基于清洁发展机制的县南沟流域商品型生态农业系统优化

针对县南沟流域因资源利用率低导致的农业产业与农业资源系统运行相悖,商品型生态农业系统链网结构不完整等问题,在清洁发展机制(CDM)理念下,根据可能发展路径,设置了商品型生态农业发展的3个阶段5种情景并进行了系统优化。结果表明,商品型生态农业系统优化后,经济效益得到了不同程度提高,土地利用结构发生了重要变化。阶段Ⅰ(情景A)、阶段Ⅱ(情景B1,B2)、阶段Ⅲ(情景C1,C2)的经济效益比现实状况分别提高了34.4%,53.0%~55.2%,72.8%~73.7%;基于CDM下的农业经济系统与农业生态系统优化耦合阶段的农林牧土地利用结构为1:12.6:4.4,林地比重较阶段Ⅰ、阶段Ⅱ提高了;商品型生态农业系统发展过程表现出"现状发展态势→农业生态经济系统链网构建阶段→农业经济系统与农业生态系统优化耦合阶段"的发展趋势。     

陕北退耕区农业产业-资源系统耦合机制演变过程分析

农业产业—资源系统耦合机制是通过改变农业资源利用的强度和方向来调控农业产业—资源系统的运行路径。根据人类需求目标的差异,将耦合机制划分为单一线型耦合机制、多维链型耦合机制、网型耦合机制3种类型。结果表明:近80年来,纸坊沟流域农业产业—资源系统先后经历了单一线型耦合机制和多维链型耦合机制的调控,系统目标由单一生产粮食为主的经济效益转化为生态、经济效益并重,农业产业—资源系统耦合态势发生重大变化。但是,目前农业资源未得到有效利用,农业产业—资源系统中的碳汇功能也未转化为经济效益等。因而,需要构建新的良性耦合机制——网型耦合机制,进而实现区域农业产业—资源系统的可持续发展和退耕区生态文明建设的目标。     

安塞县水土保持对农业资源—产业耦合系统的影响

针对水土保持工程实施后农业资源—产业系统的变化情况,运用耦合度模型,对安塞县水土保持系统和农业资源—产业系统及其子系统耦合演变过程进行了分析.结果表明:水土保持和农业资源产业耦合系统演变过程可划分为4个阶段:Ⅰ.水土保持与农业资源—产业系统协调化发展阶段;Ⅱ.水土保持与农业资源—产业系统耗损发展阶段;Ⅲ.水土保持系统退化限制农业发展阶段;Ⅳ.水土保持系统退化农业系统掠夺式发展阶段.安塞县先后经历了Ⅰ,Ⅱ阶段,目前处于第Ⅱ阶段.由于农业系统内部资源、产业协调耦合效率不高,导致农业系统发展潜伏着较大危机,为此,需要在巩固水土保持成果的前提下,通过农户行为优化和政府政策科学导向调整资源、产业结构,避免资源的结构性剩余,形成农业系统内部良性耦合.     

退耕还林工程实施后陕北安塞县商品型生态农业建设的阶段性分析

依据耦合协调度判定标准,结合相关理论研究,分析了安塞县商品型生态农业3个阶段与农业生态-经济系统和产业-资源子系统耦合协调度值的对应关系。结果表明,随着退耕还林工程的实施,安塞县商品型生态农业建设成效显著,系统综合发展指数由1999年的0.275 2增长到2010年的0.719 5;农业生态-经济和产业-资源系统的耦合协调度经历了先下降(1999-2001年)后增长(2002-2010年)的发展过程,但是,农业产业-资源子系统的耦合协调关系明显滞后于农业生态-经济系统;相应地,安塞县商品型生态农业建设先后经历了第Ⅰ阶段的生态系统结构建造时期和农业产业结构调整时期,并于2010年开始向第Ⅱ阶段(完善农业系统循环阶段)过渡。生态系统的改善和农业产业结构的调整促进了农业经济的快速增长,但是,相关产业的发展并未合理有效地利用农业生态资源。因此,应合理调整农业产业结构,完善系统链网结构,改变农业产业与资源的局部相悖态势,促进商品型生态农业系统的快速发展。     

