2000—2020年河湟谷地农业干旱研究

选取植被健康指数（Vegetation health index,VHI）为农业干旱程度衡量指标,利用MannKendall(M-K)检验法和小波分析法对河湟谷地2000—2020年农作物生长季（3—11月）干旱程度进行逐年和逐季节研究（以3—5月为春季、6—8月为夏季、9—11月为秋季）。结果表明：（1）河湟谷地农业干旱区主要集中在大通河中游地区、湟水河干流区和黄河谷地。（2）河湟谷地农业干旱面积呈现明显的地域分异特点,由北到南农业干旱面积逐渐增大。（3）河湟谷地农业干旱面积在年际尺度上有在周期性波动中不断减小的趋势,2007—2008年是河湟谷地农业干旱面积发生突变的时间点,此后河湟谷地农业干旱面积开始急剧减少;春季是河湟谷地受农业干旱影响最严重的季节。研究结果对掌握河湟谷地农业干旱空间分布及变化趋势、促进青海省农业健康发展具有重要意义。     

基于能值理论的农业复合系统评价与案例研究

结合1996-2007年资料,运用能值理论,从农业投入产出、生态环境-社会经济系统和农业发展性能3个方面,构建了农业复合系统能值评价指标体系,对塔里木河下游铁干里克绿洲农业复合系统进行了分析和系统敏感性评估。结果表明:①农业系统的能值投入和产出总体上都呈上升趋势,系统能值产出增长速度快于能值投入;②农业发展对自身环境资源的依赖程度有所减小,而对辅助能的依赖逐步增强,且自然环境资源承受的压力不断增大,可持续性差;③铁干里克绿洲农业机械化、现代化步伐逐步加快,农业生产效率得以有效提高,但农业经济发展水平还处于较低水平,属于消费型系统;④系统敏感性分析表明,与可更新环境资源能相比,不可更新工业辅助能的投入对整个农业复合系统的影响较大。     

基于能值理论的奈曼旗农业生态经济系统可持续性分析

应用能值分析理论与方法对奈曼旗农业生态经济系统的能值流进行分析,通过典型能值分析指标的计算对其系统可持续性进行评估。结果表明：奈曼旗农业生态经济系统2004年能值投入总量为1.47E+21 sej(solar energy joules),不可更新环境资源和不可更新工业辅助能投入分别占26.11％和35.78％;系统能值产出为3.23E+21 sej,其中畜牧业能值产出比重高达72.52％。2004年系统农业经济发展水平和农牧民生活质量低于中国2000年农业的平均水平,但系统净能值产出率较高,在争取经济输入能值方面具有优势。系统可持续水平高于2000年全国农业生态系统的可持续水平,但不可更新环境资源的大量损耗给该地区农业的可持续发展带来了隐患。2000—2004年期间系统能值投入中工业辅助能投入比重逐年增加,相应的农业生态经济系统能值产出增长了78％,其中畜牧业能值产出增长了104.10％。在农业经济水平和农牧民生活水平稳步提高的同时,系统的环境负载率逐年上升,能值可持续性指数有下降趋势。     

青藏铁路沿线自然灾害地理组合特征分析

根据青藏铁路沿线26个行政单元自然灾害的历史记录,对沿线的洪水、山洪、地震、雪灾、风灾以及滑坡、泥石流和崩塌等自然灾害进行量化分析,通过自然灾害灾种、频次的统计和聚类分析将青藏铁路沿线划分为6个自然灾害组合分区,其中,拉萨河谷路段主要以洪水、滑坡灾害为主;羌塘高原路段主要以雪灾、风灾为主,青南高原路段以雪灾、地震灾害为主;柴达木盆地路段以风灾、地震等灾害为主;青海湖盆地路段以洪水、雪灾为主;湟水谷地路段以洪水、山洪、滑坡灾害为主。拉萨河谷路段和湟水谷地路段的自然灾害类型组合具有相似性。     

