南方草山草坡开发论

本文的目的在于阐述开发我国南方草山草坡资源的必要性、潜在效益以及开发方向,为决策提供理论依据.对以往研究结果的分析表明,我国北方草原生态系统的脆弱性及目前超负荷利用的现状决定了对该种资源应实行以保护为前提的利用;而在南方草山草坡则可实现在利用的同时保护环境.在理论上,南方草地具有与北方草原同等的总的初级生产能力,体现了其十分巨大的开发潜力.在南方草山草坡的开发途径问题上,由于受到多种因素的制约,长期以来追求的森林的表观经济效益十分微小,而草地畜牧业的作用则刚刚体现出来。弄清南方草山草坡的最佳开发途径以及实现大规模的草地畜牧业经营,还有赖于草地科学研究的进展。     

北方牧区草地资源分类经营机制与可持续发展

草地是畜牧业生产和生态保护的重要资源.在短期经济利益的驱动下造成北方牧区草地大面积退化和荒漠化、生产力下降、自我恢复能力降低、水土流失加剧和涵养功能减弱,对牧区经济发展、社会稳定和生态安全构成了威胁,严重影响着草地畜牧业的可持续发展.以新疆阿勒泰为例,依据草地资源的生产经济性能、生态服务价值重要性和季节放牧利用特征,构建了基于GIS 技术的草地生产力指数、草地生态服务价值指数和草地资源分类经营的功能分区模型,建立以主导功能和时空格局为主的草地资源分类经营调控机制,将阿勒泰牧区的草地从空间上划分为经济功能区、混合功能区和生态功能区.结果表明:(1)经济功能区,以获取最大的经济效益为目的,面积约648.69万hm2,占总可利用草地面积的65.8%,主要分布在平原荒漠;(2)生态功能区,以生态保护和社会效益为目的,面积约136.4万hm2,占总可利用草地面积的13.9%,主要分布在平原荒漠草原、山地草原、高寒草甸;(3)混合功能区,在适度利用条件下,生态效益与经济效益并重,面积约200.1万hm2,占总可利用草地面积的20.3%,主要分布在山地草原化荒漠、山地草甸草原、平地草甸、山地荒漠草原、山地草甸和高寒草原.通过对草地资源的分类经营,将畜牧业生产重心转向经济功能区,转移生态功能区的放牧家畜,减轻混合功能区的放牧压力,形成草地资源在功能、系统、时序和空间的耦合结构,实现牧区草地资源利用的可持续发展.     

基于生态系统服务功能的中国北方草地及农牧交错带区划

以北方草地和农牧交错带草地类型区域分异为基础,重点考虑不同草地类型的生态系统服务功能,在综合分析了北方草地和农牧交错带生态环境基本特征的基础上,确定了草地生态功能区划的原则、依据、方法及命名,然后在"3S"技术的支持下,将北方草地和农牧交错带分为北方草原区、北方荒漠区和农牧交错区3个一级区及10个二级区,对各个功能区的区域范围、主要生态环境问题、主要的生态服务功能及为了功能区的保护与可持续发展而需要采取的措施都进行了详细论述。区划结果对认识北方草地与农牧交错带不同草地类型生态系统服务功能的重要价值,对草地资源的合理利用和农业生产的合理布局、对生态环境保护与建设规划及对维护区域生态安全、实现区域的可持续发展都具有重大意义。     

半干旱黄土丘陵区多元化草地建设技术研究

针对黄土丘陵区草地退化,水土流失严重,草地畜牧业生产力低等问题,于1995～2002年在半干旱黄土丘陵区的安塞县进行了多元化草地建设试验研究。引种、驯化生态经济型优良草种20余种(包括品种、类型),建设高产、优质单播及混播人工草地和利用耐牧草种改良天然草地,为在半干旱黄土丘陵区充分利用水土资源,改良大面积天然草地,提高其生产力和生态、经济效益,及在退耕坡地建设人工草地,为促进农牧业可持续发展提供物质基础及科学依据。     

