自然资源学报

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资源利用与保护

近30年黄河流域降水量的时空演变特征

祝青林, 张留柱, 于贵瑞, 戴东, 蔡福, 刘新安

2005, 20(4): 477-482. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.001

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利用中国气象局和黄河水利委员会近30年269个观测站的降水资料,采用光滑薄面样条插值法对黄河流域各月及年降水量进行插值,在ArcMap/ArcInfo中进行图象处理和分类,完成了1km×1km栅格降水的空间化,在此基础上分析了降水的空间分布。利用GIS软件编程实现了Mann-Kendall非参数统计法与空间化技术的结合,生成了各月及年降水在空间上随时间的变化趋势图。结果表明:27年来,流域总降水量呈下降趋势,空间上表现为北半部以增加为主,南半部以减少为主。各月间差异很大,在秋冬季节,以下降趋势为主,部分地区达到显著;春夏季节除少数月份外,大部分地区降水量有不显著的增加趋势。全年降水呈下降趋势的月份占多数,但主要集中在降水较少的秋冬季节,呈增加趋势的月份集中在雨水充沛的春夏,这种变化趋势使得降水的分布更加不平衡,表现为秋冬季的降水减少,而雨水较多的5～7月降水有微弱的增加趋势。

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资源利用与保护

黄土丘陵小流域土壤水分空间格局及其影响因素

黄奕龙, 陈利顶, 傅伯杰, 王仰麟

2005, 20(4): 483-492. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.002

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为了定量探讨土壤水分的空间格局及其影响因素的相对重要性,以甘肃省定西市安家沟小流域为例,对坡面44个样地的土壤水分及其环境因子进行了定点观测。研究结果表明:①时间动态:对于农地、撂荒地、灌木林地、林地和荒草地等5种土地利用类型,其土壤水分在2002年的生长季节内都表现为下降型;其中农地具有较高的土壤水分,撂荒地居中,林地、灌林地和荒草地较低。②层次格局:在湿润时段(4月24日到6月23日),5种土地利用类型的土壤水分都表现为下降型,而在干旱时段(7月12日到8月9日)都为增长型;但在中等湿润时段(8月23日到9月18日),各种土地利用类型变化格局不同。③在湿润和中等湿润时段,土地利用是影响土壤水分(表层除外)变异的主要因素。对于相同的土地利用类型来说,坡向只在湿润或中等湿润时段对部分层次的土壤水分有明显的影响;坡位、相对高程、坡度及坡面曲率等4个环境因子的影响都不显著。干旱时段土壤水分的变异格局主要受土壤性质的影响。本项研究还发现,6～7月份的极度干旱严重地影响到本地植物的生长。建议:①建立不同土地利用类型斑块的镶嵌格局是控制水土流失的基础;②间作、灌溉以及覆盖等措施都可用以促进本区的植被恢复和农业发展。

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资源利用与保护

三江平原典型湿地流域水文情势变化过程及其影响因素分析

刘红玉, 李兆富

2005, 20(4): 493-501. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.003

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湿地在流域中由于特殊的水理性质和地理位置而具有特殊的水文调节功能。但是流域水土资源的开发利用常常导致大量湿地丧失和退化,湿地水文调节功能遭到破坏。论文选择三江平原典型湿地流域为案例,详细分析了流域自20世纪60年代湿地开发以来河流流量的变化过程及其主要影响因素。结果显示,流域年均流量在1965～1999年间呈持续下降趋势,但在不同的季节月均流量、最大和最小流量变化出现差异,最小和最大流量向极端化方向发展。进一步分析主要影响因素发现,下垫面条件变化和水利工程对年均径流和流量的影响分别占76%和16%;而降水和水利工程用水对春季径流量减少的影响分别占47%和56%;下垫面条件改变和水利工程排水对秋季径流量增加、流量增大的影响分别占52%和37%。

