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40000字硕士毕业论文水土保持视角下农业产值与农业资源系统耦合关系研究

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:40000字
论点:耦合,系统,水土保持
论文概述:

目前关于农业系统耦合关系的研究,从研究对象的层次上,从农业系统中单因素之间的耦合规律研究转向各子系统之间耦合规律的研究。并且较多的研究侧重于农业生态-经济系统耦合规律的研

论文正文:

第一章导言

1.1研究背景
从实现目标的途径来看,一系列水土保持政策鼓励农民通过一定的资金、技术投入和经济补贴实现农业资源的再分配和整合,从而实现改善区域资源和环境条件、保护水土的目标。在改善资源和环境的基础上,农民改变了传统的资源利用和农业生产方式,实现了产业的有序发展。从这个意义上说,在水土保持政策措施的影响下,农业产业与农业资源的合理匹配和优化耦合过程成为实现这一目标的重要途径。因此,明确水土保持背景下农业产业与资源系统的耦合关系,对于进一步实施水土保持措施,实现农业生态经济系统的可持续发展具有重要意义。
水土保持作为一项长期系统工程,在不同时期采取了不同的政策、措施和行为过程。20世纪90年代末实施的退耕还林工程是一项前所未有的战略性生态工程。此前,20世纪80年代初全面正式试点发展的小流域综合治理颇具影响力,即水土保持生物、工程和耕作措施的科学整合和合理配置,形成了完整的水土保持综合治理措施体系。黄土丘陵区纸坊沟流域是水土保持治理过程的典型代表。黄土丘陵区典型的地形地貌,加上其在空尺度上的完整性,使其成为“七·一五”国家科技攻关项目黄土高原水土保持综合治理试验示范区之一。它具有典型的历史代表性,无疑成为研究黄土丘陵区水土保持治理和经济重建历史演变过程的良好试验场。
吴起县是近十年来实施退耕还林工程的典型范例。1999年,吴起县将103,700 hm225以上的坡耕地改造为全国第一个退耕还林县。是国家退耕还林工程的重点示范县,近年来已成为水土保持特别是退耕还林研究的示范区。基于上述思路和背景,本研究以水土流失治理过程中影响较大的小流域综合治理和退耕还林还草工程为对象,选取实施水土流失综合治理措施历史悠久的纸坊沟流域和典型的退耕还林县吴起县为研究区域, 探讨了水土保持背景下农业产业与资源系统的耦合关系,以期为进一步实施水土保持措施,建立系统优化耦合模式,实现区域农业生态经济系统的可持续发展提供参考或依据。

1.2国内外研究综述

1.2.1相关概念的定义
耦合一词是任继周在20世纪80年代中后期引入农业系统科学的。1994年,任继周首次在农业生态学中定义了系统耦合的概念:两个或两个以上性质相似的生态系统具有相互亲和的趋势。当条件成熟时,它们可以组合成一个新的更高层次的结构-功能体,即系统耦合(任继周等,1994)。系统耦合导致系统进化。其总体功能是完善系统结构,释放生产潜力,扩大系统的生态效益和经济效益(万里强等,2004)。

1.2.1.2农业系统冲突系统耦合的另一面是系统冲突
系统冲突指两个或多个系统。在系统耦合过程中,系统结构不完善,产生的功能不协调。这是系统耦合的对立面,也是系统耦合的障碍。这也是解放系统耦合生产潜力的关键(任继周1995)。在自然条件下,系统冲突可以通过系统的自组织过程来协调。然而,农业系统是一个受到人类活动强烈干扰的系统。在人类活动的不合理干扰下,系统冲突趋于加剧,不仅成为系统耦合和生产力解放的障碍,还可能破坏或瓦解生态系统(朱河间等,2009)。

1.2.1.3农业产业与资源系统的耦合及其矛盾
根据系统耦合的含义,农业产业与资源系统的耦合可以定义为农业产业系统与农业资源系统根据其内在的相互作用,在适当的人为干预和调控下形成的有机统一。农业产业与资源耦合系统中农业资源与农业产业之间的循环链网络结构可以代表农业生态经济系统的耦合情况。因此,农业产业和资源系统构成了农业生态经济系统的核心(王继军2009)。农业产业与资源系统耦合的实质是通过整合各子系统的优势,提高农业资源系统的综合利用效率,使农业系统的整体功能和效益最大化。简而言之,就是通过有效利用农业资源来实现高效的农业产出。根据农业系统与资源系统矛盾的含义,农业产业与资源系统的矛盾实际上是农业资源内部各要素之间、农业资源与农业产业之间、农业产业内部各生产层之间的不和谐,以及由此导致的农业资源产业系统整体功能的不和谐。事实上,农业资源与农业产业以及农业产业内部的不和谐仍然可以从资源利用的角度来解释,即农业资源利用结构不合理或不足。解决农业产业资源体系矛盾的核心仍然是提高农业生产过程中农业资源的综合利用效率。

