青藏高原农牧业生态风险时空变化特征与分区防控

doi:10.31497/zrzyxb.20220117

自然资源学报 ›› 2022, Vol. 37 ›› Issue (1): 250-262.doi: 10.31497/zrzyxb.20220117

青藏高原农牧业生态风险时空变化特征与分区防控

聂倩文¹^,²(), 何理¹^,³(), 殷闯¹, 唐孟¹, 田沛佩¹^,², 卢宏玮²

1.华北电力大学水利与水电工程学院,北京 102200
2.中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程重点实验室,北京 100101
3.天津大学建筑工程学院水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300000

收稿日期:2020-07-21 修回日期:2020-11-18 出版日期:2022-01-28 发布日期:2022-03-28
通讯作者: 何理（1976- ）,男,湖南株洲人,博士,教授,研究方向为水文水资源管理及地下水修复等。E-mail: helix111@tju.edu.cn
作者简介:聂倩文（1997- ）,女,河南安阳人,硕士,研究方向为水利水电工程。E-mail: nieqianwen97@163.com
基金资助:
中国科学院战略性先导科技专项(XDA20040301);第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK1003)

Spatio-temporal variation of ecological risk of agriculture and animal husbandry on the Tibetan Plateau and its regional prevention and control

NIE Qian-wen¹^,²(), HE Li¹^,³(), YIN Chuang¹, TANG Meng¹, TIAN Pei-pei¹^,², LU Hong-wei²

1. School of Water Resources and Hydropower Engineering, North China Electric Power University, Beijing 102200, China
2. Key Laboratory of Water Cycle and Related Land Surface Processes, Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China
3. State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety, Tianjin University, Tianjin 300000, China

Received:2020-07-21 Revised:2020-11-18 Online:2022-01-28 Published:2022-03-28

摘要/Abstract

摘要：

青藏高原地区是我国重要的生态安全屏障、战略资源储备基地,农牧业是青藏高原涵盖范围最广的产业,明晰其生态风险对实现青藏高原农牧业可持续发展具有重要意义。构建了青藏高原农牧业生态风险评价体系,并以216个县域为评价单元,分析1990—2015年农牧业开发综合生态风险的时空分布及其重心转移规律,并结合区域农牧业开发强度实现农牧业生态风险权衡分区。结果表明：（1）青藏高原综合生态风险总体有上升趋势,呈“东部多核聚集、西部零星散列”的分布格局。（2）风险重心向西北方向移动,风险主趋势方向转为西北—东南走向。（3）青藏高原限制开发区面积占比最大为50.84%,其次为发展预警区与自然恢复区,青藏高原整体农牧业开发强度较高,应在保障高原生态安全屏障功能的情况下减缓农牧业开发。针对区域特征提出农牧业发展方案,以期为青藏高原地区农牧业开发生态风险防范及发展规划提供科学指引。

关键词: 生态风险分析, 时空分布, 风险重心转移, 农牧业风险分区, 青藏高原

Abstract:

The Tibetan Plateau is an important ecological security shelter and strategic resource reserve base. Its ecological security is of great significance to China. Ecological and environmental risks of agriculture and animal husbandry production are core issues for sustainable development of the plateau. This paper established an ecological risk assessment system for agriculture and animal husbandry to analyze the ecological risks of agriculture and animal husbandry of the study area from 1990 to 2015. The spatio-temporal pattern of the ecological risks was explored. Then, the agriculture and animal husbandry ecological risk trade-off zones were identified in combination with the regional agriculture and animal husbandry development intensity. Results showed that: (1) The ecological risk presented an upward trend, showing a distribution pattern of "multi-core aggregation in the east and scattered hashing in the west". (2) The risk gravity shifted to the northwest. (3) The restricted development zone of the plateau accounts for the largest proportion of 50.84%, followed by restricted development zones and natural restoration zones. The overall agriculture and animal husbandry development intensity was relatively high. Thereby, the development of agriculture and animal husbandry should be slowed down to ensure the function of the ecological security barrier on the plateau. The results were expected to provide scientific guidance for ecological prevention and development planning of agriculture and animal husbandry on the Tibetan Plateau.

