质量提升的关系   研究分析了河南省土地整理工程投资的合理区间和最佳区间。   五、应用情况   (一) “河南省土地开发整理耕地建设等级目标”、“河南省土地开发整理工程类型区”的主要内容,被《河南省土地开发整理工程建设标准》采用,作为土地开发整理工程设计标准在全省使用。   (二)在河南省2009年制定、2012年修订全省征地区片综合地价工作中,均采用本项目完成的河南省农用地(耕地)质量等别成果作为划分征地区片、制定征地区片综合地价的农用地质量依据。   (三)本项目完成的河南省农用地(耕地)质量等别成果已在河南省各级土地利用总体规划编制、基本农田划定、农用地基准地价评估、征地青苗补偿费标准制定、土地整治规划编制、耕地质量保护措施制定等方面被应用。
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