第二章研究领域概述

黄土丘陵区位于黄土高原中部,横跨黄河流域两侧,在吕梁山和子午岭之间。它管辖山西、陕西两省和30个县(市)。它在西部寒山省有14个县,包括兴县、临县、离石、中阳、柳林、石楼、房山、神池、五寨、克兰、河曲、宝德、偏关和永和。陕西省嘉县、绥德、资州、清涧、米脂、吴堡、子长、延长、延川、安塞、志丹、延安、吴起、甘泉等14个县(市);甘肃省华池和环路2县。整个区域的平均人口密度为103人/平方公里(2010年,中国工程院、中国科学院、水利部)。黄土丘陵位于干旱半干旱气候区,属暖温带森林和草原过渡带,年降雨量420 ~550毫米,其地形可分为“梁”和“毛”。梁、毛地形破碎,纵横沟壑、陡坡、深沟,沟壑密度为4.5 ~ 6.0公里/平方公里,年侵蚀模数为10,000 ~ 25,000 t/(km2a)。黄土丘陵区历史发展较早,人口相对较多,耕地少,产量低且不稳定,人口、环境和资源矛盾突出,是我国水土流失的重点控制区之一。纸坊沟流域和吴起县是黄土丘陵区的典型代表地区,在时间序列上可以互补。纸坊沟流域自1986年以来已被列入黄土高原水土保持试验示范区。三大水土保持措施科学整合、合理配置,形成了完整的水土保持综合管理措施体系,在黄土丘陵区取得了巨大效益,产生了巨大的示范效益和影响,具有典型的历史代表性。吴起县是第一个退耕还林的县,是近十年来实施退耕还林工程的重点示范县。除水土保持措施外,吴起县还采取了建设农田水利、发展生态农业和生态移民等一系列保障措施,保持退耕还林成果,赋予水土保持鲜明的时代特征,具有典型的现实代表性。

2.1纸坊沟流域的背景与发展

2.1.1纸坊沟流域
纸坊沟流域自然地理位置位于黄土丘陵沟壑区的第二子区,是幸子河流域的一级支流。它位于东经109° 19 \' 23 \"和北纬36° 51 \' 30 \"(李毕成,1990;卢宗凡等人,1997年;张秋菊,2004)。属于暖温带半干旱气候区,属于陕西省安塞县沿河湾镇。它包括四季县、瓦树塔和排房沟三个自然村。流域总面积8.27km2。截至2009年,流域农业用地面积为725hm2,其中耕地61.67 hm2,园地44 hm2,林地341.67hm2,草地277.67hm2。

第三章资源系统耦合效应.................................................25-34
3.1研究方法和指标...........................................26-27
3.1.1耦合协调模型...........................................26[/比尔/] 3.1.2数据包络分析...........................................26-27 [/BR/] 3.1.3数据源:...........................................27
3.2研究结果和分析...........................................27-33
3.2.1农业产业与资源系统耦合协调度...........................................27-31 [/BR/] 3.2.2农业产业与资源系统耦合效率...........................................31-33 [/BR/] 3.3本章总结并讨论...........................................33-34 [/溴/]第四章农业产业...........................................34-46
4.1水土保持方面的数据收集和研究方法...........................................34-35
4.1.1问卷设计和样本选择...........................................34-35
4.1.2研究方法-结构方程模型...........................................35[/比尔/] 4.2结构方程模型的初始概念模型...........................................35-38[/溴/] 4.3结构方程模型操作...........................................38-46
第五章资源系统良性互动策略...........................................46-51
5.1合理利用农业资源的制度创新...........................................46-48
5.2农业产业化的组织创新...........................................48-50
5.3本章总结并讨论...........................................50-51

结论

首先,分析了黄土丘陵区农业产业与资源系统耦合效应的历史演变特征,阐明了水土保持政策对系统耦合的影响。其次,分析了当前系统在水土保持政策影响下的耦合关系,进一步阐明了水土保持政策对系统耦合影响的机理。在此基础上,针对水土保持政策影响下农业产业与资源系统耦合过程中农业产业发展未能有效利用农业资源的核心问题,从制度创新和组织创新的角度探讨了水土保持下农业产业与农业资源良性互动的策略。
(1)在整理纸坊沟小流域综合治理和退耕还林工程实施监测数据的基础上,选择耦合协调度模型和数据包络分析方法,分析了近25年来水土保持下农业产业与资源系统的耦合效应。结果表明,农业产业、农业资源综合指数和两者的耦合协调度都在波动中增加。研究期内,水土保持政策措施分别增加了0.427、0.764和0.672,表明水土保持政策措施促进了农业产业、农业资源综合指数和二者耦合协调度的提高。然而,水土保持政策措施对农业产业体系和农业资源体系的作用过程和力度并不一致,尤其是退耕还林工程实施以来,农业产业发展明显滞后于农业资源和环境的改善,导致系统耦合协调度波动,研究期末有进一步下降的可能,系统耦合协调存在潜在危机。与资源环境的显著持续改善相比,资源环境转化为工业效益的效率并没有随之提高。水土保持对提高二者耦合效率影响不大。因此,水土保持对促进农业资源向工业效益转化的耦合效率影响不大,系统耦合与协调存在潜在危机。造成这种局面的主要原因是产业结构与资源结构之间存在较大偏差,导致资源结构性过剩。
(2)以“退耕还林第一县”吴起县为对象,利用247个农户抽样调查数据,通过构建结构方程模型,分析水土保持条件下农业产业与资源系统的耦合关系。结果表明,水土保持政策显著改善了区域农业资源和环境条件(路径系数为0.62),与生态目标相一致。但对农民资源利用和产业管理的积极行为有抑制作用(路径系数为-0.22),即政策降低了农民农业资源利用和生产投入的积极性,水土保持政策与农民行为存在激励不相容。在系统耦合过程中,农业资源和环境对系统耦合没有直接影响,而农民行为和农业产业发展构成了系统耦合的影响因素。农民行为不仅直接影响系统的耦合状态(路径系数为0.42),还通过促进农业产业发展间接影响耦合状态(间接路径系数为0.61×0.35=0.21)。农民的生产决策行为是系统耦合关系中的重要中介。