福建省耕地多尺度空间分布特征分析

区域土地利用格局分析应优先考虑影响因子识别及其尺度效应研究。该文分别通过整体与分区研究,采用统计方法与GIS技术,从自然环境、社会经济以及基础设施条件各方面选取25个候选影响因子,开展福建省耕地多尺度空间分布特征研究。采用的基本研究单元为1km×1km,在此基础上生成2km×2km,3km×3km～10km×10km共10个空间尺度序列数据图层。不同空间尺度上分别构建福建省6个农业综合分区耕地空间分布模型,探讨了福建省耕地空间分布影响因子的尺度规模效应。研究表明模型不仅会随着研究尺度发生变化,在不同的农业综合分区内也有较大的差异。分区研究比整体研究的模型解释能力要高,模型的解释能力总体上随研究尺度的增大而升高。除坡度因子外,其他影响因子本身及其影响系数在不同的农业综合分区间发生变化,但总体规律是福建省耕地受坡度、海拔高程等不易随时间改变的自然条件的严格制约,并且这种制约作用随尺度增大呈逐渐增强趋势。     

吉林省玉米良种综合评价专家系统的研究

专家系统是人工智能最活跃的一个分支，它在作物育种综合评价中的应用越来越受到人们的重视。本文应用专用系统的理论方法，进行“玉米良种综合评价专家系统的研制”，以增强玉米育种工作的预见性，提高玉米育种工作效率，为智能技术在吉林省农业上的应用开创新局面。     

吉林省水土流失现状及其防治对策

该文阐述了吉林省不同类型区水土流失现状及危害,并根据全省自然条件和社经情况及水土流失特点,划分为4个水土流失类型区:即山区、丘陵区、漫川漫岗区、风沙坨甸区。笔者在分区的基础上,提出了吉林省防治水土流失的对策。     

基于耦合协调度模型量化耕地自然质量与立地条件协同关系

耕地自然质量条件与立地系统共同决定了耕地可持续的生产能力,测算二者之间的协同比例关系可为耕地资源的保护分区提供理论和方法借鉴。该文以辽宁省不同地貌区为例,通过构建不同地貌区耕地自然质量评价系统与耕地立地条件评价系统,运用耦合协调度模型量化分析二者之间的协同关系,最后依据二者之间协同关系特征建立耕地资源保护分区。研究结果表明:在辽宁省西部的丘陵地貌区、中部的平原地貌区以及东部的山地地貌区,耕地资源保护优势条件特征存在区域差异,3个地貌区耕地自然质量条件与立地条件协同关系比值分别为4:6、6:4和5:5,应遵循耕地资源条件的地域差异特征实行协同保护。在此基础上,依据耕地资源优势条件特征将辽宁省耕地区域划分为核心保护区、优势整治区以及重点调控区,并提出不同区域耕地资源差异化的利用和保护措施。该研究结果体现了不同地貌区耕地资源优势保护条件特征的差异性与规律性,可为省域尺度耕地资源的永续利用提供参考借鉴。     

探讨信息技术在玉米生产中的应用

研究以玉米生产信息化为对象,针对目前我国玉米生产过程中存在的问题,充分利用现代信息技术手段对玉米生产过程进行研究。在吉林省的玉米种植区,将计算机技术与3S技术、专家系统、数据挖掘、模式识别等技术相结合,融合农业和专家知识,研究用以土壤、作物空间变异规律,建立玉米精准施肥和病虫草害防治模型,研制出具有特色的专家系统,指导玉米的生产。     

吉林省农业经济可持续发展条件分析

农业经济的持续发展是实现整个国民经济持续、稳定、协调、高速发展的基础和关键。根据灰色系统理论思想，结合经典控制论方法，建立了吉林省农业生产经济系统的灰色动态控制模型，进而探讨了吉林省农业经济持续发展的必要条件。     

基于生态功能分区的陕北延河流域旱地系统生态需水测评

该文以延河流域旱地系统为研究对象,选取具有生态学和水文学意义的指标,建立流域生态功能分区指标体系,应用"3S"技术,划分流域生态功能分区。在此基础上,运用相应的数学模型,对各分区旱地系统的生态需水及其空间分布特征进行测评和分析。结果表明,延河流域基本划分为防风固沙区、防旱抗旱区、水土保持区、农业种植区和植被保护区等五大生态功能分区。景观尺度上,有林地-黏壤土的单位面积生态需水最大,约为502.31mm/a;牧草地-砂壤土的单位面积生态需水最小,约为300.01mm/a。生态功能分区尺度上,植被保护区的单位面积生态需水最大,约为357.72mm/a,防旱抗旱区的单位面积生态需水最小,约为304.73mm/a。该研究为明确流域水生态环境保护目标以及水土资源的利用方向和生态整治重点提供科学依据。     

