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Coupling situation of agriculture-ecology-economic system in Zhifanggou Watershed of Loess hilly and gully region.

黄土丘陵区纸坊沟流域农业生态经济系统耦合态势


基于1938—2007年黄土丘陵区纸坊沟流域的调查资料,通过建立生态环境与社会经济综合评价指标体系和耦合模型,对该流域的耦合态势进行了分析.结果表明:研究期间,纸坊沟流域农业生态经济系统经历了经济系统对生态系统的初级再生阶段-消耗阶段-促进阶段-协调阶段以及生态系统对经济系统的初级响应阶段-滞后阶段-恢复阶段-协调阶段的耦合过程.依据耦合度拟合曲线及所划分的耦合类型,目前纸坊沟流域农业生态经济系统仍处于不断协调过程中,有望形成良性耦合态势.

Based on the investigations in the Zhifanggou Watershed of Loess hilly and gully region from 1938 to 2007, and the establishment of eco-environmental and socio-economic comprehensive evaluation indices and coupling model, this paper analyzed the coupling situation of the agriculture-ecology-economic system in the watershed. During the study period, the agriculture-ecology-economic system in the watershed had gone through the coupling processes of economic system vs. ecosystem initial regenesis-consumption-promotion-coordination, and of ecosystem vs. economic system primary response-lag behind-recovery-coordination. According to the coupling degree fitting curves and the coupling type classification, the current agriculture-ecology-economic system in the watershed was still in the situation of coupling, and would be well coordinated.


全 文 :黄土丘陵区纸坊沟流域农业生态经济系统耦合态势*
刘摇 佳1 摇 王继军1,2**
( 1 中国科学院水利部水土保持研究所, 陕西杨凌 712100; 2 西北农林科技大学, 陕西杨凌 712100)
摘摇 要摇 基于 1938—2007 年黄土丘陵区纸坊沟流域的调查资料,通过建立生态环境与社会
经济综合评价指标体系和耦合模型,对该流域的耦合态势进行了分析.结果表明:研究期间,
纸坊沟流域农业生态经济系统经历了经济系统对生态系统的初级再生阶段鄄消耗阶段鄄促进阶
段鄄协调阶段以及生态系统对经济系统的初级响应阶段鄄滞后阶段鄄恢复阶段鄄协调阶段的耦合
过程.依据耦合度拟合曲线及所划分的耦合类型,目前纸坊沟流域农业生态经济系统仍处于
不断协调过程中,有望形成良性耦合态势.
关键词摇 纸坊沟流域摇 农业生态经济系统摇 耦合模型摇 耦合类型摇 耦合态势
文章编号摇 1001-9332(2010)06-1511-07摇 中图分类号摇 F062. 2 摇 文献标识码摇 A
Coupling situation of agriculture鄄ecology鄄economic system in Zhifanggou Watershed of Loess
hilly and gully region. LIU Jia1, WANG Ji鄄jun1,2 ( 1 Institute of Soil and Water Conservation, Chi鄄
nese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling 712100, Shaanxi, China;
2Northwest A & F University, Yangling 712100, Shaanxi, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2010,21
(6): 1511-1517.
Abstract: Based on the investigations in the Zhifanggou Watershed of Loess hilly and gully region
from 1938 to 2007, and the establishment of eco鄄environmental and socio鄄economic comprehensive
evaluation indices and coupling model, this paper analyzed the coupling situation of the agriculture鄄
ecology鄄economic system in the watershed. During the study period, the agriculture鄄ecology鄄eco鄄
nomic system in the watershed had gone through the coupling processes of economic system vs. eco鄄
system initial regenesis鄄consumption鄄promotion鄄coordination, and of ecosystem vs. economic system
primary response鄄lag behind鄄recovery鄄coordination. According to the coupling degree fitting curves
and the coupling type classification, the current agriculture鄄ecology鄄economic system in the water鄄
shed was still in the situation of coupling, and would be well coordinated.
