黄土高原生态分区及概况

黄土高原地域广阔,水土流失区域差异显著。为了有效治理水土流失,评估水土流失治理技术和模式及生态恢复建设工程的成效性,需要对黄土高原进行区域划分。依据自然条件、水土流失治理技术和模式的区域性特征及差异,基于国家基础地理信息系统数据的县级行政界,对其进行合并,进行生态分区的划分,并分别统计其气候、地形地貌、植被特征及水土流失现状,以期为黄土高原水土流失治理技术和模式的改良优化提供依据。主要结论如下:(1)黄土高原分为黄土高塬沟壑区,黄土丘陵沟壑区,沙地和农灌区,土石山区及河谷平原区。其中黄土高塬沟壑区和黄土丘陵沟壑区分别划分为两个副区。(2)黄土高原的气候、植被、水土流失具有明显的分区差异。降水和植被覆盖度自东南向西北递减,二者在空间分布上具有很好的一致性,降水量大的分区,植被覆盖度也高。在年际变化方面,丘陵沟壑区B2副区降水量呈增加趋势,其他分区呈减小趋势,变化均不显著。80年代以来,黄土高原和各生态分区的植被覆盖度均逐渐增加,黄土丘陵沟壑区的增加量最大。各分区的面平均气温均呈非显著增加趋势,90年代以来增温明显。(3)1970年以来,黄土高原侵蚀产沙强度减弱趋势显著,至2002—2015年,多年平均输沙模数在0.13—3924 t km~(-2) a~(-1)之间,侵蚀强度最大为中度侵蚀(2500—5000 t km~(-2) a~(-1)),但面积较小,主要分布于第二高塬沟壑区的泾河流域。     

黄土高原退耕还林(草)区旅游开发探讨

黄土高原退耕还林(草)区生态环境相对脆弱,经济发展较为落后,如何在多元化目标主导下寻求退耕还林政策的合理模式,关系到西部大开发政策的实施效果。在简要介绍区域概况,评价退耕还林(草)模式的基础上,认为生态保护型和生态经济型模式缺乏社区利益的考虑,可持续发展的动力不足,但生态旅游开发模式可以解决动力不足的问题。通过分析退耕还林(草)区生态旅游开发的资源、区位、政策、交通、接待设施等旅游开发的影响因子,提出了黄土高原退耕还林(草)区旅游开发的阶段及任务,并构建了该区域旅游开发的分区框架。     

黄土高原水土流失治理现状、问题及对策

黄土高原位于黄河中游地区,是世界上水土流失最为严重的区域之一;黄土高原水土流失治理问题历来受到国家高度关注,涌现了种类多样的水土流失治理模式,目前还缺乏对黄土高原区域尺度水土流失治理模式的总结和整理。本文总结和整理了建国以来黄土高原主要的四类水土流失治理模式,生物措施模式主要由退耕还林、荒山造林和封山育林工程组成,工程措施模式包括修建梯田和淤地坝,以及近期涌现的治沟造地工程;小流域综合治理模式主要体现在坡面、沟道系统整治,生物和工程措施相结合的特点,区域综合整理模式则强调对生态系统进行整体保护、系统修复和综合治理,达到生态、社会、经济可持续发展。基于黄土高原水土流失治理模式存在的问题,提出了黄土高原水土流失治理模式调整和优化建议,以期对黄土高原生态恢复建设和水土流失科学治理提供科学依据。     

