农田生产系统模型(APSIM)在土地和水肥资源管理中的应用

农业生产系统模型(Agricultural Production System Simulator,简称APSIM)是澳大利亚农业生产系统研究组(Agricultural Production System Research Unit,APSRU)开发的一种具有模块化结构的作物生产系统模拟器。其功能是分析在不同气候背景条件下,耕作系统(farming system)的生产力和作物的水肥资源利用,以及水分平衡的变化。该模型的特点是通过控制系统可以进行农业生产管理方式的设置,如品种使用、播种期、灌溉与施肥的时间及总量、休闲和轮作等等。模型可以进行多年连续模拟,用来分析长期气候波动和气候变化对农田生态系统的影响。该农业生产系统模型与流域水文模型结合在国外已经成功应用于水资源和农业生产的可持续发展的研究和开发中,其使用对我国农业结构调整、土地与水资源管理和气候应用等方面的研究具有参考价值。     

略论气候与农业生产发展的关系

本文分析研究了气候对农业生产发展的影响。我国气候变率大,是引起农业生产不稳定的主要因素,每年农业受害面积的60％是干旱造成的,不明显的潜在影响(如低温)能使粮食产量减少500万吨以上。在5％的产量波动水平下,本世纪80年代的粮食绝对产量的波动损失比50年代大得多。在同样的政策、种子、农业技术条件下,粮食产量主要受气候的影响。随着农业生产的发展,气候与农业生产的关系不是愈来愈小,而是愈来愈密切。今后制定农业发展战略计划时应考虑气候不稳定的特点。     

灾害性天气对台湾农业生产的影响

台湾的亚热带气候给各种作物提供了适宜的生长条件和较长的年生长期,但由于地形特征及所处的地理纬度,有许多灾害性天气如寒潮、暴雨、台风、东北季风和干旱,它们给台湾的农业生产带来极大的危害。本文分析了1951～1987年台湾的农业气象灾害损失,结果表明:(1)台湾由于灾害性天气所造成的农业灾害可分为四种:风害、雨害、寒害和旱害;(2)由台风造成的风害是最主要的灾害,它所造成的损失总额达454亿美元,占农业气象灾害总损失的71.1%,其次是雨害,它所造成的损失总额为132亿美元; (3)风害和雨害的损失趋于逐渐增加,而它们的受害面积却趋于减小,1970年以来,受干旱和寒潮的灾害面积和损失额都较小。本文还介绍了台湾的气候、当前作物生产状况和农业气象的最新进展。     

湖北省集约化生猪生产系统的环境影响评估

为了解湖北省集约化生猪养殖系统的资源消耗及环境影响程度和识别重点生产环节造成的环境问题,基于生命周期评价(life cycle assessment,LCA)理论和Sima Pro(Version7.1.8)软件,利用Eco-indicator99生态指数法环境影响评价指标体系对湖北省集约化生猪养殖系统的环境影响进行了评估。结果表明:1)集约化养殖系统的环境单一评分为45.13分;2)主要的影响类型是土地占用(59.84%)、吸入无机物对呼吸系统损害(14.29%)、化石资源消耗(9.97%)、致癌物损害(7.80%)、酸化/富营养化(5.18%)、气候变化(1.90%);3)环境单一评分构成中仔猪生产阶段比例占17.91%,断奶后育肥阶段比例占82.09%,而且仔猪生产和育肥阶段的饲料消耗对土地占用、致癌物损害影响类型贡献较大,日常生产管理和粪污处理对吸入无机物对呼吸系统损害、酸化/富营养化、气候变化影响类型贡献较大;4)损害结果表明对人体健康影响最大环节是日常生产管理,对生态质量、资源消耗影响最大环节是饲料消耗。由此表明研究结果对生猪生产过程中减少资源消耗,采取降低环境影响的方法和措施,推动生猪养殖可持续发展有指导意义。     

明溪县水土保持预防监督工作的经验与成效

<正>明溪县位于福建省西北部、武夷山东南侧、三明市中心地带,境内山峦起伏,多为构造侵蚀中山一低丘地形.全县总面积1704km~2.其中山地面积14万hm~2,占总面积的82.2%;有林地12.57万hm~2,森林覆盖率达73.77%;耕地面积1.19万hm~2,占7%;水面1460hm~2,占0.86%;其他用地1.7万hm~2,占9.94%.我县地处中亚热带,气候温和,无霜期长,日照充足,雨量充沛,四季分明,立体气候显著,农业资源丰富,是国家商品粮基地县和南方林区重点县之一.全县设9个乡(镇)、1个国有农场,共88个行政村,总人口11.49万人,其中农业人口9.38万人.     

