简要信息

    【获奖类型】应用二等奖
    【任务来源】科技部社会公益类项目
    【课题编号】牧-011216
    【课题起止时间】2003年1月～2006年12月
    【完成单位】牧科所
    【主要完成人】李和平、包小庆、史海滨、白巴特尔、任  杰、郭克贞、赵淑银

    立项背景

    本项目属于国家科技部社会公益类研究项目（农业和社会发展领域）。针对西北牧区荒漠化草原生态系统开展研究工作，为实现牧区水利建设目标—区域性水草畜系统平衡提供科技支撑。

    研究内容

    主要研究内容包括：

    （1）西北牧区水草畜平衡理论与生态环境问题研究

    针对西北牧区水资源和草地资源已超极限利用的现状，以灌溉人工草地发展规模为研究对象，提出了牧区水利的任务和建设目标，应用层次分析法原理，建立了牧区水利建设多目标权重分析评价模型，得出了牧区水利建设各个子目标的权重。应用水草畜平衡原理，分析确定了西北牧区灌溉人工草地的发展规模，提出了西北牧区水草畜平衡管理的阈限值和以水利建设为基础的草地生态系统建设管理模式。

    （2）牧区水草资源承载力和草地生态系统管理阈值研究

    从水资源系统—草原生态系统—社会经济复合系统耦合机理入手，综合考虑水资源对地区人口、资源、环境和经济协调发展的支撑能力，应用目标规划法建立了区域性“水—草—畜”系统平衡优化决策数学模型，应用该模型分析研究了西北典型牧区生态畜牧业建设发展的两个关键阶段：人工种植冷季补饲型阶段和暖季放牧冷季舍饲型阶段的可持续载畜量及其相关技术经济指标，定量化研究分析了以水利建设为基础的草地生态系统管理阈值水平：人工种植冷季补饲型和暖季放牧冷季舍饲型的灌溉饲草料基地面积分别应占可利用草场面积的1.58%和3.0%，该项成果对宏观控制区域草地畜牧业生产建设发展具有重要指导意义。

    （3）荒漠化草地GSPAC系统水分动态模拟与生态需水研究

    针对荒漠化草地建立了地下水位埋深与天然植被生长关系模型，应用SWAP模型将地下水与土壤—植物—大气连续体（SPAC）纳入到同一体系中构成地下水—土壤—植物—大气连续体（GSPAC系统），模拟了GSPAC系统地下水位埋深与天然植被生长状况，分析计算了天然植被生态需水量。

    创新点

    主要创新点包括：

    （1）提出了西北牧区水草畜平衡的阈值，确定了以水利建设为基础的草地生态系统建设管理模式。
    （2）建立了牧区水利建设多目标层次分析评价模型，确定了各指标相应的权重及西北牧区灌溉人工草地建设规模。
    （3）提出了天然草地地下水～土壤～植物～大气连续体（GSPAC）系统模型，确定了天然植被生长与地下水位相互影响的定量关系，得出了天然植被生态需水量的估算值。

    应用前景及社会经济效益

    项目实施期在研究区建立了试点和示范牧户的基础上，通过鄂尔多斯市水利局和鄂托克前旗水利局组织，推广应用节水灌溉技术措施，实施饲草料地节水灌溉面积3700hm2，灌溉水利用率达到85%以上，据林业部门调查结果，2002年林草植被覆盖率为20～24%，2006年林草植被覆盖率为43～48%，增加20%以上。因此，降水利用率在现有基础上提高20～25%，土壤侵蚀量减少20%以上，经济效益提高25%以上，取得了显著的生态、经济和社会效益，直接经济效益达660万元。该项研究成果在内蒙古自治区、甘肃省、青海省推广应用110万亩，直接经济效益4800万元，间接经济效益1.2亿元，社会效益和生态效益显著。