生态恢复对流域水沙演变趋势的影响——以北洛河上游为例

黄土高原生态环境恶劣,水土流失严重。选择退耕还林(草)程度非常显著的陕北吴旗县所在北洛河上游为研究区,探讨黄土高原丘陵沟壑区水土流失治理及大幅度退耕背景下流域水、沙等生态要素的演变规律,分析人类活动的影响贡献程度,为黄土高原生态治理及环境效应分析提供理论依据。结果表明:在1963—2009年期间年降雨量没有显著变化背景下,同时期流域年径流量和年输沙量均呈现极显著减少趋势,年均减少率分别为0.28 mm/a和180 t km-2a-1,其突变时间均发生在1979和2002年,具有很好的同步性。与1979年前相比,20世纪70—80年代水土流失综合治理以及1999年后退耕还林(草)的事件背景,使汛期和平水期径流量逐时段减少,而枯水期径流量反而持续增加。输沙量呈持续性大幅度减少态势,且其减少程度远大于径流量的变化程度。水土流失综合治理和退耕还林(草)工程实施等人类活动,对流域径流量减少的影响贡献程度分别为38.2%和51.4%,对输沙量减少的影响程度分别为74.7%和86.7%。研究结果提示,黄土高原生态环境的大幅度改善在区域尺度上已经表现出一定程度上削洪补枯的水文效应特征,以及林草措施减水更减沙的良好生物治理效果。     

退耕还林地结构与生态功能的耦合关系

退耕还林的林地结构与生态功能效益是退耕还林工程的关键性问题。基于典型黄土高原丘陵沟壑地7种代表性的退耕还林模式的野外调查和取样分析结果,选取14个林地结构因子和2个代表性生态功能因子,对林地结构进行因子分析,并构建了林地结构与生态功能的灰色关联度模型和耦合协调度模型。用建立的模型分析吴起县退耕还林地7种模式的林地结构、土壤侵蚀及地表径流数据,结果表明,不同林地结构因子间相关度不同,经过主成分分析降维为4个主成分因子,分别反映了林分的乔木层结构指标、上层结构生物量指标、土壤层指标及其它指标;不同林地结构因子与生态功能的关联度系数不同,林地结构因子对地表径流的影响明显高于对土壤侵蚀率的影响,其中林分组成对径流的影响最明显,土壤因子影响最不明显;草本层生物量、枯落物生物量等近地表的相关结构对土壤侵蚀的作用明显。不同退耕还林模式的林地结构与生态功能的耦合协调度状况都不良好,仍需要进行调整和改善。     

黄土高原生态与经济系统耦合协调发展状况

在借助系统科学理论建立黄土高原生态与经济系统协调发展耦合模型基础上,提出了黄土高原生态与经济系统耦合发展的评判标准和基本类型,并对黄土高原各县域生态与经济系统协调发展状况进行了研究.结果表明：黄土高原生态经济系统之间的相互作用可分为严重失调发展、轻度失调发展、低水平协调发展、高水平良好协调发展4个阶段,在不同的发展阶段又存在着损益-拮抗-磨合-主导-同步发展的循环往复过程;黄土高原生态与经济系统耦合发展度整体上处于较低水平,其中62.7%的县域处于严重失调发展阶段,30.1%的县域处于轻度失调发展阶段,7.1%的县域处于低水平协调发展阶段.基于耦合模型所建立的协调耦合度,能够较好地反映黄土高原经济社会与生态环境之间的交互胁迫耦合发展状况.正确认识黄土高原生态与经济系统耦合规律,采取适当的发展模式,对于促进黄土高原县域生态与经济协调发展具有重大意义.     

黄土高原区域农业生态系统环境质量评价

在监测分析基础上,运用多级模糊综合评判模型及改进的标准赋权与层次分析相结合的权重确定方法,对黄土高原沟壑区果农型农业生态系统的单要素环境质量(包括土壤、径流水体、农副产品、社会经济环境及生态环境)和总体环境质量进行了评价,结果表明,土壤、径流水体、农副产品质量状况均为Ⅰ级;社会经济环境质量为Ⅱ级;生态环境质量为Ⅲ级;总体环境质量为Ⅰ级,单从生态效益角度来看,果农型农业生态系统并不是最佳选择,但其社会经济效益相对较好。     