不同优化情境下的县南沟流域商品型生态农业系统耦合关系

在对县南沟流域退耕还林工程实施后商品型生态农业系统现状耦合态势分析的基础上,以该流域商品型生态农业系统优化方案为基础,利用耦合过程模型,预测了系统在链网构建阶段、农业经济系统与农业生态系统优化耦合阶段的耦合关系。结果表明:自退耕还林工程实施以来,县南沟流域商品型生态农业系统一直处于协调化发展阶段,且农业生态系统与农业经济系统的综合指数均不断增加。当农业生态系统达到自我调节临界点时,在现状发展态势下农业经济系统演变速度为 V_En（t）=0.0673El（t）,商品型生态农业系统链网构建阶段农业经济系统演变速度为V_En（t）=0.0913El（t）,农业经济系统与农业生态系统优化耦合阶段农业经济系统演变速度为 V_En（t）=0.0999El（t）,系统链网的完善、资源的合理高效利用以及碳汇林业的发展解决了商品型生态农业系统健康、持续发展的问题,同时提高了系统功能。     

基于结构方程模型的安塞县商品型生态农业系统耦合关系

依据农户调查数据,运用结构方程模型分析了安塞县及其南、中、北商品型生态农业系统耦合关系,结果表明:农业资源与农业产业是商品型生态农业系统耦合的核心,但由于生态环境改善未对系统耦合起到基础或支撑作用,使得资源与产业局部相悖。从安塞县整体而言,生态环境直接影响系统耦合,但其标准化系数却是-0.11,导致农业资源与产业态势标准化相关系数只有0.46,使系统耦合对经济效益的影响强度较弱,即退耕还林还草工程的实施改善了生态环境,但环境改善所增加的农业资源量并未得到相关产业的有效利用,系统耦合效果不显著;就安塞县南-中-北而言,其商品型生态农业系统耦合模式类型分别为"林区养殖业-果业-设施农业"、"经济林-果业-设施农业"和"畜牧业-特色农产品-经济林",由于养殖业与林草资源未形成有效产业链,相比较北部耦合效果较好。针对农业资源利用率低的现实,在商品型生态农业建设过程中需要强化草畜业,发展优质果业及精、细、密型种植业,完善商品型生态农业系统链网结构,实现农业产业与资源的优化耦合。     

纸坊沟流域农用地生态经济系统耦合关系研究

农用地生态经济系统的耦合态势是依据农用地资源与农业产业之间的循环链网结构予以表征的。该文基于农户尺度,采用耦合关联度和系统耦合度模型对纸坊沟流域农用地生态经济系统耦合关系及耦合态势进行了分析。结果表明:(1)农用地生态经济系统的耦合表现为农用地资源对农业产业的约束和农业产业对农用地资源的胁迫作用。耕地地块数、牧草利用率、化肥施用量、人口密度、人均耕地、可灌溉率是约束纸坊沟流域农业产业发展的主要因素;产业收入效应是影响农用地资源布局与利用的重要因素;(2)基于抽样调查的流域样本耦合度值基本介于0.5～0.8,系统耦合发展处于磨合耦合态势;(3)地理条件和农用地资源的分布状况成为影响农户农业生产的重要因素,同时也对农业产业的发展产生着制约作用,而相关的国家政策也对区域产业的发展起着重要的引导和制约作用。     

