李佳慧，黃 麟，祝 萍，王世豪

（1. 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 / 中國科學(xué)院陸地表層格局與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100101；

2. 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049；3. 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 / 生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)觀測與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100101；4. 中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所 / 資源與環(huán)境信息系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100101）

長期以來人們對自然環(huán)境的污染、生態(tài)資源的過度消耗，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化，威脅到區(qū)域生態(tài)安全與人類的健康[1]；生態(tài)環(huán)境、資源利用和可持續(xù)發(fā)展問題正在成為人類面臨的重大挑戰(zhàn)[2]。人地系統(tǒng)耦合研究，特別是人地耦合系統(tǒng)承載力評價、預(yù)警與調(diào)控，可以明晰地球生命承載能力的極限和臨界點(diǎn)，指導(dǎo)人們合理利用生態(tài)資源、實(shí)現(xiàn)人地關(guān)系的和諧發(fā)展，使之成為自然資源利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要手段[3]?！拔磥淼厍颉毖芯坑媱澑菍①Y源環(huán)境承載力研究與全球變化、可持續(xù)發(fā)展研究緊密結(jié)合，作為重要的戰(zhàn)略研究議程[4]。

生態(tài)承載力以“生態(tài)-經(jīng)濟(jì)-社會”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，探討生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)之間的耦合關(guān)系，反映人地關(guān)系協(xié)調(diào)發(fā)展程度[5]，以及資源合理開發(fā)利用和環(huán)境良性循環(huán)的條件下生態(tài)系統(tǒng)的承載能力與壓力[5]。生態(tài)承載力評估方法有凈初級生產(chǎn)力人類占用分析法[6-7]、生態(tài)足跡法[8-9]、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)法[10-11]、能值法[12-13]等，廣泛應(yīng)用于區(qū)域發(fā)展[14-15]、國土空間布局[11,16]、保護(hù)地規(guī)劃[17-18]、流域水資源調(diào)控[19-20]等實(shí)踐中。然而，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜性以及生態(tài)承載力的動態(tài)性、空間異質(zhì)性與相對性，使得目前關(guān)于生態(tài)承載力還沒有科學(xué)統(tǒng)一的評價體系和核算模型[10]；難以定量化表征生態(tài)系統(tǒng)的供給容納能力、區(qū)間貿(mào)易流動影響、人類活動與生態(tài)系統(tǒng)的相互作用關(guān)系[5]；識別影響區(qū)域發(fā)展的限制性生態(tài)供給并應(yīng)用于協(xié)適策略研究仍然是難點(diǎn)所在[10]。

無定河流域作為典型的農(nóng)牧交錯區(qū)域，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生態(tài)環(huán)境相對脆弱，同時，煤、鹽、油、氣開采及加工的產(chǎn)業(yè)鏈迅速發(fā)展給流域帶來諸多水資源問題，水污染尤為突出，近年來隨著流域治理力度加大，水質(zhì)有所好轉(zhuǎn)，但形勢依然嚴(yán)峻，使流域的縣域面臨更為嚴(yán)峻的生態(tài)問題與發(fā)展問題[21]，水資源成為流域發(fā)展的核心約束之一。因此，本研究基于食物膳食營養(yǎng)供給與消耗、牧草供給與消耗，在厘清無定河流域各縣域農(nóng)田與草地生態(tài)承載力變化基礎(chǔ)上，評估綜合承載狀況變化并根據(jù)“短板效應(yīng)”識別生態(tài)承載限制因素，通過水資源生態(tài)承載狀態(tài)分析進(jìn)一步研究水資源對流域農(nóng)田、草地生態(tài)系統(tǒng)承載力的制約影響，為制定流域農(nóng)牧業(yè)發(fā)展與資源分配策略、實(shí)現(xiàn)山水林田湖草沙的生態(tài)保護(hù)修復(fù)空間耦合提供參考依據(jù)。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

