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。     

中国北方农牧交错带优化生态-生产范式体系构建

中国北方农牧交错带的生态、生产双重功能决定了其在国民经济发展中的重要战略地位.将系统工程方法论引入对农牧交错带的研究中,构建典型区域内优化的生态-生产范式体系.在建立自然环境要素、生物群落特征、生产与经济以及社会文化和历史变迁四大基本数据库的基础上确定范式体系并设计框架;之后以数学模型和方法为手段分析范式所涉及的植被和其所处的自然、社会环境以及经济等各因素的相互作用的过程和格局及其对区域的贡献,包括对前人工作的综合集成;最终以各种遥感图件、地形图等为基础给出不同范式点的剖面结构图、规划图及说明,设计综合的评价指标体系对范式的可行性、科学性等进行评价择优,为决策者提供优化的生态-生产范式,也就是生态保育阈值内最优的的土地利用格局.最后,给出了农牧交错带内选取的3个范式点的剖面图,建立了范式的初步框架.     

川西农牧交错带“三生”空间冲突演变特征分析及模拟预测——以阿坝州四县为例

川西农牧交错带处于我国第一、第二阶梯的交替地带，是西部生态脆弱典型区，地势起伏显著，地形及生态环境复杂，积极开展川西农牧交错带"三生"空间冲突（生活、生产、生态）研究，将有助于川西农牧交错带生态安全保障与社会经济协调良性发展。研究区域为阿坝藏族羌族自治州四县（马尔康、理县、黑水、松潘），以2005-2020年土地利用数据为基础，通过CLUE-S软件模拟了未来的土地利用模式；将研究区域"三生"空间分为生活生产空间、生态生产空间、生产生态空间、生态空间4种类型，并建立空间冲突测算模型，对研究区域2005-2025年四期空间冲突水平进行了测算。结果表明：（1）2005-2025年四县域面积所占比重最大的是生态生产空间，之后依次为生态空间、生产生态空间、生活生产空间。生活生产、生产生态空间面积连续上升，仅生态生产空间面积减少，生态空间面积以波动变化为主。（2）2005-2025年该区域以中等空间冲突为主。（3）2005-2025年，总体而言空间冲突值的高-高聚集区主要位于四县域的农牧交错带、生活生产空间的交叉区域且表现明显，高-高聚集区在松潘县和马尔康县的农牧交错带有逐渐扩大的趋势，黑水县和理县集聚区面积先减少后轻微扩张；空间冲突值的低-低集聚区主要位于以生态生产空间为主与生态空间的交叉区域；集聚不显著的区域以生态空间为主。（4）整体来看，川西农牧交错区域"三生"空间中生态生产空间冲突强度最高。     

农牧交错带研究进展

农牧交错带是典型的生态脆弱区、贫困区和多民族聚居区,是我国生态安全的重要屏障.综述了农牧交错带发展的历史演变过程,分析了当前农牧交错带农牧业生产所面临的主要问题,建议今后对农牧交错带的研究应集中在以生态学为基础的跨学科研究;其热点领域应集中在农牧交错带生产力生态学、恢复生态学、界面生态学、放牧生态学,农牧交错带的健康诊断和价值评估等方面.其中生产力生态学是提高生产效率的保证,应加强农牧交错带农田草地系统耦合生产方式的研究;恢复生态学是治理退化农牧交错带的基础;界面生态学是剖析退化农牧交错带的切入点;放牧生态学是调控农牧交错带农田草地退化的手段;健康诊断有助于对农牧交错带进行客观的评价;价值评估则是对农牧交错带生态系统效益和服务的估算.     

中国北方农牧交错带优化生态—生产范式体系构建

中国北方农牧交错带的生态、生产双重功能决定了其在国民经济发展中的重要战略地位。将系统工程方法论引入对农牧交错带的研究中,构建典型区域内优化的生态．生产范式体系。在建立自然环境要素、生物群落特征、生产与经济以及社会文化和历史变迁四大基本数据库的基础上确定范式体系并设计框架;之后以数学模型和方法为手段分析范式所涉及的植被和其所处的自然、社会环境以及经济等各因素的相互作用的过程和格局及其对区域的贡献,包括对前人工作的综合集成;最终以各种遥感图件、地形图等为基础给出不同范式点的剖面结构图、规划图及说明,设计综合的评价指标体系对范式的可行性、科学性等进行评价择优,为决策者提供优化的生态一生产范式,也就是生态保育阈值内最优的的土地利用格局。最后,给出了农牧交错带内选取的3个范式点的剖面图,建立了范式的初步框架。     