黄土高原植被恢复引发区域气温下降

黄土高原退耕还林(草)等生态恢复工程促进了地表植被覆盖增加,进而通过影响地表-大气之间热量交换影响区域气候过程。基于黄土高原1998—2000年和2008—2010年SPOT卫星反演的植被覆盖资料、54个地面气象站气温资料及EIN-Interim地表热通量数据,采用空间分析交叉验证及地表热量平衡分析的方法,从站点尺度探讨了退耕还林(草)工程初期和10年后黄土高原植被变化与气温和地表热通量变化之间的关系。研究表明,退耕还林(草)工程开展10年后,黄土高原气温最小值、最大值与平均值均有下降,植被覆盖增加与气温变量降低在空间上呈正相关。同时,植被覆盖增加与潜热通量增加、感热通量与大气下行长波辐射下降在空间上也呈正相关关系。这些结果表明,植被恢复可通过增加地表蒸散发作用对区域气候产生降温效应,会减缓气温升高对黄土高原生态系统的影响。     

黄土高原沟壑区农业抗逆减灾技术研究

以黄土高原沟壑区的长武塬为研究对象,根据黄土高原沟壑区干旱频繁发生的特点,在发展传统农业抗旱技术的基础上,调整土地利用结构,应用抗旱品种及与之相配套农业耕作技术和轮作种植技术,发展窑窖集水,滴灌、渗灌、微灌等抗旱节水灌溉技术,建立现代抗旱减灾农业技术体系。为发展减灾农业提供科学依据。     

中国黄土高原北部地区新石器-青铜时代农业结构演变及其对区域生态环境的适应

本文分析并测定了从15个位于黄土高原北部的遗址中浮选的炭化植物遗存的年代及数量,讨论了该地区新石器-青铜时代农业结构的变化、发展及自适应。研究表明,该地区粟的占比随着遗址年代的推移呈现出上升趋势,证明了先民的农业技术随时间变化而发展;受季风降水特征影响,东南部灌丛草原区粟的占比随时间变化上升趋势明显,西北部干草原区则变化较弱,证明环境的差异也造成了农业模式的不同;在干旱气候条件限制下,自中全新世以来黄土高原北部地区的主要作物始终为粟和黍,粟作农业奠定了黄土高原乃至中国北方的文明基础。     

珠江三角洲三水市种植业结构优化研究

珠江三角洲具有悠久的基塘系统立体生态农业的经营历史 ,随着经济的飞速发展 ,农业生产日益追求经济高增长。但由于物质和能量的不合理投入 ,种养方式不科学 ,农业在获得经济效益增长的同时 ,较大程度上恶化了生态环境 ,导致经济与生态的矛盾日益加深。如何协调经济发展与生态保护两者的关系 ,走可持续发展道路 ,成为亟待解决的问题。本文从产业结构和生产模式科学规划布局的角度 ,探讨经济和生态两者相互协调的途径 ,并以珠江三角洲代表性的农业地区三水市种植业系统为研究对象 ,应用层次分析 (ＡＨＰ)法和线性规划 (ＬＰ)法[4 ]构建系统的…     

