现代农业地理工程与农业高质量发展——以黄土丘陵沟壑区为例

农业地理学是农业科学与地理科学的交叉学科,农业地理工程是地理学与工程学交叉研究在现代农业与乡村领域的进一步深化和系统应用。随着现代农业科学技术和人地系统科学的创新发展,区域农业基础建设的科技需求日益旺盛,农业地理工程试验成为农业工程技术研发和农田系统管理的重要任务。本文阐述了农业地理工程的科学内涵、试验原理与技术方法,并以黄土丘陵沟壑区为例开展了地理工程试验研究和农业高质量发展对策探讨。结果表明：① 农业地理工程试验主要包括针对特定区域地理环境和农业发展问题的水土配置、土层复配、大田试验、生态防护、地理空间分析与监测,旨在探明区域高标准农田建设、健康农业生态系统营造的水土气生资源要素耦合规律,建立可持续土地利用系统与多功能农业经营模式。② 农业生态系统试验主要包括沟道边坡防护方式、健康农田系统结构、作物与土壤匹配关系、耕地投入产出经济分析,通过开展土地改良、作物优选交互试验和田间试种,揭示新造地“作土关系”耦合机理与优化调控途径。③ 作土关系优化调控是工程试验设计的主要内容,包括气候—作物优选、土体结构改良、地形—作物优选、土壤质量改良、土壤—作物优选、效益—作物优选6个阶段。④ 农业地理工程技术应用的核心任务是深化贯通综合研究、揭示微观耦合机理、建立工程试验范式,其应用路径主要体现在时间维、空间维与逻辑维三个维度。新时期农业地理工程试验与示范应用,有利于丰富农业地理学前沿理论与方法论,对于推进地理工程化研究和服务农业农村高质量发展决策具有重要意义。     

我国矿山开采的生态环境效应及土地复垦典型技术

矿产资源开发已成为我国国民经济增长的重要手段,但矿山开采又引发了一系列生态环境问题,导致矿区生态退化与环境污染,严重制约了矿区社会经济的可持续发展。本文系统分析了矿山开采的生态环境效应,并根据典型矿区土地复垦的成功经验,总结了适合我国矿区土地复垦的典型技术,包括剥离－采矿－复垦一体化工程技术,矿区废弃物综合利用技术,大气污染治理技术,地表整形工程技术,土壤重金属污染治理技术,土壤培肥改良技术,植被恢复技术,水土流失综合治理技术等。     

安塞县退耕还林工程与农业生态经济社会系统协同效应的分析——基于VAR模型的实证分析

针对黄土丘陵区退耕还林工程与农业生态经济社会系统协同性研究滞后的现实,运用向量自回归模型(VAR),通过对安塞县1995–2014年相关数据的分析,明确了其协同效应。退耕还林工程结果表明:退耕还林工程对农业生态经济社会系统产生作用的同时,农业生态经济社会系统的改变也反作用于退耕还林工程,明确了退耕还林工程与农业生态经济社会系统之间存在协同互馈的效应。在这一协同过程中,退耕还林工程对农业生态系统的贡献率达34%,明显高于退耕对农业经济系统、农业社会系统的贡献率;农业经济系统对退耕还林工程的影响程度最为明显,贡献率最高点达55.3%且常年稳定,这些都与现实状况相一致。基于此,为了推进退耕还林工程与农业生态经济社会系统的优化耦合,需要在增强生态功能基础上,通过发展碳汇产业促使生态功能的经济显化,构建以提高区域内资源的有效利用率为核心的农业产业–资源链。     

Changes of landuse form and their ecological effect on desert-steppe area in Ningxia

Central Ningxia is a desert-steppe area with a sparse population and fragile ecosystem. Having an annual average rainfall of 180-350mm, the area is dominated by animal husbandry and dry land farming. As the population grows, livestock increased and farmland expanded, which leads to damages of primitive grasslands vegetation and serious degeneration of steppe ecosystem due to over-grazing. Southern Ningxia is a populous loessic hilly area subject to serious soil erosion. Since 1975, the local …     

