基于案例分析下的集水农业宏观调控与微观机制研究

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1、基于案例分析下的集水农业宏观调控与微观机制研究一、立题依据国际上公认干旱对经济和社会造成的损失相当于其它口然逆境造成损失的总和，旱地农业研究是世界性的重人课题。有关我国黄十•高原半干旱地区摆脱贫困和环境治理多年来一肓是个热点：本地区是我国著名的农牧交错生态脆弱地带，相对地广人稀，人均耕地面积远高于全国平均水平（），但由于较少的和不可预测的降雨，农业生产表现出单产低而不稳，土地承载力较低，农民“被迫”采取过垦、过樵、过牧的对策來抵御农业生产带來的风险，形成了越穷越星，越星越穷的恶性循环。严重的土壤侵蚀和频繁的干旱成为该区农业发展小的

2、桎梏。而区域的资源环境属性又决定了木区农业发展应选择的道路。传统意义上的旱地农业是以“以丰补歉”作为主要对策发展旱农生产，形成了自然降水就地拦蓄入渗利用为指导思想的局限性，对水肥热的调控能力很低，低产和波动就成了半干旱地区农业生产的基本特征。农业的本质是通过农业生物同化环境把自然资源转化为农产品的牛物学过程，水是生命］的介质，没有水的保证，任何农业的丰收是不可能的。要捉高和稳定半干旱地区的作物产量，亏缺的水分必须得到补偿；而对于地表水资源和地下水资源乂十分贫乏的黄土高原来说，大面积远距离调水的可能性很小，这就决定了发展雨养农业的必

3、然性。在这一理论的支持下，提出了集水农业的概念，它不是一种技术，而是一种思想（赵松龄，1996）,是対雨水资源人工干预下的一次再分配。基本思路是利用人工集水血或天然集水而形成径流，将其储存在一定的储水设施中以供必要时的有限灌溉，或者将径流引向一定的作物种植区，使降水在一定而积内富集亞加，人幅度改善植物种植区的水分状况，降低作物耗水系数，充分发挥环境资源和水肥住态因子的协同增效作用，提高农业牛产力水平。集水农业突出降水在时间和空间上的可调性，强调水分利用的主动性，以主动抗旱策略解决降水供需错位和提高有限环境中的资源丰度问题（李风民，

4、1999）,雨水的利用由时空不连续不稳定的水资源转变为具有连续供水能力的稳定系统，在水土保持和获得高产稳产方面共同发挥作用，从而提高了土地承载力，促进了土地的优化利用，在集水农业背景下，可望实现环境效益、经济效益和社会效益的综合提高。集水农业是旱地农业的一个突破，从其理论研究和实践过程看，由于对环境较高强度的干预，使得控制水肥的能力增强，促进了现代农业技术在传统旱作农业中的渗透和融合，粮食单产大幅度提高，种植面积相应减少，为退耕还草（灌），改善牛态坏境提供了有利条件。基于牛:态学基础的牛:态系统管理研究认为：生态系统对管理的响应存

5、在者很大的不确定性（LudwigDetc.1993）,但在特定环境条件下的生态系统是一个动态系统，其特征变量是时间的函数；生态系统内部存在多种机制的反馈回路，它决定着生态系统各单元以及各子系统之间的因果关系（ChistensenNLetal.1996），这种因果关系就是牛态系统内生态学过程的机制问题。对生态系统的调控管理只有在深入了解生态学过程机制的基础上，才有可能寻找系统演替的关键因素，制定正确的调控策略。“集水农业”引起生态系统的变化亦表现为动态的演替过程，这一过程以土地利用变化为表征，明显地划分为前后二个阶段：集水农业Z前的

6、单一种植结构，粗放经营，广种薄收，农业生态系统处于低水平的稳定状态；集水农业之后，由单一的利柏结构模式向农牧结合过渡时期，“牛.态失衡”问题局部缓解，土地承载力有所提高，农业生态系统生产力有一定的提高，但表现出较大的波动性。本项研究就是对这两个阶段进行对比研究，以期在生态系统内部相关关系和反馈冋路体系屮，寻找可辨识的信息特征及其行为对系统变化影响的基础上，探讨黄土高原半干旱地区未來集水农业生态系统的调控模式，确立本区生态环境建设和农业可持续发展的运作范式。二、研究意义本项研究在理论和实践上有以卜四方面的意义。1.人类作为生态环境的

7、破环者，同时乂是生态系统的管理者，即人类活动对环境的影响具有双重性。作为生态系统组成的人类不可能从白然屮分离开来，人类介入白然界会从根本上影响牛•态系统的格局和牛•态的过程（于贵瑞，2001）o牛•态系统的功能决定于它的结构、多样性和整体性，取决于不同层次的结构和生态学过程，所以生态系统的调控是通过影响系统组成、结构和增太学过程而发挥作用，以获得相应的生态系统功能的输出。人类根据利用目的的不同对生态系统实施不同的干预方式，人类的价值观在生态系统的调控小发挥着主导作用。以人为中心的生态系统而言，提高农业生产力是生态环境和生态系统可持

8、续发展的关键环节。2.土地利川是自然条件和人为活动的综合反映，它的变化可以引起许多白然和生态过程的变化，如土壤养分和水分的变化，地表径流与侵蚀，生物多样性和生物地球化学循环（傅伯杰等，2001）。土地利用变化可导致水土流失、土地沙漠化等土地退化现象