杨世伟[1]2003年在《黄土丘陵区水土保持规划指标体系的建立与模型研究》文中提出区域水土保持规划指标体系的建立及其模型的研究是水土保持规划的一项基础性工作，是进行水土流失综合评价及水土保持生态环境建设的前提条件和基本途径。它对于做好水土保持规划，因地制宜地防治水土流失具有十分重要的作用和意义，尤其对于水土流失极其严重的黄土丘陵区来说更有其研究的必要性和紧迫性。 本研究立足于黄土丘陵区，以小流域为研究单元，系统分析了以往对该区水土流失规律的相关研究成果，在水土流失评价指标的筛选、指标权重的确定、指标的量化以及评价模型的建立等方面进行了一定的探索。并在上述研究的基础上，对县南沟流域水土流失与水土保持现状进行了综合评价，分析了其生态环境建设中存在的主要问题，指明了治理方向。主要的研究结果如下： (1)针对黄土丘陵区的区域特征，综合考虑自然和社会经济因素对水土保持的贡献作用和作用程度，并在科学性、可操作性、独立性、层次性、动态性原则的指导下，建立了一套可用于水土保持综合评价及动态监测的指标体系。该指标体系共涉及了气象、土壤、地形、植被、土地利用、经济人口方面的6大类15个具体指标。 (2)采用层次分析法对规划指标进行了赋权计算，层次总排序结果显示，黄土丘陵区水土保持的主要制约因子为坡耕地比例(权重0.244)、植被覆盖率(权重0.18)和平均坡度(权重0.116)，从而在一定程度上反映了国家在该地区实行退耕还林还草政策的正确性。 (3)通过对黄土丘陵区水土流失规律的深入分析，为避免分级评分的跳跃性，借助模糊数学理论，分别建立了各规划指标对区域水土保持综合指数的贡献函数，从而实现了指标的量化。在此基础上，采用模糊加权综合指数法，建立了以水土保持综合指数为评价结果的区域水土保持综合评价模型。此外，为帮助研究者进一步发现区域水土保持生态环境建设中存在的问题，进而指导水土保持规划方案的合理制定，引入了评价因子匹配系数的概念。 (4)利用所建立起来的区域水土保持规划指标体系和模型，对县南沟流域的水土保持状况进行了综合评判，其水土保持综合指数为0.5390。通过因子匹配系数的计算，说明县南沟流域的植被状况相对较好，造成水土保持水平不是很高的主要原因是其地形破碎、地面坡度大，而人为土地利用的不合理更加加剧了这一后果，大量的坡耕地是产生水土流失的主要根源。根据县南沟流域水土流失与水土保持现状，提出了其水土保持规划的基本原则。
邓健[2]2017年在《陕北黄土丘陵区典型退耕流域农林景观配置模式综合评价及优化》文中指出黄土高原是我国生态环境建设的重点区域,区域小流域属典型的生态经济单元。退耕还林工程结合小流域综合治理措施有效改善了黄土高原生态环境状况和社会经济发展水平,但在治理过程出现了人工林草退化、土壤深层水分过度消耗、经济效益低下等诸多问题。为提高生态恢复工程效果和小流域治理的可持续性,研究采用系统分析、试验研究、社会调查和文献分析等方法,利用Arcgis软件和SWAT模型对陕北黄土丘陵区小流域特征和5个典型小流域景观配置模式现状进行分析和研究;开展试验和社会调查研究流域退耕还林工程的生态、社会和经济效应及农业系统可持续性;依据研究结果和文献资料构建评价模型并评价典型流域配置模式,找出存在的问题;依据评价结果提出针对性优化措施并对典型流域配置模式进行优化调整,比较分析优化前后的评价结果和景观特征;依据评价过程和分析设计和开发小流域退耕还林评价软件。主要的研究结果如下:(1)陕北黄土丘陵区典型小流域平均面积为357.45 hm2-375.80 hm2,多为狭长型;研究流域内>15°的陡坡面积比例较大,土地利用以生态服务型景观为主(71.71%-97.23%),景观斑块破碎化严重;根据不同景观比例将小流域配置模式分为“林草模式”、“林草+耕地模式”、“林草+果园模式”、“林草+耕果兼作模式”和“林草+其他模式”5类;小流域农林景观配置模式变化由多种因子共同驱动。(2)人工植被恢复显着增加了地表植被覆盖、枯落物归还和物种多样性恢复;且显着促进了土壤有机碳、全氮和全磷等养分积累,土壤酶活性增加,微生物量增加和土壤物理状况改善;此外,与耕地相比植被恢复地显着减少了地表径流量(21.79%-69.65%)和土壤侵蚀量(31.28%-70.93%);植被恢复的生态效益总体均表现为乔木>灌木>草地。(3)退耕还林工程的实施显着减少了区域农户耕地面积(39.59%);也导致粮食生产能力下降(主要粮食作物产量下降19.09%-41.36%),蔬果产量增加,农业生产结构发生变化;劳动力向非农化转移,外出务工的劳动力户均增加0.80人;同时退耕还林使得区域居住环境变好、生活条件改善,94.24%的农户支持退耕还林政策,但46.63%的农户仍选择补贴停止后采取复耕行为;农户态度、社会规范和行为感知能力等多种因素会通过农户复耕意愿而影响农户复耕行为。