基于模糊物元模型的农村居民点布局适宜性评价

农村居民点布局适宜性评价是区域农村居民点整理的重要依据。以江苏省宜兴市为例,以农村居民点地块图斑为评价单元,从地形、区位、社会、经济及生态环境5个方面构建农村居民点布局适宜性评价指标体系,综合运用层次分析法及物元模型方法,借助Arc GIS技术,评价研究区农村居民点布局适宜性水平。研究结果表明,宜兴市农村居民点布局适宜性水平相对较高,布局适宜性好、较好及中等区域面积占评价区域总面积的80.38%,主要分布在地势平坦、生产生活条件较好的北部平原区。     

基于GIS的低丘缓坡土地利用建设适宜性评价——以大理市为例

选择大理市作为研究区域,根据大理市全国第二次土地调查数据、土地利用总体规划数据和社会经济统计数据,结合相关研究和区域特点,从地形地貌、生态环境、空间区位、地质条件、社会经济5个方面选择了18项相关性因子构建起一套适应研究区域实际情况的评价指标体系,采用层次分析法确定指标权重,并在利用传统的多因素综合评价模型的基础上,引入CA模型的原理进行适宜性模拟,并利用GIS空间分析功能对评价结果进行分级,按照适宜性分值划分为不适宜、一般适宜、中等适宜、高等适宜4级,并以适宜性结果为基础进行土地利用分区研究,将评价区域划分为优先建设区、选择建设区、建设保障区和生态功能保护区。研究结果可为低丘缓坡地区开发建设适宜性评价以及区域新型山地城镇建设研究提供一定参考。     

气候变化智慧型农业的表征与计量评价

日益加剧的全球气候变化将对农业带来巨大威胁,而高强度的农业利用在提供生态系统服务的同时也产生巨大的环境风险,如何在气候变化背景下维持农业生产的可持续性是当前倡导的气候变化智慧型农业的核心内容。气候变化智慧型农业是通过一系列合理管理实现气候变化背景下维持甚至增强生态系统服务功能并减少生态环境负面影响的农业经营系统。土壤通过碳-氮(养分)和水循环以及生物调控作用,影响农田系统供给生态服务的能力和农业生产的生态环境效应,而这些作用又受气候变化的影响。因此,构建气候变化智慧型土壤是实现气候变化智慧型农业的重要前提。为了评价和筛选气候变化智慧型农业的技术途径,需要发展表征和量化农田生态系统服务及生态环境效应的方法学,建立生态系统服务和生态环境影响指标体系,并通过集成分析形成具有可比性的综合量化指标,通过实施案例的综合效应分析比较识别应对气候变化的最优模式。其中,生命全周期评价法、多元集成分析、生态系统模型将是气候变化智慧型农业计量的基本方法学工具。发展从田块到区域尺度的整合研究,采用最新的气候变化情景数据和高精度农田生态系统数据探索气候变化智慧型农业的实现途径是当前研究的重要方向。     

基于GIS的云南山区玉米生态适宜性评价方法与应用

目的 作物适宜性评价是进行生产区划的重要手段,本研究拟基于气象、土壤、地形数据,构建适宜山地环境的玉米生态适宜性评价模型和方法。方法 在文献系统分析的基础上,遴选18个生态指标构成玉米生态适宜性评价指标体系,气候适宜性评价模型采用作物模型法构建,考虑了玉米生育期和生态效应,其他指标采用隶属度函数法分数值型和概念型分别构建。各因子权重采用专家打分和层次分析法确定,综合权重和适宜性函数构建玉米气候、土壤养分、立地条件、土地管理适宜性评价模型及综合生态适宜性评价模型。评价的数据通过空间分析获得。针对山区耕地的立体分布特点,运用ArcGIS工具综合耕地利用、土壤类型、行政区划划分评价单元,经GIS的插值处理、统计分析,获得各评价单元18个评价指标基础数据,进而运用评价模型对各评价单元进行分类评价和综合生态适宜性评价结果 该方法应用于云南省寻甸县,全县耕地共划分为8 415个评价单元,其气候、土壤养分、立地条件、土地管理4个方面适宜以上的面积分别占比58%、86%、42%、90%。生态适宜性综合评价中,高度适宜区和适宜区的面积占比分别为35.4%、50.6%,主要分布在中-东南部低中山丘陵区,中北部金沙江河谷,西部河谷槽区也有小范围的分布;勉强适宜区、不适宜区面积占9.4%和4.6%,主要零星分布在中部以西地区,而在西北部相对集中。结论 评价方法考虑了玉米生育期和山区耕地立体分布特点,研究区适宜性区划呈碎片状分布,分布情况与区域生产情况基本相符,气候和立地条件是影响研究区玉米生态适宜性的主要因素。     

