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实施禁牧前后宁夏草地防风固沙的时空变化特征

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草业科学 2023年第3期40卷 638-653页

作者：张秀娟马珂昕刘晓斌杨发林林慧龙兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730000 宁夏回族自治区草原工作站宁夏银川750002

为了给宁夏进一步制定草地生态恢复的综合决策提供参考,实现草地生态系统的可持续发展,基于气象、遥感等数据,利用修正风蚀方程模型(RWEQ)对宁夏禁牧前后31年草地防风固沙服务功能的时空变化及趋势进行定量评估。结果表明:1)禁牧前(1988... 详细信息

为了给宁夏进一步制定草地生态恢复的综合决策提供参考,实现草地生态系统的可持续发展,基于气象、遥感等数据,利用修正风蚀方程模型(RWEQ)对宁夏禁牧前后31年草地防风固沙服务功能的时空变化及趋势进行定量评估。结果表明:1)禁牧前(1988-2003年)土壤风蚀模数平均值为5.59 kg·m^(−2);禁牧后(2003-2018年)平均值为1.45 kg·m^(−2)。土壤风蚀强度(共6级)为轻度侵蚀和微度侵蚀的区域面积在禁牧后增加了14281 km,比例增至73.52%,土壤风蚀强度降低。2)禁牧前防风固沙量平均值为25.49 kg·m^(−2);禁牧后平均值为14.3 kg·m^(−2)。禁牧后草地防风固沙量级别以“中”为主,面积增大了7382 km^(2),比例增至23.65%。3)1998-2018年宁夏草地防风固沙保有率呈增加态势,在73.2%~96.7%变化。禁牧前防风固沙功能保有率平均值为81.24%;禁牧后平均值为91.9%。禁牧后宁夏草地防风固沙服务能力明显提升,生态建设工程成效显著。因此,未来应加强分区治理,实施差异化方案。

关键词：土壤风蚀 RWEQ模型防风固沙功能时空格局植被覆盖度宁夏草地

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生态系统水供给服务空间流动研究进展

水土保持学报 2022年第3期36卷 1-8页

作者：王丹妮郭青云王志浩林慧龙兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室兰州大学草地农业科技学院兰州730020 河西学院甘肃张掖734000

20世纪90年代以来,生态系统服务流动是目前生态学、经济学和地理学综合研究领域的热点问题。水供给服务流动特征明显,且在众多生态系统服务中占据中心位,是连接生态系统(供给区)与人类生产生活(需求区或受益区)的桥梁,是调节水流量、水... 详细信息

20世纪90年代以来,生态系统服务流动是目前生态学、经济学和地理学综合研究领域的热点问题。水供给服务流动特征明显,且在众多生态系统服务中占据中心位,是连接生态系统(供给区)与人类生产生活(需求区或受益区)的桥梁,是调节水流量、水循环、水质的重要途径。从供需角度分析水供给服务流动(输送区),模拟流动路径,对于实现水供给服务效益起到关键纽带作用,与此同时,它更强调社会经济与生态环境的协调配合,为建立生态系统和社会经济系统之间的联系具有重要理论和实践意义。因此,针对国内水供给服务空间流动的研究亟待开展。试图构建生态系统水供给服务分析思路框架,识别供给和受益范围,确定服务流动方式、流量及流动路径,探索水供给与需求之间的因果关系。采用文献分析方法系统梳理水供给服务空间流研究进展,分别进行纵向和横向对比。结果表明:(1)按照时间顺序可以分为基础萌芽期、理论发展期、空间关联研究期3个时期;(2)按功能区域可划分为水流供给区、需求区和输送区3个部分,并对比分析各区域定量分析的方法;(3)综合分析结果,国外研究发展快,主要以模型模拟为主。国内水供给服务的研究整体处于起步阶段,停留在生态系统供给与需求的各自时空格局研究层面,水供需服务和空间路径之间的关联缺乏深入研究。

关键词：生态系统服务水供给服务空间流动供需平衡关系

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放牧家畜模拟践踏器研究

草地学报 2009年第5期17卷 636-642页

作者：林慧龙兰州大学草地农业科技学院甘肃省草原生态研究所730020

放牧家畜践踏在草地退化和健康维护中起主导作用而具有重要的研究意义。结合放牧家畜放牧行为和踏压作用力分析,采用气泵与践踏器直接连接的设计,研制了"手持式气动放牧家畜模拟践踏器"。"手持式气动放牧家畜模拟践踏器"是一种精确模拟... 详细信息

放牧家畜践踏在草地退化和健康维护中起主导作用而具有重要的研究意义。结合放牧家畜放牧行为和踏压作用力分析,采用气泵与践踏器直接连接的设计,研制了"手持式气动放牧家畜模拟践踏器"。"手持式气动放牧家畜模拟践踏器"是一种精确模拟放牧家畜的践踏作业的手提便携式专业工具。通过压缩气体进入汽缸,推动活塞上下运动,模拟放牧家畜的践踏作用,模具平台前装有活动关节可同时模拟放牧家畜践踏的"摩擦削切作用",由于汽缸工作压力大小可调节,践踏次数可计数,从而实现对牛、马、羊等放牧家畜的践踏可调节、可计量的目的。该机设计结构紧凑、体积小、重量轻、机动性强、手提便携、性价比高,特别适用于小尺度研究各种放牧家畜践踏对任意类型草地的作用。