無定河流域位于黃土高原北部、毛烏素沙漠南源，處于黃河流域中游地區(qū)，跨陜西省和內(nèi)蒙古自治區(qū)兩個省(區(qū))，涉及兩省(區(qū))15個縣(旗、區(qū)) (圖1)。流域地處內(nèi)陸，屬溫帶干旱、半干旱大陸季風(fēng)性氣候。無定河流域生態(tài)系統(tǒng)以草地為主，面積約占流域總面積的64.66%，主要分布在流域中部內(nèi)蒙古自治區(qū)所轄區(qū)域，其次為農(nóng)田，面積約占18.69%，主要分布在流域南部陜西省部分縣域。從流域內(nèi)各縣域生態(tài)系統(tǒng)類型結(jié)構(gòu)來看，綏德縣、米脂縣、清澗縣、子洲縣的生態(tài)系統(tǒng)以農(nóng)田為主。鄂托克旗、鄂托克前旗、烏審旗、伊金霍洛旗、子長市與榆陽區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)以草地為主，延川、定邊縣以草地與農(nóng)田為主；杭錦旗荒漠與草地占比較大。

圖1 無定河流域地理位置與生態(tài)系統(tǒng)類型空間分布Figure 1 Geographical location and spatial distribution of ecosystem types in the Wuding River Basin

1.2 數(shù)據(jù)來源

生態(tài)系統(tǒng)類型數(shù)據(jù)：來源于2020年GlobeLand30數(shù)據(jù)集，空間分辨率30 m，包括農(nóng)田、草地、森林、濕地與荒漠。

凈初級生產(chǎn)力數(shù)據(jù)：來源于MOD17A3H產(chǎn)品數(shù)據(jù)集，時間分辨率為2000-2020年，空間分辨率1 km。

統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)：農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)生產(chǎn)、居民消費(fèi)數(shù)據(jù)、人口數(shù)據(jù)來源于2000-2020年《陜西省統(tǒng)計年鑒》、《內(nèi)蒙古統(tǒng)計年鑒》、《鄂爾多斯統(tǒng)計年鑒》、《烏審旗統(tǒng)計年鑒》。水資源可利用量、消耗量數(shù)據(jù)來源于《陜西省水資源公報》、《內(nèi)蒙古自治區(qū)水資源公報》及各縣域年度國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報。

1.3 研究方法

1.3.1農(nóng)田生態(tài)承載力

1)食物熱量與蛋白質(zhì)供給

本研究基于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)出的谷物類、薯類等糧食作物、油料作物以及肉蛋奶產(chǎn)品的供給能力，分縣域統(tǒng)計谷薯類作物、油料、肉蛋奶類、蔬菜水果的產(chǎn)量，為統(tǒng)一量綱，按《中國食物成分表》中主要食物營養(yǎng)含量標(biāo)準(zhǔn)，將食物折合成能提供的熱量及蛋白質(zhì)總和[22]。

2)人均營養(yǎng)消耗量

由于當(dāng)?shù)鼐用駥Σ煌澄锏南M(fèi)可以直接反映其多樣化的膳食結(jié)構(gòu)需求，本研究以無定河流域縣域城鎮(zhèn)及農(nóng)村居民人均實(shí)物量消費(fèi)為基礎(chǔ)，結(jié)合城鎮(zhèn)農(nóng)村人口結(jié)構(gòu)比例，同時通過《中國食物成分表》中主要食物營養(yǎng)含量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行折算，確定各縣域人均營養(yǎng)消耗量。計算公式如下：

3)農(nóng)田生態(tài)承載力計算

根據(jù)“短板效應(yīng)”，農(nóng)田生態(tài)承載力用一定食物消費(fèi)水平下，區(qū)域食物蛋白質(zhì)與熱量生產(chǎn)力所能供養(yǎng)的人口規(guī)模的較小值來度量。計算公式如下[23]：

4)農(nóng)田生態(tài)承載狀態(tài)評估

為明確區(qū)域現(xiàn)實(shí)人口數(shù)量與承載力之間的關(guān)系，構(gòu)建了農(nóng)田生態(tài)承載指數(shù)，以表征縣域尺度下人口及承載能力之間的相互關(guān)系，計算公式如下:

表1 無定河流域生態(tài)承載力分級評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Classification of ecological carrying capacity in the Wuding River Basin

1.3.2草地生態(tài)承載力

草地生物性生產(chǎn)供給量通過草地牧草供給量反映。

1)草地生產(chǎn)供給計算

1.3.3綜合生態(tài)承載狀態(tài)及其限制因素

1)綜合生態(tài)承載狀態(tài)

依據(jù)“短板效應(yīng)”，取各縣域草地與農(nóng)田生態(tài)承載狀態(tài)最差即承載指數(shù)最高的作為該縣域生態(tài)承載限制因素，選取其對應(yīng)的承載狀態(tài)指數(shù)作為該縣域綜合承載指數(shù)(It) ，并根據(jù)It的大小細(xì)分為7種承載狀態(tài)。

