中国农牧交错区土地利用变化空间格局与驱动力分析

以遥感与GIS为技术支撑,运用专家知识,结合实际,从农牧交错区的实质出发,定量地计算出我国的农牧交错区。在此基础上,分析我国农牧交错区近10年的耕地、草地变化的空间格局。整个农牧交错区的耕地以变林地、草地为主。耕地的变化以内蒙古的变化为大,主要分布于它的中、东部地区。草地主要以变耕地、城镇为主,分布于内蒙古与东北三省接壤处。最后探讨这种格局的成因。耕地变化受经济发展、人口增加、农业结构等驱动,主要表现为人文作用。草地变化受人为与自然的驱动,主要为人类活动的影响,表现为经济发展与草地过牧。

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200kg·ha-1、膜地不超过300kg·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。

北方高寒半干旱农牧交错带畜牧业地位问题研究——以河北坝上高原为例

以河北坝上高原为例 ,对高寒半干旱农牧交错带的畜牧业地位问题进行了研究。结果表明 :该区现行农牧产值统计结果不能反映牧业的生产效益 ,采用有效产值计算方法更能反映农牧生产的真实效果 ;该区有效畜牧产值在 1997～ 1999年仅占农林牧渔产值的 2 8.8% ,比统计结果降低了 17.9个百分点 ,而同期有效农业产值为6 1.8% ,且农业的发展速度更快 ,畜牧业并不是该区的主导产业 ;由于牧业低效 ,区域实行大力退耕还草、恢复牧业为主的发展策略并不可取 ;该区农牧比例应依资源环境与社会经济状况而定 。

华北农牧交错带土地沙漠化成因与土地利用调整对策

从气候变化、土地利用等角度对华北农牧交错带典型区——内蒙古多伦县的土地沙漠化形成机制进行分析。对干湿指数、最大可能蒸散量等指标的分析表明该区域近30a来气候变化在一定程度上有利于沙化土地的恢复。1985年和2000年两期土地沙漠化、土地利用监测数据空间叠加和地统计分析表明,该区域15a来不存在明显的开荒和毁林等土地利用方式转型现象,利用方式未变化的土地占总土地的95.98%。严重沙化土地的91.39%发生在利用方式未变化的草地、耕地和未利用土地,三者沙化程度加重分别占该区所有沙化程度加重土地的55.16%、25.92%和10.31%。实地调查和遥感、统计等相关数据分析表明,耕地沙化主要是秋耕和农业大机械的应用为风蚀创造了条件,连年耕作和经济作物的种植促进了耕地退化;草地和未利用土地沙漠化主要因为载畜量过重和草原交通对草场的破坏。针对以上土地利用强度过大等造成土地沙漠化的原因提出华北农牧交错带土地利用调整策略。

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。

中国农牧与风水蚀交错区的空间格局与生态恢复

运用遥感与 GIS为技术支撑 ,以专家知识为依据 ,从而定量计算出中国的农牧与风水蚀交错区。在此基础上 ,阐述二者在空间上的分布特征。风水蚀交错区主要分布于我国大兴安岭 -阴山 ,秦岭 -祁连山一线分布的区域 ,农牧交错区主要分布于辽宁与内蒙古接壤处 ,山西北部 ,陕西北部 ,到甘肃东部 ,秦岭以北 ,六盘山以东的地区 ,二者在空间格局上的不重合 ,使得我国 ,特别是北方地区存在两个生态脆弱区 ,这样对环境产生不利影响。进而从生态重建的角度提出治理对策。

农牧交错区青贮玉米粗蛋白含量分析及高光谱反演

为了探讨青贮玉米全株粗蛋白含量的基因型差异和生育进程中的变化特点,对农牧交错区引进和选育的24份青贮玉米杂交种的粗蛋白含量进行了测定分析。结果表明,不同基因型全株粗蛋白含量具有较大的差异,变幅为6.24%～10.01%,平均值为7.77%;全株粗蛋白含量和生物产量之间总体没有明显的相关关系,分组分析可以呈现出正相关、负相关和无相关三种关系。叶片和全株粗蛋白含量有随生育期的推移而下降的趋势,而且叶片对粗蛋白含量的贡献在前期最高,在中期最低;茎部对粗蛋白含量的贡献在中期最高,在后期最低。各生育期的叶片和全株粗蛋白含量之间具有显著或极显著正相关关系;生育前期叶片粗蛋白含量和收获期全株粗蛋白含量之间具有极显著正相关关系,生育前期和中期全株粗蛋白含量与生育后期全株粗蛋白含量之间具有极显著正相关关系。选用植株冠层12个波长的高光谱反射率的一阶导数,与叶片和全株粗蛋白含量作回归分析,可以获得很好的效果,拟合度(R2)可以达到0.8以上。

