华北平原耕地速生林种植对粮食生产的影响

选择我国的粮食主产区- - 华北平原作为研究区，利用多源遥感数据、实地实验和农户调查数据，对华北平原耕地速生林的种植规模和时空变化特征进行分析；并以传统粮田（冬小麦-夏玉米连作）作为对比对象，分析成熟速生林对毗邻粮田的影响程度和影响范围，综合速生林种植规模和胁地因素，判断华北平原耕地速生林种植对粮食生产的影响。在此基础上，厘定华北平原农户种植速生林的驱动因素和机制，为有关农业、土地管理及生态保护方面的政策制订提供学术参考。

近年来华北平原部分地区出现了耕地上大面积种植速生林的现象。本研究首先对华北平原耕地速生林的遥感提取方法进行了探索，继而分析了速生林对土壤理化性质及其蒸散量的影响，最后分析了农户尺度上耕地转种速生林的驱动因素，并提出了相应的政策建议。主要结论如下：（1）最大似然算法与线性光谱分解技术能够较好地实现速生林信息提取，线性光谱分解技术适用于地块较为破碎的地区，而最大似然算法制图直观易读。（2）2000-2010年间，华北平原耕地转变为速生林林地的面积总共1069.76 km2，占用耕地种植的林地面积占林地总增加面积的75.79%，占2010年耕地面积的0.36%。从区域分布上看，华北平原耕地转为林地的热点主要集中三大区域，以山区丘陵为主。从2012年在山东省两县级市282户农户的调查结果来看，有47户农户占用耕地种植速生林，占用耕地面积占调查农户速生林总面积的84.0%。（3）耕地由冬小麦-夏玉米种植方式转为速生林后，土壤中水分含量明显下降，对土壤养分来讲，人工林地的有机质与N、P、K含量普遍要低于传统耕地，这主要是由于传统耕地年复一年的玉米、小麦秸秆还田与长期施肥的结果。（4）1981-2010年间华北平原林地年均生育期蒸散量为689.5mm/a，而冬小麦-夏玉米两者生育期的总蒸散量为737.28mm/a，由此可见，耕地中转种速生林并不会增加区域农业用水量。近年来，因冬小麦-夏玉米改种速生林，减少的农业用水量达到10.98×108m3/a。（5）高非农工资收入的家庭，更倾向于种植高劳动生产率的速生林。地块破碎、耕作距离较远会导致总劳动投入的增加，导致农户种植速生林。邻地是否种植速生林对农户的速生林种植决策影响明显，说明速生林对耕地的胁迫严重。从保护基本农田的角度，需要避免新的速生林种植现象出现，重点针对常年举家外出的农户与非农收入较高的农户，政府亦应在提高传统作物的劳动生产率方面作深入工作。