水分为限制因子的草地优化收获理论的研究

本文针对我国北方干旱、半干旱地区草地植物生长的主要限制因子,即水分问题,提出草地植物生物量和土壤水分的常微分方程模型。模拟的目标是一个生长期中植被生物量和土壤水分的变化。在此基础上,推导出了以维持系统平衡为前提,使总收获量达到可能的最大值的最优收获理论方程。最后求取模型在特定的情形下的解并讨论其表征和特点。具体模型求解的结果表明： (1)给定退化草地,围栏保护完全不加利用不一定是最佳恢复途径; (2)存在着最优的收获力投入,使草地植物的收获量达到极大值。     

高寒草地生态经济系统价值流、畜群结构、最优控制管理及可持续发展

高寒草地是中国西部青藏高原地区重要的生态系统,该系统直接和该地区少数民族的民生相联系。由于长期过度放牧,该系统已经开始严重退化,而单纯的保护将会与当地畜牧业发展发生冲突。为了能深入地认识高寒草地牧业生态经济系统存在的经济规律,本砑究以甘南合作藏族自治州畜牧业经济为对象,首先从生态经济学角度以货币为计量标度,定量分析了一个以草地牧业为主的高寒牧区生态经济复合系统中单位面积上能流过程和价值流过程,解释该生态经济系统的耦合关系。然后利用线性规划方法,对该系统中的关键问题,即畜群结构进行优化分析并提出优化方案。最后利用最优控制方法,对放牧及刈割强度进行分析,提出合理的放牧强度模式,使高寒草地的经济效益与生态效益达到最佳平衡。利用这3种方法建立起高寒草地生态经济复合系统的可持续发展监督和管理模式,用价值流分析明确系统的价值走向和倍增效应,用线性规划使畜牧业的种内和品种结构达到最优化并使其经济效益最大,利用最优控制方法使畜牧业生产和草地保护有机结合,形成既保护高寒生态系统又改良并发展当地畜牧业的可持续发展模式。     

中国牧区草地移动性利用的丧失和重建

草地利用移动性的丧失导致生态系统退化,是草地放牧生态学领域兴起的主导性学说。在我国,草地利用移动性的丧失不仅是政策变化导致的,更是众多自然和社会因素叠加演进的结果。草地利用移动性的重建对于中国草地恢复和可持续性管理具有重要意义,但是很难通过恢复传统或季节性轮牧的途径实现。我们可以依托智能围栏、牲畜智能可穿戴设备以及草地生产力无人机快测等新型放牧管理技术,在我国不同气候区域、不同类型草地,因地制宜地发展新型草地移动性管理模式,进而重建“草地利用的移动性”。新型轮牧模式还应与草畜平衡、牲畜补饲以及土壤养分补充等重要生态草牧业措施结合,确保我国草地资源的高效可持续利用。     

北方风沙区生态修复的科学原理、工程实践和恢复效果

北方风沙区位于欧亚草原的东部,是我国生态环境最为脆弱的地区之一,其在北方生态安全屏障和丝绸之路经济带建设中具有十分重要的战略地位。在国家一系列生态保育工程的支持下,该地区的生态环境得到明显改善。但是,由于受人类活动和全球气候变化的影响,该地区仍然面临着严峻的环境压力。在中国科学院科技服务网络计划(STS计划)等项目支持下,开展了北方风沙区土地沙化成因及退化土地空间分布研究,集成了北方风沙区重点脆弱区生态恢复的理论和技术体系,以内蒙古中部的阴山北麓地区、内蒙古浑善达克沙地和蒙辽交界的科尔沁沙地为重点研究区域,进行了高效人工草地建植、天然草地恢复和管理、沙化草地治理等相关工程技术的示范,开展生态恢复模式的效果跟踪监测和生态效益评估,确定生态恢复技术和模式的技术参数和指标,明确不同集成技术与模式在北方风沙区的适用区域和范围,为技术模式的推广应用提供科学依据。通过上述研究,可以为中央和地方政府制定生态系统管理和退化生态系统恢复政策、建立我国北方生态安全屏障提供决策依据,为生态修复产业提供技术指南,为相关研究提供全面系统的基础数据支撑。     

