退耕区域生态系统服务作用关系尺度效应及分异机制——以安塞区为例

生态系统服务的形成依赖于一定时空尺度上的生态过程。因此,探究生态系统服务在不同空间尺度的特征、关联和效应对于丰富生态系统服务的可持续管理具有重要的理论价值和实践意义。以典型退耕县域安塞区作为研究对象,基于生态模型定量评估了6项重要的生态系统服务,采用相关系数法、双变量空间自相关以及地理探测器揭示了不同空间尺度上生态系统服务作用关系的尺度效应及分异机制。研究结果显示:(1)退耕区域内,生态系统服务之间以协同关系为主,其中调节服务与支持服务的协同关系最强(|r|≥0.5),而权衡关系发生在文化服务与其他服务之间。从时间序列来看,调节服务与支持服务的作用关系较为稳定,在研究期间保持为协同关系,且协同度在退耕还林后有所提升;(2)生态系统服务作用关系的空间尺度效应主要表现在作用关系的方向变化与空间显著性的差异。在网格尺度中,生态系统服务之间的关系较为稳健,作用方向的变化主要发生在网格尺度与行政单元之间,且随研究尺度的加大,服务之间作用关系的空间显著性降低;(3)生态系统服务的权衡与协同是自然因子和社会因子共同作用的结果。退耕区人类活动干扰较小,自然因子的解释力(q均值0.1507)高于社会因子(q均值0.0148),且影响某类生态系统服务的关键因子对生态系统服务的作用关系起到重要作用。其中,土地利用程度和地形因子的共同作用是进行生态系统服务管理的主要关注点。

陕北退耕区域“两山论”的实现路径——商品型生态农业

[目的]促进区域资源循环再利用,提高资源利用率,形成生态产业化、产业生态化良性发展格局,推动区域经济与生态协同发展。[方法]通过理论分析明确了“绿水青山就是金山银山”,揭示了生态资源与生产力耦合过程,揭示了生态保护与经济发展之间的辩证关系。[结果]依据陕北退耕区域资源特征,确定了生态林资源、林果资源、高效设施农业资源为主的3种资源类型下商品型生态农业的发展模式,即生态林资源为主的区域形成以“特色种植+休闲旅游+服务业”为核心的循环链网结构,林果资源为主的区域形成以“果业+食用菌+加工业”为核心的循环链网结构,耕地(川、梯、坝)资源为主的区域形成以“果业+食用菌+种植业+养殖业+休闲旅游”为核心的循环链网结构。[结论]在陕北退耕区域建设商品型生态农业满足了“两山论”的需求,成为后退耕时代这一区域实现“两山论”的重要路径。

塔里木河中下游退耕还林还草适宜区域界定与优化布局模式研究

新疆塔里木河中下游面临严峻的生态危机,实施退耕还林还草工程是恢复该区域受损生态系统的有效途径,符合生态规律。根据塔里木河中下游独特的自然地理条件和社会经济条件,进行实地调查测定,结合遥感数据分析和数学模型研究,将土地沙漠化程度、土地盐碱化程度和皮棉单产作为指标界定适宜退耕区域。依据植物区位和景观生态学等理论,结合当地实际,提出退耕还林还草5类生态景观的优化布局模式,即沙漠前沿、绿洲外缘已毁林草开垦农田构建荒漠乔灌草生态安全防护模式;重度盐碱化低产农田构建发展当地特种经济植物和荒漠草种模式;绿洲腹地盐碱化相对较轻农田构建优质饲草料基地,发展养殖业模式;绿洲内部低产棉田构建名优特经济林模式;沿农田灌溉渠系构建农田防护林网模式。

退耕区域发展碳汇产业的生态经济学思考

碳汇产业,即利用植物吸收二氧化碳的潜力及规律,在人工适度干预下获得清洁空气、满足人们生产和生活对生态环境需求的产业,为原有相对均衡或稳定的农业产业-资源系统的优化升级提供突破口和新的增长点.退耕区域生态系统服务中,固碳释氧功能的经济显化、碳汇潜力的迅速提高,以及国内外碳汇交易与碳汇市场的兴起等,为碳汇产业的发展奠定了理论和现实基础.随着碳汇产业的发展,生产经营者必然以提高碳汇产出为核心,形成对碳源的控制及对碳贮量增加路径的开发,重新布局农业产业-资源结构,因而为退耕区域可持续发展带来新的活力;同时,也隐含了下一步需要研发的重点,即碳汇产业融入后的农业产业-资源的配置结构及良性耦合机制.

华北农牧交错带退耕区榆树幼林-南瓜间作的农田生态效应

【目的】针对华北农牧交错区退耕林地大面积荒芜资源无效流失的问题,通过榆树幼林-南瓜带状间作,达到林地高效利用与生态-经济效益协同增进的目的。【方法】采用田间试验和室内理化分析相结合的方法。【结果】榆树幼林与南瓜间作后,瓜蔓覆盖地面,显著提高了南瓜行间和榆树林地的土壤水分含量,林-瓜间作地水分的利用效率较单作提高了23.7%～163.3%;间作改变了南瓜行间杂草群落自然演替的方向,一年生杂草成为优势物种,其饲用营养物质的含量和产量较林带间杂草显著提高。间作比单作南瓜增产24.4%,榆树生物量累积提高28.4%,杂草增产144.4%,南瓜的经济效益也提高了23.2%。林-瓜间作比单作土地利用效率提高了132%。监测表明,榆树幼林-南瓜间作地的土壤输沙量与南瓜单作地、退耕榆林地间的差异均不显著,没有因南瓜地的土壤耕作而提高土壤的风蚀量。【结论】华北农牧交错带退耕区榆树幼林-南瓜带状间作是区域生态-经济效益兼顾、综合利用林地资源的有效技术模式。