草原区域草业生态系统承载力与可持续发展的研究

草原区域草业生态系统承载力与可持续发展的研究

邓波[1]2004年在《草原区域草业生态系统承载力与可持续发展的研究》文中研究表明草原区域的可持续发展需要在生态、经济和社会可持续性叁者平衡中求得,其评价工作始终是草地可持续发展研究的难点和热点。本文的目的在于基于草业生态系统承载力理论,来探讨草业生态系统可持续发展的评价问题。状态空间是欧氏几何空间用于定量描述系统状态的一种有效方法,是系统科学中极为重要的内容。草业生态系统是人们公认的复杂巨系统,利用系统状态空间方法研究草业生态系统承载力就是在复杂巨系统的研究思想的指导下进行的。所以,本文以系统理论为核心,运用系统科学状态空间为研究方法,以可持续发展评价为目标,以宏观区域统计资料、内蒙古锡林郭勒盟牧区研究资料和数据、锡林郭勒盟典型草地基础数据以及相关资源和环境方面的资料为基础,利用系统承载力理论进行草业生态系统可持续发展的判定及测算,在总结以往承载力评价方法的基础上,建立了草原区域草业生态系统承载力定量判定模型,构筑了系统承载力评价指标体系,实现了系统承载力的定量化研究,并进一步证实了系统承载力与可持续发展的内在联系,开辟了定量研究牧区草业生态系统可持续发展的又一新途径。同时,提出了在状态空间中比较系统承载力的方法,深化了承载力的研究。主要的论点及结论有:A. 在可持续发展与承载力的关系研究中,认为区域生态系统承载力和可持续发展是相辅相成的两个概念,都是人类在认识、适应和改造自然的过程中,受到自然的限制或反作用力时提出的。根据草原地区的自然资源与环境以及社会潜力,确定人口与社会经济的发展速度,这是草业生态系统承载力的最终目标,同时也是可持续发展的目的。草业生态系统承载力是可持续发展的有力评价工具,也是可持续发展的基础。B. 本文给出了草原区域可持续发展的系统承载力的评价指标与计算方法,包括草原区域草业生态系统时段理想状态指标值的确定,理想状态下的系统承载力及实际状态下的系统承载状况。认为承载力仍为一种普适的易于接受的评价方法,同时也认为可持续承载就是可持续发展的实质。C.草业生态系统是草原生态系统和社会生态经济系统的复合生态系统,它不单单具有自然的体系,还兼容社会与经济的体系,是草原区域自然与社会系统耦合成的复杂巨系统。草业生态系统承载力是完全依赖于草业生态系统的评价方法与途径,为了使系统正常运行和平稳发展,人类必需提高草业系统的承载能力。D.在系统承载力状态空间的研究中,建立了草原区域草业生态系统承载力的模型体系以及评价指标体系,给出了系统承载力的计算方法与判定指标。认为草业生态系统的承载力评价工作,可以以系统理论为指导,以系统状态空间的理论与方法为量化的基本途径,通过承载力矢量在系统空间的的模来表示系统承载力的大小。提出了系统承载度的概念,通过系统承载度,可以明确系统的承载程度。E.在系统承载力的指标研究中,区分了不同层次的指标,并且把承载力指标划分为压力指标、承载指标与区际交流指标。人类的主观能动性,使人类在草业生态承载力中具有双重属性。所以在承载指标中,确立了潜力指标,来突出了人类的双重特性。F.以内蒙古自治区锡林郭勒盟为盟级尺度,以东乌珠穆沁旗为县旗尺度进行实证分析,验证草业生态系统承载力的理论与方法的可行性。对锡林郭勒地区的承载状况的分析表明,从1997年~2002年期间,该地区始终处于超载状态,其理想承载力值为0.7405,但其超载程度不是很强烈,而且有接近时段理想状态的趋势。最大的超载年份是1997年,系统承载度为1.30。最小的超载年度为2002年,系统承载度为1.14。而对东乌珠穆沁旗的承载分析表明,该旗在上述时段内承载力也在接近于理想的趋势,最大超载年份为1998年,承载度为1.50,最小年份为1997年,承载度为1.32。H.在研究当中,从指标贡献率的对比上看,不管是盟级尺度还是旗县尺度,以下指标对承载力及承载状况的贡献较为重要,即草原“叁害”发生面积、人口自然增长率、人均水资源、人工种草面积以及恩格尔系数。I.在可持续发展对策研究中,本研究认为:①草原“叁害”防治对策首先要走以生态、生物等为主的综合防治道路,同时建立预警系统,保护生物多样性;②加强草地等资源的保护,提高草原区域资源总量;③水资源的合理利用;④开展资源替代政策;⑤调整牧区的产业政策,进行技术引进与消化;⑥规范政府职责,提高支撑作用。

