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。     

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。     

中国北方农牧交错带农作物产量时空格局与情景预测研究进展

中国北方农牧交错带是中国少数关键的生态区域和全球变化响应敏感区域之一,对保持中国北方生态系统的农业生态服务功能起着至关重要的作用,该文从中国北方农牧交错带研究的重要性入手,分析了近年来国内外在农作物产量研究方面的进展,提出北方农牧交错带高时空分辨率的农作物产量分布格局和预测研究存在的问题,阐述了对发展北方农牧交错带高时空分辨率的农作物产量分布格局和预测研究的主要方向和途径,对未来气候变化对该区农业生产力和生态环境的影响具有重要意义。     

灌溉因素订正的北方农牧交错带界定

我国北方农牧交错带为典型生态脆弱带,对其科学合理的界定对基于资源利用的区域可持续发展具有重要意义。北方农牧交错带界定的最基本条件是水分条件,但是前人的界定均以降水作为水分条件,均没考虑灌溉对农牧交错带形成的影响。本研究在传统界定方法的基础上,增加了灌溉条件订正,以订正后的水分条件作为界定指标,并结合水分变率和干燥度指标,运用模糊综合评判法,对北方农牧交错带进行界定,并进一步结合行政边界进行农牧交错带县域的划分。结果显示,我国北方农牧交错带呈东北—西南走向的带状分布,总面积65.90万km~2;北方农牧交错带县(市、旗)共有123个,总面积66.08万km~2,分布于北方的9个省(自治区),农牧交错带县数量以内蒙古自治区、山西省和青海省居多,农牧交错带县总面积以内蒙最大。本研究的界定结果在位置上比农业部指定范围略向西北方向偏移,范围上分别向东北和西南扩展,增加了黑龙江、吉林、青海3个省份,去掉了辽宁省;在县域总数上有所减少,黑龙江、吉林、内蒙古、青海的农牧交错带县域(市、旗)总数有所增加,而河北、山西、陕西、甘肃、宁夏的农牧交错带县域(市)总数有所减少;部分位于内蒙河套灌区和宁夏河套灌区的县域被划入。由对农牧交错带水热条件的分析可知,农牧交错带大部分地区的年积温为2000～3500℃,空间上呈中间高,东北、西南低的趋势;大部分地区的水分条件(降水和灌溉)为300～450mm,空间上沿东南—西北方向递减;大部分地区的表层土壤有机碳含量为0～1%,空间上呈中间低,东北、西南高的趋势。本研究将灌溉指标纳入农牧交错带的界定指标系统,弥补了传统气候界定方法的缺陷,是对农牧交错带界定工作的科学补充和发展,得到的县域尺度的农牧交错带结合农牧交错带水热条件分布研究,可为农牧交错带区域农牧结构调整和精准可持续发展提供科学借鉴。     

基于SPOT-VGT NDVI时间序列的农牧交错带植被物候监测

为了分析中国农牧交错带植被典型物候期(生长开始日期,生长结束日期和生长季长度)的变化趋势,利用2001-2010年SPOT-VGT NDVI(SPOT-VEGETATION normalized differential vegetation index)数据,基于Savitzky—Golay滤波和动态阈值法,提取了中国北方农牧交错带植被物候期,探讨研究区植被物候期的空间差异和时间变化。研究表明,农牧交错带植被的生长季一般从4月中旬到5月下旬开始,9月下旬至10月下旬结束;从西南部到东北部,植被物候表现出明显的空间差异;农田植被物候期与自然植被略有不同;对研究区10a物候期线性拟合,得出研究区大部分植被覆盖区域生长季开始日期呈现提前趋势,提前日期大约为1～10d左右;除部分地区外,2001-2010年农牧交错带植被生长季结束日期没有明显变化趋势;10a间研究区大部分草地生长季延长,也有一部分地区的生长季出现缩短趋势。研究提取结果与已有的相关研究结果较为一致,可为农牧交错带生态环境评价和保护提供一定的参考。     

农牧交错带变迁的格局与过程及其景观生态意义

从景观生态角度出发研究了农牧交错带历史变迁的格局、过程、动力机制及其对区域农业发展的影响。阐述了我国农业发展与历史农牧界限的波动;农牧交错带气候变化与农笔业交替及农牧交错带的景观生态意义。秦汉以后农牧界限有限度波动和长城沿线农牧业交错变迁与区域内气候环境的干湿交替及农耕经济和游牧经济的此消彼长相对应,农牧交错带具有环境胞弱特征,农农业景观异质性的形成和流动输出及其对相邻区域农业技术发展的影响上表现明显作用。     