玉米免耕技术气候适宜性评价

由于不同区域自然条件的差异,农业技术自身特点及对应用环境条件的要求,导致不同农业技术的应用效果存在较大差异和不确定性,对农业技术的适宜区域进行评价对农业技术推广具有重要意义。根据实地调研结果,应用Delphi法确定了农业技术气候适宜性评价的初始指标集,并利用粗糙集理论实现评价指标的筛选,根据模糊数学原理、最小因子定律和耐性定律建立了农业技术气候适宜性评价模型,并对中国玉米免耕技术进行气候适宜性评价。结果表明,决定免耕技术气候适宜性的核心气象因子为温度和降水,而评价免耕技术气候适宜性的关键指标为降水和玉米生育内≥10℃积温。在1981-2010年间,中国玉米免耕技术适宜区域主要包括：东北地区的黑龙江省和吉林省的中东部以及辽宁省,华北地区的河北省、山西省的南部,山东省、河南省、陕西省的中南部、长江中下游的平原与丘陵区、西南地区的重庆市、四川省、云南省、贵州省以及华南地区和海南省。     

都兰县种植业适宜性评价指标体系研究

种植业是农业的重要组成部分,其指标体系的构建对区域格局和发展导向的确立有着难以忽视的作用。现行的技术指南在实际操作中存在指标体系评价精度较低、针对性不强等问题。为此,选取都兰县为典型对象,剖析自然生态因素和社会经济因素在区域种植业发展中的双重影响,结合技术指南和实际情况对具体指标反复验证,构建贴合度高、可操作性强的种植业适宜性指标体系。     

中国农林生物质发电产业发展区域适宜性分析

根据农林生物质发电项目的环境、经济、能源和社会等综合影响,从资源、需求和发展条件3个方面构建了农林生物质发电产业区域适宜性评价指标体系,利用模糊层次分析法对指标进行重要性排序,并对中国除港澳台以外31个省(市、区)发展农林生物质发电的适宜性进行综合指标值计算和空间分布特征评价,然后利用加权聚类分析法对各省区进行分类,结合综合指标值形成了区域适宜性评价结果。结果表明,农林生物质发电产业区域适宜性评价准则层指标重要性排序为资源>发展条件>需求;农林生物发电产业的规划和布局不能只考虑资源条件,要充分考虑需求和发展条件;我国农林生物质发电根据区域适宜性不同可以分为4类,分别为重点发展区,潜在发展区,普通发展区和不适宜发展区。研究结果有助于我国生物质能产业政策的制定和优化产业布局,促进生物质能产业发展。     

农户对水稻低碳生产技术的采纳意愿研究

全球气候变暖引发了各界的关注,由于农业生产对气候变化的高度依赖性和敏感性,气候变化对农业生产的影响已逐步成为农业领域研究的热点问题.低碳农业生产技术可以从根源上减少碳排放,具有较好的发展前景.研究农户采纳水稻低碳生产技术的影响因素和干预路径,对有效推动低碳农业生产技术和中国低碳农业生产具有重要的现实意义.该文基于湖北省水稻产地1 115户农户的调查数据,对农户采纳水稻低碳生产技术的因素进行了分析,并基于改进的UTAUT(技术采纳与利用整合理论)模型构建农户水稻低碳生产技术采纳的概念模型,采用PLS-SEM(基于偏最小二乘法的方差分析法)对农户采纳水稻低碳生产技术的关键影响因素和干预路径进行分析.研究结果表明:(1)提高农户的气候变化认知有助于提高农户采纳低碳生产技术的意愿;(2)低碳农业生产技术的实施成本对农户采纳意愿具有显著的负向影响;(3)农户对低碳农业生产技术的采纳受周围人群的影响较为显著;(4)技术门槛和实施条件等表征便利条件对农户采纳低碳生产技术具有显著的促进作用.     

