Agricultural sustainability in a sensitive environment--a case analysis of Loess Plateau in China

Loess Plateau,an arid and semi-arid region in Northwest China,is well-known for its most serious soil erosion in terms of sediment yield each year.Soil erosion,which is intensified by agricultural activities,is the major factor influencing sustainable agriculture development in this region.It reduces productivity by removing nutrients and especially reducing water availability that is essential for crop production in the area.It also brings about off-site costs by demanding more efforts for maintenance of banks and dame along Yellow River through raising the riverbed with sediment.Climate is capricious and extreme weather conditions occur frequently,which impairs normal agricultural production with erosion and also decrease of water availability.Extensive way of farming still dominates on the Loess Plateau,which canot produce satisfying economic results and needs to be improved or altered.Conventional agricultural production pattern needs to be reconsidered for husbandry has not been granted its due position.Agriculture is the backbone of economy.Poor agricultural production impedes economic development and vice versa,backward economy also influences the advancement of agriculture.Besides a large population,education status of farmers is another threshold that requires being resolved for a sustainable agriculture.Although conventional agriculture has been practiced there for more than 5000years,now it cannot meet the demand for food and fiber by the increasing population and some of its farming practices are contributing to environmental degradation directly or indirectly and can sustain no longer.Agriculture on Loess Plateau needs to find its own way of sustainability.To work toward a sustainable agriculture,chances and challenges both indwell on Loess Plateau.     

黑土区土壤侵蚀经济损失价值估算及其特征分析——以黑龙江克拜东部黑土区为例

论文在GIS技术支持下,依据环境经济学原理,利用2005年的坡面侵蚀和沟蚀数据,对黑龙江克拜东部黑土区由土壤侵蚀造成的直接经济损失进行了定量估算;在此基础上,将黑土区土壤侵蚀经济损失与西北黄土高原地区、北方土石山区、西南岩溶区进行了对比分析。结果表明：研究区2005年由土壤侵蚀所造成的直接经济损失总价值约为9414.20×10⁴元,占当地种植业总收入的17.19%,部分乡镇损失价值占种植业收入的1/4以上。将黑土区土壤侵蚀经济损失与我国其他水蚀区对比发现：东北黑土区虽以轻度侵蚀为主,土壤侵蚀量固然不能与黄土高原相提并论,但由于黑土腐殖质含量高、养分丰富,轻度侵蚀即可造成严重的养分流失,其单位面积土壤侵蚀直接经济损失价值是黄土高原的3～4倍。     

中国西北地区农林复合经营的保护与发展

中国西北地区深居内陆,区域生态系统脆弱,干旱、水土流失和风沙灾害等问题频繁,严重影响了区域社会经济的发展与生态文明建设进程。发展复合农林业是林业发展的新思路,是解决区域生态环境与落后社会经济问题恶性循环的有效途径。论文根据西北地区特殊的自然、经济、社会条件以及农林复合经营发展现状,结合农林复合系统科研、生产实践及农村经济发展的需要,将西北干旱地区农林复合经营划分为草原风沙区、荒漠绿洲区、黄土高原区和青藏高原区4个类型区,并分析概述了各类型区复合农林业发展的现状和特点。根据农林复合系统多层次、多组分、多功能和多目标的特点,提出了基于林分起源、生物组分、生长周期和主导功能标尺的农林复合经营类型划分方法。对目前西北地区农林复合经营发展中存在的规划、理论研究和推广应用等问题提出了相应对策,以期为区域农林复合经营的保护与发展提供借鉴。     

