“双碳”背景下我国农业碳减排潜力研究进展

综述回顾我国农业碳排放的主要特征及类型,并指出农田利用、畜禽养殖、农业废弃物处置和土地利用管理等4方面的农业碳减排潜力。合理的农艺管理和经济政策措施可以减少农田利用碳排放;源头农业碳减排、过程控制和末端处理等措施可以降低畜禽养殖碳排放;优化粪便管理模式和农业秸秆利用可以减少农业废弃物处置碳排放;优化土地资源利用结构、实现土地集约利用和建设高标准农田是土地利用管理碳减排的重要举措。综述可为提升我国农业碳减排潜力提供参考。

基于NDVI的黄土丘陵沟壑区退耕还林还草监测及效果评价——以定西市安定区为例

植被盖度是评估生态环境的一个重要参数，为了对黄土丘陵地区退耕还林还草效果进行监测与评价，研究通过归一化植被指数（NDVI）遥感估算安定区2001年和2004年植被盖度变化。通过分析得出：2001-2004年安定区整体植被盖度有所增加，尤其是退耕还林还草的区城，低盖度植被类型面积大大减少，植被盖度〈60％的类型面积共减小了967．5hm^2，而高植被盖度面积增加。通过坡度与植被指数空间叠加分析发现，坡度对植被盖度较高区域的影响较小，对于植被盖度较低的区域影响较大。对于低植被盖度区域来说，坡度小则植被恢复快，坡度大则恢复较慢。

黄土退耕坡地植物根系分布特征及其对土壤养分的影响

为明确黄土退耕坡地植物根系分布特征及其对土壤养分的影响,在陕西神木六道沟流域选取退耕30 a的长芒草坡地和裸地坡面,利用图像处理和常规分析方法研究了长芒草根系和土壤养分在土壤剖面分布及其相互关系。结果表明: 长芒草根系主要分布在0～50 cm土层,分布规律可用指数函数来模拟。有根系存在的土壤表层有机质、全氮、全磷、硝态氮和铵态氮含量均高于无根系存在的坡面。在有根系存在时土壤有机质、全氮和硝态氮的具有明显的表聚现象。0～ 50 cm有机质、全氮、硝态氮和铵态氮随深度的变化可用幂函数来表示,而全磷随深度呈线性相关。0～50 cm的土壤养分与根长密度的关系可以用线性函数来表示。其研究结果为坡面退耕地土壤管理提供科学依据。

基于RS和GIS的六道沟流域土地利用动态变化研究

以位于水蚀风蚀交错带的六道沟流域为研究区,应用遥感和GIS相结合的方法,提取不同年份的土地利用信息进行动态分析,并且计算了六道沟的退耕影响系数。结果表明:与1990年相比,2002年水浇地、林地类、草地类面积分别增加了43.45%、28.43%、5.83%,坡旱地减少了60.81%,土地利用结构不断优化。土地利用转换主要以耕地、林地、草地和工矿用地为主,"八五"期间土地利用变化受退耕还林影响的程度大于1995年后的影响。科技试点研究促进了当地的土地利用结构调整,1995年后采煤业的兴起,则进一步促进了土地利用结构的优化。

退耕还林地在植被恢复初期碳储量及分配格局研究

利用标准样方法研究了川西最主要的两种退耕还林植被(苦竹林和桦木林)在恢复初期生态系统碳储量、碳素密度以及空间分配特征.结果表明:(1)苦竹不同器官碳素密度为0.348 5～0.518 6 gC/g,桦木不同器官碳素密度为0.451 9～0.513 7 gC/g;(2)苦竹林林下枯落物的碳素密度为0.341 7 gC/g,桦木林林下枯落物的碳素密度为0.395 3 gC/g;(3)不同植物器官的碳储量分配与各器官的生物量显著相关.苦竹林分中竹秆生物量占48.87%,其碳储量占53.06%;桦木林树干生物量占57.25%,其碳储量占57.27%;(4)两种森林生态系统碳储量的空间分布格局表现为以土壤碳储量最大,占64.19%～82.59%,其次是乔木层,占21.93%～33.90%,最小是桔落物层,占0.27%～1.91%;(5)在退耕还林初期,植被恢复后土壤各层碳素密度小于对照的各层土壤碳素密度,土壤有机碳储量减少;(6)退耕地转变为森林后,成为大气CO2的一个重要碳汇.

