农户参与水土保持的福利效应:概念、内涵与评价指标框架

[目的] 系统梳理农户参与水土保持的福利效应概念、内涵与评价指标框架,为水土保持福利效应的综合评价提供依据。[方法] 结合已有研究报道、相关标准等,阐释水土保持福利效应的概念与内涵,厘清水土保持效益与水土保持福利效应的逻辑关系,梳理水土保持福利效应的评价尺度并提出福利效应评价指标框架。[结果] 水土保持福利效应具有评价客体明确、价值可货币化、与参与程度高度相关、个体差异和群体一致等内涵特征。水土保持福利效应评价是对水土保持效益评估的深化和拓展,二者是被包含与包含的关系。水土保持福利效应评价应立足于水土保持效益综合评价,其指标框架包含经济福利、社会福利和生态福利等多个要素。[结论] 当前人们对农户参与水土保持的福利效应关注不够。水土保持福利效应的评价着眼于政策性水土保持工程,其评价指标和方法未形成统一认识,还需进一步研究水土保持福利效应的理论及方法体系,以便为新时代水土保持建设提供决策支持。     

我国水土保持专家系统的研究现状和发展趋势

对目前我国水土保持专家系统的研究和应用现状作了较为详细的综述 ,指出当前研究中存在的一些问题 ,并在分析了专家系统与地理信息系统、决策支持系统等现代科学技术之间关系的基础上 ,指出以智能专家系统技术为核心 ,由地理信息系统技术、决策支持系统、数据库技术和其它技术等组成的技术体系是未来我国水土保持专家系统的发展方向。     

国内水土保持生态效应评价的初步探讨

水土保持生态效应评价对了解水土保持措施的合理性、适宜性具有重要意义。为了对水土保持生态效应进行科学的评价,回顾了国内有关水土保持生态效应评价体系的研究现状,对水土保持生态效应评价体系的主要方面——指标体系的建立、指标权重的确定和评价方法的选择进行了较全面的分析。针对现有研究中存在的问题和不足,提出了以下几点建议:建立不同尺度的指标体系;对不同生态效应功能的物理过程机制进行分析,以提出和选取更为合理的评价指标;加强对评价地区的动态监测,获取相关基础数据;进一步开展对水土保持生态效应定量评价方法的研究。     

西南岩溶区水土保持生态效应指标体系与定量评价

西南岩溶区是我国水土流失重点治理区,但对于其治理的生态效应尚缺乏一套科学客观、简单可行的快速评价方法。通过将数据统计分析结果与专家经验判断相结合,构建了西南岩溶区不同尺度下水土保持生态效应评价指标体系,并提出了综合量化模型。实例研究表明:该评价方法兼顾科学性和实用性,能对西南岩溶区坡面、小流域和区域尺度的水土保持生态效应进行快速的量化评价,可为今后西南岩溶区水土保持生态效应的监测与评价提供参考依据。     

基于多目标决策灰色关联投影法的水土保持生态修复生态效益动态评价

科学评价水土保持生态修复效益对进一步完善生态修复模式具有重要意义.水土保持生态修复生态效益评价的对象实际上是区域生态环境系统,涉及自然、生态等多方面具有信息不确知性和不完全性的因素.实质上是一个灰色系统.基于灰色系统理论和矢量投影原理,建立了水土保持生态修复生态效益评价灰色关联投影模型.该模型将评价样本及各级标准视为矢量.分别向同一矢量(理想样本)进行投影,根据投影值的大小,确定样本所属的生态环境质量级别及样本间的优劣排序.利用地处沂蒙山区的国家水土保持生态修复试点工程山东省平邑县项目区的2002-2005年监测数据,通过建立生态效益评价指标体系,采用多目标决策灰色关联投影法,对水土保持生态修复的生态效益进行评价,结果与预期相一致.即研究区2005年牛态效益的投影值为0.661 9,2002年的投影值0.5931.研究表明:利用灰色关联投影模型进行水土保持生态修复效益动态评价是科学的、有效的,具有应用和推广价值.     