黄土丘陵沟壑区农村特色生态经济模式探讨——以陕西绥德县为例

黄土丘陵沟壑区是我国北方生态脆弱、产业单一、广种薄收、乡村贫困的特殊问题区域。“越穷越垦、越垦越穷”的土地利用方式成为统筹人与自然和谐发展的关键“瓶颈”。论文运用农业地理学和生态经济学原理,以绥德县为典型案例区,进行了农村经济社会发展主要的限制因素剖析。认为该区土地资源利用必须正确处理宏观与微观效益的关系,加强水土保持、生态建设与脱贫解困目标的有机结合。依据研究区地形地貌特点与水土流失规律,重视旱作农业与节水灌溉技术、示范推广造林实用技术、水保型生态农业技术的创新与应用,大力发展柠条防护林产业化、水保型立体农业、生态资源开发增效等典型农村特色生态经济模式。     

Agro-ecological engineering in China: a way towards sustainableagriculture

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＷｉｔｈｈｉｇｈｒａｔｅｏｆｔｈｅｗｏｒｌｄｅｃｏｎｏｍｉｃｇｒｏｗｔｈｉｎｔｈｉｓｃｅｎｔｕｒｙ ,ｍａｎｙｕｎｐｒｅｃｅｄｅｎｔｅｄ“ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｃｒｉｓｅｓ” ,ｓｕｃｈａｓｄｅｐｌｅｔｉｏｎｏｆｎａｔｕｒａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓ,ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎ ,ｓｏｉｌｅｒｏｓｉｏｎ ,ｄｅｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ,ａｎｄｇｌｏｂａｌｃｈａｎｇｅ,ｈａｖｅｂｒｏｋｅｎｏｕｔａｌｌｏｖｅｒｔｈｅｗｏｒｌｄ .Ｍａｎｙｅｖｉｄｅｎｃｅｓｉｎｄｉｃａ…     

基于RUSLE模型的延河流域2001-2010年土壤侵蚀动态变化

以黄土高原典型丘陵沟壑区--延河流域为研究区, 基于GIS和RS技术, 利用2001-2010年延河流域水文站月降雨量数据、MODIS NDVI数据、DEM数据、土壤类型数据和土地利用数据,率定了修正的通用土壤流失方程(RUSLE)的相关参数,计算了研究区2001-2010年逐年的土壤侵蚀模数, 利用杏河水文站实测的泥沙数据, 验证了模型的有效性,分析了延河流域土壤侵蚀强度的时空变化特征。结果表明,2001年到2010年延河流域土壤侵蚀模数呈减小趋势,2001年土壤侵蚀模数最大,为6 596.72 t/(km²·a),2008年土壤侵蚀模数最小,减小到2 485.46 t/(km²·a),降低62.32%;2009年由于暴雨冲刷,土壤侵蚀模数显著增大;2010年土壤侵蚀模数和2006、2007年相差不多;土壤侵蚀强度分布比例变化明显,土壤侵蚀强度为强度、极强、剧烈的面积比分别由16.21%、21.93%和12.36%降低为10.85%、4.58%和0.39%。土壤侵蚀强度等级转移矩阵表明大部分地区的土壤侵蚀强度向低一级转移,2001-2005年31.68%的面积土壤侵蚀强度降低一级,2005-2010年42.13%的面积土壤侵蚀强度降低一级。     

黄土高原丘陵沟壑区土壤侵蚀遥感定量与信息系统研究——以陕西米脂县为例

本文在调查了米脂县土壤侵蚀现状和土地利用现状的基础上,对目前由于不合理的土地利用结构和耕作方式而造成人为加速侵蚀的问题作了分析,并认为土壤侵蚀是制约黄土高原丘陵沟壑区农业经济发展的根本原因。构成黄土高原丘陵沟壑区的基本地貌组合单元是小流域,它几乎包括了该区域的所有土地类型、地貌要素以及土壤侵蚀类型。因此以小流域为侵蚀系统的研究边界,分别对峁边线以上的面蚀、细沟侵蚀区和峁边线以下的沟蚀、重力侵蚀区进行土壤侵蚀的遥感定量分析,建立相应的侵蚀定量模型。在此基础上,探讨了为土壤侵蚀动态监测、水土保持和土地资源合理利用决策服务的土壤侵蚀信息系统的设计思想。该系统以小流域为基本设计单元,侵蚀定量模型为专业接口,重点考虑了系统的地学分析和专业数学模型的建立与应用功能。     