衡阳紫色土丘陵坡地不同植被恢复阶段植物群落特征及其与土壤理化性质的耦合关系

采用空间代替时间序列的方法,在野外样方调查和室内实验分析的基础上,分析衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段群落物种多样性、土壤理化特征以及二者的耦合关系。结果表明:（1）在整个植被恢复阶段,物种多样性指数存在明显差异,Patrick丰富度指数（R）和Shannon-Wiener多样性指数（H）沿演替中后期（Ⅲ）→演替后期（Ⅳ）→演替中前期（Ⅱ）→演替初期（Ⅰ）的顺序显著减小（P < 0.05）,Simpson优势度指数（D）沿Ⅰ→Ⅱ→Ⅳ→Ⅲ的顺序显著减小（P < 0.05）,Pielou均匀度指数（E）沿Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ显著减小（P < 0.05）;（2）在植被恢复过程中,0—20 cm土层土壤有机碳（Soil Organic C,SOC）、全氮（Total N,TN）和碱解氮（Available N,AN）显著增加（P < 0.05）,土壤容重（Soil Bulk Density,SBD）显著减小（P < 0.05）,土壤含水量（Soil Water Content,SWC）变化虽有波动,但总体上升,在20—40 cm土层,土壤理化性质的变化虽在整体上呈现出与0—20 cm土层相同的变化趋势,但改善程度要低于0—20 cm土层,在40—60 cm土层,土壤理化性质的变化并不呈现一定的规律,表明其与植被恢复没有必然的联系;（3）物种多样性指数与土壤理化因子存在一定的相关性,其中0—20 cm土层SOC和TN与物种多样性指数呈显著正相关（P < 0.05）,随土层的加深,物种多样性对土壤理化性质的影响表现出减弱的趋势。     

退耕区农户生计策略与农业产业-资源系统耦合机制的演化过程分析——以纸坊沟流域为例

退耕还林(还草)工程的实施改善了区域生态坏境,而增加的林草资源并未得到相关产业的有效利用,退耕区农业产业—资源系统相悖态势存在,阻碍了该区农业的发展及经济水平的提高。从农户生计策略变迁视角研究了农业产业—资源系统的变化,可揭示农业产业—资源系统耦合机制及其作用路径,进而有效促进农业产业—资源系统的良性耦合。结合国内外相关研究,对退耕区域农户生计策略与农业产业—资源系统耦合机制进行了理论分析,并选取退耕区典型代表流域——纸坊沟流域进行了实证。结果表明:(1)农户是农业产业—资源耦合系统的动力源,农户生计策略与系统耦合机制互制互动,农户生计策略受制于所拥有的生计资本和农业产业—资源系统耦合机制,系统耦合机制又服务于生计策略,二者的主要驱动要素是生计资本、国家政策和农户经营理念。(2)农户生计策略包括自然型生计策略、扩张型生计策略、多样化生计策略、集约化生计策略和迁移型生计策略,纸坊沟流域先后经历了前4种生计策略。其中,自然型生计策略与系统耦合机制协同一致,其他3种生计策略与系统耦合机制总体上相协调,但局部驱动要素间出现冲突。(3)目前纸坊沟流域仍是集约化生计策略,其主要问题是大量林草资源未得到利用,资源禀赋与国家政策未达到有效耦合。因此,需考虑农户的生计策略,建立良性耦合机制,尽量将生态效益与农户的经济效益相结合,促使资源优化配置,实现农业产业—资源优化耦合。     

水土保持背景下黄土丘陵区农业产业-资源系统耦合关系研究—— 基于农户行为的视角

为明确黄土丘陵区水土保持政策对农业产业、农业资源之间的互动关系及作用路径的影响,选择典型代表县域陕西省吴起县,基于农户行为的视角构建了农业产业资源系统耦合关系结构方程模型。首先设定水土保持政策、农户行为、农业资源环境、农业产业发展、耦合状态的5个潜变量及其所对应的观测变量,根据对研究区农业产业资源系统耦合关系的感性认识,提出了9个假设,在此基础上设计农业产业资源系统耦合关系模型,检验结果表明,建立的模型能有效地揭示研究区水土保持背景下农业产业资源系统耦合关系。模型运行结果表明:水土保持政策显著改善了区域农业资源环境条件(路径系数为0.62),政策与其生态目标相吻合,但对农户资源利用及产业经营的正向行为产生了抑制作用(路径系数为0.22),政策与农户行为间存在着激励不相容。在系统耦合过程中,农户行为不仅直接影响系统耦合状态(路径系数为0.42),同时通过促进农业产业发展而间接影响耦合状态(间接路径系数为0.61×0.35=0.21),农户生产决策行为构成系统耦合关系中重要的中介,成为影响系统耦合的关键;由于政策对资源利用的强制规定以及对农户行为的抑制作用,农业资源环境对农业产业发展未起到支撑作用(路径系数为0.24),二者之间存在局部相悖。基于以上结果,在黄土丘陵区区域发展中应充分利用现有资源环境条件,实现农业产业与资源的优化耦合。     

