黄土高原-青藏高原过渡带农户生产系统的能值分析——以通渭-渭源-夏河样带为例

通渭-渭源-夏河样带位于黄土高原向青藏高原过渡的生态区,是我国典型农牧交错带。长期以来,不合理的农业生产结构带来生态、经济等一系列问题,制约了该地区草地农业的持续发展。为此,从能值角度分析区域农业生产结构,可为农(牧)户决策提供理论依据,为优化区域农业生产结构提供科学依据。收集研究区农户作物和家畜生产的投入-产出数据,用能值方法分析农户生产系统结构特征、农户生产决策行为及生产系统耦合作用,用结构方程模型(SEM)分析农户生产系统能量的组分间流动。研究发现,随海拔增高,农户作物生产活动减少,作物总产出能值递减;尽管作物生产主要投入和产出要素相同,但同一作物不同地点的同一要素投入、产出能值和能值收益率均存在显著差异(P0.05);同一地点不同作物的同一要素投入、产出能值和能值收益率均差异显著(P0.05);作物生产投入要素中,有机肥能值在通渭和渭源均有较高贡献;作物投入和产出能值的农户生产决策阈值自东向西递减,在能值投入初始增加时,夏河农户作物生产规模扩增最为迅速。家畜养殖规模、能值投入和产出自东向西递增;通渭和渭源,小麦秸秆和苜蓿作为中间投入,能值贡献率达到80%;夏河家畜生产投入要素中,补饲粮食能值贡献率高达90%;家畜投入和产出能值的农户生产决策阈值点自东向西递增;能值收益率随耦合度的增加呈指数上升,通渭和渭源能值收益率的增加速度,随耦合度的增加趋于缓慢,而夏河能值收益率增速随耦合度的增加而上升。调整作物生产内部粮、经、饲产品比例结构,加强作物生产与家畜生产耦合作用,优化天然草地利用方式,实现生态效益最大化;阈值点调控农户生产决策行为,实现该区域农业生产结构优化。     

黄土高原-青藏高原过渡带农户生产系统的碳平衡

黄土高原-青藏高原过渡带是我国农业生产方式变化最剧烈、碳平衡效应最敏感的区域之一.本文分析了海拔梯度上通渭-渭源-夏河样带农业系统的碳平衡.结果表明: 随海拔增加,单位面积作物的碳排放、碳固定和碳汇能力逐渐降低,户均家畜碳排放与碳固定、碳源能力递增,综合生产系统由碳汇渐变为碳源,户均碳排放上升,碳固定变化趋势与之相反.黄土高原-青藏高原过渡带的农户占比随碳平衡的变化可用Logistic方程拟合,随海拔升高,在通渭、渭源与夏河3个区域农户占比50.0%拐点处,作物系统的碳排放和碳固定分别为1491、857、376 kg CE·household^-1和6187、3872、778 kg CE·household^-1,家畜系统碳排放和碳固定分别为2218、3725、49511 kg CE·household^-1和138、230、2706 kg CE·household^-1,综合系统碳排放和碳固定分别为3615、4583、49918 kg CE·household^-1和6289、4113、3819 kg CE·household^-1,这些是区域碳平衡调控的关键点.