基于地学信息图谱的东北黑土区种植模式分析

doi:10.13287/j.1001-9332.202203.017

应用生态学报 ›› 2022, Vol. 33 ›› Issue (3): 694-702.doi: 10.13287/j.1001-9332.202203.017

• 黑土地保护与农业可持续发展专栏 • 上一篇下一篇

基于地学信息图谱的东北黑土区种植模式分析

杜国明^1,2*, 张瑞¹, 于凤荣³

¹东北农业大学公共管理与法学院, 哈尔滨 150030;
²东北农业大学经济管理学院, 哈尔滨 150030;
³黑龙江省农垦科学院科技情报研究所, 哈尔滨 150038

收稿日期:2021-08-30 接受日期:2022-01-04 出版日期:2022-03-15 发布日期:2022-09-15
通讯作者: * E-mail: nmgdgm@126.com
作者简介:杜国明, 男, 1978年生, 博士, 教授。主要从事土地资源优化配置与农村区域发展研究。E-mail: nmgdgm@126.com
基金资助:
国家社会科学基金项目(21BJY209)资助。

Analysis of cropping pattern in black soil region of Northeast China based on geo-information Tupu.

DU Guo-ming^1,2*, ZHANG Rui¹, YU Feng-rong³

¹School of Pubilc Adminstration and Law, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China;
²College of Economics and Management, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China;
³Institute of Scientific and Technical Information, Heilongjiang Academy of Land Reclamation Region, Harbin 150038, China

Received:2021-08-30 Accepted:2022-01-04 Online:2022-03-15 Published:2022-09-15

摘要/Abstract

摘要： 不同种植模式具有不同的经济学和生态学意义,因地制宜确立合理的种植模式是保护黑土地的重要措施。目前,对东北黑土区的种植模式类型及其空间格局尚缺乏系统的认识。本研究基于东北黑土区2017—2019年作物分类数据,应用地学信息图谱理论和方法构建种植模式图谱,以揭示黑土区种植模式类型及其空间格局,并在此基础上使用分布指数模型和双变量空间自相关方法分析了种植模式的分布规律。结果表明: 1) 东北黑土区种植模式主要有玉米连作、水稻连作、大豆连作和米(玉米)豆(大豆)轮作,面积占比分别为38.3%、18.5%、10.3%、26.0%。其中,米豆轮作又包括米豆两年轮作、米米豆三年轮作、豆豆米三年轮作,分别占轮作面积的44.1%、34.5%、21.4%;2) 各类种植模式的水平地带性分异规律显著。其中,玉米连作在温度和湿度上的梯度分异特征均非常明显,水稻连作仅在湿度上的梯度分异特征非常明显,大豆连作和米豆轮作在温度和湿度上的梯度分异特征均不明显;3) 各类种植模式的空间集聚特征显著,种植模式间存在“大豆连作→豆豆米三年轮作→米豆两年轮作→米米豆三年轮作→玉米连作”的空间过渡特征。东北黑土区种植模式以连作为主,其分布规律可为今后轮作空间优化提供依据。

关键词: 东北黑土区, 种植模式, 地学信息图谱, 种植模式图谱

Abstract: Different cropping patterns have their own economic and ecological significance. Developing cropping patterns suitable for local conditions is needed to protect and make good use of black soils. At present, the cropping patterns and their spatial characteristics in the black soil region of Northeast China is poorly understood. Based on the crop classification data in 2017-2019, we used geo-information Tupu methods, distribution index model, and bivariate spatial autocorrelation to examine the cropping patterns. The results showed that: 1) The main cropping patterns in the black soil region of Northeast China were continuous maize cropping, continuous rice cropping, continuous soybean cropping, and maize-soybean rotation, accounting for 38.3%, 18.5%, 10.3% and 26.0%, respectively. The maize-soybean rotation included maize-soybean two-year rotation, maize-maize-soybean three-year rotation, and soybean-soybean-maize three-year rotation, accounting for 44.1%, 34.5% and 21.4% of the rotation area, respectively. 2) Various cropping patterns had obviously horizontal differentiation. For instance, continuous maize cropping had very obvious gradient differentiation characteristics in temperature and humidity, but soybean continuous cropping and maize-soybean rotation showed no gradient differentiation, while continuous rice cropping had gradient differentiation only in humidity. 3) Various cropping patterns had obviously spatial clustering characteristics. They had spatial transition characteristics from soybean continuous cropping, soybean-soybean-maize three-year rotation, maize-soybean two-year rotation, maize-maize-soybean three-year rotation, to continuous maize cropping. The cropping pattern in black soil region of Northeast China was dominated by continuous cropping. Understanding its distribution pattern can provide a basis for future spatial optimization of crop rotation.

Key words: black soil region of Northeast China, cropping pattern, geo-information Tupu, cropping pattern Tupu

杜国明, 张瑞, 于凤荣. 基于地学信息图谱的东北黑土区种植模式分析[J]. 应用生态学报, 2022, 33(3): 694-702.

DU Guo-ming, ZHANG Rui, YU Feng-rong. Analysis of cropping pattern in black soil region of Northeast China based on geo-information Tupu.[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2022, 33(3): 694-702.

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