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资源利用与保护

开都河灌区灌溉引水对博斯腾湖面积影响的定量分析

高华中, 朱诚, 李宗尧

2005, 20(4): 502-507. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.004

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开都河是注入博斯腾湖的最大河流,1958～2002年间平均入湖水量达23.62×10⁸m³,占博斯腾湖总补给量的80%以上。1958年以来开都河灌区灌溉引水量维持在8.17×10⁸m³～13.18×10⁸m³之间,其中20世纪60年代灌溉引水量平均为10.14×10⁸m³/a,占开都河径流量的31.1%;70年代引水量上升到12.15×10⁸m³/a,为开都河径流量的36.5%;80年代引水量下降到11.29×10⁸m³/a,但引水量仍占开都河径流量的36.5%;90年代灌溉引水量进一步降至9.85×10⁸m³/a,仅占径流量的27.1%。通过水量平衡分析和相关回归计算,得出开都河灌区灌溉引水对博斯腾湖面积影响的数值:20世纪60年代平均值为62.4km²;70年代平均值为80.8km²;80年代、90年代分别为90.4km²、76.7km²,2000年以来平均仅为41.3km²。由此可见,45年来开都河灌区灌溉引水对博斯腾湖面积的影响经历了弱→强→弱的变化过程。

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资源利用与保护

古田山自然保护区黑麂资源分布与保护现状

郑祥, 鲍毅新, 葛宝明, 郑荣泉

2005, 20(4): 508-513. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.005

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2003年3～12月,在古田山自然保护区对黑麂的分布、种群密度和保护现状进行了调查,结果发现,古田山黑麂主要栖息在海拔800～1000m的区域。同时根据样带法估计保护区内黑麂种群密度。结果表明,区内黑麂平均密度为3.30±0.45只/km²,单因素方差分析表明,核心区、缓冲区、实验区黑麂种群密度存在极显著差异(F_2,37=19.31,P<0.01)。从整个保护区来看,不同季节黑麂种群密度变化不明显(F_3,36=0.36,P>0.05)。食物空间分布的季节性变化可能是黑麂对海拔高度选择变化的重要原因,森林面积的丧失和偷猎是影响黑麂种群在该区稳定生存的主要因素。

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资源生态

黑河流域草地承载力研究

张慧, 沈渭寿, 王延松, 邹长新

2005, 20(4): 514-521. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.006

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应用RS和GIS技术,从研究区植被类型、土壤侵蚀、坡度、距水源距离、生物多样性和生态系统保护等方面,确定了黑河流域不适合和适合放牧的区域。在适合放牧的区域,根据草地类型估测产草量。在牧草分配方面,从避免土壤侵蚀和遭遇干旱时保证植被群落弹性和再生的需要以及满足昆虫和土壤无脊椎动物及野生动物需要两个方面考虑了满足生态需要的牧草生物量。在确定放牧强度时,从坡度和距离水源远近两个方面考虑了载畜量的减少比例。在此基础上,计算出满足生态保护需要的草地承载力。研究结果表明,黑河流域适合放牧的区域仅占总面积的17.693%,在适合放牧的区域,天然草地的承载力为0.009～2.055只羊单位/hm²。

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资源生态

快速城市化背景下的城市土地储备策略研究——以深圳市龙岗区为例

金晓斌, 周寅康, 张鸿辉, 殷少美, 许彦曦

2005, 20(4): 522-528. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.007

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随着我国城市化进程的快速推进,土地储备作为土地资源集约利用和优化配置的重要手段,已在许多城市开展。从主要城市目前土地储备计划制定过程来看,普遍存在资金导向和项目需求问题,使其缺乏与城市发展规划间的协调,易导致区域整体利益下降。因此,科学合理地制定土地储备与供应计划,改资金导向型为功能导向型,改项目需求型为规划引导型,通过土地储备制度实现城市土地资源的资产化、土地资产的资本化,确保国有土地资产保值增值是土地储备计划研究的基本目的。论文以深圳市龙岗区为例,从城市建设用地需求预测入手,利用GIS技术,进行了土地储备潜力分析与评价,并据此确定土地储备数量与时序,就如何合理制定土地储备计划进行了初步研究。

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资源生态

植被对黄土高原沟壑区坡地土壤有机碳的影响

刘守赞, 郭胜利, 王小利, 薛宝民

2005, 20(4): 529-536. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.008

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选取高原沟壑区王东沟流域内典型的治理坡段,研究不同植被条件下土壤有机碳、氮的含量变化和坡面分布特征。结果表明:与荒草(白羊草)群落相比,油松群落条件下,土壤有机碳含量提高9.3%(P>0.05),而果园土壤有机碳含量降低40.1%(P<0.05)。沙棘、侧柏和刺槐群落下,土壤有机碳含量虽低于荒草群落,但尚未达到显著水平(P>0.05)。果园和刺槐群落下坡面有机碳变化趋势不明显;杏树群落下表现为坡中部含量高,上部和下部低;白羊草群落下坡面有机碳含量从上到下逐渐增加。不同植被条件下土壤全氮与土壤有机碳存在极显著(R²=0.925)的相关关系。