退耕还林工程实施显着增加了农户经济收入和支出,增加比例分别为190%和359%,收入和支出均向非农化转变;农村恩格尔系数和基尼系数均下降,农户劳动力生产效率有较大幅度的提高。(4)利用能值分析方法对研究区域内3种典型配置模式农业系统能值投入产出和可持续性进行分析,结果表明3种模式的农业生产均强烈依赖外部资源投入,对本地资源的利用程度有限,尤其是果树生产为主的模式本地资源贡献最低,仅12.18%;能值产出均以水果和蔬菜为主,占总产出能值的59.70%-98.62%,粮食产出比例次之;大量的外部能值投入对本地环境造成巨大压力,以果树种植为主的系统可持续发展能力最低;粮食生产为主的模式虽然资源投入较少,但是产出效率也最低;相对来说粮果兼作型农业发展模式可持续性优于其他两种模式,更适宜于陕北黄土丘陵区小流域发展。(5)利用频度分析、专家咨询等方法结合试验和调查数据分析,构建了包含植被恢复、水土保持、固碳释氧、经济收入、生产效率、粮食安全、产业结构和社会影响8个指标因素共19个指标的陕北黄土丘陵区退耕流域农林景观配置模式综合效益评价指标体系;利用专家打分法和层次分析法从生态恢复为主和社会发展为主两个方向确定了指标权重,最终建立了综合指数评价模型和等级划分表。对研究的5个典型小流域配置模式进行了评价和分析;发现研究流域配置现状存在的问题主要是流域发展生态效益和社会经济效益不协调,片面发展严重、高水平农田比例小、部分流域资源压力大、低效传统农业影响流域整体发展、树种管护不到位导致生态效益较低、劳动力转移对流域社会经济发展的带动不足。(6)结合资料分析、实地调研、试验研究和专家咨询等方法,在典型小流域综合评价和分析的基础上,提出了构建多层水土流失防控工程体系、合理规划和调整农业产业结构等5个方面的陕北黄土丘陵区小流域景观配置模式整体优化途径;并针对4种主要的景观布局要素提出低效林地改造、陡坡低产经济林地退耕、荒山荒地改造、高产农田建设等10个方面的具体措施;依据提出的优化途径和措施对5个典型流域的农林景观配置模式进行了优化和评价,优化后从生态和社会经济角度均显着提升了流域农林景观配置模式的评价指数,改善了流域整体系统服务功能。(7)设计开发了包括系统管理、数据管理、流域评价、资料查询、决策建议等5个模块的“小流域退耕还林综合效益评价软件V1.0”,能够用于快速输入流域基础指标得到各类要素和综合效益评价结果,并可以根据评价结果查询流域优化的技术措施。总之,本研究从配置模式现状的分析到优化模式的提出,综合多个学科理论和多种方法,为陕北黄土丘陵区小流域农林景观配置模式的评价和优化提供了系统的思路和途径。研究结果能够为黄土丘陵区小流域综合治理提供理论指导,为黄土高原小流域景观配置模式的评价和优化提供科学依据。
齐实[3]1999年在《水土保持可持续发展研究》文中认为本论文以可持续发展理论为指导,结合国家科技攻关项目,以黄土丘陵沟壑区小流域为研究对象,从水土保持可持续发展理论,小流域水土保持可持续发展的理论分析,小流域水土保持环境系统的基础研究,小流域系统调控,土地生产力开发,小流域系统监测和评价以及流域管理信息系统等方面进行了全面系统的研究。其成果对于我国的水土保持可持续发展具有重要的理论和实践意义。 1.在对国内外可持续发展研究现状深入了解和认识的基础上,首次提出了水土保持可持续发展的概念,系统论述了水土保持可持续发展的概念、水土保持可持续发展研究的内容和方法,水土保持可持续发展评价及指标,并提出了我国水土保持可持续发展的基本思路。 2.应用自行研制的大型人工降雨装置,所获取的大量资料,从运动波理论的基本方程入手分析坡面产流机制。用数学模拟手段研究坡面泥沙的时空变化规律,最终建立了坡面土壤侵蚀随时空变化的动态模型和参数预测模型,其研究结果对进一步了解小流域水沙动态过程和指导水土流失综合治理实践提供了重要的理论依据。在此基础上,采用了侵蚀专业模型与地理信息系统松散耦合的研究方案,建立电算模型,对流域土壤侵蚀进行模拟。在对流域水文的DEM模型分析基础之上,进行流域径流水文分析,土壤侵蚀量的计算,使其可以模拟流域空间范围内的每一个单元格、地块、全流域的土壤侵蚀在场降雨侵蚀和全年侵蚀,做到了土壤侵蚀模拟的时间、空间分布。有利于更加明确流域内的重点侵蚀与产沙区和污染物的来源。对水土保持、泥沙治理、污染防治等方面都有重要的实际意义。 3.在SPAC理论的指导下,系统观测降水、渗透、蒸腾、蒸发、水分等因子,综合应用时间序列分析、霍顿下渗模型、谐波分析、灰色关联分析、水量平衡原理等方法和手段,对小流域的降水变化规律、土壤入渗性能、植物蒸腾、土壤蒸发、土壤水分时空变化规律、流域综合治理措施对水资源合理利用的影响进行了全面深入系统的研究,并且建立了小流域土壤水分预测评价模型;研究表明:①该地区年际降水变化具有周期性,变化周期为132月,约11年;②综合治理措施可使土壤入渗性能得到改善,林草地平均增加入渗量30%,梯田62%;③土壤的降水输入最不能满足乔木林地和草地的蒸腾消耗;④林草地水分利用率较农作物高;⑤本地区土壤水分变化可划为四个时期,四月初至六月中旬为春季土壤水分缓慢蒸发期,六月中至七月中旬为旱季土壤水分严重亏缺期,七月中旬至十月中旬是土壤水分补偿期,十月中至次年叁月底为土壤水分相对稳定期;⑥流域土壤储水能力林草地大于农地,治理后不同降水年份流域土壤储水量均大于治理前;⑦应用水量平衡原理,建立的土壤水分预测模型,均具有较高的精度。⑧⑨
