北方农牧交错带县域典型农业生态系统结构的对比演变

为了能准确地描述农业生态系统结构的合理性,并从时间序列上反映系统产业结构的动态演变特征,立足北方农牧交错带,在近31a的时间尺度上,以偏农区的榆阳区和偏牧区的乌审旗县域典型农业生态系统作为比较研究对象,采用系统组分优势度、系统结构优势度和系统稳定性指数作为研究模型,对两地农业生态系统的产业结构进行了综合分析和评价,显示种植业是偏农区农业生态系统的主导产业,其组分优势度在后期下降较快;林业在两地农业生态系统中的组分优势度均较小;畜牧业是偏农区最具发展潜势的产业,是偏牧区国民经济发展的支柱产业;渔业组分优势度在两地均为最小,基本对系统无贡献;偏农区农业生态系统结构较为优越,而偏牧区农业生态系统稳定性较为突出。结合研究结果,并就种植业、林业、牧业和渔业在北方农牧交错带偏农区和偏牧区的发展提出了建设性意见,以期为当地及北方农牧交错带农业生态系统产业模式优化和农牧业可持续发展提供理论依据和科学借鉴。     

东北农牧交错带旱涝特征对气候变化的响应

[目的]从旱涝灾害角度分析气候变化对东北农牧交错带的影响,对该区的气候变化和旱涝特征进行研究,为充分利用气候资源,合理调配水资源,提高灾害应变能力提供科学依据。[方法]统计1960—2011年东北农牧交错带21个气象台站的逐月气温、降水资料,应用Mann—Kendall气候突变检验法、标准化降水指数(SPI)、样条函数插值法对该带旱涝状况的时空分布进行了分析。[结果](1)东北农牧交错带气候呈现出明显的暖干化趋势,SPI3表明春、夏、秋三季干旱事件增多,21世纪以来,春旱事件较为频繁,冬季降水略微增加;(2)气温突变发生在1988年,突变后,干旱的比例增加了20.7%,涝的比例增加了9.3%,降水处于"正常"的年份则大幅度减少,对该区极为不利;(3)SPI12低值中心由科尔沁沙地向东北延伸到松嫩平原,干旱面积有大幅度增加的趋势,东北农牧交错带中南部旱化较为严重。[结论]东北农牧交错带暖干化的趋势给该区农牧业带来不利影响,受旱地区应及时启动干旱预警紧急方案,开展抗旱工作。     

中国北方农牧交错带植被动态研究进展

通过回顾植被动态研究的历史,简要概述了植被动态的发展。综述了我国北方农牧交错带历年来植被动态的研究现状。研究指出植被动态变化与农牧交错带内气候、自然环境演变、农牧业经营方式的转变及土地利用有着密切的关系。结合前人的研究,根据农牧交错带内存在的生态环境问题,提出应从北方农牧交错带植被动态与生物多样性、生态环境、生态系统健康以及对全球变化响应的关系进行研究,揭示其受损及恢复机理,为农牧交错带受损的生态系统恢复与重建、区域可持续发展提供理论依据。     

农牧交错带不同农田耕作模式土壤水分特征对比研究

通过在农牧交错带———内蒙古自治区太仆寺旗的野外实验研究,在作物(油菜)发育期间,观测了免耕、深松、传统翻耕、翻耕覆盖、浅耕与垄作处理等8种耕作模式的土壤水分特征;在秋收后的农田休闲期,观测了秸秆还田翻耕、深松耕作、传统翻耕、免耕低茬(茬高10cm)和免耕高茬(茬高4 5cm)等5种耕作模式的土壤水分特征。实验结果表明:在实验区,采用不同耕作模式,对田块土壤水分含量有着直接影响。在作物发育期间,垄作处理蓄水保墒能力相对较强,免耕、浅耕蓄水保墒能力相对较差,翻耕覆盖、深松耕作、传统翻耕蓄水保墒能力相对居中;秋收后,免耕高茬蓄水保墒效果最好,深松耕作、传统翻耕蓄水保墒能力居中,秸秆还田翻耕、免耕低茬蓄水保墒效果较差。本文所得结论对农牧交错带旱作农田有效保蓄土壤水分、提高农田土壤水分利用效率和增强农田防风抗蚀能力有积极借鉴意义     