黄土高原丘陵沟壑区小流域生态环境综合治理开发模式研究——以甘肃省定西地区九华沟流域为例

甘肃省定西地区九华沟流域以小流域为单元,以山、水、田、林、路综合治理与综合开发相结合,走出了一条生态与经济双赢的路子。论文研究了九华沟流域生态环境综合治理开发模式的组成内容、布局模式及其经济、社会和生态三大效益。该流域的实践证明,生态环境建设是基础,水土保持是干旱贫困山区脱贫致富的战略抉择;经济发展是保证,在生态环境治理的同时,进行综合开发,发展生态农业,是促进生态经济系统良性循环、实现脱贫致富的重要途径。     

水蚀风蚀交错带小流域生态环境综合治理模式研究

水蚀风蚀交错带是黄土高原侵蚀最严重的地区和黄河下游河床粗泥沙的主要来源区，其生态环境脆弱、治理难度大，加之晋陕蒙能源基地的大规模开发，也带来了新的环境问题。鉴于治黄和煤田开发及生态环境整治的紧迫需要，以水蚀风蚀交错带六道沟小流域为试区，分析研究了该区水蚀风蚀时空分布规律及脆弱生态环境特征，提出以防治水蚀和风蚀为中心，以提高生态经济效益和持续发展为目标，以基本农田优化结构和高效利用及植被建设为重点，建立具有防蚀固沙兼高效生态经济功能的大农业复合生态系统综合治理模式，取得了良好的社会与经济效益。     

风蚀对窟野河流域产沙贡献的时间尺度特征

风蚀在黄土高原风水蚀复合区的侵蚀产沙中扮演着重要的角色。利用窟野河流域神木水文站水沙资料及有关气象资料,分析了风蚀对窟野河神木水文站以上流域产沙贡献的时间尺度特征。结果表明,风力的侵蚀搬运对窟野河流域产沙起着重要的作用。月时间尺度上,风沙入河量存在"存储-释放"的过程;风蚀产沙贡献在3月和11-12月出现高峰值,4-9月风蚀贡献率逐渐降低;冬春季节淤积的泥沙,在夏季逐渐被冲走,到了9月,把淤积的泥沙最大限度冲走而开始新的淤积过程;月时间尺度上风蚀贡献率与风蚀气候因子分布趋势一致;7、8两月的风沙贡献量占年风蚀贡献总量的80.5%,风沙贡献量的峰值出现在7月,约7.75×10⁶ t。季尺度上,夏季风蚀贡献率最低,仅7.8%。秋、冬季逐渐升高,春季达到最高,风蚀贡献率为28.6%。年尺度上,风力作用对神木水文站以上流域的产沙贡献为17.2%,风蚀贡献量为12.7×10⁶ t/a。     

黄土高原坡耕地沟蚀土壤质量评价

黄土高原坡耕地沟蚀广泛而严重。科学评价沟蚀土壤质量是侵蚀环境下土壤保育和利用的重要基础。论文以沟间土壤为对照,分析了坡耕地沟蚀对土壤质量单因子的影响并建立了沟蚀土壤质量综合评价模型。利用加权和法对黄土高原坡耕地不同沟蚀深度下土壤质量进行综合评价。结果表明：①沟蚀对坡耕地不同土壤质量因子的影响有较大差异。沟蚀导致土壤硬化,pH值增加,而土壤团聚体和养分含量（除全磷）随着沟蚀深度增加表现出明显的层次性,近似呈＂W＂型变化规律。②沟蚀深度对土壤质量的影响可以用幂函数y=0.866 8 x-0.142（R2=0.877）较好地拟合。微度侵蚀（〈5 cm）、中度侵蚀（5～30 cm）和重度侵蚀（30～50 cm）的土壤质量指数较沟间土壤分别降低了10.6%、27.9%和36.5%。沟蚀深度5 cm和30 cm是土壤质量显著下降的两个关键点。③反映沟蚀土壤质量的指标可以归为肥力因子、质地因子和结构因子三类。土壤有机质、水稳性团聚体、土壤比表面积和容重4项指标能够很好地反映土壤质量状况,可作为坡耕地沟蚀土壤质量的表征指标。     

