黄土丘陵区县南沟流域农业产业-资源系统链网结构分析

针对黄土丘陵区农业产业—资源系统链网结构发生重要变化的现实,对县南沟流域退耕以来农业产业—资源系统链网结构变化过程以及演变路径进行了分析。结果表明:农业产业—资源系统链网结构变化过程可以划分为四个阶段:（I）生态系统修复阶段→（Ⅱ）经济系统（结构）适应阶段→（Ⅲ）农业产业—资源系统相悖阶段→（Ⅳ）农业产业—资源系统优化耦合阶段,系统已经经历了I、Ⅱ、Ⅲ阶段,现处于第Ⅲ阶段。在这个过程中农业资源系统得以恢复重建,农业产业系统结构逐渐调整,经济效益逐年上升,然而产业系统与资源系统并未达到协调发展状态,目前林草资源丰富且未得到合理、有效利用,因此需要进一步优化农业产业—资源耦合系统结构,以促进区域可持续发展。同时,还可以得出:农业产业—资源系统链网结构可通过资源环境、农业资源、农业产业、经济效益予以表征。     

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。     

县南沟流域种植业生态价值的测算与分析——基于碳汇视角

基于碳汇视角,用实地测量和农户调研数据测算了县南沟流域种植业的净碳汇量及其价值,以此表征种植业可实现的生态价值。结果表明:2001—2014年,种植业的生态价值总体上呈稳步递增趋势,由2001年的35.34万元增至2014年的901.71万元;种植业价值的演变过程可分为三个阶段,第一阶段（2001—2004年）,经济作物 > 粮食作物 > 苹果园;第二阶段（2005—2010年）,经济作物 > 苹果园 > 粮食作物;第三阶段（2011年至今）,苹果园 > 经济作物 > 粮食作物;苹果园、粮食作物、经济作物生态价值占生态经济总价值比例的均值分别为58.22%,31.19%,3.60%,突显了生态价值的重要作用,为此在农业生产中,应综合考虑生态价值和经济价值来优化种植结构,发展低碳农业。     

基于VAR模型的水土保持技术与农业产业、资源的互馈效应

选取县南沟流域2000—2016年的时间序列数据,通过构建水土保持技术、农业产业、农业资源三者间的向量自回归模型,运用格兰杰因果关系检验、脉冲响应函数和方差分解对三者间的关系进行了实证分析.结果表明:水土保持技术与农业产业、资源三者之间相互构成双向因果关系.三者之间的关系在初期波动幅度比较明显,并产生负向效应,但随着滞...     

县南沟流域农户生态经济行为影响要素分析

针对退耕还林工程实施以来农户生态经济行为发生变化的现实,以黄土丘陵区退耕还林工程实施区——县南沟流域为例,运用因子分析法、多元线性回归法分析了农户生态经济行为的主要影响要素,并确定了各要素对农户生态经济行为的影响程度。农户的人均纯收入作为农户生态经济行为的表征变量,统计分析表明:农户的平均家庭受教育程度、户主的兴趣爱好、户主的风险意识、农户的土地利用率、户主的商品意识对农户的生态经济行为有着重要影响。户主的商品意识对其影响最大,家庭平均受教育程度和户主的风险意识对其影响最小。这为新兴产业在该地区的发展提供了理论依据。     

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。     

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PSR模型的水土流失区生态 经济系统耦合研究*--以朱溪河流域为例

本研究利用2000年和2009年两期社会经济和自然地理数据, 建立了朱溪河流域生态 经济系统PSR模型, 并采用熵权法为指标体系确权; 利用压力、状态、响应、综合发展水平和耦合协调度等指标, 分析了流域生态 经济系统演化态势和主要驱动因素。结果表明: (1)压力指标呈不均衡变化, 得分从80.0微降为79.0; 系统状态改善明显, 人类响应积极, 得分分别从70.9和67.5上升到94.0和87.5; 综合发展水平快速上升(得分从66.1上升为93.6)且空间差异缩小(变异系数从0.07缩小为0.05), 耦合协调程度下降(得分从92.7下降为83.8)且空间差异有所扩大(变异系数从0.09扩大为0.19), 表明流域生态 经济系统演化迅速但还没有实现系统耦合协调。(2)种植业比重、非农收入、耕地面积、人口流出、土地流转、纯收入和水土保持投入等关键因子控制着流域生态 经济系统演化; 压力、响应因子是系统耦合协调的主要影响因子, 状态因子则是系统综合发展水平的主要影响因子; 这些影响因子是人为调控关键着力点。(3)流域生态 经济系统正从高水平不稳定状态向高水平稳定状态过渡, 处于"系统重建"向"系统耦合"演进的阶段。     

HEC-HMS水文模型系统在汉江褒河流域的应用研究

基于地理信息系统和遥感技术的水文模型集成系统将成为未来水文循环过程研究的发展趋势。基于HEC-HMS水文模型系统,采用多种方案对位于汉江上游的褒河流域进行了降雨径流模拟。研究结果表明:基于DEM、遥感影像和土壤资料,并结合GIS技术推求反映流域下垫面特征的关键水文参数的方法可以与HEC-HMS水文模型系统很好地耦合。该模型对于我国湿润、半湿润山区的次洪模拟具有较好的适用性。     