从生态地理背景论草地畜牧业产业在黄土高原农业可持续发展中的战略地位

黄土高原要实现生态与生产双赢的目标,契机是退耕还林还草,突破口是建立能兼顾生态生产协调发展的支柱产业。从地形地貌、水热分布及自然植被特征的角度分析,黄土高原实施以农为主或农林牧综合发展的方略,均有悖于黄土高原生态地理背景。而草地畜牧业产业的生产要素及其过程,在较大程度上吻合了黄土高原的生态地理背景,具有生态的适应性和生产的有效性,应作为黄土高原优化的生态生产体系建制中的支柱产业。未来黄土高原产业的发展格局,应该是以草地畜牧业为主导,农业和林业作为补充和完善的产业发展体系。此外,未来黄土高原草地畜牧业家畜养殖方式,应以舍饲养畜为主。     

景观生态视角下草地生态质量的空间差异及其影响因素——以内蒙古四子王旗为例

科学评价北方荒漠草原的生态质量,有助于草地景观的生态修复与荒漠化防治。以内蒙古四子王旗为例,采用景观生态视角,通过构建生态质量评价体系,结合综合指数法和自然间断法,对研究区内130个行政村域的草地生态质量进行综合评价及类别划定;通过引入地理加权回归模型并对比最小二乘回归模型,评估外源压力对草地生态质量的影响。结果表明:(1)2016年四子王旗村域草地生态质量的指数变化幅度为0.003—0.765,呈现出北高南低的区域差异;在空间分布上,高高集聚、低低集聚和低高集聚的空间特征反映出村域草地生态质量的非均衡特征及空间依赖;(2)对比模型估计参数,地理加权回归模型具有解释草地生态质量空间异质性和处理数据非平稳性的优势,预测精度优于最小二乘回归模型;(3)6种变量对草地生态质量的回归系数表明,经济压力和环境压力的影响效应明显高于人口压力和资源压力。与草地生态质量变化呈正相关的因素依次为:生态用地比、人均耕地面积和草地载畜量,而与至城镇中心距离、劳动人口比和人均GDP则依次呈现出负相关关系。研究结果可为草地生态保护与治理提供参考。     

湖南城步南山的植被及其合理利用

 城步南山是我国南方规模最大的牧场,总面积138,345亩(9,223公顷)。南山地区的植被,根据生态外貌原则划分为常绿针叶林、常绿落叶阔叶混交林,落叶阔叶林,灌丛、竹丛、草丛,农作物,经济林和果园等10个主要类型。现在的草丛是森林遭受破坏的次生植被。本区在开发利用上,应以发展林业为主,实行林牧结合。山地坡度大于35˚的必须发展林业,25—34˚的坡地要林牧兼顾,小于24˚者可以发展牧业,并营造各类防护林。     

21世纪初我国草地生态学研究展望

草地退化是我国天然草地面临的突出问题,在21世纪初期,我国的草地生态学将围绕解决草地退化这一核心问题展开深入的研究。其热点领域应在草地恢复生态学,草地界面生态学,草地放牧生态学,草地的健康诊断和草地的价值评估等5个方面。其中草地恢复生态学是治理退化草地的基础;草地界面生态学是剖析退化草地的切入点;草地放牧生态学是调控退化草地的手段;草地健康诊断有助于对草地退化进行客观评价;草地的价值评估则是对草地生态系统效益和服务的估算。     