2)水資源生態(tài)承載狀態(tài)

通過水資源生態(tài)承載狀態(tài)進(jìn)一步分析水資源對農(nóng)田與草地生態(tài)承載力的限制性影響。水資源消耗量通過加總生產(chǎn)、生活與生態(tài)用水量，生產(chǎn)與生活用水通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)計算，生態(tài)用水量通過天然植被生態(tài)需水模型計算[30]：

2 結(jié)果與分析

2.1 草地生態(tài)承載力及承載狀態(tài)變化

無定河流域草地牧草供給總量為1 117.5萬t(圖2)，空間分布呈現(xiàn)由北至南遞減的特征，鄂托克旗、烏審旗與鄂托克前旗供給量較大，超過了140萬t；米脂縣和綏德縣牧草供給量最少，不足10萬t。2000-2020年，流域內(nèi)草地牧草供給總量由541.26萬t增加了576.24萬t，增幅106%。增加明顯的縣域?yàn)檠哟h、子長市、子洲縣和橫山縣等南部縣域，增幅超過150%；鄂托克旗、鄂托克前旗與杭錦旗則增幅較小。各縣域總畜牧產(chǎn)品消耗量為1 188.86萬羊單位(圖2)。延川縣、子長市等南部縣域畜牧產(chǎn)品消耗量較少，不足25萬羊單位。鄂托克旗和杭錦旗畜牧產(chǎn)品消耗量最大，超過150萬羊單位。近20年，流域內(nèi)畜牧產(chǎn)品消耗總量增長了7.02萬羊單位，增幅僅0.6%。15個縣域中10個縣域消耗量增長，鄂托克旗、杭錦旗與子洲縣增加較顯著，增幅超過80%；烏審旗與鄂托克前旗減少較多，超過180萬t。

圖2 2000和2020年無定河流域各縣域草地牧草供給量、畜牧消耗量變化Figure 2 Evolution of grassland forage supply and animal husbandry consumption of each county in the Wuding River Basin in 2000 and 2020

無定河流域各縣域平均草地生態(tài)承載力為74.5萬羊單位(圖3、表2)。米脂縣、綏德縣等南部縣域草地生態(tài)承載力較低，不足20萬羊單位。北部牧縣域域草地生態(tài)承載力較大，超過100萬羊單位。2000-2020年，流域總草地生態(tài)承載力由710.4萬羊單位增加到1 466.73萬羊單位，增幅106.47%。增加最多的縣域?yàn)槎跬锌似?、鄂托克前旗和烏審旗，平均每年增加超過4萬羊單位。無定河流域各縣域平均生態(tài)承載指數(shù)為1.1，子洲縣生態(tài)承載指數(shù)最大，其次是米脂縣，子長市最小。近20年，流域平均生態(tài)承載指數(shù)由1.76下降到1.11，減少36.9%。子洲縣、鄂托克旗和杭錦旗生態(tài)承載指數(shù)有所增加，子長市與烏審旗減小明顯。

圖3 2000和2020年無定河流域各縣域草地生態(tài)承載狀態(tài)變化Figure 3 Evolution of grassland ecological carrying capacity of each county in the Wuding River Basin in 2000 and 2020

表2 2000和2020年無定河流域各縣域草地生態(tài)承載力、承載狀態(tài)變化統(tǒng)計Table 2 Changes in grassland ecological carrying capacity and carrying index of each county in the Wuding River Basin in 2000 and 2020

草地生態(tài)承載狀態(tài)較重的縣域集中在流域西南部(圖3)，其中，子洲縣與米脂縣為過載，橫山縣與綏德縣為超載；定邊縣、伊金霍洛旗等縣域?yàn)楦辉顟B(tài)。近20年，流域80%的縣域生態(tài)承載狀態(tài)減輕，定邊縣、子長市、鄂托克前旗與烏審旗明顯減輕，鄂托克前旗與烏審旗由過載變?yōu)橛?，定邊縣由超載變?yōu)楦辉顟B(tài)；而鄂托克旗、杭錦旗承載狀態(tài)輕微加重，子洲縣由超載變?yōu)檫^載，承載指數(shù)增幅超過100%。

