奈曼旗沙地生态修复效益评价及耦合协调度分析

对奈曼旗沙地生态修复的生态、经济和社会三个方面采用市场代替法进行综合效益评价。利用2001—2021年相关数据,构建生态修复的综合效益评价体系,研究奈曼旗沙地生态修复的综合效益价值量规律,分析生态效益、社会效益和经济效益三者之间的耦合度及耦合协调度。研究表明,从效益价值量来看,期间奈曼旗沙地生态修复的生态效益子系统、社会效益子系统及经济效益子系统价值量总体均呈上升趋势,综合效益总价值增长约50亿元。从耦合度来看,耦合度C值由2001年的0.257增长至2021年的0.942。耦合类型变化为2001年呈低水平耦合阶段,2002年呈拮抗阶段,2003—2008年为磨合阶段,2009—2021年为高水平耦合阶段。从耦合协调度来看,耦合协调度D值由2001年的0.091上升至2021年的0.887,相对应的耦合协调程度变化为2001—2007年生态—社会—经济效益子系统呈失调衰退阶段,其中2001年为极度失调阶段,2008年呈濒临失调衰退阶段,2009—2021年呈协调发展阶段,且在2021年呈良好协调阶段。

基于能值理论的奈曼旗农业生态经济系统可持续性分析

应用能值分析理论与方法对奈曼旗农业生态经济系统的能值流进行分析,通过典型能值分析指标的计算对其系统可持续性进行评估。结果表明:奈曼旗农业生态经济系统2004年能值投入总量为1.47E+21sej(solarenergy joules),不可更新环境资源和不可更新工业辅助能投入分别占26.11%和35.78%;系统能值产出为3.23E+21sej,其中畜牧业能值产出比重高达72.52%。2004年系统农业经济发展水平和农牧民生活质量低于中国2000年农业的平均水平,但系统净能值产出率较高,在争取经济输入能值方面具有优势。系统可持续水平高于2000年全国农业生态系统的可持续水平,但不可更新环境资源的大量损耗给该地区农业的可持续发展带来了隐患。2000—2004年期间系统能值投入中工业辅助能投入比重逐年增加,相应的农业生态经济系统能值产出增长了78%,其中畜牧业能值产出增长了104.10%。在农业经济水平和农牧民生活水平稳步提高的同时,系统的环境负载率逐年上升,能值可持续性指数有下降趋势。

科尔沁沙地固定沙丘植被物种多样性对降水变化的响应

应用1986年到1992年固定沙丘样方调查数据和同期降水量资料，对科尔沁沙地物种多样性与年降水量的变化进行了分析。结果表明植物种丰富度对降水量变化的反响比较强烈，一个干旱年份可减少固定沙丘植物种丰富度，而随后的恢复却需要3年以上的时间。物种多样性指数随降水量变化而变化，二者呈正相关。灰色关联分析表明，物种多样性指数D对降水量变化的反响大于H。群落均匀度指数C对降水量变化的反响不明显。从不同时期降水量变化对物种多样性指数的影响来看，生长期降水量对物种多样性的影响大于年降水。在固定沙丘植被中，一年生植物种丰富度对降水量变化的反响最大，其次为多年生草本植物；灌木类植物种丰富度不受降水量变化的影响，在维持沙地物种多样性中具有重要意义。

内蒙古奈曼旗农牧交错区土地利用/覆被变化的区域分异

基于内蒙古奈曼旗1975、1985、1995和2005年4期遥感影像,运用土地利用动态度、土地利用相对变化率对研究区土地利用动态变化的区域分异进行了分析,并选取多度和重要值分析了研究区土地利用/覆被变化的空间分布特征.结果表明:1975—2005年间,研究区土地利用/覆被类型趋于多样化,年变化率较大,区域分异显著.研究区北部冲积平原区以林地面积的大幅增加和沙地面积的显著减少为主要特点,其草地和沙地的变化速度最大,居民地的变化速度最小,沙地转化为耕地和沙地转化为林地这两种变化形式在该区的分布最广泛;中部沙区以沙地分布为主,各土地利用类型的变化相对较小,以耕地和沙地的互相转化为该区的主要变化形式;南部黄土区以耕地面积占绝对优势,且变化速度最小,草地和沙地的变化速度最大,该区以草地转化为耕地和草地转化为林地为主要变化形式.自然因素决定了研究区各区域土地利用结构的主体特征,人为因素决定了区域内各土地利用类型的动态变化趋势.

