粮食生产潜力中长期预测的验证

应用全国、31个省、6个典型地区和16个典型县的数据对粮食生产潜力中长期预测的综合预测模型进行了系统性的验证和讨论。研究结果如下:(1)预测误差大小反映中长期生产潜力的预测精度,预测误差大的主要原因是经济发达地区高产农田被大量占用或蔬菜、水果面积大幅度增加而短期内使粮食单产下降;(2)就综合预测模型中长期生产潜力预测精度而言:国家级大于省级和地区级、省级和地区级大于县级;不同省、不同地区、不同县之间预测精度差别比较大,这与境内气候的互补性和农田抗御自然灾害的能力有关;(3)粮食生产潜力中长期预测综合预测模型是科学的、准确的和实用的,可作为今后粮食生产潜力预测的理论和方法基础。     

粮食产量预测理论、方法与应用Ⅱ.粮食生产潜力短期预测理论、模型及其应用

粮食生产潜力短期预测结果可以检验粮食中长期生产潜力预测的准确性和为国家提供制定粮食生产战略的科学依据。粮食生产潜力短期预测理论即"趋势-波动理论",它建立在粮食或作物"现状生产潜力"概念和"天-人-地概念模型"基础上,预测模型为最佳移动步长条件下的多年单产移动平均趋势模型,实际预测时采用系统预测方法。11个研究案例预测的平均误差为0.77%,最大误差为2.99%,预测精度高。本研究初步结论是:粮食生产潜力短期预测理论和模型是科学和实用的。     

粮食估产的“通道-概率模型”的验证

本文应用全国、31个省、6个典型地区和16个典型县的数据对粮食估产的"通道-概率模型"进行了系统性的验证和讨论。研究结果如下:(1)国家级估产由于地域空间尺度足够大,不同地区气象条件对产量影响的互补性强,所以估产误差小,因此国家级可以不使用小趋势修正和气候年型修正;省级、地区级和县级的估产由于同处一个气候区,因此气象条件对产量影响的互补性不强,必须使用小趋势修正和气候年型修正,县级估产还必须增加根据作物适时长势和专家经验的修正。(2)小趋势修正有两个公式:当预测误差小于10%时,使用Y×(1-K)修正;当预测误差大于10%时,使用Y/(1+K)修正。(3)估产单元气候年型可以自动划分,一般分为5级,波动大的预测单元可以使用7级,其中超丰年和超欠年的修正参数必须根据实时气象条件和作物实时长势具体确定。(4)研究表明:"通道-概率"估产理论和方法是科学的、实用的和准确的;在小趋势修正和气候年型修正基础上,如能结合作物长势调查和当地专家经验,估产误差可以达到3%以下。     

科技进步增产的“多年平均产量移动模型”的验证

应用全国、31个省、6个典型地区和16个典型县的数据对科技进步增产的"多年平均产量移动模型"进行了系统性的验证和讨论。研究结果如下:(1)定义了用相邻10年平均单产之差表示科技进步对单产的贡献及其趋势,结论是科技进步是单产增加的主要驱动力;(2)分别定义了用每年单产与5、10、20年平均单产对比关系的概率作为短、中、长期单产稳定性的指标;稳定性研究结果表明国家级大于省级、省级大于地区级、地区级大于县级,不同省、不同地区、不同县之间稳定性差别比较大,这与境内气候的互补性和农田抗御自然灾害的能力有关;(3)就全国而言,越是经济发达的地区科技进步增产加速的时间越早;发达地区单产存在增加-下降-回升阶段,下降原因是经济快速发展初期高产农田被大量占用和(或)蔬菜、水果面积大量增加,回升原因是科技进步持续作用于中、低产田而使其单产得到稳步提高。     

粮食产量预测理论、方法与应用Ⅲ.粮食生产潜力中、长期预测理论、模型及其应用

粮食生产潜力中、长期预测的目的是为国家中、长期粮食生产规划提供科学依据。粮食生产潜力中、长期预测的"双向预测理论":从若干个预测模型中选择出2个模型,一个模型预测的未来产量是持续增加的,体现产量持续增加的科技进步力量;另一个模型预测的未来产量是先增加后减少或持续减少的,体现影响产量持续增加的负面综合因素力量。应用结果表明:模型可预测未来1~10年的粮食生产潜力,平均预测误差在5%以内。大量案例证明粮食生产潜力中、长期预测的"双向预测理论"是科学的、方法是通用的、结果是实用的。     

基于ORYZA2000模型的湘赣双季稻气候生产潜力

应用湘赣地区1961-2006年25个气象观测站的逐日气象资料以及31个农业气象观测站1981-2006年双季稻发育期、生物量观测等资料,对水稻生长模型ORYZA2000进行参数调试和验证。以双季稻发育速率参数为主,结合地形、气候、水稻熟性分布和当地生产实际,将湘赣双季稻区划分为7个区域,实现了ORYZA2000在湘赣双季稻地区的应用。利用本地化后的ORYZA2000模型模拟湘赣地区早、晚稻的逐日生长过程,分析了湘赣地区1961-2006年双季稻气候生产潜力的时空演变规律。分析表明,赣东、赣中、湘中一带双季稻气候生产潜力较高,湘北、湘南、赣南、赣东北双季稻气候生产潜力较低,其空间分布与实际生产情况相符。从历史演变看,25个站中有18个站的双季稻气候生产潜力呈下降趋势,每年下降22-86kg/hm^2不等。初步分析表明,湘赣地区双季稻气候生产潜力下降是由于生育期天数减少、生育期内辐射（日照时数）减少和（或）积温上升3个因素的共同影响。辐射减少导致光合作用产物减少,积温上升意味着生育期内温度升高,或产生高温胁迫,或引发生育期缩短,均对水稻生长不利。     