关键词：放牧践踏模拟践踏器设计

农区种草是改进农业系统、保证粮食安全的重大步骤

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草业学报 2009年第5期18卷 1-9页

作者：任继周林慧龙兰州大学草地农业科技学院甘肃省草原生态研究所甘肃兰州730020

从耕地、粮食与人口关系分析,我国粮食安全面临巨大挑战,其中人的口粮中长期预测不过2亿t,我国自给无虑,而饲料等非口粮用粮达5亿t,现有耕地农业系统难以承担。而国际粮食市场容量不足,价格波动过大,不可依赖。数量巨大的饲料用粮需求... 详细信息

从耕地、粮食与人口关系分析,我国粮食安全面临巨大挑战,其中人的口粮中长期预测不过2亿t,我国自给无虑,而饲料等非口粮用粮达5亿t,现有耕地农业系统难以承担。而国际粮食市场容量不足,价格波动过大,不可依赖。数量巨大的饲料用粮需求是对我国的粮食安全真正严重的威胁。中国未来粮食安全必须向动植物产品并重型食物结构转变,进行新的食物生产与消费结构的调整是面对国际粮荒的长期战略。农区草业是将牧草引入传统耕地农业,在保证谷物生产水平的基础上,充分利用光、热、水、土等资源,在大幅度提高第一性生产的生产效率的同时,又为第二性生产提供优质、充足、廉价的饲料资源,以先进养殖业,提高饲料报酬率,提高草食型畜禽等节粮产品的比重,以保证动物性食品的充分发展而不加重谷物生产负担。所提供的生态服务功能无可替代。我国农区尚有4 968.5万hm2的土地资源发展农区草业,发展空间巨大。发展农区草业将酝酿一次对耕地农业的革命,不仅为改进农业系统提供最初的动力,而且可发掘农区草地资源,解放巨大食物资源潜力,实现人-畜分粮,是保证粮食安全的重大步骤。

关键词：农区种草草业粮食安全食物结构

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宁夏天然草地的空间分布与类型特征

草业科学 2023年第4期40卷 837-847页

作者：马珂昕王瑞泾唐荣常生华刘晓斌杨发林林慧龙兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室/兰州大学草地农业科技学院甘肃兰州730020 宁夏回族自治区草原工作站宁夏银川750021

重新科学地认识宁夏草地类型及其特征对宁夏草地可持续利用与精细化管理至关重要,也对黄河中上游生态安全屏障的构建具有积极意义。本研究运用综合顺序分类系统(CSCS),在ArcGIS平台上制作了宁夏回族自治区CSCS草地类、草地类组分布图,... 详细信息

重新科学地认识宁夏草地类型及其特征对宁夏草地可持续利用与精细化管理至关重要,也对黄河中上游生态安全屏障的构建具有积极意义。本研究运用综合顺序分类系统(CSCS),在ArcGIS平台上制作了宁夏回族自治区CSCS草地类、草地类组分布图,研究其空间分布与类型特征,结果显示:1)宁夏共有12种CSCS草地类,其中,暖温干旱暖温带半荒漠类面积最大,为14786.73 km^(2),其次是微温干旱温带半荒漠类,面积为8187.36 km^(2),两种草地类分别占宁夏全区草地面积的48.44%和26.82%。2)宁夏共有4种CSCS草地类组,从北到南依次为半荒漠类组、典型草地类组、温带湿润草地类组和温带森林草地类组,面积逐步减小,分别占据宁夏草原总面积的75.27%、12.39%、8.45%和3.89%。3)根据宁夏草地不同的空间分布特征,将宁夏草地划分为3个片区,分别是宁北半荒漠草地生态保护区、宁中典型草地-温带湿润草地生态经济区和宁南温带森林草地山地景观生产区;并遵循因地制宜的原则,对3个片区分别实行以草定畜、发展草业生态经济和山地-草地景观旅游业等草地管理措施。

关键词：宁夏草地类草地类组黄河流域生态保护综合顺序分类法(CSCS) 草地管理措施草地面积

基于灰色-马尔科夫残差预测模型的甘南草地载畜量预测

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农业工程学报 2012年第15期28卷 199-204页

作者：赵有益林慧龙张定海任继周甘肃农业大学草业学院兰州730070 甘肃农业大学理学院兰州730070 兰州大学草地农业科技学院 730000

为了预测草地实际载畜量与理论载畜量,为草地畜牧业的可持续发展提供理论依据和决策支持基础,通过对甘南州4个县市1998-2009年的草地实际载畜量和理论载畜量数据分析,以灰色GM(1,1)模型和马尔科夫预测模型为基础,建立了优化改进的灰色... 详细信息