2.2 農(nóng)田生態(tài)承載力及承載狀態(tài)變化

無定河流域農(nóng)田食物蛋白質(zhì)供給總量為32.87萬t，熱量供給總量為5.61×1016J。其中，榆陽區(qū)食物蛋白質(zhì)供給總量最高，為4.97萬t，子長市與延川縣最低，不足0.6萬t；杭錦旗與定邊縣食物熱量供給總量最高，分別為8.21×1015和6.57×1015J。農(nóng)田單位面積營養(yǎng)供給量空間分異較大(圖4)，榆陽區(qū)、鄂托克前旗、鄂托克旗、杭錦旗等縣域蛋白質(zhì)與熱量供給較高；伊金霍洛旗、定邊縣與東南部縣域則較低。2000-2020年，無定河流域農(nóng)田供給量呈增長態(tài)勢(圖4)，其中，食物蛋白質(zhì)單位面積供給量增長了11.31 g·m-2，增幅為222.86%；熱量單位面積供給量增長了1.87×106J·m-2，增幅為2.27%。除子長市以外，其他縣域食物蛋白質(zhì)單位面積供給量均呈增長趨勢；熱量供給除子長市以外，其他縣域總體上略有增加，其中，定邊縣增幅最大。

圖4 2000和2020年無定河流域各縣域農(nóng)田食物熱量單位面積供給量、消耗量變化Figure 4 Evolution of food heat supply and consumption in farmlands in the Wuding River Basin in 2000 and 2020

無定河流域食物蛋白質(zhì)消耗總量為4.96萬t(圖5)，熱量消耗總量為7.33×1015J (圖4)。其中，榆陽區(qū)食物蛋白質(zhì)與熱量消耗總量均最高，分別為0.67萬t與1×1015J。人均每日對農(nóng)產(chǎn)品蛋白質(zhì)消耗量較高的縣域主要位于流域北部；而子長市與子洲縣較低，不足30 g。烏審旗與鄂托克旗人均每日熱量消耗最高，為7.9×106J；子長市、子洲縣與米脂縣較低。近20年，無定河流域人均農(nóng)產(chǎn)品消耗總體呈降低態(tài)勢，其中，人均食物蛋白質(zhì)消耗量降低了17.94 g，降幅為31.52%；熱量消耗量降低了3.76×106J，降幅為39.95%。除鄂托克旗蛋白質(zhì)人均消耗量輕微增長以外，其他縣域均有所降低，特別是米脂縣、清澗縣與子長市降幅較大。各縣域食物熱量人均消耗均呈降低趨勢，子洲縣降幅最大，為50.78%。

圖5 2000和2020年無定河流域各縣域農(nóng)田食物蛋白質(zhì)單位面積供給量、消耗量變化Figure 5 Evolution of food protein supply and consumption in farmlands in the Wuding River Basin in 2000 and 2020

根據(jù)“短板效應(yīng)”，無定河流域農(nóng)田能供養(yǎng)的人口總數(shù)為2 515.46萬人，其中榆陽區(qū)最高，超過400萬人；伊金霍洛旗、延川縣與子長市較低，不足50萬人(表3)。2000-2020年，流域農(nóng)田生態(tài)承載力增長顯著，增幅為436.29%；各縣域中，榆陽區(qū)農(nóng)田生態(tài)承載力增長352.02萬人，其次是定邊縣、靖邊縣、綏德縣、橫山區(qū)，增長均超過200萬人，而伊金霍洛旗、延川縣與子長市增幅較低。

表3 2000和2020年無定河流域農(nóng)田承載力與承載指數(shù)變化統(tǒng)計Table 3 Changes in farmland ecological carrying capacity and carrying index of each county in the Wuding River Basin in 2000 and 2020

流域農(nóng)田生態(tài)承載指數(shù)變化顯示(表3)，近20年各縣域農(nóng)田生態(tài)承載力均呈不同程度降低趨勢，定邊縣、綏德縣與橫山區(qū)降幅較大，超過85%；子長市降幅最小，約15.63%。流域農(nóng)田生態(tài)承載狀態(tài)顯示(圖6)，80%的縣域處于富富有余狀態(tài)，延川縣、伊金霍洛旗與子長市為富裕、盈余狀態(tài)。近20年，各縣域農(nóng)田生態(tài)承載狀態(tài)減輕，綏德縣、子洲縣由超載狀態(tài)變?yōu)楦桓挥杏酄顟B(tài)，延川縣由超載變?yōu)楦辉顟B(tài)。近20年，子洲縣主要限制性因素由食物熱量供給變?yōu)榈鞍踪|(zhì)供給，橫山區(qū)則反之；綏德縣以食物蛋白質(zhì)供給為主要限制因素不變。

