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第1章 引言1

1.1 有关概念的进一步澄清1

1.1.1 土地荒漠化与沙漠化有关概念的剖析1

1.1.2 土地沙漠化的分布特点3

1.1.3 沙漠与沙地的分布特点及其属性异同5

1.1.4 “毛乌素沙地”学术称呼的统一化问题8

1.2 生态系统耦合的研究概况9

1.2.1 生态系统耦合理论的研究9

1.2.2 生态系统耦合的研究方法11

1.2.3 生态系统耦合模式与效益的研究13

1.2.4 生态系统耦合研究的发展趋势14

1.3 毛乌素沙地农业生态系统的研究历程15

1.3.1 基础积累研究阶段16

1.3.2 整治开发研究阶段17

1.4 毛乌素沙地农业生态系统研究存在的主要问题及思考18

1.4.1 系统耦合机理研究的空白18

1.4.2 系统沙漠化相关因子的定量研究不足19

1.4.3 系统相关资源的定量评价及其试验验证不足19

1.4.4 系统不同时空尺度耦合效应研究的缺失20

1.4.5 系统SEREn协调发展时序演变状况的研究空白21

1.4.6 系统稳健发展的优化模式集成与示范研究尚需加强21

1.5 研究思路与方法22

1.5.1 研究思路22

1.5.2 研究方法22

第2章 农业生态系统及其耦合的诊断与分析25

2.1 毛乌素沙地农业生态系统的诊断与分析25

2.1.1 地理位置及资源25

2.1.2 系统的过渡性29

2.1.3 系统资源环境本底的脆弱性29

2.1.4 系统社会经济条件的脆弱性31

2.1.5 系统自然灾害的频发性33

2.2 毛乌素沙地农业生态系统耦合的诊断与分析34

2.2.1 农业生态系统耦合的基本原理与机制35

2.2.2 农业生态系统耦合的潜力37

2.2.3 农业生态系统耦合的基本类型37

2.2.4 毛乌素沙地农业生态系统的耦合条件38

2.2.5 毛乌素沙地农业生态系统耦合的实现过程39

2.2.6 毛乌素沙地农业生态系统耦合的理想格局43

2.2.7 毛乌素沙地农业生态系统耦合的现实意义45

2.3 本章小结46

第3章 耦合农业生态系统的气候特征及其功能定量49

3.1 毛乌素沙地耦合农业生态系统的气候特征49

3.1.1 气温走高与光照充裕49

3.1.2 降水与蒸发同向缓慢趋减50

3.2 毛乌素沙地耦合农业生态系统气候功能的定量52

3.2.1 研究区概况及研究方法53

3.2.2 评价指标的选取及其权重确定53

3.2.3 草地畜牧业系统气候要素隶属函数的建立55

3.2.4 草地畜牧业系统的气候指数57

3.2.5 草地畜牧业系统气候功能综合评价数学模型的建立57

3.2.6 毛乌素沙地东南缘草地畜牧业系统气候功能综合评价58

3.2.7 毛乌素沙地东南缘草地畜牧业系统气候功能多层次评价59

3.2.8 毛乌素沙地东南缘草地畜牧业系统气候功能定量评价的结果与分析61

3.3 本章小结62

第4章 耦合农业生态系统的土地沙漠化及其因子定量63

4.1 毛乌素沙地耦合农业生态系统的土地沙漠化63

4.1.1 土地沙漠化状况63

4.1.2 土地沙漠化成因65

4.2 毛乌素沙地耦合农业生态系统土地沙漠化因子定量67

4.2.1 偏农区榆阳区与偏牧区乌审旗概况67

4.2.2 土地沙漠化因子筛选68

4.2.3 土地沙漠化因子的定量分析模型69

4.2.4 土地沙漠化因子影响系数的对比变化75

4.2.5 土地沙漠化人为因子、自然因子及其综合影响系数的变化分析76

4.3 本章小结77

第5章 耦合农业生态系统的结构特征及其分析79

5.1 毛乌素沙地耦合农业生态系统微域土壤水分结构79

5.1.1 沙地土壤水分结构试验的布置80

5.1.2 沙地农田水分的测定方法80

5.1.3 沙地农田水分平衡结构的计算方法81

5.1.4 沙地农田水分结构的日变化82

5.1.5 沙地农田水分结构的周年变化84

5.1.6 沙地农田水分结构的垂直变化87

5.1.7 沙地农田储水量的结构变化89

5.1.8 沙地农田水分的平衡结构90

5.2 毛乌素沙地耦合农业生态系统宏观农业产业结构91

5.2.1 评价指数及方法91

5.2.2 研究区选择92

5.2.3 榆阳区与乌审旗县域耦合农业生态系统结构的组分优势度93

5.2.4 榆阳区与乌审旗县域耦合农业生态系统结构优势度95

5.2.5 榆阳区与乌审旗县域耦合农业生态系统稳定性96

5.3 本章小结96

第6章 干扰（退耕还林还草工程）对耦合农业生态系统服务的影响99

