投影寻踪分类模型在黑河流域农业用水方案健康性评价中的应用

针对黑河流域农业用水比重大的特点,从农业资源利用、用水协调性、用水效率及效益4个方面构建了农业用水健康指标评价体系;建立了基于加速遗传算法的农业用水健康性投影寻踪评价模型;对黑河流域11个县1999、2006、2020年,3个水平年不同来水频率(50%、75%、95%)实际和拟定共计10个农业用水方案进行综合评价,并对结果进行分级。结果表明,各水平年拟定方案健康等级均高于实际农业用水方案,流域农业用水随时间1999—2006—2020年趋于健康发展,反映了各评价指标的贡献率和方向性,农业健康用水方案优化配置水资源,评价结果与区域近年来的农业用水发展情况相符,符合干旱地区水资源匮缺及生态环境脆弱的实际。     

基于投影寻踪模型的河南省农业旱灾风险评价

引入投影降维思想,构建河南省农业旱灾风险综合评价指标体系,应用投影寻踪模型进行农业旱灾风险评价。结果表明:河南省18地市的农业旱灾风险总体上呈现出西南到东北风险性降低的空间特征;1988-2012年间农业旱灾的综合风险总体上呈现下降态势,综合抗旱能力稳步提升,危险性波动最大,脆弱性波动最小,暴露性则呈现出阶梯下降的特点,各功能层对旱灾风险的影响从大到小依次为脆弱性、暴露性、危险性。评价结果可为河南省农业旱灾防控提供科学决策参考。     

投影寻踪回归技术在棉花土地适宜性评价中的应用

投影寻踪回归技术是一种新兴的ＥＤＡ多元回归计算方法。本文通过对石河子总场土地自然属性与棉花产量的ＰＰＲ回归分析，建立产量预测模型，较成功地预测了土地生产力，并以 产量为鉴定指标对评价单元进行了棉花土地适宜性等级划分，对ＰＰＲ技术的应用进行了探讨。     

一个崭新的研究视角:农业生产可持续性对气候变化响应的定量评价

气候条件及其变化是构成地理环境诸要素的最敏感、最活跃的因子,对人类农业生产的发展影响也最为明显。然而,气候变化体现在时间和空间两个尺度上。在时间尺度上,气候变化是同一个地区的不同历史时期的气候特征;在空间尺度上,气候变化是不同地区的同一个历史时期的气候特征。不同的连接区域的气候构成的气候变化序列可以替代同一个区域的历史时期的气候变化序列,因为它们的变化都是连续的。基于此思想,选择气候条件明显不同的两个区域(分别用我国南方的和北方的两个省代替),分别模拟不同的气候条件利用现代的统计数据,构建农业生产可持续性评价指标,利用主成分分析和多元回归等定量方法,并通过对数据进行处理,剔除耕地面积减少、土地利用、管理、地形特征等诸多因素的影响,以定量研究探讨气候变化(可能是渐变或跳跃性的突变转型)对农业生产可持续性的影响。研究表明:当气候条件转好时,自然环境条件对农业生产的作用减小;农业社会和农业产出状况对农业生产的作用也减小;人们会有选择地耕种农业劳动生产率水平相对较高的土地。当气候条件变差时,自然环境条件对农业生产的限制作用增强;农业产出和农业社会状况对农业生产发展的作用增大;人们更多关注农业人均产出水平和农村社会生产状况,对农业劳动生产率状况的关注严重减少。     

棉花土地适宜性评价指标体系研究与应用——以农八师石河子总场 …

结合新疆独特的气候土壤条件,以棉花为评价目标,建立了棉花土地适宜性评价指标体系,以石河子总场为试验区,借助该区土地信息系统选取了８个直接指标和７个综合指标,利用评价指标体系对直接指标进行量化,采用极限法和综合指数法相结合的评价模型,利用计算机完成了该区棉花土地适宜性评价。在确定直接指标权重过程中引进了一种新兴的数学分析方法－－投影寻踪回归技术,实践证明,所建立的指标体系具有一定的科学性和实用价值。     

