基于能值分析的高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)

劉水琴，王萬雄，張潔瓊

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院， 甘肅 蘭州 730070)

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基于能值分析的高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)

劉水琴，王萬雄，張潔瓊

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院， 甘肅 蘭州 730070)

應(yīng)用能值分析理論和方法，選取1997—2012年的數(shù)據(jù)，對(duì)高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)和能值指標(biāo)進(jìn)行了分析，并運(yùn)用主成分分析法對(duì)高臺(tái)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了綜合分析。結(jié)果表明，高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值投入呈現(xiàn)整體增加、局部時(shí)間段減小態(tài)勢(shì)，1998年能值投入值最小，為325×1018sej，2012年投入值最大，為496.89×1018sej，主要原因是工業(yè)輔助能的增加最明顯，從1997年的180.98×1018sej增加到2012年285.14×1018sej?？偟哪苤诞a(chǎn)出波動(dòng)較大，2002年最小，為240.37×1018sej，2012年最大，為473.37×1018sej。環(huán)境負(fù)載率總體呈上升趨勢(shì)，由1997年1.11上升到2001年1.54，再降至2012年的1.39。2002年可持續(xù)指數(shù)為0.53，遠(yuǎn)低于2001全國平均水平(1.23)。總的來說，高臺(tái)縣綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的綜合水平總體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，16年來研究區(qū)綜合水平差異大， 1997—1999年生態(tài)系統(tǒng)綜合水平較高，2000—2006年環(huán)境惡化，2007—2009年生態(tài)環(huán)境有所改善，2010—2012年高臺(tái)縣綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r惡化。因此，高臺(tái)縣在未來發(fā)展過程中應(yīng)該合理調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)，合理開采利用水資源，保護(hù)耕地，積極引進(jìn)先進(jìn)機(jī)械、技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，促進(jìn)高臺(tái)縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

高臺(tái)縣；能值分析；農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)；可持續(xù)發(fā)展；主成分分析

高臺(tái)地處西部干旱區(qū)，是干旱區(qū)特殊的自然—社會(huì)—經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)，以農(nóng)業(yè)為主要產(chǎn)業(yè)，具有很大的發(fā)展?jié)摿7]。然而，受地理位置和自然環(huán)境的影響，加之不合理的開發(fā)資源，高資源消耗的傳統(tǒng)種植業(yè)系統(tǒng)已形成了對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)資源的過度消耗，使該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)面臨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后和生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力。本文運(yùn)用能值理論對(duì)高臺(tái)地區(qū)的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，揭示農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能流特征以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，旨在為該地區(qū)的農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展提供建議和參考依據(jù)。

1　材料與方法

1.1研究區(qū)概況

甘肅高臺(tái)縣地處東經(jīng)98°57′27″至100°06′42″，北緯39°03′50″至39°59′52″之間，位于河西走廊中部，黑河中游下段。高臺(tái)縣全縣總面積4 312 km2，2012年年末全縣總?cè)丝?5.8萬人。高臺(tái)縣屬大陸沙漠干旱型氣候，冬季寒冷、干燥，夏季干熱，春季多風(fēng)，全年無霜期150 d左右，多年平均降水量103 mm，蒸發(fā)量2 000 mm左右[8]。

1.2能值分析方法

能值分析的概念：一種流動(dòng)或存儲(chǔ)的能量所包含另一種類別能量的數(shù)量，成為該能量的能值[9]。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，按照能量流動(dòng)方向分為總投入能值和總產(chǎn)出能值[10]，結(jié)合區(qū)域自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況，選取代表區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)能值指標(biāo)體系，環(huán)境負(fù)載率、能值密度、可持續(xù)性指數(shù)等，對(duì)區(qū)域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析，定量評(píng)價(jià)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)種植業(yè)結(jié)構(gòu)的多樣性，探討農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r。

1.3數(shù)據(jù)來源

Rest bout length: the average length of rest bouts;

產(chǎn)出量等數(shù)據(jù)來自1998—2013年《甘肅省發(fā)展年鑒》[11]。太陽能值轉(zhuǎn)換率以O(shè)dum H T、Brown M T等的計(jì)算結(jié)果為基礎(chǔ)，能量折算系數(shù)采用駱世明等的研究結(jié)果[12]。

