全新世中国北方农牧交错地带的经济形态与环境的关系

在距今8000-3000年的全新世大暖期,中国北方农牧交错地带,经历了农业的兴衰到畜牧业崛起的过程,形成了半农半牧经济格局。在这一时期,各考古学文化的更替与气候的变化是一致的。

粮食单产视角下中国北方农牧交错带粮食安全研究

从中国北方农牧交错带粮食安全和粮食单产的重要性出发,利用空间自相关分析揭示带内粮食单产的空间分异及演化特征,作为划分农牧业发展地域的依据,进而利用地理探测器模型揭示控制单产分异的主导因子及其交互作用,藉此探讨提高带内粮食单产、保障粮食安全的对策。结果表明:(1)2000—2020年带内粮食单产呈现相对稳定的集聚分布态势,自然环境分异大势是其基础性控制因素,社会生产条件及其耦合水平则强化了粮食单产的空间分异特征。(2)单产热点区主要集中在带内东北部平原地区和西南部河湟谷地,冷点区分布在中部水土流失区和丘陵地区,次热和次冷点区则围绕热、冷点形成圈层结构;依据该格局可将热点区划分为宜农区,将次热和次冷区划分为农牧耦合区,将冷点区划分为生态修复区,以因地制宜地促进带内农牧业协调发展。(3)2000—2020年带内粮食单产的增长模式从以劳动力为主导转变为以现代农业技术为主导,但出现了劳动力与耕地、现代农业技术之间过度解耦,以及各种现代农业技术之间的耦合性不足等问题,因而提出了以“人-地-技”耦合发展促进粮食单产健康增长、提高粮食安全保障能力的建议。

中国北方农牧交错带与非洲萨哈尔地带全新世环境变迁的比较研究

中国北方农牧交错带和非洲萨哈尔带均为处在季风尾闾带的干旱向半湿润气候过渡的地带。通过对比分析 ,发现两个地带自然地理环境及其全新世以来的环境演变等具有很大程度的相似性 ;自全新世以来 ,两个地带均出现过几乎同步的 8个千年尺度的冷暖、干湿旋回 ;在近百年的干湿变化方面都有 10～ 2 0a变化周期 ;在少雨期和多雨期的转变过程中非洲萨哈尔带较中国北方农牧交错带提前 5a以上。这一超前信息的存在 ,为中国北方农牧交错带的气候预测提供了一个重要的前兆因素。

中国北方农牧交错带生态系统服务空间格局及影响因子——以内蒙古中西部地区为例

中国北方农牧交错带是我国重要的生态安全屏障之一,面临经济发展与脆弱生态环境保护间的突出矛盾。生态系统服务的定量研究是生态可持续管理的重要科学依据,也是当前的研究热点之一。以北方农牧交错带的核心区域--内蒙古中西部地区为例,结合中高分辨率遥感数据和生物物理模型准确量化了2000-2018年关键生态系统服务,基于Getis-Ord G*方法分析了生态系统服务的空间格局,考虑地理数据的空间自相关性选取了空间回归模型探索其影响因子。结果表明:(1)净初级生产力(NPP,Net primary productivity)、土壤水蚀控制服务(SC,Soil conservation)、产水量(WY,Water yield)及三层土壤含水量(SM1,Soil moisture of top layer;SM2,Soil moisture of middle layer;SM3,Soil moisture of bottom layer)在东部较高,防风固沙服务(SF,Sand fixation)在南部和西部较高;(2)以上生态系统服务受气候变化、景观格局、地形和土壤条件等综合影响,不同影响因素对生态系统服务的作用存在差异。NPP受森林景观格局和归一化植被指数的影响最为显著;WY、SM1、SM2、SM3及SC受降水量的影响较为显著;风速和表层土壤砂粒含量对SF影响最为显著。研究结果可以为优化景观格局和土地系统,缓解中国北方农牧交错带的社会-生态矛盾提供科学依据和案例参考。