基于非期望产出的新疆区域生态经济投入效益分析

在加强生态文明建设的背景下，对新疆区域的生态经济投入效益进行分析有助于协调区域经济发展与生态环境的关系。为了解新疆区域生态经济投入效益的变化趋势，采用考虑非期望产出的超效率SBM模型和GML指数模型分别对2001—2017年新疆14个地州市的生态经济投入效益进行了静态分析和动态分析。结果表明：（1）新疆区域的生态经济投入效益水平较低，且各地州市的生态经济投入效益存在明显的差距，但各地州市的效益值都在呈现上升的趋势。（2）各地州市的生态经济投入效益存在明显差异的原因是资源要素的投入松弛，包括建成区面积、能源消费量以及用水总量的投入松弛。（3）新疆各地区的生态经济投入效益全部得到了改善，平均每年上升9.1%，且其提高的主要影响因素是技术进步。此外，宏观政策调控、经济发展水平以及产业结构也会对当地的生态经济投入效益产生影响。据此，提出以下建议：（1）分类指导，促进区域优势互补，加快绿色发展。（2）合理配置资源要素，提高资源利用效率。（3）加大技术研发投入，提高技术水平和管理水平。     

红壤丘陵区农业开发中的生态环境效应及其调控

文章以江西余江县为例。通过实验研究，历史资料对比分析及邻近参照等方法。研究红壤区农业开发中的生态环境效应。农业开发引起的微观环境效应在于改变土壤水分及其运动状况，加速土壤物质迁移及降低土壤肥力质量；区域性效应是植被减少，农业面源污染，水土流失扩大及气候异常；全球性影响除区域集聚效应外，则是农业活动中产生的温室气体对全球气候的影响等，采取的调控对策主要是：保持合理开发，适当减轻土地压力，优化农业开发模式，更新农业耕作技术。强化环境整治与生态建设。     

Evaluation of Agricultural Ecological Security in Hubei Province

With the promotion of agricultural ecological civilization construction in China, agricultural ecological security has received increasing attention. How to ensure agricultural ecological security has become a great concern for many scholars. As an important agricultural province in China, Hubei is of great significance to Chinese food security and agricultural sustainable development. This paper aims to establish an index system of agricultural ecological security and security classification of Hubei via Analytic Hierarchy Process and Pressure-State-Response methods. An evaluation of agricultural ecological security in Hubei, with a base of the national average value in 2015, reveals that the security degree has increased by 0.07566 from 0.90150 in 2005 to 0.97716 in 2015. Results show that agricultural ecological security in Hubei has improved but failed to reach the national average and there is still large space for improvement of the security level, considering a trend of deterioration in some indexes, such as per capita water resources, population density, per unit area pesticide load of farmland, forest coverage, grassland degradation rate and average annual precipitation. Influencing factors, especially population spatial distribution, misconduct in agricultural production, insufficient ability in agricultural natural disaster prevention, deficiency of agro-ecological technology of agricultural ecological security in Hubei are analyzed. For improvement of the degree of agricultural ecological security in Hubei, some countermeasures and suggestions are discussed.     

资源型城市生态文明建设与旅游发展协调关系

资源型城市是国家生态文明建设的重要关注点，旅游是资源城市转型发展的重要方向，因此探究二者协调发展关系具有重要现实价值。从双向视角探究了资源型城市生态文明与旅游发展协调互动关系。选择典型资源型城市——六盘水市为研究案例，实证研究发现：1）2000—2017年六盘水市生态文明建设与旅游发展都呈现出阶段性增长态势,但旅游发展相对滞后，二者差异呈现出趋于同步——迅速扩大——缩小的发展态势；2）2000—2017年生态文明建设与旅游发展耦合度除2000年（0.614）外，其他年份均在0.85以上，表明六盘水市生态文明建设与旅游发展相互作用强度较高。3）从协调度上看，2000—2017年生态文明建设与旅游发展协调性整体呈现上升态势，协调程度从重度失调（0.1707）发展到优质协调（0.9891）。以2005、2011和2015年为临界点划分为失调、逐步改善、优化提升和协调发展四个阶段；4）六盘水市生态文明建设与旅游发展演化呈正相关关系且显著性极高，但旅游因子对生态文明建设的驱动作用（95.60%）高于生态文明建设对旅游发展的支撑力（90.37%），二者存在互馈耦合的一般特征且表现出明显的旅游产业发展对区域生态文明建设的优势支撑效应。建议从统筹生态文明与旅游发展步伐、促进生态文明建设与旅游发展部门协同合作等两方面促进二者协调发展。     