2　結(jié)果與分析

2.1農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值投入結(jié)構(gòu)分析

高臺(tái)縣投入的能值主要包括：可更新環(huán)境資源、不可更新環(huán)境資源、可更新有機(jī)能和工業(yè)輔助能[13]。從圖1可以看出，第一，從高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的投入情況看，1997—2003年總投入能值變化幅度小，2004—2012年這一階段總能值投入呈上升趨勢(shì)。第二，可更新環(huán)境資源和不可更新環(huán)境資源投入變化很小，相反，不可更新工業(yè)輔助能不斷增加，1997年為180.98×1018sej，2012年為285.13×1018sej，增加了36.5%，充分表明了高臺(tái)縣在近幾年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)化肥等的依賴程度越來越高，同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，消耗的工業(yè)輔助能也在增加。第三，可更新的有機(jī)能占總能值投入的比重呈下降趨勢(shì)，主要是因?yàn)橛袡C(jī)肥的投入占很小一部分，投入偏低。其中，人力和畜力是可更新有機(jī)能的主要部分，2011年，二者所占比例達(dá)61.65%，說明高臺(tái)縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還比較傳統(tǒng)，農(nóng)業(yè)機(jī)械落后。從表1還可看出，不可更新工業(yè)輔助能占總能值投入的大部分，可更新有機(jī)能次之。因此，在今后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，高臺(tái)縣需要增加農(nóng)業(yè)機(jī)械投入和提高農(nóng)業(yè)科技，減少勞動(dòng)力投入，還應(yīng)加大有機(jī)肥的施用量，減少化肥的使用，使農(nóng)業(yè)向生態(tài)化和有機(jī)化發(fā)展。

2.2農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能值產(chǎn)出結(jié)構(gòu)分析

由圖2可知，高臺(tái)縣1997—2004年總能值產(chǎn)出變化幅度大，1997—1998年呈上升趨勢(shì)，1998—2000年迅速下降，到2001年上升到16年間的最大值，然后又開始迅速下降，到2002年達(dá)到最小值。2003—2008年開始緩慢上升，2008—2010年逐漸下降，然后又開始上升。從表2可以看出，小麥、夏雜糧、棉花和玉米是高臺(tái)縣主要的能值產(chǎn)出。小麥從1997年的86.32×1018sej下降到2012年的48.69×1018sej，下降了43.59個(gè)百分點(diǎn)；夏雜糧從1997年的80.74×1018sej上升到2012年的117.33×1018sej，比重由23.29%上升到24.79%；玉米能值在1997—2012年間變化不明顯，從1997年的71.052×1018sej上升到2012年間的98.79×1018sej，在總的能值中所占的比重基本沒變。在1997—2012年間，棉花的能值呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，從1997年的41.06×1018sej迅速上升到2008年的254.26×1018sej，后者是前者的6倍多；然后又開始緩慢下降到2012年的161.76×1018sej，比2008年下降了36.38%。很明顯這16年間高臺(tái)綠洲糧食作物種植量減少，增加了經(jīng)濟(jì)作物的種植。

表1　1997—2012年高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值投入結(jié)構(gòu)/(×1018 sej)

圖1　1997—2012年高臺(tái)縣綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)總的能值投入

圖2　1997—2012年高臺(tái)縣綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)總的能值產(chǎn)出

2.3高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)主要能值指標(biāo)分析

結(jié)合高臺(tái)地區(qū)實(shí)際情況，選取一些具代表性的指標(biāo)對(duì)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和生態(tài)環(huán)境狀況等進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.3.1凈能值產(chǎn)出率凈能值產(chǎn)出率是系統(tǒng)產(chǎn)出能值與投入的農(nóng)業(yè)輔助能之比。是衡量系統(tǒng)產(chǎn)出對(duì)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)大小的指標(biāo)，它用以評(píng)價(jià)基本能值利用率以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)能力。凈能值產(chǎn)出率越高，表明系統(tǒng)的生產(chǎn)率越高[14]。高臺(tái)縣農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的凈能值產(chǎn)出率變化規(guī)律與總的能值產(chǎn)出變化規(guī)律一致。1997—2002年間變化幅度大，2001年達(dá)到最大值，2002年達(dá)到最小值；2002—2012年間變化緩慢。表明高臺(tái)縣2001年能值利用率高，2002年能值利用率最小。2003—2007年逐漸上升。2009—2012年，系統(tǒng)生產(chǎn)率不斷下降，系統(tǒng)整體功能不好，運(yùn)轉(zhuǎn)效率較差，主要是由于化肥能值等購買能值的不斷增加。