CLUE-S模型及其在奈曼旗土地利用时空动态变化模拟中的应用

在对目前常用的土地利用变化模型进行调研的基础上,认为CLUE-S模型是众多模型中适用于区域土地利用变化研究的一种较好的模型;它是根据系统论的观点,在深刻理解土地利用系统内土地利用变化特征(包括关联性、竞争性、稳定性以及等级性等)的基础上构建而成,具有同步模拟不同土地利用变化的能力。论文以奈曼旗为例,根据1985年的空间图形数据,结合道路、居民点、城镇、水域的分布、以及地形和土壤等驱动因素,对其2000年的土地利用变化格局进行模拟;并用2000年的土地利用现状图对模拟结果进行检验。结果显示,在基本单元(500m×500m栅格)的水平上,模拟的正确率为85%,Kappa指数值是0.80。说明CLUE-S模型具有成功模拟区域土地利用时空动态变化的能力,是值得向国内同行推荐的一种较好的LUCC模型。

内蒙古奈曼旗中部农田土壤风蚀及其防治

选择风蚀沙化极为严重的农牧交错分布区——内蒙古奈曼旗中部为研究区,采用野外暗扦法,观测研究了残茬、开垦、地形等因素对农田风蚀的影响,同时分析了该地区风蚀风及风蚀力的特点以及风蚀作用对农田的主要危害,提出了5条防治农田风蚀的有效措施。

生态保护背景下奈曼旗土地利用与景观格局变化

根据1985年和2000年的2期土地利用图形数据,运用地理信息系统(GIS)技术,数理统计方法和景观生态学方法,研究了生态保护背景下科尔沁沙地奈曼旗土地利用及其景观格局的新变化。结果表明:20世纪80年代以来,由于重大生态保护工程的实施,奈曼旗草地防护林面积,退耕还林面积,以及植被恢复的面积皆有明显提高,尤其是林地面积增长最为显著,增幅达186%;同时,人口增长,耕地需求扩大,造成土地压力过重,因此,局部地区毁林开荒,滥垦草地,导致土地退化的现象依然严重;此外,水稻的引种,大面积的河滩被开发为水田,从而导致水域减少。从景观格局的变化看,林地最为显著,随着斑块数目的剧增,其景观破碎度由0 0178上升至0 1246,耕地、未利用地和水域的破碎度也有所升高,而草地和城乡工矿居民用地的景观破碎度稍有降低;分维数分析表明,林地的斑块形状日趋规整,其它地类变化不甚明显;草地、耕地、林地,以及未利用地间的相互转化,尤其是林地的迅速增加,使林地的景观优势度由0 0336上升至0 1488,是原来的4 4倍,而其它地类的优势度皆有不同程度的下降;就整体景观而言,破碎度和多样性指数皆明显上升。

20世纪70年代中期以来奈曼旗土地利用变化及生态环境效应研究

本文在遥感技术与GIS技术支持下,以内蒙古自治区奈曼旗近二十五年来的土地利用为例,对土地利用/覆盖的时空演变、景观格局变化及其生态环境效应进行了探讨。结果表明:1976—2000年间,奈曼旗发生土地利用变化的面积约占总面积的22.70%,发生变化的土地总面积为184015.51hm2。林地、未利用地面积明显增加,耕地面积明显减少,减少幅度约为21.86%。景观斑块的聚集程度变小,破碎程度加大,趋于离散分布。从生态效应上来看,土地利用变化引起的生态环境质量变化呈现出改善和恶化并存的趋势,主要表现在草地生态功能的退化以及土地的沙化、盐碱化,沙地有扩展蔓延趋势;林地面积的增加、耕地面积的减少对提高区域生态质量和生态功能起到了积极的作用。

