农业生态系统功能评价

农业生态系统功能评价是进行系统保护与管理的前提，是系统优化和持续发展的根本。为此，以湖北省７大农业生态区为研究对象，建立了多因子的“三角形”评价模式，以指导农业生态区的保护与管理。     

基于WebGIS的农业空间信息管理及辅助决策系统

该研究在总结和提炼区域农业信息管理和评价理论与技术研究成果的基础上，运用知识工程和系统建模方法，建立了种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析和精确农作管理的定量化动态知识模型。并运用软构件技术，基于B/S的分布式网络结构，以WebGIS为空间信息管理平台，建立了网络化、数字化的农业空间信息管理及辅助决策系统。系统实现了基本地图操作、农业空间信息查询与分析、种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析、精确农作管理、可视化输出以及系统维护等功能。以江苏省为案例区，对系统进行了实例应用，结果表明，系统能有效地管理区域性农业空间信息，并在基于空间信息的农业生产管理决策方面具有较好的适应性和指导性。     

长江上游典型区的耕地地力与农业结构调整——以川江流域及其周边地区为例

耕地地力的调查研究是对长江上游地区的生态环境整治建设、农业结构调整等有重要意义的工作。以川江流域及其周边的几个典型农业生态区的耕地为例进行研究,结果表明:采用土壤质量系数、土地生产潜力等对该区域耕地地力进行评价是适宜的。评价结果对该区生态环境建设、农业结构调整等有指导意义。同时,根据该区耕地地力特点和分布状况,提出了保护利用和农业结构调整的对策。     

长三角经济发达区金坛市土地生态状况评价

针对土地生态系统的结构、功能、效应和问题,从土地管理与调控的角度,构建土地生态基础性、结构性、胁迫性、效益性指标。通过信息挖掘、熵值赋权和空间叠加计算,以行政村为评价单元,对金坛市土地生态状况进行综合评价。研究区土地生态状况总体趋势：以林地为主的西部丘陵山地好于以农业种植为主的中东部平原地区;农村地区好于城市发展区,呈现出以主城区为中心向四周辐射递增的格局。土地生态综合分值最高的是西部的山蓬村（其分值为0.646）;最低的是电胜村（其分值为0.176）。进一步对各指标进行聚类,将研究区划分为5类生态区;并以各指标为自变量、生态分值为应变量进行逐步回归分析,分析出各类生态区主要存在的生态问题。最后,结合研究区地形和生态规划,提出西部丘陵山地生态控制区、中东部平原城乡生态协调区和中心城区平原生态优化区三大生态管护区,该研究为政府决策提供支持和依据。     

重要农业文化遗产价值体系构建及评估(Ⅰ):价值体系构建与评价方法研究

重要农业文化遗产是一类典型的资源可持续利用保护地,其水土管理方式、知识体系、文化内涵等对于协调社区生计与生态保护具有积极作用。这类传统生计区域往往与自然保护地毗邻或在其范围内,对其蕴含的价值进行识别与保护,不仅是提升农业文化遗产管理的诉求,也能够支持自然保护地体系优化与功能区划管理。本研究对重要农业文化遗产价值进行系统识别,基于农业文化遗产的广义概念与全球重要农业文化遗产的狭义概念,借鉴多类型自然保护地与世界遗产、生态系统服务功能、自然资源资产等价值体系,从农业文化遗产的复合性、活态性与战略性特点出发,把握其核心价值,构建重要农业文化遗产的价值体系。在充分吸收生态系统服务价值评估、自然资源资产价值核算、自然文化遗产价值评估、品牌价值评估等定量或定性评价方法的基础上,提出一套完整的重要农业文化遗产货币价值评价方法。以系统科学和可持续发展理论为基础,重要农业文化遗产价值主要包括存在价值和潜在价值,其中存在价值以载体价值和服务价值为核心,服务价值则可细分为产品价值、生态价值、社会价值等9类,25个具体指标。研究进一步提出存在价值的评价方法与潜在指标可能测算路径。构建的重要农业文化遗产价值体系以及所提出的评价方法,可为以价值保护为基础进行农业文化遗产管理提供理论依据,为管理决策者在区域保护与发展协调决策中提供科学基础。     

生态区、集水区、流域及水文单元代码（I）——美国各机构进行水质监控的工具

美国多数州府和联邦组织用“集水区管理体系”评估和管理水质，而美国环境保护局要求用水文单元。集水区在陆地与水体关系研究中是一个非常重要的概念，但是多数水文单元并不能与集水区相一致。更为重要的是，集水区、流域或水文单元并不能与区域的空间特征相吻合，如影响水体物理、化学或生物特征的水文、土壤、植被、地质、气候以及土地利用情况等各因素。为了有效地保护水质，实现恢复水质的目的，必须充分认识到这些区域在生态潜能上的差异性。生态区管理体系是对流域评价和管理的必要补充工具。在集水区设参考占有助于生态区建立管理标准、预测管理结果，以及实施管理实践。国内各区域、各州的实例证明，单纯用集水区或水文单元管理体系指导水质管理与评价还存在很大的局限性。     