2.3.2環(huán)境負(fù)載率環(huán)境負(fù)載率是輔助投入能值和不可更新資源能值與環(huán)境資源總能值的比率。用于衡量系統(tǒng)能值利用強(qiáng)度，警示系統(tǒng)所受的壓力狀況。若系統(tǒng)長(zhǎng)期處于較高的環(huán)境負(fù)載率下，則容易破壞系統(tǒng)的平衡，產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的功能退化[15]。如圖3所示，高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境負(fù)載率總體呈上升趨勢(shì)，1997—2001年間，環(huán)境負(fù)載率呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，由1997年的1.14上升到2001年的 1.53，上升了34.2個(gè)百分點(diǎn)。2002—2003年間，急劇下降，由2002年的1.54下降到2003年的1.17，下降了24.03個(gè)百分點(diǎn)。2003—2007年間，迅速上升到2004年的1.55后開始緩慢上升，2007年達(dá)到16年間的最大值1.65，比2003年上升了41.03個(gè)百分點(diǎn)。2007—2012年間，呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，2012年達(dá)到1.38，比2008年下降了21.56個(gè)百分點(diǎn)。表明1997—2002年和2003—2007年這兩個(gè)階段內(nèi)高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)壓力大，資源利用率低；相反，2008-2012年間，隨著社會(huì)的發(fā)展和對(duì)環(huán)境的重視，資源利用率有所提升，環(huán)境有所改善。因此，應(yīng)該適當(dāng)減小高能值投入的農(nóng)作物種植面積的比重，降低生產(chǎn)成本，加大機(jī)械化投入，提高系統(tǒng)對(duì)環(huán)境資源的利用率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，走高效綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展之路[9]。2.3.3可持續(xù)發(fā)展指數(shù)可持續(xù)性指數(shù)是凈能值產(chǎn)出率與環(huán)境負(fù)載率的比值，表征當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平。但并不是ESI值越大，就表示系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展性越高。若110，則是不發(fā)達(dá)的象征；若ESI<1，則是高環(huán)境負(fù)載率的消費(fèi)型生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)[16]。圖4表明，高臺(tái)綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)由1997的0.97上升到1998年的1.21，然后又迅速下降到2000年的0.73，比1998年下降了93.97個(gè)百分點(diǎn)；然后又上升到2001年的0.87，2002年達(dá)到最小值0.56，下降了35.63個(gè)百分點(diǎn)；2002—2012年間，除2009年有所下降外，一直呈緩慢上升趨勢(shì)。結(jié)果表明，1997—2012年間，只有1998年1

2.4高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)綜合指標(biāo)分析

由于單一能值指標(biāo)分析具有片面性，不能很好地反映高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的綜合水平，本文構(gòu)建了反映農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)綜合水平的能值指標(biāo)體系，利用主成分分析法計(jì)算不同年份的綜合水平得分值，從整體上定量評(píng)價(jià)高臺(tái)綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展差異。

圖3　1997—2012年高臺(tái)縣綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境負(fù)載率

圖41997—2012年高臺(tái)縣綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)

Fig.4Emergy sustainability index of Gaotai oasis farmland ecosystem during 1997—2012

主成分分析法是將原來變量重新組合成一組新的互相無關(guān)的幾個(gè)綜合變量，同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要從中取出幾個(gè)較少的綜合變量，盡可能多地反映原來變量信息的統(tǒng)計(jì)方法[15]。

將系統(tǒng)綜合水平的能值指標(biāo)體系(可更新環(huán)境能值與總能值比、環(huán)境負(fù)載率、能值投入率、凈能值產(chǎn)出率、可持續(xù)發(fā)展指數(shù)等)導(dǎo)入SPSS19.0，然后對(duì)運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行分析。