水土保持产业和产业化的几个基本问题

水土保持产业和产业化的提出是我国水土保持工作者在市场经济条件下对我国的水土保持工作加以重新认识的产物。本文从产业经济学和可持续发展的角度对水土保持产业和产业化的概念及水土保持产业与山地可持续发展等进行了分析 ,并以巴中市漫淌坡水保产业基地为例 ,分析了加快水保产业发展应解决的几个问题。     

国家重点生态功能区生态状况变化与保护成效评估——以海南岛中部山区国家重点生态功能区为例

自2000年提出生态功能保护区的概念以来,历时17年不断探索和发展完善,中国已经形成了一批国家重点生态功能区和相关配套政策,成为生态保护红线划定的重要依据和主体功能区战略实施的主要组成,对保障国家生态安全和优化国土空间格局具有十分重要的意义。海南岛中部山区在2001年成为国家生态功能保护区试点,2010年被确定为国家重点生态功能区,是较早实施生态功能保护的重点管控区域之一。本文以海南岛中部山区热带雨林重点生态功能区为研究区域,综合利用多源卫星遥感数据和地面观测统计数据,集成地统计学和生态评估模型模拟方法,以生态系统格局、植被长势、服务功能为主要评估内容,通过时空尺度拓展和多维时空对比分析,探讨了该重点生态功能区生态系统变化和保护成效。结果发现：① 2013年功能区森林面积占比为84.5%,显著高于海南岛平均水平。1990-2013年功能区内建设用地逐渐增加。2010年功能区实施后,人类活动强度仍然呈现持续增加态势,面积比例从0.5%增加到0.8%,主要表现为城镇建设和耕地开垦。② 功能区水源涵养服务功能明显优于功能区外部,1990-2013年水源涵养服务功能总体上略有增加,但是不同时间段的波动变化明显,特别是1990-2000年和2000-2013年两个时间段内均表现为先减少后增加的变化特征。功能区单位面积的水源涵养量为51.78万m²/km²,明显高于功能区外部。③ 功能区土壤保持服务功能明显要优于功能区外部,1990-2013年表现出剧烈波动、稳定性较差。功能区单位面积的土壤保持量为1.95万t/km²,明显高于功能区外部。④ 功能区人类扰动指数明显小于功能区外部,生物多样性威胁程度明显偏小,有利于生物多样性的保护。功能区平均人类扰动指数为0.3664,比功能区外部低0.1152。1990-2013年功能区外部人类扰动指数变化幅度为0.0152,约为功能区内部变化幅度的5.31倍。特别是2010-2013年,功能区内部人类扰动指数增加幅度要明显小于功能区外部。     

湖南农业可持续发展面临的生态危机及应对措施

湖南省是一个农业大省,虽然湖南农业目前在推进可持续发展战略中取得了显著成果,生态环境和污染治理现状有了明显改善,但仍然存在着严重的生态危机,维护好农业生态环境,解决好农业发展问题,不仅对湖南省社会经济的持续发展有着重要意义,而且对促进长江中下游地区的可持续发展也具有十分重要的作用。在分析湖南省农业生产特点和生态环境现状的基础上,指出农业生态危机突出地表现在5个方面:水资源失调、农用化肥使用过量、农产品质量低劣、水土流失和城市工业污染严重。在深入分析这些生态危机的基础上,同时提出了解决生态危机的8条对策:进行土地利用系统结构优化和生态设计,加强科普宣传,培养生态农业典型,施用生态肥,完善生态税制,制定农业生态环境保护政策,强化检测,推行优质农产品标准化生产技术。     

渭干河-库车河三角洲绿洲50 a来农业开发及所引发的生态问题探析

从渭干河-库车河三角洲绿洲50a来农业开发与生态建设的过程看，人工绿洲耕作农业的生产力水平有较显著的提高，人工绿洲生态也得到了改善。主要表现是单位面积生产力水平提高，农田防护林体系初步建立，水利工程建设得到加强，生活能源的短缺得到改进。但从流域的绿洲农业经济发展与生态环境建设仍存在一些不协调的问题。主要是农田施肥重化肥轻有机肥，土壤肥力不高；灌区中游重灌轻排，灌排不协调，盐渍化面积有所扩大；流域下游由于缺水和人为等因素使天然绿洲的稳定性受到威胁，天然林的绿色屏障作用大为削弱等。对此必须引起足够重视，逐步加以协调，才能实现绿洲农业经济的可持续发展。     