邓波, 洪绂曾, 高洪文[2]2004年在《试述草原地区可持续发展的生态承载力评价体系》文中指出简要地介绍了承载力及生态承载力的概念及由来,以及利用承载力衡量可持续发展的理论与方法。分别论述了生态承载力的自然植被净第一性生产力估测方法、资源与需求的差量方法、生态承载力综合评价方法及状态空间法的度量方法。依据草原生态系统特性构建了草原区域生态承载力指标体系,探讨了生态承载力在草原区域可持续发展评价中的应用前景。

邓波[3]2006年在《基于区域系统承载力评价草原地区可持续发展的意义与展望》文中进行了进一步梳理简要介绍了承载力及草原区域承载力的含义及发展,阐述了草原区域系统承载力的特征、与草原区城可持续发展的关系,以及开展草原区域系统承载力的理论意义与现实意义,并展望了未来的草原区域承载力研究的前景。

刘东霞[4]2007年在《呼伦贝尔草原生态环境脆弱性分析及生态承载力评价》文中研究说明近几年,由于各种自然因素变化和人为因素的影响,致使呼伦贝尔草地生态环境日趋恶化。对草地生态环境进行脆弱性分析,以及区域生态承载力评价,对于草地合理保护利用和区域可持续发展具有重要现实意义。本研究以陈巴尔虎旗为例,采用野外调查和室内分析相结合的手段,借鉴了国内外有关生态环境脆弱性评价模型和生态承载力模型,以图像数据与统计资料为基础数据,建立了陈巴尔虎旗草地生态环境脆弱性评价模型和生态承载力模型,通过分析讨论,可以得到以下结论:(1)导致生态环境脆弱的因素有自然因素和人为因素两个方面,地质历史时期的构造运动为呼伦贝尔草地脆弱性奠定了特殊的地貌格局和脆弱的地表物质基础;自然条件的严酷性、气候的波动性、使这一地区成为对全球变化响应的敏感带;不合理的人类活动急剧了草地脆弱化的进程。(2)生态环境脆弱性评价,借助GIS技术手段,采用空间主成分分析法,通过各主成分来确定权重,不仅减小了主观随意性,而且消除了评价之间的重迭信息;GIS具有强大数据计算分析功能,计算过程中提取全部的主成分,大大的提高了计算精度,正是由于空间主成分分析方法具有上述优点,在生态环境脆弱性评价中具有很好的应用前景。(3)陈巴尔虎旗的生态环境状况总体上属于轻度脆弱水平,从东北向西南随着自然条件、气候因素、资源开发利用状况变化,生态环境状况有逐渐变劣的态势,生态环境恶劣地区主要分布于海拉尔河和额尔古纳河流两岸。(4)草地退化是造成生态环境脆弱性的重要贡献因子,但不是生态环境脆弱性的决定因子,而生态系统的脆弱性由地形地貌、气候条件、土壤和植被状况共同来决定,草地脆弱性程度与退化程度之间并不是一一对应的关系。(5)生态承载力评价模型选取人口承载力和牲畜承载力以及人口容载率和牲畜容载率作为评价指标,既对草地的利用状况做出了合理的评价,又对区域的可持续发展进行了评价,评价指标选择合理。另外,草地生产力统计时,利用了GIS技术,考虑了草地生态环境的脆弱性,引入草地可利用指数,从草地可持续利用的角度考虑草地保护和利用。(6)随着生态环境脆弱程度的加大,区域的牲畜承载力呈递减的趋势。人口承载力由于受社会、经济、自然等多方面因素的影响,与区域生态环境脆弱性程度之间没有明显的对应关系。(7)人口容载率和牲畜容载率的评价结果表明,八个苏木(镇)中有五个苏木(镇)牲畜出现超载现象,而人口仅宝日希勒镇和巴彦库仁镇超载之外,绝大部分地区都没有超载。造成生态环境恶化主要是由于人均牲畜牲畜占有量较大,牲畜数量发展较快。

