半干旱农牧交错区小城镇发展及其对土地利用时空格局的影响分析

本文以半干旱农牧交错区不同地貌类型上三个典型小城镇为例,定量分析了1977-1987-1998年来小城镇的发展及其对周边土地利用格局变化的影响,结果表明,三个类型区小城镇的变化均经历了无序增长到有序增长的过程,这种变化过程间接地反映了人口的密集程度。采用3个指数(斑块百分比、最大斑块指数和平均斑块大小)对典型区域土地利用类型随其与小城镇的距离变化的分析结果表明,在梁滩相间的合同庙乡,研究区内其余土地类型间的时空变化趋于相对稳定,变化主要发生在灌木和农地之间,人类影响强度与距离间呈较强的负相关;在覆沙(黄土)丘陵区布连乡,随着距离的增加,3个指数典型年份基本上呈现不同程度的“高-低-高”的趋势,前一个峰值更多地反映人类活动的影响,而第二个峰值的出现则可能与布连乡南部的河流分布有关。在位于毛乌素沙地北缘的新街镇,随着距离的增加,3个年份的3个指数的变化无显著的规律,这可能与该区域内牧民居住的分散性有关,或与城镇本身变化的无序性有一定的关系,自然条件可能更多的影响着土地利用时空格局的变化,可见以城镇为中心的人类活动对土地利用格局的影响很大程度上受到自然条件的限制。本研究为我们准确地把握不同类型区土地利用格局的变化规律并据此建立土地变化的预测模型提供了科学的理论依据。     

内蒙古多伦农牧交错区水资源利用现状分析

内蒙古多伦县是典型的农牧交错带 ,也是生态脆弱带。该地区水资源日益紧张 ,生态环境不断恶化。本文通过对多伦县水资源特点和利用现状的分析表明 ,灌溉用水是本地区的主要用水方式 ,占年总用水量的一半左右 ,其水资源浪费也最为严重。鉴于此 ,提出了调整土地利用结构、发展节水灌溉技术、加强水资源科学管理等具体措施 ,以期实现节约用水、科学用水 ,确保水资源得到可持续利用     

陕北农牧交错区生态环境影响因素评价

运用主成分分析法对陕北农牧交错区生态环境的主要影响因素进行了提取.研究结果表明:自然生态压力与水资源利用效率因子、资源与人类活动压力因子、农业生产压力与水资源压力的综合因子是影响陕北农牧交错区生态环境的主要因子;通过线性回归模拟分析发现,1994～2005年,榆阳、神木、横山、府谷4县(区)的生态环境综合得分分别以-0.10/a、-0.06/a、-0.04/a、-0.01/a的速率下降,而靖边和定边1999年后出现扭转,分别以0.09/a、0.08/a的速率呈现上升态势;从陕北农牧交错区生态环境空间变化分析,榆阳区在12年中生态环境综合平均得分为1.32,属潜在脆弱区,靖边和横山平均得分0.61和0.43,为轻度脆弱区,神木平均得分为-0.26,属中度脆弱区,府谷和定边平均得分为-1.14和-1.01,属重度脆弱区.结合变化趋势可以看出,靖边生态环境逐渐趋于好转,而府谷生态环境状况逐步退化,且现状已不容乐观.     

干旱半干旱农牧交错区优化草地生态农业体系建设研究

针对宁夏干旱、半干旱农牧交错区独特的自然生态条件及农牧业生产特征,提出了“土地资源保护－植物生产－动物生产－社会产品”四位一体的草地农业生态系统模式,并就干旱、半干旱农牧交错区水资源高效利用、井灌农业复合种植模式、天然草原生物围栏体系建设及分区轮牧制度等问题进行了较为深入的理论探讨和实践总结。     

农牧交错区退耕还草与粮食自给问题研究

针对农牧交错区面临的主要生态问题、当前及退耕还草后面临的粮食问题，提出了该区退耕还草后提高粮食自给能力的基本对策；改造基本农田，强化农牧结合，建立农业“三元”结构体系，充分应用现代旱作农业技术，发掘退耕还草后剩余农田粮食生产潜力。     