從圖5可以看出，高臺(tái)縣綜合得分整體波動(dòng)較大，由1997年的0.3上升到1998年0.95，然后下降到2000年的-0.09，2001年達(dá)到最大值0.98，2002—2006年間綜合得分都為負(fù)值，2007—2008年上升，綜合得分大于0,2009—2012年間呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，2012年達(dá)到16年間的最小值-0.66。由趨勢(shì)線還可看出16年來研究區(qū)綜合得分情況波動(dòng)非常大，說明高臺(tái)縣在研究期間農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)非常不穩(wěn)定。除2000年以外，1997—2001年、2007—2009年這兩個(gè)階段內(nèi)高臺(tái)縣綜合得分大于0，說明高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)環(huán)境良好；其余年份均為負(fù)值，2010—2012年綜合得分呈下降態(tài)勢(shì)，說明近年來高臺(tái)綠洲生態(tài)環(huán)境并沒有得到根本改善，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r不容樂觀。

圖51997—2012年高臺(tái)縣綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)綜合得分變化

Fig.5Variations in comprehensive scores of Gaotai oasis farmland ecosystem during 1997—2012

3　結(jié)　論

經(jīng)過分析1997—2012年期間高臺(tái)縣綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)總的能值投入呈現(xiàn)整體增加、局部時(shí)間段減小態(tài)勢(shì)。1998年能值投入值最小，為325×1018sej，2012年投入值最大，為496.89×1018sej，自2010年開始高臺(tái)縣環(huán)境資源能值投入不斷增加?？筛碌挠袡C(jī)能占總能值比重總體呈下降趨勢(shì)。

1997—2012年高臺(tái)縣綠洲總的能值產(chǎn)出波動(dòng)較大，總體呈下降趨勢(shì)。2002年達(dá)到最小值，為240.37×1018sej，2012年最大，為473.37×1018sej。小麥、玉米、棉花和夏雜糧一直是高臺(tái)縣綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的主要能值產(chǎn)出作物，除玉米能值基本上呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，小麥、棉花和夏雜糧整體上呈下降的趨勢(shì)。說明在這16年間高臺(tái)縣綠洲農(nóng)田糧食作物種植量增加，減少了經(jīng)濟(jì)作物的種植。

1997—2012年間高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境負(fù)載率總體呈上升趨勢(shì)，由1997年的1.14上升到2012年的1.38。

除1998年以外，1997—2012年間可持續(xù)發(fā)展指數(shù)均低于全國2001年平均水平(1.23)。2001年綜合得分0.97分，2012年綜合得分-0.65分，相差1.62分。表明近幾年該地區(qū)對(duì)不可更新資源的利用較大，生態(tài)系統(tǒng)不穩(wěn)定，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，生態(tài)環(huán)境壓力大，可持續(xù)性差。

總之，無論是能值指標(biāo)分析法還是主成分分析法，都表明近幾年高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r不容樂觀，農(nóng)田生態(tài)環(huán)境極其脆弱，在此基礎(chǔ)上，本文提出促進(jìn)高臺(tái)縣綠洲農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的幾點(diǎn)建議。

1) 改善肥料投入結(jié)構(gòu)

土壤肥力的高低是影響凈能值產(chǎn)出率的重要因素[13]，而高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)過度使用化肥，土壤肥力下降，因此應(yīng)該加快改變過度依賴化肥的局面。一方面提高化肥利用率，控制化肥的施用量；另一方面大力推廣有機(jī)肥的使用，如將玉米秸桿、茴香根茬等直接還田與堆制秸桿肥還田，增加土壤中的有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤的肥力，從而促進(jìn)系統(tǒng)自身的物質(zhì)循環(huán)，降低對(duì)工業(yè)輔助能的過度依賴。

2) 合理利用水資源，防治水污染

黑河是高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)主要用水來源，然而多年來人們?yōu)榱俗约旱慕?jīng)濟(jì)利益，大量開墾土地，種植面積日益劇增，大量開采黑河水資源，加之各城鎮(zhèn)工業(yè)廢水、被污染的農(nóng)田灌溉水和居民生活污水不經(jīng)處理直接排入黑河，致使高臺(tái)縣水資源緊缺、水污染加劇，農(nóng)田生態(tài)環(huán)境面臨崩潰，風(fēng)沙嚴(yán)重，土地鹽堿化、水土流失，耕地面積減少，降低環(huán)境資源貢獻(xiàn)率[15]。因此高臺(tái)縣需大力推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，合理開采利用水資源，提高水污染防治技術(shù)。