邓波, 洪绂曾, 龙瑞军[5]2003年在《区域生态承载力量化方法研究述评》文中研究说明简述了承载力和生态承载力的内涵及由来,以及利用承载力衡量可持续发展的理论与方法。分别论述了生态承载力的自然植被净第一性生产力估测方法、资源与需求的差量方法、可持续环境承载力模型方法、生态承载力综合评价方法及状态空间法的度量方法,探讨了生态承载力在区域可持续发展评价中的应用前景。

薛中正[6]2011年在《基于生态系统健康的甘南地区生态承载力评价及预警研究》文中指出甘南州位于甘肃南部,作为青藏高原的组成部分,生态环境具有脆弱性的特征,在全国主体功能区区划中属于限制和禁止开发区。目前,甘南州经济快速发展的同时,面临着严重的水土流失,草地“叁化”,自然灾害频发,生物多样性减少,草地生态系统失衡,病虫鼠害严重等问题。生态承载力可以作为衡量人类活动是否限制在生态系统承受阈值范围内的一种定量指标。在生态承载力的基础上,将生态系统健康概念引入生态承载力研究中,基于生态系统健康的生态承载力由资源环境承载力、生态系统弹性力和作为调控因子的人类社会影响力要叁者的合力构成,可衡量一定社会经济条件下,自然生态系统维持其服务功能和自身健康的潜在能力,体现出生态承载力的可调控性。本研究运用“3S”技术对甘南地区2000年、2004年、2008年土地利用状况进行综合分析的基础上,提取草地、林地、耕地、水域、居民地等土地利用类型,并结合提取的植被覆盖度、地形地貌、起伏度等数据,为生态承载力评价提供数据支持。并利用状态空间法承载力评价模型、基于遗传算法的层次分析法(AGA-AHP)确定评价指标权重,运用灰色预测方法GM(1,1)模型进行生态承载力预警。根据生态承载力的定义及内涵,建立了甘南地区基于生态系统健康的生态承载力评价指标体系。该指标体系由资源环境承载力、生态弹性力、和人类社会影响力子系统叁个子系统组成,共包含指标22项。根据指标体系结构,确定采用分级评价的方法对生态弹性力、资源环境承载力、人类社会影响力进行研究,给出甘南地区基于生态系统健康的生态承载力评价指标体系和标准的确定,构建生态承载力量化模型,综合评价甘南地区2000年、2004年、2008年的生态承载力,并预警2016年该区生态承载力状况。研究结果表明:(1)2000年至2008年甘南地区资源环境承载力、系统生态弹性力和生态承载力均呈不同幅度的下降,而人类社会影响力对生态系统的压力不断增大。其中,资源环境承载力保持“低”状态;生态弹性力等级由“中等”下降至“较低”;人类社会影响力由“较低”等级变为“低”等级,生态承载力等级保持“中等”状态。(2)根据预测结果,该地区2016年的生态承载力状况分为四类:可持续区域、健康区域、危险区域、退化区域。可持续区域包括合作市;健康区域包括临潭县和迭部县;危险区域包括卓尼县和碌曲县;退化区域包括夏河县、玛曲县和舟曲县。结合评价指标体系理论分析、评价指标主成分分析的生态承载力预警结果,系统分析了该地区资源环境承载力、生态弹性力、人类社会影响力和生态承载力的变化状况,以生态承载力综合指数为依据,从草地生态系统的保护和合理利用、优化草地农业系统结构等方面提出了提高研究区生态承载力的可行性建议。

