基于ARM及GSM的农田环境远程监测系统设计

在分析了传统农田信息采集方法的不足的基础上,借鉴工业测控领域的技术,提出了一种基于嵌入式系统的农田环境无人值守情况下远程检测解决方案,并给出了系统的设计与实现方法.实验证明,方案是可行的,系统的稳定性和可靠性能够满足实际生产需要.     

环竺山湾湖小流域种植业面源污染减排潜力研究

农田面源污染一直被认为是竺山湾湖水质恶化的重要因素之一。采用实地调研农户的方法考察了环竺山湾湖小流域粮食作物(水稻、小麦)、蔬菜、果园生产在"十二五"初期养分投入状况,结合太湖流域"十一五"期间已获示范验证、可推广应用的环境友好型种植技术模式或实践,估算了环竺山湾湖小流域种植业生产控污减排能力。结果表明,基于目前的稻麦、蔬菜和果树种植面积,规模化应用稻-麦施肥减量技术和稻-绿肥技术轮作模式可分别实现无机N投入减量132.4、424.3 t·a-1和总N减排20、42.3 t·a-1;蔬菜种植优化技术模式可减少无机N投入993.7 t·a-1和减排总N 181.3 t·a-1;果园优化施肥与三叶草截流控害集成技术模式,至少可实现节省无机N投入1000 t·a-1和减排总N 116.8 t·a-1。综上,环竺山湾湖小流域种植业生产已较"十一五"时期无机N投入水平明显降低,但依然还有减量空间;有机肥施用量逐步提升,但符合竺山湾湖小流域的最适施用水平还有待深入研究。最后给出了环竺山湾湖小流域农田面源污染规模化防控建议,以期为改善竺山湾湖水质进而确保太湖水质安全提供支持。     

新疆农田防护林不同林龄生物量及碳储量

探讨新疆农田防护林主要树种不同林龄组的生物量、碳储量、碳密度及其分布特征,为进一步开展新疆农田防护林生态系统碳循环、碳储量和潜力研究提供基础。根据新疆2014年森林资源二类调查数据,利用新疆农田防护林主要树种不同林龄下不同径阶的标准解析木样本数据,估算主要树种生物量、碳储量及碳密度变化规律和龄组特征,探讨主要防护林树种的固碳能力。结果表明,3种主要农田防护林树种的面积以幼龄林和中龄林为主,占总面积的66.68%,各树种中杨树占绝对优势,占总面积的79.62%。主要树种不同林龄组生物量,树干生物量占比最高。3种主要农田防护林树种碳储量杨树（6 119.53×10⁴ Mg）＞榆树（237.63×10⁴ Mg）＞沙枣（212.31×10⁴ Mg）。3种主要树种各龄组的碳密度为幼龄林（35.42 Mg·hm^-2）＜中龄林（172.69 Mg·hm^-2）＜近熟林（250.18 Mg·hm^-2）＜成熟林（442.36 Mg·hm^-2）。新疆农田防护林具有较高的生长潜力和固碳潜力。研究结果可为新疆农田防护林经营管理和碳汇功能评价提供参考。     

基于物元模型的高标准农田建设优先区划定方法

以河北省涿州市为研究区,从耕地的立地条件、基础设施、空间布局、生态保护4方面构建高标准农田建设条件评价指标体系,采用层次分析法对各指标赋值,综合计算评价高标准农田建设条件,并采用物元模型对各评价条件进行综合关联度计算,结合限制因素组合法,对各限制因素进行等级划分和个数组合,通过建设条件和限制因素两方面划分高标准农田建设优先区。研究结果表明:涿州市高标准农田建设条件整体较好,其中优先划入区、适宜调入区、重点整治区、后备调控区面积比例分别为17.58%、48.60%、32.70%、1.12%,且优先划入区主要分布在码头镇、刁窝乡、豆庄乡北部以及松林店镇,适宜调入区主要分布在百尺竿镇东部、东城坊镇、义和庄乡西部、刁窝乡以及涿州市南部大部分地区,重点整治区分布在百尺竿镇、东城坊镇以及义和庄乡东部地区,呈现明显的聚集状态,后备调控区分布较少,零散分布于研究区内。研究结果可为高标准农田建设优先区合理划定提供借鉴参考。     

农田图像绿色植物自适应分割方法

为了适应不同农田地块自然图像颜色特征固有的差异性,从土壤背景中准确分割出各种绿色植物目标,设计了一种自适应分割方法。首先利用初始有标签训练样本获得支持向量机分割模型,然后根据K均值聚类算法自动从待分割图像中提取无标签训练样本,与有标签训练样本组成混合训练样本集。而后在混合样本集基础上,使用直推式支持向量机训练方法得到新的有标签训练样本集,挖掘出待分割图像颜色特征的分布信息。最后,利用这些新的有标签样本在线自适应更新分割模型。农田图像试验结果显示,该方法可以提高分割模型的针对性,有效地增强了分割过程适应农田自然图像颜色特征差异性的能力。     