基于均生函数-最优子集回归模型的短期电力负荷预测方法

为进一步提高电力负荷预测的精度和运算速度,针对短期负荷预测样本数据既有趋势性又有波动性的特点,采用均生函数-最优子集回归（mean generating function-optimal subset regression,MGF-OSR）建立预测模型。相对于均生函数主成分回归（mean generating function-principal component analysis,MGF-PCA）模型,该方法引入了一阶、二阶差分序列对高频部分进行拟合,又建立累加生成序列拟合其趋势,通过均值生成函数（MGF）将上述所有序列构建出预测因子矩阵,采用双评分准则进行粗选,剔除评分较低的因子,其他预报因子经组合寻优后得到最优子集并以此建立预测模型。实例分析表明,该模型预测的平均相对误差可低至2.42%,明显优于主成分回归模型的预测精度。     

灰色预测方法在山东省粮食总产量预测中的应用

以1995年~2004年山东省粮食总产量为原始数据,建立GM（1,1）灰色预测模型。对模型进行一次残差序列分析后,经精度检验小误差概率p=0.8889,后验比c=0.4830,模型精度等级达到合格水平,可以用来进行预测。用该模型预测未来3年山东省粮食总产量分别为3335.735万t、3247.150万t和3161.735万t,粮食产量有逐年下降的趋势。     

基于PS123作物生长模型的黑龙江海伦市玉米生产潜力计算

在概括国内外作物生产潜力研究方法的基础上,对PS123模型进行方法的改进,将PS123作物生长模型与常规方法相结合,计算黑龙江省海伦市玉米生产潜力,寻求一种更为客观、科学的生产潜力计算方法,也为PS123模型在东北地区不同作物中的应用奠定基础。选取海伦市1999～2001年数据进行计算,取平均值代表近年来该地区玉米生产潜力。结果显示：修正的PS123模型科学、合理,计算简便;海伦市玉米的光合、光温、气候、气候－土壤生产潜力分别为：54008、11998、9531、8006 kg/hm²。与实际产量相比,光能、光温、气候资源利用率以及农业自然潜力利用率分别为：10.7％、48.3％、60.9％、72.4％,海伦市玉米生产仍然有较大的潜力。     

粮食生产水平的内涵解析及其预测方法

粮食生产水平是粮食安全相关研究的焦点之一,但目前对其内涵的界定仍有不同的理解,也缺少一种相对标准的预测方法。为了准确解析粮食生产水平的内涵并建立合理的预测方法,该文以对比分析和数学估计为主要方法,首先以粮食单产、粮食生产能力与粮食生产水平之间的物理关系为切入点,界定了粮食生产水平的实质内涵;进而依据粮食单产与粮食生产水平间的数学关系,以粮食单产数据为基础建立了粮食生产水平的预测方法。并以洞庭湖区8个县为例,计算2007和2008年粮食生产水平预测值,与粮食单产对比分析进行验证,结果表明粮食生产水平与粮食单产的差值符合当年粮食生产情况。在此基础上,预测了2011－2015年洞庭湖区8个县的粮食生产水平。该文可为粮食生产的相关研究提供理论和方法的参考。     

基于最小二乘支持向量机的中国粮食产量预测模型研究

粮食产量预测是制定农业政策的重要依据。针对农业生产系统的特征,在统计学习理论和结构风险最小化原理的基础上,建立了基于最小二乘支持向量机的时间预测模型。预测结果表明该模型具有较高的预测精度,为粮食产量预测提供了一条新的途径。     

我国耕地利用变化及其对粮食生产的影响

通过GIS模型（CLUE_CH）,探讨了我国耕地变化及其空间分布特征。利用耕地变化的幅度,划分了4个不同的类型区,并进一步从空间的角度分析了耕地利用变化对我国粮食生产的播种面积、生产条件与生产水平等方面的影响。     

近40年来世界粮食生产和农业生态环境变化概况

1950-1984年全世界粮食生产以较大的幅度增长，期间的平均增长率为每年2.9%；但1984-1992年粮食增长的幅度明显下降，平均为每年0.7%。以人均粮食来统计，1950-1980年期间，人均粮食每10年增长速率超过30%，至80年代中期人均粮食开始减少。前期粮食增长较大的主要原因为科学技术的进步；而后期粮食增长减缓或衰退的主要原因被认为是全球（农业）生态环境的劣变和人口的不断增多。本文试图探讨防止人均粮食下降的主要途径。     