Key words: Zhifanggou Watershed; agriculture鄄ecology鄄economic system; coupling model; cou鄄
pling type; coupling situation.
*国家自然科学基金项目(40771082)和国家科技支撑计划项目
(2006BAD09B10)资助.
**通讯作者. E鄄mail: jjwang@ ms. iswc. ac. cn
2009鄄12鄄06 收稿,2010鄄04鄄09 接受.
摇 摇 农业生态系统与经济系统之间是一种开放的、
非平衡的以及非线性的、相互作用的动态耦合关
系[1],其内容及研究过程十分复杂. 该方面研究的
热点主要集中在模型构建[2]及应用方面,如 Com鄄
mon等[3]建立的资源配置分析模型同时包含了可持
续性的经济与生态概念; Costanza 等[4-5]、 Voinov
等[6]建立了马里兰帕特克胜特(Patuxent)流域的生
态经济模型,从景观角度出发,分析了生态和经济因
子的交互变化对流域周围景观演替格局的影响;
Grasso[7]运用动态优化模型和模拟模型建立了反映
海岸红树林生态系统中森林与渔业生产之间关系的
生态-经济模型;李崇明等[8]提出了资源环境与社
会经济协调发展评价模型;乔标等[9]提出了干旱区
城市化与生态环境协调发展的动态耦合模型.目前,
在黄土丘陵区将农业生态经济系统作为一个整体进
行系统研究与实践的案例相对较少[10] .
黄土丘陵区纸坊沟流域作为一个完整的小流
域,1938 年至今,该区的农业生态经济系统耦合过
程和态势发生了较大变化,一直处于系统耦合与系
统相悖的矛盾运动过程中. 近 20 年来,经过生态修
复和经济建设,该区农业生态系统耦合关系逐步良
性化,但农林牧各子系统的内部产业结构还未达到
最佳[10] .系统耦合态势量化研究的相对滞后,制约
了农业生态经济系统优化耦合模式的研究与实践.
应 用 生 态 学 报摇 2010 年 6 月摇 第 21 卷摇 第 6 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Jun. 2010,21(6): 1511-1517
为此,本文基于对农业生态经济互动关系的分析,建
立了纸坊沟流域农业生态经济系统耦合模型,并分
析了 1938—2007 年间该流域农业生态经济系统的
耦合态势,以期为纸坊沟流域农业生态经济可持续
发展方案的制定及黄土丘陵区综合治理的研究提供
参考.
1摇 研究地区与研究方法
1郾 1摇 研究区概况
纸坊沟流域(36毅51忆30义 N,109毅19忆30义 E)位于
陕西省安塞县,是延河支流杏子河下游的一级支流,
属典型黄土丘陵沟壑区,包括纸坊沟、寺崾岘、瓦树
塌 3 个自然村,流域面积 8郾 27 km2 .研究区属暖温带
半干旱气候,年均降水量 549郾 1 mm,降水的年内分
布不均,多暴雨,流域内梁峁起伏,地形破碎,沟壑密
度达 8郾 06 km·km-2 [11-14] . 1938 年,研究区林草面
积占可利用地面积的 85郾 1% ,生态系统处于自然平
衡状态[11];1958 年,该区果树和灌木面积仅 3郾 5
hm2,生态环境极度恶化,土壤侵蚀模数高达 15000 t
·km-2 .受地貌和人类经济活动的多重影响,特别是
毁林开荒的加剧,导致该区生态系统严重退
化[11-12] .从国家“七五冶计划开始,纸坊沟流域成为
黄土高原综合治理试验示范区,经过 20 余年的综合
治理,尤其是“退耕还林工程冶的实施,该区域生态
系统得以逐步恢复,并进入良性循环的轨道[11] .