分布式智能型温室计算机控制系统的一种设计与实现

针对农业环境自动化控制的需要,研制了"分布式智能型温室计算机控制系统".该系统体系结构为中心计算机和单片机智能控制仪的主从式结构, 系统采用实时多任务操作系统和农业温室专家系统的人工智能技术,对温室内外环境因子进行实时监测和智能化决策调节,为农作物创造最优化的生长条件.实时多任务系统使系统的通信,环境参数采集,控制可以同时进行;由于现场情况的复杂性和多变性,依靠精确数学模型的传统控制已经无法很好地解决问题,因此,本系统采用存储大量现场经验和知识的专家系统来达到控制的目的.采用专家系统从理论上去验证和分析系统,保证了系统运行的稳定性和可扩展性,降低了开发难度.系统硬件主要由环境因子实时监测模块、智能决策模块组成.软件部分采用COM组态方式实现,包括数据库管理模块、人工控制模块等,具有操作简便,可靠性高,易升级扩充等特点,已实现产品化.     

水土保持规划专家系统初探

随着人工智能技术的不断发展，专家系统在各个领域的应用越来越多，本阐述了如何利用水土保持规划专家的知识建立专家系统知识库。     

水土保持生态服务功能评价方法

 由于生态系统服务功能支撑与维持着地球生命系统的平衡与稳定,因此它已受到当今世界普遍关注。在我国水土流失严重的情况下,运用生态服务功能理论可以正确评价水土保持措施的作用,并为合理的生态建设规划提供依据。本文在总结Costanza等人理论的基础上,分析水土保持各项措施对保护和改良人类赖以生存的自然环境条件的综合效用。认为水土保持生态服务功能包括保护和涵养水源、保护和改良土壤、固碳释氧、净化空气和防风固沙等功能。另外,本文从水土保持工程措施、水土保持农业措施和水土保持林草措施3个方向为上述功能筛选了10个评价指标,且为各个指标分别建立了评价方法。这些指标及方法将有助于对水土保持措施的生态环境效应进行深入的分析与评价。     

强化行政职能 全面加强水土保持监督性监测

深刻阐述了新时代水土保持监测工作面临的新形势,全面总结了近年来天水市水土保持监测工作取得的成效,重点分析了监测工作存在的主要问题并提出了相应建议。今后天水市将采用高分遥感、无人机、移动端等技术方法,对辖区内重点防治区和生产建设项目集中区或生产建设项目进行监测,对水土保持违法事实进行监测,对水土保持重点工程治理成效进行监测评价,为水土保持目标责任考核、水土保持生态安全红线预警、生态文明评价考核等提供有力支撑。     

基于微信的西瓜嫁接栽培管理专家系统开发与应用

通过整理长三角地区西瓜高产高效、优质生态栽培管理技术,总结瓜农丰富的种植经验,收集新型优质品种,集成移动互联网、通讯、大数据云计算和多媒体等技术,利用微信开放平台,以创建西瓜嫁接栽培助手公众号的形式构建南方设施西瓜栽培管理专家系统。该系统主要包含了产前智能决策、嫁接育苗指导、栽培管理、病虫害防治四大模块,涵盖了从产前决策到采收全过程,信息囊括了大量多媒体资料、实用技术规程、瓜农实践经验总结和新技术新品种推介等,把先进、绿色、高产、高效的西瓜嫁接栽培技术快速准确地传播给种植户,同时为科研成果转化提供现代化信息传输手段。     

无人机遥测技术在水土保持生态果园改造监测中的应用

以江西水土保持生态科技园为研究区,通过无人机遥测技术以及地理信息系统,对生态果园水土保持措施进行图斑化、信息化管理研究.结果表明:无人机遥测技术获取的不同阶段的航飞影像可用于生态果园改造的动态监测;利用Agisoft photoscan软件处理航飞影像可生成高分辨的数字正射影像(DOM)以及数字地表模型(DSM)数据;利用生成的DOM,结合地理信息系统,可获取生态果园水土保持措施的分布、数量、长度等信息,建立生态果园水土保持措施数据库,并输出报表和专题图.经与实际量测长度验证,基于DOM提取的长度平均精度为97.99％;与实测坡度验证,基于DSM数据提取的坡度平均精度为88.91％.无人机遥测技术能够快速、准确、自动获取地物的面积、长度、坡度等指标数据,可满足当前水土保信息化的要求,提升综合治理项目实施监测的信息化水平,提高施工监测的质量和效率.     

