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I 基于 GIS 的区域耕地变化及粮食安全研究 摘
要
江苏省作为全国的粮食生产基地之一，对于全国的粮食安全和国民经济的稳定都有着举足轻重的作用。由于社会经济发展、人口增长和非农建设等原因，大量的耕地被占用，耕地资源大面积减少，耕地数量减少和耕地质量下降直接影响着粮食生产的安全基础。耕地的稀缺已经成为制约农业生产及国民经济可持续发展的瓶颈因素。如何合理利用和保护耕地资源，增加粮食产量，是我国社会经济实现可持续发展的重要课题。
本文根据江苏省及个区域耕地数据，利用地理信息系统(GIS)作为研究工具，在查清江苏省及各区域耕地资源数量、结构及其分布的基础上，再结合十年来江苏省粮食产量统计数据，揭示了江苏省耕地面积变化的总体特征，科学分析耕地变化与粮食安全的关系。
结果表明：从全省来看，2000-2010 年江苏省耕地面积急速减少，粮食总产量呈现出波动状态，即先减少后增多，人均粮食占有量在减少。从各分区来看，三个区域的耕地面积都在减少，但是苏北地区的粮食产量在增加，而苏中和苏南地区的粮食产量在减少。全省的粮食生产处于较安全的水平，苏北和苏中的粮食生产也较为安全，但是苏南地区的粮食产量一直在减少，人口一直在增加，导致苏南人均粮食占有量急剧降低，粮食安全状态不容乐观，已经处于巨警状态。因此，我们要结合耕地变化、人口数量，提出保证粮食生产安全、促进可持续发展的对策。
研究表明：地理信息系统的分析方法，能够快速、有效、便捷地分析全省及各区域的耕地数据，直观地显示全省及各区域的耕地变化情况，在农业研究方面有巨大的应用潜力。
关键词：地理信息系统；耕地变化；粮食安全；栅格数据分析
II 英文摘要
Research on regional arable land change and food security based on GIS——A case study of Jiangsu Province Abstract Jiangsu Province as one of the country"s food production base for the country"s food security and the stability of the national economy plays an important role. Due to socio-economic development, population growth and non-agricultural construction, the large amount of arable land is occupied and the large area of arable land resources reduce, rapid decline in food production, decrease in the amount of cultivated land and the quality of cultivated land decreased direct impact on food production security infrastructure. The scarcity of arable land has become the bottlenecks restricting agricultural production and sustainable development of the national economy. How to use and protect arable land resources rationally and increase food production is an important issue for our country to achieve sustainable socio-economic development. Based on the cultivated land in Jiangsu Province and regional data, the use of geographic information systems (GIS) as a research tool in the identification of Jiangsu Province and the area of cultivated land quantity, on the basis of the structure and its distribution, combined with decades of food production statistical data of Jiangsu Province reveal changes in the general characteristics of the arable land of Jiangsu Province, scientific analysis of the impact of cultivated land change on food security. The results show that: the province run from 2000 to 2010, arable land is rapidly reduced grain output showing fluctuations, reduced increase the per capita share of grain in reducing. Is different from each partition, the three areas of arable land are reduced, but food production in the north of the province is increasing, and the Soviet Union in the southern region of the grain output in reducing the regional factors that affect food production. The province"s food production in a safer level, northern Jiangsu and the Soviet Union in food production is also more secure, but food production in the north of the province has been decreasing, the population has been increasing, resulting in drastically reduced per capita share of grain, food security status is not optimistic, already in the sever alert state. Therefore, ensure food safety, promote sustainable development measures on the basis of arable land change and
III population. Studies have shown that: geographic information system analysis method to quickly, effectively and easily analyze the province and the area of arable land data, visual indication of the province and the region"s arable land changes and there is great potential in agricultural research.
Keywords: GIS; arable land change; food safety; raster data analysis
南京大学金陵学院本科毕业论文 IV 目 目 录 录
摘 要............................................................... I
Abstract ............................................................ II
目 录.............................................................. IV
第一章