1郾 2摇 研究方法
在明确生态系统与经济系统互动关系的基础
上[15],本文借助系统论中系统演化的思想建立二者
之间的动态耦合过程模型,并根据协同论原理[16],分
析由生态与经济复合系统的动态演变及耦合状态.
生态环境系统与社会经济系统的变化过程都是
一种非线性过程[8-9],其演化方程为:
dx( t)
dt = f(x1,x2,…,xi)摇 ( i = 1,2,…,n) (1)
式中:f为 xi 的非线性函数;xi 为系统要素;t 为系统
状态所处的时间.
由于非线性系统运动的稳定性取决于一次近似
系统特征根的性质[9,17-18],因此在保证系统运动稳
定性的前提下,在原点附近按泰勒级数展开,并略去
高次项得到上述非线性系统的近似表达:
dx( t)
dt =移
n
i = 1
aixi 摇 ( i = 1,2,…,n) (2)
按上述方法建立生态环境(EE) 与社会经济
(SE) 系统的一般函数[8]:
f(EE) =移
n
i = 1
aixi 摇 ( i = 1,2,…,n) (3)
f(SE) =移
n
j = 1
b jy j 摇 ( j = 1,2,…,n) (4)
式中:x、y分别为生态环境与社会经济系统的要素
(均为时间的变量函数);a、b 分别为生态环境与社
会经济系统各要素的权重.
若将生态环境与社会经济间的互动关系作为一
个系统来考虑,且假定该系统只有 f(EE) 与 f(SE)2
个子系统,按照贝塔兰菲的一般系统理论[19],可知
f(EE) 与 f(SE) 为整个系统的主导部分. 则系统演
化方程的形式为:
A = df(EE)dt = 琢1 f(EE) + 琢2 f(SE),VA =
dA
dt
(5)
B = df(SE)dt = 茁1 f(EE) + 茁2 f(SE),VB =
dB
dt
(6)
式中:A、B 分别为受自身和外来影响下生态环境子
系统与社会经济子系统的演化状态;VA 和 VB 分别
为生态环境子系统和社会经济子系统的演化速度.
整个系统的演化速度 V 可以看作是 VA 与 VB 的函
数,即 V= f(VA,VB),以 VA 与 VB 为控制变量,通过分
析 V的变化来研究整个系统以及 f(EE)与 f(SE)的
耦合关系.
由于农业生态环境与农业社会经济系统的演化
满足组合 S型发展机制[20],所以 V(VB,VA)的变化
轨迹为坐标系中的一椭圆(图 1).
摇 摇 VA 与 VB 的夹角 琢公式为:
琢=arctg
VA
VB
根据琢的取值可确定整个系统的演化状态以
图 1摇 生态环境系统与经济社会系统耦合发展过程
Fig. 1 摇 Coupling evolving process of ecosystem and economic
system.
VA: 生态环境系统的演化速度 Evolutionary rate of ecological environ鄄
ment system; VB: 社会经济系统的演化速度 Evolutionary rate of socio鄄
economic system; 琢: 耦合度 Coupling degree.
2151 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
及生态经济系统协调发展的耦合程度,因而 琢 可称
作耦合度[8] .
1郾 3摇 数据来源
本研究选取 1985 年前能够描述生态经济系统
演变阶段特征年份 (1938、1958、1975、1985 年)、
1985 年后能够反映农业生态经济系统运行周期(国
家攻关计划执行期)年份 (1990、1995、2000、2005
年)的数据,考虑到退耕还林工程实施过程的影响,
又选取 2002 和 2007 年的数据.其中,1938—1985 年
的数据包括中国科学院安塞水土保持试验站对纸坊
沟流域的动态监测和地面调查资料以及安塞年鉴;
1985—2007 年的数据包括中国科学院水土保持研
究所提供的动态监测和农户调查资料,部分缺失的
反映消费方面的数据源于对当地年长者和相关专家
的问卷调查与座谈.