王埃平[4]2007年在《黄土高原生态修复与生态环境质量评价研究》文中研究指明黄土高原地区不仅是中华民族的摇篮和发祥地，而且是我国煤、油、气能源矿产富集区，又是“十五”期间和21世纪投资建设的重要的新能源化工基地。这些基地的建设和资源开发，同生态修复及农林牧业发展相互依存，相互促进，这就使黄土高原地区生态修复与生态环境质量对区域经济社会的影响，上升到一个更加重要的战略地位。由于黄土高原地区水土流失举世闻名，是“头字号”生态环境问题，已成为全社会的共识，生态修复的作用与地位，也随着治黄实践也在不断提高。黄土高原地区生态修复及水土保持历史悠久，经验丰富，早在先秦时代，我们的祖先就开始了整治水土，改善生态环境，创造了丰富的治山治水经验。在陕晋蒙叁角区重点抓了矿区绿化、水源开发与保护、水土流失治理、清理煤窑、河道整治和土焦改造示范工程，成为中国生态环境治理的典范。本文主要是针对我国黄土高原自然资源和生态修复的实际情况，研究黄土高原生态修复工程以及措施优化配置理论和技术难题，使生态修复综合治理工作取得明显的生态、经济和社会效益，推动我国生态修复综合治理事业的向前进一步发展，具体着重开展了以下几个方面的研究：1、生态自然修复机理及修复潜力的研究；2、生态自然修复实施区域划分及指针体系研究；3、生态自然修复工程验收分区标准及规范研究；4、生态自然修复规划设计技术规范研究；5、生态自然修复过程及其效果的监测与评估研究。在研究中运用生态学原理、恢复生态学原理、土壤学理论、国土资源学理论等，结合黄土高原生态修复地区综合治理实例，对我国黄土高原生态修复综合治理进行了分析和探讨，取得如下研究成果：1、针对我国黄土高原生态修复区土地荒漠化的特点和丘陵沟壑区综合治理的实际情况，总结了国内外生态修复的研究内容和办法，系统地研究了黄土高原生态修复中综合治理的典型模式。这对于国土整治、科学管理及生态环境正确评价具有重要的理论意义和实际意义。2、总结了我国黄土高原典型地区生态修复综合治理规划方法。依据黄土高原生态修复、土地荒漠化的特点以及人与自然和谐相处的理论，应用恢复生态学理论和水土保持原理，遵循自然规律和经济规律，系统地提出了黄土高原生态修复综合治理的模式和步骤；提出了按小流域资源功能进行综合治理措施配置，在黄土高原生态修复综合治理中有重要的应用价值和参考价值。3、在全面分析黄土高原影响坡面、沟道土壤侵蚀的主要因素以及土壤侵蚀形式、产生机理的基础上，提出坡面和沟道综合治理措施配置的原则和要求。应用通用土壤流失方程和计算机技术，建立了典型小流域综合治理措施决策系统，进行了沟道坝系优化规划模型研究，根据大量观测试验结果和黄土高原综合治理的实践，深入分析黄土高原生态环境恶化和水土流失严重的原因，提出退耕还林(草)、封山禁牧、淤地坝建设作为黄土高原治理水土流失、改善生态环境的重大战略措施，对于加快黄土高原生态修复和自然植被建设有很重要的作用。4、通过对黄土高原修复区生态退化特征和退化机理的详细分析，以生态环境状况极其脆弱的盐池县为例，对其生态环境质量进行定量研究，提出一套针对该县切实可行的生态环境质量评价指标体系。运用层次分析法、内插法、回归分析法，评价了盐池县1991～2000年生态环境质量等级。在评价时间范围内，该县的自然灾害和环境污染情况在逐年变好；并且对2001～2015年生态环境质量作了预测，结果呈现良性发展势头。5、根据生态修复的实际，提出了生态修复目标：实现生态系统的地表基底稳定性、恢复植被和土壤、保证一定的植被覆盖率和土壤肥力、增加种类组成和生物多样性、实现生物群落的恢复、提高生态系统的生产力和自我维持能力、减少或控制环境污染、增加视觉和美学享受。