甘肃省农业生态系统能值演变与趋势

应用能值分析的方法,研究了甘肃省1991-2010年农业生态系统的能值投入及产出结构,并通过计算、对比能值评价指标,分析了甘肃省农业生态系统的发展状况及变化趋势。结果显示：（1）近20年来,甘肃省农业生态系统的能值投入和产出都呈现增长趋势,系统能值产出的增长速度（85%）高于能值投入的增长速度（21%）;（2）环境资源对甘肃省农业生态系统的贡献很大,但农业生态系统仍主要依赖于经济能值的投入（化肥、农药、农用机械、电力等）,农业生态系统的产出能值以种植业和畜牧业为主,农业结构得到改善,系统稳定性得到加强;（3）甘肃省农业的机械化水平和农业技术逐步提高,系统的生产效率逐步增强,但仍然处于低水平发展阶段,属于消费型农业生态系统,具有较为明显的粗放式发展特征;（4）甘肃省应注重发展生态农业,减少化肥、农药、农膜等对系统生态环境所造成的干扰。     

基于能值分析的资源型城市循环经济发展水平评价——以榆林市为例

运用能值理论与分析方法,从能值流量、社会经济发展、资源循环利用、资源环境安全和综合指数5个方面构建了循环经济能值评价指标体系,对2000-2010年陕北资源型城市榆林的循环经济发展状况进行了深入分析.结果表明:榆林自然资源丰富,能值自给率达99％以上,属于资源输出型区域;经济的高速发展建立在大量消耗本地不可更新资源的基础上,仍沿袭着高资源消耗、粗放型的经济发展模式;虽然系统的资源循环利用率(RRR)逐年增长,但可持续发展指数(ESI)、改进的可持续发展指数(SDI)、循环经济能值指数(EREI)、生态效率指数(UEI)逐年下降.基于循环经济的“3+1”模式,今后榆林实现可持续发展的关键是:加大引入外界能值力度,促进能值的合理流动;依托技术创新和技术转型,提高输入能值利用效率和废弃物资源化效率;进一步开发可更新资源,促使区域产业系统的生态化转向.     

基于能值的绿洲农业可持续发展情景分析——以新疆伊宁县为例(英文)

如何协调干旱区生态环境保护与绿洲农业生态化发展之间的关系,避免绿洲系统的荒漠化,是实现绿洲人地系统可持续发展过程中亟待解决的关键问题。本文以伊宁县为例,利用能值分析和相图理论,深入分析了温带干旱区绿洲农业生产系统的时序演化状况与发展趋势,进而提出了相应的调控措施。研究结论如下:(1)1989–2008年,伊宁县绿洲农业生态系统的能值总投入和总产出均呈持续增长趋势。(2)基于能值指标的可持续性分析表明,目前伊宁县农业生产系统仍处于可持续发展的状态,但可持续发展指数ESI呈现出波动下降的趋势;(3)基于相图理论的可持续线情景分析表明,F导向模式和N导向模式均有其局限性,在伊宁县农业生产系统今后的发展中,应采取R导向模式。即保持系统中当地不可更新资源利用比率的基本稳定,使得经济反馈能值的使用比率和本地不可更新资源的使用比率同步减少,籍此提高当地可更新资源对农产品生产的贡献率,保证系统的可持续发展。     

清代青藏高原东北部河湟谷地林草地覆盖变化

河湟谷地是青藏高原东北缘典型的农牧交错区,清代以来耕地的扩张导致林草地覆盖发生明显变化。本文在现代植被图的基础上,选取土壤、地形因素,并依据历史文献数据,重建河湟谷地潜在林地草地格局,在此基础上结合清代耕地变化的重建结果,推算出清代河湟谷地林草地覆盖的变化状况。结果显示：①清代耕地扩张之前,其林、草地分布与现今各类植被类型的空间分布格局基本一致,林地分布范围比现代略大,灌木林地在空间上连续性更强,草地分布区域更广;②估算出河湟谷地潜在林地、灌木林地、草地面积分别约为0.28×10⁴、0.93×10⁴、2.1618×10⁴ km²,由于耕地开垦,至清代末期,河湟谷地草地、灌木林地、林地面积分别累计减少5180.41、1330.35、441.31 km²,其中草地被垦殖占用的面积最大,程度最深,减少的区域主要集中在湟水谷地中游的乐都盆地、西宁盆地以及黄河谷地的尖扎盆地、化隆盆地等;③清代河湟谷地中人类垦殖原始覆盖类型的差异性不仅受自然环境的限制,同样受到社会政策因素的影响。     

