高寒生态脆弱区农户生计资本及其耦合协调度分析——以甘南州夏河县为例

为降低高寒生态脆弱区农户的生计脆弱性,促进区域生态环境修复,以地处青藏高原东北边缘的夏河县为例,基于农户调查数据,运用熵值法和耦合协调度模型,对农户的生计资本及其耦合协调度进行了定量测度与对比分析,并对影响农户生计资本及其配置的因素进行了探究。结果表明:(1)农户生计资本整体偏低。其中人力资本最高,且差异最小,但人力资本损失严重; 金融资本最低,且差异最大。(2)不同类型农户的生计资本比较而言,发展型农户的人力资本、金融资本和社会资本都优于基本型和缺失型农户。(3)农户生计资本耦合协调度总体较低,以处于基本协调水平的农户为主体。比较而言,发展型农户的生计资本耦合协调度最高,基本型农户的生计资本耦合协调度较高,缺失型农户的生计资本耦合协调度最低且全部为零。区域人文地理环境、生态保护与贫困治理政策等是影响农户生计资本及其配置的重要因素。可见,挖掘农户人力资本潜力,提高其金融资本,转变自然资本利用方式是降低高寒生态脆弱区农户生计脆弱性,维护区域生态安全的有效措施。     

黄土丘陵区土壤水资源与土地利用的耦合研究

依据延安燕沟流域一条支沟的26个定位监测点4～10月的土壤水分连续监测资料,结合土地利用现状、土壤容重、坡度、坡位等因素对土壤水分的影响,给出了流域内的农坡地、梯田、坝地、乔木、灌木、草地、鱼鳞坑、水平阶等8类土地利用下0～4 m的逐月土壤水分、土壤储水量。在Arcview环境下统计了流域0～1 m,1～2 m,2～3m,3～4 m及0～4 m不同层次土壤水资源量的月动态变化。同时,通过对土地利用演变的情景模拟,探索了农林草地利用格局发生变化后土壤水资源量随之变化的响应程度,进而提出了该区合理利用土地与生态治理的对策。     

黄土丘陵区不同林地土壤水分动态变化

研究黄土丘陵区不同林地的土壤水分变化,对于改善黄土高原生态环境建设有着重要的意义。采用定点监测的方法,对陕西省吴起县不同林地土壤水分动态变化进行了研究。结果表明:不同林地在生长季中土壤蓄水量具有显著差异,其顺序为:沙棘林>河北杨林>油松林>山杏林;林地的土壤蓄水量变化具有明显的季节性,根据生长季内土壤蓄水量的变化,可以将土壤水分变化分为3个时期:土壤水分恢复期、土壤水分消耗期、土壤水分补充期;各林地0-200 cm土层土壤水分变异系数从小到大为:山杏林>河北杨林>沙棘林>油松林;在雨水入渗、蒸发、蒸散的共同作用下山杏林地在0-60 cm土层含水量的变化明显大于其它林地。研究结果揭示了不同林种对土壤水分消耗和补给的影响,为当地造林结构配置和植被恢复与重建工作提供一定参考依据。     

黄土丘陵区不同植被群落土壤水分研究

在自然条件最为严酷的黄土高原半干旱丘陵沟壑区,土壤水分是植物生长的主要限制因子,而环境因子对土壤水分的影响是一个综合作用的过程,不同的地理区域其相关的影响差异较大,但就其某一具体地区而言存在着重点尺度和主控因子。对黄土丘陵区纸坊沟流域乔、灌、草植被群落的土壤水分进行了分析研究,结果表明:坡位、坡向、海拔是影响该区域土壤水分含量的主控因子;而植被群落也会影响到土壤水分含量的变化,但不能确定其为主控因子,并且可以说明林龄不是影响该区水分含量的因素。     

