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生态学报 2024年第5期44卷 1791-1807页

作者：韩晓佳王继军温昕中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085 中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心杨陵712100 西北农林科技大学水土保持研究所杨陵712100

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... 详细信息

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。

关键词：生态系统服务权衡与协同尺度效应分异机制退耕区域

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退耕区域发展碳汇产业的生态经济学思考

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应用生态学报 2017年第12期28卷 4109-4116页

作者：王继军王正淑成思敏顾文李玥李茂森西北农林科技大学陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 重庆市万州第二高级中学重庆404000 中国科学院大学北京100049

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... 详细信息

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.

关键词：退耕区域碳汇产业经济增长点碳汇潜力理论基础

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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

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中国农业科学 2008年第9期41卷 2710-2719页

作者：杜雄窦铁岭冯丽肖张维宏张立峰河北农业大学农学院农业部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站河北农业大学植物保护学院

【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... 详细信息

【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。

关键词：华北农牧交错区退耕区域榆树幼林-南瓜带状间作生态-经济效益

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陕北退耕区农业产业—资源系统耦合机制研究

陕北退耕区农业产业—资源系统耦合机制研究

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作者：成思敏中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)

学位级别：硕士

退耕还林(草)工程的实施改善了退耕区域的生态环境,水土流失基本实现有效控制,农业资源存量有所增加,但资源存量并未有效转化为现实生产力,产业发展未完全建立在对资源有效利用的基础上,仍存在农业产业与资源局部相悖等问题,究其原因是... 详细信息

退耕还林(草)工程的实施改善了退耕区域的生态环境,水土流失基本实现有效控制,农业资源存量有所增加,但资源存量并未有效转化为现实生产力,产业发展未完全建立在对资源有效利用的基础上,仍存在农业产业与资源局部相悖等问题,究其原因是未建立有效的农业产业-资源系统耦合机制。而目前围绕“机制”等相关问题的研究主要集中在“驱动要素”等方面,未能完全揭示“机制”的本质。基于此,同时也作为本文的主线,通过对农业产业-资源系统演替过程影响较大的上世纪80年代初开始实施的小流域综合治理(以纸坊沟流域为代表)及近年来实施的退耕还林工程(以吴起县为代表)的分析,界定农业产业-资源系统耦合机制的内涵,分析农业产业-资源系统耦合机制主要作用对象与机制的互动过程,明确农户生计策略与机制的作用关系,理清耦合机制的构成要素及其耦合路径;在此基础上,构建农业产业-资源系统良性耦合机制,以促进退耕区域农业生态经济可持续发展。主要结论有:(1)界定了退耕区域农业产业-资源系统耦合机制的内涵,明确了耦合机制的特征及类型。农业产业-资源系统耦合机制是由推动农业产业、农业资源耦合的动力机理,以及维持和改善这种作用机理的各种生态关系、经济关系、组织制度等构成的系统,它具有三个特征:(1)依赖一定的载体(技术载体、制度载体、市场载体)对系统进行调控;(2)具有相对稳定性和阶段性;(3)调控效果具有滞后性。根据人类需求目标的差异,将耦合机制划分为单一线型耦合机制、多维链型耦合机制、网型耦合机制三种类型。近80年来,纸坊沟流域农业产业-资源系统先后受到单一线型耦合机制和多维链型耦合机制的调控,系统目标由单一生产粮食为主转化为生态、经济效益并重。(2)明确了农业产业-资源耦合系统的动力源及其与农业产业-资源系统耦合机制的互动过程。农户(生计策略)是农业产业-资源耦合系统的动力源,退耕区域农户生计策略可划分为:自然型生计策略、扩张型生计策略、多样化生计策略、集约化生计策略和迁移型生计策略,纸坊沟流域先后经历了前4种生计策略。其中,自然型生计策略与农业产业-资源系统耦合机制协同一致,其他三种生计策略与农业产业-资源系统耦合机制总体上相协调,但局部驱动要素间出现冲突;目前纸坊沟流域仍是集约化生计策略,其主要问题是大量林草资源未得到利用,资源禀赋与国家政策未达到有效耦合。因此,需基于农户生计策略的要求,建立良性耦合机制,促使资源的优化配置,实现农业产业-资源优化耦合。(3)确定了农业产业-资源耦合机制的构成要素及其作用路径。首先,通过对农业产业-资源系统耦合机制演变过程的分析,确定了政策、信息(技术、市场)、农业资源、农业产业是机制的构成要素;其次,利用结构方程模型,通过对典型退耕区域——吴起县2016年497户农户调研资料的分析,进一步验证了政策、信息(技术、市场)、农业资源、农业产业是系统耦合机制的基本构成和重要驱动要素。吴起县在多维链型耦合机制的调控下,农业产业有所发展,但仅停留在资源显性利用上,农业产业-资源系统局部相悖,其对经济效益总的标准化路径系数为0.112,且产业对经济效益的路径系数仅为-0.047;从各驱动要素间相互作用来看,农业产业与农业资源单向作用,系统部分链网缺失,说明目前的耦合机制不能有效支撑农业产业-资源系统的良性运行。因而,需要通过对政策、信息(技术、市场)、农业资源、农业产业等要素的优化组合,构建新的良性耦合机制,进而实现吴起县农业产业-资源系统的优化耦合。(4)构建了退耕区域农业产业-资源系统良性耦合机制。基于对机制各要素(农业产业、农业资源、政策制度、市场信息、技术手段)未来发展趋势的分析,优化调整外生潜变量——政策制度、市场信息及技术手段,通过建立林草—碳汇产业,强化林草—畜牧业产业链,以及发展退耕区域生态旅游等,促进农业产业-资源系统的优化耦合;通过退耕区域农业技术的创新与推广,提高农户对现有农业资源的利用效率,促进在农户生计策略下资源优化耦合;通过不断增强市场信息的流通,完善农村信息市场,提高农产品附加值,实现农业产业耦合。该机制的运行,弥补农业产业-资源系统缺失的链网,保障资源生态价值的经济显化,最终实现产业-资源系统的良性运行,促进退耕区域生产发展、生活富裕、生态良好。

关键词：农业产业-资源系统耦合机制演变过程陕北退耕区域

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