基于GIS的发展营养体农业生态与经济效益评价——以贵州普定后寨地下河流域为例

摘要

营养体农业是上世纪90年代后期才提出来的新概念，它是一种以收获植物的根、茎、叶等营养器官为主要目的农业结构形式。本文首先对营养体农业的概念、含义、生态与经济效益以及发展趋势进行了系统的阐述；分析了研究区贵州普定县后寨地下河流域的自然地理、地貌、岩溶地质与水文地质条件、土地利用方式等，探讨了该地区进行农业结构调整，发展营养体农业的紧迫性和可行性；在此基础上，利用GIS技术ArcViewGIS3.3软件对该地区的岩溶水文地质和农业结构进行了评价，并提出了一些基于该地区地质特点的土地利用规划和农业结构调整发展营养体的建议。在评价过程中充分体现了GIS空间分析技术直观、方便、快捷的特点。 本研究对后寨地下河流域的农业结构现状和存在的问题进行了较深入的分析，提出了在研究区发展营养体农业的措施和方法，并采用环境经济学的方法对其生态、经济效益进行了估算，从理论上支持该区发展营养体农业： 首先，在基本农田地区通过0-5°之间的缓坡旱耕地及优质水田种植粮食作物，保证基本口粮问题。在5°-15°之间的斜坡耕地保证粮食面积基本不变的情况下采取等高固氮植物篱技术来发展营养体农业，可以带来的直接经济效益为910，278.6元；充分利用冬闲田发展营养体农业，收益可以达到2，135，1360元；经济作物一牧草轮作发展营养体农业，种植一年牧草后可产生直接经济效益6,888，000元。并且营养体农业在遏制水土流失、培肥地力等方面都具有重要作用。因此在基本农田地区发展营养体农业既保证了农民的口粮，又改善了生态环境，增加了农民收入。 其次，在坡度15°-35°的陡坡进行退耕还林的同时，林下有选择的种植以豆科牧草为主的绿色营养体饲料牧草，这样可以通过牧草发达的根系积聚腐殖质土壤中氮的含量，这不但对栽种的树木有促进作用，而且对防止水土流失、改善生态环境都有很好的效果。经计算，在后寨河流域，在15°-35°之间的陡坡耕地实行林下种草可产生的直接经济价值为1，907，100元。 再次，由于人工牧草是有选择性的优良草种，具有较强的水土保持能力和增加土壤肥力能力以及较高的经济价值，因此建议该地区草地系统发展以人工牧草为主的营养体农业，后寨地下河流域35°以下的天然草地经过人工改良后可以产生的直接经济价值为15,921,180元。 最后，在石漠化区发展营养体农业，主要采取人工造林、种草相结合的措施，既可增加地面植被覆盖、减少水土流失，又可提高农民收入。研究区坡度在35。以下的石漠化区发展营养体农业可以产生的直接经济效益为4，682，508.6元。 综合上述，研究区后寨地下河流域发展营养体农业后的直接年经济价值为51，660，427.2元，按照后寨地下河流域总人口32267计算，人均增加收益1601元，基本可以解决贫困问题。发展营养体农业后对于控制研究区水土流失及石漠化、增加土壤肥力、改善生态环境、提高农民收入都有重要意义，是今后该地区进行农业结构调整的方向。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.1.1营养体农业概念

1.1.2.营养体农业经济、生态效益

1.2国内外研究现状

1.2.1“营养体农业”概念的提出阶段

1.2.2“营养体农业”功能研究阶段

1.2.3“营养体农业”生态经济效应与资源环境优化配置研究阶段

1.3本文研究的主要内容及意义

1.3.1本文研究的主要内容

1.3.2本论文的研究意义

1.4技术路线

第二章研究区概况

2.1基本背景

2.1.1地质、地形、地貌

2.1.2气候

2.1.3.土壤植被

2.1.4.土地资源利用状况

2.1.5农业结构现状

2.2岩溶环境特征

2.2.1地质背景

2.2.2水文地质背景

2.2.3岩溶环境与水土流失及石漠化分布情况

第三章研究区空间数据库的建立

3.1软硬件环境

3.1.1 ArcviewGIS3.3用户界面简介

3.1.2常用的GIS空间分析功能

3.2矢量数据的获取

3.3数据格式标准设计

3.4矢量-栅格转化

3.5数据处理

3.5.1 DEM的生成

3.5.2坡度图的生成

3.5.3坡度图与土地利用类型图叠加计算方法

3.6小结

第四章研究区农业结构现状及发展营养体农业后的生态经济效益分析

4.1研究区农业结构现状及存在的问题

4.1.1研究区农业结构现状

4.1.2存在的问题

4.2发展营养体农业，进行农业结构调整的理论依据

4.3.发展营养体农业带来的生态经济价值的评价方法

4.4研究区发展营养体农业方案及其生态经济效益分析

4.4.1基本农田发展营养体农业方案及生态经济价值分析

4.4.2陡坡耕地发展营养体农业生态经济价值分析

4.4.3天然草地发展营养体农业生态经济价值分析

4.4.4在石漠化区发展营养体农业，进行植被恢复

4.5小结

第五章结果与讨论

致谢

参考文献

个人简历