青藏高原农业现代化时空分异及其驱动机制

农业现代化是当代农村建设的重要内容和社会经济文明发展的重要衡量标准。本文基于1990—2017年青藏高原统计数据,构建农业现代化综合指标体系,运用熵值法计算各指标权重,进而获得农业现代化指数和各项指标贡献度,以此评估高原农业现代化发展时空特征和驱动因子。研究结果表明：① 1990—2017年青藏高原农业现代化水平普遍偏低（全区平均农业现代化指数为0.15）,呈增加趋势;② 从空间上看,农业现代化水平相对较高的地区分散在高原北部、西南部、南部边缘和一江两河的德格县、湟中县、白朗县、浪卡子县等部分县域;③ 农业现代化指标中,单位耕地面积用电量、有效灌溉率和土地生产率对高原农业现代化水平影响最大（对农业现代化指数的贡献度分别为13%、12%和11%）,其中单位耕地面积用电量和土地生产率增加促进了农业投入水平和农业产出水平,是农业现代化的主要正向驱动因子;单位耕地面积农药使用量的增加不利于环境可持续发展,是农业现代化的主要负向驱动因子。     

干旱半干旱地区城郊农业生态系统的能值分析与优化发展——以乌鲁木齐市为例

乌鲁木齐市农业生态系统是我国干旱半干旱地区典型的城郊农业生态系统。应用能值分析的理论与方法,可以更加本质的了解该农业生态系统的发展现状与影响该系统可持续发展的障碍。通过分析表明:(1)在能值投入中,以水资源为主的环境能值投入较大,而可更新的有机能所占比例较小。与干旱半干旱区其它地区的农业生态系统相比,乌鲁木齐市农业生态系统的能值自给率、能值密度处于比较优势,而可更新有机能/总能值与能值投入率处于比较劣势地位。今后,应当继续优化能值投入结构。(2)在能值产出中牧业能值产出较大,系统生产优势度明显,但各生产系统之间的耦合力仍需加强,农户的经济生产力水平有待进一步提高。今后,应调整农业产出结构,实现各级生产力的最大程度耦合。(3)通过总的比较来看,城郊农业生态系统有着较低的能值投入,较高的能值产出和较强的可持续发展能力,在干旱半干旱区应当大力发展城郊农业,以增强农业的产出能力和基础地位。     

青海省湟水河西宁段重金属元素的污染和评价

湟水河是西宁市的重要河流。开展湟水河西宁段沉积物的重金属研究对西宁市的环境保护和生态建设具有重要意义。本次研究对湟水河西宁段表层泥质沉积和河水以及流域内的现代菜地表土和松树苗地表土的重金属含量进行了测定。同时,采用全新世以前的黄土、湟水河一级阶地的砂质沉积给出了西宁市自然状态下的重金属背景值。各类样品的重金属元素含量结果表明:1)自然状态下,Pb为29.5 mg/kg,As为15.6 mg/kg,Hg为0.01 mg/kg,Cd为0.18 mg/kg,Cr为31.1 mg/kg。2)河流表层泥质沉积的重金属含量平均值,Pb为45.2 mg/kg,As为7.8 mg/kg,Hg为0.02 mg/kg,Cd为0.48 mg/kg,Cr为48.8 mg/kg。3)总体上,河流表层泥质沉积、现代菜地表土和松树苗地表土的Cd、Pb、Hg、Cr均比自然状态下的背景值要高。4)湟水河西宁段已出现较明显的重金属污染,应控制Cd等重金属元素向河流中的排放。     

湟水河流域化学风化过程及原因探析

选择湟水河流域湟源至乐都段为研究点,采集并分析了湟水河及支流北川河、南川河河道不同地点25个河床泥沙样品的常量元素地球化学特征。通过化学风化强度指标(CIA)分析,发现从湟源—湟中(多巴)—西宁—平安—乐都段,化学风化强度呈现出高—低—稍高的趋势。通过化学风化强度与影响因素(温度、降水、海拔高度、植被覆盖和人口因素)的对比分析,发现湟水河流域引起化学风化强度明显变化的主要因素是降水量的变差系数。     

气候变化情景下青海湟水流域径流变化的HIMS模拟分析

基于国产HIMS(Hydro-Informatic Modeling System)模型,以青海湟水流域为研究区域,利用1986-2000年33个雨量站和8个气象站的逐日降水和气温数据,对其径流变化进行模拟;选取流域内6个水文站同期的实测径流数据,进行参数率定及验证。结果表明:HIMS模型日、月率定及验证结果良好,在湟水流域具有良好的适用性。在此基础之上,分析了湟水流域1961-2010年降水及气温的变化趋势,并对不同气候变化情景下的水文响应(径流量)进行模拟分析。结果显示气候变化对湟水流域径流量变化趋势影响显著,随气温升高和降水量的减少,径流量呈明显的减少趋势,反之,呈增加趋势。     

