[发明专利]一种确定半干旱区农牧交错带合理生态格局的计算方法

权利要求书

1.一种确定半干旱区农牧交错带合理生态格局的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、收集相关参数：确定研究区天然草原面积为A、退化草地B、耕地面积C；

步骤二、确定研究区地下水补给植被临界埋深，计算公式如下：

式中：H为地下水补给植被的临界埋深，单位为m；n土壤孔隙度；d土壤有效粒径，单位m；σ为土壤水的张力，单位N/m；ρ为灌溉期前的最低土壤温度下的水的密度，单位kg/m³；g为重力加速度，单位m/s²；D为根系层厚度，单位m；

步骤三、以天然草原扩张为基本原则，运用景观生态学中“源-汇”理论方法开展现有生态格局的调整优化，调整后天然草原可扩张面积为A₁，退化草地面积减少B₁，耕地面积减少C₁，其中A₁＝B₁+C₁；

步骤四、地下水流场恢复目标设定；

步骤五、天然草原扩张区域的地下水支撑条件分析：在GIS中叠加天然草原扩张区域与设定的不同恢复阶段的地下水流场图，设定天然草原扩张区域中地下水埋深小于H的区域面积为A₂，地下水埋深大于H的区域面积为A₃，A₁＝A₂+A₃；A₁的地下水条件能够支撑天然草原植被的生长，经过调整后成为天然草原，A₂的地下水条件不支撑天然草原植被生长，调整后成为退化草地；

步骤六、合理生态格局分析，估算可恢复的过渡带植被面积：经过调整后天然草原面积为A+A₂；退化草地面积为B-B₁+A₃；耕地面积为C-C₁。

2.根据权利要求1所述的确定半干旱区农牧交错带合理生态格局的计算方法，其特征在于，所述步骤三中，以天然草原扩张为基本原则，运用景观生态学中“源-汇”理论方法开展现有生态格局的调整优化的具体方法为：天然草原作为草原生态修复的基因库，对整个平原区生态系统安全起最关键作用，作为“源”，农田、未利用地作为“汇”；利用最小累积阻力模型来描绘“源”经过不同景观斑块所克服的阻力，利用GIS分析不同景观斑块类型对“源”空间扩散的影响程度，并以此构建景观阻力面；设定阻力系数取值范围为1-10，阻力系数越大代表景观斑块越不利用“源”的扩张合并；城镇建设用地、大型灌区等涉及城市发展规划，无法调整的区域的阻力值最大，取值10；农田次之，取值7，未利用地取值5，演替草地取值1；通过在GIS里采用1/2标准方差对累积阻力值分级统计，根据阻力值频率突变和空间分布特点确定临界阈值划分相应阻力值区间，将天然草原对整个可扩张区域的影响程度分为划分为扩张核心区、扩张连通区和扩张缓冲区；通过天然草原面积扩张和景观斑块合并，增加天然草原生境斑块的连接度，促进天然草原与演替草地之间的植物物种流动，提高天然草原植物物种向演替草地的迁移率，从而使演替草地植物物种多样性得到提高，从而使天然草原面积不断扩大，且能保持一定的自然属性，调整后天然草原可扩张面积为A₁，退化草地面积减少B₁，耕地面积减少C₁。

3.根据权利要求1所述的确定半干旱区农牧交错带合理生态格局的计算方法，其特征在于，所述步骤四中地下水流场恢复目标设定的具体方法为：由研究区地下水监测井实测数据分析研究区地下水埋深变化趋势图，选取不同年份的地下水埋深条件作为地下水流场恢复的目标；所述地下水监测井实测数据分析研究区地下水埋深变化趋势图可由实测地下水监测井数据插值得到或根据地下水模拟模型模拟得到。