中国北方农牧交错区沙漠化发展过程及其成因分析

通过历史文献记载、遥感监测和野外调查等手段,研究了中国北方农牧交错区历史时期以来的沙漠化发展过程,认为在晚全新世气候干湿波动的背景上,研究区的沙漠化状况在20世纪80年代以前以发展为主,而在之后的近20a里则出现逆转。对研究区近50a来的气候及土地利用方式变化的分析表明,气候因素中降水的多变性是研究区土地沙漠化发生的自然背景,而滞后于气候变化的土地利用方式改变则是研究区沙漠化最主要的成因。

中国北方农牧交错带土地沙漠化成因与防治技术

对中国北方农牧交错带土地沙漠化的现状、成因及防治技术等问题进行分析 ,指出北方农牧交错带是中国沙漠化发展最快、生态环境最脆弱的地区之一 ,其根本原因在于樵采、过牧、滥垦等人为活动过度。提出农牧交错带防治沙漠化的三大技术体系 ,即沙地植被恢复与固沙技术体系。

中国北方农牧交错区土地利用类型转换驱动因子分析

依据TM影像解译的土地利用类型转换数据和社会经济数据,以地处中国北方农牧交错区的陕西省榆林市为例,分析了1990～2000年土地利用类型转换的主要驱动因子。自然因子为海拔与坡度,人类驱动因子为治沙种草与造林、农业结构调整、土地退化、开垦耕地、建设用地和退耕还林(草);同时运用定性与定量相结合的方法,揭示了土地利用类型转换随海拔和坡度的规律性变化,以及生态建设驱动因子在榆林市土地利用类型转换中起着决定性作用。

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。

气候和土地利用变化对中国北方农牧交错带植被覆盖变化的影响

基于1986、2000年中国北方农牧交错带的遥感影像及研究区的气象数据,利用植被覆盖度信息提取模型研究了1986—2000年间研究区植被覆盖度的时空变化,并分析了气候和土地利用变化对植被覆盖度变化的影响.结果表明:1986—2000年,研究区高盖度植被的面积缩减,低盖度植被的面积增加;植被覆盖升高区主要位于该区东北段的东部、北段的西部和西北段的西部,其他地段的植被覆盖明显退化;植被覆盖度与降水、干燥度指数呈正相关,与温度呈负相关;不同土地利用类型的植被覆盖度变化方向和程度各异.

中国北方农牧交错区夏季土壤风蚀研究——以河北丰宁县大滩乡二道河为例

土壤风蚀与风速、土壤粒径组成和地表的植被盖度有关 ,在农牧交错区 ,夏季存在着风蚀风速 ,由于植被盖度的增大 ,减缓了夏季风蚀现象的发生。所以 ,降低放牧强度 ,保持一定的植被盖度 ,不但能阻止夏季风蚀现象的发生 ,而且对来年春季的生态状况有较大影响。

中国北方农牧交错带农业经营方向初探——以晋陕蒙甘宁青地区为例

农业 (包括农林牧副渔业等 )是对生态环境依附性很强、影响又大的基础产业。要使农业快速、稳定发展 ,又不损害生态环境 ,实现可持续农业发展 ,必须选择正确的农业经营方向。从农牧交错带的资源状况、农业生产对生态环境的负面影响以及建立特色产业 3个方面 ,肯定了研究区宜牧而不宜农 ,探讨了牧农错位的原因和过程 ,以及由以农为主向以牧为主经营方向转变的有利条件 。

中国北方农牧交错带气候变化特征及未来趋势

利用1951—2006年中国台站日平均观测资料对北方农牧带过去56 a气候变化特征进行了分析,指出该农牧带年降水量具有明显的年际和年代际变化特征,近10 a来呈明显的下降趋势;年平均气温在20世纪90年代前期变化幅度较小,1987年之后持续偏暖,与全球及中国温度变化趋势一致;降水和温度变化具有明显的季节和区域差异。在气候特征分析基础上,利用全球海气耦合模式嵌套区域气候模式在SRES A2排放情景下对未来30 a(2001—2030年)的气候变化进行了预估,对照30 a模式气候场(1961—1990年),分析了未来30 a北方农牧交错带降水和温度变化的可能趋势,结果表明,未来该区平均地面气温持续升高,升温幅度达0.3℃,温度日较差将明显减小;年降水量呈增加趋势,但增加幅度较小,且降水变化具有明显的季节和地域差异;未来黄河上游地区干旱的威胁仍十分严峻。

