气候与耕地变化背景下东北地区粮食生产潜力研究
发布时间：2023-03-31 20:20
粮食是关系国计民生和社会稳定的重要战略储备资源,粮食安全是国家安全的重要组成部分。多种因素均可以影响粮食产量,而气候和耕地资源是决定区域粮食产量的两个基本条件。耕地变化是通过耕地的数量和质量发生改变来影响粮食产量,而气候变化改变了粮食作物生长发育中光、温、水条件,进而对粮食产量造成影响。东北地区幅员辽阔,耕地分布集中连片,气候资源丰富,粮食生产潜力巨大,是我国的粮食主产区和商品粮生产基地,在国家粮食安全中承担重要的任务。因此,本研究以中国东北地区为研究区,通过输入气候、土壤、地形和耕地数据,利用GAEZ模型模拟了东北地区1990-2015年主要粮食作物(玉米、大豆和水稻)的生产潜力,并与作物实际产量对比得到产量差距。接下来,采用“控制变量法”进一步单独且深入研究了1990-2015年气候和耕地变化对东北地区粮食生产潜力的影响。最后,通过模拟东北地区2050年气候和耕地情景,实现对东北地区未来粮食生产潜力的模拟。研究结果可为相关的农业规划管理部门的相关政策的制定提供决策参考,对保障未来粮食作物的增产增收和粮食安全,提高农民收入,维护社会稳定,都具有十分重要的意义。本研究得到的主要结论如下...
【文章页数】：153 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究目的及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 粮食生产潜力估算研究进展
1.2.2 粮食产量的影响因素研究进展
1.2.3 未来气候与土地利用分布情景模拟研究进展
1.3 研究内容、技术路线与创新点
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.3.3 创新点
第2章 研究区概况和数据准备
2.1 研究区概况
2.1.1 自然环境
2.1.2 人文环境
2.2 数据收集与处理
2.2.1 气候数据
2.2.2 地形数据
2.2.3 土壤数据
2.2.4 土地利用数据
2.2.5 社会经济数据
2.2.6 自然-人文数据库集成
2.3 本章小结
第3章 全球农业生态区划模型
3.1 GAEZ模型简介
3.2 GAEZ模型的计算过程
3.2.1 农业-气候数据分析
3.2.2 生物量和产量计算
3.2.3 农业-气候限制
3.2.4 农业-土壤地形适宜性
3.2.5 农业-气候与土壤评估集成
3.2.6 作物潜在生产力
3.3 GAEZ模型的输入与输出
3.3.1 GAEZ模型的输入
3.3.2 GAEZ模型的输出
3.4 GAEZ模型估算结果验证
3.5 本章小结
第4章 粮食生产潜力变化及与实际产量的差距分析
4.1 东北地区主要粮食作物
4.2 近25 年东北地区主要粮食作物生产潜力变化
4.2.1 近25 年东北地区粮食生产潜力时间变化特征
4.2.2 近25 年东北地区粮食生产潜力空间变化特征
4.3 粮食生产潜力与实际产量的差距分析
4.3.1 粮食实际产量与生产潜力的差距
4.3.2 粮食实际产量与生产潜力的差距分析的局限性
4.4 本章小结
第5章 GAEZ模型与农业遥感估算作物产量的对比
5.1 农业遥感估算作物产量的原理
5.2 VPM模型介绍
5.3 耕地NPP及作物产量估算
5.4 GAEZ模型与农业遥感估算的作物产量结果对比
5.4.1 GAEZ模型与农业遥感估算的作物产量相关性分析
5.4.2 GAEZ模型与农业遥感估算的作物产量空间差异性分析
5.4.3 两种作物产量估算方法对比研究的局限性
5.5 本章小结
第6章 气候与耕地变化对粮食生产潜力的影响
6.1 气候变化对粮食生产潜力的影响
6.1.1 1990-2015年东北地区气候变化
6.1.2 1990-2015年气候变化条件下东北地区粮食生产潜力变化
6.1.3 1990-2015年气候变化对东北地区粮食生产潜力的影响
6.2 耕地变化对粮食生产潜力的影响
6.2.1 1990-2015年东北地区耕地面积及分布变化特征
6.2.2 1990-2015年耕地变化条件下东北地区粮食生产潜力变化
6.2.3 1990-2015年耕地变化对东北地区粮食生产潜力的影响
6.3 本章小结
第7章 未来气候与耕地情景下粮食生产潜力模拟
7.1 未来气候情景模拟
7.1.1 未来气候模型模拟结果
7.1.2 东北地区未来气候变化模拟
7.2 未来耕地情景模拟
7.2.1 CA-Markov模型
7.2.2 基于CA-Markov模型的 2050年东北地区土地利用现状模拟.