黄土丘陵区果园生态经济耦合评价——以燕沟流域为例

黄土丘陵区东南部是我国最适宜的苹果栽培区之一。1999年国家实施退耕还林政策以来,该地区通过退耕坡地和扩大优质苹果栽培面积,取得了生态和经济双效成果。为探究黄土丘陵区果园在水土保持和增加农民收入方面的双效功能,以延安燕沟流域为例,通过样地测量和构建评价模型,从果树树冠盖度、果园地表特征以及土壤侵蚀和果品经济收入等方面评价了果园的生态经济耦合状况。结果表明:(1)燕沟流域的果园主要分布在地形坡度大于15°的坡地上,占流域果园总面积的比重高达79.06%。果园收入已成为农民现金收入的主要来源,2006年来源于果园的收入占农民现金收入的比例高达59.49%。(2)果园与森林(有林地)在水土保持方面至少具有同等的功效。流域果园树冠平均盖度达0.81,果园鱼鳞坑面积及其可控制坡面面积占果园面积的比例达38.96%。(3)果园的生态经济耦合指数与年侵蚀性降雨量的变化趋势一致,侵蚀性降雨量越大,果园单位产出付出的土壤侵蚀代价越高;果园单产越高或苹果市场收购价格越高,其生态经济耦合指数越低,生态经济耦合程度越好。     

半干旱黄土丘陵区不同植被类型的土壤水分特征及其稳定性

[目的]研究5种不同植被类型土壤水分动态特征,为区域内优化配植模式提供理论依据。[方法]以甘肃省定西市半干旱黄土丘陵区5种典型的植被类型为研究对象,使用土壤水分速测仪对2017,2018年0—200 cm土层土壤含水量进行观测,并对不同植被类型土壤水分特征及其稳定性进行分析。[结果]①不同植被类型土壤水分呈现出:山杏×侧柏混交林地(11.24%)退耕苜蓿草地(10.97%)自然荒地(10.66%)退耕林地(9.99%)柠条林地(9.55%)。②5种植被类型在0—200 cm土层依据有序聚类法可分为动态变化层(0—40 cm),利用层(40—100 cm)和弱利用层(100—200 cm)3个层次。在动态变化层(0—40 cm),土壤水分呈现出:自然荒地(14.23%)最高,柠条林地(11.04%)最低;在利用层(40—100 cm):退耕苜蓿草地(12.16%)最高,柠条林地(9.15%)最低;在弱利用层(100—200 cm):自然荒地(10.81%)最高,退耕林地(8.61%)最低。③不同植被类型土壤水分土层稳定性(变异系数)呈现出:退耕林地(19.9%)山杏×侧柏混交林地(21.3%)自然荒地(21.9%)退耕苜蓿草地(22.6%)柠条林地(23.6%)。④不同植被类型土壤水分时间稳定性(变异系数)呈现出:自然荒地(25%)退耕林地(25.2%)山杏×侧柏混交林地(26.5%)柠条林地(27.1%)退耕苜蓿草地(31.9%)。[结论]柠条林地土壤水分含量最低,在土层和时间上不稳定,山杏×侧柏混交林地较其他植被类型土壤水分含量更高,更具有稳定性。     

黄土丘陵区刺槐蒸腾速率及其环境影响因子

刺槐是一种能在半干旱、半湿润黄土丘陵区良好生长,并具有较高的生态、经济和社会效益的树种。对黄土半湿润区刺槐的蒸腾速率及其影响环境因子,包括饱和水气压差、光量子强度、相对湿度、大气温度等进行测定,得出其在生长季末的蒸腾速率曲线呈单峰型,最高值达1.598mmol／(m2·s);用统计软件MATLAB和SPSS分别对其蒸腾速率和它的影响因子作分析得出,其主要影响因子为光量子强度和饱和水汽压差,这两种软件分析得出结论基本一致。并建立影响因子与蒸腾速率之间的回归方程,其目的是找到刺槐在当地环境条件下作为主要造林树种的依据,为黄土高原植树造林提供理论支持。     