吉林省农业经济可持续发展条件分析

农业经济的持续发展是实现整个国民经济持续、稳定、协调、高速发展的基础和关键。根据灰色系统理论思想，结合经典控制论方法，建立了吉林省农业生产经济系统的灰色动态控制模型，进而探讨了吉林省农业经济持续发展的必要条件。     

区域农业系统自尺度与国家尺度上的协调度评价——以河北省曲周县为例

本文构建了区域农业系统协调度评价理论和指标体系,研究了区域农业系统协调度状况,分析了区域农业系统发展存在的问题,并提出了区域农业协调发展建设性建议.选取1995～2003年资料,从自尺度和国家尺度对河北省曲周县区域农业系统进行了协调度计算分析.研究结果表明:在自尺度上,曲周县区域农业系统及社会子系统以失调为主,生态子系统中期协调,前后期失调,经济子系统后期协调,前期失调;在国家尺度上,曲周县区域农业系统及其子系统均失调.表明在国家尺度上,区域农业系统与子系统的协调度较自尺度普遍降低,反映了曲周县农业系统在经济发展、社会发展和生态环境保护3方面国家尺度下处于较低水平,应加快促进系统的协调发展.     

农业旱灾系统恢复性评价思路与方法——以河北省邢台市为例

本文回顾了农业旱灾系统恢复性研究进展, 探讨了灌溉农区农业旱灾系统恢复性基本问题, 提出了其恢复性评价思路与框架, 建立了综合指数评价模型, 并以河北省邢台市为例进行了评估。结果表明, 在生长季或年际尺度上, 自然降水偏少对全市旱情有显著影响, 但并不决定最终灾情。旱灾严重程度和系统恢复能力还受到农业资源环境基础、旱灾应对能力及社会经济发展水平等多方面因素影响。持续超采浅层地下水进行灌溉的中部平原地带的县市, 农业旱灾系统恢复指数较高; 缺水、人均耕地资源不足且经济相对落后的西部山地丘陵地区各县市农业旱灾系统恢复指数较低; 在深层地下水超采、地下水漏斗扩展的东部地区, 取水能力强,经济承受力较高的县市, 农业旱灾系统恢复指数较高, 经济落后的县, 恢复指数最低。在生长季或年际尺度上,虽然以水资源持续超采进行灌溉, 全市旱灾总体恢复能力在提高, 但因其忽视了区域水平衡和生态稳定性,所以不具有可持续性。     

村级农田施肥专家系统设计与应用

[目的]实现田块尺度的施肥决策和精准施肥,达到测土配方施肥成果数字化延伸。[方法]采用GIS组件ArcEngine,将GIS,RS,GPS和农业专家技术进行集成,以遥感影像为索引,建立基于农户田块为基本管理单元的触摸屏村级农田施肥专家系统。并以犍为县定文镇炮房村为案例区进行了实际应用。利用四川省2005—2009年"3414"试验数据,结合区域实际,构建了系统的主要粮油作物推荐施肥模型。[结果]该系统不但实现了田块尺度的施肥决策和养分管理,同时还具备农田基本信息、缺素诊断、病虫害防治、政策法规和安全常识等查询功能。[结论]该系统具有界面友好,操作简单明了的特点,并在村级田块尺度上实现了精确施肥。     

