Author & Address
题目：
Crop
mapping and quantitative evaluation of cultivated land use intensity in
Shandong Province, 2018–2022
通讯作者：
Xiaofang Sun
地址：
School of Geography and Tourism, Qufu Normal University, Rizhao, China
Abstract
工业化、城镇化加剧了农业生态系统的土地利用压力，监测耕地利用强度是实现农业可持续发展的关键，但山东省现行农业生态系统管理缺乏高分辨率的耕地利用强度信息。针对这一问题，本研究利用自主制作的农作物地图，在HANPP框架下，对2018—2022年山东省1公里尺度的耕地利用强度进行了测算分析。利用空间自相关模型分析耕地利用强度的时空格局与聚集特征。采用倾向得分匹配法分析耕地利用强度的影响因素，以减少混杂因素的干扰。研究结果表明：（1）山东省小麦—玉米种植模式保持相对稳定，西部地区集约化种植趋势明显。（2）CLUI时空异质性明显，低值和中值主要分布在西部地区，CLUI由1.13增至1.24，高于全球平均值0.84。（3）CLUI空间聚集性特征明显，2018、2020、2022年西部地区以高高型和高低型为主，2019、2021年以低低型为主，低高型较少；高高型和低高型重心向西南移动，高低型和低低型重心向东北移动。（4）化肥、农药、地膜与CLUI呈显著正相关，气温和降水呈显著负相关。良好的自然条件可以减弱人为干扰，导致CLUI较低。
Result
图1
总体工作流程。HANPP，人类对净初级生产力的占用；NDVI，归一化差异植被指数；NPP，净初级生产力。
图 2
(a) LandTrendr 模拟的选定样本的年度归一化差异植被指数 (NDVI) 趋势，(b) LandTrendr 模拟的废弃样本的年度 NDVI 趋势，(c) 小麦-玉米的 NDVI 时间序列趋势，(d) 小麦和玉米样本的位置。
图 6
2018-2022年山东省净初级生产力(NPP 0 )、NPP act、NPP h和人类对净初级生产力占用(HANPP)的年际变化。
图 7
2018–2022 年山东省耕地利用强度（CLUI）水平的空间分布。在（f）中，1、2、3 和 4 分别代表低、中、高和极高值。
图 9
在匹配（a）农药、（b）肥料和（c）塑料地膜之前和之后，人为因素和倾向得分的高价值组与低价值组。
图 11
耕地利用强度（CLUI）与影响因素（a）农药，（b）塑料地膜，（c）肥料，（d）降水，（e）海拔，（f）温度的关系。
Conclusion
土地利用强度在认识土地利用格局及其影响中的重要性日益被认识到。本文基于HANPP框架对2018—2022年山东省1km尺度耕地利用强度进行了测算和分析，利用空间自相关模型分析耕地利用强度的时空格局和聚集特征，并采用倾向得分匹配法去除混杂因素，识别耕地利用强度的影响因素。研究期间，山东省小麦-玉米种植面积保持相对稳定，西部地区小麦-玉米种植面积粗放、集约化程度明显提高。制图精度为83.7%~89.6%，Kappa值范围为0.795~0.875，F1得分范围为0.906~0.983，为后续NPP h分配提供了可靠基础。 CLUI空间异质性明显，低值、中值主要分布在西部地区，高值、极高值分散分布在地形复杂的地区。研究表明CLUI具有明显的时间异质性和空间聚集性，2018、2020、2022年西部地区主要表现为HH、HL类型，2019、2022年则以LL类型为主，LH类型较少。HH、LH类型的重心向西南移动，HL、LL类型的重心向东北移动。值得注意的是，化肥、农药、地膜与CLUI呈显著正相关，气温、降水呈显著负相关。自然条件较好的地区能承受更多的人为干扰，导致CLUI较低。现状环境条件与CLUI存在差异，环境较好的地区CLUI较低。因此，作为粮食主产区，山东省应积极调整种植结构，充分利用水热条件优越的地区，大力推广施用有机肥、秸秆还田等生态农业措施，在保障粮食安全的同时，促进农业生态系统持续健康发展。
原文翻译内容仅代表译者理解，如有异议，请查阅原文