2摇 黄土丘陵区纸坊沟流域生态环境与社会经济综
合评价指标体系的构建
摇 摇 从资源角度而言,研究区农业生态经济系统演
化过程主要涉及人口、耕地、林地、草地和建筑用地;
从产业角度而言,主要涉及种植业、林果业、畜牧业
和工副业.为了更清楚地说明这些耦合要素之间的
互动关系以及对纸坊沟流域农业生态经济系统的耦
合过程整体上的认识[15],结合当地实际生产生活情
况,本文绘制了研究区农业生态经济系统耦合要素
的关联流程图(图 2).
2郾 1摇 生态环境与社会经济系统综合评价指标体系
的确定
遵循科学性、可操作性、动态性和系统性原则,
依据纸坊沟流域农业生态经济系统互动关系分析与
耦合驱动力研究结果[15],参考农业生态经济系统耦
合要素关联图,构建了研究区生态经济系统耦合状
态评价指标.在此基础上,采用专家咨询法[21],将初
选的指标进一步筛选与归纳,最终形成表 1 所示的
黄土丘陵区纸坊沟流域农业生态环境与社会经济综
合评价指标体系.
2郾 2摇 生态环境与社会经济系统综合评价指标权重
的确定
指标权重指各项指标在整个评价指标体系中的
重要程度[22],权重值的确定是整个评价体系的关
键.本文采用层次分析法(AHP) [23-27]确定各项评价
指标的权重. AHP能对多目标多准则的系统进行分
图 2摇 研究区生态经济系统的耦合要素关联图
Fig. 2摇 Eco鄄economic system coupling elements association graph in the study area.
实线表示要素之间的直接影响 Solid line showed the elements of the direct impact; 虚线表示要素之间的间接影响 Dashed line showed the elements
of the indirect impact.
31516 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 刘摇 佳等: 黄土丘陵区纸坊沟流域农业生态经济系统耦合态势摇 摇 摇 摇 摇
析评价,能对主观经验判断为主的定性分析进行量
化, 可用数值来显示各替代方案的差异, 以供决策
参考. 本文运用层次分析法软件 yaahp 5郾 0,结合专
家打分,得出研究区生态环境与社会经济系统综合
评价体系中各指标的权重(表 1).
摇 摇 为了统一各指标量纲和缩小指标间数量级差
异,采用极差标准化的方法[9]对各指标的原始数据
进行标准化处理(表 2).
3摇 结果与分析
3郾 1摇 纸坊沟流域生态环境与社会经济的耦合度
由图 3 可以看出,1938—2007 年间,纸坊沟流
域生态环境的发展曲线呈 U 型,社会经济状况呈明
显升高趋势;1938—1958 年间,生态环境指数缓慢
下降,1958—1975 年间,生态环境指数缓慢恢复,社
会经济指数基本稳定;1975—2007年间,生态环境
表 1摇 纸坊沟流域农业生态环境与社会经济综合评价指标及其权重
Tab. 1摇 Comprehensive evaluation index and their weights of eco鄄environment and social economy in Zhifanggou Watershed
目标层
Object layer (O)
准则层
Criteria layer (U)
权 重
Weight
指标层
Index layer (T)
权 重
Weight
纸坊沟流域农业 生态环境 0郾 40 人口密度 Population density (A1) 0郾 13
生态环境与社会 Ecological 耕垦指数 Reclamation index (A2) 0郾 13
经济综合评价 environment 林地面积 Woodland area (A3) 0郾 18
Assessment of eco鄄 (U1) 草地面积 Grassland area (A4) 0郾 13
environment and social 年平均降水量 Average annual precipitation (A5) 0郾 11
economy in Zhifanggou 水土流失治理率 Improvement rate of soil and water loss (A6) 0郾 14
Watershed 生态系统服务价值 Ecosystem service value (A7) 0郾 18
社会经济 0郾 60 人均纯收入 Average annual net income (B1) 0郾 21
Social economy 人均粮食产量 Per capita yield of grain (B2) 0郾 12