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。     

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。     

草地退化后陕北农牧交错带生态系统重建模式研究

为了建立草地退化后陕北农牧交错带生态系统的重建模式,首先需要找出驱动草地退化的主导因素,然后针对这些主要的驱动因子进行研究,以建立合理的重建模式。在定性描述陕北农牧交错带草地退化驱动因素的基础上运用主成分分析方法,选取与草地退化密切相关并比较容易获取的数据作为变量,通过分析得出影响草地退化的主要因素,并针对这些主要影响因素提出防治措施。此外,根据各地区的水分条件以及草地退化的严重程度提出一些具体的实施办法,建立了草地退化后陕北农牧交错带生态系统的重建模式。     

基于层次分析-熵权法的内蒙古农牧交错带农业用水水平综合评价

在我国北方干旱半干旱地区,农业灌溉是水资源消耗的主要途径,农业水资源利用效率的高低,直接决定着区域可利用水资源量。为探究我国北方农牧交错带农业用水水平,以内蒙古农牧交错带农业灌溉用水为研究对象,在综合分析用水现状的基础上,通过层次分析—熵权法和模糊综合评价相结合的方法,选取体现农牧交错带农业用水特征的代表性指标,构建农牧交错的农业用水水平综合评价体系,对2020年内蒙古农牧交错带农业用水进行综合评价。结果表明：内蒙古农牧交错带各旗县间农业灌溉用水量相差较大,整体呈现东高西低趋势,灌溉水量为582.41～4 905.86 m³/hm²,灌溉水利用效率为51%～84%;各旗县农业用水综合评价得分为2.26～3.67,农业用水水平整体处于中等偏上,29个旗县中较高水平占比44.80%,中等水平占比55.20%;与作物水分利用效率(WUE)对比,构建的综合评价体系可以更真实地反映出农牧交错带农业用水实际情况,对于农牧交错带中农业用水水平处于中等偏下水平的旗县地区,需加大力度发展农业节水措施,提升农业水资源利用效率。     

北方农牧交错带农田风蚀成因与防治

我国北方农牧交错带是指自东北西部科尔沁草原向西南沿长城至兰州附近长2 000多km、宽200~300 km的特殊地带,区内年降水量在400 mm以下,生态环境脆弱,土地生产力的丧失是风蚀对土壤吹蚀累积影响的结果。分析了农牧交错带农田风蚀的成因和风蚀对农田生产力的影响,认为通过实施农田保护性耕作措施控制风蚀是可行的,从植被覆盖及农田耕作时间、措施上对风蚀进行控制应是防治风蚀研究的重点。     

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。     

农牧交错带不同利用方式下草原土壤的变化

以半干旱农牧交错带的典型土壤类型－具有过渡特性的，质地较砂，肥力一般的栗钙土为代表，从轻度放牧疏林草地，轻度放牧草地和重度放牧草地，以及耕地的不同利用方式下，土壤物理性质，化学性质和生物学性质的角度，阐明了草原土壤的变化。进而指出，在半干旱农牧交错带生态环境脆弱背景下，人为的滥垦和不合理的管理，以及过度放牧是引起土壤紧实度增加，土壤风蚀沙化和土壤养分丧失的主导因素。     

北方农牧交错带界线的变迁及其驱动力研究进展

在气候变化与人类活动的影响下,北方农牧交错带界线不断变迁。定量辨识气候变化和人类活动对北方农牧交错带界线变迁的贡献程度,是当今气候变化领域的热点问题。该文基于国内外相关研究,概括了不同视角下北方农牧交错带的定义方法,分析了气候变化与人类活动对北方农牧交错带界线变迁的驱动作用,总结了定量分析驱动力贡献程度的方法及主要结果。同时指出目前研究还存在定义、数据、方法和解释方面的问题。针对以上问题,提出了多要素综合定义、驱动力定量分析、高时空分辨率数据的收集以及深层次因果关系的解释等解决方法。该文可为敏感区域土地利用的合理规划和气候变化的减缓与适应措施的制定提供科学依据。     

宁南山区生态农业模型设置及结构调整探析

西北农牧交错带由于自然环境和人文环境的地域差异决定了其人地系统发展的不平衡性,只有依托区域产业结构调整与升级,才能充分发挥地区比较优势,最大限度地获取空间经济和环境的整体利益,从而促进地区经济持续、稳定、健康发展。宁南山区作为西北农牧交错带的典型区域之一,其经济、社会、环境、资源复合系统的持续发展完全取决于地区生态产业结构的合理性与先进性。因此,加快产业结构调整,积极发展生态农业,变传统的粗放型农业发展模式为集约型生态农业发展模式,是促进宁南山区生态环境良性循环和区域社会经济可持续发展的关键所在。     