农牧交错区土地利用变化研究——以内蒙古伊金霍洛旗为例

利用1984,1991年和2000年3个年度的土地利用现状图以及景观区划图,通过定量指标体系,分析了伊金霍洛旗1984-2000年间土地利用格局的时空变化以及区域差异.结果表明:草地是当地主要的土地利用类型,占总土地面积的59.03%～69.33%.从土地利用类型变化幅度、年变化速率和动态度3个指标来看:1984-1991年土地利用变化以建设用地(增幅为162.75%,下同)和乔木林地(114.70%)的快速增加,流动沙地(-37.11%)和草地(-8.30%)的减少为特点.1991-2000年,以林地(乔木林地和灌木林地增幅分别为-61.43%和-88.47%)大幅减少,流动沙地(102.28%)和草地(17.45%)大幅增加为特点.从空间稳定性看,草地(未变化比例为66.71%～77.05%,下同)和水体(50%左右)最稳定,耕地(基本在30%左右)次之,其他类型稳定性较差.草地和水体的空间位移较小,而建设用地、乔木林地、灌木林地及流动沙地的空间位移较显著.     

农牧民生计转型路径选择及其影响因素分析——以黄河流域农牧交错区为例

基于黄河流域农牧交错区346份农牧民生计三期面板数据,刻画了农牧民生计转型路径,运用有序Probit模型与多项Logit模型分析了农牧民生计转型路径选择的影响因素。得出如下结论：1)农牧民生计转型路径选择呈现“内卷化”特征,退化型与维持型转型路径是农牧民生计转型的主要路径选择。2)生计资本中的人力资本与社会资本的增强有助于农牧民生计转型“内卷化”的破解,而金融资本的增强则强化了农牧民生计转型的“内卷化”。人力资本与社会资本的增强将有助于农牧民选取进取型生计转型路径,尤其是进取型转型路径中的均衡化与非农牧化转型路径的选取;金融资本得到增强的农牧民更倾向于选择退化型生计转型路径,尤其是退化型转型路径中的牧业化与农业化转型路径。3)农牧民遭遇的生计风险冲击越剧烈越倾向于选择进取型生计转型路径,尤其是非农牧化转型路径;生态补偿政策的实施制约了农牧民农牧业化生计转型路径的选择;基期生计策略非农牧化程度越高,农牧民越倾向于选择退化型转型路径。     

三江源区森林植被对气候变化响应的研究分析

基于植物生态学原理,在设置样地、建立样方的基础上,分别采用角规法对三江源区10个典型乔木林样地蓄积量、每木检尺法对三江源区10个典型灌木林样地生物量、收获法对三江源区10个典型草本样地生物量进行年度连续监测,在同期、同空间、同尺度条件下发现:2006年度乔木林蓄积量相比2005年稍有增长,2006年度灌木林生物量相比2005年有增有减,2006年度草本生物量相比2005年均有减少。分析其原因主要是由于气候变化造成的,2006年较2005年平均气温升高0.2-1.0℃、蒸发量增加54-334mm、年降水量减少60.7-164.5mm。     

阴山北麓农牧交错区居民点空间分异特征——以包头市达尔罕茂明安联合旗为例

探究农牧交错区居民点的空间分异特征,对于农牧交错区的居民点调整、重构与发展和生态环境修复与可持续发展具有重要意义。运用最近邻指数法、核密度估计法、全局聚类检验、空间"热点"探测、Voronoi图Cv值和实地考察等方法,深入分析阴山北麓农牧交错区居民点的空间分异特征。结果表明:2016年,达茂旗居民点分布整体较为聚集,呈"东南密西北疏"的空间差异,研究区居民点斑块规模相差悬殊,小型居民点占主体;区域上,居民点分布格局呈现出明显的区域差异性,"冷热点"分异明显,呈现局部集中趋势;在乡镇尺度上,石宝镇空间分布类型属于随机分布,其它几个乡镇的空间分布属于集群分布;农业生产区居民点规模分布大而密集,牧业生产区居民点规模分布呈现小而零散的分布特点。总体上,分析该农牧交错区的空间分异特征,可对整个农牧交错区居民点空间布局调整、优化提供重要的借鉴价值。     

