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基于空间统计的湖北省农业功能分析与分区研究

作　者: 朱俊林
导　师: 蔡崇法
学　校: 华中农业大学
专　业: 资源环境信息工程
关键词: 农业功能空间统计分析空间结构分等分区湖北省
分类号: F327
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

农业多功能是指除了供应食物或纤维之外来自农业的其它非商品性效用,如调节生态环境、保障食物安全、促进乡村繁荣和增加出口创汇等。这种多功能特征不仅决定着区域经济的持续稳定增长,而且对于国民经济和社会的协调发展,以及生态环境的调节与维护具有重要的作用。从20世纪90年代以来,农业多功能的理论、方法与实践的探索受到国际组织、政府部门和学术界的广泛关注。欧美、澳洲、东亚、东南亚许多国家和地区在区域农业多功能的类型、价值及政策方面的研究取得了丰硕的成果。省级农业功能分区是全国农业功能区划工作的基础和具体实施方案,其核心任务是根据省域土地资源和农业发展的特点,以及农业功能的地域分异规律,进行科学的农业功能定位,并以适当的农业政策保障其实施。农业功能分区成果的应用,对于规范现代农业发展的空间秩序,构建新型农业产业体系,全面实施新农村建设和城乡统筹发展,以及实现区域经济和环境协调发展都具有十分重要的意义。本文采用多元统计与地理信息系统(GIS)空间分析相结合以解决多源数据融合问题的方法,进行农业功能的空间结构分析与分区研究。研究区域湖北省是位于中国中部地区的一个省份,其土地资源复杂多样,农业发展基础较好,农业多功能的类型齐全,在全国省级农业功能分区中具有代表性。本文运用宏观生态系统的观点重新审视农业的内涵,对农业多功能的形成机制和多功能统筹进行系统分析。农业多功能的形成受一定的自然基础与社会经济背景制约。作为一个集自然、社会、经济于一体的复杂控制生态系统,农业的多功能具有原生性。早期农业以保障社会必需的大宗农产品供应和农民自身生存需求为主要目的；随着国际国内经济和贸易环境的变化,区域农业的多功能日益凸显；多功能给农业和农村发展也注入了新的活力。由于农业功能存在区际差异性,同时区域内农业的多种功能之间存在对立统一的矛盾关系,因而必须实行区际和区内的多功能统筹规划,即需要有统一的农业功能分区规划。在湖北省农业功能的实证分析中,本文运用多元统计、GIS的空间统计和地图叠加工具等方法,对湖北省农业多功能的特征、空间结构及分区进行研究。分区以县级行政区域为研究单元。基本数据以农业功能分区县域和地级市调查数据为基础,包括与农业多功能相关的50项县域指标和4项地级城市指标,数据时段是2004-2007年。现状数据根据2008年湖北省统计年鉴、2008年湖北省土地利用公报作出更新,行政区划数据依据2010年湖北省湖北省行政区划调整方案。针对调查数据的不足,本研究在空间分析中新增了湖北省DEM数据、湖北省土地利用图和湖北省交通图等地图数据。在农业功能的空间结构分析中,本文首次把多元统计和GIS的空间分析工具相结合,用于多种来源数据的整理、加工。首先对农产品供应、就业与社会保障、生态调节和休闲4大类功能的空间结构进行分析并分等,在此基础上通过地图叠加进行农业功能分区。空间结构分析的主要结论包括：(1)农产品供应功能分析把农业综合优势指数和主要农产品优势指数的空间自相关结合起来讨论。研究表明,湖北农产品综合供应能力具有明显的空间集聚特征,具体表现为江汉平原北缘和鄂北岗地区是高值区的集聚,鄂西北呈显著或较显著的低值集聚；主要农产品的分析表明的其供应各自呈现不同的空间集聚特征,具有明显的地域性。(2)就业与保障功能分析选择人均耕地面积、农业所需劳动力、农业富余劳动力、农业人口占总人口比重和农业收入占农村总收入比重等指标进行空间自相关分析。研究表明,湖北农业就业与保障功能较强的县市主要分布于耕地资源丰富、人口密度高的江汉平原东部和湖北东部沿江平原地区；城市地区对于吸纳周围农业劳动力转移存在一定的空间。(3)生态调节功能以湖北省土地利用图和DEM数据为基础,通过土地利用、DEM和行政区划的地图叠加,对江汉平原、鄂中丘陵与鄂北岗地、鄂东北与鄂东南低山丘陵、鄂西山区的土地利用景观格局,耕地结构及其坡度特征进行分析；并建立耕地优势度和破碎度计算方法,以分析农业生态调节的地域性和稳定性特征。结果表明,湖北省生态调节功能以耕地优势度高、地块稳定性好的江汉平原、汉江中游河谷和鄂东沿江平原最强,其次是鄂北岗地、鄂东北和鄂东南低山丘陵山区；鄂西山区耕地优势度和地块稳定性均较差,但三峡河谷、鄂西南山区和丹江口库区生态防护功能尤为重要。(4)农业休闲功能分析,以武汉(或武汉-黄石)、襄阳、宜昌和荆州等大城市的50km和100km辐射区为主,讨论了湖北农业休闲空间范围、交通状况和资源等空间结构特征。在此基础上,运用k-means聚类或地图叠加法对于四大类功能分别作出分等。在单项农业功能分等的基础上,按照区域相关性原则、可持续发展原则、相对一致性原则、主导功能原则、县域行政区域完整性原则等分区原则,运用地图叠加法进行农业功能分区。结果分为大宗农产品供给、特色农产品供给与就业保障、生态调节与防护、大城市周边休闲4个主导功能区。为提高分区方案的可操作性,本研究新增了二级分区,即结合地理位置、地形地貌特征及其主要农产品类型,进一步分为10个二级分区。农业功能分区方案的实施和推广应用,将会有力地推动湖北农业和农村社会经济的持续发展,促进湖北在中部崛起中率先实现区域协调和城乡统筹发展。而其实施不仅是对传统产业经济观念的变革,而且与政府和许多非农业部门有着密切的联系,因而必须要有相应的保障措施。本文从强化农业产业政策、完善财政支持和市场融资机制、实行以农业部门为主多部门协调的管理体制以及转变政府职能完善政绩考核制度等方面讨论了这些措施。