圖6 2000和2020年無定河流域各縣域農(nóng)田生態(tài)承載狀態(tài)變化Figure 6 Evolution of farmland ecological carrying capacity of each county in the Wuding River Basin in 2000 and 2020

2.3 綜合生態(tài)承載狀態(tài)變化及其限制因素

近20年，鄂托克旗與杭錦旗綜合承載狀態(tài)指數(shù)略有增加(圖7)，子洲縣增長近120%，其余縣域均呈不同程度降低趨勢，烏審旗與鄂托克前旗降低最多，降幅近80%。從綜合生態(tài)承載狀態(tài)縣域分布來看(圖7)，約50%縣域綜合承載狀態(tài)有余，其中，定邊縣為富富有余狀態(tài)，伊金霍洛旗與延川縣為富裕狀態(tài)，其余縣域表現(xiàn)為盈余狀態(tài)；米脂縣、子洲縣為過載，橫山區(qū)與綏德縣為超載狀態(tài)。近20年，子洲縣與杭錦旗綜合承載狀態(tài)變差，伊金霍洛旗、鄂托克旗與子長市維持盈余狀態(tài)，米脂縣維持過載狀態(tài)；其余縣域承載狀態(tài)均有所減輕，特別是烏審旗、鄂托克前旗、延川縣與定邊縣明顯減輕。總體上，20年間流域生態(tài)承載狀態(tài)呈現(xiàn)輕微轉(zhuǎn)好的態(tài)勢。

從縣域生態(tài)承載限制因素來看(圖7)，延川縣與子長市主要限制因素為農(nóng)田供給，且主要為熱量供給(圖4)，其余縣域主要限制因素均為草地供給，特別是米脂縣與子洲縣草地生態(tài)承載指數(shù)遠(yuǎn)大于農(nóng)田，表明牧草供給對其承載力制約作用較大。2000-2020年，子洲縣生態(tài)承載主要限制因素由農(nóng)田供給變?yōu)椴莸毓┙o，而子長市由草地供給逐漸變?yōu)檗r(nóng)田供給，其余各縣域均維持草地供給為主要限制因素不變。從流域水資源對生態(tài)承載力限制作用看，無定河流域多年平均水資源可利用總量約為每年64.07億m3；2020年，流域可利用水資源量較多年平均水資源可利用量減少了10.4%。流域水生態(tài)承載狀態(tài)由北至南逐漸減輕(圖8)，杭錦旗、鄂托克旗和鄂托克前旗處于超載狀態(tài)，其余縣域均呈盈余狀態(tài)，仍具承載潛力，由此表明水資源對流域北部縣域特別是杭錦旗草地生態(tài)承載力限制作用較強(qiáng)。

圖7 2000和2020年無定河流域各縣域綜合生態(tài)承載狀態(tài)變化量統(tǒng)計Figure 7 Statistics of changes in comprehensive ecological carrying capacity of each county in the Wuding River Basin in 2000 and 2020

圖8 2000和2020年無定河流域各縣域水資源生態(tài)承載狀態(tài)變化Figure 8 Evolution of water ecological carrying capacity of each county in the Wuding River Basin in 2000 and 2020

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

由于土地面積較大、人口密度較低，無定河流域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)承載壓力較小，處于糧食盈余狀態(tài)。而流域內(nèi)的區(qū)域差異極明顯，北部風(fēng)沙區(qū)降水量少、蒸發(fā)量大，人均、地均天然水資源量均低于全國平均水平，面臨風(fēng)沙威脅、水資源約束等極大生態(tài)壓力，在干旱和不合理產(chǎn)業(yè)開發(fā)的共同影響下，地下水和出水量均逐漸下降，造成土壤沙化、草地退化、土地荒漠化等，成為社會經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)境發(fā)展的主要限制因素[31]。同時，北部牧區(qū)的杭錦旗與南部農(nóng)區(qū)的部分縣域牧草供給無法滿足畜牧生產(chǎn)消耗，反映畜牧業(yè)存在發(fā)展失衡的問題，應(yīng)實(shí)施種草、封禁等措施，進(jìn)一步遏制土地退化與荒漠化；同時采取減畜、外調(diào)飼草等措施降低天然草地放牧壓力[21,26]。綜上所述，流域可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)安全一方面應(yīng)聚焦保護(hù)性開發(fā)，將生態(tài)保護(hù)修復(fù)作為縣域發(fā)展的重要約束性指標(biāo)；控制流域水資源承載力的總量，遵循“以水定規(guī)模、以水定發(fā)展”原則，制定合理的水資源規(guī)劃，確保未來發(fā)展對區(qū)域水資源的需求；另一方面，流域生態(tài)保護(hù)修復(fù)需要做好省區(qū)間、地市間銜接，合理配置種植業(yè)與牧業(yè)資源，協(xié)調(diào)好空間布局和水資源分配上的矛盾，“山水林田湖草沙”的空間耦合是關(guān)鍵。