西南地区发展气候智慧型农业的对策建议

目前,全球气候变化形势严峻,而农业生产与气候变化相互影响。探索气候变化条件下的新型农业生产模式,既可以提高农民收入、保障区域粮食安全,又可以减少温室气体排放、缓解气候变化。在系统梳理气候变化对农业生产的影响、农业生产对气候变化的推动作用和适应气候变化下的农业生产方式相关研究的基础上,全面分析了气候变化下农业生产面临的严峻考验和转变农业生产方式的重要意义。传统农业生产方式在人口持续增长和气候变化的双重影响下已不能满足需求,为应对气候变化提出的气候智慧型农业可以促使农业可持续发展,增强农业生产适应性,减少温室气体排放,缓解全球气候变化。依据西南地区的自然条件和国内外应对气候变化的先进农业生产经验,提出了我国西南地区发展气候智慧型农业的建议对策,制定区域气候智慧型农业的政策制度,完善区域气候智慧型农业的技术措施,综合开发和因地制宜选择气候智慧型农业的发展模式。     

气候变化对烤烟产业可持续发展的影响及对策

近年来,全球气候变化多端,降水量分布不匀、局部干旱高温加重、气温变化大等现象突出,导致农业气象灾害频发、农业生态环境恶化,农作物胁迫现象严重。烤烟生长对环境条件的变化比较敏感,适应的温度、水分、光照等条件是生产优质烟叶的基础。该文介绍了丽江烟区近年来的气候变化基本情况,结合目前开展的烤烟生产相关政策、技术措施等,从适应气候变化的视角选择合理农业技术、缓和气候变化影响对烤烟生产影响等方面提出了应对措施与建议。     

基于大宗粮食作物的黑龙江省农用天气预报研究进展

阐述了农用天气预报内涵,指出农业气象指标、一季稻生产适宜性评价、春玉米生长发育气象适宜程度诊断技术、农用天气预报业务系统是黑龙江省大宗粮食作物农用天气预报关键技术,农业气象指标是农用天气预报的根本依据;一季稻生产适宜性评价和春玉米生长发育气象适宜程度诊断技术是核心技术;业务系统是关键技术的集成及业务应用平台。基于已有研究成果、文献等分析遴选建立技术指标数据库。利用层次分析法分析明确了水库和塘坝数量以及生长季降水量是影响水稻生产的重要因素,水资源是保证黑龙江水稻生产可持续发展的首要条件,黑龙江省一季稻生产的优势地区主要集中于哈尔滨大部。基于春玉米不同生长发育期对温度、降水及日照的需求,建立玉米各气候因子适宜度模型,分析表明玉米对3个气候因子的适宜性表现为日照>温度>降水,可见水分是限制玉米生产的主要气候因子。利用计算机高级程序编译及集成技术研发的农用天气预报业务系统能够实现玉米和一季稻农用天气预报,系统运行良好,服务效果理想。     