粮食产量预测理论、方法与应用Ⅰ.科技进步增产理论、模型及其应用

粮食增产趋势及增产原因是国家制定宏观农业政策和措施的依据。科技进步增产理论是指:气候是波动的,科技是持续进步的,它是粮食多年持续增产的主要驱动力;科技进步增产预测模型是多年平均单产移动的回归方程。全国和东北三省粮食增产潜力案例分析结果表明:科技进步单产加速时间最早的是辽宁省,最晚的是黑龙江省;与全国相比,吉林省和辽宁省科技进步贡献率高于全国平均水平,黑龙江省低于全国平均水平,吉林省最高。本文初步得出以下结论:科技进步增产理论科学、模型实用、预测结果准确。     

粮食产量预测理论、方法与应用Ⅴ.粮食潜力实现率及其评价方法

为说明粮食潜力与估产的关系,定义了"粮食潜力实现率"的概念,它是与粮食潜力预测值相比,当年实际达到或能够达到的百分比,它将潜力值和当年估产值或实际产量结合在一起,可用来评价潜力实际达到的程度,并可反映气候年型。应用结果表明:2010年各省单产和总产潜力平均实现率围绕100%波动,说明科技进步对增产仍然起到支撑作用,而1999—2008年各省单产和总产潜力平均实现率低于100%,说明科技进步对增产作用在减小。因此,粮食潜力实现率可以用来评价粮食增产趋势和科技进步的贡献,其方法实用、误差小。     

Survey of Underutilized Grain Legume Production Systems in the Southwest Agricultural Zone of Nigeria

ABSTRACT

A socio-economic survey of production systems was carried out in four out of the eight states that make up the southwest agricultural zone of Nigeria. A total of 157 minor grain legume farmers selected by multi-stage sampling were interviewed using structured questionnaires. The study shows that lima bean, pigeon pea, African yam bean, and bambara groundnut are the prominent minor grain legumes grown on less than 10% of the total cultivated land area. The minor grain legumes are grown on an average land size ranging from 0.2 to 0.4ha and predominantly in mixture with crops like cassava, maize, yam, sorghum, cocoyam, etc. The use of modern inputs like herbicides, pesticides, fertilizers, and improved varieties is uncommon in minor legume production systems. The cultivation of these legumes is more popular among the older members of the farming communities, about 78% of which are above 40 years of age. The average yield of the legumes on farms is considerably low, estimated at 271kg/ha, 265kg/ha, 174kg/ha, and 275kg/ha for lima bean, pigeon pea, African yambean, and bambara groundnut, respectively. Major constraints identified by the farmers include low market demand, inadequate seed supply, high cost of labour, and low yield. Research work is therefore needed in agronomy and breeding for improved yield and utilization for expanded market and, consequently, increased production.     

黄土高原水土流失区粮食增产潜力分析

粮食生产是黄土高原地区的基本产业。对黄土高原典型区域粮食生产的监测数据进行了分析,结果表明,黄土高原水土流失区粮食增产潜力巨大。从中低产田改造,气候和资源等方面分析了提高黄土高原水土流失区粮食增产潜力的途径。结果认为,应通过加强良种繁育,提高土壤水分利用效率,推广中低产田改造技术,强化农田基础设施建设等措施,达到黄土高原水土流失区粮食增产的目的。     

粮食生产核心区不同类型农户耕地保护的认知与行为

[目的]剖析粮食生产核心区内不同类型农户参与耕地保护的认知与行为差异,为制定相关差异化政策,引导农户加强对耕地的监督和保护提供支持。[方法]选择粮食生产核心区河南省周口市为样本点,采用分层随机抽样与乡村参与性评估法(PRA)对各类农户参与耕地保护的认知与行为进行调查,运用Logistic回归模型进行影响因素分析。[结果](1)随着受教育程度的提高和兼业程度的加深,各类农户对耕地重要性和多功能性的认识、时间投入偏好、对耕地保护前景的信心、对农业污染的防范都呈现出:缺失型(Ⅰ)基本型(Ⅱ)自然资产型(Ⅲ)人力资产型(Ⅳ),得到补偿后参与意愿、追加补偿到耕地的意愿、定期施用有机肥或采用过测土配方施肥、制止他人破坏耕地的比例都呈现出缺失型(Ⅰ)基本型(Ⅱ)自然资产型(Ⅲ)人力资产型(Ⅳ)。(2)影响各类农户耕地保护行为的因素既存在相同之处也存在各自差异。相同因素包括户主文化程度、投入偏好、补偿意愿。户均年龄高,家庭劳动力少的缺失型农户影响因素还包括户主年龄、务农人数、补偿方式;专门从事农业生产的基本型农户影响因素还包括家庭毛收入、经营土地面积、耕地破碎度;从事短期兼业且非农收入较高的自然资产型农户影响因素还包括非农收入比、粮食种植经济效益、农户兼业;长期居住城镇,较少参与农业生产的人力资产型农户的影响因素还包括耕地经济区位、当期粮食价、政策性补偿方式。[结论]农户作为耕地保护的直接参与者,其认知与行为很大程度决定着耕地保护的成效。