Distribution and status of bustards in China

This article presents the distribution and status of bustards, which are listed as first-category protected animals according to the survey results during 1990-2002 in China. The Chinese populations of Otis tarda dybowskii are breeding in south-west of Heilongjiang Province, west-ern Jilin Province, east and middle Inner Mongolia, north Ningxia Hui Autonomous Region, and Gansu Province. A few can winter in the south breeding-range. Its winter-range lies from the south to the Yellow River, as far as to Guizhou Province and Jiangxi Province. Its population number is about 200-300 or 500-800. The Chinese popula-tions of O. t. tarda are breeding in the north and west of Xinjiang. It is unclear about its winter-range, which is pre-sumed to be in south Asia. Recently we found individuals wintering in Chabuchaer and west Xinjiang. The popu-lation number is about 2000-3000. The habitat in breeding range includes steppe, grassland, desert grassland, and farmland. The habitat in winter range is the beach of rivers and lakes, meadows, meadow-grassland, and wheatland. The Chinese populations of Chlamydotis undulata mac-queeni are breeding in the fringe of the Jungar Basin, the banks of the Ulungur River, Balikun and south Turpan Basin in Xinjiang, west Inner Mongolia, and west Gansu. Northeast Mulei in eastern Jungar Basin of Xinjiang is the main breeding-range in the world. The bird uses desert and desert grassland as its habitat. Its winter-range is west Asia and south Asia. Its population number is about 2000. The Chinese populations of Tetrax tetrax are breeding in north Xinjiang, and China is located on the east border of its breeding-range. Its habitat is grassland and semi-desert, and its winter-range lies in south Asia. Its population in China is very scarce. In addition, we analyzed the causes of their endangerment and put forward protection tactics of Chinese Bustards.     

基于基尼系数和锡尔指数的中国水足迹强度时空差异变化格局

水足迹可以衡量人类对水资源的真实占有量,而水足迹强度则表征了人类对水资源的利用效率水平。在计算出1997-2007年中国各地区水足迹的基础上,借助于基尼系数和锡尔指数计算方法,探索分析中国近11a水足迹强度发展的空间格局变化规律。结果表明:中国水足迹强度整体呈下降趋势,水资源利用效率有所提高,但是区域发展不平衡;水足迹强度区域总差异经历了"先增大后缩小"的过程,中东西三大地带空间发展呈先极化后趋同的态势,南北区差异总体有所缩小;对水足迹强度区域内部差异贡献份额南方大于北方、东部大于中西部;促使空间差异格局变化的主要因素为区域发展策略、经济发展水平和市场发育程度等;另外,发现中国水污染足迹强度区域差异极化现象非常严重,说明随经济的发展部分地区水污染问题很严峻。最后针对发现的问题提出了协调我国经济发展与水资源利用的相应建议。     

Comprehensive evaluation of eco-environmental resources in the main grain-producing areas of China

By evaluating the eco-environmental resources of China's major grain-producing regions, the development status of the eco-environmental resources in major grain-producing regions of China was clarified. This is of great significance in maintaining green and sustainable agricultural development and ensuring food security. This paper takes 13 major grain-producing regions in China as the study area, constructs the eco-environment index system by using the Driver-Pressure-State-Impact-Response (DPSIR). The average annual growth rate represents the dynamic changes of each indicator, and the random forest model by using Jupyter Notebook is selected to evaluate the current state of development of the eco-environment resources from 2005 to 2020. The combination of dynamic and static evaluation of the eco-environmental resources is more conducive to decision makers to keep abreast of developments in the eco-environmental resources. The results show that: Firstly, there are differences between static and dynamic conditions that more number of important indicators in static conditions than in dynamic conditions, and the number of important indicators located at the driving force criterion level is higher. Secondly, under static conditions, the evaluation results of eco-environmental resources show an overall upward trend (4.10 in 2005 and 4.65 in 2020); under dynamic conditions, the evaluation results of eco-environmental resources show an overall downward trend (4.35 in 2005 and 4.13 in 2020). Thirdly, there are differences in spatial distribution. Under static conditions, the spatial distribution of regional eco-environmental resource levels is generally “high in the north and low in the south”, while under dynamic conditions, it is “high in the south and low in the north”. Finally, according to the different important indicators in the north and south, the northern region should develop plans to increase the penetration rate of agricultural mechanization and improve the efficiency of water resources utilization, while the southern region should pay more attention to the development of green agriculture, accelerate the construction of urbanization, and improve the efficiency of water resources utilization.     