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资源生态

三江平原湿地沉积有机碳密度和碳储量变异分析

张文菊, 吴金水, 童成立, 杨钙仁, 胡荣桂, 唐国勇

2005, 20(4): 537-544. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.009

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论文研究了东北三江平原3类典型湿地共16个沉积物剖面有机碳的分布特征。结果表明,沼泽化草甸、腐殖质沼泽和泥炭沼泽的储碳层厚度分别为11～29、18～58和70～130cm;其有机碳含量(单个剖面平均)分别为29～75、124～348和187～389g/kg(干物质计);有机碳密度(单个剖面平均)分别为31～48、35～59和49～94kg/m³。3类湿地淀积层的有机碳含量和密度都很低且较稳定。由于有机碳含量的差异,不仅3类湿地之间而且同一类型湿地的不同剖面间有机碳密度的差异也十分明显。储碳层厚度及有机碳密度的空间变异性是导致湿地有机碳储量估算不确定性的主要原因。根据研究结果估算,沼泽化草甸、腐殖质沼泽和泥炭沼泽储碳层单位面积碳储量分别约为8×10³、18×10³和72×10³t/km²,其变异系数分别约为40%、49%和34%;“储碳层+1m淀积层”的单位面积碳储量分别约为17×10³、27×10³和83×10³t/km²,其变异系数分别约为16%、39%和27%。表明以“储碳层+1m淀积层”深度来估算碳储量能较合理地反映湿地沉积物有机碳的蓄积特征。结果还表明,以1m作为统计深度将在很大程度上低估湿地的碳储量。

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资源生态

“三北”地区沙棘种植地带划分与对策

胡建忠, 邰源临, 卢顺光

2005, 20(4): 545-554. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.010

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中国“三北”地区不同生态气候地带,需要布设不同适宜性的沙棘品种,并严格按照适地适树的原则,因地制宜,方能达到预期的生态经济效果。“三北”沙棘种植地区,主要包括黄土高原南部半湿润森林草原气候生态经济型沙棘种植地带、黄土高原中部半干旱草原气候生态经济型沙棘种植地带、黄土高原北部干旱荒漠草原气候生态型沙棘种植地带、冀北辽西半干旱半湿润草原气候生态经济型沙棘种植地带、东北北部冷湿草原气候经济型沙棘种植地带(简称“五带”)。每一地带基本上都有各自适宜的自然种源区及良种繁育中心(基地、站、点)。沙棘“五带”种植地带划分方案的实质,是防止引种工作中的一窝蜂现象,实现科学规划,精心种植。在保证沙棘引种区域化的前提下,要注意培育沙棘优良品种、防止病虫害蔓延和通过产品打入国际市场来拉动国内沙棘种植的步伐。

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资源生态

农牧交错地带的生态评估对土地整理的启示

张妍, 杨志峰, 李巍

2005, 20(4): 555-563. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.011

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开展农牧交错地带的生态评估,不仅能够保障区域内的粮食安全和生态安全,更能启示未来的土地整理工作。利用1986、1996和2000年的3期Landsat数据,应用转移矩阵、生态服务功能分析和景观格局分析等研究方法,对地处典型农牧交错带的镇赉县的土地利用变化、土地利用格局和功能进行研究,结果表明:耕地和草地是研究区域中最主要的土地利用类型;1986～1996年间土地整理工作的重点是耕地与未利用地之间的转变,1996～2000年间土地整理工作的重点是耕地与草地之间的转变。土地形态整理必然引起生态系统服务功能价值的变化,随着研究区域生态环境的退化,对于土地整理过程中不可控制单元(如湿地和水域)的微小变化,必然造成生态系统服务功能价值大幅变动。因此,系统维护与保育整个生态系统,实现整个区域的生态型土地整理,是今后土地整理工作的重点和难点。