县域尺度农业资源管理决策支持系统研究

该文根据实际需要,在ArcView和FoxPro支持下建立了县域尺度的农业资源管理决策支持系统。它的组成不仅包括构成系统基础的土地资源、水资源、气候资源、生物资源,同时涉及依赖这些资源而存在的各种作物、牲畜、果木,以及为这些产品所投入的生产资料。然后介绍了该系统在山东省宁津县的应用实例。县域农业资源管理决策支持系统将计算机和地理信息系统技术与当地自然地理、社会经济条件结合,根据相关的专家知识库,实现农业资源的合理利用,提高农业生产资料生产效率,同时还有效减轻农业生产造成的环境问题。     

气候变化对山东省农业生产的影响与对策

农业是主要气候脆弱生态系统领域,气候变暖对农业生产有较大影响。在全球变暖大背景下,山东省气温持续攀升,气候变暖与全球气候变化趋势大体一致,但又表现出明显的地域特色。本文简单介绍了近50a(1961-2008年)来山东省气候变化特点,并阐述了气候变暖对山东省农业生产的影响和应对气候变化的措施,以期为山东省的防灾减灾和农业可持续发展提供参考。     

山西省作物生产蓝绿水足迹核算及影响因素分析

基于水足迹理论,对山西省2005—2014年11个市主要粮食作物生产蓝水和绿水足迹进行了量化,并结合农业与气候数据分析了其时空变异及气候影响因素。结果表明:近10年山西省各地区粮食作物生产水足迹呈下降趋势,且蓝水足迹下降趋势较绿水足迹显著;全省综合作物生产蓝水足迹从1.11降到0.64 m³/kg。不同作物间生产水足迹差异显著,大豆生产蓝绿水足迹均最高,分别为2.74,2.11 m³/kg;前者是玉米生产蓝水足迹的6.5倍,后者是小麦生产绿水足迹的5.1倍。从蓝绿水构成来看,山西省绿水比例南多北少;其多年均值为46%,具备提高绿水资源利用效率的空间。不同区域间作物生产蓝绿水足迹均表现出由北向南波动中下降的趋势,大同和吕梁地区水足迹较高。通径分析结果显示气候因子中的日照、气温和降雨是影响作物生产水足迹的主要影响因素。在山西省范围内,气候条件的时空差异是造成作物生产水足迹时空变异的主要原因,农业生产资料投入的影响较小。     

人工影响天气在农业生产中的运用探讨

农业是我国的重要产业,而气候变化对农业生产有很大影响。依靠当今的科技手段无法完全消除气候对农业造成的影响,但是在农业生产中存在着大量减灾、防灾的措施,如人工影响天气等,在农业生产中有着广泛运用。基于此,对人工影响天气在农业生产中的运用进行深入探讨。     

黄土高原沟壑区粮食生产的资源环境成本

针对粮食生产过程中的资源消耗和环境降级问题,以黄土高原沟壑区的陕西省长武县为研究对象,运用环境经济学估算方法,对粮食生产的资源环境成本进行了研究。结果表明：2008年该区粮食生产资源环境损失总价值相当于当年农业总产值的19.05%;小麦和玉米的资源环境成本分别达到2.02和1.19元/kg,总成本分别为4.08和2.23元/kg,而出售价格仅1.72和1.28元/kg,高成本低效益状况对区域粮食安全及生态经济持续发展产生不利影响;对粮食总成本中的各要素进行因子分析得出,资源环境成本和化肥费用是其主要因素。在现有生产条件下加大农业科技投入,提高生产资料利用效率,发展现代生态农业,是降低粮食成本维持区域持续发展的重要举措。     

土地资源综合评价研究进展

土地资源是人类、社会赖以生存和发展的重要基础资源,是农业生产最主要的不可替代的生产资料,直接影响到农业生产的效益,关系到农业和社会的可持续发展。为此,对土地资源评价的国内外研究现状及进展、土壤评价指标体系、方法和模型进行了论述,并提出问题及展望,目的在于对土地资源进行全面科学的认识,使土地资源评价结果在实践中进一步提高,为客观调查和评价我国土地资源、保护有限的土地资源、提高土地质量提供科学依据。     

江苏省农业气候资源合理利用的商榷

<正> 江苏地处亚热带向暖温带过渡的地区,南北横跨约5个纬度,东西受海陆影响,各地气候差异显著。光温水资源兼有南北之长,无霜期较长,地形气候多样,适宜于喜温和喜凉作物与经济林木的生长,、有利于农业生产的综合发展。但因每年季风进退的迟早与强弱不一致,导致气候年际变化较大,往往形成多种气象灾害,影响农业的稳产高产。了解本省农业气候资源分布的特点,掌握不利农业气象条件发生规律,就可以扬长避短地合理利用农业气候资源,为我省农业结构调整,种植制度的改进,优良品种的应     