悬钩子属植物资源及其利用

悬钩子属Rubus L.植物资源丰富,分布广泛,我国已发表201种98变种,种类之多仅次于北美中心,在分布上自西向东,自南而北有逐渐减少的趋势,西南部为分布中心,利用上有果用和药用两个主要途径,本文在进行国内资源考察的基础上,回顾了国内外悬钩子属植物的利用历史及其栽培化进程,并提出了我国野生悬钩子属植物中具有圈在果用潜力的11个种,本属许多种类是生态适应性很强的地被植物,从保护环境的角度出发,其在水土保持和美化环境方面的价值也值得注意。     

放牧对松嫩平原农牧交错区防护林下草地的影响

针对当前防护林草地已成为松嫩平原农牧交错区牲畜主要放牧场的实际情况,分析了不同放牧强度对防护林草地的影响．结果表明,未放牧防护林草地严重退化,与极度放牧防护林草地最为相似．未放牧和极度放牧均抑制了防护林草地的生长,轻度放牧和中度放牧却促进了防护林草地的生长,草地产量和质量均明显提高,并合理地利用了杨树叶资源．未放牧防护林草地质量指数仅为15．51。属严重退化草地范畴;轻度放牧草地质量指数为86．4,随着放牧强度的增加,草地质量逐渐下降．因此,应提倡轻度放牧、中度放牧,防止未放牧和极度放牧现象出现,促进防护林草地生长,并充分利用杨树叶资源增加畜牧业牧草的来源．     

Distribution and status of bustards in China

This article presents the distribution and status of bustards, which are listed as first-category protected animals according to the survey results during 1990–2002 in China. The Chinese populations of Otis tarda dybowskii are breeding in south-west of Heilongjiang Province, western Jilin Province, east and middle Inner Mongolia, north Ningxia Hui Autonomous Region, and Gansu Province. A few can winter in the south breeding-range. Its winter-range lies from the south to the Yellow River, as far as to Guizhou Province and Jiangxi Province. Its population number is about 200–300 or 500–800. The Chinese populations of O. t. tarda are breeding in the north and west of Xinjiang. It is unclear about its winter-range, which is presumed to be in south Asia. Recently we found individuals wintering in Chabuchaer and west Xinjiang. The population number is about 2000–3000. The habitat in breeding range includes steppe, grassland, desert grassland, and farmland. The habitat in winter range is the beach of rivers and lakes, meadows, meadow-grassland, and wheatland. The Chinese populations of Chlamydotis undulata macqueeni are breeding in the fringe of the Jungar Basin, the banks of the Ulungur River, Balikun and south Turpan Basin in Xinjiang, west Inner Mongolia, and west Gansu. NortheastMulei in eastern Jungar Basin of Xinjiang is the main breeding-range in the world. The bird uses desert and desert grassland as its habitat. Its winter-range is west Asia and south Asia. Its population number is about 2000. The Chinese populations of Tetrax tetrax are breeding in north Xinjiang, and China is located on the east border of its breeding-range. Its habitat is grassland and semi-desert, and its winter-range lies in south Asia. Its population in China is very scarce. In addition, we analyzed the causes of their endangerment and put forward protection tactics of Chinese Bustards. __________ Translated from Arid Zone Research, 2007, 24(2): 179–186 [译自: 干旱区研究]     

草场资源综合评价的数学模型

本文在前人评价我国草场资源工作的基础上,对草场资源评定因素进行了筛选与合理组合,编排了各评定因素的多层次评判顺序,组建了综合评价草场资源的模糊数学模型。首次在我国应用数学模型对草场资源进行了综合评价。为验证该数学模型的灵敏程度,作者列举了我国北方四个草场类型,作了具体计算。结果表明,数学模型本身具有较高的灵敏度,可以应用于评价我国北方天然草场资源。