艾琳[7]2010年在《呼伦贝尔草原生态旅游环境承载力研究》文中进行了进一步梳理生态旅游作为扩展生态学研究领域,促进环境教育和自然保护的重要课题,已成为协调旅游与环境破坏的最佳方式,在旅游业中快速增长。针对目前我国草原生态旅游市场还未真正形成,游客管理仍处于不成熟阶段,草原生态旅游面临着旅游发展和环境保护双重矛盾的问题,本研究将生态旅游环境承载力作为一种规划草原生态旅游和管理草原生态旅游资源的框架和方法,以草原社会文化服务功能为前提,采用野外调查和室内分析相结合的手段,从景区资源保护和游客体验两个方面入手,建立草原生态旅游环境承载力评价指标体系,设定评价等级标准和评估流程。这对保证草原区旅游业的可持续发展,协调人口、环境保护、草原资源消耗与经济社会发展间的关系,合理利用和保护生态环境意义重大。本研究以呼伦贝尔草原为典型研究区域,对其生态旅游环境承载力进行评估,并结合当地旅游业发展实际,从技术和制度层面进行调控,为解决旅游区发展与草原生态环境之间的矛盾提供可行的技术、政策支持和管理建议,以引导旅游需求,达成资源保护和游客体验之间良性互动关系的目标。主要研究结论如下:(1)生态旅游的开发取决于生态旅游市场需求前景的支持。对草原生态旅游客源市场及游客满意度进行调查与分析表明:当前的草原生态旅游还处于大众旅游运营阶段,游客在旅游行为特征上更倾向于大众旅游的游客行为,存在着大众消费者给旅游资源、环境带来的各种弊端和潜在威胁。(2)呼伦贝尔草原生态旅游资源总量大、类型多样、等级优良,能为人类提供娱乐、美学、文化、教育等多方面价值。依据其现存状况、形态、特色,可以划分为草原自然景观资源和草原人文景观资源2个大类以及草原地文景观、水体景观、生物景观、气候与气象景观、遗址遗迹、人文活动、建筑与设施、草原旅游商品和草原畜牧业9个亚类。(3)草原生态系统是一个复杂的涉及社会、经济、生态等问题的系统。综合采用频度分析法、理论分析法和专家咨询法,筛选出适合草原地区开展生态旅游时对其环境承载力进行评价的指标30个,并用层次分析法确定各指标权重。按照指标所反映问题的重要程度,即权重贡献率进行归类和优化,形成17个核心指标用以对不同地域草原生态旅游环境承载力进行评价。(4)在2004-2009年期间呼伦贝尔草原生态旅游环境承载力综合值和准则层各因素的承载力值都呈持续增长态势。其中经济环境承载力增幅最快,直接带动旅游区环境承载力增长;社会环境承载力起点较高,处于缓慢增长状态;自然环境承载力值最低,增长速度最慢。(5)呼伦贝尔草原生态旅游环境承载力的大小是由承载力值来描述,数值越接近1表明当地旅游业发展越逼近各项指标的最低限制值,利用、规划、发展和经营日渐背离其合理性,承载力在自然承受阈值和人类发展间的平衡即将被打破。2009年呼伦贝尔草原生态旅游环境综合承载力为0.726,已经处于轻度超载(0.61-0.8)状态。随着景区游客数量的增大,急需采取措施减轻旅游活动对草原资源的破坏和对草原生态环境带来的压力。(6)生态旅游环境承载力是一种服务于生态旅游地规划和管理的技术工具。对草原生态旅游环境承载力进行评估具有预警作用,可以作为生态旅游可持续发展的判别指标和调控手段。从生态旅游环境承载力的大小和变化方向,可以对草原生态环境的状况和发展趋势做出判断,为草原生态旅游开发和管理提供依据,实现生态旅游环境承载力评价所具有的促进资源、环境保护与修复的功能。(7)结合呼伦贝尔旅游发展面临的主要问题,建议从管理手段和监测技术入手,从规范制度、提高执政能力、加大宣传和教育力度、科学规划、合理引导,分区管理、加强环境监测和治理等方面改善草原生态旅游环境承载力。不仅可以保证生态旅游者在旅游地的体验质量,更保证了当地自然、社会与经济环境的质量,减少其受到旅游活动破坏的可能性。