农牧交错区禁牧前后畜牧业投入产出分析——以宁夏盐池县为例

农牧交错带典型的过渡性特征决定了畜牧业在农牧民生产和生活中的重要地位,禁牧政策的实施对农村畜牧业发展的影响是显著的。本文以地处农牧交错带、于2001年11月成为禁牧试点县的宁夏盐池县为案例,在对69户农牧户的调查问卷进行统计和处理的基础上,从劳动力用工、物质和资金投入三个方面对禁牧前后畜牧业成本进行了对比分析。通过计算羔羊出栏、成羊出栏、毛(绒)、当年羔羊增值等收益得出每只羊的年收益,对比发现,畜牧业经营方式由自由放牧向舍饲养殖的转变使畜牧养殖的投入产出结构随之发生改变,净收益短期内呈现下降趋势,成为实现农民增收及生态恢复成果保护的一大挑战。     

影响共和盆地天然草地牧草生育期的气候因子变化特征

对影响共和盆地天然草地产量的气候因子近47 a来的趋势性、阶段性和周期性进行分析。结果表明:影响天然草地产量的气候因子中,4～9月的平均气温和积温增加趋势显著;4～9月的积温、平均气温和降水量有显著的阶段性;4～9月的积温、降水量、日照时数和上年度秋季降水量都有显著的振荡周期,总日照时数有2～6a的振荡周期,上年度秋季降水量有1～2 a、5～6 a的振荡周期。     

农牧交错带不同植被群落对土壤微生物量碳氮磷的影响

为了解荒漠化土地植被恢复对土壤微生物量的影响,以地处毛乌素沙地南缘的榆林市沙生植物园植被恢复30年的乔木、灌木和草地3种植被群落下土壤为研究对象,分析了植被恢复对土壤微生物量碳、氮、磷含量及比值的影响及其与土壤理化性质的相关性。结果表明,农牧交错带荒漠化土地植被恢复可以明显提高表层土壤微生物碳、氮、磷的含量。土壤微生物量碳以灌木林地为最高,含量为288.35 mg·kg-1,显著高于草地和乔木,分别是乔木林地和草地的3.99和2.10倍;土壤微生物磷在三种植被群落间差异不明显;三种植被群落下土壤微生物碳氮比的高低为乔木林地草地灌木林地,土壤微生物碳磷比表现为草地略高于乔木林地和灌木林地。相关性分析结果显示微生物量碳、氮、磷与土壤理化性质相关性极为密切,其中与土壤养分各指标大多呈现极显著相关,与土壤容重多为极显著负相关。说明土壤微生物量可以作为评价土壤质量的生物学指标。     

Monitoring the impact of climate change andhuman activities on grassland vegetation dynamics in the northeastern Qinghai-Tibet Plateauof China during 2000-2015