(U2) 农产品商品率 Ratio of marketable farm product (B3) 0郾 15
粮食单产潜力实现率 Ratio of per unit area yield of grain production
potential (B4)
0郾 18
农业产投比 Proportion of agricultural regional output鄄input (B5) 0郾 14
工副业贡献率 Proportion of industrial and all kinds of sideline to to鄄
tal income of peasants (B6)
0郾 09
生态足迹 Ecological footprint (B7) 0郾 11
表 2摇 纸坊沟流域农业生态环境与社会经济综合评价指标的标准化值 (1938—2007)
Tab. 2摇 Standardized values of comprehensive evaluation index of eco鄄environment and social economy in Zhifanggou Water鄄
shed (1938-2007)
指标
Index
年摇 份 Year
1938 1958 1975 1985 1990 1995 2000 2002 2005 2007
A1 0郾 00 0郾 27 0郾 62 0郾 69 0郾 80 0郾 97 0郾 83 0郾 85 0郾 94 1郾 00
A2 0郾 13 1郾 00 0郾 80 0郾 67 0郾 46 0郾 23 0郾 03 0郾 00 0郾 00 0郾 00
A3 1郾 00 0郾 00 0郾 06 0郾 33 0郾 50 0郾 61 0郾 66 0郾 85 0郾 91 0郾 91
A4 0郾 00 0郾 57 0郾 85 0郾 44 0郾 45 0郾 67 1郾 00 0郾 57 0郾 40 0郾 40
A5 0郾 42 0郾 42 0郾 44 0郾 91 1郾 00 0郾 19 0郾 00 0郾 71 0郾 77 0郾 57
A6 0郾 75 0郾 00 0郾 21 0郾 37 0郾 61 0郾 81 0郾 96 0郾 98 1郾 00 1郾 00
A7 1郾 00 0郾 00 0郾 06 0郾 32 0郾 49 0郾 60 0郾 65 0郾 83 0郾 89 0郾 89
B1 0郾 00 0郾 01 0郾 01 0郾 09 0郾 17 0郾 50 0郾 50 0郾 67 0郾 73 1郾 00
B2 1郾 00 0郾 31 0郾 10 0郾 04 0郾 19 0郾 00 0郾 01 0郾 55 0郾 04 0郾 53
B3 0郾 00 0郾 07 0郾 27 0郾 33 0郾 37 0郾 40 0郾 51 0郾 62 0郾 73 1郾 00
B4 0郾 23 0郾 00 0郾 04 0郾 04 0郾 23 0郾 25 0郾 53 0郾 91 0郾 99 1郾 00
B5 0郾 13 0郾 51 0郾 88 1郾 00 0郾 40 0郾 69 0郾 00 0郾 37 0郾 74 0郾 52
B6 0郾 00 0郾 27 0郾 37 0郾 33 0郾 39 0郾 48 1郾 00 0郾 94 0郾 81 0郾 94
B7 0郾 00 0郾 11 0郾 09 0郾 44 0郾 54 0郾 59 0郾 96 0郾 97 1郾 00 1郾 00
A1:人口密度 Population density; A2:耕垦指数 Reclamation index; A3:林地面积 Woodland area; A4:草地面积 Grassland area; A5:年平均降水量
Average annual precipitation; A6:水土流失治理率 Improvement rate of soil and water loss; A7:生态系统服务价值 Ecosystem service value; B1:人均
纯收入 Average annual net income; B2:人均粮食产量 Per capita yield of grain; B3:农产品商品率 Ratio of marketable farm product; B4:粮食单产潜
力实现率 Ratio of per unit area yield of grain production potential; B5:农业产投比 Proportion of agricultural regional output鄄input; B6:工副业贡献率
Proportion of industrial and all kinds of sideline to total income of peasants; B7:生态足迹 Ecological footprint.