不同退耕年限撂荒地植物多样性及生物量分析

退耕还林(草)作为黄土高原水土流失综合治理的主要生态建设措施,经过几十年的开展,黄土高原生态环境得到极大恢复,林草覆盖率明显增加。以安塞县纸坊沟流域为研究区,选取坡耕地(0a)为对照,研究了退耕年限(3～5,10,18,28,37a)对撂荒地植物多样性和生物量的影响。结果表明,随退耕年限的延长,物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数、相同土层根长密度都表现为增大—减小—增大的趋势;植被盖度和地上生物量表现为37a>28a>18a>3～5a>10a>0a;撂荒地植被根系生物量、根长密度均随土层深度增加而减少;不同退耕年限撂荒地,相同层根系生物量表现为28a>37a>18a>3～5a>10a>0a。

中国北方干旱化的几个问题

在对东北西部（主要是吉林西部）和内蒙古东部进行调研和考察的基础上，对我国北方干旱化和生存环境的现状。它们的社会经济影响以及人类活动在生态环境变化中的作用等问题进行了分析，得到如下结论：（１）北方干旱化形势严峻，生态环境仍在继续恶化；（２）不合理的人类活动对生态环境的破坏是加剧干旱化的一个主要因素；（３）位于气候和生态系统过渡带的半干旱区具有敏感性和可恢复性的双重特征，是干旱化研究的重点地区之一；（４）实施退耕还林还草和规划山川秀美的远景必须遵循生态规律；（５）有序人类活动是改善生态环境、防治北方干旱化和实现可持续发展的根本措施；（６）生态治理的有序人类活动与包产到户的土地承包政策之间存在矛盾；（７）必须正确处理生态治理的投入、经营和效益之间的关系。

黄土丘陵区退耕地土壤水分有效性及蓄水性能——以陕西省吴旗县柴沟流域为例

对退耕还林还草区具有代表性的乔木（山杏和刺槐）、灌木、农田的土壤水分有效性和蓄水能力进行了测定和对比研究。结果表明，不同植被类型的土壤有效水含量变化范围为1．92％～15．73％，林地比农田增加约75．31％。0—40cm土层土壤蓄水量为228．30～251．07t／hm^2，林地比农田增加约8％。刺槐林地的蓄水性能好于山杏。研究成果对于科学地评价退耕还林还草的土壤改良效应具有重要的意义。

华西雨屏区退耕地不同植被经营模式坡面径流和产沙特征分析

利用建立坡面径流观测场,对洪雅县低山区退耕还林中几种植被恢复模式进行定点观测。结果表明:(1)该区域产生坡面地表径流和土壤侵蚀最更本的原因是土地的耕作与否,3年未被直接扰动土壤的退耕地土壤侵蚀量仅是耕地的13.3%～37.9%;(2)林+草、竹+草种植模式的地表径流和土壤侵蚀特征既不同于农耕地,又与未被扰动的生态林植被相差较大。表现为随植被经营利用而出现阶段性的变化,牛鞭草的刈割对退耕地地表径流和土壤侵蚀影响较大。进一步研究、完善林+草、竹+草生态经营技术体系,提高该类退耕种植植被恢复模式的调蓄降雨能力,对指导退耕还林及植被经营有重要的意义。

农牧交错带农林牧用地管理矛盾及其解决对策

研究目的:研究农牧交错带农林牧用地管理面临的问题及其原因,提出解决对策。研究方法:归纳法、比较分析法和实证分析法。研究结果:土地调查和统计制度、法律法规和部门分割管理是导致农牧交错带农林牧用地矛盾长期存在的主要原因。研究结论:提高土地立法规格、完善土地调查和统计制度、实行不动产统一登记、建立基本草原保护制度、因地制宜实施退耕还林还草工程是解决农林牧用地矛盾的主要途径和措施。