6.1 研究区选择及数据说明100

6.1.1 研究区概况100

6.1.2 数据说明100

6.2 生态系统服务的研究方法101

6.2.1 土地利用变化101

6.2.2 生态系统服务101

6.3 县级土地利用变化及其生态系统服务效应102

6.3.1 县级土地利用结构变化102

6.3.2 县级土地利用的动态变化103

6.3.3 县级生态系统服务价值的构成变化104

6.3.4 县级生态系统服务价值的动态演变106

6.4 乡（镇）级土地利用变化及其生态系统服务效应108

6.4.1 乡（镇）级土地利用变化及其构成108

6.4.2 乡（镇）级生态系统服务价值的变化110

6.4.3 乡（镇）级生态系统服务价值的空间分布111

6.5 本章小结114

第7章 耦合农业生态系统生产力的演变与耦合状况116

7.1 数据来源与研究方法116

7.1.1 数据来源116

7.1.2 能量与能值的研究方法117

7.1.3 农牧系统耦合度117

7.2 毛乌素沙地耦合农业生态系统生产力演变及分析119

7.2.1 典型县域农牧耦合系统初级生产的能值产出演变与比较分析119

7.2.2 典型县域农牧耦合系统次级生产的能值产出演变与比较分析120

7.3 毛乌素沙地农业生态系统耦合状况的演变规律123

7.4 毛乌素沙地耦合农业生态系统生产力发展建议125

7.4.1 榆阳区农牧耦合系统生产力稳健发展的建议125

7.4.2 乌审旗农牧耦合系统生产力持续增进的建议126

7.5 本章小结127

第8章 耦合农业生态系统内农牧户单元生态经济系统分析130

8.1 研究区概况130

8.2 能值分析理论131

8.3 能值分析流程132

8.4 有关能值的计算方法137

8.5 毛乌素沙地县域典型农、牧户单元生态经济系统能值投入、产出的对比分析138

8.5.1 能值投入结构的对比分析139

8.5.2 能值产出结构的对比分析140

8.6 毛乌素沙地县域典型农、牧户单元生态经济系统能值综合指标的对比分析141

8.6.1 净能值产出率141

8.6.2 能值投资率141

8.6.3 环境负荷力142

8.6.4 能值功率密度142

8.6.5 单位面积生产力143

8.6.6 人均能值用量和人均能值占有量143

8.6.7 系统生产优势度和稳定性指数143

8.6.8 系统可持续性指数144

8.7 毛乌素沙地县域典型农、牧户单元生态经济系统发展策略选择144

8.7.1 基于能值分析的偏牧区牧户生态经济系统产业模式优化及发展策略145

8.7.2 基于能值分析的偏农区农户生态经济系统产业模式优化及发展策略145

8.8 本章小结146

第9章 耦合农业生态系统SEREn协调发展的时序测度149

9.1 耦合农业生态系统SEREn协调性理论体系149

9.1.1 SEREn构成理论149

9.1.2 SEREn协调机制理论150

9.2 耦合农业生态系统SEREn协调发展测度模型构建152

9.2.1 SE系统发展度与REn系统承载力评价模型152

9.2.2 SEREn协调度153

9.2.3 SE与REn协调发展的测度模型154

9.2.4 SE与REn协调发展基本类型的综合判定法则154

9.3 毛乌素沙地耦合农业生态系统SE与REn协调发展的时序测度156

9.3.1 SEREn协调发展测度的指标体系设计156

9.3.2 SEREn协调发展测度的指标权重156

9.3.3 SEREn协调发展测度的指标功效系数156

9.3.4 系统发展度与承载力的时序演变158

9.3.5 系统SE与REn协调发展度的动态演变162

9.3.6 系统SE与REn协调发展演变状况的综合判定162

9.4 本章小结164

第10章 耦合农业生态系统优化模式及其稳健机制166

10.1 毛乌素沙地耦合农业生态系统缺陷166

10.1.1 耦合系统缺陷的内部特征166

10.1.2 耦合系统缺陷的外部特征169

10.2 毛乌素沙地耦合农业生态系统优化模式体系构建171

10.2.1 防护型生态结构的构建171

10.2.2 节水型种植结构的构建174

10.2.3 稳定型畜牧结构的构建178

10.2.4 效益型农业产业结构的构建179

10.3 毛乌素沙地耦合农业生态系统稳健发展的长效机制188

10.3.1 政策支持体系189

10.3.2 法规制度支撑体系193

10.3.3 资金保障体系194

10.3.4 技术服务支撑体系195

10.4 本章小结196

参考文献198

附表209