基于AHP与Rough Set的农业节水技术综合评价

由于不同区域自然条件的差异,农业节水技术自身特点及对应用环境条件的要求,导致不同农业节水技术的应用效果存在很大差异,有较大的不确定性,因此,如何筛选合理的评价指标,构建科学、全面的农业节水技术综合评价方法具有十分重要的意义。根据对农业节水技术应用效果的实地调研,应用Delphi法从调查获得的20项评价指标中筛选出了9项农业节水技术综合评价指标。其中节水率、积温和土壤肥力属于生态因子,产投比、劳动力投入和经济投入属于经济因子,可靠性、推广程度和农民认可度为社会因子。基于以上9项指标,构建了农业节水技术综合评价指标体系.综合评价方法(ARM)通过引入经验因子α对应用层次分析法(AHP)和粗糙集(Rough Set)所获得指标权重进行修订,使指标权重更加合理化。同时,分别应用AHP、Rough Set和ARM对甘肃省武威市的地膜覆盖、秸秆覆盖和常规畦田灌溉在大田中的应用效果进行了综合评价。评价结果显示,在对地膜覆盖技术评价中,AHP法过分强调了经济效益的作用(0.44),Rough Set法则强调的是生态效益(0.33)和社会效益(0.32),弱化了经济效益(0.05),ARM修正了以上2种方法的评价结果,获得地膜覆盖的经济效益、生态效益和社会效益,分别为0.36、0.20和0.13。在对秸秆覆盖评价中,与其它两种方法相比,Rough Set法的评价结果存在显著性差异,ARM修正获得的经济效益、生态效益和社会效益,分别为0.09、0.18和0.06。在对常规畦田灌溉评价中,Rough Set法强调了生态效益(0.28),经过修正获得的经济效益、生态效益和社会效益,分别为0.24、0.01和0.13。ARM的评价结果表明,采用地膜覆盖的经济效益最佳;同常规畦田灌溉相比较,地膜覆盖、秸秆覆盖的生态性指数分别比之高0.19和0.17,主要是由于秸秆覆盖具有保墒、增加土壤有机质以及在作物生长后期调节地温的作用,地膜覆盖具有节水、提高苗期土壤温度和促进提前出苗的作用;同秸秆覆盖相比,地膜覆盖和常规畦田灌溉的社会性指数分别高112.12%、18.18%,说明这两种技术在河西半干旱地区具有良好的社会基础。可见,在西北半干旱地区地膜覆盖用于种植玉米的效果最佳,而秸秆覆盖尽管其生态效益较高,但经济效益较低,推广应用存在一定的难度。     

西双版纳热带雨林中砂仁种植的可持续性分析

从生态效益和经济效益方面对在热带雨林中砂仁的种植经营模式进行了分析。结果表明,种植砂仁后,热带雨林中的植物多样性、凋落物量和土壤肥力比同类型的原始林都有不同程度的下降,营养元素在土层中的分布也有所改变;由于不合理的经营管理方式,在种植砂仁7－8年后,其经济效益呈明显下降趋势,表明林下砂仁的种植方式是不可持续性的。据此,提出了模式的改进设想,以达到生态效益、经济效益和社会效益相统一,实现热带雨林的可持续利用。     

牧民定居后季节草场优化配置的研究

草地畜牧业季节草场在牧民定居后新的生产力水平下应采取怎样的利用模式,是生产中亟待解决的问题。本文采用调查与实测相结合的方法,遵循草畜平衡及能物流高效持续利用原则,研究提出了新疆天山北坡中段季节草场时空优化配置模式(暖季放牧,冷季舍饲 放牧)。此模式不仅实现了草畜平衡,使生态环境得以保护和改善,且能取得显著的经济和社会效益。     

一个农户庭院经济的效益及其能流分析

一个农户庭院经济的效益及其能流分析方达福（湖北省阳新县农业环境保护站４３５２００）ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＥｃｏｎｏｍｉｃＢｅｎｅｆｉｔｓａｎｄＥｎｅｒｇｙＣｙｃｌｉｎｇｏｆｔｈｅＥｃｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄＥｃｏｎｏｍｉｃＹａｒｄｉｎａＦａｒｍｅｒ...     