黄土高原生态环境的恶化及其对策

由于种种原因,黄土高原生态环境脆弱现象日益扩张,水土流失、沙漠化、干旱、沙尘暴等灾害频繁发生,生态环境的可持续性引起了科技工作者的关注。利用历史资料,从黄土高原2000a左右的自然灾害发生频率、森林植被的严重破坏、土壤侵蚀的不断加剧、人口的无限制增长以及近几十年来黄河的频繁断流等几个方面出发,说明了黄土高原生态环境在这些重要因素的影响下,表现出明显的不可持续性发展,并提出了相应的防治对策,包括加强人口控制、加快植被的恢复与重建、节约利用水资源以及提高利用效率等。该研究的目的并非消极悲观,而是正确认识黄土高原生态环境的演变历史,树立国民的环境忧患意识和可持续发展的思想,为实现黄土高原的生态安全和持续发展提供科学依据。     

更新世黄土高原强烈侵蚀期发生的环境条件

在更新世,黄土高原经历了若干堆积-侵蚀旋回。其中黄土堆积主要发生在冷干期,而强烈土壤侵蚀发生的环境条件至今尚无统一认识,其确定对了解黄土高原地貌的演化过程和更新世侵蚀期的求得均具有重要意义。通过对比黄土高原侵蚀模数分布图与新构造运动分区图,得出侵蚀模数高值区与构造抬升强烈区并不吻合,推断黄土高原侵蚀期发生的主要原因不是构造抬升。在野外考察中,寻找了多个侵蚀面,并与邻近较为完整的黄土-古土壤剖面进行比照,发现侵蚀面主要存在于黄土层上部,其上覆的古土壤层一般保存完整,说明土壤侵蚀主要发生在黄土层,即气候由冷干向暖湿的过渡时期。这一结论为求取黄土高原第四纪侵蚀期提供了理论依据。     

Historical changes in the environment of the Chinese Loess Plateau

Historical records from the past 2000 years indicate that the vegetative cover of the Loess Plateau has declined significantly with time. The decline in vegetative cover seems closely related to increased rates of soil erosion as well as the increased frequency of natural disasters such as floods, droughts and dust storms. The condition of the environment and its relationship with development is a serious problem as the Chinese government searches for ways to improve the living standard of people in the region. The purpose of this study is to outline historical changes in the vegetation and environmental conditions of the Loess Plateau. Although we believe that current population pressure of the Loess Plateau is becoming unsustainable, our objective is not to be overly pessimistic in regards to the future development of the region. Instead, our purpose is to increase the awareness of environmental conditions in the region and to encourage the implementation of policies that will promote sustainable development of the Loess Plateau.     

吉林省循环农业发展的研究

吉林省是农业大省,农业要实现持续发展,很重要的是资源的可持续利用,发展循环农业能以最小的成本获得最大的经济效益和生态效益,对于吉林省改善农村生产、生活、生态环境有着非常重要的作用和意义。本文阐述了循环农业的概念及基本原则,分析了吉林省农业经济现状,并根据吉林省自身农业特点,并从推进工农业复合循环经济、发展生态农业、建设农业循环经济示范园区等三方面提出吉林省循环农业发展的方向,最后提出发展循环农业相关建议。     