黄土丘陵区耕地变化与农户经济行为响应

本研究以宁夏上黄试区为例,根据历史资料、PRA调查及GIS工具分析了该试区耕地变化及农户经济行为变化。结果表明,耕地变化对农户经济行为的影响主要表现为农业系统内及农业系统外部经济活动的变化,农业系统内部主要变化表现为耕地种植结构变化及利用形式的变化,农业系统外农户经济活动的变化主要表现为农业系统外收入不断增加和农户外出劳务人数增加。     

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。     

宁南黄土丘陵区不同植被措施的土壤水分特征

 为阐明宁南黄土丘陵区不同植被措施与土壤水分特征之间的关系,应用离心机法及定水头法分别测定土壤的水分特征曲线及土壤饱和导水率,研究该地区植被措施下土壤的水分特征。结果表明:土壤含水量与土壤水吸力之间的关系符合幂函数θ=aSb,且相关水平达极显著。参数a的大小与不同植被有一定的关系,且呈现出有规律的变化,苜蓿>沙棘>天然草>杏树>柠条>农田。土壤饱和导水率天然草与苜蓿最高,农田最低,沙棘、柠条等灌木林地居中。在同一吸力范围内,苜蓿的含水量最高,沙棘次之,天然草、柠条及杏树含水量基本相同,农田最低。在低吸力段土壤平均含水量为苜蓿>沙棘>农田>天然草>杏树>柠条,但除苜蓿及沙棘外,农田、天然草、杏树及柠条差异不大。在中吸力阶段,平均土壤含水量苜蓿>天然草>杏树,且苜蓿相对较高,随着土壤吸力的增大,土壤含水量差异逐渐缩小。凋萎含水量除苜蓿最大,其次为沙棘和天然草,柠条、杏树次之,农田最低。     

陕北丘陵沟壑区种植业的结构调整

通过对高桥示范区的考察,对陕北丘陵沟壑区种植业结构调整的原则和方向进行了分析和探讨。认为该区的种植业不应单纯追求粮食的再高产,而是应一方面提高种植业的自身效益,由温饱型向经济型转变,从经济型向高效型转变;另一方面,种植业要从单纯的粮食生产调整为配合商品优势产业——草地畜牧业的发展,从单纯的种植型发展为种养结合型。种植业结构调整,要以水资源的分布和利用为基础,以发挥区域性商品比较优势为手段,以改善农业生态环境为前提,建设高效的区域性商品型生态农业。     

陕北丘陵沟壑区种植业的结构调整

通过对高桥示范区的考察 ,对陕北丘陵沟壑区种植业结构调整的原则和方向进行了分析和探讨。认为该区的种植业不应单纯追求粮食的再高产 ,而是应一方面提高种植业的自身效益 ,由温饱型向经济型转变 ,从经济型向高效型转变 ;另一方面 ,种植业要从单纯的粮食生产调整为配合商品优势产业——草地畜牧业的发展 ,从单纯的种植型发展为种养结合型。种植业结构调整 ,要以水资源的分布和利用为基础 ,以发挥区域性商品比较优势为手段 ,以改善农业生态环境为前提 ,建设高效的区域性商品型生态农业。     

黄土丘陵区不同土地利用方式降雨产流试验研究

在延安燕沟试验区建立草地、刈割草地、翻耕草地、灌木地、刈割灌木地、翻耕灌木地径流小区,通过对30场人工模拟降雨产流试验中产流历时、径流强度、径流深、入渗率数据的分析,得出草灌地产流历时远大于翻耕地和刈割地。翻耕灌木地径流强度及波动幅度最大,为翻耕草地的1.5倍、草地的3.4倍、灌木地的15.7倍。在各次降雨过程中,草地平均径流深、入渗率分别为17.1 mm和75%,刈割草地为25.3 mm和62%,翻耕草地为38.4 mm和35.6%,灌木地为3.2 mm和97%,刈割灌木地为5.6 mm和92%,翻耕灌木地为46 mm和35%。研究结果表明,植被能有效地拦蓄径流,而对草灌地的破坏可引发黄土丘陵区严重的水土流失。     