中国区域农业生产可持续性评价研究

论文把农业生产看作由农业产出、农业经济、农业生态、农业社会四个子系统组成的农业生产系统,并构建了农业生产系统的评价指标体系,利用主成分分析等方法评价了中国31个省市区的农业生产系统及其四个子系统可持续发展状况,另外还定量评价了四个子系统之间的相互关系。     

改进的模糊物元模型在灌区农业用水效率评价中的应用

结合灌区农业用水过程及特点,提出了灌区农业用水效率评价指标体系,确定了评价等级与单因素评价标准。在此基础上,结合模糊物元分析理论,以农业用水效率的各评价等级为物元的事物,给出了各指标对不同等级的改进的隶属度函数,以此来确定复合模糊物元,通过计算与理想物元之间的加权海明贴近度来计算综合评价等级,由此形成了确定灌区农业用水...     

基于GIS的陕西省土地生态环境敏感性评价研究

依据陕西省土地生态环境目前存在的问题和生态环境敏感性理论,充分考虑生态环境敏感性的影响因素,选取了土壤侵蚀、土地沙化、地质灾害、生物多样性和生态环境等5个生态敏感性因子,并确定了其叠加值.通过资料收集、实地调研、遥感影像解译与分析、定量计算、专家评议总结等方法,得出陕西省土壤侵蚀类型与强度图、陕西省沙漠化类型与强度图、陕西省地质灾害图、陕西省生态环境遥感综合评价图、陕西省自然保护区与森林公园分布图等5个评价因子单要素专题图.利用ArcGIS软件对5幅单要素专题图按照其生态敏感优先度等级进行叠加分析,得到陕西省土地生态环境敏感性分区.发现极度敏感区占陕西省总面积的9.38%,主要分布在陕西北部的长城沿线地区,该区生态敏感性很高,抗干扰能力差,属重点生态保护区;重度敏感区占18.61%,分布在陕西长城沿线以南的榆林地区和秦岭的局部区域,该区生态敏感性较强,可以适度发展畜牧业;中度敏感区23.3%,分布在秦岭大部分区域及榆林和延安的交界地带,开发强度不宜过高;敏感区占33.03%,分布在渭北旱塬及延安南部、巴山的大部分区域和秦岭的部分区域,可以进行适度的土地开发;低敏感区占15.67%,主要分布在关中平原、汉水谷地等区域,这部分的土地是陕西土地利用的重要区域,适合高强度开发.     

近50a来黑河流域气候变暖对农业生产的影响

利用1960～2009年间黑河流域及其周围15个气象站点的逐月气温观测数据,运用多年趋势线法、Mann-Kendall法、小波分析等方法,对黑河流域气候变化进行了研究。结果表明:近50年来黑河流域气温总体呈增加趋势(β值为0.027℃/a),线性增长率为0.28℃/10a,相当于50年中气温升高了1.4℃,其中20世纪70～80年代气温上升缓慢,至20世纪90年代以后气温显著上升;空间分布上,年均气温变化呈现出由西向东逐渐增温的趋势,其中流域中上游东部和下游地区气温升温幅度较大,以中游民乐和下游额济纳旗最为显著;流域年均气温变化存在着10～15年左右的主振荡周期和6年左右的次振荡周期,其中以13年左右的振荡周期最强;流域年平均气温在1987年发生突变,之后进入偏暖期;同时进一步分析了气候变暖对农业生产的影响,为合理利用本地气候资源提供参考依据,使流域农业得到持续稳定的发展。     

干旱区农业土地生产力增进中人类活动要素定量研究--以塔里木河流域1980～2000年县域为例

采用探索性数据分析技术——投影寻踪回归(PPR)模型,定量研究了干旱区农业土地生产力影响因素问题。以塔里木河流域40个县市作为研究单元,以近20a(分5个研究时段)的农业土地生产力(粮食产量)作为因变量,人类活动的5个因素(引水量、耕地、人力、化肥和机械力)作为自变量,通过建立PPR模型,研究了这一区域农业土地生产力增进中人类活动因素的贡献度。研究结果表明,耕地、引水量等资源性因素虽然在20世纪90年代后有一定程度的下降,但仍是这一区域生产力增进的主要因素,化肥增进作用显著。结果也表明,PPR模型适合于这类研究。     

