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论文以20世纪70年代以来中国的新增耕地为研究对象,从年龄角度出发,对中国新增耕地及其二级类型新增水田和新增旱地的年龄时空特征、利用稳定性以及其自然地理背景分异规律进行了全面分析。论文主要成果和创新点包括:
(1)在遥感和地理信息系统技术的支持下,从多期长时间序列的土地利用动态数据库中,提取了20世纪70年代以来,全中国范围内新增加的耕地及其二级类型新增水田和新增旱地的年龄信息,并分别从数量、空间和省级分布角度进行了时空特征分析。
(2)20世纪70年代以来,中国新增耕地面积199811.8km2,主要以新增旱地为主,新增水田数量较少。20世纪80年代中后期-1995年是中国新增耕地开垦的高峰期,1995年后年均开垦数量虽然也较大,但呈下降趋势。中国新增耕地及其二级类型新增水田和新增旱地的年龄分布相同,但不同年龄下的开垦数量、分省分布和空间特征不同。年龄越大,该地块作为耕地及二级类型水田和旱地的使用年限越长。新增耕地及其二级类型新增旱地在黑龙江省、内蒙古自治区、新疆维吾尔自治区、吉林省和辽宁省一直都有的较大开垦数量和新增动态度,前三省份程度尤甚。二级类型新增水田在黑龙江省分布最多。空间上,中国新增耕地从北向南呈减少趋势。
(3)新增耕地及其二级类型新增水田和新增旱地利用稳定性均存在稳耕型、退耕型和反复型三种情形。区域稳耕度与退耕度分布呈相反情形。中国新增耕地及其二级类型新增旱地的稳耕程度高,均在70%以上。而新增水田开垦后,稳耕比例和退耕比例相当,稳耕程度较新增旱地低。新增耕地及其二级类型新增水田和新增旱地的反复型比例非常小,均低于3%。
(4)中国新增耕地及其二级类型新增水田和新增旱地的省级稳定性差异突出。中国四个直辖市、浙江省、江苏省、广东省和四川省等经济比较发达的省域,其新增耕地开垦后,退耕度均在70%以上;而新疆维吾尔自治区、黑龙江省、内蒙古自治区等省份新增耕地稳耕比例在70%以上,退耕度小。
(5)土地流转方面,中国新增耕地近63.92%开垦自草地,林地和未利用土地分别有19.70%、11.63%的转入比例;退耕部分中43.89%转为城乡工矿及居民用地,另有17.31%和24.79%分别退耕为林地和草地。二级类型上,新增旱地的转入特征与新增耕地总体一致,而退耕部分向草地、城乡工矿及居民用地、新增水田、林地均有较多转出。新增水田也大部分来自草地,新增旱地和未利用土地次之;其退耕部分近半转为城乡工矿及居民用地,其余转为新增旱地和水域较多。中国新增耕地的开垦占用了大量草地,城镇扩展和还林(草)是新增耕地退耕的主要原因。
(6)将年龄与稳定性数据与高程、坡度、温度、降水、干燥度和土壤侵蚀强度数据进行空间叠加分析,定量地揭示中国新增耕地及其二级类型的自然地理背景分布差异。新增水田和新增旱地的坡度、土壤侵蚀强度和干燥度制约性依次最强,温度、降水量和高程制约较小;而坡度、土壤侵蚀强度、干燥度、高程和降水量对新增水田的制约性明显高于新增旱地。新增耕地的开垦受自然条件影响较大。稳耕型新增水田在海拔、坡度、干燥度、年均温等较低且年均降水量大的区域开垦数量和比例在增加;稳耕型新增旱地在海拔、土壤侵蚀强度、干燥度、年均温等较高且年均降水量小的区域开垦数量较少,但开垦面积比例呈上升趋势。在稳耕型新增耕地分布多而且自然地理环境较好的地区,新增耕地的退耕很受自然条件制约小,受经济发展等人类活动影响较大;在自然地理环境较差的地区,新增耕地的退耕则受自然地理因素影响较大。
(7)新增水田的年龄时空特征、利用稳定性和自然地理背景分布差异性较新增旱地明显,这与水田开垦受水热条件等制约较大相关。此外,中国新增耕地主要以旱地新增为主,因此中国新增耕地总体的年龄时空分布、利用稳定性和自然地理背景分布特征与其二级类型新增旱地的相应分布特征相似。