黄土丘陵沟壑区数字单元景观研究

根据黄土高原丘陵沟壑区景观的基本特征,论述了单元景观的基本概念和分异规律,建立了数字单元景观的技术方法,并以燕沟为例,简要阐述了数字单元和景观研究的程序、方法和实践意义。     

黄土丘陵区小流域土壤水分入渗特征研究

 为给森林对流域减流减沙效益的预测和评价提供科学依据,采用“环刀法”,在流域的横断面上设点,对黄土丘陵区森林小流域和荒坡草灌小流域土壤水分入渗特征进行了研究。结果表明:森林小流域林地土壤入渗速率显著高于荒坡草灌小流域。在2种小流域类型中,阴坡的土壤入渗速率一般高于阳坡,其中森林小流域阴、阳坡的差异较小,仅在坡上部表现明显,稳定入渗速率分别为7.8mm/min和7.0mm/min;荒坡草灌小流域阴坡的土壤入渗速率高于阳坡,这与阴坡植被发育较好有关。在坡位上,表现出从坡上部到坡下部,土壤入渗速率随坡位下移呈逐渐降低的趋势,即其空间特征为坡上部>坡中部>坡下部。据分析,这是上部产生的径流挟沙而下,在下部沉积,堵塞土壤孔隙,并在表层形成一个致密层的结果。根据黄土丘陵区的土壤特性,其土壤入渗过程以方正三方程拟合精度最高,如将其与A.Kostiakov方程结合使用 ,则可更好地说明土壤的初始入渗速率和稳定入渗速率。     

黄土丘陵区不同降水梯度对草地群落化学计量学特征的影响

[目的]研究草地群落各组分(植物叶片、根系和土壤)碳氮磷化学计量特征对降水量变化的响应规律,以揭示降水量对黄土丘陵区草地生态系统化学计量学特征的影响。[方法]以黄土丘陵区自然恢复草地为研究对象,于2017—2018年在安塞试验站建立野外控雨试验平台,分别设置减雨60%,减雨40%,减雨20%,自然降水,增雨20%,增雨40%,增雨60%共7个处理,采用遮雨棚法研究降水改变对植物的叶片、根系以及土壤生态化学计量特征的影响。[结果]①随降水量增加,植物生长水分限制得到有效缓解,水分胁迫作用逐渐减缓,从而使叶片N,P含量整体呈现显著下降趋势(p0.05)。叶片C/N,C/P整体呈现显著下降趋势(p0.05)。②降水梯度改变对根系P化学计量特征影响较为显著(p0.05);同时,对根系C/P,N/P也有显著影响(p0.05)。③控雨处理仅对土壤C含量有显著影响(p0.05),可能因为极端降水影响了土壤微生物的活性,导致土壤有机C积累减缓。[结论]水分是黄土丘陵区草地植物对N,P吸收利用的制约因子;降水量可以改变草地群落的养分限制格局,随着降水量的增加,植物生长受P的限制越强烈,植物生长由同时受N,P两者的限制转为受P限制。     

黄土丘陵沟壑区小流域坡耕地土壤抗冲性试验研究

通过对黄土丘陵沟壑区种植不同作物的坡耕地土壤抗冲性进行动态测定,探讨了坡耕地在作物不同生长时期和种植不同作物条件下的抗冲性特征及影响因素,为该区保持坡耕地水土、防止流失而合理配置农作物提供科学依据。     

黄土丘陵沟壑区小流域坡耕地土壤抗冲性试验研究

通过对黄土丘陵沟壑区种植不同作物的坡耕地土壤抗冲性进行动态测定,探讨了坡耕地在作物不同生长时期和种植不同作物条件下的抗冲性特征及影响因素,为该区保持坡耕地水土、防止流失而合理配置农作物提供科学依据.