新疆气候变化影响的观测事实及其对农牧业生产的影响

在近几年新疆气候变化事实的基础上,重点讨论了气候变化对新疆农牧业生产的影响,并有针对性地提出了相应的应对策略。结果表明:虽然目前的一致结论是认为新疆气候是向暖湿转化,即气温升高而降水量增加。但降水量的分布不均,加之春季倒春寒、夏季高温极端天气增加,导致新疆近几年大旱、冰雪的灾害天气频繁出现,对农牧业生产造成不良影响。应对策略主要是要加强水利设施建设,确保旱涝保收。另外要积极采取多种措施防止气候变化给农业带来的负面影响。     

张掖市农业生产对气候变暖的响应

应用数理统计方法对河西走廊中部张掖市六县(区)1961～2009年实测气温、降水资料进行分析,分析历年平均温度年、季变化倾向、≥10℃活动积温及霜冻的演变规律,同时分析了作物种植结构及生长状况随气候变暖的变化。结果表明:(1)80年代以来张掖市气温持续升高,其中春、夏季升温幅度最小,秋季次之,冬季升温幅度最为显著;(2)≥10℃积温及距平在波动中增加,持续天数增多;(3)霜冻终日标准差波动中趋于减小,初日标准差小于终日,无霜冻期延长;(4)生长期热量资源显著增加,利于喜温作物扩大面积,提高复种指数;(5)气候变暖加快了作物的生育进程;(6)暖冬日光温室发展迅速;(7)冬季气候变暖,病虫越冬存活率上升,加剧了作物病虫害的流行和蔓延。     

气候暖湿变化对黑河流域绿洲农业生产的影响

利用黑河流域上中游6个气象台站1959—2009年气象资料,黑河50年流量资料及张掖市30年小麦、玉米生育资料,探讨流域气候变暖、增湿背景下农业气候条件、水文特征变化对农作物种植结构、作物布局、生育期进程和产量的影响。研究表明:近50年黑河流域增温趋势明显,中、上游地区增温趋势尤为显著,其上游地区倾向率最大,达0.53℃·10a-1,中游地区达0.35℃·10a-1;热量条件好转,≥0℃积温,上游、中游、中下游分别比60年代增加151.1℃、387.6℃、247.3℃;降水趋势中游地区变化平缓,中、上游地区秋、冬两季明显增加,其倾向率中游地区达3.38 mm·10a-1,上游地区达13.87 mm·10a-1;气候变暖、增湿有利于农业生产发展,使农业生产潜力增大,但水、热不同季,时空差异大,使易受春旱和春末夏初干旱威胁的高耗水、喜温凉气候的春小麦、水稻等作物产量增长趋势变缓,生育进程加快,发育期缩短,近10年春小麦发育期比20世纪80年代平均缩短了4 d,适宜种植区面积减小,品质下降;而品质好,经济效益高且喜温的玉米、棉花适宜种植区面积扩大,种植海拔上限提升,玉米中晚熟品种种植适宜区上限高度已由海拔1 500 m提升到海拔1 800 m左右,作物发育期延长,近10年发育期比20世纪80年代延长了13 d,产量提高;气候湿润指数呈周期性波动性变化,20世纪80年代中期以前呈波动性上升趋势,以后由于流域内增温幅度大于增湿幅度,水、热增长趋势失衡,使得气候湿润指数缓慢下降。导致高山冰川、积雪融化速度加快,河流来水量增加,水资源过度消耗,对流域内绿洲农业可持续发展影响巨大。     