作物生长模型的应用研究进展

作物生长模型不仅能够进行单点尺度上作物生长发育的动态模拟,而且能够从系统角度评价作物生长状态与环境要素的关系。本文通过梳理当前作物生长模型应用的诸多研究成果,剖析模型在气候变化对农业生产影响研究、作物生长模型区域应用中的关键问题,总结了当前以作物生长模型为核心的农业决策支持系统开发的研究情况,意在促进作物生长模型在生态、农业、区域气候资源和气候变化等研究中更广泛地应用。结果表明,作物生长模型在国内外的研究与应用广泛而深入,在气候变化背景下,应用作物生长模型进行历史时期气候条件和农业气象灾害对作物生产状况和产量的影响研究已相当广泛且相对成熟。利用全球气候模式（GCM）或区域气候模式（RCM）构建未来气候变化情景,再与作物生长模型耦合已发展成为评估未来气候变化对农业生产影响的重要手段。通过集成与整合多作物生长模型、多气候模式集合模拟、优化气候模拟数据订正方法可有效降低气候变化对农业生产影响评估的不确定性。遥感数据同化技术能够将站点模型运用到区域尺度上评价不同环境因子对农业生产的影响,拓宽了作物生长模型的应用尺度范围并有效提高作物产量估算的精度。以作物生长模型为核心的农业决策支持系统的研究与应用越来越多元化,是辅助农业生产管理和决策的重要工具。然而,由于作物生态系统的复杂性,作物生长模型模拟结果仍存在很大的不确定性,今后对作物生长机理及过程间耦合机制的探索还需加强,以便进一步完善和改进模型,促进作物生长模型更广泛地应用。     

不同样本尺度和分区方案的粮食产量空间化及误差修正

粮食产量数据空间化有助于粮食产量数据与其他自然、人文数据进行综合分析,但空间化过程中必然会产生误差。该文按照3种分区方案(全国不分区、全国分为7个区以及按省分区),选择3种尺度上(县级、地市级和公里网格)的总产及平均产量数据(即4种样本:县级粮食总产、县级平均粮食产量、地市级粮食总产、地市级平均粮食产量)分别为因变量,以对应的3种农田类型(水田、水浇地、旱地)面积数据为自变量,利用多元线性回归分析方法,得到15种空间化模型。采用两阶段误差分析方法,选取2个模型误差评价因子和5个空间化结果误差评价因子,对模型和空间化结果进行误差分析。结果表明:1)空间化过程中,模型精度与空间化结果的精度存在不一致性;2)对于采用同一样本的模型(常数项为0)而言,空间化结果精度随着分区方案的细化先提高再降低,而对于采用同一样本的模型(常数项非0)而言,空间化结果精度随着分区方案的细化而降低;3)在全国不分区和分为7个区2种情况下,空间化结果精度随着分析样本尺度的细化(从地市级到县级再到公里网格)先提高后降低。根据上述分析结果,最终以县级粮食总产为样本、常数项为0、全国分7个区建模的方案实现全国粮食产量数据空间化,并通过修正,得到2005年中国粮食产量公里网格分布图。该研究弥补了粮食产量空间化误差分析的不足,探寻了不同样本尺度和分区方案与空间化误差的关系,提高了空间化精度,同时对其他类型的社会经济统计数据空间化研究具有一定的参考价值。     

关中地区农业节水分区研究

农业节水分区是促进区域水资源高效利用,缓解农业用水短缺的有效方法之一。针对关中地区水资源短缺、农业用水量大的现状,进行了该地区农业节水分区。收集分析了关中地区的地形地貌、气候特征、水资源利用状况以及农业结构方面的资料,采取系统聚类法结合主成分分析的方法展开关中地区农业节水分区的研究。结合关中地区农业相关的自然社会特点,构建了由气候指标、地形地貌指标、水资源及缺水程度指标、耕地灌溉程度指标、社会经济情况指标和农业结构指标等组成的农业节水分区指标体系;对指标进行变异分析和相关分析,筛选出13个原始指标;借助主成分分析法将原始指标表示成6个主成分以提高计算效率;运用系统聚类法把研究区内的42个县级区域划分成6个农业节水区,并结合自然、社会和经济情况对各区进行了水资源利用情况分析,对各区农业节水措施给出相应的对策建议。     

小麦管理专家系统（ESWCM）的研究及其应用

ＥＳＷＣＭ的建立是在分析处理近１００万个实验数据和５００条知识数据的基础上完成的。ＥＳＷＣＭ把模型技术和专家系统技术有机结合起来，是一个基于模型的专家系统。ＥＳＷＣＭ在组织结构上由自然，社会、经济数据库系统（ＤＢＳ），知识库系统（ＫＢＳ）、模型库系统（ＭＢＳ）、推理机（ＩＥ）、人机界面（ＩＣＥ）及系统的维护程序等部分组成，知识表达采用了规则、框架、逻辑谓词和模型等方式，并采用了基本内存和基于文件的     