张超[5]2008年在《水土保持区划及其系统架构研究》文中指出水土保持区划一直是水土保持基础研究的热点,但是对大中尺度下的水土保持区划的系统研究并不多。本文从理论方法上对我国水土保持区划作了系统而深入的研究,对我国水土保持区划的发展具有十分重要的现实意义和理论意义,对我国水土保持工作具有一定的指导意义。本文采用了理论分析和实例分析相结合的研究方法,在综合分析国内外区划研究的基础上,正确认识了我国水土保持区划的历史和现状以及存在的问题,明确了我国水土保持区划的内涵和性质,对我国的水土保持区划进行了定位。明确了水土保持区划的理论基础和原则,指出了我国水土保持区划指标体系的建立原则和指标体系组成,明确了水土保持区划方法,并对我国水土保持区划系统架构进行了探讨,最后以山西省为例进行了研究分析。通过理论分析和实例研究表明:(1)水土保持区划是部门综合区划,是水土保持的一项基础工作,是一个宏观的、战略的、方向性的技术文件,是大中尺度范围下的水土保持工作策略。(2)水土保持区划的基础理论包括地域分异规律、可持续发展理论、系统科学原理、生态经济学理论和水土资源经营方式的差异;区划原则包括发生学原则、区内相似性和区间的差异性、整体性原则、主导因素原则、区域共轭原则、行政边界完整性原则、定性与定量分析相结合原则以及时限性原则。(3)在明确水土保持区划指标体系建立原则的基础上,结合水土保持影响因子分析,指明水土保持区划指标体系由自然、土地利用、社会经济和水土流失4个要素组成,各要素的指标进行主成分分析提取主成分并按贡献率赋权重。(4)水土保持区划采用统计分析与空间迭置分析相结合的方法,首先根据各主成分综合得分进行系统聚类分析,得到各要素分区图,然后在地理信息系统中进行空间迭置分析,将各要素分区图进行迭加,调整后得到水土保持区划结果。(5)水土保持区划系统架构是水土保持区划研究系统、框架系统和应用系统的组成。研究系统是水土保持区划的技术支撑;框架系统包括基础数据库系统和水土保持区划体系的建立,是我国水土保持区划体系的实现途径;应用系统明确了水土保持区划的法律地位以及与相关区划(分区)的关系,是水土保持区划实施的保障。(6)本文以山西省为例,按确定的理论和方法进行了山西省水土保持区划,证明了理论的科学性和方法的可行性。本文的创新点:通过研究分析,本文明确了水土保持区划的定位;提出了水土保持区划指标体系中各要素主导因素的提取方法,把统计分析和空间迭置分析相结合的区划方法应用到了水土保持区划中;提出了我国水土保持区划系统架构,对今后水土保持区划工作具有重要的指导意义。
代全厚[6]2003年在《东北低山丘陵区小流域生态经济系统模式及评价》文中指出东北低山丘陵区地处东北腹地，地跨吉林、黑龙江两省，是我国东北商品粮基地的重要组成部分，生态环境十分脆弱。以小流域为单元的开发治理是该区生态经济环境建设的主要形式，其生态经济系统模式是系统建设和实现可持续发展的决定性因素。研究东北低山丘陵区小流域生态经济系统模式问题，对于该区的生态恢复和可持续发展具有十分重要的意义。 本研究以黑牛河为例针对东北低山丘陵区小流域生态经济环境现状、治理模式及存在的问题，开展了4个方面的研究：(1)小流域分析诊断指标体系及系统健康诊断；(2)小流域生态经济系统优化模式，主要包括生态经济和环境整治措施与配置优化；(3)水土保持措施及其配置；(4)小流域可持续发展评价指标体系和评价方法。经过几年的野外调查、试验研究，获得的主要结果如下： 1．建立了该区小流域分析诊断的指标体系，改进了诊断方法。引入“障碍度”等概念进行小流域健康诊断。根据小流域特点和该区实际，提出了水土资源、生态环境、经济和社会4个支撑子系统，6个诊断指数，32个单项指标的分析诊断指标体系，在权重的确定中引入了信息熵技术，对结果予以修正，以消除人为主观判断造成的偏差。最后引入“障碍度”等概念对流域系统开展障碍因子诊断，确定小流域障碍因素主次关系及障碍因素对系统健康持续发展的影响程度。据此对黑牛河流域进行诊断结果表明，该流域生态经济系统综合健康诊断指数为55.55。生态环境支撑子系统是该流域生态经济系统建设和健康持续发展的重要障碍，其健康诊断指数仅为45.66。“障碍度”排序显示，该流域的障碍性因素主要有12项，依次为植被覆盖率低，土地垦殖率不高，梯田比例偏低，劳动力集约化程度不够，水土流失治理程度不高，径流系数过大，资金集约化程度低，环境整治中的蓄水量少，农业用地比例小，水田及水浇地比例低，有机肥料使用偏少，12°以下耕地比重严重不足。 2．提出并建立了该区流域系统的生态经济结构优化模式。本研究对黑牛河小流域土地利用和环境整治及调控措施进行了优化，结果显示：农林牧用地比例由优化前的1:0.91:0.02到1996年的1:0.96:0.13，再到2005年的0.88:1:0.18，在生态环境整治中配置了5道防护体系，即分水岭及坡面防护体系、农田防护体系、沟壑治理防护体系、河流与水利工程防护体系、村屯道路防护体系。通过采用提高环境整治技术标准，加大投入，开展水产养殖技术和利用食物链加环技术，增加生物资源营养链和能量交替路径，提高流域系统的生物多样性等措施调控，形成“山上青松戴帽，山间果树缠腰，山下坝塘固脚，塘内蓄水养鱼，坝外开田种稻”的生态模式；同时，开展畜牧业生产和农业初级产品深加工，利用剩余劳动力发展第二、叁产业，形成以农戴全厚硕士学位论文:.