未来气候变化情景下中国北方农牧交错带脆弱性评估

基于中国地面降水和气温0.5°×0.5°格点数据集以及区域协同降尺度试验东亚地区项目组RCP4.5和RCP8.5情景下未来气候预估数据,对中国北方农牧交错带1980—2100年的气候脆弱性进行模拟和分析。结果表明,北方农牧交错带气候脆弱性在未来的100年中整体上呈现增大的趋势,特别是2050年后,增大速度进一步加剧,到21世纪末,几乎整个北方农牧交错带都表现出明显脆弱性。从宁夏中卫到呼和浩特北部一带,脆弱性形势较为严峻,而大兴安岭北部地区脆弱性程度较低。

中国北方农牧交错区沙质荒漠化灾害监测评价模型

沙质荒漠化灾害是我国北方农牧交错区最为严重的灾害之一.选择科尔沁和毛乌素两个典型的农牧交错带作为研究区,基于沙质荒漠化灾害背景(图象、图形和统计)GIS数据库,对沙质荒漠化灾害进行判别、预测及对灾情进行综合评估的建模研究,在此基础上,初步建立了我国沙质荒漠化灾害监测综合评价模型.运用该模型对上述两个试验区的沙质荒漠化灾害进行模拟与分析,结果表明:乌审旗、杭锦旗为沙质荒漠化极重度区,奈曼、库伦、开鲁为重度区,昌图县为中度区,通辽为轻度区,对沙质荒漠化影响大小依次为自然因素、经济因素和社会因素.沙质荒漠化灾害危险度评价的结果表明,在毛乌素地区的南部灾害严重,危险度为重度,西部程度较轻,为中度偏轻,东部与北部程度稍重,为中度偏重,但乌审旗的沙质荒漠化灾害程度被低估了,应为重度.

中国北方农牧交错带土地利用空间优化布局的动态模拟

合理、最优的土地利用方案涉及到影响土地利用变化的诸多因素,引起了目前学术界的广泛关注与重视。本文利用CLUE-S模型的理论框架,构建了中国北方农牧交错带土地利用空间优化布局模拟模型,通过对中国北方农牧交错带土地利用变化的情景设置,实现了六种土地利用变化分配模式下的空间优化布局。研究表明,中国北方农牧交错带在不同的分配模式下,各用地类型间的竞争导致区域土地利用类型之间的转移差异较大。经过空间优化的土地利用空间分布和土地利用现状相比较,耕地和草地更加集中,从不同分配模式的空间分布比较中可以看出,进行土地利用空间分配时,土地利用变化的敏感地带位于东北部地区和西部地区,东北部地区主要表现为林地转化为耕地,在西北地区,主要是草地和耕地之间的相互转化,而在广大的中部地区,则主要是耕地转化为草地。

中国北方农牧交错区交通用地风蚀个例分析—以河北丰宁县坝上大滩镇东沟村为例

对中国北方农牧交错区风蚀变化最为明显的地区进行定点研究 ,并选取一个小流域作为研究对象 ,测量了农村交通用地的土壤风蚀状况 ,计算结果表明 :交通工具对土壤作用加速了土壤风蚀过程 ,扣除车轮挤压地面下降外 ,交通工具引起的土壤风蚀速率在 2 .9～ 3.8cm /a之间。由此可见 ,在减缓农牧交错区土壤风蚀方面 ,农村交通道路风蚀问题必须予以考虑。根据社会经济的发展 ,对交通道路进行固化可减缓这类用地的风蚀状况。