3) 科技興農(nóng)，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平

由前文分析可知，高臺(tái)縣農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能值總產(chǎn)出有較大影響，因此高臺(tái)縣應(yīng)積極引進(jìn)采用先進(jìn)機(jī)械技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平，不斷拓展農(nóng)機(jī)作業(yè)領(lǐng)域，提高農(nóng)機(jī)服務(wù)水平。

4　討　論

1) 由于能值分析法涉及數(shù)據(jù)繁多，不同年份數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)口徑存在差異，本文按照相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行處理，因此研究數(shù)據(jù)與真實(shí)情況會(huì)稍有偏差，但對(duì)結(jié)論影響不大。

2) 盡管能值分析法還有待完善，但對(duì)正確分析人類與環(huán)境資源、社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間的相互關(guān)系、制定可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的作用不容置疑。因此本文用能值分析方法分析高臺(tái)縣農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性有其合理性。

[1]熊曉波,代力民,邵國凡,等.生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能值分析與可持續(xù)發(fā)展:以吉林省延邊地區(qū)為例[J].生態(tài)學(xué)雜志,2004,23(5):206-211.

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Evalution of sustainability for farmland ecosystem of Gaotai County based on emergy analysis

LIU Shui-qin, WANG Wan-xiong, ZHANG Jie-qiong

(DepartmentofResourcesandEnvironment,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,Gansu730070,China)

Input and output structure and emergy indexes of the farmland ecosystem in Gaotai were investigated using the theory of emergy analysis and principal component analysis. The results indicated that total emergy input of the oasis farmland system in Gaotai County was overall increased, whereas went decreased in certain period. The lowest input value was 325×1018sej in 1998, while it reached a maixium of 496.89×1018sej in 2012, mainly due to obvious increase of industrial emergy that changed from 180.98×1018sej to 285.14×1018sej. Emergy output exhibited a marked fluctuation pattern. It reached a minimum of 240.37×1018sej in 2002 and a maximium of 473.37×1018sej in 2012. Agricultural oasis ecosystem environment load rate was high and it became elevated from 1.11 in 1997 to 1.54 in 2001, and was then dropped to 1.39 in 2012. Sustainable development index of farmland in Gaotai oasis ecosystem was 0.53, which was lower than the national average level of 1.23 in 2001. Generally speaking, the comprehensive level of the ecosystem in Gaotai area was getting worse, dispaying strong variations during recent 16 years. The ecosystem was good from 1997 to 1999 in Gaotai, while the environment problems became crucial from 2000 to 2006. Though it had been improved from 2007 to 2009, in recent years, the sustainable development of oasis farmland ecosystem continued to be cruel. Agriculture is the basis for the development of Gaotai. Therefore, adjustment of the planting structure, rational exploration for water resources, protection on arable land, and active introducion of advanced machinery and technology should be implemented in the future to promote economic and social development.

gaotai; emergy analysis; farmland ecosystem; sustainable development; principal component analysis

1000-7601(2016)04-0259-07

10.7606/j.issn.1000-7601.2016.04.39

2015-09-20

國家自然科學(xué)基金“甘南紅景天瀕危的生殖生態(tài)學(xué)機(jī)理研究”(31360148)；甘肅省自然科學(xué)基金“基于計(jì)算機(jī)模擬的種群模型時(shí)空動(dòng)態(tài)復(fù)雜性研究”(1208RJYA037)；國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“祁連山區(qū)草場(chǎng)毒雜草的入侵?jǐn)U散機(jī)理、時(shí)空動(dòng)態(tài)演化特征及生態(tài)控制研究”(31260098)。

劉水琴(1989—)，女，甘肅民勤人，碩士研究生，研究方向?yàn)槔碚撋鷳B(tài)學(xué)。 E-mail：1007177979@ qq.com。

王萬雄(1964—)，男，甘肅會(huì)寧人，教授，博士，主要從事理論生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)和生物數(shù)學(xué)方面的研究。 E-mail：wangwx@gsau.edu.cn。

S181

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