黄土高原退耕坡地不同类型林分土壤生物学活性的研究

选取黄土高原退耕还林树种紫穗槐、油松、侧柏、新疆杨、刺槐和柠条为研究对象,以撂荒坡地为对照,分别测定不同林地土壤微生物量碳、土壤呼吸速率以及土壤酶活性,并通过计算土壤生物学活性综合指数比较不同类型林分土壤生物学活性差异。结果表明,0~60cm各土层中不同林地土壤微生物量碳、呼吸速率和酶活性均较对照显著提高。0~20cm和20~40cm土层,刺槐林地土壤呼吸速率、脲酶和碱性磷酸酶活性均高于其他林地,柠条林地土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性呈现最大值,而土壤微生物量碳分别以刺槐和紫穗槐林地最大;40~60cm土层,刺槐林地土壤呼吸速率和脲酶活性均显著高于其他林地,而土壤微生物量碳、过氧化氢酶和蔗糖酶活性均以柠条林地最大,各林地与对照之间的土壤碱性磷酸酶活性差异不显著（p〈0.05）。土壤生物学活性综合指数表现为柠条〉刺槐〉油松〉侧柏〉紫穗槐〉新疆杨〉对照。在黄土退耕坡地营造人工水保林能够有效提高土壤生物量碳、呼吸速率和酶活性,从土壤生物学活性角度考虑,柠条和刺槐可作为试验区退耕还林的优先选择树种。

黄土丘陵区退耕还林(草)土壤环境效应

通过采样与分析,研究了上黄试区不同土地利用类型、不同坡地植被恢复措施及不同植被恢复年限的土壤养分状况,结果表明坡耕地土壤存在不同程度的退化现象,土壤养分,有机质含量较低;坡耕地与不同恢复措施的林地草地相比,速效K、速效N及有机质含量低,pH值则偏高;坡耕地退耕还林还草年限越长土壤改良效益越明显。

半干旱区人工林草地土壤旱化与土壤水分植被承载力

近年来在黄土高原地区多年生林草地 ,出现了以土壤旱化为主要特征的土壤退化现象。退化土壤反过来影响植物的生长和发育 ,最终将导致植物群落衰败和生态系统的退化 ,从而影响到林草植被的长期稳定 ,经济效益和生态效益的持续稳定发挥 ,这已成为当前林草植被建设的重大问题之一。分析了土壤旱化现象与土壤干层的关系 ,探讨了土壤干层的划分标准。认为防止土壤旱化的主要措施就是控制林草地密度和生产力 ,而控制林草地密度和生产力的理论依据就是土地植被承载力。在黄土高原大部分地区植物吸收和利用的土壤水分主要依靠当地的天然降水 ,土壤水分是限制植物生长的决定因子 ,该类地区土地植被承载力实质上为土壤水分的植被承载力。作者定义土壤水分植被承载力为土壤水分承载植物的最大负荷。它是指在较长时期内 ,在现有的条件下 ,当植物根系可吸收和利用土层范围内土壤水分消耗量等于或小于土壤水分补给量时 ,所能维持特定植物群落健康生长的最大密度。探讨了土壤水分植被承载力的确定方法和影响因素 ,认为凡是影响林草地土壤水分的补给和消耗 ,植物群落生长发育和植物水分利用效率的因素 ,包括地理位置、地形、气候、植被类型及其发育阶段 ,抚育管理措施都影响土壤水分植被承载力数值。开展土壤水分植被承?

黄土丘陵沟壑区坡耕地与草地不同配置方式的侵蚀产沙特征

基于黄土丘陵沟壑区安塞实验站小区实验研究,以4种土地利用组合方式,包括全谷子(a)、2/3谷子—1/3柳枝稷(ab)、2/3谷子—1/3撂荒地(ac)、2/3谷子—1/3苜蓿(ad),探讨坡耕地与草地不同配置方式的侵蚀产沙特征。结果表明:1)产沙量主要集中在降雨比较集中的78、月份,高降雨量和高降雨强度是影响产沙量的主要因素;2)组合方式ab、aca、d与a相比,具有不同程度的减沙效应,其中ac的减沙效应最好;3)随着坡度从10°、20°变化到25°,各土地利用组合方式的产沙量并不是逐渐增大,而是呈现先增大后减少的趋势,但25°坡的产沙量依然大于10°坡的产沙量。研究结果可以为土地利用对水土流失的影响评价提供参考。

黄土丘陵沟壑区县域耕地生产力与粮食自给能力变化差异——以安塞县为例

水土流失是威胁黄土高原地区农业可持续发展的突出生态问题。为了水土保持的需要,自1979年以来,安塞县的坡耕地被逐渐退了下来,尤其是1999年以来,该区成为全国退耕还林还草工程的重点区域之一,受补贴政策的激励,坡耕地退耕的进度加快。如何实现在水土保持生态建设过程中,提高粮食生产力水平,保障粮食自给,是关系全县生态环境恢复和社会经济发展的关键。该文根据安塞县1979年～2000年的统计资料,采用耕地动态度、耕地粮食生产力相对指数和粮食自给能力相对指数这3个指标,定量分析了安塞县各乡镇在全县粮食生产中的相对重要性。通过分析不同乡镇粮食单产变化、耕地动态度、耕地粮食生产力水平和粮食自给能力变化的特点,为合理制定县域不同水土保持分区内各乡镇退耕还林、还草进度,以及相应的以基本农田建设为主的综合措施的布局提供参考。