基于变结构协整检验的都市农业景观演变阶段分析

为准确判定经济增长和农业景观面积变化的结构突变时点,划分都市农业景观演变阶段,该文以上海市西郊的青浦区为例,利用1978-2015年的经济和农业景观时间序列数据,采用Gregory-Hansen变结构协整检验对该区经济增长与农业景观面积变化进行分析。结果表明:长时段的不考虑结构突变点的协整检验方法,对处于经济社会快速转型期的上海市青浦区并不合适;而变结构协整方法能较好地反映长时段内经济和社会结构变化,体现该区经济和社会系统内部长期均衡关系;青浦区的经济增长是以牺牲农业景观资源为代价而实现的;1978-2015年青浦区农业景观演变可划分为3个阶段:低水平协同阶段(1978-1995年)、反向推动阶段(1995-2007年)和经济拉动阶段(2007-2015年)。该结果既有助于协调该区经济发展与农业景观资源保护问题,为土地空间整治提供重要的理论依据,又能对经济欠发达区域更好处理二者关系提供科学借鉴。     

黄土高原沟壑区王东沟流域农业生态经济系统演变过程

[目的]探讨黄土高塬沟壑区王东沟流域1986—2013年间农业生态经济系统演变过程,分析不同演变阶段农业生态系统和农业经济系统间的耦合态势,为该地区经济社会可持续发展提供参考。[方法]基于黄土高塬沟壑区王东沟流域长期监测数据和农户调查资料,建立了农业生态经济系统综合评价指标体系,应用耦合度模型对农业生态经济系统演变过程中的耦合态势进行了分析。[结果](1)黄土高塬沟壑区王东沟流域1986—2013年间农业生态系统和农业经济系统综合指数呈上升波动趋势。(2)农业生态经济系统演变过程中农业生态系统和农业经济系统耦合态势经历了恢复发展阶段、协调发展阶段、恢复发展阶段,目前处于协调发展阶段。[结论]在农业生态经济系统演变过程中,通过农业资源合理调配,促使农业经济获得新的增长点,农业生态经济系统能够高效稳定发展。     

县南沟流域农业产业-资源系统耦合过程模型的建立与分析

针对黄土丘陵区农业产业—资源系统演变轨迹发生变化的现实,参照农业生态经济系统耦合过程模型,建立农业产业—资源系统耦合过程模型。并对模型参数(k1,k2,k3,k4)的变化过程及其代表的生态经济意义进行重点讨论,在此基础上对县南沟流域进行了实证。结果表明:不同参数k值组合,形成了不同的农业产业—资源系统互动关系。退耕后,县南沟流域资源所依赖的环境系统的提升空间现已达到极限,产业发展未建立在对资源的合理、有效利用上。现阶段资源系统发展态势与资源系统演化速度和产业系统演化速度都成负相关,产业系统发展态势与资源系统演化速度和产业系统演化速度都成正相关。将碳汇产业融入系统后,可使资源系统演化速度提升2.56倍,若通过"轮牧+舍饲"养殖模式进一步改良,可使资源系统演化速度提升4.66倍,使得资源得到合理、高效利用,加速产业结构优化升级。     