4151 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 21 卷
图 3摇 纸坊沟流域生态环境与社会经济的动态
Fig. 3 摇 Dynamics of eco鄄environment and social economy in
Zhifanggou Watershed (1938-2007).
指数缓慢提高,而社会经济指数则增长迅速.上述变
化与纸坊沟流域农业生态经济系统互动关系分
析[15]相对应,说明纸坊沟流域的生态环境对社会经
济发展响应表现明显,但对于响应过程具有一定的
滞后性.
摇 摇 对研究区生态环境和社会经济系统分别进行非
线性拟合的方程如下:
VA = - 1郾 5 伊 10 -5X2 + 0郾 0016X - 0郾 026
(R2 = 0郾 9682) (7)
摇 摇 VB = 2郾 1 伊 10 -5X2 - 0郾 001X + 0郾 0081
(R2 = 0郾 9614) (8)
式中:X 的取值范围为 1 ~ 70, 相应的年份为
1938—2007 年.
由表 3 可以看出,1938—1975 年,研究区生态
环境与社会经济发展的演化速度和耦合度的波动性
表 3摇 纸坊沟流域生态环境与社会经济协调发展的耦合度
Tab. 3 摇 Coupling degree of coordinated development of
eco鄄environment and social economy in Zhifanggou Water鄄
shed (1938-2007)
年份
Year
VA VB tg琢 琢 (毅)
1938 -0郾 0251 0郾 0071 -3郾 5269 285郾 83
1958 0郾 0003 -0郾 0036 -0郾 0783 175郾 52
1975 0郾 0124 0郾 0004 29郾 3396 88郾 05
1985 0郾 0155 0郾 0085 1郾 8317 61郾 37
1990 0郾 016 0郾 0141 1郾 1332 48郾 57
1995 0郾 0156 0郾 0207 0郾 7540 37郾 01
2000 0郾 0146 0郾 0284 0郾 5120 27郾 11
2002 0郾 0139 0郾 0318 0郾 4375 23郾 63
2005 0郾 0127 0郾 0372 0郾 3424 18郾 90
2007 0郾 0118 0郾 0410 0郾 2878 16郾 06
VA: 生态环境系统的演化速度 Evolutionary rate of ecological environ鄄
ment system; VB: 社会经济系统的演化速度 Evolutionary rate of socio鄄
economic system; 琢: 耦合度 Coupling degree. 下同 The same below.
表 4摇 农业生态经济系统耦合类型
Tab. 4摇 Coupling situation type of agriculture鄄ecology鄄economic system
系统演化状态
System evolution state
耦合度
Coupling degree
VA,VB 耦合阶段
Coupling stage
耦合特征
Coupling feature
协调阶段
Coordination stage
0毅<琢臆45毅 VB逸VA>0 协调耦合
Coordination
coupling
生态环境促进社会经济共同发展 Common
development of ecological environment for so鄄
cio鄄economy
45毅<琢<90毅 0development of socio鄄economy for ecological en鄄
vironment
消耗阶段
Consumption stage
90毅<琢臆135毅 VA逸佐VB佐, VB<0 不协调耦合
Incoordination
coupling
生态环境制约社会经济的发展 Ecological
environment constraint socio鄄economic develop鄄
ment
135毅<琢臆180毅 0economic growth constraint ecological environ鄄
ment
恶化阶段
Deterioration stage
180毅<琢臆225毅 0>VB逸VA<0 衰竭耦合
Failure coupling
社会经济负增长,伴随着生态环境衰退 Neg鄄
ative economic growth accompanied by ecologi鄄
cal environment decline
225毅<琢<270毅 VBcal environment decline accompanied by nega鄄
tive economic growth
再生阶段
Regeneration stage
270毅<琢臆315毅 佐VA佐逸VB>0, VA<0 磨合耦合
Running鄄in
coupling
生态环境退化,制约着社会经济的发展 En鄄
vironmental degradation restrict the socio鄄eco鄄
nomic development
315毅<琢臆360毅 佐VA佐臆VB, VA<0 社会经济增长,影响生态环境衰退速度 So鄄
cio鄄economic growth impact of recession speed
of the ecological environment
51516 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 刘摇 佳等: 黄土丘陵区纸坊沟流域农业生态经济系统耦合态势摇 摇 摇 摇 摇
均较大,这与当时无序的实际生产生活环境相关;
1975—2007 年,该区生态环境的演化速度趋于稳
定,经济发展速度则不断提高,两者耦合度的变化均
在 90毅以内,其变幅较前一时段明显减小,并且趋于
稳定,这与该流域综合治理的初见成效、生态环境与
经济发展之间矛盾的有所缓解密切相关,说明目前
该区生态环境与社会发展之间的耦合关系有望呈良
好态势.