东北低山丘陵区小流域生态经济系统模式及评价业为主，兼顾畜牧业、农产品深加工和第二、叁产业的经济模式，二者结合构成了该区流域的生态经济结构模式。 3.东北低山丘陵区小流域水土保持治理措施及配置。水保措施及优化配置是决定该区生态经济环境建设的关键性因素。试验结果显示:(l)竹节式梯田是整治该区 “鸡爪岗”、“馒头山”、“钱搭子”等特殊复杂微地形的有效工程措施;(2)以梯、截、蓄、排为主的工程防护体系，是该区小流域水土流失综合治理的有效配置方式;(3)植物措施是固土护埂(堤)的主要有效措施之一。其中:紫花首稽是固土护埂，发展畜牧业的优良牧草。经测定，3a生紫花首蓓埂坎可减少土壤侵蚀量95%以上，年产干草达17.69灯hmZ。牛毛草等是植物固埂(堤)护坡的优良草种，试验表明:土壤抗冲性与植物根系的数量、长度及土壤有机质含量密切相关，其相关系数均在0.8以上。土壤抗蚀性受植物根系和有机质含量影响较大，其中有机质含量(相关系数为0.9132)起主导作用，根长(相关系数为0.8317)、根量(相关系数为0.8091)次之。土壤抗剪强度与植物根系的数量也具有显着的相关性，相关系数达0.9814;(4)利用豆科植物改良土壤是该区一项重要的农业措施。黑牛河流域竹节式梯田幼龄果园套种黄豆试验表明:幼龄果园套种黄豆，能有效地控制园地水土流失，稳定地温，提高土壤含水量和园地空气湿度，改善土壤理化性质，增加养分，改良土壤结构。 4.建立了小流域可持续发展评价指标体系，拓宽了综合治理的评价思路，提高了评价的准确率和客观性。根据指标体系的功能，结合实际，从效益显着性、资源与环境可支撑性和系统运行稳定性3个方面提出了9个叁级指标，31个具体指标的可持续发展评价指标体系，运用均方差法确定指标权重，以消除人为经验的主观判断。运用递阶多层次综合法建立二级层次指标(效益显着性、资源与环境可支撑性和系统运行稳定性)评价模型，用多目标线性加权函数法建立流域系统的可持续发展评价模型。据此对黑牛河流域生态经济系统可持续发展进行评价，结果表明:黑牛河流域生态经济系统的效益显着性、资源与环境可支撑性和系统运行稳定性发展均有较好的可持续性，且呈逐年上升的趋势，其综合评价指数也呈上升趋势，流域系统具有良好
李芬[7]2008年在《黄土丘陵区纸坊沟流域农业生态安全评估》文中进行了进一步梳理生态安全是国家安全和社会稳定的一个重要组成部分,为了实现生态安全,就需要对区域、流域等现实生态安全态势进行评估,提出相应策略。目前,国内外学者的研究主要侧重于宏观尺度或个体和种群方面,对流域尺度生态安全研究相对较少。本文在对国内外生态安全研究进展分析的基础上,以黄土丘陵区典型流域-纸坊沟流域为对象,利用其近70年生态经济系统演变及生态安全态势变化过程的调查和监测资料,运用多学科交叉的集成分析方法,探讨该流域农业生态安全态势变化的驱动力,并基于PSR模型和层次分析法构建黄土丘陵区流域农业生态安全评价指标体系,对该流域农业生态安全进行评价与预警分析,集成了维护黄土丘陵区流域农业生态安全的对策。主要结论如下:(1)通过对纸坊沟流域近70年农业生态安全态势变化过程的分析,筛选了可能影响该流域农业生态安全态势变化的11个因子,利用1985～2006年调查和监测资料,运用主成分分析和通径分析方法,探讨了农业生态安全态势变化原因及主要驱动因子。结果表明:自然条件是影响黄土丘陵区纸坊沟流域农业生态安全态势变化的基础,人文社会经济条件是其变化的主要驱动力,具体可归纳为经济发展、人口压力、流域产业结构调整和农业科技进步这四类因子,此外,国家和区域的相关政策、农业产业链与资源量相关度对农业生态安全也有一定影响。(2)在驱动力分析的基础上,参考压力-状态-响应(PSR)模型,运用层次分析法构建了黄土丘陵区流域农业生态安全评价指标体系,包括生态环境、社会经济和综合功能叁方面17个具体指标,其中“群落演替阶段”指标,能够反映纸坊沟流域植被群落演替规律和影响植物群落演替的主要因子,与林草面积率结合起来,实现林草植被数量与质量的有机统一。(3)将德尔菲法(Delphi)和层次分析法(AHP)相结合确定指标权重,通过综合加权模型计算生态安全质量值,进行生态安全综合评价。生态安全评价结果表明:纸坊沟流域农业生态安全状况发生了先降后升的过程,其中1938年处于较安全状况,1958年为极不安全状况,1975年和1985年都处于较不安全状况,1995年处于临界安全状况,2005年属于较安全状况。(4)运用黑色预警和黄色预警相结合的方法对纸坊沟流域农业生态安全进行了预警分析,并预测了2015年的生态安全状况,结果表明:纸坊沟流域1938年处于蓝灯区,无需预警;1958年为黑灯区,需作生态安全恶化速度预警;1975、1985年处于红灯区,需作生态安全较差状态预警;1995年处于黄灯区,2005、2015年继续向良好方向演化,均不需预警。(5)根据纸坊沟流域评价与预警结果,在对其发展方向预测的基础上,有针对性地集成和探讨了维护区域生态安全的对策,包括生态安全监测、评价与预警系统;强化产业与资源的耦合,促进产业结构优化升级;开发节水农业技术;生态安全法律法规配套系统;生态安全科技支撑与资金保障系统等。
