华北农牧交错区退耕效果与系统重建技术研究

为揭示华北农牧交错区退耕还林工程的综合效果,采用样区实证研究与田间试验研究相结合的方法,分析了1个典型村域退耕8 a以来的农牧生产结构和农民收入结构的变化,以及退耕系统结构重建的关键技术。结果表明：退耕启动了区域农牧业结构的协同进化过程,农作机械化加速了人口转移与劳动收入的多元化。退耕林带间荒草地以低干扰度获得了固土减尘的生态效果,但丧失了经济利益;而林带-南瓜间作系统通过高投入、高产出和高存留的开放性运行,兼具固土减尘、农民增收的生态与经济功效,实现了物能流的超循环稳态,成为华北农牧交错区生态-经济兼顾型退耕系统结构重建的新型开发模式。     

华北农牧交错区粮食生产与人口承载力的解析研究

采用数据统计分析和科学估算的方法,研究了华北农牧交错区近27年来的粮食生产及其生产潜力同人口承载力的关系。结果表明:华北农牧交错区27年来的粮食产量年际间的变幅巨大,最高年份和最低年份相差19.0倍,粮食生产的巨大波动性给区域居民粮食稳定自足带来很大压力。比较近20年来的粮食产量同居民不同生活标准下需求量的关系发现,区域仅在温饱的生活标准下,就有15~17个年份的粮食生产不能满足居民所需,而在富裕的生活标准下,连续20年的均不能满足需求。华北农牧交错区人口大量超载,温饱生活标准下超载39.3%、小康型标准下超载69.4%。通过估算区域作物的最大生产潜力,表明粮食生产能够满足当前人口在生活富裕标准下的需求,但频发的自然灾害使作物的生产潜力很难实现。     

华北农牧交错带退耕区榆树幼林-南瓜间作的农田生态效应

 【目的】针对华北农牧交错区退耕林地大面积荒芜资源无效流失的问题,通过榆树幼林-南瓜带状间作,达到林地高效利用与生态-经济效益协同增进的目的。【方法】采用田间试验和室内理化分析相结合的方法。【结果】榆树幼林与南瓜间作后,瓜蔓覆盖地面,显著提高了南瓜行间和榆树林地的土壤水分含量,林-瓜间作地水分的利用效率较单作提高了23.7%～163.3%;间作改变了南瓜行间杂草群落自然演替的方向,一年生杂草成为优势物种,其饲用营养物质的含量和产量较林带间杂草显著提高。间作比单作南瓜增产24.4%,榆树生物量累积提高28.4%,杂草增产144.4%,南瓜的经济效益也提高了23.2%。林-瓜间作比单作土地利用效率提高了132%。监测表明,榆树幼林-南瓜间作地的土壤输沙量与南瓜单作地、退耕榆林地间的差异均不显著,没有因南瓜地的土壤耕作而提高土壤的风蚀量。【结论】华北农牧交错带退耕区榆树幼林-南瓜带状间作是区域生态-经济效益兼顾、综合利用林地资源的有效技术模式。     

农牧交错区生态环境恢复与重建的可持续发展思路

根据草地和农牧交错区生态系统重建机理及优化生态－－生产模式国家重点基础研究发展规划的要求,综合分析了我国农牧交错区的基本现状,系统论述了农牧交错区存在的草地“三化”突出、农业生产低下、自然灾害频繁等问题,研究和寻求生态系统退化、恢复和重建的关键技术与途径,进一步探讨在西部大开发中农牧交错区的发展思路。     

华北农牧交错区饲用玉米覆膜和施氮的效应研究

 【目的】针对华北农牧交错区饲草量少质差的现实问题，研究了生物产量较高的饲用玉米覆膜和施氮的效应，以生产高产优质节水饲草。【方法】采用田间试验与室内样品分析相结合的方法。【结果】覆膜使饲用玉米干物质增产23.8%，且显著地促进了玉米对氮素的吸收，提高了氮素的表观利用率与产投比，植株粗蛋白的含量增加，有效地改善了其营养品质；覆膜改变了玉米田的耗水时序规律，水分利用效率提高了10%以上。施氮实现了饲用玉米的生物产量与营养品质协同增长，且营养成分的增幅（含量和产量）成倍于生物产量的增幅，施氮在提高饲用玉米生物产量36.1%～39.5%的情况下，植株中粗蛋白、粗脂肪的含量分别提高了109%和145%，产量提高了160%和210%；裸地施氮量约200 kg•ha-1、膜地不超过300 kg•ha-1是兼顾玉米高产优质和土壤速效氮平衡的施用量。【结论】饲用玉米覆膜和施氮是华北农牧交错区发展高产优质节水饲草，缓解草畜矛盾，促进区域生态恢复和经济发展的有效技术措施。     

促进农牧系统耦合推进农牧交错区农牧业经济高质量发展研究

农牧系统耦合既是实现乡村振兴的有效举措,也是实现产业兴旺的重要途径,更是农牧交错区农牧业经济高质量发展的客观要求,农牧系统耦合对于促进农牧业经济高质量发展具有重要意义。受制饲草料资源分布的时空差异、生计模式落后、农牧业产业化的滞后性等因素的制约,农牧交错区农牧业经济发展水平不高。因此,应有针对性地培育农牧系统“耦合键”;调整生计策略,增加农牧民收入;提高农牧业技术,促进产业化发展。     