奈曼旗生态脆弱性及空间分异特征

在遥感技术与GIS技术支持下,以内蒙古自治区奈曼旗近25 a来的土地利用变化为例,根据其景观结构及土地利用结构特征,构造综合性生态脆弱性指数;利用空间分析方法对生态脆弱性指数进行空间化,对生态脆弱性指数进行空间插值和半变异函数分析,绘制奈曼旗不同时期生态脆弱性分布图,分析解释奈曼旗生态脆弱性分布特征及变化机理。结果表明,1976-2000年间,奈曼旗处于较高的生态脆弱性状态,平均脆弱性指数由1976年的0.7445增加至2000年的0.7803,奈曼旗南部及西北部区域较低,大沁他拉镇至六号农场之间111国道及教来河两侧生态脆弱性较高。不同农业生产类型区的平均脆弱性顺序为半农半牧区〉牧区〉农区,农区的脆弱性相对稳定,半农半牧区的生态脆弱性变化较大,半农半牧区的中度脆弱区比例降低,而重度脆弱区的比例明显升高。要根据不同的土地利用覆被特点及农业生产类型制定不同的生态措施。

农牧交错带典型偏农区土地利用变化及其原因分析——以奈曼旗尧勒甸子村为例

中国北方农牧交错带东部农业以种植业为主。土地利用变化对农业的可持续发展具有深刻的影响。尧勒甸子村是农牧交错带典型的偏农区,50a来土地利用发生很大变化。其变化表现出明显的阶段性,20世纪80年代前后明显不同。本文主要分析了农业用地和沙漠化土地的变化,并从国家政策、土地产权制度、人口、牲畜、系统结构等方面的变化探讨了其土地利用变化的原因。

奈曼旗20世纪80年代以来土地覆盖/利用变化研究

奈曼旗是我国北方农牧交错带沙漠化最严重的地区之一,也是中国沙漠化监测和治理的重要地区之一。自20世纪80年代以来开始实行一系列土地整治措施,土地覆盖/利用发生很大变化。利用1980年和1996年的1∶10万的TM遥感影像及GIS获得的数据,从土地覆盖/利用结构变化、数量变化、空间景观特征变化以及主要变化过程等方面对其进行了研究。结果表明,80年代以来奈曼旗耕地与难利用土地大幅减少,林地和草地大幅增加;土地覆盖/利用变化的主要过程为:耕地退耕还草、还林,难利用土地恢复为草地,在适宜的草地上植树造林;景观变得破碎,土地利用的多样性增强。

基于RS、GIS的奈曼旗土地覆盖/利用变化研究

利用内蒙古奈曼旗 1980年、1996年的 1:10万的TM遥感影像 ,采用空间分析和统计分析的方法 ,研究了1980～ 1996年来该县土地覆盖 /利用变化过程及其自然社会经济驱动机制。结果表明 ,2 0世纪 80年代以来林地和草地的变化最为显著 ,林地、草地面积明显增加 ,沙地和耕地面积减少 ,其它土地利用类型面积变化不大 ;景观呈现整体破碎化的趋势 ,耕地和林地的破碎明显 ,未利用土地破碎萎缩 ,土地覆盖 /利用向多样化、均匀化方向发展。粮食单产、年均降水量、农业机械动力是草地变化的主要驱动力 ,农牧民人均纯收入、大牲畜总头数是林地变化的主要驱动力。

基于遥感、GIS的旗县域土地利用变化研究-以内蒙古奈曼旗为例

遥感及 GIS技术是土地利用变化研究的重要手段之一。文章选取位于我国北方农牧交错带的内蒙古奈曼旗为研究对象 ,利用研究区 80年代末 TM影像及 2 0 0 0年 TM影像数据 ,对该区十多年的土地利用变化进行了全面分析。结果表明 :随着土地利用强度的不断增加 ,奈曼旗土地利用产生了显著的变化 ,主要体现为水浇地旱地化、草地退化、耕地及草地沙漠化。