面源污染减排增汇措施下的农业生态经济系统耦合状态分析--以三峡库区忠县为例

三峡库区是国家生态环境建设重点治理区,实现农业经济发展和控制农业面源污染是该区域当前面临的两大难题。为明确库区面源污染减排增汇政策与措施下的农业生态经济系统耦合态势,以三峡库区典型面源污染治理区的忠县为例,利用生态农业发展和面源污染治理相关方面的数据,构建结构方程模型,考察三峡库区忠县农业面源污染减排增汇政策与措施背景下的农业资源利用、农业发展与农业生态经济耦合系统中各要素的相互关系与作用路径。通过设定面源污染减排增汇政策与措施、农业资源利用、农业发展、耦合状态的4个潜变量及其所对应的观测变量,根据对研究区农业生态经济系统耦合关系的感性认识,提出了6个基本假设,在此基础上设计农业生态经济系统耦合关系模型。实证结果表明:农业面源污染减排增汇措施与农业资源利用之间具有相互影响的关系,其路径系数为0.79,说明政府的农业面源污染减排增汇措施促进了农业资源的合理利用;农业面源污染减排增汇措施与农业发展之间具有相互影响的关系,其路径系数为0.80,说明面源污染的减排措施与政策对农业发展具有较强的激励作用;农业发展与农业资源利用具有相互影响的关系,其路径系数为0.77,说明农业经济的发展建立在农业资源合理利用的基础上;农业面源污染减排增汇措施对农业生态经济系统耦合态势具有正向作用,路径系数为0.85,说明研究区面源污染减排措施对耦合态势具有明显改善作用;农业资源利用和农业发展对农业生态经济系统耦合态势具有正向作用且作用较大,其路径系数分别为0.91和0.89,说明农业产业与农业资源系统的耦合符合其本质的运行规律发展。综合考虑上述潜变量之间的结构关系,发现农业面源污染减排增汇下的农业资源与农业经济发展成为影响系统耦合的关键,这是理解系统耦合的一个有效视角。     

区域农业水土资源复杂适应系统配置研究——以三江平原为例

针对三江平原农业用水、用地结构不合理,难以发挥系统最大效能问题,以农垦建三江分局2011年数据为基础,运用复杂适应系统的思想,构建了三江平原农业水土资源复杂适应性配置模型,并对不同地下水开采方案下的农业水土资源优化配置进行了演化分析。结果表明:随着地下水开采量的增加,农业产值和粮食产量都有所增加,生态面积在一定范围内有所减少。随着地下水开采量的减少,其高效利用的土地面积会随之减少,造成大量的土地不能有效得到利用,严重阻碍了区域水资源与土地资源的耦合与当地经济的发展,上述非线性关系以及各子系统对水量变化敏感程度的不同正是其适应性的表现。研究成果对于指导三江平原科学合理的开发利用农业水土资源,提高农业水土资源的利用效率具有重要的理论和实践意义。     

宁夏回族自治区生态环境与经济发展耦合协调研究

为了研究区域生态环境与社会经济协调发展状况,以宁夏回族自治区为例,通过构建评价指标体系,综合运用熵权法、耦合协调度模型、剪刀差方法以及耦合度模型对宁夏生态环境与社会经济发展状况、耦合协调水平以及耦合度演化趋势进行了综合分析。结果显示:研究期间宁夏生态环境系统综合发展指数呈波动上升的变化趋势,社会经济发展水平逐年上升;耦合协调指数由0.3225上升至0.5962,说明区域生态环境与社会经济的关系不断缓和,趋向于协调发展;剪刀差呈先减后增的“U”型变化趋势,说明两系统发展差异呈先减小后增大的变化态势;宁夏生态环境与社会经济发展耦合度介于(45°,90°],说明两系统处于协调发展阶段,而耦合度整体呈上升态势,说明经济发展与生态环境之间的矛盾开始显现。基于耦合模型所建立的耦合协调度,较好地反映了宁夏生态环境与社会经济之间交互胁迫的耦合发展过程,对于正确认识宁夏生态与经济系统耦合发展规律,促进宁夏生态与经济协调发展具有重大意义。