农牧交错带农牧复合系统的可持续机制

农牧复合系统具有综合资源、兼顾生态与生计、环境与经济发展的作用,是农牧交错带脱贫富民的必由之路。目前,农牧复合实践迫切需要建立可持续的运行机制。针对于此,运用农户调查、土地养分测定和农牧测产、分室模型等方法,对宁夏盐池县皖记沟村农牧复合系统的资源支持、农户农牧复合生产方式、农牧复合系统的物质流开展研究。结果表明,促进农牧复合系统发展的主要原因是资源基础和耕地、灌木林地、草地系统耦合的生产方式。目前主要生产饲草料的水浇地和柠条林地的水资源可持续性是农牧复合系统能否长期持续的关键。加强水土资源、饲草料生产和滩羊养殖之间的系统调控和整体协同,是农牧交错带农牧复合系统可持续发展的必然选择。     

东北农牧交错带土地利用生态安全模式案例研究

尽管目前学术界对生态安全尚无统一的定义和权威的度量方法、指标 ,生态安全却是任何一个区域进行资源开发必须遵循的可持续发展准则[7] 。关注土地利用过程中出现的生态问题 ,研究扰动敏感区土地利用变化的生态环境效应 ,加强脆弱类型土地生态经济系统生态安全的调控 ,成为国内外关于土地利用变化研究的一个重要趋势。东北农牧交错带位于中国北方农牧交错带的东部三北交接农牧交错区[2 ] ,土地利用上具有农牧交错、时农时牧的特点。因其生态环境组成结构相对不稳定 ,对于干扰因素反应敏感且易发生不利用于人类利用的变化 ,以致在土地利用过…     

边际生态系统管理的理论与实践——我国北方草原与农牧交错带“优化生态-生产范式”构建

在新世纪国家西部大开发的战略决策实施中,北方大草原及其东南边缘的农牧交错带,是对国民经济和生态环境保育极其敏感和至关重要的前沿阵地。在过去的世纪中,草地与农牧交错带因不合理的土地利用方式,如滥垦、过牧、樵采等,使这一区域的生态系统受损,土地风蚀沙化、水土流失、盐碱化、干旱化加剧,生产力降低,风沙灾害和虫鼠害频发,造成对农牧业生产与人民生活的严重危害和生态环境的重大威胁,成为首都及东部地区沙尘天气的主要沙源地。1999年1月国务院发布的《全国生态环境建设规划》明确将草原区确定为全国生态环境建设的8个类型区之一,并…     

北方农牧交错带鼠害生态治理对策——以长爪沙鼠为例

中国北方农牧交错带是典型的生态脆弱区,但也是我国遏制土地荒漠化、沙化东移和南下的重要生态安全屏障带。鼠害一直是困扰该地带农牧业生产发展的重要生态问题之一。就鼠害防治而言,随着人们生态与环境安全意识的提高,研究和制定以生态系统为中心,注重自然调控作用,突出控害和经济双重持续增益的生态治理方法越来越为人们所关注。本文以内蒙古农牧交错区主要鼠类——长爪沙鼠(Meriones unguiculatus)为例,在概述该鼠集群—贮食—空间行为及其对食物丰度的生态适应特征基础上,针对农牧交错区鼠类行为适应特征提出结合当地农事活动进程—栖息地管理的协同控害原理及实施要点。为运用行为生态学原理,探索可同步整合无公害持续控制和整体效益目标的生态治理途径及其应用提供启示。     

边际生态系统管理的理论与实践--我国北方草原与农牧交错带“优化生态-生产范式”构建

在新世纪国家西部大开发的战略决策实施中,北方大草原及其东南边缘的农牧交错带,是对国民经济和生态环境保育极其敏感和至关重要的前沿阵地.在过去的世纪中,草地与农牧交错带因不合理的土地利用方式,如滥垦、过牧、樵采等,使这一区域的生态系统受损,土地风蚀沙化、水土流失、盐碱化、干旱化加剧,生产力降低,风沙灾害和虫鼠害频发,造成对农牧业生产与人民生活的严重危害和生态环境的重大威胁,成为首都及东部地区沙尘天气的主要沙源地.     

农牧交错区面临的问题及其解决的途径——以内蒙古多伦县为例

对农牧交错区典型地段内蒙古多伦县存在的问题及解决途径进行了研究．结果表明,产业结构不合理。要求多伦必须走压缩一产(主要指规模)提高二产和鼓励发展三产的经济发展道路,并着重提高生产效益．土地利用结构不合理,要求必须减少耕地面积,扩大林地、草地面积．在资源利用上,应着重抓好水资源的合理利用,发挥农牧区资源互补的优势,发展高效益、集约型的农牧业．     