北方农牧交错带牧草与作物生态气候适应性研究 ——以内蒙古自治区中东部地区为例

应用贝叶斯准则对农牧交错带粮食作物和天然牧草进行分区生态气候适应性综合评价分析表明 ,半干旱、干旱环境中牧草自然生态适应性明显优于粮食作物和春小麦 ,进而对农牧交错带进行了生态系统辨识。该生态气候适应性评价对牧草的生产能力具有较好的指示性     

黑河流域生态环境演变研究综述

随着生态环境问题的日益突出,区域生态环境演变研究成为生态环境研究领域的热点.黑河流域位于河西走廊农牧交错带上,是典型的生态敏感区.近年来流域生态环境严重退化,成为我国区域生态环境演变研究的重点地区之一.分别从黑河流域生态环境退化状况、生态环境演变及驱动力等方面对已有的研究成果进行总结:在气候变化与人类活动的共同作用下,黑河流域生态环境以不同的时间尺度在发展演变.近年来,人类不合理的活动导致一系列生态环境问题的出现.指出当前研究中存在的不足:主要集中于黑河流域生态环境现状研究,缺乏历史时期流域生态环境演变研究.期望为今后黑河流域及其他内陆河流域生态环境演变研究的深入提供参考.     

开垦对农牧交错带地带性和非地带性草地土壤性质的影响

该文以农牧交错带由地带性和非地带性草地开垦的农田及其相应的草地类型为研究对象,采用野外取样与实验室分析相结合的方法研究了开垦对农牧交错带草地土壤理化性质的影响,以期为农牧交错带土地的合理利用提供参考。结果表明,草地开垦后,其土壤特性出现颗粒组成粗化,体积质量增加,土壤毛管持水力降低,土壤有机碳、可溶性有机碳全氮、有效磷、有效钾和土壤有效态微量元素质量分数降低的现象;开垦导致了地带性草地土壤中有效铁、有效锰质量分数不能够满足农作物生长发育之需要。基于对地带性和非地带性两类草地开垦后土壤性质变化的分析及对比,提出了在农牧交错带秋季收获时应该对作物进行高留茬处理并适当延后春季翻耕时间,以减少风蚀作用的负面影响;应该通过秸秆还田和增施有机肥等方法来改善土壤性质,建议研究区应严格贯彻执行禁止对地带性草地的开垦,对已开垦的地带性草地应尽快实施国家提出的退耕还草政策;对于非地带性草地开垦的农田,应注重科学管理,合理利用。     

典型农牧交错区土地利用变化驱动力分析

农牧交错带土地利用/覆被变化的驱动力研究是生态环境演化内在规律的重要组成部分,可以科学指导该地区的可持续发展。该文以农牧交错带的典型区域——内蒙古翁牛特旗为例,从土地利用变化过程的空间角度,基于GIS以及相关数理统计软件,使用Logistic模型分析了土地利用/覆被变化的内部和外部驱动力。结果表明模型中耕地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离和农业气候区;草地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离、土壤表层有机质含量和到乡镇中心的距离;林地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离和海拔;空间异质性和土地利用变化过程的时间变量共同影响使用logistic回归模型来进行推断的能力;通过对草地logistic回归模型拟合度的检验,验证了不同土地利用类型变化的主要驱动力可以用空间统计模型来解释。     

典型农牧交错区土地利用变化驱动力分析

农牧交错带土地利用/覆被变化的驱动力研究是生态环境演化内在规律的重要组成部分,可以科学指导该地区的可持续发展。该文以农牧交错带的典型区域——内蒙古翁牛特旗为例,从土地利用变化过程的空间角度,基于GIS以及相关数理统计软件,使用Logistic模型分析了土地利用/覆被变化的内部和外部驱动力。结果表明模型中耕地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离和农业气候区;草地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离、土壤表层有机质含量和到乡镇中心的距离;林地变化的主要解释变量是到农村居民点的距离和海拔;空间异质性和土地利用变化过程的时间变量共同影响使用logistic回归模型来进行推断的能力;通过对草地logistic回归模型拟合度的检验,验证了不同土地利用类型变化的主要驱动力可以用空间统计模型来解释。