7.3 未来气候及耕地情景下粮食生产潜力模拟
7.3.1 2050年东北地区主要粮食作物生产潜力模拟
7.3.2 2015- 2050年东北地区主要粮食作物生产潜力变化模拟
7.4 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 研究结论
8.2 不足与展望
8.2.1 研究不足
8.2.2 未来展望
参考文献
附表
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
本文编号：3775726
【文章页数】：153 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及研究意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 研究目的及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 粮食生产潜力估算研究进展
1.2.2 粮食产量的影响因素研究进展
1.2.3 未来气候与土地利用分布情景模拟研究进展
1.3 研究内容、技术路线与创新点
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
1.3.3 创新点
第2章 研究区概况和数据准备
2.1 研究区概况
2.1.1 自然环境
2.1.2 人文环境
2.2 数据收集与处理
2.2.1 气候数据
2.2.2 地形数据
2.2.3 土壤数据
2.2.4 土地利用数据
2.2.5 社会经济数据
2.2.6 自然-人文数据库集成
2.3 本章小结
第3章 全球农业生态区划模型
3.1 GAEZ模型简介
3.2 GAEZ模型的计算过程
3.2.1 农业-气候数据分析
3.2.2 生物量和产量计算
3.2.3 农业-气候限制
3.2.4 农业-土壤地形适宜性
3.2.5 农业-气候与土壤评估集成
3.2.6 作物潜在生产力
3.3 GAEZ模型的输入与输出
3.3.1 GAEZ模型的输入
3.3.2 GAEZ模型的输出
3.4 GAEZ模型估算结果验证
3.5 本章小结
第4章 粮食生产潜力变化及与实际产量的差距分析
4.1 东北地区主要粮食作物
4.2 近25 年东北地区主要粮食作物生产潜力变化
4.2.1 近25 年东北地区粮食生产潜力时间变化特征
4.2.2 近25 年东北地区粮食生产潜力空间变化特征
4.3 粮食生产潜力与实际产量的差距分析
4.3.1 粮食实际产量与生产潜力的差距
4.3.2 粮食实际产量与生产潜力的差距分析的局限性
4.4 本章小结
第5章 GAEZ模型与农业遥感估算作物产量的对比
5.1 农业遥感估算作物产量的原理
5.2 VPM模型介绍
5.3 耕地NPP及作物产量估算
5.4 GAEZ模型与农业遥感估算的作物产量结果对比
5.4.1 GAEZ模型与农业遥感估算的作物产量相关性分析
5.4.2 GAEZ模型与农业遥感估算的作物产量空间差异性分析
5.4.3 两种作物产量估算方法对比研究的局限性
5.5 本章小结
第6章 气候与耕地变化对粮食生产潜力的影响
6.1 气候变化对粮食生产潜力的影响
6.1.1 1990-2015年东北地区气候变化
6.1.2 1990-2015年气候变化条件下东北地区粮食生产潜力变化
6.1.3 1990-2015年气候变化对东北地区粮食生产潜力的影响
6.2 耕地变化对粮食生产潜力的影响
6.2.1 1990-2015年东北地区耕地面积及分布变化特征
6.2.2 1990-2015年耕地变化条件下东北地区粮食生产潜力变化
6.2.3 1990-2015年耕地变化对东北地区粮食生产潜力的影响
6.3 本章小结
第7章 未来气候与耕地情景下粮食生产潜力模拟
7.1 未来气候情景模拟
7.1.1 未来气候模型模拟结果
7.1.2 东北地区未来气候变化模拟
7.2 未来耕地情景模拟
7.2.1 CA-Markov模型
7.2.2 基于CA-Markov模型的 2050年东北地区土地利用现状模拟.
7.3 未来气候及耕地情景下粮食生产潜力模拟
7.3.1 2050年东北地区主要粮食作物生产潜力模拟
7.3.2 2015- 2050年东北地区主要粮食作物生产潜力变化模拟
7.4 本章小结
第8章 结论与展望
8.1 研究结论
8.2 不足与展望
8.2.1 研究不足
8.2.2 未来展望
参考文献
附表
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
本文编号：3775726
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