近40年中国北方农牧交错带气候时空分异特征

目的探讨中国北方农牧交错带气候时空分异特征。方法采用定量方法,分析近40年气温、降水的年与季节的变化特征及气候变化趋势;借助于GIS空间分析技术探讨研究区气候类型与气候时空分异特征。结果通过对气温、降水及气候类型的分析,得出研究区气候各因子及气候的空间分布规律。结论①中国北方农牧交错带包括7种气候类型,东、中、西部分别以中温带森林草原气候、暖温带大陆性森林草原气候和温带草原气候为主;②中国北方农牧交错带气温近40年有升高的趋势,冬季和夏季气温增加,春秋两季气温变化不大;③中国北方农牧交错带降水有减少的趋势,秋季降水减少明显,冬季降水基本不变,夏季和春季降水波动较大;④研究区气候变化在空间上可以划分为三大区域和4种类型。

中国北方农牧交错区生态脆弱性时空演变格局与驱动因素——以盐池县为例

生态脆弱性是当前全球环境变化与区域可持续发展研究的重点,也是生态文明建设和绿色发展研究的热点。以中国北方农牧交错区盐池县为例,基于2000—2017年3期遥感数据,运用景观格局指数法、空间自相关以及地理探测器等模型对研究区生态脆弱性时空演变格局及其驱动因素进行综合评价。结果显示:(1)研究区草地分布广泛,且面积逐年增加,耕地和未利用地面积分别减少44673.7 hm^(2)和73033.1 hm^(2),林地、水域和建设用地面积增加迅速,年均变化率分别为2.86%、2.15%和4.80%;(2)景观斑块数量减少,破碎度趋于缓和,不同类型景观彼此之间具有良好的连接性,景观格局趋向规则、连续的整体演变;研究区景观生态脆弱性逐年下降,高脆弱分布区主要分布在北部的高沙窝镇、花马池镇以及西部的惠安堡镇,低脆弱区主要分布在东南部的麻黄山镇、大水坑镇以及青山乡等地区,且低脆弱区范围由东南向西北延伸;空间自相关Moran’s I大于0.52,表明存在正相关,空间具有显著的集聚性和异质性,且呈现出“东南低,西北高”的分布格局;地理探测器结果显示景观斑块数、破碎度、优势度以及香浓多样性指数是影响研究区生态脆弱性空间异质性的主要因素。

中国北方农牧交错区研究展望

近年北京和华北地区的沙尘灾害天气引起了广泛关注,其上风向地区的农牧交错区不但是防护的重要屏障,也是沙尘的源地之一。为了减轻农牧交错区本身的生态压力和环境恶化,需要明确其范围、界线、发展历史和治理方式。综述了上述中国北方农牧交错区的研究进展,并展望了农牧交错区研究中比较紧迫的区域和研究方向。在研究的领域当中,荒漠化及物质迁移仍然是持续研究的基础,景观(土地利用)变化及其模拟和水土保持等生态恢复研究是针对性较强的研究内容;在农牧交错区中,河北坝上地区和内蒙古乌盟后山、长城沿线、毛乌素和科尔沁等农牧交错地带是重点的研究区域。

论中国北方农牧交错带的生态环境建设与系统功能整合

在简要分析中国北方农牧交错带形成历史和现状的基础上 ,提出了北方地区生态环境建设必须从产业结构调整出发、进行系统功能整合的思路 :①把人工饲草业—舍饲畜牧业摆在农牧交错带经济发展的优先位置 ,推行新型畜牧业经营管理模式 ,促进天然草场改良复壮 ;②发展“绿色”农林牧产品精细加工业 ,建立多元化产业结构 ;③发挥能源和矿产资源优势 ,合理利用水资源 ,限制以破坏环境为代价的产业的发展 ;④推广区域综合治理与生态恢复技术 ,加大退耕还林还草的力度 ;⑤山、水、路、农、林、牧统一规划 ,实现生态系统在景观水平上的整合。