农牧交错区农业资源利用与优化模式——以榆林市为例

受气候变化和粮食生产结构调整的影响,我国农牧交错区旱作农业规模不断扩大,其保障耕地安全与粮食安全的功能愈发突显,但在农业资源开发利用规模不断扩大的过程中,农牧交错区的资源超载风险与生态脆弱性备受关注。本研究以榆林市为例,运用重心模型、超效率SBM模型和时空分析等方法分析了近年来榆林市气候、耕地、水和种质等农业资源的利用现状、趋势以及面临的机遇和问题,提出农牧交错区农业资源优化利用模式。结果表明,气候变化背景下陕西省耕地重心及粮食生产重心北移趋势显著,1990—2019年间分别向北移动了38.40 km和72.51 km,榆林市农业资源开发利用与生产规模不断扩大;榆林市气候要素的整体变化趋势表现为平均气温和积温升高、降水量增加以及无霜期延长;榆林市耕地面积的变化呈现出先下降再上升最后相对稳定的特征,粮食种植结构发生转变,耕地利用强度和生产能力均有明显提升;榆林市水资源利用总量不断增加,2010—2020年的农业用水效率从0.414提升至1.039。研究提出市场导向型、资源整合型和生态休闲型三种不同的农业资源优化利用模式,分别适用于土地退化和人口流失严重的地区、具有一定资源基础或产业基础的...     

基于土地利用的北方农牧交错区碳固定和土壤保持时空变化

为探讨农牧交错区土地利用变化及其对生态系统服务的影响,以内蒙古达茂旗为研究区,通过土地利用转移矩阵和变化动态度的计量,采用模型模拟生态系统服务碳固定、土壤保持功能的方法,分析2000—2015年该旗碳固定和土壤保持演变特征。结果表明：草地、未利用地和耕地是主要的土地利用类型,16年间,草地、建设用地、未利用地、林地面积明显增加,耕地面积显著减少。土地利用类型变化主要是从耕地向草地、从草地向建设用地转移。2000—2015年,全旗碳固定量从183.25万t减少到181.65万t,土壤保持量从170.58万t减少到107.32万t,这一变化主要是由于研究区草地质量的降低使得单位面积提供的生态系统服务减少。各土地利用类型提供的碳固定和土壤保持均表现为草地 > 耕地 > 未利用地 > 建设用地 > 灌木林 > 林地 > 盐碱地 > 水域 > 沙漠。综上,在今后的生态治理中,应考虑在扩大草地面积、保护农田的基础上,适度利用草地、农田等生产生活用地,提高草地质量,科学优化土地利用结构,保障生态系统良性演化,提高生态系统服务功能。     

14个紫花苜蓿品种在农牧交错区的生长特征及品质

通过比较不同紫花苜蓿品种干物质质量分数和营养品质,筛选出适合陕北农牧交错区种植的品种。在田间条件下,采用随机区组试验对14个紫花苜蓿品种的株高、干物质产量和营养品质进行对比研究。结果表明,‘金皇后’、‘WL319HQ’结实期株高显著高于其他供试品种,表明其生长速度和生长能力高于其他品种;‘金皇后’和‘中草5号’总地上生物量显著高于‘陕北’;14个紫花苜蓿品种的粗蛋白质量分数均大于17.0%,表明其均能达到一级牧草标准,且‘陕北’的相对饲喂价值均低于其余13个引进苜蓿品种。综上表明,‘金皇后’‘皇后’‘中草5号’‘甘农3号’等紫花苜蓿品种均具有在陕北农牧交错区推广种植的优势。     

草地农业系统与农牧交错区农业的可持续发展探析

分析了农牧交错区农业生产中存在的主要问题和形成的原因。认为环境的恶化尤其是水土流失与土壤荒漠化是导致该区贫瘠与灾害的主要根源。而生态环境恶化的主要原因是其治理与社会经济发展的长期失调。依据农牧交错区的自然生境特点和发展草地农业试点的成果．提出建立草地农业系统是农牧交错区实现环境治理和农业可持续发展的有效途径。同时阐述了草地农业系统在农牧交错区发展的主要模式。     

Succession and Enhancement Mechanism of Ecosystem Productivity in the De-farming Area of the Ecotone Between Agriculture and Animal Husbandry in North China