中国北方农牧交错带土地利用与人口负荷研究

在综述了前人对农牧交错带的认识后，给出中国北方农牧交错带的概念和区域界线；认为土地利用结构的农牧交错性是地带性与非地带性双重影响的结果，其空间格局有６种区域组合类型；随着人口负荷的加大，调整土地利用结构是保证这一地带生态安全与粮食安全的基本出路。

河北坝上农牧交错带生态经济型土地利用模式与技术

河北坝上地区处于中国北方农牧交错带,由于长期大规模高强度地滥垦滥牧,在近100年的时间里,该区生态环境遭受了空前的破坏;而该区域居民粮食不足和收入低的事实又使其经济发展显得尤为重要。因此,该区的土地利用模式必须走生态、经济兼顾型道路。该文依据国家旱农张北试验区多年田间试验结果和作者的调查,提出了以"乔灌成网、少耕留茬、高效集约、草畜一体"为内容的生态经济型土地利用模式与技术体系。

农牧交错带土地利用的土壤侵蚀状况分析

土地是人类赖以生存的根本。土壤侵蚀会导致土地资源的退化,造成环境恶化。农牧交错带是我国一个独特的地理景观,对它的研究在生态、区域发展上有重要意义。在定义土壤侵蚀指数的基础上,以土地资源类型为单元,以遥感与GIS为技术支撑,分析不同土地资源类型下土壤侵蚀类型与强度,阐明土地资源的土壤侵蚀背景,揭示出两者之间的关系,并作了区域上的分析。结果认为在我国农牧交错带的东部草地退化,西部沙化严重,亟需治理。

农牧交错区土地荒漠化与生物多样性研究——以宁夏盐池县为例

采用α-多样性指数即Shannon-Wiener指数、Simpson指数、群落均匀度指数Jsw和Js和β-多样性指数(相似性系数Cs)研究宁夏盐池县草原群落在不同荒漠化治理措施下(人工封育、退耕还林、撂荒)生物多样性变化。2002和2003年固定样地观测数据表明,到2003年,各样地的α-多样性指数均有不同程度的提高,以撂荒地和退耕还林地α-多样性变化较大。Simpson指数、Js指数变化最为明显,分别平均增加了140%、109%,Shannon-Wiener指数、Jsw指数次之,分别增加67%、49%。人工封育不同处理区α-多样性指数也有较大变化,由核心>边缘>外围,变为边缘>核心>外围排列次序。β-多样性的研究结果同样表明,各样地的种类组成发生了一定的变化。文章还进一步分析了引起生物多样性变化的主要原因。

东北农牧交错带土地利用生态安全模式案例研究

Zhenlai county in Jilin Province is taken as a typical area to explore the universal land use pattern under ecological security in ecotone between agriculture and animal husbandry in Northeastern China. Remote sensing data, relative thematic maps and corresponding social-economical statisitical and planning data were collected, and grey linear programming (GLP) model, together with the synthetic index estimating method was applied to develop an optimal land use model to evaluate the ecological security and analyze decision. The land use structure and optimal spatial allocation pattern of Zhenlai county in the year of 2010 regarded as a land use pattern under ecological security were simulated out by the mathematical models applied.

东北农牧交错带农业生态系统结构优化生产模式

以位于东北农牧交错带的吉林省长岭县种马场为例,调查了其农业生产状况,运用线性规划模型对该地区的农业生态系统结构进行优化,提出了适合该地区的优化生产模式。经过优化设计后,农业生态系统的结构趋于合理,优化后的农业生态系统可以使1hm2农田的纯收益达到8254.6元,是优化前(4019.96元)的2.05倍,单位面积土地承载牛的数量也明显增加。优化结果使农业生态系统的结构趋于合理,整体效益明显优于优化之前,本优化方案对该地区农业生态系统结构调整具有一定的指导作用。

北方农牧交错带人口胁迫与耕地利用的相互关系

该文以我国北方农牧交错带内的安塞县为例 ,构建了一个适合于区域范围、人与耕地关系简单平衡模型 ,并从中推出了人与耕地关系平衡胁迫力计算式。在分析该县农业生产用地构成、耕地及粮食的历史动态变化之后 ,根据人口预测结果与有关参数值 ,以 5年为步长计算分析了 2 0 0 0～ 2 0 30年 ,不同粮食自给水平下的人口承载能力胁迫力、耕地面积需求胁迫力、耕地生产率胁迫力。确定了有利于实现“退耕还林草”生态环境建设的较合理的粮食自给率 。

