本文關(guān)鍵詞：1990-2010年中國耕地變化對糧食生產(chǎn)潛力的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

1768地理學(xué)報69卷

過去20年，由于開墾耕地、城市化侵占耕地以及退耕還林還草等的影響，中國的耕地資源在面積、空間分布和質(zhì)量上都發(fā)生了巨大變化[2-5]。為了揭示區(qū)域耕地資源變化及其對糧食生產(chǎn)和糧食安全的影響，國內(nèi)外學(xué)者開展了大量研究。例如，劉紀(jì)遠(yuǎn)等分析了20世紀(jì)90年代中國LUCC過程對農(nóng)田光溫生產(chǎn)潛力總量和區(qū)域分異的影響[5]；閆慧敏等分析了中國城市化進(jìn)程和退耕還林草生態(tài)工程對耕地的分布與生產(chǎn)力的影響[6]；石淑芹等分析了東北地區(qū)耕地數(shù)量、質(zhì)量和作物種植制度等對糧食生產(chǎn)能力的影響[7]；徐新良等則揭示了氣候波動與LUCC過程對東北農(nóng)田生產(chǎn)潛力的影響[8]。從上述研究可以看出，目前研究主要針對區(qū)域耕地變化以及糧食生產(chǎn)和安全問題。在全球糧食安全危機(jī)的背景下，從國家尺度的宏觀層面，系統(tǒng)地揭示耕地資源變化格局和態(tài)勢，及其導(dǎo)致的糧食生產(chǎn)潛力的變化及其區(qū)域差異，還有待繼續(xù)深入。為提高中國糧食產(chǎn)量，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)抵御風(fēng)險的綜合能力，2009年中國政府開始核定全國耕地增產(chǎn)潛力及其區(qū)域分布，并對過去土地生產(chǎn)力的變化進(jìn)行了科學(xué)的分析與評估[9]。因此，總結(jié)歸納中國耕地資源時空過程，準(zhǔn)確掌握耕地開墾和損失導(dǎo)致的糧食生產(chǎn)力變化及其區(qū)域分布，對進(jìn)一步把握耕地供需規(guī)律及耕地變化與糧食安全的關(guān)系，鞏固糧食生產(chǎn)基礎(chǔ)和保障糧食安全具有重要的戰(zhàn)略意義。

本研究針對20世紀(jì)90年代以來中國耕地發(fā)生的巨大變化，結(jié)合1990年、2000年、2010年三期耕地數(shù)據(jù)、30年來的氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)和高程DEM數(shù)據(jù)，采用GAEZ(GlobalAgro-EcologicalZones)模型綜合考慮光、溫、水、CO2濃度、病蟲害、農(nóng)業(yè)氣候限制、土壤、地形等多方面因素，估算了中國糧食生產(chǎn)潛力，進(jìn)而分析了耕地變化導(dǎo)致的糧食生產(chǎn)潛力的變化、空間分布以及變化原因，以揭示1990-2010年來中國耕地變化對糧食生產(chǎn)力影響的空間格局及區(qū)域差異規(guī)律。

2數(shù)據(jù)與方法

2.1數(shù)據(jù)來源

本研究的輸入數(shù)據(jù)主要包括耕地數(shù)據(jù)、地形高程數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和土壤數(shù)據(jù)。

耕地數(shù)據(jù)包含1990年、2000年和2010年三期，來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境數(shù)據(jù)中心的全國土地利用數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫是在國家科技支撐計劃、中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程重要方向項目等多項重大科技項目的支持下經(jīng)過多年的積累而建立的覆蓋全國陸地區(qū)域的多時相1:10萬比例尺土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)集[10-13]。該數(shù)據(jù)集是以LandsatTM/ETM遙感影像為主要數(shù)據(jù)源，通過人工目視解譯生成。土地利用類型包括耕地、林地、草地、水域、居民地和未利用土地6個一級類型以及25個二級類型。通過野外調(diào)查實地驗證，土地利用一級類型綜合評價精度達(dá)到94.3%以上，滿足1:10萬比例尺用戶制圖精度[14-15]。本研究利用GIS技術(shù)，，從三期土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)集中提取耕地空間分布數(shù)據(jù)用于開展1990-2010年中國耕地變化對糧食生產(chǎn)潛力的影響研究。

地形高程數(shù)據(jù)來源于美國奮進(jìn)號航天飛機(jī)的雷達(dá)地形測繪(ShuttleRadarTopographyMission，SRTM)數(shù)據(jù)。SRTM數(shù)據(jù)有現(xiàn)實性強(qiáng)、免費(fèi)獲取等優(yōu)點，全球許多應(yīng)用研究都采用SRTM數(shù)據(jù)開展環(huán)境分析[16]。

氣象數(shù)據(jù)是基于中國氣象局的760多個氣象觀測站點的1980-2010年的月平均數(shù)據(jù)，包括最高氣溫、最低氣溫、降水量、相對濕度、10m高度處的風(fēng)速和日照時數(shù)，在考慮地形高程差異的條件下使用ANUSPLIN軟件進(jìn)行空間插值，獲得全國1km×1km的月氣象要素空間格網(wǎng)數(shù)據(jù)[17-19]，以此作為糧食生產(chǎn)潛力計算的氣候條件基礎(chǔ)。

土壤數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心1:100萬全國土壤數(shù)據(jù)集，包括土壤類型、土壤成分、土壤深度和土壤持水力等屬性。

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