全文目录

摘要  8-10
Abstract  10-14
1 前言  14-28
  1.1 选题依据与研究意义  14-17
    1.1.1 选题依据  14-16
    1.1.2 研究意义  16-17
    1.1.3 创新点  17
  1.2 研究综述  17-26
    1.2.1 农业多功能的提出及其内涵  17-21
    1.2.2 农业生态系统服务功能与价值评估  21-23
    1.2.3 空间统计分析在农业空间异质性中应用  23-24
    1.2.4 综合农业区划与农业功能分区  24-25
    1.2.5 农业多功能的保障措施  25-26
  1.3 技术路线  26-28
2 研究区域和研究方法  28-42
  2.1 研究区域及其概况  28-38
    2.1.1 研究区域范围  28-29
    2.1.2 土地资源特征  29-32
    2.1.3 农业自然条件  32-34
    2.1.4 社会经济特征  34-36
    2.1.5 农业发展现状及布局  36-38
  2.2 数据处理与分析方法  38-42
    2.2.1 数据来源  38-39
    2.2.2 数据处理与分析  39-42
3 湖北省农业多功能拓展的理论基础  42-57
  3.1 农业多功能的自然基础  42-45
  3.2 农业多功能的社会经济背景  45-52
    3.2.1 农业发展的阶段性与农业功能的转变  45-48
    3.2.2 农业多功能的社会经济环境  48-52
  3.3 区域农业功能统筹  52-54
    3.3.1 农业多功能的对立统一关系  52-53
    3.3.2 区内统筹和区际统筹  53-54
    3.3.3 统筹的多尺度性  54
  3.4 农业功能指标分区体系的建立  54-57
    3.4.1 农产品供应功能指标组  54-55
    3.4.2 就业和社会保障功能指标组  55
    3.4.3 生态调节功能与生态约束指标组  55
    3.4.4 休闲功能指标组  55-57
4 湖北省农业功能的空间结构分析  57-107
  4.1 农产品供应功能的空间集聚与分等  57-67
    4.1.1 农产品综合供应能力  57-59
    4.1.2 主要农产品供应的空间集聚特征  59-64
    4.1.3 农产品供给功能分等  64-67
  4.2 农业就业与保障功能的空间集聚与分等  67-74
    4.2.1 农业就业与保障功能及其全局空间自相关分析  67-68
    4.2.2 局部空间自相关测度  68-71
    4.2.3 就业和社会保障功能分等  71-74
  4.3 农业生态调节功能的空间结构与分等  74-93
    4.3.1 耕地资源特征与生态调节  75-85
    4.3.2 农业生态调节功能的地域差异  85-88
    4.3.3 生态调节功能分等  88-93
  4.4 农业休闲功能的空间结构与分等  93-107
    4.4.1 主要城市的农业休闲空间结构分析  93-99
    4.4.2 大型城市农业休闲景观资源分析  99-104
    4.4.3 农业休闲功能分等  104-107
5 农业功能分区  107-123
  5.1 分区原则和方法  107-110
    5.1.1 分区原则  107-108
    5.1.2 分区方法  108-109
    5.1.3 分区命名方法  109-110
  5.2 农业功能分区方案  110-123
    5.2.1 大宗农产品供给主导功能区  110-114
    5.2.2 特色农产品供给与就业保障主导功能区  114-117
    5.2.3 生态调节与防护主导功能区  117-120
    5.2.4 大城市周边休闲主导功能区  120-123
6 区域农业多功能实施的保障措施  123-130
  6.1 强化农业产业政策的实施力度和效率  123-125
    6.1.1 以农产品供给为主导的功能区  124
    6.1.2 以就业和社会保障为主导的功能区  124
    6.1.3 以生态调节为主导的功能区  124-125
    6.1.4 以休闲为主导的功能区  125
  6.2 完善财政支持和市场融资机制  125-126
    6.2.1 财政支持  125-126
    6.2.2 市场融资  126
  6.3 实行以农业部门为主多部门协调的管理体制  126-129
    6.3.1 农业部门  127
    6.3.2 国土资源管理部门  127-128
    6.3.3 环境保护部门  128-129
  6.4 转变政府职能,完善绩效考核制度  129-130
7 结论与展望  130-135
  7.1 结论  130-133
  7.2 展望  133-135
参考文献  135-146
在读期间参加科研项目与发表相关论文  146-147
致谢  147

基于空间统计的湖北省农业功能分析与分区研究

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