Climate change and human activities can influence vegetation net primary productivity (NPP), a key component of natural ecosystems. The Qinghai-Tibet Plateau of China, in spite of its significant natural and cultural values, is one of the most susceptible regions to climate change and human disturbancesin the world. To assess the impact of climate change and human activities on vegetation dynamics in the grassland ecosystems ofthe northeastern Qinghai-Tibet Plateau, we applied a time-series trend analysis to normalized difference vegetation index (NDVI) datasets from 2000 to 2015 and compared these spatiotemporal variations with trends in climatic variables over the same time period. The constrained ordination approach (redundancy analysis) was used to determine which climatic variables or human-related factors mostly in?uenced the variation of NDVI. Furthermore, in order to determine whether current conservation measures and programs are effectivein ecological protection and reconstruction, we divided the northeastern Qinghai-Tibet Plateau into two parts: the Three-River Headwater conservation area (TRH zone) in the south and the non-conservation area (NTRH zone) in the north. The results indicatedan overall (73.32%)increasing trend of vegetation NPP in grasslands throughout the study area. During the period 2000-2015, NDVI in the TRH and NTRH zones increased at the rates of 0.0015/aand 0.0020/a, respectively.Specifically, precipitation accounted for 9.2% of the total variation in NDVI, while temperature accounted for 13.4%. In addition, variation in vegetation NPP of grasslands responded not only to long- and short-term changes in climate, as conceptualized in non-equilibrium theory, but also to the impact of human activities and their associated perturbations. The redundancy analysis successfully separated the relative contributions of climate change and human activities, of whichvillage populationand agricultural gross domestic product were the two most important contributors to the NDVI changes, explaining 17.8% and 17.1% of the total variationof NDVI (with the total contribution >30.0%), respectively. The total contributionpercentages of climate change and human activitiesto the NDVI variation were27.5% and 34.9%, respectively, inthe northeastern Qinghai-Tibet Plateau. Finally, our study shows that the grassland restoration in the study area was enhanced by protection measures and programs in the TRH zone, which explained 7.6% of the total variation in NDVI.     

Impact of large-scale vegetation restoration project on summer land surface temperature on the Loess Plateau,China

A large-scale afforestation project has been carried out since 1999 in the Loess Plateau of China. However, vegetation-induced changes in land surface temperature (LST) through the changing land surface energy balance have not been well documented. Using satellite measurements, this study quantified the contribution of vegetation restoration to the changes in summer LST and analyzed the effects of different vegetation restoration patterns on LST during both daytime and nighttime. The results show that the average daytime LST decreased by 4.3°C in the vegetation restoration area while the average nighttime LST increased by 1.4°C. The contributions of the vegetation restoration project to the changes in daytime LST and nighttime LST are 58% and 60%, respectively, which are far greater than the impact of climate change. The vegetation restoration pattern of cropland (CR) converting into artificial forest (AF) has a cooling effect during daytime and a warming effect at nighttime, while the conversion of CR to grassland has an opposite effect compared with the conversion of CR to AF. Our results indicate that increasing evapotranspiration caused by the vegetation restoration on the Loess Plateau is the controlling factor of daytime LST change, while the nighttime LST change is affected by soil humidity and air humidity.     

Changes in soil carbon stocks and related soil properties along a 50-year grassland-to-cropland conversion chronosequence in an agro-pastoral ecotone of Inner Mongolia, China

Land use change significantly influences soil properties.There is little information available on the long-term effects of post-reclamation from grassland to cropland on soil properties.We compared soil carbon(C) and nitrogen(N) storage and related soil properties in a 50-year cultivation chronosequence of grassland in the agro-pastoral ecotone of Inner Mongolia.Field surveys on land use changes during the period of 1955-2002 were conducted to build a chronosequence of cropland of different ages since the conversion from grassland.The results showed that soil C and N storage,soil texture,and soil nutrient contents varied with land use types and cropland ages(P<0.01).In the 0-30 cm soil layer,the soil organic carbon(SOC) density was significantly lower in the croplands(3.28 kg C/m2 for C50 soil) than in the grasslands(6.32 kg C/m2).After 5,10,15,20,35,and 50 years of crop planting(years since the onset of cultivation),the SOC losses were 17%,12%,19%,47%,46%,and 48%,respectively,compared with the grasslands.The soil total nitrogen(TN) density of the grasslands was 65 g N/m2,and TN density of the cropland soil was 35 g N/m2 after 50 years of crop planting.Both the SOC and TN densities could be quantitatively determined by a negative exponential function of cropland age(P<0.0001,R2=0.8528;P<0.0001,R2=0.9637).The dissolved organic carbon(DOC) content,soil available potassium(AK) content,clay content,and pH value were decreased;and the soil bulk density and sand content were increased since the conversion of grassland into cropland during the 50-year period.Our results show soil nutrients were higher in grassland than in cropland.The conversion of grasslands to croplands induced a loss of soil C storage and changes of related soil properties.The reclamation time of cultivated soil(cropland age) had significant effects on soil properties in the study area.     