黄土高原北部农牧交错带的生态问题与农业可持续发展

黄土高原北部农牧交错带气候干旱,丘陵沟壑遍布,生态环境脆弱,自然条件恶劣,经济相对落后。因此,如何解决水土流失和植被退化问题,促进区域社会和经济可持续发展成为令人关注的问题。分析了我国黄土高原农牧交错带的水资源、土地资源和植被资源的现状,从退耕还草、种植结构调整、发展节水集雨灌溉农业和庭院经济四个方面论述了实现本区农业可持续发展的途径和对策。     

东北农牧交错带种植苜蓿与玉米综合效益研究

研究表明种植苜蓿当年干物质量仅为玉米干物质量的48.8%,而粗蛋白质量较玉米高66.3%,其投入及产出均低于种植玉米,其净产值与种植玉米接近;0~30cm土层内苜蓿根干物质量为玉米的3.06倍,苜蓿地土壤容重、孔隙度分别为玉米地的95.53%和104.81%,pH较玉米地下降0.1;0~20cm土层内苜蓿地土壤有机质、碱解氮和速效磷含量均低于玉米地,速效钾含量则高于玉米地;春季苜蓿地土壤风蚀量仅为玉米地的41.81%。     

北方农牧过渡带农户农业生产系统模式评价与优化研究

以内蒙古赤峰市为例,采用切诺斯评价法对北方农牧过渡带典型地区的偏牧区、偏农区和半农半牧区3种类型区常见的6种家庭农业生产系统模式进行了社会经济效益、生态效益和资源利用效率的系统评价与优选,结果表明草地畜牧业和养猪模式、种植业和育肥牛模式、农牧结合模式效益较好,并针对3种模式存在的问题提出优化改良方案,改良后的优化模式分别比原模式户均收入提高26．8％、81．0％和46．9％,投资效益提高4．7％、7．1％和4．2％;产出总能分别提高27．0％、77．0％和70．5％;光能利用率分别提高14．6％、23．8％和47．6％。     

河北坝上农牧交错带生态经济型土地利用模式与技术

河北坝上地区处于中国北方农牧交错带，由于长期大规模高强度地滥垦滥牧，在近100年的时间里，该区生态环境遭受了空前的破坏；而该区域居民粮食不足和收入低的事实又使其经济发展显得尤为重要。因此，该区的土地利用模式必须走生态、经济兼顾型道路。该文依据国家旱农张北试验区多年田间试验结果和作者的调查，提出了以“乔灌成网、少耕留茬、高效集约、草畜一体”为内容的生态经济型土地利用模式与技术体系。     

农牧交错带不同农田耕作模式土壤风蚀的风洞实验研究

在农牧交错带——内蒙古自治区太仆寺旗采集的土壤样品的风洞实验研究结果表明:耕作模式的不同导致土壤风蚀状况的差异。在深松、翻耕、翻耕碾碎、小麦茬10 cm、荞麦茬10 cm、胡麻茬10 cm与无残茬等7种耕作模式的风洞实验中,翻耕碾碎风蚀速率均值最大,达到124.8 g m-2 min-1,胡麻茬最小,为15.14 g m-2 min-1,前者是后者风蚀速率的8.24倍。7种耕作模式风蚀速率均值的大小顺序为:翻耕碾碎>无残茬>深松>荞麦茬>翻耕>小麦茬>胡麻茬。结合对不同耕作模式土壤风蚀速率与风速关系的进一步分析可定量揭示出:翻耕碾碎、无残茬模式防风蚀效果最差,胡麻茬、小麦茬、翻耕模式防风蚀效果最好,深松、荞麦茬防风蚀效果居中。本文结论对农牧交错带旱作农业增强农田防风抗蚀能力有借鉴意义。     

内蒙古东部农牧交错带抵御气象灾害种植决策模式

利用贝叶斯准则，结合气候年型及作物减产率定量统计方法，就内蒙古东部农牧交错带种植决策进行了分析，得到初步结论：如果气象部门预报有干旱发生，即扩大玉米种植面积，没有干旱灾害，即扩大大豆种植面积；如果气象部门预报有洪涝发生，即适当扩大大豆种植面积，没有洪涝灾害，即扩大大豆种植面积；如果气象部门预报有低温冷害发生，即适当扩大大豆种植面积，没有低温冷害灾害，即扩大大豆种植面积。经方法验证，1998、2000、2002年，若按调整最优方案Ⅰ种植比例调整产值可分别增加0.539亿元、0.67亿元和0.356亿元；若按调整最优方案Ⅱ种植比例调整产值可分别增加0.724亿元、0.664亿元和0.549亿元。贝叶斯准则方法不要求所选因子样本总体分布为正态分布，选择的因子状态可以用等级描述，因而可以较好地概括非线性或非数量的一些因子。实践表明，利用贝叶斯准则作内蒙古东部农牧交错带种植决策是可行的。     

