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本书提出了基于布局优化进行耕地保护区域补偿的新思路，并以武汉城市圈为案例区，从空间效率均衡的角度出发，根据经济发展和自然资源禀赋的区域差异，以全区域粮食安全为全局约束条件，以协调耕地保护与快速城市化对耕地非农化需求的矛盾为目标，构建分区异步元胞自动机模型开展耕地布局优化。根据全区域粮食安全所需要标准耕地数量确定全局终止条件，根据各县域耕地非农化需求测算分区终止条件，根据各县域耕地非农化压力指数测算异步演化速率，根据各县域土地利用历史规律确定分区转换规则。根据分区异步元胞自动机模型运算得到的武汉城市圈耕地布局优化结果，确定各县域耕地保护目标责任，并结合各县域保证粮食安全所需要的耕地面积测算各县域耕地赤字/盈余。综合考虑耕地发展权价值、耕地粮食安全价值和耕地生态环境价值，测算武汉城市圈各县域耕地保护区域补偿基本价值标准。对基于布局优化的耕地保护区域补偿机制进行了探索。

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本书在追踪国内外农田生态补偿理论研究和实践进展的基础上，系统的对农田生态补偿工作各环节所涉及的利益群体及其相互关系展开分析，进一步以平原区与都市区复合交叉地带：武汉城市圈为研究对象，分别基于市民和农户两个微观群体的农田生态补偿支付意愿和受偿意愿，结合农田生态补偿的执行成本和农户农田生态保护的发展受限损失，分别测定基于微观群体视角的农田生态补偿标准、农田生态补偿方式选择及模式偏好。

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