重要农业文化遗产价值体系构建及评估(I):价值体系构建与评价方法研究

重要农业文化遗产是一类典型的资源可持续利用保护地，其水土管理方式、知识体系、文化内涵等对于协调社区生计与生态保护具有积极作用。这类传统生计区域往往与自然保护地毗邻或在其范围内，对其蕴含的价值进行识别与保护，不仅是提升农业文化遗产管理的诉求，也能够支持自然保护地体系优化与功能区划管理。本研究对重要农业文化遗产价值进行系统识别，基于农业文化遗产的广义概念与全球重要农业文化遗产的狭义概念，借鉴多类型自然保护地与世界遗产、生态系统服务功能、自然资源资产等价值体系，从农业文化遗产的复合性、活态性与战略性特点出发，把握其核心价值，构建重要农业文化遗产的价值体系。在充分吸收生态系统服务价值评估、自然资源资产价值核算、自然文化遗产价值评估、品牌价值评估等定量或定性评价方法的基础上，提出一套完整的重要农业文化遗产货币价值评价方法。以系统科学和可持续发展理论为基础，重要农业文化遗产价值主要包括存在价值和潜在价值，其中存在价值以载体价值和服务价值为核心，服务价值则可细分为产品价值、生态价值、社会价值等9类，25个具体指标。研究进一步提出存在价值的评价方法与潜在指标可能测算路径。构建的重要农业文化遗产价值体系以及所提出的评价方法，可为以价值保护为基础进行农业文化遗产管理提供理论依据，为管理决策者在区域保护与发展协调决策中提供科学基础。     

基于GIS和模型的种植系统设计

本研究在总结、提炼相关农业种植设计理论与技术研究成果的基础上，运用系统分析原理和数学建模技术，构建了生态区划、种植制度设计、精确管理和生产力分析的定量化农业管理知识模型。并运用软构件技术，基于GIS空间信息管理平台，建立了数字化的基于GIS和模型的种植设计系统。系统实现了区域性种植信息的规范化管理及不同层次下的农业种植制度设计与管理，具有文件管理、地图操作、信息查询、生态区划、种植制度设计、精确管理、生产力分析、专家咨询、系统维护以及系统帮助等主要功能。以江苏省为案例区，对系统进行了初步的实例分析，结果表明，系统有效地实现了种植设计功能，从而为农作物种植设计的定量化和数字化奠定了基础。     

中国循环农业评价体系研究进展

循环农业的研究与实践是当前中国农业领域的热点, 如何构建一套合理的循环农业评价体系是促进循环农业发展关键问题之一。本文梳理了近年来中国循环农业评价研究的概况, 重点分析了中国循环农业评价的内容与指标体系、评价方法等。现有循环农业评价研究主要有两类: 一是宏观层面针对国家和地区循环农业发展的综合评价, 从经济与社会发展、资源减量投入、资源循环利用和资源环境安全4个方面构建指标体系评价该区域循环农业所带来的社会、经济和生态效益, 或循环农业的有效性, 此类研究占绝大部分; 另一类是针对工业园区和企业或具体产业模式、农场, 采用系统动力学、能值、生命周期评价等系统分析方法评价不同模式的物质循环与能量流动及其对环境影响, 目前这类研究的内容和方法存在较大差异, 需要进一步探讨和深化。综合分析认为, 要构建评价指标体系, 需要在进一步明确循环农业的内涵和原理的基础上, 选择有针对性的评价指标。不同的循环农业评价指标体系因为其服务的对象及目标不同, 其构成也有所不同。针对评价对象, 在国家、区域层面和园区/企业层面的评价重点应该有所区别, 同时对于微观的循环农业发展模式/技术层面, 其评价的内容和指标也应该区别于宏观层面的评价。有针对性地构建适于不同层面的循环农业评价体系, 才能为制定科学合理循环农业发展规划提供参考。     

宁夏农业生态环境质量综合评价及优化研究

农业生态环境的评价是农业发展可持续性评价的重要组成部分。以宁夏为研究区,以压力-状态-响应概念模型构建农业生态环境质量评价指标体系。通过利用SPSS11.0统计软件,首先进行主成分分析,随后将综合得分与33个指标体系进行群集分析划分出5个区,再作相关分析得出影响宁夏农业生态环境质量的主导因素是响应方面,其次是压力和状况。最后以所划分的区为单位提出宁夏农业生态环境保护及优化途径。     