内蒙古奈曼旗中部沙地土壤剖面特征

通过对奈曼旗中部不同沙地土壤剖面特征和有机质含量分布的分析认为 :灌溉农田土壤具有 8层结构 ,沙层与粘土层交错叠置。旱作农田土壤虽然也具有 8层结构 ,但是只有一层粘土 ,撂荒地土壤只有 3层 ,而且完全是沙层 ,保水保肥性能最差。此外 ,灌溉农田土壤 0～ 30 cm土层的有机质的含量约 0 .712 g· cm- 3,旱作农田和撂荒地相应土壤层的有机质含量分别只有 0 .40 3g· cm- 3和 0 .42 0 g· cm- 3。同一土壤剖面的有机质含量随着深度的增加而减少。

奈曼旗退耕还林生态补偿机制研究

以奈曼旗为例,对建立生态补偿机制及生态补偿标准进行研究,明确其实施生态补偿的主客体、补偿途径、方式和保障机制,利用直接成本和机会成本方法计算退耕还林补偿标准.结果表明,退耕还林直接成本约447元/hm2,机会成本约为5 967元/hm2,合计补偿标准约为6 414元/hm2.该结果高于现有补偿标准(2 964元/hm2),表明现有补偿标准偏低,无法弥补实际损失和满足居民的生产生活需要.

基于退耕还林还草背景的奈曼旗生态环境质量评价

采用《生态环境状况评价技术规范(试行)》(HJ/T 192-2006)规定的生态环境状况评价的指标体系和计算方法,对奈曼旗2000年、2005年实施退耕还林还草工程初期及5年后的生态环境质量进行定量分析和评价;结果表明,奈曼旗2000年、2005年生态环境质量指数分别为33.94、36.93,根据生态环境状况变化度分级表,分别属于"较差""一般";奈曼旗生态环境质量指数的变化幅度为8.8%,实施退耕还林还草工程5年后,生态环境质量明显提高。

基于TM影像的内蒙古奈曼旗土地利用/覆被变化分析

以1987、1999和2007年的TM影像为数据源,以内蒙古奈曼旗作为研究区,结合野外调查资料,选择训练样本,利用支持向量机分类法,提取各类地物的遥感信息。运用GIS空间分析功能,对奈曼旗1987～2007年的土地利用/覆被变化情况进行分析。结果表明,1987～1999年奈曼旗沙化土地面积在持续扩展,流动沙丘和半流动沙丘面积在增加,而1999～2007年流动沙丘和半流动沙丘面积在减少,沙化土地面积开始呈减少趋势。这说明2000年国家启动的京津风沙源治理工程和"退耕还林还草"工程对土地沙化防治和植被恢复开始取得成效。

基于能值理论的奈曼旗种植业系统变化分析

应用能值理论对内蒙古奈曼旗种植业系统进行了分析.在分析能值投入结构的基础上,分析并对比了1980年与2000年的一系列能值指标变化.通过能值分析得出,奈曼旗种植业系统对环境资源的依赖性逐渐减弱,用以维持种植业系统运行所需的能值输入越来越少,各类资源利用效率有所提高,种植业正在从传统封闭型向现代型发展.

内蒙古奈曼旗畜牧业系统能值变化分析

运用能值理论对内蒙古奈曼旗的畜牧业系统进行了分析,在分析能值投入结构的基础上,分析并对比了1980、2000年一系列能值指标的变化。通过能值分析得出:1980年奈曼旗畜牧业系统对环境资源有较强的依赖性,随着畜牧业的发展,用以维持畜牧业系统运转所需的能值输入减少;虽然各类资源的利用效率有所提高,但仍处于低水平;充分利于种植业的产品,延长畜产品的生产链条是未来畜牧业发展的有效途径。

内蒙古奈曼旗生态环境现状与治理对策

通过对内蒙古奈曼旗的生态环境现状及引起生态环境退化的因素进行了调查、分 析,提出了保护、改善与治理生态环境的一些对策。