为了预测草地实际载畜量与理论载畜量,为草地畜牧业的可持续发展提供理论依据和决策支持基础,通过对甘南州4个县市1998-2009年的草地实际载畜量和理论载畜量数据分析,以灰色GM(1,1)模型和马尔科夫预测模型为基础,建立了优化改进的灰色等维—马尔科夫残差预测模型,以甘南州合作市实际载畜量为实例进行验证,预测结果显著(p<0.01),预测误差低于7.06%,表明该预测模型精度较高,适用于对草地载畜量的预测研究。最后,利用该模型对2010-2014年甘南州4县市草地实际载畜量和理论载畜量进行预测分析,基本符合草地载畜量实际变化过程,为相关部门合理确定草地载畜量和进行科学草地管理提供参考。

关键词：模型预测分析灰色-马尔科夫残差模型等维递补载畜量甘南草地

草地农业生态系统中的系统耦合与系统相悖研究动态

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生态学报 2004年第6期24卷 1252-1258页

作者：林慧龙侯扶江农业部草地农业生态系统学重点开放实验室(兰州大学) 兰州大学草地农业科技学院甘肃省草原生态研究所730020 甘肃农业大学 730070

综述了草地农业生态系统中系统耦合与系统相悖的内涵及其发展过程 ,该领域的研究前沿与发展趋势。草地农业生态系统的种间耦合、不同生产层之间的纵向耦合、不同草地农业生态系统之间的横向耦合、系统的界面过程与系统耦合、生物的时间... 详细信息

综述了草地农业生态系统中系统耦合与系统相悖的内涵及其发展过程 ,该领域的研究前沿与发展趋势。草地农业生态系统的种间耦合、不同生产层之间的纵向耦合、不同草地农业生态系统之间的横向耦合、系统的界面过程与系统耦合、生物的时间地带性与系统耦合是草地农业生态系统中的系统耦合与系统相悖理论与实践研究的 5个前沿领域。对系统相悖量化工作将是今后系统耦合、系统相悖理论研究的关键 ,综合运用多种非线性科学方法解决草地农业生态系统的系统耦合和系统相悖的数量化工作可能是系统耦合和系统相悖理论研究和实践的一个非常有前途的方向。

关键词：系统耦合系统相悖草地农业生态系统

江河源区高寒草甸退化序列上“秃斑”连通效应的元胞自动机模拟

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生态学报 2012年第9期32卷 2670-2680页

作者：李学玲林慧龙草地农业生态系统国家重点实验室兰州大学草地农业科技学院兰州730020

高寒草甸草毡层"秃斑"是高寒草甸退化进程中最活跃的表征,明确其在退化序列上的演变时空规律是揭示草地退化动力学机制的关键之一。采用实地调研结合元胞自动机模拟的方法,对高寒草甸退化序列上秃斑格局动态进行了模拟,是对退化序列上... 详细信息

高寒草甸草毡层"秃斑"是高寒草甸退化进程中最活跃的表征,明确其在退化序列上的演变时空规律是揭示草地退化动力学机制的关键之一。采用实地调研结合元胞自动机模拟的方法,对高寒草甸退化序列上秃斑格局动态进行了模拟,是对退化序列上秃斑的连续动态图谱表达,建立了高寒草甸由初步退化到系统崩溃的符合实际的草地秃斑连通的图谱序列,模拟吻合度达93.9%。通过对图谱序列关系的分析表明,秃斑连通进程分为3个阶段:低速连通期——第0—2年、跃变期——第2—7年、连通不可逆转期——第7—9年;最大秃斑面积、最大秃斑面积-秃斑总面积比的跃变过程,是草地退化等级的质变过程;通过对跃变期和连通不可逆转期相应的草地生态与恢复性能的对比分析,确定了连通阈值为54.5%;秃斑连通的过程伴随着临界阈现象的发生。由于连通不可逆转期"黑土滩"形成过程的不可逆性及形成后的巨大危害性,连通阈值的确定将为高寒草甸生态系统安全预警及其退化恢复治理提供依据。

关键词：江河源区高寒草甸秃斑元胞自动机模拟连通阈值

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大连深港狩猎场地形插值模型形成机理

甘肃农业大学学报 2002年第2期37卷 226-231页

作者：林慧龙甘肃农业大学基础科学系兰州730070

由大连长兴岛深港(国际)狩猎俱乐部狩猎场所在地(25 km2)的等高线图,通过坐标测量机测量得到数据库文件,用到不规则曲面的拟合和生成技术得到三维三角剖分插值模型,将该模型转换为3DMAX模型进行渲染,得到规划设计要求的演示模型。由于... 详细信息

由大连长兴岛深港(国际)狩猎俱乐部狩猎场所在地(25 km2)的等高线图,通过坐标测量机测量得到数据库文件,用到不规则曲面的拟合和生成技术得到三维三角剖分插值模型,将该模型转换为3DMAX模型进行渲染,得到规划设计要求的演示模型。由于三维散乱数据点之间拓扑关系的复杂性,国内外对其直接剖分的理论和方法尚不完善、尚处于探索研究阶段[1],本文无疑是由等高线图对地形地貌科学准确描述做了一次较为成功的探索。

关键词：曲面拟合三维三角剖分插值模型