3郾 2摇 纸坊沟流域农业生态经济系统耦合态势的判

由表 3、表 4 并结合纸坊沟流域实际的生活生
产情况可知,1938 年,纸坊沟流域农业生态经济系
统的耦合度在 270毅 ~ 360毅,经济系统演变速度小于
生态系统的演变速度,属于再生阶段中的磨合时期,
这与纸坊沟流域生态经济系统演化规律一致;1958
年,研究区农业生态经济系统的耦合度在 90毅 ~
180毅,属于消耗阶段,为不协调耦合时期. 1958—
1975 年间,随着人口的增加,无序的掠夺资源导致
该区生态环境的极度恶化,使该流域农业生态经济
系统逐步陷入失调状态,生态环境与社会经济系统
内部开始互相作用,受其他外界影响较小,导致该时
期研究区经济系统的边际效用明显大于生态系统的
边际效用. 1975—2007 年,研究区农业生态经济系
统的耦合度在 0毅 ~ 90毅,并呈缓慢降低趋势,原因在
于 1986 年纸坊沟流域成为黄土高原综合治理试验
示范区,开始进行大范围综合治理,有效地促进了该
流域农业生态系统与经济系统的均衡化发展. 从整
体演化过程来看,随着流域外物质、能量输入的增
加,研究区生态系统和经济系统的边际效用不断提
高,“系统冶耦合结构及耦合态势不断向合理方向演
化. 2000 年之后,纸坊沟流域农业生态经济系统初
步进入良性耦合阶段.
4摇 结摇 摇 语
纸坊沟流域农业生态环境系统与社会经济系统
一直处于综合协调、交互胁迫的耦合过程[28-30]中,
该流域经历了经济系统对生态系统的初级再生阶
段鄄消耗阶段鄄促进阶段鄄协调阶段以及生态系统对经
济系统的初级响应阶段鄄滞后阶段鄄恢复阶段鄄协调阶
段.结合纸坊沟流域农业生态经济系统互动关系分
析[15],1938—2007 年间,纸坊沟流域生态环境与社
会经济动态耦合的演化过程可分为 3 个阶段:
1938—1975 年,生态环境系统与社会经济系统由磨
合耦合向不协调耦合过度,处于再生阶段和消耗阶
段;1975—2000 年,生态环境系统与社会经济系统
处于协调阶段的协调耦合时期;2000—2007 年,属
于初步的良性耦合阶段.从 1938—2007 年研究区农
业生态系统与经济系统历史演变的过程来看,本文
中耦合模型的分析结果与实际情况相符,说明运用
耦合度模型能够很好地反映纸坊沟流域生态系统与
经济系统的耦合态势.
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作者简介摇 刘摇 佳,女,1982 年生,博士研究生.主要从事生
态学研究,发表论文 3 篇. E鄄mail: lj198214@ 163. com
责任编辑摇 杨摇 弘
71516 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 刘摇 佳等: 黄土丘陵区纸坊沟流域农业生态经济系统耦合态势摇 摇 摇 摇 摇