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资源生态

北京郊区农田生态系统服务功能价值的评估研究

杨志新, 郑大玮, 文化

2005, 20(4): 564-571. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.012

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由于耕地面积显著减少,京郊农田生态系统总服务价值由1996年的4513384.07×10⁴元下降到2002年的3426990.22×10⁴元,减少10⁸6393.85×10⁴元。其中粮食作物的各项服务功能价值在逐年降低,其它作物有不同程度的提高。6年间农业总服务价值平均值大约是其农业增加值的8倍,相当于8元服务价值产出1元经济生产力。6年间接价值平均为3461605.08×10⁴元,大约为直接价值的6倍。农民承担了保护耕地资源的责任,却没有获得相应收益。从构成来看,在京郊现有耕作制度下,提供农产品份额为12.41%;调节大气成分和净化环境价值占据绝对主体,两者之和占农田生态系统总服务价值的77%(净化环境占37.51%,调节大气成分占39.48%);土壤积累有机质价值为4.4%;农业观光游憩价值为3.8%;维持养分循环为1.27%;蓄水功能为2.21%;而保持土壤服务功能最低,仅占0.01%。

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资源生态

耕地整理的景观效应分析

杨晓艳, 闫东浩, 程锋

2005, 20(4): 572-581. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.013

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论文通过对不同耕地类型区的典型样区调查获得的小尺度耕地景观现状特征与各耕地类型在不同整理水平下的耕地景观细部规划设计下的景观特征进行对比分析来研究北京市延庆县耕地整理的景观效应。选用斑块平均面积、平均周长、密度、边界密度、平均斑块周长面积比等指标来描述整理前后耕地景观斑块特征的变化;采用廊道类型、廊道占耕地景观面积的比例、各类型廊道占总廊道长度的比例、密度、网络连通度、网络环通度等来表达整理前后廊道特征的变化。研究结果表明,通过耕地整理明显提高了斑块平均面积、平均周长,降低了斑块密度、边界密度、平均斑块周长面积比,提高了景观粒度,减小了耕地景观破碎化程度和耕地景观被边界分割程度。整理后廊道占耕地景观面积比例减小;整理后耕地廊道系统中各廊道类型占总廊道长度的比例趋于合理;廊道类型中增加了农田防护林带,改变了耕地内单一类型景观格局;提高了道路、沟渠等廊道的网络连通度和环通度,有利于农田生态系统中物质和能量流动。

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资源经济

产品贸易对区域水资源的影响分析

倪红珍, 王浩, 汪党献, 张庆华

2005, 20(4): 582-589. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.014

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论文以北京市为例,计算了1997年北京市各产业部门的用水系数和废污水排放系数指标。分析发现,农业、化学等产业部门用水系数和废污水排放系数都较高,用水效率低,1997年北京市这些部门产品贸易输入量较大;货邮、电子、服务等产业部门用水系数和废污水排放系数都较低,用水效率高,1997年北京市这些部门产品贸易输出量大。1997年北京市因产品贸易输出水资源149942×10⁴m³,输入水资源304001×10⁴m³,净输入水资源154059×10⁴m³;因产品贸易输出废污水79300×10⁴m³,输入废污水41506×10⁴m³,转移废污水37794×10⁴m³。由此得出结论,1997年北京市产品贸易是有效缓解北京市水资源紧缺形势的途径和策略。针对北京市未来更加严峻的水资源形势,提出北京市应进一步巩固和发展货邮、电子、服务行业,尽量压缩农业、食品、电力、纺织、化学、商饮、造纸等行业发展。

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资源经济

沙漠化地区退耕还林政策的生态经济效应分析——以民勤县为例

马永欢, 樊胜岳

2005, 20(4): 590-596. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.015

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退耕还林是沙漠化地区生态环境治理的主要内容。论文以沙漠化严重的民勤县为例,采用环境社会学的研究方法,对民勤县农户的退耕还林意愿和退耕还林政策的生态经济效应在农户中的响应进行了典型调查和抽样调查,并搜集了相关数据。统计分析表明:退耕还林涉及到农户土地利用方式的变化,农户的退耕意愿主要取决于退耕后经济利益的得失;农户虽然在近期承受退耕地收益减少的负担,但长期可以得到退耕还林的保肥效果和减少风沙灾害损失的生态经济效果。退耕还林具有典型的外部经济性,政府应该为退耕还林的成本全部买单,同时,在调整退耕地结构、优化退耕模式的过程中还要协调好退耕还林与农户增收的关系。

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研究方法与技术

区域水资源承载力评价指标体系的研究

王友贞, 施国庆, 王德胜

2005, 20(4): 597-604. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.016

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论文从区域水资源社会经济系统结构分析入手,围绕水资源承载力研究的核心问题——水资源承载力评价指标体系,提出水资源承载力可以用宏观指标和综合指标来衡量。宏观指标从供需平衡角度描述水资源系统能够支撑的经济规模和人口数量;综合指标反映水资源社会经济系统的承载状态和协调状况。与评价指标相适应,建立了水资源承载力的计算模型与方法。将这一指标体系、模型与方法运用于实际,取得了较好的结果。