The succession and enhancement mechanism of the ecosystem productivity with the characteristics ot de-tarmlng in me ecotone between agriculture and animal husbandry in North China was discussed in order to provide an ideaology or a technical basis for maintaining the impetus of ecological restoration and economic development in this region. A case study was applied in combination with the theoretical analysis. The results indicated that the biomass productivity of the de-farming subsystem decreased by 38.4-72.3% compared with that of farming subsystem in the ecosystem. The main function of de-farming subsystem was focused on ecological productivity, it caused the ideal beneficial recycling ‘defarming → planting grass → raising animals → earn money＇ difficult to be realized. With the differentiation of de-farming subsystem, the natural and social resources input to the farming subsystem were accumulated. This laid a basis for the new attributes of economic productivity to be upgraded. The case study indicated that the economic productivity of the ecosystem was increased by 8.85-13.35 times due to re-coupling between the de-farming subsystem and the farming subsystem as well as coupling between microhabitat differentiation and crop production in the subsystems, where the microhabitat differentiation could enrich water and fertilizer in the same field. It was concluded that the important mechanisms to enhance the system productivity in the ecotone between agriculture and animal husbandry of North China included structure rebuilding and opening of the de-farming ecosystem and taking the advantage of complementary cooperative production among different regions under the market economy and rebuilding an open agro-pasture production structure,     

北方农牧交错带农田生态系统健康评价 ——以武川县为例

采用生态系统健康的理论和评价方法分析评价农田生态环境问题具有重要的理论和现实意义,应用生态健康指数定量评价农田健康水平是生态系统管理的重要内容。以武川县农田为研究对象,选择水分、生物量、幅宽等代表性指标,分析了不同作物覆盖下农田生态健康指数。结果表明:不同种植模式间农田健康指数差别明显。播种期较早的小麦田最为健康,没有采用地膜覆盖的马铃薯田健康指数最低,而采用地膜覆盖的马铃薯田健康指数比较高。推广小麦栽培和覆膜栽培是北方农牧交错带农田很好的经营管理模式,具有推广价值,是缓解该地区环境的有效手段之一。     

北方农牧区环境资源障碍与持续农业发展途径

结合国家农业科技攻关旱农张北试区研究．本文剖析了我国北方农牧区农业发展的环境资源障碍因素，提出了通过控制土地退化、提高水分效率、扩大负熵输入与调整农村经济结构以实现北方农牧区资源环境──农牧生产──农村经济协调互依、持续发展的技术途径。     

关于系统耦合理论的探讨

系统耦合理论是近年来研究的热点问题。以农牧交错带为例,针对在生态经济系统目前该理论的定量化方面研究不足的事实,提出用能值方法考虑农牧交错带系统耦合的机制,并指出农牧交错带系统耦合机制应建立在土地利用方式、子系统间能值转化过程和生态系统的能值储备上;同时影响系统耦合机制的主要因素有初级生产力的大小、畜牧业的内部结构和畜牧业的发展规模以及生态系统服务价值的大小。还探讨性地提出系统耦合度的概念化公式,期望能更好地应用并发展这一理论。     

北方农牧交错带人口承载能力胁迫研究

根据2000年—2030年不同人口控制方案的预测结果和有关参数 ,利用构建的一个适合于区域范围人 -地关系简单平衡模型 ,以5年为时间步长 ,5 %为粮食自给率步长 ,计算分析了安塞县21世纪头30年人口承载能力胁迫力。结果表明 ,只有严格控制人口增长 ,并在此基础上确定合理的粮食自给率 ,以保持人口承载能力胁迫力为负值或较小、较短时间内的正值 ,才能退耕还林 (草 ) ,真正实现生态环境的恢复与重建。安塞县如此 ,黄土高原地区乃至我国北方农牧交错带更是如此。     

内蒙古农牧交错带生态系统中饲用作物的重要性

内蒙古农牧交错带在地区国民经济和生态系统中占有重要的地位。在农牧交错带发展饲用作物,能够建立以种植业为基础的生态系统,既能综合发展农业生产和拯救生态资源的恶化,又能通过养殖业加工增值,实现农牧结合良性循环,并提高农牧交错带人民生活水平,加快农村经济的发展。实现农牧交错带人与自然的协调发展、共存永昌。     

青藏高原农牧业发展方向思考

青藏高原是我国乃至世界自然、人文、生态环境最具特色的区域之一，高原独特的地理环境及其资源条件，客观上决定了其地表资源利用的主体方式是农牧业。随着我国加入wT0后市场经济的快速发展，生态环境保护建设的日益重视以及青藏铁路二期工程的顺利建设，使高原农牧业发展的区内外环境发生了历史性的变化。这种变化将给高原农牧业提供前所未有的发展机遇。同时也提出了更为严峻的挑战。未来青藏高原农牧业的发展应当采取一种全新的思路，重点实现以下几个战略性转变：粮食供应由“自给”向“自主”的转变，重新建立新的粮食安全观；农牧业由“增产”向“增效”的转变，进一步调整农牧业生产结构；农牧业生产由“分离”向“整合”的转变，促进农牧业的有机结合；农牧业由“生产”向“生态”的转变，促进可持续发展战略的实施。     

典型区域农牧业协调发展动力学模型研究

运用系统动力学方法,根据吉林省西部前郭县的实际情况,抓住退耕还草、人口增长、土地退化、生态恢复、人工草地种植等关键因素,借助因果环,构建该县农牧业协调发展系统动力学模型。     

农林牧协调发展是西宁生态农业建设的出路

通过分析西宁农林牧协调发展生态农业的依据，提出了可持续发展的技术原则和发展模式。提出农林牧协调发展生态农业的措施建议，推动地域经济可持续发展。