华北农牧交错带土地沙漠化成因与土地利用调整对策

从气候变化、土地利用等角度对华北农牧交错带典型区——内蒙古多伦县的土地沙漠化形成机制进行分析。对干湿指数、最大可能蒸散量等指标的分析表明该区域近30a来气候变化在一定程度上有利于沙化土地的恢复。1985年和2000年两期土地沙漠化、土地利用监测数据空间叠加和地统计分析表明,该区域15a来不存在明显的开荒和毁林等土地利用方式转型现象,利用方式未变化的土地占总土地的95.98%。严重沙化土地的91.39%发生在利用方式未变化的草地、耕地和未利用土地,三者沙化程度加重分别占该区所有沙化程度加重土地的55.16%、25.92%和10.31%。实地调查和遥感、统计等相关数据分析表明,耕地沙化主要是秋耕和农业大机械的应用为风蚀创造了条件,连年耕作和经济作物的种植促进了耕地退化;草地和未利用土地沙漠化主要因为载畜量过重和草原交通对草场的破坏。针对以上土地利用强度过大等造成土地沙漠化的原因提出华北农牧交错带土地利用调整策略。     

基于能值理论的农牧交错带两个典型县域生态经济系统的耦合效应分析

农牧交错带生态经济系统耦合效应与区域经济的可持续发展紧密相关,该文运用能值理论与方法,首次提出了农牧系统耦合度的概念,并对农牧交错带两个典型县域的农牧系统耦合现状进行了分析。结果表明农牧耦合效果不好,主要表现为两种典型结构模式,一种以安塞县为代表,农牧能值总体利用率较高,但畜牧业内部结构偏重食粮动物使得高质能转化率低下;另一种以武川县为代表,农牧业结构总体上朝趋于协调方向发展,但畜牧业规模过大,由于草畜平衡严重失调,导致农牧系统耦合机制难以稳定。该文根据能值指标分析结果,还提出了提高农牧系统耦合的一些措施及关于产业结构调整的探讨。     

基于农牧业需水特性的洋河流域农业水资源优化配置

针对洋河流域水资源短缺与水环境污染问题日益突出,以及考核断面水质难以达标等问题,为了实现水资源充分利用与环境保护的双重目标,结合流域经济社会发展及水资源开发利用现状特点,以洋河流域为研究对象,考虑水质约束,构建了农业水资源优化配置模型。在保障考核断面水质达标前提下,通过优化各月份不同作物和牲畜的配水量,以及作物种植面积和牲畜养殖数量,以实现农业经济效益最大化。为提高水质和实现水资源充分利用,提出补水减排联合控制水质达标方法,并基于农牧业需水特性配水,可避免非均衡给水情形的发生。同时,能有效降维,提升模型求解效率。以2014年为例,采用该模型优化计算,通过增加高效益的蔬菜、薯类种植面积和大牲畜的养殖数量,减少排污大的油料作物种植面积和小牲畜养殖数量,可实现考核断面水质达标,且农业配水量减少3.38%,经济效益增长11.96%,验证了该模型的有效性。再模拟分析2020年丰平枯3种典型水文年的优化配置方案,结果表明:随着可供水量的增大,农业配水、河道补水量会相应增加,大部分需水用户和子区的配水量也会随之增加。子区中的怀来县和宣化区的配水量增量较大,需水用户中谷物和水果的配水量增量较大,牲畜配水量增量小于农作物。需水用户的配水量增长率与其面积相关,子区间的配水量增长率与其区内作物类型和种植面积相关,以及水量分配是可供水量、污染排放量、经济效益综合权衡结果。该配置模型对于保障洋河流域的水质安全及区域经济可持续发展具有重大意义,并对考虑水质的水资源优化配置有一定的参考作用。     

中国东北地区中长期畜禽粪尿资源与污染潜势估算

规模化畜牧业、农牧分离等引起了一系列问题,尤其是饲养方式改变后,畜禽粪尿养分的循环和处理最值得关注。该文利用统计资料和文献数据,估算了东北三省畜禽粪尿产生量及其中的氮磷养分和COD含量,在此基础上评价和预测了2002～2020年畜禽粪尿资源及其环境风险。结果表明,2003年辽宁省、吉林省、黑龙江省畜禽粪尿耕地承载量分别为24、20、11 t/hm²,耕地畜禽粪尿承载量在空间上分布极不平衡。2003年,辽宁省、吉林省、黑龙江省禽粪尿排泄物进入水体的COD数量占畜禽粪尿、工业、生活排放COD总量的52％、65％、40％。预测表明,2010年、2020年畜禽养殖业对东北三省环境污染的风险将进一步扩大。因此,需要制定相应的政策法规来控制畜禽粪尿污染。     