晋陕宁黄土丘陵区生态修复与农林牧业持续发展仿真研究

晋陕宁黄土丘陵区土壤侵蚀严重,生态环境脆弱,不合理利用土地是其主要原因,生态修复与环境重建是该区生态与经济持续发展的重要战略措施。应用系统动力学（System Dynamic,简称SD）和“反馈控制（Feedback control）理论建立了该区生态修复和环境重建的SD模型,它分为人口、农业、林业、牧业、农村经济、土壤侵蚀和生态环境6个模块,仿真时间1990～2080年,步长1a。经检验该SD模型的有效性为93．5％,可用于未来仿真预测。根据该区的生态环境特点和农牧业发展现状,选择生态环境恢复重建的3种典型模式——同步发展模式（A模式）、逐步调整模式（B模式）和现状发展模式（C模式）进行仿真研究,预测3种模式2000～2080年的土壤侵蚀、土地利用的发展动态以及农林牧业和生态环境演化趋势。仿真结果表明：土地利用与农、林、牧业持续发展密切相关,坡耕地和草场退化是制约农林牧业发展的主要因素。合理调整土地利用结构和加速治理侵蚀,可促进生态环境逐步恢复和农林牧业持续发展。同步发展模式（A模式）是该区生态修复和环境重建的3个仿真模式中的最优策略,它可促进农林牧协调发展和生态一经济趋向良性循环,并提出该区生态修复与环境重建的对策措施。该SD模型结构合理,运行功能良好,能较真实的模拟具有多变量、非线性变量的复杂生态系统的动态行为,为生态修复研究提供一种有效工具。     

毛乌素沙化草地景观生态分类与排序的研究

 本文通过对毛乌素沙地景观生态数据的处理与分析,以广泛应用于植被科学的数量分类方法TWINSPAN为工具,对毛乌素沙地景观生态类型进行了自上而下的等级式的数量分类研究,并与实际情况相结合,提出了毛乌素沙化草地景观生态分类系统。然后又利用算法上与TWINSPAN相似的DCA对沙化草地景观生态类型进行了排序分析,并与数量分类结果相结合,辅以逐步回归分析等多元分析方法,对所划分的各景观生态类型之间的关系进行了分析与探讨,指出毛乌素沙化草地具有较为丰富的景观生态类型,地下水位,覆沙厚度,基质类型控制着沙化草地景观生态类型的发生与演化;提出了毛乌素沙化草地景观生态的演化模式。本文还表明,TWINSPAN和DCA是景观生态研究比较有效的数量分析方法。     

中国西北干旱地区农牧业生态系统碳排放的空间分布与演变趋势

研究西北干旱地区农牧业生态系统碳排放的空间分布特点与演变趋势对于我国制定更具针对性的农牧业减排政策具有重要的指导意义。对2000—2013年中国西北干旱地区农牧业生态系统碳排放量进行测算的基础上,运用非参数核密度方法对中国西北干旱地区农牧业生态系统碳排放的演变趋势进行分析,研究发现:中国西北地区农牧业生态系统碳排放总量增势强劲,但空间非均衡性特征明显,以新疆最高,甘肃次之,陕西和青海居中,宁夏最低,农牧业碳排放源从以畜牧业为主向以种植业为主转变;西北地区农牧业碳排放强度呈下降趋势,省域差距明显,碳排放强度由大到小排序依次是:青海宁夏甘肃新疆陕西。从考察期内西北干旱地区农牧业碳排放的地区差距来看,整体上呈扩大趋势,但相对微弱的变化态势则反映了其变化幅度相对有限,其原因在于四种碳排放的变化趋势不一致,具体表现为:农田土壤碳排放的地区差距明显扩大;农用物资碳排放的地区差距在大幅扩大的同时,还表现出峰值从陡峭变为平缓,变化区间大幅扩大的现象;牲畜肠道发酵碳排放地区差距大幅缩小;牲畜粪便碳排放的地区差距也明显缩小。     

Utilization and management of organic wastes in Chinese agriculture: Past, present and perspectives

Recycling and composting of organic materials such as animal waste, crop residues and green manures has a long tradition in China. In the past, the application of organic manures guaranteed a high return of organic materials and plant mineral nutrients and thus maintained soil fertility and crop yield. As a result of rapid economic development coupled with the increasing urbanization and labour costs, the recycling rate of organic materials in Chinese agriculture has dramatically declined during the last two decades, in particular in the more developed eastern and southeastern provinces of China. Improper handling and storage of the organic wastes is causing severe air and water pollution. Because farmers are using increasing amounts of mineral fertilizer, only 47% of the cropland is still receiving organic manure, which accounted for 18% of N, 28% of P and 75% of K in the total nutrient input in 2000. Nowadays, the average proportion of nutrients (N+P+K) supplemented by organic manure in Chinese cropland is only 35% of the total amount of nutrients from both inorganic and organic sources. In China, one of the major causes is the increasing de-coupling of animal and plant production. This is occurring at a time when "re-coupling" is partly being considered in Western countries as a means to improve soil fertility and reduce pollution from animal husbandry. Re-coupling of modern animal and plant production is urgently needed in China. A comprehensive plan to develop intensive animal husbandry while taking into account the environmental impact of liquid and gaseous emissions and the nutrient requirements of the crops as well as the organic carbon requirements of the soil are absolutely necessary. As a consequence of a stronger consideration of ecological aspects in agriculture, a range of environmental standards has been issued and various legal initiatives are being taken in China. Their enforcement should be strictly monitored.     

