基于潜力衰减法的潜江耕地产能核算及驱动力分析

摘要

耕地是我国重要的农业生产资源，其数量的多少和质量的高低均关系到国家的粮食安全和经济社会的可持续发展。随着我国城市化、工业化步伐的不断加快，大量耕地被占用和污染，呈现出整体数量减少和质量下降的趋势，耕地保护工作迫在眉睫。潜江市地处长江中下游平原，具备得天独厚的生产条件，是重要的粮食生产区，通过对其耕地产能的研究，掌握其空间变化规律，分析主要驱动因子，有助于指导当地农业生产的科学进行，同时为更深层次、更大尺度的产能研究提供借鉴意义。
　　本文选取长江中下游平原典型粮食生产区潜江市为研究对象，跳出传统以农用地分等定级成果为基础开展产能核算的方法，从作物生长机理出发，运用潜力衰减法，计算土壤修正系数、社会经济修正系数，对基准作物的气候生产潜力进行修正，得到潜江市的耕地理论产能、可实现产能和实际产能，通过对各层次产能核算结果的分析和计算，挖掘耕地利用潜力和强度，并研究各层次产能、利用潜力和利用强度的空间分布规律。选取13个自然和社会经济影响指标，运用多元线性回归分析法探究各因子对理论产能和可实现产能的影响程度和方向，运用主成分分析法研究影响各乡镇产能的主导因子、优势因子和限制因子，为指导当地农业发展做准备。研究结果表明:
　　(1)以中稻为基准作物，2013年潜江市耕地理论单产为1286.39kg/亩，可实现单产为815.50kg/亩，实际单产为497.35kg/亩;潜江市耕地理论产能为239.69万吨，可实现产能为151.95万吨，实际产能为92.67万吨;潜江市理论利用潜力为470.69kg/亩，可实现利用潜力为318.15 kg/亩，潜江市理论利用强度为0.63，可实现利用强度为0.61;
　　(2)潜江市耕地理论单产和可实现单产分布规律大致相当，均为西南和东北区域产能较高，东南和西北区域产能较低;潜江市耕地实际单产空间变化复杂，无明显分异规律，主要是受当地农业资源利用水平、经济技术投入水平和自然环境条件等多种因素影响。理论总产能、可实现总产能和实际总产能的分布规律大致相同，呈西高东低、南高北低的特点。理论利用潜力中部乡镇较低，周边乡镇相对较高，与此相反的是可实现利用潜力呈现中部乡镇相对较高，南部和北部乡镇相对较低的特点。理论利用强度整体呈现中部乡镇理论利用强力高，四周低的分布规律，与此相反的是，可实现利用强度呈现中部乡镇相对较低，南部和北部乡镇相对较高的分布规律;
　　(3)在做因子回归分析时发现，理论单产与障碍层深度、有机质含量、剖面构型、表层质地、土壤酸碱度指标在0.01的置信水平上呈显著相关关系，其中表层质地、障碍层深度、剖面构型、土壤酸碱度、交通便捷度等因子对理论单产影响大;可实现单产与障碍层深度、灌溉条件、排水条件、农药使用量、地膜使用量、化肥投入量和机耕投入指标在0.01的置信水平上呈显著相关关系，其中灌溉条件、排水条件、化肥投入量、农药使入量、机械化程度对可实现单产影响大;
　　(4)主成分分析中，潜江市各乡镇耕地产能被分为四个梯队。第一梯队的耕地资源自然条件和社会经济利用水平均处于较优的状态，因此耕地产能高;第二梯度的社会经济条件好，耕地产能受其有利影响;第三梯度的耕地资源自然条件较好，但较低的社会经济利用水平制约了耕地综合生产能力;第四梯度的耕地资源自然条件较差，社会经济利用水平也不高，两者制约了耕地生产能力。

目录

声明

摘要

1、绪论

1．1 研究目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究内容、方法和技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．3．3 技术路线

2、基本概念与理论基础

2．1 基本概念

2．1．1 耕地产能

2．1．2 利用强度和利用潜力

2．2 理论基础

2．2．1 生态农业理论

2．2．2 土地生产力理论

2．2．3 地域分异理论

2．2．4 土地质量理论

2．2．5 可持续发展理论

3、研究区概况及数据来源

3．1 研究区概况

3．1．1 地理位置

3．1．2 自然环境条件

3．1．3 社会经济概况

3．2 数据的来源与处理

4、潜江市耕地产能核算

4．1 基准作物的确定

4．2 光温生产潜力的确定

4．3 理论产能的计算

4．3．1 土壤修正系数影响因子的选取

4．3．2 土壤修正系数影响因子分级

4．3．3 影响因子权重的确定

4．3．4 土壤修正系数计算模型

4．3．5 理论产能核算

4．4．可实现产能计算

4．4．1 社会经济修正系数影响因子的选取

4．4．2 社会经济修正系数影响因子权重的确定

4．4．3 社会经济修正系数影响因子分级

4．4．4 社会经济系数计算公式

4．4．5 可实现产能计算

4．5 实际生产能力

4．6 耕地利用强度和利用潜力核算

4．6．1 区域农用地利用强度评价

4．6．2 区域农用地利用潜力评价

5、潜江市耕地产能空间分布规律研究

5．1 耕地单产空间分布规律

5．2 耕地总产能空间分布规律

5．3 耕地利用强度空间分布规律

5．4 耕地利用潜力空间分布规律

6、驱动力分析

6．1 多元线性回归分析

6．2 主成分分析

7、结论与讨论

7．1 结论

7．2 讨论

参考文献

在校期间发表的论文、科研成果等

致谢