黄土高原地区退耕还林还草效果评价

黄土高原地区历来以土壤侵蚀、水土流失严重而著称,这直接影响了该地区的农业生产和人民生命财产的安全,也影响了整个国民经济的发展。通过分析黄土高原地区退耕还林还草的成因,以国家退耕还林还草的政策方针为立足点,对黄土高原地区退耕还林还草工程的经济效果、生态效果和社会效果进行评价。重点从投入产出角度,以常规树种为例比较分析了黄土高原地区退耕还林还草的经济效果。从而提出一些政策建议。

退耕还林:农户、地方政府与中央政府的博弈关系

自退耕还林工程实施以来,该工程进展顺利,并取得了显著的成绩。但随着财政补贴陆续到期,却未能解决退耕还林农户的长远生计问题。从博弈论的视角探讨退耕还林实施中的行为主体关系有利于该工程成果的巩固和工程的持续推进。文章首先评述退耕还林的相关文献,然后,用动态博弈模型分析农户与政府以及中央政府与地方政府的利益互动关系。文章得出的关键结论有:在贴现因子足够大的条件下任何短期的机会主义行为所带来的收益都小于长期合作所带来的长远收益,农户和政府采取长期合作是理性的选择行为;在中央政府先行动的情况下,地方政府实施退耕还林工程所带来的收益要大于中央政府后行动所带来的收益。基于上述结论,文章提出要确保国家政策的稳定性从而提高政府的信誉度、永久性地对退耕还林农户发放财政补贴、提高农户的贴现值从而稳定其预期、确保地方政府执行退耕还林工程的收益等政策建议。

不同退耕还林林草模式土壤与林草间氮素变化规律研究

林草复合生态系统在退耕还林中起着重要作用,对四川盆周山地退耕还林中三种退耕还林模式氮素动态进行初步研究,以揭示林草混交的实质,为林草混交提供理论支撑。研究结果表明:在各模式中,土壤氮素含量均表现为上层高于下层。在模式Ⅰ中,土壤速效氮与杉木叶氮含量呈负相关。杉木与黑麦草的氮素动态变化趋于一致;在模式Ⅱ中,速效氮受植物吸收作用影响大。毛白杨和黑麦草全氮含量与土壤上下层速效氮含量与变化呈负相关;模式Ⅲ速效氮在整个生长季节呈上升趋势。模式Ⅰ中水解氮在整个生长季节内无积累和大波动,吸收和矿化持平。水解氮与杉木叶片氮呈负相关;模式Ⅱ土壤水解氮的变化呈波峰曲线。模式Ⅲ中,全年无明显高峰,水解氮变化不规则,二者无相关性。杂交竹与牛鞭草之间氮素有相同的变化趋势。

不同林草复合经营模式矿质营养元素相互关系的研究

林草复合经营模式在目前的退耕还林工程中起着越来越重要的作用,研究林草复合模式的林与草之间的营养元素关系,对矿质养分相互关系的研究为合理搭配林草提供重要依据,以期为退耕还林各模式建立理论基础和科学依据。研究结果显示,3种退耕还林林草模式林、草、土壤养分间存在一定的显著相关关系。

陕西省退耕还林(草)前后LUCC对生态系统服务的影响

基于1980s,1995年,2000年和2005年四期的土地利用矢量数据,借助ArcGIS技术,对退耕还林(草)前后的陕西省土地利用状况和生态系统服务价值进行了评估;进而借助SPSS探讨了土地利用程度对生态系统服务价值的影响。结果表明:相比于改革开放初期,退耕还林(草)前陕西省土地利用程度增加,而后随着退耕还林(草)的实施又逐步下降,生态系统服务价值在退耕还林(草)前后的变化趋势则与之相反。经线性拟合检验,退耕还林(草)前后4个年份陕西省各县土地利用程度综合指数与单位面积生态系统服务价值的相关系数绝对值均超过0.7,且在0.01水平上显著,说明二者之间存在较强的负相关性。