呼伦贝尔草原草甸生态功能区建设效益评价

生态工程费用效益评价是对生态工程实施有效性及合理性的评估。基于费用效益理论,分析了呼伦贝尔草原草甸生态功能区建设费用投入情况,在区分气候与人类活动因素对生态效益变化的贡献率的基础上,采用遥感和统计数据从生态、经济和社会三个方面评价了该功能区的综合效益,计算功能区建设工程的效益-费用比,综合评估了呼伦贝尔草原草甸生态功能区建设的经济性。结果表明:(1)2010—2014年该功能区重点生态功能区相关领域建设总投入为84.31亿元,其中重点生态功能区建设投入为1.18亿元,占总投入的1.40%;(2)利用残差趋势分析法计算出人类活动因素对研究区产生生态效益变化的贡献率为37.25%,2011—2015年该功能区重点生态功能区建设产生的生态效益为12458.13万元;(3)2011—2015年该功能区重点生态功能区建设产生的经济效益和社会效益分别为4877.74万元和2804.85万元;(4)呼伦贝尔草原草甸生态功能区建设的工程效益-费用比为1.71,效益高于费用,证明该工程具有一定的经济性。研究将为国家重点生态功能区工程的不断完善以及加快推进实现国家重点生态功能区的功能定位提供一定的科学支撑。     

森林生态效益的线性联立方程组模型的研究

在森林生态效益似乎不相关模型的基础上,分析众多生态效益中的相互依存和从属关系,引入内生变量Y1、Y2作为另一个生态方程的自变量,构造联立方程组模型．该模型比较深入地刻画了在森林生态效益因变量集中,以森林涵养水源效益为主导。与其它生态效益间的支配关系．从森林生态效益自身规律出发。构造联立方程组结构参数矩阵B和T,根据其中隐含的参数间约束条件,生成线性限制方程HA=L。是确保本森林生态效益联立方程组模型成功的关键．特别是对森林生态效益因变量与自变量非线性关系的分析,为森林生态效益联立方程组模型的构造奠定科学基础．本模型是过度可识别且误差结构矩阵不是对角矩阵的联立方程组模型．用三步最小二乘估计法的Matlab程序,得森林涵养水源、森林固土、森林保肥和森林防风固沙效益联立方程组模型,平均精度可达80％以上．由此估计出全国2000年的森林涵养水源生态效益量为4227×10^8t;森林固土效益量为3．9×10^8t;森林保肥效益量为4．7×10^8t;森林防风固沙量为22．8×10^8t．     

河流沿线土地利用对策的研究

河流沿线土地是与河流、湖泊的生态学过程紧密相连,直接受洪水影响的沿河（湖）土地带,本文以生态学原理为指导,结合中国森林生态网络工程体系建设理论,对河流沿线土地安全和土地利用的原则、指导思想、理论依据及对策等问题进行了探讨,河流沿线土地安全包括土地的生态效闪安全、经济效益安全与社会效益安全3个方面,土地利用策略的原则是要确保三者的统一,找到三者的最佳结合部,土地利用的指导思想是要把治理与开发紧密结合起来,通过各种措施加强土地的安全建设,实行以增加林木比重为主的近自然的利用和管理对策,根据河流特征的地域分异来确定不同河流,不同河段的利用模式,并基于洪水干扰的风险等级和河流沿线土地的空间分异规律,诊为在河流沿线的纵向上,分别中下游不同河实施人为干扰程度不同的管理对策;横向上按照土地分异性和洪水安全性,分别弹性利用带、脆弱利用带和稳定利用带3条不同土地带采取不同的利用对策。     

生态效益评价内容和评价指标筛选

生态效益评价的重要性已经广为人知,但评价内容和指标不统一,大大影响了评价结果的可信度。基本上是各说各有理,很难相互比较。在分析国内外相关生态系统评价方法基础上,提出生态效益评价框架,强调生态效益与经济效益和社会效益共同构成了人类社会的价值判断标准和决策依据,是经济效益和社会效益的基础,应该包括生态系统整体贡献,考虑与生态系统的动态变化的关系;并探讨了生态效益评价指标筛选的原则(关联性、灵敏性、层级性、决策导向性、代表性、可行性、独立性及经济适用性和社会可接受性);提出了生态效益指标筛选的多准则综合法和生态效益评价指标检验的3个标准(可定量化、专一化和震撼性)。本研究将为生态效益指标体系的构建提供重要参考。