农业病虫害预测预报专家系统平台的开发

详细介绍了农业病虫害预测预报专家系统平台的设计与开发，包括系统的整体结构与功能设计、系统知识库的设计与知识组织模型、系统各功能模块的设计及系统的特点等。系统主要由专家知识库、系统推理机、预测预报模块、知识库管理模块、案例库管理模块和预测结果解释模块等构成，以数据库形式来存放有关的专家知识，共定义10个数据表，各表间形成了特定的关联关系，使得表中所包含的有关知识描述、特征临界值、生成的判别条件及发生等级间构成一种网状模型。系统采用了基于专家知识的前向型推理与基于案例的推理(Case-Based Reasoning, CBR)相结合的方式进行预测推理。各模块的用户界面采用“向导”或其它提示方式引导用户完成专家知识库的维护、用户数据输入、推理确认、病虫害预测预报结果显示、案例库管理(包括案例确认、补充信息及案例统计)及预测结果解释等操作。系统具有开放、自学习、易操作等特性，可广泛应用于农业、林业等病虫害预测预报专家系统的构建。     

云南蔗区甘蔗栽培专家系统的设计

根据云南蔗区的自然生产条件，总结甘蔗栽培专家的思路，以甘蔗高产高糖高效为目标，采用DET 1.1农业专家系统开发工具，以栽培管理模式、病虫害防治技术数据库为外接口，研究开发了集甘蔗高产栽培、田间管理、病虫害诊断防治、甘蔗生产全年管理工作历等为一体、文字与图片、影像等多媒体形式与用户交互的甘蔗栽培专家系统。     

基于Topsis和矩阵法的山区农村居民点整治时序分区研究

深入开展农村居民点整治是改善山区生活质量、加快山区新农村建设的重要途径。以湖北省十堰市郧阳区为例,在村级尺度上建立了基于topsis法的山区农村居民点整治适宜性和紧迫性评价模型,并运用时间管理优先矩阵法对评价单元进行整治优先级的划分,最后结合山区农村居民点整治实践将郧阳区农村居民点整治划分为优先整治区、次先整治区、后先整治区和暂不整治区四个时序分区。结果表明:（1）山区农村居民点整治的适宜性和紧迫性呈现区域差异,并且在村级尺度上的区域差异较乡镇尺度上明显,这表明在村级尺度上开展农村居民点整治更加合理;（2）通过耦合整治的适宜性和紧迫性来划分的农村居民点四级整治时序分区更符合山区整治实际,对山区农村居民点整治工作具有一定的指导意义。     

关于黄土高原径流农业发展的思考

径流农业实质上是增强人工对自然降雨时空分布不均的调控能力,实现高效用水的系列化技术体系。目前黄土高原径流农业的主要类型是控制径流非目标输出、径流在时间和空间上向农田聚集。为了促进黄土高原跨世纪农业发展和生态环境建设,有必要深化对径流农业内涵的认识,分区位科学规划和规范化利用径流资源,把径流利用、粮食生产、结构调整、生态环境建设有机结合起来,以小流域为单元,加强对径流资源网络化利用的系统研究。     

基于养分损失脆弱区的氮磷淋溶分区消减策略

农业面源污染研究多聚焦于田块尺度,缺少对区域尺度氮磷损失风险和消减途径的探索。因此,本研究提出在区域尺度依据养分损失风险制定管理策略,以期在现有技术条件下充分发挥减排措施潜力、全面提升面源污染区域阻控效力。本文利用水质监测数据、文献数据、地理要素空间数据和基于NUFER（NUtrient flows in Food chains,Environment and Resources use）模型模拟的养分损失结果,划定了我国养分损失脆弱区;在此基础上,按照我国农业生态区划和养分损失脆弱区级别确定了各区养分管控程度,并结合各区自然和社会经济条件选取可行、高效的养分管理技术,形成了我国氮磷淋溶区域消减策略和技术列单;最后通过模型再次评估了分区氮磷消减策略的效果。结果表明：养分损失脆弱区和潜在脆弱区覆盖了全国耕地面积的52%,广泛分布于主要农产品产区,呈现显著的空间聚集特征;分区养分管理可以消减51%的潜在脆弱区面积,消减潜力较大的区域集中在东北、长江中下游和西南地区;氮淋溶强度超过22.6 kg·hm^-2的区域覆盖耕地面积3.1×10⁷ hm²,通过实施基于养分损失脆弱区的分区氮磷消减措施,氮淋溶超标区内耕地面积减少至1.9×10⁷ hm²,消减比例约为40%。上述养分损失脆弱性区划和区域氮磷消减草案可为农业绿色发展和面源污染控制提供科学依据。