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研究方法与技术

补贴对林业生产及森林生态效益影响的经济学分析:一个定量分析模型

谭荣, 曲福田

2005, 20(4): 605-612. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.017

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不同的林业补贴产生不同的效果:可能提高社会福利,也可能降低社会福利。出现这种差别的原因是补贴使林业生产收益流发生了变化,从而使得林业生产收益最大净现值到来的时间相对于社会最优时间提前或延后。论文建立了一个以林木吸收碳来衡量森林生态效益的林业生产收益定量模型,并通过该模型对华东某市的一项林场补贴政策进行分析。分析结果是,在没有补贴的情况下,该林场最优砍伐时间为第19年,当存在补贴的情况下,林场的最优砍伐时间提前到第11年,而随着碳价格从0增加至1000元/t,社会最优砍伐时间从第19年增加到第31年,造成的社会净损失从7750元/hm²增加到17704元/hm²。鉴于此,合理的林业补贴要能够促使私人效益与社会效益相统一。

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研究方法与技术

向海湿地动态变化及其影响因素分析

张洪岩, 龙恩, 程维明

2005, 20(4): 613-620. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.018

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向海湿地以保护国家级珍稀鸟类及其栖息繁殖生境为主要目的,属我国内陆湿地与水域生态系统类型的国家级重点湿地保护区。论文借助遥感与地理信息系统等先进技术,利用多个时期不同分辨率的卫星数据,得出过去20年来不同时期向海湿地的各类信息,并定量分析了其变化特征;利用向海湿地周围5个气象测站的气象资料以及通榆县的人口、耕地和牲畜存栏数等资料。研究表明,过去20年来,向海地区年降雨量与遥感数据提取的湿地面积之间存在同步关系,年降雨量明显减少,而通榆县的人口、耕地和牲畜存栏数持续增加,导致湿地面积减少。气候变化和人类活动是导致向海湿地环境变化的主要原因。

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研究方法与技术

太湖渔业环境优化技术初探

费志良, 周刚, 程建新

2005, 20(4): 621-627. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.019

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根据对东太湖养殖区主要水化学指标进行的跟踪监测结果,系统分析研究了N、P等主要营养物质的变化趋势。结果显示,TP网围内的周年平均值为0.034mg/L,网围外周年平均值为0.042mg/L,TN网内周年平均值为0.72mg/L,网外周年平均值为0.73mg/L。并依据试验及监测结果,估算了太湖养殖渔业对水体的营养贡献份额(N、P),现有养殖状况每年通过水产品可带出湖中19.51tN和6.62tP。通过调整、优化养殖模式,大力推广应用轮牧式网围养殖,大幅降低放养量,合理搭配滤食性鱼类,在养殖区普及种植太湖优势水生植物,移植本湖底栖动物,利用水生植物和底栖动物既可有效净化养殖环境,又能作为养殖对象的适口饲料这种作用和功能,同时充分利用湖区低值鱼资源作为河蟹的饲料,最终将水草、螺、低值鱼等转化成水产品,并通过水产品的形式将营养物质带出湖区,从而达到优化改善渔业环境的目的。

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研究方法与技术

浏阳农业结构类型及可持续发展的技术对策

牟子平, 吴文良, 雷红梅

2005, 20(4): 628-635. https://doi.org/10.11849/zrzyxb.2005.04.020

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根据农业自然资源特点、经济发展水平和生态环境状况,建立了区域农业结构类型的划分方法,把区域农业结构划分为8种类型。运用这一划分方法,对浏阳市农业资源、经济与生态结构类型进行了划分,结果表明,浏阳属于农业自然资源相对短缺、经济相对发达和生态环境状况相对较差的农业结构类型。在此基础上,用定位分析方法分析了浏阳市区位、资源位、经济位和生态位特点,对15种农业生态系统模式的效益状况进行了对比分析。根据农业发展现状,针对资源利用、产业发展及生态环境方面存在的问题,提出了实现农业可持续发展的技术选择:劳动密集型技术、品种资源改良与优良农业生物资源的引进、农产品加工及深加工技术、无公害、绿色和有机食品开发利用技术、旅游资源开发利用技术及废弃物资源化利用技术。

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