黄振艳, 王红旗, 田雅楠[8]2011年在《国内草地可持续发展评价研究进展》文中研究表明由于草地超载放牧、滥垦和"叁化"等问题的日益突出,引起了众多学者对草地资源可持续利用的关注。为此,介绍了草地生态系统可持续发展评价的研究进展情况,包括草地健康评价和草地生态承载力评价等方面的内容;提出了今后关于草地资源可持续发展的评价研究不但要加强理论基础和综合研究,而且更应考虑人为造成的草地环境污染及借鉴最新的理论和科技手段。

邓波, 洪绂曾, 高洪文[9]2003年在《草原区域可持续发展研究的新方向——生态承载力》文中进行了进一步梳理简述了承载力和生态承载力的内涵和由来及利用承载力衡量可持续发展的理论和方法,分别论述了生态承载力的自然植被净第一性生产力估测方法、资源与需求差量方法、可持续环境承载力模型方法、生态承载力综合评价方法及状态空间法的度量方法,并依据草原生态系统特性构建了草原区域生态承载力指标体系,探讨了草原区域生态承载力在区域可持续发展评价中的应用前景。

郑伟[10]2009年在《新疆喀纳斯旅游区草地植物多样性对人类干扰的响应机制研究》文中研究指明旅游区植被及其多样性保护已成为旅游区科学合理利用开发的重要挑战之一,也是旅游区实现生态旅游可持续发展的关键要素之一。本文通过对喀纳斯旅游区主要景点附近山地草甸群落在不同人类干扰方式与干扰强度下草地植物多样性的组成结构、生境和稳定性等变化的研究,以及人类干扰过程中整个旅游区植被景观结构与格局、生态承载力变化的研究,重点探讨不同空间尺度植物多样性对人类干扰响应的方式、过程和生态后果,探索草地植物多样性对人类干扰响应的机制,为旅游区草地生态系统的合理科学利用及生物多样性保护提供科学依据。主要研究结果如下:(1)喀纳斯山地草甸群落随放牧强度的增加,植物群落高度下降,生物量减少,盖度降低,植物群落密度则在一定放牧强度内呈增加趋势;Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数均呈减小趋势,且轻牧与重牧、极牧差异显着(P <0.05)。随着旅游干扰强度的增加,群落物种组成从以对旅游干扰耐性弱的物种为主逐渐发展到以对旅游干扰耐性强的物种为主,群落的重要值有向少数物种集中的趋势;Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener指数均随着干扰强度的增加而呈下降趋势,均匀度指数则在中度干扰下最大。(2)山地草甸群落中原有的优势功能群是营养丰富、种类繁多的多年生杂类草和多年生根茎禾草,在不合理的放牧干扰下重要值逐渐减小,甚至消失,而那些能适应强放牧干扰的低矮、小型化、营养繁殖能力强的功能群(多年生丛生禾草和一、二年生草本)逐渐在群落中增加,占据优势地位;与之相对应的是,群落功能群丰富度和功能群所含物种数显着下降(P <0.05);群落恢复力稳定性、群落保持结构和功能的能力、群落抵抗力稳定性均呈下降趋势;研究区β多样性的变化次序为:重牧-极牧>轻牧-中牧>中牧-重牧。(3)随着旅游干扰强度的增加,多年生根茎禾草、莎草、多年生杂类草和豆科牧草重要值均呈下降趋势,多年生丛生禾草和一、二年生草本则呈增大趋势;多年生杂类草功能群对旅游干扰具有较强的冗余缓冲作用;多年生丛生禾草能够耐受较强的干扰,一、二年生草本非常适于在旅游干扰强度极大的生境中生存,这两类生态功能群是生态系统对干扰的有效抵抗者,恢复力较强;灌木和半灌木、多年生根茎禾草和豆科牧草则对旅游干扰敏感。在群落多样性层次,中度-重度阶段物种替代速率最快,重度-极度次之,轻度-中度最慢。群落恢复力稳定性在中度干扰下最高,群落保持结构和功能的能力、群落抵抗力稳定性均随旅游干扰强度的增加而呈下降趋势。(4)在植被系统受到放牧干扰而逐渐退化的同时,土壤系统生境也发生了恶性变化,表现为土壤容重在0-10cm土层随放牧强度的增加而显着增加(P<0.05),土壤含水量在0-10cm土层随放牧强度的增加而显着下降(P<0.05),但两者在重牧与极牧阶段则无差异(P>0.05)。土壤有机质和碱解氮均随放牧干扰强度的增加而呈下降趋势,以0-10cm土层变化最为明显。在0-10cm土层,土壤有效磷各个处理间无显着差异(P>0.05)。土壤速效钾随放牧强度的增加而增加,且极牧阶段显着高于其它放牧干扰阶段(P<0.05)。土壤有机质和碱解氮的分布与植物群落高度和生物量呈正相关,且土壤有机质与植物群落高度和生物量相关性显着(P<0.05),土壤有效磷、速效钾与植物群落特征均表现为负相关关系。(5)在植被系统受到旅游干扰而逐渐退化的同时,土壤系统生境也发生了恶性变化,表现为随旅游干扰强度的增强,表层土壤(0-10cm)中的土壤含水量显着降低,土壤容重呈上升趋势,土壤紧实度显着增加,碱解氮含量降低,有机质含量也有下降趋势,有效磷、速效钾含量则显着上升。在旅游区草地受到不同旅游干扰的各个阶段,植物多样性、盖度、高度、生物量和凋落物生物量与土壤的主要理化性质之间存在较密切的相关性(R2值为0.04~0.56)。因此,旅游活动对旅游区草甸干扰过程的实质是草甸植被-土壤系统协同响应的过程。(6)喀纳斯旅游区的景观格局在过去的13a内受人类干扰较小,景观格局总体上变化不大,景观多样性处于较高水平,旅游区在这13a中受到了较好的保护;但从局部看,不断扩大的建设用地导致山地草甸等草地景观面积减小,草地景观格局发生较大变化。旅游区景观格局变化分为两个时期:1992-2000年和2000-2005年。1992-2000年,旅游区景观格局的驱动力主要是自然因素(气候变迁、植被景观的内在演替及其它生物因素等),人类干扰对景观格局的影响还较小;2000-2005年,人类干扰对景观格局的影响力逐渐增大,其中草地(主要是山地草甸、灌丛草地)受到人类干扰的影响最大。(7)生态系统的可持续发展程度是通过综合分析生态系统生态弹性状态、载荷状态和可持续承载状态叁者的情况确定的。利用主成分分析法、层次分析法构建了喀纳斯旅游区评价指标体系,并通过分析生态系统荷载容量压力与支持力(负向与正向)的相互关系筛选出具体的评价指标,利用状态空间法计算出的生态承载指数从1992年的0.0669,下降到2000年的0.0485,2005年的0.0046;旅游区的承载状态从1992、2000年的可持续承载下降到2005年的弱可持续承载。基于生态弹性状态、载荷状态与可持续承载状态建立的可持续发展程度区间的划分,可以从整体上反映区域系统的生态承载力,可为区域生态系统的可持续发展提供科学依据。