南方红壤丘陵区小流域水土保持综合效益评价——以江西阳坑小流域为例

随着国家对水土保持工作的不断重视,越来越多的水土保持措施开始实施,为评定水土保持工作开展情况,水土保持综合效益评价工作显得尤为重要。因此,选取南方红壤丘陵区水土流失严重的江西阳坑小流域为例,以2005年为基准年,通过层次分析法选择涉及生态效益、经济效益、社会效益的13个评价指标,从单项效益入手,运用市场价值法、替代市场法、对比分析法等方法直接计算水土保持各单项效益价值,从而得到三大效益及综合效益价值。结果表明:江西阳坑小流域经过水土保持治理之后,2005年水土保持综合效益总价值为12 445.42万元。其中生态效益价值为10 240.65万元,占82.29%;单项效益价值大小排序依次为:保水效益净化大气效益保肥效益保土效益。经济效益价值为894.13万元,占7.18%;单项效益价值排序为:粮食增产效益经果林效益水保林效益。社会效益价值为1 310.64万元,占10.53%;单项效益价值排序依次为:改善群众经济效益提高土地生产率效益增加耕地效益减少泥沙淤积效益。评价结果表明水土保持生态效益在水土保持工作中占有决定性地位,这将为今后水土保持工作提供重要的理论依据,同时也将提升人们对水土保持工作的了解与认识。     

GIS支持的土壤适宜性评价专家系统的实现

采用地理信息系统为平台，建立了一个由数据库、知识库、推理机和人机界面所构成的专家系统．系统调用有关知识，通过推理模拟专家的评价过程．解决了传统的土壤适宜性评价方法所存在的计算复杂、定位困难等问题．试验性运用证明该系统稳定可靠．     

基于能值理论的水土保持生态效应评价——以山西省长治市为例

运用能值理论分析方法,选取2004-2014年的统计数据,对长治市水土流失治理生态经济系统的投入产出能值及主要能值指标进行分析.研究表明:系统能值投入波动较大,整体呈增加趋势,最低值为2008年的3.91×1021sej,最高值为2011年的4.33 ×1021 sej;系统总能值产出呈现整体增加、局部时间段下降趋势,最低值为2010年的5.95 ×1021sej,最高值为2014年的7.62 ×1021sej,其中2大主导产业中畜牧业整体呈增加趋势、农业中蔬菜产量不断增加都说明水土保持措施取得了一定成效;主要能值指标中,净能值产出率均＞1、可持续发展指数1＜ESI＜ 10,说明长治市水土保持措施的合理性与可持续性.能值理论分析表明,长治市水土流失治理生态经济系统的综合水平总体上呈现上升趋势,系统可持续发展状态良好,生态和经济向着平衡方向发展.     

基于GIS信息技术在水土保持规划系统中的应用

从地理信息系统的概念入手,探讨了地理系统研究的主要内容,并且对当前地理信息系统的关键技术措施在水土保持规划系统中的应用,针对水土保持管理的具体要求和目标,分析了一个基于关系数据库模型水土保持规划信息系统在G IS应用中的基本功能。     

国家水土保持重点工程效益综合评价模型研究

[目的] 研究水土流失治理效益评价指标体系、评价模型与评价标准,为国家水土保持重点工程绩效评价、实施效果后评价等工作提供技术支撑。[方法] 采用频度分析法筛选评价指标,采用层次分析法确定评价指标权重。[结果] 提出水土保持工程效益评价指标体系,并构建综合评价模型。模型包含土壤固持与保护、水源涵养、生态改善、收益增加、防灾减灾等5大类15个指标。在此基础上,提出了优秀、良好、缓慢改善、恶化、极度恶化5级评价标准。[结论] 水土保持工程效益综合评价模型涵盖了生态、经济、社会等多方面因素以及各因素之间相互作用关系,可为国家水土保持重点工程实施效果提供直观的、综合的、可量化的评价结果。     