甘肃河西地区1986—2011年水土保持生态安全格局

以甘肃河西内陆河流域为研究区域,在凸显水土保持综合措施作用的基础上,运用压力(Pressure)-状态(State)-响应(Response)模型,选取12个评价指标,用综合指数评价法对该地区的生态安全格局进行分析.结果表明:(1)研究区1986—2011年水土保持生态安全指数由0.4046(风险级)上升至0.5211(敏感级),呈现不断改善的趋势;(2)1986—2011年压力指数逐年减小,说明该区环境资源压力持续增大,基于水土保持综合措施的生态环境状态和响应指数自2001年明显增加,表明甘肃内陆河流域实施的水土保持综合措施建设具有一定的效果;(3)甘州区、金塔县、高台县以及玉门市的生态安全指数自2001年起略有下降,民勤县水土保持生态安全度虽有提升,但仍然处于恶化级.     

Advancement of the Qianyanzhou Mode in the New Period

In the early 1980s, to control soil and water loss in the rainy season and problems of water shortages in the dry season in the red soil hilly region of central Jiangxi, the academician team of Li Wenhua from Qianyanzhou Station of the Chinese Academy of Sciences proposed a comprehensive muti-dimensional agriculture development mode known as the “Qianyanzhou Mode”. Since then, models for the forest-livestock-food ecosystem, forest-fruit-economy ecosystem, and land-water compound muti-dimensional system and others have been tested, demonstrated, promoted and used to solve major issues in ecological restoration and agricultural production. With the dawn of the new era, the Qianyanzhou Mode is being given new connotations. In order to reduce the use of pesticides and eliminate the use of antibiotics for improving the quality of agricultural products, increasing farmers' income, and assisting in strategies for rural vitalization, Qianyanzhou Station is currently focusing on the development of experiments and demonstrations of green agricultural development modes, such as forest-fruit-fowl, hybrid paper mulberry-pig-fruit, grass-sheep(cattle)-fertilizer-fruit, hybrid paper mulberry-fish-goose, paddy-shrimp, and others. The goal of this new effort is to apply the wisdom of Qianyanzhou to the construction of the ecological civilization, including ecological environment protection and the prosperity of farmers in the old revolutionary base areas in central Jiangxi Province.     

土壤侵蚀治理范式与生态学理论的耦合关系

目前土壤侵蚀已经成为全球普遍关注的环境问题, 土壤侵蚀治理范式是近年水土保持研 究中的一个热点。本文探讨了“范式”在科学研究中的变迁过程以及对土壤侵蚀防治的重要意义, 并且讨论了土壤侵蚀防治范式与生态学范式之间的耦合关系, 指出生态学思想对土壤侵蚀科学 的发展有重要的借鉴作用, 强调在进行土壤侵蚀研究过程中必须考虑生态因子。土壤侵蚀过程和 生态过程是相互渗透在一起, 它们之间所表现的是相辅相成的耦合关系, 生态学中的自然均衡思 想、系统非平衡态理论、等级缀块动态理论都深刻的影响着土壤侵蚀科学的发展并且都得到不同 程度的应用。在土壤侵蚀研究过程中必须重视生态环境平衡思想。     

基于玛纳斯河流域生态问题的生态安全评价

 玛纳斯河流域山地-绿洲-荒漠三大生态系统表现出区域生态、经济要素的空间状况有所分异,经过几十年大规模的水土资源开发,流域不同的生态经济功能分区在环境演变和经济发展过程中所存在的生态安全问题的表现形式也各不相同。根据流域土地利用和水资源数据库,并参考各地自然、经济、社会统计资料,在生态经济功能分区的基础上,针对流域不同分区存在的生态经济安全问题选取相应的生态安全评价指标,结合实地调研和专家赋值法确定不同指标的权重,并计算综合生态安全评价指数,对流域各个生态经济功能亚区进行生态安全评价。评估结果表明：（1）玛纳斯河流域分为3个一级区和9个二级分区,根据不同分区存在的生态安全问题选取了13个生态环境指标和4个社会经济指标;（2）Ⅱ4、Ⅲ1和Ⅲ2亚区的生态不安全指数呈上升趋势,Ⅲ3亚区逐渐下降,Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ3亚区存在波动,而对于绿洲区的四个亚区而言,Ⅱ2亚区生态不安全指数最高,存在的生态安全问题最多,而Ⅱ3亚区虽地处沙漠边缘,生态不安全指数相对最低,因此生态不安全指数高的区域需要高度重视,不高的区域由于生态问题会带来诸多不利影响,也需要重视。     