Crop cover reconstruction and its effects on sediment retention in the Tibetan Plateau for 1900–2000

Geographically explicit historical land use and land cover datasets are increasingly required in studies of climatic and ecological effects of human activities. In this study, using historical population data as a proxy, the provincial cropland areas of Qinghai province and the Tibet Autonomous Region (TAR) for 1900, 1930, and 1950 were estimated. The cropland areas of Qinghai and the TAR for 1980 and 2000 were obtained from published statistical data with revisions. Using a land suitability for cultivation model, the provincial cropland areas for the 20th century were converted into crop cover datasets with a resolution of 1 × 1 km. Finally, changes of sediment retention due to crop cover change were assessed using the sediment delivery ratio module of the Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs (In- VEST) model (version 3.3.1). There were two main results. (1) For 1950–1980 the fractional cropland area increased from 0.32% to 0.48% and land use clearly intensified in the Tibetan Plateau (TP), especially in the Yellow River–Huangshui River Valley (YHRV) and the midstream of the Yarlung Zangbo River and its two tributaries valley (YRTT). For other periods of the 20th century, stability was the main trend. (2) For 1950–1980, sediment export increased rapidly in the Minhe autonomous county of the YHRV, and in the Nianchu River and Lhasa River basins of the YRTT, which means that sediment retention clearly decreased in these regions over this period. The results of this assessment provide scientific support for conservation planning, development planning, or restoration activities.     

“绿政”视角：硅谷新一轮创新的思考与实践

绿政是在全球金融危机、气候危机和能源危机背景下,世界各国为契合可持续发展战略,借鉴历史危机应对经验的一种对全球未来发展模式的探索与尝试,硅谷作为世界科技创新中心,以其极强的创新能力和探索精神,持续主导全球经济发展方向。近10年来,硅谷创新的理论和实践重点正向以绿色科技和清洁能源开发为主的绿政之路布局,被美国各级政府2008年后针对金融危机所采取的一系列经济复苏刺激政策推波助澜,成为推动硅谷地区各企业、政府和学术界不断互动与创新的主导趋势,不断刷新硅谷的经济繁荣和科技进步,引领着全球创新的未来。本文详细分析硅谷该轮绿政探索的思考与实践及其对我国的启示,以期为我国经济的可持续发展提供借鉴。     

黄水河城市湿地公园的规划设计与生态保护

以可持续发展为基本理论,结合黄水河城市湿地公园规划设计现状,分析了黄水河湿地公园的景观构成、植物配置、生态规划设计等内容,阐述了黄水河城市湿地公园的建设对新郑市生态保护、优化人居环境、促进经济发展等作用,结合我国现阶段城市湿地公园发展现状,加强对城市湿地公园生态规划设计的认识,以期达到对我国城市湿地公园生态设计的了解和把握。     

中国穆斯林人口空间分布及演变特征

基于六次全国人口普查数据资料,通过运用空间统计分析方法,对中国县级行政单元穆斯林人口的空间分布及演变特征进行分析。结果发现：（1）中国穆斯林人口密度的空间分布具有“片-点-区”的结构特征,即在穆斯林人口传统分布区形成高值片区,华北平原、云贵高原、辽河平原和东南沿海等区域形成零星分布的高值点区,在全国其他区域形成穆斯林人口密度低值区;（2）中国穆斯林人口空间分布具有一定的空间关联特征,在新疆、宁夏、青海东部、甘肃西南云贵两省交汇处及北京市等区域形成热点分布区;（3）穆斯林人口分布处于高度不均衡的状态,随着穆斯林人口向全国迁移扩散的发展,其不均衡程度趋于减弱;中国各大区之间的穆斯林人口偏移增长量经历了先增后减又迅速增长的过程,各地穆斯林人口表现出差异化发展趋势;（4）穆斯林人口分布及演变受生育水平和人口迁移状况等多种因素的综合影响,差异化的生育水平和人口迁移流动影响着穆斯林人口的空间再分布。