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。     

黄土丘陵区农业生态安全评价指标体系初探

以纸坊沟流域为例，构建了黄土丘陵区流域农业生态安全评价指标体系。依据该流域近70a来的农业生态安全状况，将该流域生态经济系统演变过程划分为4个阶段。从这4个阶段入手分析影响农业生态安全的主要因子，得出了一系列评价指标。结合选取指标的科学性、动态性、实用性等基本原则，参考压力-状态-响应（PSR）模型和多位专家的建议，进一步筛选、分类和确定评价指标，从而建立了一套由生态环境、社会经济、综合功能3大类，20个具体指标构成的适宜于黄土丘陵区的农业生态安全评价指标体系。     

典型山地丘陵区农业小流域氮素迁移特征

为探讨山地丘陵区农业小流域氮素迁移特征,对典型山地丘陵区农业小流域降雨—径流事件、水体氮素形态与浓度、时间变异特征及其迁移通量进行了全年观测研究。结果表明:(1)小流域水体氮素浓度存在显著季节变异特征,全年总氮(TN)平均浓度为2.14 mg/L,硝态氮(NO_3~-—N)平均浓度为0.77 mg/L,铵态氮(NH_4~+—N)平均浓度为0.25 mg/L,溶解性有机氮(DON)平均浓度为0.51 mg/L,其中NO_3~-—N是氮素迁移的主要形态;(2)小流域春季(3—5月)对全年氮素迁移通量贡献最高(43.56%),而秋季(9—11月)贡献率最低(3.70%);(3)降雨—径流事件和施肥等农事活动是小流域氮素迁移及其通量的重要驱动因子。     

基于层次分析法的纸坊沟流域农业生态经济系统效益评价

通过对农业生态经济系统效益进行量化,判断区域农业生态经济效益的发展趋势,为优化产业结构提供依据。以纸坊沟流域为例,对2001-2008年农业经济调查数据进行分析,运用层次分析法对农业生态经济系统效益评价体系进行分析,通过专家咨询法确定关键指标及其权重,结合相关评价标准及打分法（10分制）对数据进行标准化,利用权重及标准化值对数据进行归一化处理,得出农业生态经济系统效益评价的量化结果。结果表明:2001年、2005年和2008年纸坊沟流域农业生态经济系统效益综合分值分别为5.409、6.153和7.026,分别为“中等”和“良好”级。层次分析法可进行定量-定性转换,更加直观地表达流域农业生态经济系统效益变化趋势。     

纸坊沟流域农用地生态经济系统优化耦合模式研究

针对纸坊沟流域农用地生态经济系统相悖的现实,提出系统可能出现的3种耦合情景模式,即现状情景、"舍饲+轮牧"情景以及停止退耕情景。采用线性优化法,对不同情景下系统的发展状况进行优化模拟并加以比较,最终提出适合该区域发展的最优耦合模式。通过计算得到现状情景、"舍饲+轮牧"情景以及停止退耕情景(包括按现状发展和"舍饲+轮牧"两种情景)下农民的人均收入分别为3 566.83,4 802.31,4 660.88,4 772.88元/人,结果表明"舍饲+轮牧"是纸坊沟流域农用地生态经济系统耦合最佳农用地利用方案。该情景下不仅增强了资源与产业的关联度,同时也在保证现有生态环境的前提下,大大增加了农民的收入。但依照国家的政策,停止发放退耕补贴也是极有可能出现的,如果能够在退耕后继续"舍饲+轮牧"的管理制度,流域的经济发展也不会受太大的影响。     

流域地貌分形特征与侵蚀产沙定量耦合关系试验研究

流域地貌形态科学、准确和综合量化成为建立具有广泛适用性的流域土壤侵蚀预报模型的关键科学问题之一。分形理论的提出为流域地貌形态定量研究开辟了新的思路。本文依据分形理论，在建立小流域概化模型基础上，采用模拟降雨试验、高精度摄影测量和GIS技术，对流域模型地貌形态分形特征与侵蚀产沙定量耦合关系进行了研究。结果表明，基于消除了降雨特征影响的相对输沙率，可将流域模型侵蚀产沙过程划分为初期、活跃期和稳定期3个阶段；在不同侵蚀产沙时段，流域模型地貌形态分形信息维数Di呈现与相对输沙率Sr基本类似的变化趋势，即先增大再减小、最后趋于平稳；流域模型相对输沙率Sr与地貌形态分形信息维数Dr以乘幂形式呈显著正相关，相关指数r^2为0．7423；地貌形态分形信息维数Dr较好反映了地貌形态特征对流域模型侵蚀产沙过程的影响，可以作为流域模型侵蚀产沙过程预报地貌形态特征综合量化指标。