干旱区保护性耕作对土壤水分的影响研究

为了研究保护性耕作对土壤水分的影响,选择翻耕地和免耕地两种土地耕作类型,分析不同耕作方式下土壤水分的时空变化规律。在保护性耕作实行的两年时间里,测定了土层不同深度土壤水分,结果表明:(1)在作物生长的整个生育期内土壤水分含量有随降雨量周期变化的趋势,无论是何种耕作方式,除生育期降雨外,播前底墒也是土壤供水的重要组成部分;(2)土壤贮水能力免耕地都是大于翻耕地的;0-80cm土壤水分的空间剖面自上而下分为两个层次:表层失水层(0-30cm)和中层贮水层(30-80cm)。(3)用SPSS统计软件进一步对土壤水分与土层深度的关系进行拟合,结果表明土壤水分与土层深度的关系具有极强的相关性,其关系方程为拟和三次抛物线相型。

北方农牧交错带降水极值变化空间特征

农牧交错带是我国生态环境脆弱带,以109个气象站1971～1998年间的逐日降水资料,分析了农牧交错带年降水量、侵蚀性降水及暴雨等方面降水极值的时间变化及空间分布。结果显示农牧交错带平均每年发生侵蚀性降水的日数在3.5～17.6d之间,暴雨日数在0～2.6d之间;大部分地区的年降水量、侵蚀性降水量及暴雨量等都呈现不同程度的增加趋势,但暴雨量以及侵蚀性降水量等降水极值指标增加趋势更明显,反映出多数地区降水强度增加、降水侵蚀的潜在能力增强的特征;局部地区的降水极值呈减少趋势。

发展草地农业是农牧交错带农业结构调整的出路

农牧交错带的农业产业结构调整在生态环境不断恶化、农民收入增长乏力的状况下势在必行。本文分析了农牧交错带生态经济的现状,明确了生态经济理论应作为农业产业结构调整的主要理论依据,并指出实行人工种草、舍饲养殖,发展草地农业、畜牧业是农牧交错带农业结构调整的出路。最后,提出了结构调整的关键措施。

风蚀强度的空间差异及影响分析

在丘陵连绵起伏的内蒙古后山地区,风蚀观测试验表明,在丘陵上存在风蚀强度的空间差异,这种差异进一步造成土壤质地、土壤肥力、生物量的空间差异。丘陵顶部和北坡上部是强烈风蚀部位,南坡相对较轻,风蚀量从丘陵顶部到坡面下部递减。在丘陵的顶部,风蚀强度大,土壤容重大,土壤肥力低,农业生产力也低。在丘陵的南坡,风蚀相对较轻,土壤容重较小,土壤肥力相对较高,农业生产力也高。在丘陵的北坡,风蚀比较严重,肥力比较低。了解这种差异为风蚀综合治理提供了科学依据。

宁夏盐池县不同荒漠化治理措施生物多样性研究

采用α-多样性指数即Shannon-W iener指数、S im pson指数、群落均匀度指数Jsw、生态优势度和β-多样性指数(相似性系数C j),通过对比不同荒漠化治理措施(人工封育、退耕还林、撂荒地)固定样地生物多样性变化,对宁夏盐池县草原群落进行了研究。结果表明:(1)随着撂荒年限的延长,撂荒地植物群落趋于稳定、均匀,但更新速度较慢。(2)采用人工封育措施的样地,SW和JSW多样性指数由外围(对照)、边缘、核心依次增大,经过两年封育后多样性指数排序变为边缘>核心>外围(对照),草场破坏相对严重的边缘区植被得到了很快的恢复。(3)退耕还林样地,2001年实施了退耕还林后植物恢复很快,群落向趋于复杂稳定的方向发展。群落发生了明显的演替。2002年退耕还林样地群落稳定性变差,更新速度缓慢。此外,还进一步分析了引起植物多样性变化的主要原因。

封育对北方农牧交错带荒漠化地区植被恢复作用的研究——以宁夏盐池县为例

盐池县位于我国北方的农牧交错带,是我国北方的一个典型的过渡地带,独特的地理位置也使该地区成为我国荒漠化的主要发生区。在分析植被盖度和生物量变化的基础上,采用α-多样性指数即Shannon-Wiener指数、Simpson指数、群落均匀度指数Js和β-多样性指数(相似性系数Cs)研究宁夏盐池县人工封育区的植被变化。分析得出农牧交错带实施封育对植被恢复的重要作用。