云南横断山区人口和农业统计量中的生态信息

云南横断山区以其生物多样性丰富著称,又是一个有国际兴趣的生态敏感区。然而,它也不乏生态忧患。乡村景观的实地考察说明：这些地区刀耕火种、轮歇耕作仍然盛行,不少居民已经面对着农牧业用地向林区过度扩张所致的水土流失、水源枯竭等严重环境问题。为了解问题之根源,我选择了该山区腹地的８个贫困县,１９９０年开展了人口和农业统计量的相关矩阵分析。结果表明：乡村人口与总人口,耕地面积与总人口、乡村人口,粮食产量和农业总产值呈显著正相关。但在实地考察中发现：人口的持续增量导致地面植被的覆盖率急速下降已成为一种生态警报。因此该山区的社会／经济发展和生物多样性保护都有赖于对生育控制的成功和耕作方式的改良     

基于Malmquist指数法的珠三角耕地生产效率研究

耕地的利用效率是保障我国社会经济持续稳定发展的重要前提。为深入了解珠三角地区耕地资源的利用情况, 采用基于数据包络分析法(Data Envelopment Analysis, DEA)的Malmquist生产率指数对2001—2016年间耕地的全要素生产率进行测度。结果发现, 珠三角各县(区)耕地的生产效率整体达有效且趋于不断改善状态。其中金湾区、顺德区、德庆县、江海区和白云区的技术进步、技术效率均呈现同步增长, 耕地的生产效率处于最优水平。番禺区、东莞市、惠阳区等县(区)耕地的生产效率为负增长, 技术进步增幅较小和技术效率下降是导致耕地生产效率下降的主要原因。建议这3个县(区)在遏制耕地面积持续减少的前提下, 通过继续推进科技创新、提高土壤质量和优化资源配置等来改善这一状况。     

黄土高原退耕草地植被根系动态分布特征

采用土钻法研究了黄土高原不同退耕年限和天然草地植被根系的垂直分布特征.结果表明,样地上不同采样点间的根系分布不存在显著差异,根系指标的合并计算结果可以代表立地上植被根系的分布特征.植被根系生物量、根系长度等指标的垂直分布特征均表现出随着深度增加而减少的趋势;随着退耕年限的增加,植被根系的生物量、根系长度等指标逐渐增加,一般在退耕年限超过20年后,植被根系的分布特征接近天然草地的根系分布特征.随着退耕年限的增加,根系消失系数从0.98逐渐降低到0.96,说明植被在深层土壤中的相对含量逐渐减少,根系逐渐集中在0～40cm的表层土壤中.退耕植被根系分布特征的改善提高了土壤理化性质,有利于新物种入侵和植被演替进行.     

中国耕地用途转移对耕地生产力影响的预测与分析

依据DLS模型模拟了未来情景下中国耕地面积及其空间分布特征,在此基础上,应用ESLP估算了栅格尺度上的耕地生产力水平,分析了不同农业生态区耕地生产力的空间分异特征.基于以上两个模型的估算结果,分析了2000—2020中国耕地用途转移对耕地生产力的影响,提炼了影响耕地生产力变化的主要因素.结果表明:在耕地生产力有较大增长空间的地域,提高单位面积耕地生产力比耕地用途转移对耕地生产力总量的影响显著;但对于耕地生产力增长空间较小的地域,耕地用途转移对耕地生产力总量的影响显著.要保障国家粮食安全,既要合理控制耕地转移,保证中国1.2×108hm2耕地红线,又要增加投入、提高管理水平,增加单位面积的粮食产量.     

基于PSR模型的耕地生态安全物元分析评价

耕地生态安全评价是改善农田生态系统安全状况、促进耕地可持续利用的重要基础。针对多数综合评价研究中存在信息屏蔽和主观性的问题,在界定耕地生态安全内涵的基础上,构建了基于压力-状态-响应(PSR)模型的评价指标体系,采用物元分析方法和改进的熵值法对我国耕地生态安全进行评价。研究结果表明:(1)1996-2010年我国耕地生态安全水平不断提高,安全等级经历了"临界安全-较安全"的演变历程,但2010年"较安全"等级关联度很弱;(2)单位耕地化肥负荷、人均耕地面积、单位耕地农药负荷、土地垦殖率、水土流失程度等是耕地生态安全等级提升的关键制约因素。为了促进耕地生态安全等级不断提升,需要进一步转变经济发展方式,加强土地利用监督管理,降低经济增长对土地资源的过度消耗;大力发展绿色农业,合理施用农药、化肥;积极开展农村土地整治,加强高标准基本农田建设;加大环境治理力度,有效控制水土流失程度。基于PSR模型的评价指标体系能更准确地反映农田生态系统各要素之间的关系,物元分析方法可以揭示单个评价指标的分异信息和综合评价结果的中间信息、挖掘耕地生态安全存在的具体问题,适合用于耕地生态安全的评价。     

陕西省丹汉江流域退耕地恢复过程中的植被演替

以陕西省丹汉江流域退耕地南坡和北坡不同退耕年限的自然恢复植物群落为研究对象,开展群落物种组成调查,并进行物种多样性特征分析和群落极点排序,对该区退耕地恢复过程中的植被演替规律进行研究.结果表明： 研究区退耕地植被演替的阶段依次为：一年生草本群落→多年生草本群落→灌草群落→乔灌草群落.形成多年生草本群落需2～5 a,形成灌草群落需7～10 a,形成乔灌草群落需30 a以上.南坡和北坡不同类型退耕地的植被演替阶段相同,物种多样性指数略有差异.随着退耕年限的增加,南坡物种多样性指数总体呈先降后升的趋势;而北坡物种多样性指数呈先波动上升,而后在退耕30 a时略有下降.     