气候变化背景下鲁西南地区农业气候资源变化特征

根据鲁西南地区1961-2010气象资料,应用气候倾向率和Mann-Kendall突变检测法,分析了该地区春、夏、秋、冬四季及年际的光、热、水等主要农业气候资源变化特征.结果表明:研究区年均气温、≥0℃积温、≥10℃积温呈上升趋势,其气候倾向率分别为0.16℃/10a、53.8(℃·d)/10a、83.5(℃·d)/10a,其中冬季升温最为明显,其次是春季,并在20世纪90年代的中期发生突变,无霜期以1.9 d/10a的速率延长,表明自突变后热量资源处于丰富阶段;光照资源呈极显著的减少趋势,尤其以夏、秋、冬季的减少趋势最为显著,光照资源在20世纪80年代的中期发生突变,其中太阳辐射量和日照时数减少的倾向率分别为208.4MJ/(m2·10a)、112.1 h/10a;年降水量总体变化不明显,呈略微增加趋势,年际和季节间分布不均,春季和秋季降水呈减少趋势,夏季和冬季呈增加趋势,年内降水分布不均,暴雨日数增多.鲁西南地区总体的农业气候变化存在以“热量资源丰富,光照资源欠缺、水资源不充足”为主要特点的暖干化趋势.     

气候变化对咸阳苹果生产的影响及对策研究

利用咸阳12个(区)县自楚站到2009年气象观测资料,采用气候统计方法,分析了温度、降水、日照、相对湿度等气象因子的变化特征.结果显示:咸阳苹果产区对全球气候变化的响应明显.主要表现为温度升高;降水、日照减少;空气相对湿度降低.气侯变化对苹果生产的影响表现在:气候变暖使得果树物候期提前;暖冬导致病菌孢子和虫卵的越冬基数...     

黄土高原的气候生态环境、气候变化与农业气候生产潜力

分析了黄土高原的气候生态环境特征，计算了近40a黄土高原的光温和气候生产潜力，并根据未来气候变化的可能情景，计算和分析了未来50a该地区光温和气候生产潜力的可能变化。结果表明，在未来50a，除东南部外，其它各区总的来说无论是小麦的光温生产潜力还是气候生产潜力均有所增加，而且光温生产潜力增加的幅度大于气候生产潜力的增加幅度。     

黄土高原县域农业生产效率时空变化分析

运用DEA模型,以耕地面积、粮食播种面积、乡村从业人员数、农业机械总动力、农用化肥施用折纯量为投入指标,以农业生产总值、粮食产量、油料产量为产出指标,对1987—2014年黄土高原281个县(市)的农业生产效率及时空变化特征进行分析。结果表明:(1)综合效率平均值为0.694,处于中等水平,并且保持了一定的增长态势,但区域差异较大;其变异系数高值(V0.250)出现在黄土高原北部和东部的部分县(市)域;(2)黄土高原纯技术效率主要表现为3种基本类型,其中高效率县(市)数量有所增加,并有向北部扩大的趋势;综合效率受纯技术效率和规模效率二者共同影响,纯技术效率对综合效率的影响大于规模效率;(3)该区农业生产规模效率值大于0.9,平均水平较高,分布也较为均衡。在2005—2014年期间,黄土高原大部分县(市)处于规模报酬递增阶段,可以通过扩大农业生产规模来获得更高的生产效益。     

气候变暖背景下关中地区水热资源变化分析

对1961～2007年关中平原30个县(市)气温和降水资料的变化特征进行了统计分析.结果表明:关中平原近47 a来年平均温度在波动中呈上升趋势,其中冬、春季的气温升高对年平均气温的升高贡献较大.近47 a来年降水量的年际波动较大,总体呈弱的减少趋势.20世纪80年代年降水量的增加主要是夏季降水的增加所致,而90年代年降水量的减少四季均有贡献,其中以秋季的贡献最大.在显著变暖的20世纪90年代以后,农业气候热量资源更丰富,但春旱频次增加,春季作物遭受冻害的风险加大,严重的干湿事件也有加重的趋势.     

气候变化对甘肃省雨养农业区玉米种植区划的影响

以甘肃省雨养农业区55个气象站1971—2015年气温和降水实测资料为基础,根据玉米生长发育对气象条件的需求,运用综合评判法筛选出7月平均气温、≥10℃积温和年降水量作为玉米种植适宜性气候区划指标.采用线性倾向率法、累积距平、ArcGIS空间分析技术及Mann-Kendall法对研究区气候指标的时空变化特征及其突变进行...