基于EMD的河北省粮食产量波动的结构特征及其成因的分析

在分析河北省粮食产量变化的时间序列总体特征的基础之上,对河北粮食产量波动结构特征及其成因进行研究,旨在为指导河北省粮食安全生产提供科学的理论依据.综合运用EMD法、剩余法和方差分析法,对河北粮食产量波动结构特征及其成因进行研究.结果表明:在品种上,小麦和玉米两大主要粮食作物产量比重呈现递增趋势,两者之和达到了89.91%,其变动对粮食总产的变动起着举足轻重的作用;杂粮作物和稻谷所占比例较小,且呈逐年缩减趋势;小麦、玉米产量波动的方差贡献率分别为64.36%和31.72%,是河北省粮食总产波动的第一和第二主控作物;稻谷和杂粮作物由于其粮食产量基数较小对河北粮食总产波动的影响较小.在空间上,河北省粮食产量的波动值分布在0～0.35之间的地区比例约为90%,表明其强度主要处于中等水平;燕山太行山山前平原区和冀鲁豫低洼平原区粮食产量波动的方差贡献率分别为22.05%和17.82%,是河北省粮食总产波动的第一和第二主控区;辽吉西蒙东南冀北山地和后山坝上高原区的粮食产量波动对河北省粮食总产波动影响较小.研究表明综合运用EMD法、剩余法和方差分析法,对河北粮食产量波动结构特征及其成因进行研究是可行的.利用这种综合方法,提高了单独使用一种方法进行波动性分析的精度,为分析波动问题提供了新的科学的理论和方法.     

基于生态系统服务价值与粮食安全的生态安全底线核算

河北省沿海经济的快速发展导致滨海土地利用结构快速转变,威胁土地生态安全.针对性核算滨海土地生态系统服务价值并测算生态安全底线可为区域生态保护和修复提供依据.本文以河北省东南部黄骅市为研究区,科学地选择生态安全与粮食安全的结合点、设计结合通道并创建结合方式,利用生态系统服务价值和粮食安全标准进行生态安全底线测算.结果表明： 2011年,研究区各地类单位面积生态系统服务价值大小依次为： 湿地＞水域＞园地＞耕地＞草地＞其他土地＞盐田＞盐碱地＞建设用地;各单项生态系统服务价值贡献率从大到小依次为： 养分循环＞水源涵养＞娱乐文化＞物质生产＞生物多样性维持＞气体调节＞气候调节＞净化环境;单位面积耕地粮食产量底线为0.21 kg·m^-2,粮食产值底线为0.41 元·m^-2,单位面积土地生态系统服务价值底线为21.58 元·m^-2,研究区土地生态服务总价值底线值为42.44亿元;2081年研究区生态安全达到底线,以人为主体的生态系统将濒临崩溃.根据生态安全状况,黄骅市可分为生态核心保护区、生态缓冲区、生态恢复区和人类活动核心区.     

基于生态足迹的土地资源可持续发展容量与潜在转换关系

耕地保护和建设用地扩张之间的矛盾愈来愈严重,严重威胁着社会经济的可持续发展。基于生态足迹理论,测算了卢龙县耕地和建设用地可持续发展容量和负荷系数,用以表征区域经济可持续发展所能容纳的耕地和建设用地规模,并以可供转用量为基准探讨了卢龙县耕地与建设用地潜在转换关系,结果表明:(1)1997—2008年卢龙县人均生态足迹、承载力和生态赤字分别为1.7667、0.5381hm2和1.2285hm2,平均每年增长3.40%、1.73%和4.29%;(2)耕地与建设用地足迹1997—2008年都处于增加趋势,耕地足迹多年平均为0.4621hm2/人,占总足迹的26.16%,建设用地足迹为0.0134hm2/人,其需求量较耕地明显下降。耕地承载力为0.3831hm2/人,占总承载力的71.20%;建设用地承载力0.1447hm2/人,占总承载力的26.89%,平均每年增长0.63%;(3)耕地可持续发展容量逐渐小于现有实际耕地面积,出现耕地利用负荷现象,不再满足可持续发展要求;建设用地可持续容量具有一定的波动性,负荷系数多年平均大于2.20。(4)1997—2003年,耕地需求未曾超出可持续发展的要求,可供转用量锐减到1889.46hm2;2004—2005年,耕地维持可供转用量已出现负值,建设用地整理供应满足耕地可持续发展要求;2006—2008年,即使将所有建设用地超额全部整理为耕地也不能满足其需求。