绪论 ......................................................... 5
1.1 研究背景及意义............................................... 5
1.2
国内外研究进展 .............................................. 5
1.2.1
国外研究进展 ........................................... 5
1.2.2 国内研究进展........................................... 6
1.3
研究内容及技术路线 .......................................... 7
第二章 研究区域概况及数据源......................................... 8
2.1 研究区域概况 ................................................ 8
2.2 数据来源 .................................................... 9
第三章 耕地变化及粮食安全动态分析.................................. 10
3.1 耕地变化动态分析 ........................................... 10
3.1.1
江苏省耕地变化动态分析 ................................ 10
3.1.2 分区耕地变化动态分析 .................................. 18
3.2 粮食产量时空变化分析 ....................................... 22
3.2.1 粮食单位面积产量分析.................................. 22
3.2.2 粮食总产量变化分析.................................... 22
3.3 江苏省粮食生产安全状况及对策建议 ........................... 25
3.3.1 粮食安全概念及内涵.................................... 25
3.3.2 江苏省粮食生产安全状况................................ 26
3.3.3 对策建议.............................................. 27
第四章 总结与展望.................................................. 29
4.1 总结 ....................................................... 29
4.2 展望 ....................................................... 29
参考文献........................................................... 31
致谢................................................ 错误! ! 未定义书签。
5 第一章
绪论
1.1 研究背景及意义
粮食安全问题由来已久，但是在 20 世纪 70 年代在世界范围内发生粮食危机以后，这个问题才真正成为人们关注和研究的焦点。近年来，由于全球粮食价格大幅上涨，引起了各国的警觉。从 2006 年 9 月开始，特别是从 2007 年以来，世界主要粮食品种价格飙涨：小麦价格飞涨 112.0％；玉米猛增 47.3％；大米上扬3.1％。全球粮价的高位运行在许多国家和地区引发了粮食危机，甚至因抢购粮食而引发骚乱。我国作为世界第一人口大国，粮食问题显得更为严峻 [1] 。如果我国的粮食问题解决得不好，还会波及到整个世界的粮食安全问题。比如，20 世纪 80年代中期，我国粮食生产出现徘徊局面以及 90 年代粮食总产量的下降，甚至一度出现粮食供给恐慌，这些都影响了我国的粮食安全。与此同时，更是引发了我国政府以及国际社会，对于我国粮食问题的极大关注，其中最有代表性的就是美国世界观察研究所所长莱斯特·布朗，发表的《谁来养活中国》一书 [2] 。
江苏省是我国粮食的生产大省，不仅要满足本省人民的基本需求，而且在国家粮食供给中占着举足轻重的地位。但是江苏省的粮食生产面临着很多问题。如人口增长造成粮食需求的增加、城市化进程中造成的耕地面积的不断减少、地区经济发展不平衡等，这些问题都是影响江苏省粮食安全的重要因素。
本文主要以江苏省 2000-2010 年十年间耕地变化情况为切入点，分析了十年来江苏省耕地面积的动态变化，探讨耕地变化对粮食生产的影响，来研究江苏省的粮食安全状况。对于解决目前江苏粮食安全生产所存在的问题具有理论和现实意义，同时，及时准确地掌握江苏省粮食安全生产状况与趋势，对发展我国区域性粮食生产，保障国家粮食生产安全，都具有重要的意义。
1.2
国内外研究进展
1.2.1 国外研究进展 目前国外对粮食安全的研究，基本都是始于 20 世纪 70 年代爆发的世界性粮食危机以后。这些研究也基本上由联合国粮农组织（FAO）、世界银行（World Bank）等国际组织发起的，另外还包括一些主要的粮食生产国和消费国的相关研究机构。而这些研究也基本上是围绕着粮食安全的概念及其评价指标、粮食市场与价格政
6 策、粮食供求与储备、粮食分配与销售体系、发展中国家的粮食安全等问题进行研究探讨。此外还对世界粮食安全的总体形势进行分析研究，如联合国粮农组织（FA0）和国际谷物理事会（ICC）曾对 1997-1998 年世界粮食的形势作了一番研究，得出的结论是：目前全球粮食供给的形势有所改善，安全系数是有所提高的[3] 。
而各国无论是发达国家还是发展中国家都根据本国国情采取了相关政策。如泰国主要通过降低出口税、降低汇率、取消出口许可证等措施刺激粮食生产发展，保证粮食安全；印度采取了国家增加农业投资，加强水利建设等措施；巴西推行“零饥饿”计划救助穷人，此外，巴西建有很多应急储备仓库，在粮食价格上涨或者由于气候等原因产量不足时使用 [4] 。
1.2.2
国内研究进展
由于我国特殊的国情，使我国的粮食安全既不同于发达国家，也不同于一般的发展中国家。对粮食安全的概念和研究不仅是国家制定相关农业政策和把握粮食安全形势的基础，而且是国家制定粮食安全政策的基础。1994 年以来，美国世界观察研究所所长莱斯特·布朗，对中国未来的粮食供求关系作了非常悲观的预测，发表了一系列关于中国粮食安全问题方面的文章、著作。他的《谁来养活中国》一书的出版，则进一步引发了中国政府、学者以及国际社会，对于中国粮食问题的极大关注，也进一步推动了关于中国粮食安全问题的研究[ 5 ] 。
目前国内对粮食安全的研究主要集中在以下 2 个方面[ 6 ] ：
(1)粮食安全的概念及评价指标体系的研究。如郭书田认为我国粮食安全包括5 个方面，即粮食自给率、粮食库存率、农民收入、生态环境、食物安全。而李向荣则认为一个完善的粮食安全保障体系应包括生产、流通和消费 3 个环节，必须保证有足够的粮食供应以确保所有需要粮食的人们在任何时候都能够获得粮食。
（2)对我国粮食安全状况的评估。如李丽纯等利用福建省近年来的粮食播种和产量数据以及化肥、农药施用量数据对福建省粮食安全情况进行动态研究；黄广宇等对福建省耕地资源的变化及其对粮食生产的影响进行了研究，认为耕地资源数量和质量的变化对粮食生产构成持久的约束作用；唐小惠阐述了湖南粮食安全现状，研究了湖南粮食安全所面临的一些问题，探讨了处理湖南粮食安全问题的对策：姚慧敏分析了济南市耕地数量变化与粮食生产的相关关系，并得出：耕地数量变化对粮食生产具有持久的约束作用，保持一定数量的耕地面积是保障粮食安全的先决条件。
本文正是通过研究江苏省 2000-2010 年耕地变化、粮食播种面积、全省人口数量、粮食总产量等相关因素，进而根据相关历史数据进行分析来研究江苏省粮
7 食安全动态，为后期的粮食安全工作提供参考。
1.3
研究内容及技术路线
本文主要是通过分析江苏省 2000-2010 年间耕地数量及结构、粮食产量的变化情况，探讨耕地变化与粮食生产的关系，为后期的粮食安全工作提供参考。利用已经解译的江苏省遥感影像数据，对江苏省 2000-2010 年间的耕地变化进行分析，探求出江苏耕地变化规律、耕地变化与粮食生产之间的关系、影响粮食安全的因素，并据此提出一些建议。
本文是在地理信息系统支持下进行的。一方面是为了探讨 GIS 在粮食生产研究中的应用方法，另一方面是由于本研究的所用的数据量比较大，如果...
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