基于农田景观安全格局的土地整理项目规划

在土地整理活动中,如何在保证增加耕地数量、提高耕地质量的前提下,通过有效的技术手段,因地制宜地建立农田景观安全格局,是土地整理亟待探讨的命题.该文以北京市密云县高岭镇土地整理项目为例,应用以保障水体安全为核心,分析确定了样本区的土地整理主导方向和分区,在此基础上提出生物护坎、污染源隔离、河道生态防护等一系列工程技术并予以试验.结果表明,构建以水体安全为核心的生态基础设施,是实现农田景观安全格局的主要途径.     

农地确权的政策效果“事与愿违”吗?——基于农户异质性的因果效应评估

农地确权的政策效果及其对农户生计决策与福祉的影响,已有的实证研究看法不一。已有研究的一般假设是政策干预与农户对政策的响应是随机的,而我国的农地确权试点区域与试点时间均具有非随机的政策选择性,因而农户的应对决策并非随机。因此,已有研究的随机性假设需要加以检视。使用非参数匹配因果推断,全面估计农地确权对农户六类资源配置决策和福祉的影响,并分别从政策设计与实施的供给侧角度和农户面对政策变化调整其决策的需求侧角度,揭示已有实证研究结果不一致的原因。研究发现,在农业生产资料投入、劳动力向非农部门转移和获得正式贷款方面,确权政策的“顶层设计”与农户决策相匹配,有助于农户据此进行专业化分工与生产,政策效果虽然边际递减,但没有出现不一致现象。在土地流转方面,政策供给侧的选择偏差使农户流转土地的谈判交易成本上升33.3%,时间交易成本上升1.45倍;政策需求侧的农户应对行为使流转土地的谈判交易成本上升3.1倍,时间交易成本上升27.8%。供给侧与需求侧的双向偏差,加上确权的赋权增量非常有限,使政策效果与政策预期不一致,但这并不意味着确权是可有可无的,而是说明人们对确权效果的预期存在一定偏误。     

等高反坡阶对昆明市松华坝水源区坡耕地氮、磷流失的影响

选取昆明市松华坝水源区典型小流域——迤者小流域为试验区,通过布设标准径流小区,在2009—2015年对坡耕地产流产沙及氮、磷流失情况进行长期的野外观测研究,从年际尺度上来探讨等高反坡阶对于坡耕地产流产沙及氮、磷等养分流失的影响。结果表明:等高反坡阶对于径流和泥沙的削减效果均较为明显,年平均减流率为50.64%,年平均减沙率74.99%,减沙率显著大于减流率;等高反坡阶对于径流和泥沙中氮、磷均有较为明显的削减效果,平均每年可以削减68.75%的氮流失和82.16%的磷流失,其中对径流中总氮和泥沙中全氮年削减率分别达到59.51%和76.43%,对径流中总磷和泥沙中全磷年削减率分别达到64.22%和83.73%。     

重庆城市发展新区高标准基本农田建设适宜性评价研究——以潼南县柏梓镇为例

根据重庆城市发展新区城镇发展主战场与粮食主产区的双重土地利用特点,提出了一套适用于该区域高标准基本农田建设适宜性评价的综合指标评价方法,并选取潼南县柏梓镇进行了实证研究。结果表明该套方法具有科学性和可操作性,可为科学、合理地进行高标准基本农田建设项目选址和区域高标准基本农田建设规划提供科学依据。     

近20 a塔里木河干流区土地利用变化特征

基于GIS技术及景观生态学原理,利用塔里木河干流区4期（1990年、2000年、2005年和2008年）土地利用遥感影像解译数据,研究近20 a塔里木河干流区土地利用的变化特征。结果表明：塔里木河治理后的10 a干流耕地面积增加了1.03×10⁵ hm²,耕地动态度增加较大,盐碱地面积增加了7.13×10⁴ hm²,较治理前增速呈减缓态势;草地面积约减小了4.91×10⁵ hm²,林地、水域面积呈先增加后减小的趋势,但两者动态度减小。沙地、盐碱地的动态度减小,表明塔里木河综合治理基本抑制了干流区盐碱地、沙地面积增加的速度。同时,土地利用类型转移的方向主要是草地、林地、耕地、沙地之间的相互转化。塔里木河综合治理引起干流区水资源的再分配,对耕地、林地和盐碱地面积的变化影响较大;从各景观类型指标分析,聚集度指数明显降低,说明景观破碎度和连通性降低;而多样性指数和均匀度指数增加,表明区域景观异质性增加,稳定性增大。这些变化可能导致土壤表层积盐,沼泽地面积减少。本研究将有助于对综合治理工程的实施效果进行综合评估。