青藏高原草地降水利用效率时空动态及对气候变化的响应

本研究利用CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型模拟了2000—2013年青藏高原草地净植被生产力(Net Primary Production,NPP),结合实测数据、气象数据和土地覆被数据计算了草地降水利用效率（PUE）,探究其时空分布特征,以及不同草地类型PUE及其对气候变化的响应。结果表明：青藏高原草地PUE在研究年限内呈现波动增加趋势,增加速率为每年0.0035 g·m^-2·mm^-1,14 a的平均值为0.38 g·m^-2·mm^-1。PUE的空间分布具有明显的异质性,呈现东部高、中西部低的基本格局。PUE分布在0.2～0.4 g·m^-2·mm^-1之间的比例最大,占青藏高原总面积的55.63%,呈减少趋势的区域主要分布在青藏高原的北部和西部,以及东部的边界地区,呈增加趋势的地区集中在研究区的中部和南部。研究年限内PUE的变异系数分布在0.07～0.85之间,变化稳定的区域所占面积最大,为总面积的43.43%,主要分布在唐古拉山脉和横断山脉附近。不同草地类型间PUE均值存在差异,具体表现为：草甸（1.06 g·m^-2·mm^-1）>坡面草地（0.80 g·m^-2·mm^-1）>平原草地（0.30 g·m^-2·mm^-1）>高山与亚高山草甸（0.29 g·m^-2·mm^-1）>荒漠草地（0.23 g·m^-2·mm^-1）>高山与亚高山草地（0.094 g·m^-2·mm^-1）。总体上,青藏高原草地PUE与降水成负相关关系,而与气温呈正相关,PUE的变化对降水响应更加敏感。     

盐碱化梯度上草原植被空间异质性的数量分析

以物种出现的频率(p)作为植被空间分布的观测指标,采用幂函数法则(Power-law)对鄂尔多斯高原不同盐碱化草原上植物群落的空间异质性进行定量研究。结果表明:不同盐碱化梯度上,群落种类结构发生明显改变。轻度、中度、重度盐碱化梯度上出现频率最高的物种分别为羊草、寸草苔、碱蓬。植物群落以中生-旱中生植物为主要建群种;多年生草本植物占有优势;丛生型植物在不同盐碱化梯度上普遍分布,丛生型和分枝型植物分布广泛;种子传播方式为重力传播的物种占有较高比例。物种多样性随盐碱化程度加深而明显下降,均质性增高,不同盐碱区的群落的空间异质性表现出明显差异性,中度退化梯度上生态优势度最高。盐碱退化梯度上的群落变化与种群的繁殖策略、生活史对策、群落的再生产策略等生理与生态特性密切相关。     

黄土高原气候与气候生产力对全球气候变化的响应

应用黄土高原7省51个代表性气象站1961～2000年主要气象要素观测资料,采用EOF和其他数理统计方法研究了黄土高原气候与气候生产力对全球气候变化的响应,结果表明：中国黄土高原年和各季节的平均气温均呈明显的上升趋势,增温速度大于全国同期增温速度;年降水量和作物生长季节降水量均呈下降的趋势;气候生产力呈递减趋势;未来“暖湿型”气候对作物生产最有利,平均增产幅度为5．9％,而“冷湿型”气候对作物生产最不利,平均减产幅度为6．3％。     

西安城市气候对地表覆盖变化的响应

利用西安市及周围四个站点1961-2007年的气象观测资料,运用自回归分析方法,分析了西安市的城市气候特征,并在运用相关系数分析法和主成分分析法的基础上建立了回归模型,考察了地表覆盖变化对城市气候的影响。研究表明：1）西安市城市气候具有暖、干的趋势,一定程度上存在＂热岛＂效应和＂干岛＂效应;2）地表覆盖变化对西安城市气...