赵建民[8]2010年在《基于生态系统服务理论的水土保持综合效益评价研究》文中认为作为生态环境建设的重要内容,水土保持是一项实践性很强的农林水事活动。为了评价水土保持的实施效果、明确水土保持的目的与意义、对不同的水土保持方案进行比较与优选,有必要进行水土保持效益评价研究。水土保持涉及到生态环境与社会经济的方方面面,单一指标不可能评价其综合效益,因此,人们常用两类方法进行评价:即基于系统工程理论的水土保持综合效益评价与基于生态系统服务理论的水土保持综合效益评价。本文重点研究了基于生态系统服务理论的水土保持综合效益评价理论与方法,通过优选评价指标,构建了评价指标体系,建立了评价模型,确定了评价模型中的基本参数;以延河流域中尺度水土保持生态环境建设研究区为实证研究对象,评价了水土保持对研究区域内外生态系统服务功能的影响及驱动因子,分析了影响生态系统服务功能进一步改善的主要问题,提出了解决这些问题的策略和方法。研究表明,生态系统服务理论对科学地确定水土保持综合效益评价因子、完善水土保持评价指标体系具有一定的指导意义。基于系统工程理论建立水土保持综合效益评价指标体系是一种多目标评价方法,需要从水土保持对方方面面的影响中选择出评价指标并归一化,确定各评价指标的评分值和权重,最后通过一定的数学方法,将水土保持对各方面的影响转化为一个最终的评价值,但该值只是一个相对值,并不具有真实的生态学或经济学、社会学意义,在评价指标选取、归一化和权重因子确定等方面常常因人而异,差距甚大,不同的评价指标体系之间不能直接比较。本文对20世纪90年代以来国内学者提出的若干水土保持综合效益评价指标体系进行了统计分析,根据出现的频率在67个评价指中选定了13个常用的评价指标。生态系统服务功能评价理论是基于生态系统服务理论的水土保持综合效益评价的理论基础。生态系统服务功能包括价值与使用价值,可用生态系统服务价值、生态足迹、能值、虚拟水等指标衡量。但是,目前生态系统服务功能评价理论与方法尚不成熟。本文在前人理论研究和实践的基础上,对生态系统服务功能评价的理论与方法进行了新的探索:在生态系统服务价值评价中区分了存量价值与增量价值;在生态足迹核算中初步提出并解决了中间产品、产量因子计算等方面存在的问题;将能值划分为生态系统服务能值与生态系统维持能值,并根据二者间的关系将生态-社会复合系统划分为四种基本类型;在进行虚拟水计算时区分了“蓝虚拟水”与“绿虚拟水”,初步构建了人类活动对水资源利用效率影响的评价体系。根据生态系统服务功能评价理论与模型,本文采用直接或间接的方法,建立了水土保持的水圈、土圈、生物圈、大气圈效应对研究区域内外生态系统服务功能影响的评价模型,并将水土保持的综合效益用四个指标表示,即生态系统服务价值、生态承载力、能值与虚拟水量。通过理论推导与实验分析相结合的办法,初步确定了评价模型中的基本参数。实证研究表明:从1997年到2004年,研究区人均生态系统服务价值由1966元增加到2364元,其中人均生态系统内部服务价值(农业增加值)由1300元增加到1487元,人均生态系统外部服务价值由666元增加到877元;研究区人均生态承载力由2.03hm2增加到2.28hm2,其中内部生态承载力由人均1.20hm2增加到1.24hm2,外部生态承载力由人均0.83hm2增加到1.04hm2;人均生态系统服务能值输由3024.6Gsej增加到3745.1Gsej,其中内部能值由586.2Gsej增加到697.8Gsej,外部能值由2438.4Gsej增加到3047.3Gsej;研究区水土保持提高改善黄河流域水资源利用率的效益由1997年的2435m3/人增加到2004年的2884m3/人,其中内部效益由898m3/人增加到1084m3/人,外部效益由1537m3/人增加到1800m3/人。研究区水土保持生态系统服务的内部价值高于外部价值,但外部使用价值高于内部使用价值。且生态系统外部服务的增速较快。上述4种评价结果显示:林地的生态系统边际服务功能最高,其次是梯田与果园,草地最低。农田与果园的生态系统服务主要表现为内部服务与经济效益,林地与草地的生态系统主要表现为外部服务与生态、社会效益。基于系统理论的水土保持综合效益评价指标体系显示,研究区水土流失综合治理目标的实现程度由65.95%增加到72.90%,研究区社会效益方面目标实现程度较高,生态效益方面提高较快,尤其是治理程度和植被覆盖率等方面成效尤为显着。