甘肃省长江流域水土保持综合治理效益分析

[目的]揭示甘肃省长江流域调水保土效益、经济效益和生态效益,为实现水土流失区社会经济的可持续发展提供依据。[方法]运用甘肃省长江流域水土保持综合治理评价体系以及水土保持综合治理效益计算方法(GB/T15774-2008)计算分析了甘肃省长江河流域水土保持综合治理效益。[结果]甘肃省长江流域各措施累计调水2.01×1010 m3,其中坡面措施减水2.01×1010 m3,占总调水量的99.99%,累计保土3.59×108 t,其中坡面措施减蚀2.96×108 t,占总保土效益的82.45%;梯田、水保林、经济林、人工种草经济效益分别为58.08,180.02,29.69和15.20亿元,合计279.99亿元。[结论]通过水土保持措施对降雨径流的拦蓄,有效缓解了甘肃长江流域以及各类型区干旱、洪涝灾害及下游防洪压力,减轻了下游河道的泥沙淤积,同时改善了土壤肥力,增强土壤抗侵蚀能力。植被覆盖度由1980年的1.47%增长到2011年的29.83%,增长了28.36%,植被覆盖度增长幅度较大。     

基于集对分析模型的水土保持工程效益后评价研究

[目的]建立一个科学合理的水土保持效益后评价指标体系对水土保持工程进行效益评价,为小流域的生态治理提供科学后评估依据。[方法]综合分析小流域水土保持工程特性和影响水土保持工程效益的关键因素,识别和选取水土保持工程效益后评价的13项关键指标,建立小流域工程效益后评价指标体系,运用层次分析法和熵值法改进评价指标的权重,结合评价指标数据和指标评价标准应用改进的集对分析模型开展工程效益后评价研究。[结果]改进的集对分析模型结果表明,评价指标体系中水保效益、生态效益、社会效益,流域水土保持工程效益评价总体处于2级水平,流域治理的成效显著、可供开发的空间和潜力较大。[结论]该方法是一种有效地针对小流域的水土保持工程效益评价的新方法。在构建水土保持工程效益后评价指标体系的基础上,将该方法运用到水土保持工程效益后评价中,基本达到了预期的研究目的。     

水土保持效益评价指标研究

基于对陇东黄土高原部分地区的问卷调查和相关文献资料分析,发现大多数群众对水土流失综合治理事业及其各项措施具有很高的认同感,但参与治理的积极性不高,进而影响了综合治理的效果;小区域的水土保持工作虽有成效,但因非示范区、非项目区效果不明显,大尺度地域范围内综合治理的成效就有限。造成这些问题的一个重要原因是没有充分重视综合治理实施者的经济利益;因此,水土流失综合治理的评价,应将经济效益放在首位。利用综合治理的经济利益调动实施者的参与热情和积极性,把引导群众致富与其客观上所具有的生态效益和社会效益紧密结合,以达到综合治理目的。基于此,提出了综合治理效益评价指标体系。     

多沙粗沙区露天煤矿水土保持生态效应的监测评价

[目的]通过开展露天煤矿水土保持生态效应监测评价,判定水土保持措施防护效果及其可行性。[方法]以陕西省神榆矿区西湾露天煤矿为例,以实际监测数据为支撑,从调水效益、保土效益和植被恢复3个方面建立了评价指标体系。采用德尔菲法确定了指标权重,利用线性加权求和法建立综合评价模型,最终计算得出该项目不同建设时期水土保持生态效应值。[结果]生态效应值为运行期(0.683)试运行期(0.344)施工前期(0.213);工程实施以来,治理总面积349.72 hm~2,治理前后,水土流失面积由426.71 hm~2下降到376.63 hm~2,植被覆盖度由20.20%上升到27.18%,拦蓄径流量增加了7 530 m~3,保土量增加了6.90×10~4 t。[结论]陕西省神榆矿区西湾露天煤矿通过实施水土保持方案设计的水土保持工程、植物等措施防护体系,取得了良好的治理效果和生态效应。