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定西县为北方农牧交错带的典型代表,在分析了该地区近30年来气候变化现状的基础上,选用了合适的指标,运用时间序列法、主因素分析法、周期外延、多目标线性规划和层次分析(AHP)等方法,研究未来气候变化情景下,农牧交错带界限及复合生态系统作物生产潜力、草、林生产潜力和畜牧业潜力对气候变化的响应以及不同配置的生态经济效应。研究表明: 1、定西县在未来几年的气温将呈上升趋势,而降水呈下降趋势,并且都具有7年的准周期变化趋势,预测在下一个周期平均气温将会增加到7.88℃,而降水将减少到377.7mm。在降水减少,温度升高的情况下,在2024年气温上升至9.6℃的时候,定西县将被划分为以牧为主的牧区。 2、气候变化总体趋势中温度的升高不能完全补偿因降水引起的气候生产力的下降,因此定西县在未来几年第一性潜力将呈下降趋势。预测在下一周期作物生产潜力可能下降2.2%,而林草生产潜力可能下降2.9%;根据天然草地、人工草地和作物秸杆的理论潜力对定西县理论载畜量进行计算,结果表明目前定西县的现实载畜量还没有达到理论极限值,还有39%的发展潜力。如果林草品质结构和利用方式不发生改变,预测经过3.58个周期(即2024年)以后载畜量将达到理论极限值。 3、以经济纯收入、水保率和投入水平为核心,建立了最优多目标线性规划优化模型,运用层次分析法(AHP)确定了不同配置的八种方案的权重系数,然后对多目标线性规划分别求解,在求解过程中约束条件为:人均粮食约束小康线625kg;粮食产量是按照作物的平均气候潜力;其它约束条件按照定西县的现状进行构建。以经济纯收入、水土流失量与投入水平的各参数计算模拟值,再运用模糊数学的隶属度对其无量纲化,用统一的指标对其进行综合评价,最优的农林草结构比例是由2000年的79.2:15.6:5.0调整为30:13:57,此配置模式中人均收入比2000年的1258元将翻一番多,增到2699元,水土流失量从5640t/km~2·a降低到1883t/km~2·a,投入水平只有1166元/hm~2。水土流失并没有降低到国际所允许的控制上限(1000t/km~2·a),主要是配置模式中以粮食小康线为标准进行约束,如果降低粮食约束到人均300kg时,水土流失可以控制在1000t/km~2·a以内,但不能实现粮食的自给。