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高开发强度地区的耕地保护集聚区划定研究 ——以珠三角为例

高开发强度地区的耕地保护集聚区划定研究 ——以珠三角为例

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作者：卢奕帆广州大学

学位级别：硕士

耕地保护和粮食安全是全球和平与发展的基石,构成了构建人类命运共同体和可持续发展的关键。自20世纪60年代“绿色革命”后,虽全球农业产出大幅提升,但饥饿与营养不良问题依然存在。中国作为人口众多、耕地资源有限的最大发展中国家,面... 详细信息

耕地保护和粮食安全是全球和平与发展的基石,构成了构建人类命运共同体和可持续发展的关键。自20世纪60年代“绿色革命”后,虽全球农业产出大幅提升,但饥饿与营养不良问题依然存在。中国作为人口众多、耕地资源有限的最大发展中国家,面临着由快速城市化进程和国际形势不确定性加剧的粮食安全压力。特别是在珠三角这一经济快速发展区域,高强度的城市化和国土开发对耕地造成了显著压力,威胁到了粮食生产与农业生产效率。因此,保护耕地,确保粮食安全成为必须解决的紧迫问题。珠三角区域,作为中国改革开放的窗口和经济增长的重要引擎,其迅速的城市化已使得深圳、东莞、佛山等6市的土地开发强度超越了国际公认的警戒线(30%)。这种高开发强度导致耕地面积减少、土地质量下降,并引发了耕地破碎化和非粮化问题,严重影响了粮食产量和农业生产效率。同时,随着经济的发展和工业化进程,城市农业劳动力的流失和种植成本的增加进一步加剧了粮食生产压力。在这一背景下,研究珠三角粮食种植区域的集聚程度与粮食产量之间的关系,分析未来城市群扩张对耕地集聚程度的影响,探索考虑未来城市扩张的耕地保护集聚分区划定方法并进行分区管控,对耕地保护和资源配置的优化,区域协调发展和空间布局前瞻性规划具有重要的实践意义。为此,本文运用景观格局指数与皮尔逊相关系数,分析珠三角主要粮食作物——水稻的种植区域集聚程度及其产量的关系,证实水稻种植区域集聚程度与水稻单位面积产量的相关系数为0.612,具有显著的正相关性,与水稻总产量之间存在轻微的负相关,相关系数为-0.299;利用PLUS模型和城市流模型,提高珠三角城市群的模拟预测效果,KAPPA系数高于0.78,并分析未来珠三角城市扩张对耕地集聚程度的影响;基于系统保护理念,识别该区域的耕地保护集聚优先区、耕地保护集聚潜力区以及耕地保护集聚重点管控区,并根据分区提供耕地管控、作物种植以及农业发展建议。结果表明:(1)珠三角地区水稻主要种植于开发较少的外围区域。城市化导致中心区耕地减少,威胁粮食安全。经济发达区政府保护耕地,并运用先进技术提高产效。相比之下,经济落后地区耕地未能高效利用,限制了机械化,影响生产。研究显示,种植集聚与单位面积产量正相关,但与总产量关系较弱。这表明耕地集聚提升了效率,但耕地面积受限时不一定增加总产量。(2)PLUS模型通过综合考虑人口密度、经济活动、交通设施和自然地理等因素,指出交通路网、人口密度和城市流强度是推动珠三角城市空间扩张的主导因素。城市间的高互联和流强度促进了区域一体化,加快了城市间的互动和共同扩展。分析表明,未来珠三角城市扩张将导致耕地集聚程度下降,预计到2030年,超过93%的县域耕地集聚度将下降,尤其是中心区域受到显著影响。(3)顾及未来城市扩张建立珠三角耕地集聚保护成本评价体系,并基于系统保护规划理念,利用MARXAN模型进行耕地保护集聚区划分,以识别成本效益最高、连片度较好、未来不易被城市扩张侵占的耕地区域,将耕地划分为——耕地重点保护集聚区(占25.60%)、耕地潜力保护集聚区(占58.68%)以及耕地保护后备区(占15.72%)。耕地保护集聚优先区与耕地保护集聚潜力区共占珠三角耕地的84.3%,耕地集中连片,集聚程度相对较高,是重点保护的耕地区域;耕地保护集聚重点管控区耕地集聚程度较低,主要位于中心区域,被城市扩张侵占概率较大,需重点管控。研究显示,珠三角城市群经济发展驱动的城市扩张与保护耕地、保障粮食安全的目标存在冲突。为推动经济协同发展,需合理划分耕地保护集聚区,根据区域特性通过科学规划和技术改良提升耕地集聚度和利用效率。同时,制定前瞻性的耕地保护政策,防止耕地被城市扩张随意侵占,维护或增加粮食产量,支持区域粮食安全与城市可持续发展。

关键词：城市扩张耕地保护集聚区系统保护规划景观格局指数珠三角城市群

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