A Study of the Qianyanzhou Mode in a Subtropical Red Soil Hilly Region of China

Qianyanzhou is located in the heart of Jitai Basin in Guanxi town, the county seat of Taihe county in Jiangxi province. Qianyanzhou has a subtropical humid climate and exemplifies the geographic and geomorphologic characteristics of red soil hilly regions in southern China. In the early 1980s, to control soil and water loss and problems with grain yields, Qianyanzhou’s researchers proposed an innovative, comprehensive stereoscopic agriculture development mode known as the “Qianyanzhou mode”. This mode included a forest-livestock-food ecosystem, a forest-fruit-economy ecosystem, and a land-water compound stereoscopic system, all located within a watershed. In the Qianyanzhou mode, soil and water loss were completely controlled, thereby promoting environmental conservation and economic development. The state and the society as a whole supported this mode thanks to its far-reaching social impact. In the 21^st century, given new societal concerns and continuing economic development, Qianyanzhou mode has been restructured as two ecosystems of forest-fowl and planting-raising circular economies at landscape level, based on an increase in vegetation coverage from 4.3% to more than 80%. These improved modes can significantly enhance the ecosystem, reduce poverty, and to promote the construction of local ecological civilization. This study introduces the Qianyanzhou mode and summarizes its characteristics in different phases. We hope that the information in this study supports improvements to and promotion of the Qianyanzhou mode. We believe the Qianyanzhou mode can play an important role in efforts to modify the agriculture industrial structure, alleviate poverty, and construct ecological civilization.     

东北黑土区保护性耕作的发展现状与成效研究

东北黑土区承担着国家粮食安全“稳压器”的重要责任。然而,由于长期超负荷开发利用导致黑土日益退化,黑土资源的永续利用受到严重制约。理论与实践证明,保护性耕作是保护黑土地、推动黑土耕地质量和耕作效益绿色增长的发展模式。综述了保护性耕作的基本内涵及其在东北黑土区的发展现状与技术概况,从保护性耕作在土壤保持、保墒效益、结构改善、固碳培肥和土壤生物多样性增加、节本增效等方面系统评估了东北黑土区实施保护性耕作后的生态与经济效益,提出黑土区实施保护性耕作存在的问题与未来发展方向,以促进黑土地保护与利用协调发展、推动保护性耕作高质量跨越式发展。     

兰州银滩湿地区域生态经济价值评估

通过分析人工湿地的生态系统服务功能,阐述了黄河湿地生物多样性保护与水文调控生态功能区的重要性,计算了兰州银滩湿地的固碳释氧、空气质量调节、水源涵养和科研文化四项核心生态经济价值。结果表明：银滩湿地核心生态经济价值理论值为1 623.7万元,其中固碳释氧和科研文化价值实现率较高,分别为324.88万元和11.53万元。但现状水分供给、生态结构方面尚存在不合理之处,通过合理配置树草种构成,优化引水渠道等措施,该湿地将发挥更大的生态经济效益。     

西北高寒民族地区生态环境问题及农牧业发展——以甘南藏族自治州为例

甘南藏族自治州是江河上游重要水源涵养区和生态屏障。草场"三化"严重,森林遭到破坏,水资源日益紧张,生物多样性锐减,水土流失加剧。其原因主要是脆弱的自然环境基础上,人类对自然资源不合理利用的结果。生态恶化严重制约着农牧业的发展。生态建设和农牧业发展,必须贯彻可持续发展战略,树立生态经济思想,追求生态效益和经济效益有机结合,探索符合高寒生态规律的资源利用方式和地域农牧业体系。最后,从治理草场"三化"、建设牲畜集中育肥基地、建立有效的生态建设机制、依靠科技、调整农牧业地域结构、发展特色农牧业和推动产业化与城镇化进程等6个方面,提出了对策建议。