参考文献:

[1]. 草原区域草业生态系统承载力与可持续发展的研究[D]. 邓波. 甘肃农业大学. 2004

[2]. 试述草原地区可持续发展的生态承载力评价体系[J]. 邓波, 洪绂曾, 高洪文. 草业学报. 2004

[3]. 基于区域系统承载力评价草原地区可持续发展的意义与展望[C]. 邓波. 2006中国草业发展论坛论文集. 2006

[4]. 呼伦贝尔草原生态环境脆弱性分析及生态承载力评价[D]. 刘东霞. 北京林业大学. 2007

[5]. 区域生态承载力量化方法研究述评[J]. 邓波, 洪绂曾, 龙瑞军. 甘肃农业大学学报. 2003

[6]. 基于生态系统健康的甘南地区生态承载力评价及预警研究[D]. 薛中正. 兰州大学. 2011

[7]. 呼伦贝尔草原生态旅游环境承载力研究[D]. 艾琳. 北京林业大学. 2010

[8]. 国内草地可持续发展评价研究进展[J]. 黄振艳, 王红旗, 田雅楠. 农机化研究. 2011

[9]. 草原区域可持续发展研究的新方向——生态承载力[J]. 邓波, 洪绂曾, 高洪文. 吉林农业大学学报. 2003

[10]. 新疆喀纳斯旅游区草地植物多样性对人类干扰的响应机制研究[D]. 郑伟. 新疆农业大学. 2009

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