黄土高原坡耕地沟蚀土壤质量评价

黄土高原坡耕地沟蚀广泛而严重。科学评价沟蚀土壤质量是侵蚀环境下土壤保育和利用的重要基础。论文以沟间土壤为对照,分析了坡耕地沟蚀对土壤质量单因子的影响并建立了沟蚀土壤质量综合评价模型。利用加权和法对黄土高原坡耕地不同沟蚀深度下土壤质量进行综合评价。结果表明:①沟蚀对坡耕地不同土壤质量因子的影响有较大差异。沟蚀导致土壤硬化,pH值增加,而土壤团聚体和养分含量(除全磷)随着沟蚀深度增加表现出明显的层次性,近似呈"W"型变化规律。②沟蚀深度对土壤质量的影响可以用幂函数y=0.866 8 x ^-0.142(R²=0.877)较好地拟合。微度侵蚀(<5 cm)、中度侵蚀(5~30 cm)和重度侵蚀(30~50 cm)的土壤质量指数较沟间土壤分别降低了10.6%、27.9%和36.5%。沟蚀深度5 cm和30 cm是土壤质量显著下降的两个关键点。③反映沟蚀土壤质量的指标可以归为肥力因子、质地因子和结构因子三类。土壤有机质、水稳性团聚体、土壤比表面积和容重4项指标能够很好地反映土壤质量状况,可作为坡耕地沟蚀土壤质量的表征指标。     

内蒙古农业循环经济发展模式初探

循环经济是目前各国走可持续发展道路的有效途径,循环型农业就是把循环经济理念应用于农业生产.本文分析了内蒙古自治区发展农业循环经济的必要性,尝试运用循环经济理念探求内蒙古自治区新的农业发展方式,以实现内蒙古自治区农业可持续发展.通过分析,初步提出了内蒙古开展农业循环经济的发展模式.     

对中国发展农业循环经济的思考

发展农业循环经济是实现农业清洁生产,农业资源可持续利用的有效手段,也是解决现代农业困境的必然选择。中国现阶段新型的农业循环经济发展模式包括白色农业发展模式,精准农业发展模式,有机农业发展模式。结合这些农业循环经济发展模式中国需要通过采取改革现行的财政预算管理制度,完善相关政策法规体系,培养农业经营者的素质,提高农业经营的组织化程度以及增强社会公众的环保意识这一系列措施促进农业循环经济的发展。     

青藏高原人口、资源、环境与发展互动关系探讨

青藏高原是我国西部地区的特殊地理区域 ,高原人口、资源、环境与经济是否相互协调 ,关系到我国、西部及整个高原的经济社会的持续、健康发展。论文简要分析了可持续发展的概念及其意义 ,认为可持续发展模式是青藏高原现实与未来的必然选择。从高原人口、资源、环境、经济等互动关系的定量分析着手 ,提出人口增长较快、素质不高是高原可持续发展所面临的基础性障碍 ;资源较为富裕 ,但人口对资源压力逐步增大 ,是制约高原持续发展的潜在威胁 ;人口与资源、经济匹配不当 ,承载力相对不足 ,构成高原持续发展的巨大负担 ;不合理开发利用资源 ,严重威胁着脆弱的环境和生态系统 ,是高原持续发展的潜伏危机 ;最后指出适度控制人口 ,合理开发利用资源 ,优化经济结构 ,保护生态环境 ,是实现高原可持续发展的根本措施。     

不同降雨条件下侵蚀泥沙黏粒含量的变化规律

以2种典型黄土为研究对象,在模拟降雨条件下,研究了不同雨强和坡度条件下侵蚀过程中黏粒含量的变化规律,比较了泥沙侵蚀颗粒(未分散)和泥沙原始颗粒(分散后)大小分布特征,分析了团聚率和富集率.结果表明,泥沙侵蚀黏粒含量随着坡长和雨强的增大而增加,黄绵土变化明显,增加了8.77%和2.43%;而塿土只增加了2.76%和0.4%.随坡度的增大而减小,分别减少了4.91%和3.93%.黏粒团聚率<1,富集率>1,在侵蚀搬运过程中作为黏粒团被搬运,导致黏粒的富集.研究结果有助于深入了解泥沙颗粒在坡面侵蚀过程中的变化规律,深入理解土壤侵蚀机制,也能为面源污染模型的建立提供重要基础.