目前,人均基本农田、人均粮食等指标已经达标,治理程度与林草覆盖度等指标也完成了目标值的70%-90%,但在侵蚀模数、人均收入、劳动生产率、土地利用率等指标方面目标实现程度仍较低,是今后需要进一步加强工作之重点。基于生态系统服务与基于系统理论的水土保持综合效益评价,其评价结果具有一致性。一般而言,基于生态系统服务的水土保持综合效益评价更具有科学性与系统性。基于系统理论的水土保持综合效益评价的主要特点是其判别功能,可以指出水土保持工作中存在的主要问题。本文在理论上探讨了基于生态系统服务理论的水土保持综合效益评价理论与方法,扩大了生态系统服务功能评价理论的应用范围;在实践上提出并建立了基于生态系统服务理论的水土保持综合效益评价方法与模型,确定了模型中的基本参数,进行了实证研究,提出了影响生态系统服务功能提高的主要问题和解决方法。论文初步完成了预定目标,即在总结前人研究成果的基础上,尝试性地提出了基于生态系统服务理论的水土保持综合效益评价模型与指标体系。
孟庆香[9]2006年在《基于遥感、GIS和模型的黄土高原生态环境质量综合评价》文中认为本研究针对黄土高原生态环境主要问题和国家生态环境建设的需要,总结已有研究,初步提出了生态环境质量综合评价思路框架,采用遥感和地理信息系统等手段,充分利用已有的调查和研究成果,在黄土高原生态环境单因子进行动态分析基础上,建立了黄土高原生态环境数据库。在确定生态环境质量综合评价指标体系和方法基础上,建立了基于主成分分析的复合评价模型,以县为单位,进行了黄土高原生态环境质量动态分析及其预测。由于针对黄土高原大范围、多因子、多时期的生态环境质量评价在我国鲜有研究,因而该研究对深化黄土高原生态环境的科学认识,制订科学的生态环境建设规划提供了理论参考;同时也为进一步研究黄土高原生态环境提供了先进的技术手段和科学的数据基础。本研究取得以下主要结论和成果:1.提出了生态环境质量综合评价的基本思路。在可持续发展理论、环境容载力理论和景观生态学理论指导下,分别从生态环境承载能力、生态环境发展能力、生态环境持续能力3个方面进行生态环境质量评价。根据综合评价模型,计算生态环境质量综合指数,主要由生态环境承载能力、生态环境发展能力和生态环境持续能力构成。2.建立黄土高原生态环境质量综合评价指标体系。根据评价的基本思路,通过对生态环境系统特征因子的变量分析,提出了比较完整的、多级别的评价指标体系,包括生态环境质量综合指数(目标层)、生态环境承载能力、生态环境发展能力和生态环境持续能力(准则层)和24个指标(指标层)。3.建立了较为完备的生态环境数据库并进行了系列制图。深入细致地研究黄土高原地形、土地利用、土壤侵蚀、植被覆盖、气候插值、土壤可蚀性因子、土地适宜性和限制性等自然因子以及社会经济要素,以100m栅格为单元,进行黄土高原生态环境单因子分析。在此基础上建立了黄土高原20世纪80年代中期和90年代中后期2期生态环境数据库,并进行了系列制图与分析,得到一些有意义的结论,如景观多样性指数增大,生态环境弹性度提高,水土流失强度指数下降,归一化植被指数上升等。生态环境单因子分析为深刻理解黄土高原及其生态环境建设提供了理论参考,数据库建设为进一步研究黄土高原生态环境提供了科学的数据基础。4.采用基于主成分分析的复合评价模型,以县为评价单元,分别计算了20世纪80年代中期和90年代中后期生态环境承载能力指数、生态环境发展能力指数、生态环
王兵[10]2011年在《黄土丘陵区流域生态恢复环境响应及其评价》文中认为生态恢复环境响应及其评价是当前生态恢复的热点问题,对于揭示生态恢复过程及机理,评估生态保护与资源合理开发利用提供重要依据。本文基于DPSIR(Driving force, Pressure, State, Impact, Response)概念框架模型,结合生态系统服务功能、生态承载力模型,构建中尺度下延安水土保持与生态环境建设试验示范区生态环境响应指标体系。选取黄土丘陵区延安示范区不同生态恢复模:式农牧模式(高桥)、设施农业模式(河庄坪)、农-苹果模式(山狼岔)、农-经济林果模式(县南沟)、水资源高效利用模式(燕沟),构建了小流域尺度下不同治理模式生态环境响应指标体系。借助DPSIR-mDSS(method of Decesion Support Syetem)综合评价模型,以延安水土保持与生态环境建设试验示范区为中尺度实证研究对象,将研究区域分南部森林区和北部森林草原过渡带,研究其1999～2009年间生态环境动态响应过程;以高桥、河庄坪、山狼岔、县南沟和燕沟为小流域尺度实证对象,对其生态环境响应进行评估。论文主要研究结果如下:(1)不同尺度下DPSIR生态环境响应指标体系的建立。