黄土丘陵区退耕地生物结皮理化性状初报

通过野外调查并结合室内分析,研究了黄土丘陵区阴坡不同年限退耕地土壤生物结皮的盖度、厚度、容重、粘结力以及结皮土壤的有机质、养分含量等理化性质.结果表明,研究区耕地退耕后首先出现由降雨打击而形成的结构结皮,其后随退耕年限的延长,结皮生物逐渐迁入,与土壤复合逐步演化为生物结皮.生物接皮面积随着高等植被盖度的增加有降低的趋势;厚度随退耕年限的延长呈倒S型增加,退耕10年后,结皮厚度增加缓慢;容重随退耕年限的延长而减小.结皮的形成可显著增强土壤粘结力,结皮层粘结力随退耕年限的延长呈倒S型增长.结皮土壤有机质、全氮含量明显高于研究区耕地土壤,且随退耕年限的延长而增加;退耕10年后,结皮土壤有机质及全氮含量趋于稳定.结皮土壤全磷含量与农地耕层土壤相当.生物结皮的形成提高了土壤速效氮、磷、钾含量.研究区阴坡退耕地土壤结皮的形成大致可分为3个阶段：退耕1～4年为结皮初始形成期,5～10年为结皮快速发育期,10年以后为稳定期.     

横断山区凉山州耕地景观安全格局演变及驱动力分析

针对横断山区凉山彝族自治州1995年-2015年的耕地安全评价与演变等问题, 采用耕地安全评价模型、土地动态度方法和地理探测器模型法, 对其进行时空格局演变与驱动力分析。结果表明: (1)1995年-2015年凉山州耕地斑块呈现破碎化状态, 脆弱度呈现先增加后降低的发展趋势; (2)与1995年-2005年相比, 2005年-2015年凉山州的耕地安全等级呈明显下降趋势, 低安全水平主要分布在西昌市及其周边县区; (3)耕地动态变化度主要受第一产值、有效灌溉面积、化肥使用量、耕地安全指数、人口密度等5个因子的影响。该研究结果可为凉山彝族自治州的耕地整理与利用提供科学的参考, 并对横断山的其他区域的耕地可持续发展提供借鉴意义。     

国土生态空间中现存建设用地与耕地退出的生态系统服务响应——以昆山市为例

如何管控包括生态保护红线等国土重要生态空间中的存量建设用地和耕地,是目前业界争论的焦点问题,而是否该退出、怎么退出、有何影响,则是值得学界重点探讨的科学问题。以昆山市为例,基于"生态系统服务重要性-生态敏感性-景观连通性"框架识别其国土重要生态空间,在分析重要生态空间与其现存建设用地、耕地的冲突特征及影响因素基础上,多情景模拟并评估重要生态空间中耕地和建设用地不同退出方式下的区域生态系统服务响应特征。研究表明：（1）占全域不足1/4的重要生态空间中,现存耕地和建设用地主要分布在水域周边,且以耕地占用冲突为主。（2）重要生态空间中耕地和建设用地退出方式不同会导致不同的生态系统服务响应特征,整体上生态保护情景能够有效地缓解服务间的权衡关系,但过度生态保护并不是最合适的;需权衡好不同国家既有政策之间关系,在保护中要避免"一刀切"问题。此外,研究尝试探讨了重要生态空间中现存用地斑块退出的生态系统服务响应研究的方法和思路,未来还可就围绕退出斑块的面积阈值、空间配置特征及其生态系统服务响应规律展开深化研究。     

区际农业生态补偿标准及“两横”财政跨区域转移机制——以虚拟耕地为载体

探讨以虚拟耕地为载体的区际农业生态补偿原理,从两个层面(省际与省域内部市际)开展区际农业生态补偿支付/受偿面积和财政转移额度的测算,最后提出了以补偿管理平台为中介的"两横"财政转移路径。结果表明:①虚拟耕地调出地区付出了过多的经济、资源和生态代价,需要以虚拟耕地为载体对之进行生态补偿。可以根据虚拟耕地净流量进行支付/受偿区域划分和支付/受偿面积的确定。②在省际补偿方面,支付区域包括16个省份,其中支付虚拟耕地面积较大的省市主要分布在东部沿海地区和西南地区;受偿区域包括15个省份,其中受偿虚拟耕地面积较大的省市主要分布在东北地区、华北地区和西北地区。在省域内部市际补偿方面,支付虚拟耕地面积较大地市多为省域内经济发展水平相对较高的地市,受偿虚拟耕地面积较大的地市多为省域内经济发展水平相对较低、农业生产条件优越的地市。③无论是省际层面还是省域内部市际层面,受偿的额度和支付的额度均呈现集中分布的特点。在省际补偿方面,支付额度较大的广东、北京、浙江、上海、天津、江苏和湖北等省市在研究期内年均值超过25亿元;受偿额度较大的黑龙江、吉林、河南、内蒙古、安徽、山东、湖南和河北等省市在研究期内年均值超过40亿元。在省域内部市际补偿方面,江苏、河南和甘肃三省支付额度排名前二分之一地市的总额所占的比例都超过了80%,受偿额度排名前二分之一地市的总额所占的比例都超过70%。④"两横"支付网络通过两级支付管理平台的中介作用可以实现省际和省域内部市际两个层面的区际农业生态补偿跨区域转移。