本研究通過食物膳食營養(yǎng)供給與消耗量估算農(nóng)田供給承載狀態(tài)，考慮居民食物消費(fèi)結(jié)構(gòu)的多元化，相對基于糧食單一指標(biāo)土地承載力評價[29]更準(zhǔn)確；通過NPP量化牧草供給可以更好掌握供給動態(tài)變化與空間分布，根據(jù)“短板效應(yīng)”識別區(qū)域生態(tài)承載主要限制性因素，可為區(qū)域制定產(chǎn)業(yè)發(fā)展、異地資源補(bǔ)給策略提供參考[21]。但是由于數(shù)據(jù)來源限制，本研究未考慮區(qū)域貿(mào)易產(chǎn)生的資源流動對生態(tài)承載狀態(tài)的影響，在核算草地與農(nóng)田生態(tài)承載力時未考慮舍飼與補(bǔ)飼情況，今后研究將進(jìn)一步細(xì)化生態(tài)承載力評價指標(biāo)，考慮生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡與協(xié)同、區(qū)域貿(mào)易流動影響，對自然因素與社會經(jīng)濟(jì)因素對生態(tài)承載狀態(tài)變化的影響進(jìn)行量化分析，以作為可持續(xù)發(fā)展協(xié)適策略制定的關(guān)鍵指示器。此外，多源異構(gòu)即不同時空分辨率數(shù)據(jù)的整合使用使評估結(jié)果具有一定的不確定性，且目前評估在縣域尺度，需進(jìn)一步深入在柵格尺度、探索縣域內(nèi)部差異。

3.2 結(jié)論

本研究基于農(nóng)田與草地生態(tài)系統(tǒng)供給與消耗平衡關(guān)系，分析了無定河流域2000-2020年生態(tài)承載力與承載指數(shù)變化，評估了畜牧生產(chǎn)、居民生活消耗對生態(tài)系統(tǒng)供給的壓力，揭示了各縣域生態(tài)承載限制類型以及水資源對其影響。研究結(jié)果表明：

1)近20年，無定河流域草地生態(tài)供給總量由541.26萬t增加到1 117.5萬t，南部縣域增幅超過150%，北部縣域增長較緩；流域畜牧消耗總量輕微減少了7萬t。流域草地生態(tài)承載力由710.4萬羊單位增加到1 466.73萬羊單位，平均承載指數(shù)由1.76下降到1.11，80%縣域生態(tài)承載狀態(tài)指數(shù)減輕，定邊縣、子長市、鄂托克前旗與烏審旗明顯減輕。

2)近20年，流域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的食物蛋白質(zhì)供給與熱量供給分別增加11.31 g·m-2與1.87×106J·m-2，除子長市以外其余縣域農(nóng)田供給均呈增長態(tài)勢；而各縣域人均食物蛋白質(zhì)與熱量消耗輕微降低。農(nóng)田生態(tài)承載力由469.05萬人增長至2 515.46萬人；承載狀態(tài)指數(shù)降低了0.66，南部的子洲縣、綏德縣等縣域承載狀態(tài)明顯轉(zhuǎn)好，由超載轉(zhuǎn)為富富有余狀態(tài)。

3)近20年，流域內(nèi)80%的縣域綜合生態(tài)承載指數(shù)減輕，其中烏審旗、鄂托克前旗顯著減輕，鄂托克旗、杭錦旗略有增加，子洲縣明顯增加；約70%的縣域綜合承載狀態(tài)轉(zhuǎn)好，僅子洲縣與杭錦旗承載狀態(tài)變差，米脂縣維持過載狀態(tài)；總體上流域主要生態(tài)承載限制因素為牧草供給，水資源對北部縣域生態(tài)承載力限制影響較大。