作物生长模型（CropGrow）研究进展

农业信息技术是基于信息技术与农业科学的交叉融合而形成的新兴技术,催生了数字农业和智慧农业的快速发展。作物生长模型作为其核心内容之一,可以动态模拟作物生长发育过程及其与气候因子、土壤特性和管理技术之间的关系,从而有效克服传统农业生产管理研究中较强的时空局限性,为不同条件下的作物生产力预测预警与效应评估等提供量化工具。本文重点介绍笔者团队在作物生长模型的构建与应用方面形成的总体技术方法、最新研究进展及未来发展思考。通过20多年系统深入的探索和实践,本团队以小麦、水稻等作物为主要对象,以“生理机制解析-模型算法构建-生产力动态预测-效应定量评估-模拟平台研发”为主线,综合运用系统分析、动态建模、虚拟现实、情景模拟及决策支持等方法,开展了作物生长模型CropGrow的构建与应用研究。首先,利用系统分析方法与动态建模技术,构建了机理性与预测性兼备的综合性作物生长模型（CropGrow）,包括阶段发育与物候期、器官发生与建成、光合生产与物质积累、同化物分配与产量品质形成、养分动态、水分平衡以及作物三维形态建成与虚拟显示等子模型,可数字化、可视化表征不同条件下作物生长发育与生产力形成过程;然后,结合地理信息系统（GIS）和遥感（RS）技术,构建了基于模型、GIS和RS有效耦合的区域作物生产力预测技术;进一步量化了气候变化、品种更新、土壤改良、措施优化对区域作物生产力形成的影响,拓展了适宜方案生成、理想品种设计、气候效应评估、耕地利用评价以及农业政策制定等应用技术;最后,运用构件化程序设计思想,基于作物生产数据库、作物模型构件库等,集成开发了基于模型的数字化、可视化作物生长模拟系统与决策支持平台,实现了数据管理、参数优化、生长模拟、遥感耦合、区域预测、方案设计、效应评估、安全预警、产品发布等综合功能。未来作物模拟研究将在完善基础数据库的基础上,进一步提升预测能力、量化基因效应、拓展智能决策、耦合多功能模型等,为粮食生产的预测预警、情景效应的量化评估、生产管理的智能决策、作物品种的优化设计等提供数字化支撑,对于保障国家粮食安全和推进数字农业发展具有重要意义。     

土地资源约束下农业生产适应性评价及承载规模研究

在适应性评价阶段,对影响农业生产的因素进行全面分析是保障评价结果可靠性的基础。本文提出土地资源约束下农业生产适应性评价及承载规模研究。以某某实际的土地资源为研究对象,在初步了解其基础信息后,分别土地资源、水文条件、气候环境以及生态条件四个方面对研究地区土地资源特征进行分析,构建了以单个指标为核心的等级划分标准,借助DEM（Digital Evaluation model,数字高程模型）确定了不同划分尺度下的土地面积大小。通过融合土地资源、水文条件、气候环境因素的分析结果,构建了评价矩阵,利用生态条件对评价结果进行修正,实现对农业生产适应性的客观评价,得到生产适宜区的面积为368312.48hm2,占评价总面积的51.19%;通过叠加不同影响因素的生产条件,得到研究区域的承载规模,面积为664944.39hm2,占评价面积95.97%。     

基于GIS黄淮海平原农业用地适宜性综合评价研究

以地处黄淮海平原中部的山东省聊城地区为案例区,通过对农业用地自然因素、环境条件进行综合评价,研究黄淮海平原典型农业区的农业用地适宜性程度。结果表明聊城市的土地质量中等偏上,符合当地实际情况,并初步验证运用GIS技术进行农业用地的适应性研究的科学性,并针对分析结果提出了相关建议。     

南京市气候变化对农业旅游影响分析

结合南京市农业旅游受气候变化的影响因素分析,建立南京市气候变化对农业旅游的评价指标体系,在此基础上利用层次分析法及模糊综合评价法,选取南京市7个具有代表意义的农业旅游景点进行影响分析。结合综合评价结果,在南京市气候变化背景下,提出若干促进南京市农业旅游发展的政策措施。     

农田碳汇管理措施对农业生产影响的评价

实施必要的农田碳汇管理措施在减缓并应对全球气候变化的影响中发挥着积极的作用。在这种背景下,采用经济学上的生产函数来评价碳汇管理措施对农业生产的影响成为当前国内外学术界研究的热点问题之一。在全球气候变化的背景下,作为中国粮食主产区之一的华北平原,其农业生产明显受到气候变化的影响。从某种程度上看,华北平原农业生产的进一步发展将直接受制于气候变化及其与减缓气候变化效应密切相关的实施农田碳汇管理措施所产生的综合影响。该文以华北平原为案例区试验并测算了碳汇管理措施对农业生产的影响。研究结论对区域水平实施碳汇管理措施以及在适应并应对气候变化影响的背景下,实现农业生产的发展具有指导价值。