农业区非点源污染敏感性评价的一种方法

农业非点源污染作为引起水质恶化的主要原因之一 ,已越来越受到人们的重视。农业非点源污染的评价是农田管理和水质控制的基础工作 ,对实施农田最佳管理措施具有指导意义。以水体富营养化的限制因子 P为例 ,探讨并介绍了一种对农田生态系统非点源污染敏感性的空间分布进行评价的方法。这种方法通过建立指标体系 ,计算农业非点源污染的敏感性指数 ,确定农业非点源污染的关键源区 ,用来有效地指导农田管理措施 ,控制农业非点源污染对区域水环境的影响     

黄土区大型露天矿农业用地格局演变的分析

在矿区废弃地的恢复中，格局变化的研究将对矿区生态系统的变化起着至关重要的作用。其中，农业用地格局演变的过程及覆被类型的变化，对矿区的生态安全、耕地保护及土地资源可持续利用具有重要的现实意义。该文以山西平朔矿区为例，基于GIS平台，在分析矿区土地动态变化的基础上，运用景观生态学理论与方法，对平朔矿区景观动态变化过程、特征及覆被类型的变化进行了研究，特别对矿区农用地的变化做了重要分析，结果表明：大型露天矿区生态系统景观动态变化过程包括生态破坏过程的景观变化(土地挖损、土地压占、土地占用)和生态重建过程的景观变化(地貌重塑、土壤重构、植被重建)；经过20年的人工控制的生态重建后，矿区土地利用空间格局由以旱地—疏林地格局演变为以林地—建设用地为主的重建生态格局；矿区生态重建已经改变了原脆弱生态系统的生态环境，其中农业用地增加了50%，但由于管理制度等原因，复垦的农用地目前大部分尚不能转换为耕地使用。     

流域农业土地生态价值内涵及应用分析

农业生态系统服务价值与其他产品生产密切相关。生态系统作为生产输入会提供服务价值,而其通常被看作购置性投入的替代品,利于成本降低。农业生态系统保护与粮食产量增加存在动态均衡,两者具有"下跌"关系。农业生产者为实现土地利用层面的利润最大化,对生态系统服务的更大依赖将导致农田产量削减。通过构建农业生态系统生产函数模型,合理确定替代条件和产出结果,量化研究种植土地保留数量与提供生态系统服务土地数量的分配比例。以永定河上游流域为典型区,借助用于生产的土地产量弹性计算,流域每增加1%的生态系统服务用地,对应农作物产量将缩减2.7%。虽对农业生态价值"下跌"影响从微级视角给出量化分析模型,但对生产中生态保护政策影响的研究仍需深化。     

Soil and microbial C:N:P stoichiometries play vital roles in regulating P transformation in agricultural ecosystems: A review

Stoichiometry plays a crucial role in biogeochemical cycles and can modulate soil nutrient availability and functions. In agricultural ecosystems, phosphorus (P) fertilizers (organic or chemical) are often applied to achieve high crop yields. However, P is readily fixed by soil particles, leading to low P use efficiency. Therefore, understanding the role of carbon:nitrogen:P stoichiometries of soil and microorganisms in soil P transformation is of great significance for P management in agriculture. This paper provides a comprehensive review of the recent research on stoichiometry effect on soil P transformation in agricultural ecosystems. Soil microorganisms play an important role in the transformation of soil non-labile inorganic P to microbial biomass P by regulating microbial biomass stoichiometry. They also mobilize soil unavailable organic P into available P by changing ecoenzyme stoichiometry. Organic materials, such as manure and straw, play an important role in promoting the transformation of insoluble P into available P as well. Additionally, periphytic biofilms can reduce P loss from rice field ecosystems. Agricultural stoichiometries are different from those of natural ecosystems and thereby should receive more attention due to the influences of anthropogenic factors. Therefore, it is necessary to conduct further stoichiometry research on the soil biochemical mechanisms underlying P transformation in agricultural ecosystems. In conclusion, understanding stoichiometry impact on soil P transformation is crucial for P management in agricultural ecosystems.     