西藏现代农牧业循环发展模式探讨

为充分认识与挖掘农牧业生产发展潜力与有效模式,推进农牧业生产建设与可持续高效发展提供思想借鉴,基于循环经济理论,对西藏不同生态发展区进行实地调查研究,采用具体分析与综合评价结合的方法,对西藏农牧业生产中青稞绿色清洁生产种植,农牧林之间内在与产出有机结合,农业与畜牧业废弃物综合开发利用,草畜与优势资源综合运用以及渔业与植物共存等方面进行了细致的梳理,总结出西藏农牧业循环经济发展模式,即青稞清洁生产型、农牧林种养加结合型、农牧业废弃物综合利用型、高寒草畜暖棚推进型以及鱼菜共养庭院型5种特色发展模式。分别是"减量化、再利用、再循环"的青稞清洁生产体系,以"高效生态养殖、科学种植以及农产品深加工"为一体的农牧林种养加结合体系,"资源优化组合与合理利用"的农牧业废弃物综合利用体系,以"气候特色、草畜平衡与科学养殖"为一体的高寒草畜暖棚体系,"水产养殖与园艺作物共促进"的鱼菜共养庭院体系。上述5种循环模式是西藏不同生态发展区农牧业发展的典型模式,具有各自的发展属性与特色,值得借鉴推广与应用,最后根据分析的结果提出推进西藏农牧业发展循环模式的4项举措与建议。     

长城沿线农牧交错带生态环境恢复重建SD模型研究

应用系统动力学理论研究建立了长城沿线农牧交错带生态环境恢复与重建SD模型 ,并应用该模型对该区强化治理型、协调发展型和传统经营型 3种典型治理模式进行仿真研究结果表明 ,强化治理模式为农牧交错带生态环境治理最佳模式 ,可使农林牧协调持续发展 ,土壤侵蚀量减少 76 .1% ,生态环境趋向良性循环。     

浅谈东北农业可持续发展战略及有效途径

本文概述了区域农业可持续发展及其产业化战略的特征、目标及意义, 并在分析东北农业产业化现状及存在问题的基础上, 探讨了实现东北农业可持续发展的有效途径及产业化建设应遵循的原则及相应对策。东北农业应立足于资源优势和较好的农业生态环境, 立足于巩固国家优质商品粮储备基地的重要地位,从可持续发展的高度, 规划和组织农业产业化, 将东北农业产业化纳入区域农业与农村可持续发展的总体战略, 实施“可持续农业产业化”战略。在实施可持续农业产业化战略中应坚持社会公正性、资源永续利用和环境保护、因地制宜发挥区域优势、科技与教育为本的原则和策略, 并发挥地方政府在可持续农业产业化战略中的保驾护航作用。     

风蚀强度的空间差异及影响分析

在丘陵连绵起伏的内蒙古后山地区,风蚀观测试验表明,在丘陵上存在风蚀强度的空间差异,这种差异进一步造成土壤质地、土壤肥力、生物量的空间差异。丘陵顶部和北坡上部是强烈风蚀部位,南坡相对较轻,风蚀量从丘陵顶部到坡面下部递减。在丘陵的顶部,风蚀强度大,土壤容重大,土壤肥力低,农业生产力也低。在丘陵的南坡,风蚀相对较轻,土壤容重较小,土壤肥力相对较高,农业生产力也高。在丘陵的北坡,风蚀比较严重,肥力比较低。了解这种差异为风蚀综合治理提供了科学依据。     

北方农牧交错带不同农作制度对土壤风蚀因子的影响

不合理的农作制度是引发北方农牧交错带土壤风蚀的重要原因。以内蒙古武川旱农试验区为基地,研究了撂荒制、压青休闲制、粗放轮作制、保护性耕作制4种农作制度对风速、土壤紧实度、地表粗糙度、地表覆盖度、土壤有机质含量、表层土壤含水率、土壤风蚀量等因子的影响。结果表明,保护性耕作能够显著降低土壤风蚀,有效防止土地荒漠化。当前,北方农牧交错带应重点推广保护性耕作制,促进农业生产的可持续发展。