《气候变化2014:影响、适应和脆弱性》对农业气象学科发展的启示

通过对政府间气候变化专门委员会第二工作组(IPCC AR5 WGII)的报告《气候变化2014:影响、适应和脆弱性》有关涉农章节的解读,分析有助于国内外农业气象学科发展的科学问题,并提出进一步研究的优先领域。IPCC认为,如果不考虑适应,局地温度比20世纪晚期升高2℃或更多,对热带和温带地区主要作物产量(小麦、水稻和玉米)都将产生负面影响。预计的影响随作物、区域和适应情景而不同。约10%的研究结果预测2030-2049年比20世纪晚期可能增产10%,也有10%的研究结果则预测减产25%以上。对比国内有关气候变化对农业影响评估的研究,反映的差距主要集中在:(1)农业系统对气候变化敏感程度和脆弱性的定量评估能力较弱;(2)难以识别气候对农业的直接和间接影响程度;(3)综合研究不够,还不能定量分析各种非气候因素的贡献;(4)适应对策实例和经验总结不够,有关的成本效益分析不够。建议本学科优先在以下领域进一步深入研究:(1)更新并完善粮食生产影响模型,建立区域和全球尺度的、可靠的、综合的粮食系统模型;(2)进一步认识CO2与臭氧对作物生长的综合影响程度,高温和低温对作物的影响,以及干旱和洪涝的生理阈值;(3)开展与各种变暖情景有关的粮食生产实验和模拟,包括作物、家畜、渔业、水果和蔬菜等生产要素以及加工、分配及零售和消费模式等非生产要素的气候影响和适应。     

利用数据库评价王家沟流域的土地资源

<正> 土地资源是农业自然资源的一个重要组成部分,是自然和社会的综合体。它既受到地理各要素如气象、土壤、地貌、植被、岩石、水文等的影响和作用,同时具有人类可开发利用的特征。土地资源的自然特性不仅影响着农业生产的水平,而且在很大程度上制约着土地利用的方向。我国黄土高原水土流失面积约43万Km~2(其中严重流失的面积为28万km~2),占全国水土流失面积的28.07％,占黄土高原面积的74％。这里约有50％的地区年土壤侵蚀模数超过5000t/km~2,最严重的地区达2～3万t/km~2。严重的水土流失导致土地肥力下降,耕地面积减少,而造成严重水土流失的关键在于土地利用不合理。为了合理利用土地,减少土壤侵蚀,改善目前的生态环境,必须对土地资源作出合理的评价。土地资源评价,对于制定水土保持与土地利用规划、减少土壤侵蚀、充分利用土地资源并发挥其生产潜力、确定合理的农业生产结构、促进农业生     

气候变化背景下湖南省双季稻生产的敏感性分析

湖南省是中国主要的双季稻种植省份之一,为探索历史气候变化背景下双季稻生产的气候敏感性,该研究以湖南省双季稻种植区域为对象,运用多元回归方法分析了湖南省历史气候变化动态(1980-2012)及其对双季稻生产的影响。结果表明:近30多年该区域气候变化以温度升高为主,早稻和晚稻全生育期内平均温度的气候倾向率分别为0.47和0.32℃/(10a),早稻全生育期内降水量和辐射呈增加趋势,晚稻全生育期内降水量和辐射有所下降。早稻产量变化与生育期内降水量和辐射的相关性极显著(P0.01),晚稻产量变化与生育期内温度相关性显著(P0.05)。温度升高是水稻产量变化的主要影响要素,但不同生育时期水稻产量的敏感性存在差异,早稻和晚稻产量对气候变化的敏感性范围在-4.38%~2.07%之间。历史气候变化对早稻和晚稻产量的影响分别可能达到2.59%和-6.02%。研究表明气候变化增加了该区域双季稻生产的敏感性,对水稻生产有较大的影响。该研究可以为针对区域特点进行农业技术措施调整,适应气候变化提供依据。     

江苏省张家港市耕地地力定量化评价及其意义

耕地是土地的精华，是农业生产不可替代的重要生产资料，是保持社会和国民经济可持续发展的重要资源。耕地地力是指在当前管理水平下，由土壤本身特性、自然背景条件和基础设施水平等要素综合构成的耕地生产能力。对耕地地力进行评价是提高资源利用效率，推进农业结构调整，降低农业生产成本，指导科学施肥等工作的需要。     