对20世纪90年代以来国内学者提出的生态环境质量评价指标体系进行统计分析(共计168个指标),同时考虑研究内容密切相关的关键指标,以生态环境为重点,兼顾社会和经济因素,确定了基于DPSIR概念框架的中尺度生态环境响应指标体系:人口、人均纯收入、退耕还林还草面积、≥10℃有效积温、年降雨量、耕地压力指数、自然偏离度、侵蚀性降雨量、参考作物蒸散量、输沙模数、土壤质量、植被盖度、第一性初级生产力、多样性指数、生态需水量、生态服务价值。同时在中尺度指标体系的基础上进行删减,构建针对研究区域内5个重点示范区的小流域尺度评价指标体系:人均纯收入、人口密度、自然偏离度、耕地压力指数、土壤质量、生态承载力、第一性初级生产力、生态服务功能。(2)DPSIR-mDSS生态响应综合评价模型建立。依据评价过程的叁个阶段:评价指标体系构建与基础数据收集阶段、评价处理阶段(包括指标规范化处理,评价尺度选择与建立,分析矩阵的构建)、评价与校正阶段(包括环境、社会和经济综合结果和各分项结果排序,指标敏感性分析),结合决策支持系统(mDSS),构建了DPSIR-mDSS生态响应综合评价模型。(3)中尺度生态恢复环境响应动态。研究区域生态环境响应综合值在退耕还林初期较低,均小于0.5,2005年退耕还林还草工程基本结束后,生态环境响应综合值明显增加,截止到2009年,森林草原过渡带综合值较1999年增加了38%,森林区综合值较1999年增加了43%。总体而言,森林区综合值高于森林草原过渡带,是其1.04到1.21倍。环境分项值和经济分项值也呈现增加趋势,社会分项值呈减少趋势,截止到2009年,森林区和森林草原过渡带环境分项值较1999年均增加了8%,经济分项值分别增加了7和12%,社会分项值减少了22和29%。(4)小流域尺度下不同治理模式生态环境响应。综合值由大到小依次为农-经济林果模式>农-苹果模式>农牧模式>水资源高效利用模式>设施农业模式,其中农-经济林果模式综合值是设施农业模式的1.37倍。环境分项值由大到小依次是水资源高效利用模式>农-苹果模式>农牧模式>农-经济林果模式>设施农业模式,其中水资源高效利用模式环境分项值是设施农业模式的1.71倍;社会分项值由大到小依次为农牧模式>农-经济林果模式>农-苹果模式>水资源高效利用模式>设施农业模式;其中农牧模式社会分项值是设施农业模式的3.75倍;经济分项值由大到小依次为设施农业模式>农-经济林果模式>水资源高效利用模式>农-苹果模式>农牧模式,其中设施农业模式经济分项值是农牧模式的2.09倍。(5)生态环境响应中权重确定方法的比较及不同尺度下指标敏感性。熵值权重法在评价指标较多时具有一定优势,对应于本文中尺度生态环境动态响应评估,结果较PWC权重法更符合实际;PWC权重法在指标较少时具有优势,对应于本文中小流域尺度下不同治理模式生态环境响应评估,较熵值权重法更符合实际。小流域尺度下不同治理模式指标敏感性分析表明人均纯收入为最敏感指标,对生态环境响应影响较大。中尺度下指标敏感性分析结果表明退耕还林还草为最敏感指标,其它依次为人均纯收入,降雨量,自然偏离度,耕地压力和侵蚀性降雨量;敏感指标大都为驱动力和压力因子。相对于驱动力和压力而言,生态环境质量变化具有一定的滞后性,说明措施政策的出台以及人类活动(包括社会活动和经济活动)对生态环境的影响,往往并不是立即能显现出来,而是需要经历一定的时期才能被生态环境所响应。
参考文献：
[1]. 黄土丘陵区水土保持规划指标体系的建立与模型研究[D]. 杨世伟. 西北农林科技大学. 2003
[2]. 陕北黄土丘陵区典型退耕流域农林景观配置模式综合评价及优化[D]. 邓健. 西北农林科技大学. 2017
[3]. 水土保持可持续发展研究[D]. 齐实. 北京林业大学. 1999
[4]. 黄土高原生态修复与生态环境质量评价研究[D]. 王埃平. 西安理工大学. 2007
[5]. 水土保持区划及其系统架构研究[D]. 张超. 北京林业大学. 2008
[6]. 东北低山丘陵区小流域生态经济系统模式及评价[D]. 代全厚. 西北农林科技大学. 2003
[7]. 黄土丘陵区纸坊沟流域农业生态安全评估[D]. 李芬. 西北农林科技大学. 2008
[8]. 基于生态系统服务理论的水土保持综合效益评价研究[D]. 赵建民. 西北农林科技大学. 2010
[9]. 基于遥感、GIS和模型的黄土高原生态环境质量综合评价[D]. 孟庆香. 西北农林科技大学. 2006
[10]. 黄土丘陵区流域生态恢复环境响应及其评价[D]. 王兵. 中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）. 2011
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