Distribution and thermal stability of physically and chemically protected organic matter fractions in soils across different ecosystems

Accrual of carbon (C) and nitrogen (N) in soil is a significant and realizable management option to mitigate climate change; thus, a clear understanding of the mechanisms controlling the persistence of C and N in soil organic matter (SOM) across different ecosystems has never been more needed. Here, we investigated SOM distribution between physically and chemically stabilized fractions in soils from a variety of ecosystems (i.e., coniferous and broadleaved forest soils, grassland soils, technosols, and agricultural soils). Using elemental and thermal analyses, we examined changes in the quantity and quality of physically fractionated SOM pools characterized by different mechanisms of protection from decomposition. Independently of the ecosystem type, most of the organic C and total N were found in the mineral-associated SOM pool, known to be protected mainly by chemical mechanisms. Indexes of thermal stability and C/N ratio of this heavy SOM fraction were lower (especially in agricultural soils) compared to light SOM fractions found free or occluded in aggregates, and suggested a marked presence of inherently labile compounds. Our results confirm that the association of labile organic molecules with soil minerals is a major stabilization mechanism of SOM, and demonstrate that this is a generalizable finding occurring across different mineral soils and ecosystems.     

Agrochemical and nutrient impacts on estuaries and other aquatic systems

This paper summarizes the "Agrochemical and Nutrient Impacts on Estuaries" symposium held at the 220th National Meeting of the American Chemical Society. The focus of the symposium was to highlight ongoing research efforts to understand estuarine function and pollutant fate in these important ecosystems. Expanding urbanization and agricultural activity can result in increased particulate and chemical loads, resulting in decreased light penetration and degraded aquatic habitats. Legislative and regulatory protections, such as the Clean Water Act and Total Maximum Daily Loads (TMDLs), are considered here. Measurement of nutrient and pesticide loads and their ecotoxicological impacts are explored, as well as potential mitigation practices. The complexity and high visibility of estuarine ecosystem health will require continued examination to develop more effective agricultural and land management strategies and sound science-based regulations.     

全球农业部门的环境责任

认为农业部门仅是环境问题的受害者的看法已经过时,农业占用34％的陆地表面,并对更大面积造成影响。在现代商品农业条件下,农业活动取决于外围生态系统,并在更大程度上对外围系统施加反作用力。农业源的污染和生态改变已被证实与全球环境问题有关。农业部门必须对国际强化环保的行动有所准备。     

千年生态系统评估及我国的对策

郑新民 ,男 ,1 953年出生于陕西省子洲县 ,汉族 ,教授级高级工程师。中国共产党党员 ,黄委会黄河上中游管理局党组成员 ,总工程师。从事黄河治理工作2 0年 ,在水土保持规划和业务管理方面曾获省部级奖 2项。具有良好的职业道德和团结协作精神 ,1 996年和 1 997年分别获得黄河上     

县域农业生态环境质量动态评价及预测

全面客观地评价和预测区域农业生态环境质量状况及发展趋势,对于维持农业可持续发展和生态平衡具有重要意义。基于2001-2010年临汾市尧都区农业生态环境质量相关数据,从农业自然环境状况、农业生产投入和农业生态环境响应3个方面构建农业生态环境评价指标体系,运用主成分分析法对评价指标进行了筛选,并采用灰色系统GM(1,1)模型对临汾市尧都区未来农业生态环境状况进行预测。研究结果表明:尧都区农业生态环境质量综合指数总体呈上升趋势,质量等级从2001年的"差"变为2015年的"优";尧都区农业生态环境质量状况空间差异明显,不同乡镇由于社会经济发展水平、农业发展方式、农业生态保护力度等因素不同,导致全区农业生态环境格局分布的差异性以及空间演化的异质性;农业生产投入子系统对农业生态环境质量的变化影响最大,表明了人类活动对农业生态环境质量变化的显著影响;针对农业生态环境质量不同影响因素的作用力度,尧都区应该开展植树造林活动以提高林地指数,根据区域水资源承载力状况合理加大水资源开发力度,改善农田排水系统,逐步加大生物农药施用量的比重。农业生态环境质量动态评价及预测研究能够有效地反映生态环境质量的演变趋势,为区域农业可持续发展和农业生态环境建设提供一定的决策参考。     

省级农业有害生物监控信息化平台结构和功能探讨

目前,信息化水平的高低已成为衡量一个行业发展的重要标志。有效控制农业有害生物的危害,保证农产品的质量、数量和生产过程安全是农业有害生物监控的根本目标。怎样把信息化的先进技术应用于植保事业,促进植保事业的发展和整体水平的提高也成为各级植保机构关注的焦点。2002年以来,河北省植保总站创建“河北植保信息网站,”对河北植保信息的收集、发布和交流起到了很好的推动作用。2006年与人大金仓公司合作创建“河北省农业有害生物信息自动化管理系统,”致力于构建整个河北省有害生物信息采集、统计、演示、分析、预警、发布、会商决策支持体系,全面提高河北省有害生物信息的监测、演示和预警信息自动化的工作水平。本文结合工作进展情况,对省级植保信息化管理平台建设和运行提出一些粗浅的看法。