气候变化对四川盆地主要粮食作物生产潜力的影响

基于四川盆地1961—2018年63个气象台站的逐日气象资料和1981—2018年46个农业气象观测站的主要粮食作物(水稻、玉米和冬小麦)生育期资料,利用逐级订正的方法计算作物气候生产潜力,分析太阳辐射、气温、降水及气候变化对四川盆地主要粮食作物气候生产潜力的影响,研究旨在为提高区域农业生产力并保障农业可持续发展提供科学依据。结果显示:1961—2018年四川盆地作物多年平均气候生产潜力的分布为水稻由西向东递增,玉米在盆地北部和西南偏高、其他地区偏低,冬小麦南北高、中部低。辐射量减小对3种作物气候生产潜力的影响为负效应;平均气温升高对作物气候生产潜力的影响为正效应;降水量变化是作物气候生产潜力变化出现空间差异的主要原因,降水量增加对作物气候生产潜力的影响为正效应,而降水量减少为负效应。气候变化对水稻气候生产潜力的影响在盆地西南部和北部的部分地区为正效应,其余地区为负效应;气候变化对玉米气候生产潜力的影响在盆地南部和东部的部分地区为正效应,其余地区为负效应;气候变化对冬小麦气候生产潜力的影响在盆地东北部的部分地区为负效应,其余大部地区为正效应。总体来看,气候变化对四川盆地冬小麦气候生产潜力的影响最大,为9.9kg·hm~(-2)·a~(-1),而对玉米和水稻的影响分别为-1.4 kg·hm~(-2)·a~(-1)和0.5 kg·hm~(-2)·a~(-1)。为了适应气候变化,四川盆地应选育光合效率高和抗旱性强的作物品种,并加强农田管理,以提高农业生产水平并保障粮食安全。     

辽宁省柞蚕农业气候区划

辽宁省是我国柞蚕生产的重要基地,占全国总产量的75％左右,目前发展柞蚕生产的潜力仍很大。要进一步发展柞蚕生产,除了考虑柞林资源外,还必须充分考,虑气候条件。因为柞蚕是野外放养,受气象条件影响很大;而且由于各地气候条件不同,柞蚕茧产、质量的表现也有阴显差异。为了充分挖掘和合理利用我省气候资     

基于数据包络分析的河套灌区农业生产效率评价

为了科学评判农业生产水平,实现资源优化配置,该文运用数据包络分析(data envelopment analysis,DEA),同时考虑蓝水、绿水等多种要素,分析了河套灌区5个区域2000-2008年的农业生产相对效率,并对非DEA有效决策单元(decision making unit,DMU)提出建议。结果表明:各区域农业生产综合效率差异不显著。杭后和五原效率的提高主要取决于能否有效利用生产技术,而生产规模是影响前旗效率的主要因素。为实现DEA有效,21个非DEA有效DMU的各投入平均调整幅度分别为16.66%(蓝水),22.23%(绿水),19.46%(盐渍化灌溉面积),20.66%(非盐渍化灌溉面积)和23.82%(农业人口)。灌区应该调整产业结构,改善灌溉设施,加强土地管理,同时在现有绿水资源利用情况下,建立节水高效型种植结构。该研究为探寻河套灌区农业高效生产模式,指导其他灌区农业系统改善提供参考。     

肯尼亚和中国农业资源投入与农业单产水平变化

当前,肯尼亚和中国在生产足够粮食以保障粮食安全方面都面临着严峻的挑战。尤其是对于肯尼亚而言,因为其2100年预测的人口将达到2018年的1.4倍,且其粮食生产在过去并没有大幅度的改善。而中国近些年粮食生产能力显著提高。本文系统分析了肯尼亚和中国农业资源投入、种植业和畜牧业单产水平的历史变化,以及农业资源投入与产量之间的关系,为肯尼亚粮食危机和消灭贫困提供更多的理论支撑。研究结果表明,在20世纪60年代,肯尼亚耕地、草地和降水等自然资源人均占有量比中国高2~3倍,且人均食物能量和蛋白质供应显著高于中国。当前,肯尼亚人均资源拥有量仍高出中国约30%,但是其人均食品供应和粮食自给率却远低于中国平均水平。这是由于与肯尼亚相比,中国在种植业和畜牧业长期持续的投入,大幅度地增加了种植业和畜牧业能量或蛋白质单产水平。1961-2017年,中国和肯尼亚作物蛋白的平均单产分别增加282%和44%。中国的数据表明,种植业和畜牧业单产水平与肥料、精饲料、机械和农药的投入具有显著正相关性;农牧业生产结构对单产水平的变化影响也很大,如种植业中蔬菜和水果播种面积占比,畜牧业中单胃动物饲养占比等。总的来说,农业资源投入和农业结构对生产力的提高都有很大的影响,这可能是肯尼亚提高农业生产力的潜在选择。