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[硕士论文] 赵胜
自然地理学 华中师范大学 2018(学位年度)
摘要:二十一世纪以来,中国人口持续增长,有限的耕地资源条件下,粮食安全的压力愈发凸显。而耕地复种可显著增加粮食产量并促进农业经济发展,对我国农业发展和粮食安全至为重要。
  本文首先利用SPOT/VGT的旬合成NDVI数据构建了NDVI时间序列曲线;再应用二次差分算法,提取并计算了我国熟制信息与复种指数;然后利用农业生态区(AEZ)模型,根据年平均气候观测资料等模拟了中国潜在复种指数;在此基础上分别研究了现实熟制与潜在熟制及其差异的时空变化规律,探讨了我国耕地种植潜力之现状和其变化特征。主要结论为:
  (1)现实与潜在情景中我国耕地种植制度从华北到华南、从西部到华东皆表现为由一熟制向多熟制过渡,MCI(复种指数,Multiple cropping index)逐渐升高。而全国范围内,现实熟制中一熟区占比较大,而潜在熟制中三熟区占比较大。
  (2)2000-2015年期间我国30.93%的耕地耕作制度发生了变化,其中18.13%的耕地复种指数增加,全国MCI增加了3.63%,其中黄淮海平原区、长江中下游地区及四川盆地及周边地区耕地熟制转变较为显著。
  (3)1980-2015年灌溉和雨养情景下我国的PMCI(潜在复种指数,Potentialmultiple cropping index)分别增加了14.12%和6.88%,潜在熟制变化基本特征是一熟与两熟区面积减少,而三熟区面积增加。研究期间,雨养和灌溉情景之问PMCI差距从17.32%增加到24.56%,这表明在雨养情景下供水限制明显增强。另外,气候变化背景下中国潜在熟制的变化在空间格局方面表现出极大的异质性。
  (4)2000-2015年我国耕地复种指数可提升潜力巨大,2000年我国耕地年平均播种面积可增长49.61%-67.35%,两种情景下复种指数潜在增量最大的区域皆为长江中下游地区;2015年耕地年平均播种面积可增长47.90%-67.99%,灌溉情景下长江中下游地区复种指数潜在增量最大,雨养情景下为华南区。
  (5)2000-2015年灌溉情景下绝大多数农业区复种指数潜在增量值变大,农作物种植对气候资源环境的利用还有待进一步提升。雨养情景下,绝大多数农业区复种指数潜在增量值下降,耕地现有农业种植制度正由低熟制向高熟制积极转变。
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