间接驱动力对人类环境耦合放牧生态系统服务功能变化的影响机理

Recent decades, the serious degradations of rangeland ecosystem services had widely emerged in Chinese grasslands. There were a lot of researches which focused on the directly driving forces of rangeland ecosystem services changes, such as climate change or landuse changes. However, very few studies considered the effects of indirectly driving forces on rangeland ecosystem services changes, which were derived from the social-economic changes. Besides, most studies were conducted from the static and large scale perspective. Therefore it is very important to study the indirectly driving forces of rangeland ecosystem services from the small spatial scale and long-term time scope..Our program will collect natural-social-economic data at the small scale with the fifty years time scope in a typical rangeland area of Inner Mongolia. Then we will construct a coupled of directly and indirectly driving forces panel data-set. The whole coupled system data-set will be disintegrated into many sub-systems, such as “climate-vegetation-livestock-soil-topography-herdsmen-police”. The influences of driving forces on these sub-systems mechanisms changes will be analyzed by kinds of statistic and other metric methods. This program will estimate effects of natural and anthropogenic heterogeneity and pattern on the maintaining and restoration of the coupled rangeland ecosystem services. We will integrate above results and evaluate local human well-being changes under the resilience theory and landscape sustainability theory framework. This program may give some insight for the sustainable development of Chinese rangeland ecosystems.

数十年来，我国草原生态系统服务功能发生普遍的退化。学界已经从自然气候变化等直接驱动力角度对草原生态系统服务退化过程和机理进行了大量的研究，然而从社会经济政策等间接驱动力角度对这一退化过程的机理性研究较为稀缺。而且目前的研究大多集中在静态的大尺度研究层面。因此亟需精细空间尺度的长时间尺度研究，对间接驱动力导致的草原生态系统结构和服务功能的变化进行机理性考察。.本研究拟在苏木尺度上收集东乌旗地区五十多年的自然经济社会数据，构造一个间接驱动力和直接驱动力互作的耦合面板数据集。并将其分解为“气候-植被-牲畜-地形-牧民-政策”诸子系统，然后通过计量方法考察诸子系统的结构变化。本研究还将评估耦合系统内自然和人文的时空异质性和格局对生态系统服务功能维持和重建的意义。本研究还将在弹性理论和景观可持续生态学的框架下，整合各个子系统的研究结论，评估当地牧民福祉演变。本研究可为我国草原生态系统可持续管理做出贡献。

本研究运用自然实验、模型检验等方法，建立产权制度和政治环境这两类典型的生态系统间接驱动力和草地生态系统服务之间的因果联系。.第一部分关于草原区的农地产权改革。三权分置改革包括坚持农村土地的集体所有权，稳定农户承包权，实现农地经营权流转。本研究以自然实验的实验方法，运用草地生态系统服务理论框架，直接考察草地流转对草原生态环境的影响。在本研究中，草地流转包括市场化出租和合作化管理。研究发现，出租草地的土地利用强度相对于自营牧户急剧上升。而合作社的草地利用强度较低。因此，出租草地的生态指标都出现了显著退化，而合作化经营的草地生态指标变化不大。短租期与合同非法是经营者掠夺式的经营草地的主要原因。合作社能可持续的利用草地，但是现在也难以扩大规模，局限在亲属内部合作。此外，当前草地生态奖补政策在出租草地失效。因为生态补贴仍然发放给草地承包户，而不是实际经营者。因此，研究结果表明，三权分置改革，在草原地区急需调整和探索，以更好的实现草原生态的保护。.第二部分是从畜牧业脆弱性角度切入。脆弱性框架是当前分析气候变化对人类影响的前沿理论。它认为人类对自然灾害的脆弱性不仅取决于自然灾害的发生概率和烈度；还取决于人类对自然灾害的抵御能力和适应能力，但这些能力经常为政治局势的不稳定所限制。为了检验和发展该理论，我们构建了内蒙古地区畜牧业灾害数据集（1962-1986年），包括诸如干旱、雪灾和寒潮等气候灾害指标，死亡率和出生率等畜牧业参数，以及政治局势虚拟变量。我们通过广义加性混合模型展开计量分析。结果表明，政治局势的紧张均显著放大了各类气候灾害对死亡率和出生率的冲击。我们尤其发现在气候灾害和政治局势两类因素间存在着极为重要的交互作用。该交互作用对成、幼畜死亡率总体变异的解释度甚至显著超越了这些参数的单独贡献，分别达到了37%和26%。本研究表明研究人地耦合生态系统时，不能对直接和间接驱动力做简单的线性分解。本研究就间接驱动力的生态影响方面做出了有益的探索。