Key words: ecological risk analysis, spatio-temporal distribution, shifting of risk gravity, agriculture and animal husbandry risk precaution partitions, Tibetan Plateau

聂倩文, 何理, 殷闯, 唐孟, 田沛佩, 卢宏玮. 青藏高原农牧业生态风险时空变化特征与分区防控[J]. 自然资源学报, 2022, 37(1): 250-262.

NIE Qian-wen, HE Li, YIN Chuang, TANG Meng, TIAN Pei-pei, LU Hong-wei. Spatio-temporal variation of ecological risk of agriculture and animal husbandry on the Tibetan Plateau and its regional prevention and control[J]. JOURNAL OF NATURAL RESOURCES, 2022, 37(1): 250-262.

图/表 9

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参考文献 24

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准则层	类别层	指标层	指标效应	权重
生态环境风险源危险度（RH）	自然灾害危险度（0.600）	雪灾（发生频率、规模）	正向	0.6000
		旱灾（发生频率、规模）	正向	0.1000
		洪灾（发生频率、规模）	正向	0.3000
	人类农牧业破坏性活动危险度（0.400）	农药单位使用量	正向	0.1500
		化肥单位使用量	正向	0.2000
		地膜单位使用量	正向	0.1500
		年末牲畜存栏量	正向	0.5000
生态环境脆弱度（EV）	地貌（0.076）	坡度	正向	0.5000
	地貌（0.076）	高程	正向	0.5000
	气候（0.410）	年均气温	负向	0.4536
		年均降雨	负向	0.3404
		年均日照	正向	0.3713
		年均蒸发量	正向	0.0625
		年均风速	正向	0.1064
	植被（0.139）	植被覆盖指数	负向	0.1390
	水文（0.052）	水网密度指数	负向	0.0520
	农牧业人类活动干扰（0.323）	人均耕地面积	正向	0.0419
		人均草地面积	正向	0.0419
		农业产值比例	正向	0.2037
		牧业产值比例	正向	0.2037
		土地垦殖指数	正向	0.0946
		草地载畜量	正向	0.4141
生态环境风险受体损失度（SL）	自然生态系统服务功能损失度（0.400）	农作物种植面积占比	正向	0.3034
		草地面积占比	正向	0.4575
		农业机械总动力	正向	0.1016
		有效灌溉面积占比	正向	0.1375
	社会经济损失度（0.600）	人口密度	正向	0.3185
		人均GDP	正向	0.3185
		农业总产量	正向	0.1291
		牧业总产量	正向	0.1291
		人均粮食产量	正向	0.0524
		人均牲畜头数	正向	0.0524

等级划分	生态环境风险源危险度	生态环境脆弱度	风险受体损失度	生态风险值
I级	0~0.06	0.22~0.37	0.00~0.07	0.07~0.18
II级	0.06~0.14	0.37~0.43	0.07~0.12	0.18~0.25
III级	0.14~0.25	0.43~0.48	0.12~0.16	0.25~0.30
IV级	0.25~0.41	0.48~0.53	0.16~0.20	0.30~0.37
V级	0.41~0.61	0.53~0.64	0.20~0.26	0.37~0.48

等级	1990年	1995年	2000年	2005年	2010年	2015年
低风险	1.09	1.15	0.95	0.91	2.74	0.92
中低风险	13.83	11.05	10.23	7.36	14.45	7.08
中风险	50.14	65.46	72.51	69.99	52.66	68.45
中高风险	31.47	21.57	11.24	19.39	26.26	20.20
高风险	3.47	0.76	5.07	2.35	3.89	3.34

青藏高原农牧业生态风险时空变化特征与分区防控

Spatio-temporal variation of ecological risk of agriculture and animal husbandry on the Tibetan Plateau and its regional prevention and control

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