中国东北草场的研究

中国东北包活辽宁、吉林、黑龙江三省及内蒙东部,其草场丰富多样,包括沼泽、草甸、草甸草原及草原,从东到西,可划分3个区:Ⅰ.穆棱-三江平原的草甸、沼泽草场, Ⅱ.松辽平原的草甸草原草场, Ⅲ.蒙古高原的草原草场。文内不仅论述了各区草场的植被组成及分布规律,并为合理经营、利用与保护不同类型的草场,提供理论依据及采取有效措施的途径。     

基于参与式方法的农牧户生计现状评估——以内蒙古太仆寺旗为例

运用参与式方法调查了内蒙古农牧交错区太仆寺旗不同类型农牧户的生计现状,分析了不同类型农牧户的生计策略、制约因素和提高途径.结果表明:纯农型家庭规模小,年龄结构偏大,整体文化水平低,生计策略单一,脆弱性和风险较大,引入非农生产活动是降低生计风险和提高生活水平的重要途径;纯牧型家庭以放牧为主要谋生方式,草场脆弱性对其生产活动影响很大,发展环境友好型高产农牧业是解决生计问题和环境问题的有效途径;农业兼业型和牧业兼业型家庭规模大,年龄结构轻,劳动力分工多样化,从事非农活动的比例较大,生活水平较好,尤以牧业兼业型家庭收入更高.     

Utilization and management of organic wastes in Chinese agriculture: Past,present and perspectives

Recycling and composting of organic materials such as animal waste, crop residues and green manures has a long tradition in China. In the past, the application of organic manures guaranteed a high return of organic materials and plant mineral nutrients and thus maintained soil fertility and crop yield. As a result of rapid economic development coupled with the increasing urbanization and labour costs, the recycling rate of organic materials in Chinese agriculture has dramatically declined during the last two decades, in particular in the more developed eastern and southeastern provinces of China. Improper handling and storage of the organic wastes is causing severe air and water pollution. Because farmers are using increasing amounts of mineral fertilizer, only 47% of the cropland is still receiving organic manure, which accounted for 18% of N, 28% of P and 75% of K in the total nutrient input in 2000. Nowadays, the average proportion of nutrients (N+P+K) supplemented by organic manure in Chinese cropland is only 35% of the total amount of nutrients from both inorganic and organic sources.

In China, one of the major causes is the increasing de-coupling of animal and plant production. This is occurring at a time when “re-coupling” is partly being considered in Western countries as a means to improve soil fertility and reduce pollution from animal husbandry. Re-coupling of modern animal and plant production is urgently needed in China. A comprehensive plan to develop intensive animal husbandry while taking into account the environmental impact of liquid and gaseous emissions and the nutrient requirements of the crops as well as the organic carbon requirements of the soil are absolutely necessary. As a consequence of a stronger consideration of ecological aspects in agriculture, a range of environmental standards has been issued and various legal initiatives are being taken in China. Their enforcement should be strictly monitored.

     

Utilization and management of organic wastes in Chinese agriculture: Past, present and perspectives

Recycling and composting of organic materials such as animal waste, crop residues and green manures has a long tradition in China. In the past, the application of organic manures guaranteed a high return of organic materials and plant mineral nutrients and thus maintained soil fertility and crop yield. As a result of rapid economic development coupled with the increasing urbanization and labour costs, the recycling rate of organic materials in Chinese agriculture has dramatically declined during the last two decades, in particular in the more developed eastern and southeastern provinces of China. Improper handling and storage of the organic wastes is causing severe air and water pollution. Because farmers are using increasing amounts of mineral fertilizer, only 47% of the cropland is still receiving organic manure, which accounted for 18% of N,28% of P and 75% of K in the total nutrient input in 2000. Nowadays, the average proportion of nutrients (N+P+K) supplemented by organic manure in Chinese cropland is only 35% of the total amount of nutrients from both inorganic and organic sources.In China, one of the major causes is the increasing de-coupling of animal and plant production.This is occurring at a time when "re-coupling" is partly being considered in Western countries as a means to improve soil fertility and reduce pollution from animal husbandry. Re-coupling of modern animal and plant production is urgently needed in China. A comprehensive plan to develop intensive animal husbandry while taking into account the environmental impact of liquid and gaseous emissions and the nutrient requirements of the crops as well as the organic carbon requirements of the soil are absolutely necessary. As a consequence of a stronger consideration of ecological aspects in agriculture, a range of environmental standards has been issued and various legal initiatives are being taken in China. Their enforcement should be strictly monitored.