水资源约束地区种植结构优化研究——以华北地区为例

在水资源短缺地区,除了节水灌溉技术、节水栽培技术之外,调整种植结构也是农业节水的一项重要技术措施。论文综合考虑区域社会、经济、环境协调发展,构建了区域节水高效种植结构调整的多目标模糊优化模型,克服了以往模型研究中存在的只注重经济效益而忽视社会和生态效益的局限性。并应用该模型对水资源严重短缺的华北地区进行实证研究,通过对该区种植结构调整的定量分析运算,提出了该区2010年和2030年的节水高效种植结构优化调整方案,该方案重点压缩了高耗水作物种植比例,扩大了低耗水作物种植比例,种植业用水效率逐步提高。     

“猪-沼-构树-猪”生态循环模式助推农村“以气代煤”进程

在国内食品安全和环境保护双重压力下,国内养猪业发展生态健康养殖模式是必然趋势。"猪-沼-构树-猪"生态养殖模式是以沼气处理工程为纽带,把猪场粪污变废为有机肥,用于种植构树;反过来构树叶生物发酵处理为饲料,用于养猪生产的一种新兴生态循环养殖模式。该模式推广应用可以消纳猪场粪污,提供可再生性清洁能源,推进农村"以气代煤"的进程,改善农田土壤,优化环境,降低养猪成本,是经济效益、社会效益和生态效益有机统一的生态循环健康养殖发展模式。     

云南省农业面源污染及绿色发展途径

通过分析云南省发展现代农业带来的农田废水、畜禽粪便、农田固废的面源污染及其使得农业发展不可持续的问题,提出云南要实现生态文明,必须走有机农业道路,通过建立动物养殖-有机肥生产-沼气池处理污水-有机肥/沼液沼渣回用于有机种植的一体化循环产业模式可协同削减农田废水、畜禽粪便、农田固废的面源污染,并发挥其绿色发展效用。     

太湖流域农田生产-畜禽养殖系统氮素流动特征

为应对太湖严峻的水体富营养化现状,从源头上降低面源污染负荷,基于物质流分析法与质量守恒原理,研究了常熟市辛庄镇农田生产-畜禽养殖系统的氮素流动通量、流动效率及环境负荷,并用实测值进行了参数校正. 结果表明:2000—2012年,辛庄镇农田生产子系统的单位面积氮素流动通量呈下降趋势,而畜禽养殖子系统的单位面积氮素流动通量则在42.5~50.9 kg/hm2范围内持续波动. 氮素利用率与氮素循环利用率均较低,氮素环境损失率较高,系统损失的氮素中有54.5%进入周围水体. 2000年以来,作物种植与畜禽养殖对辛庄镇环境氮负荷的贡献率分别在38.8%~50.2%与25.4%~35.8%之间波动. 辛庄镇农田施氮量为310.8 kg/hm2,人畜排泄氮量为61.1 kg/hm2,分别远高于全国平均值(197.2和18.6 kg/hm2). 过量施用化学氮肥与畜禽粪便的大量排放是辛庄镇环境氮负荷加重的主要原因. 辛庄镇高投入高产出的农业生产方式加大了太湖水环境修复的难度. 建议调整作物种植与畜禽养殖结构,推广科学施肥与生态养殖,将农田生产与畜禽养殖结合形成产业链,以此减轻氮素环境负荷.      

中国粮食作物种植结构调整及其水土资源利用效应

粮食种植结构调整会影响农业资源的消耗需求。20世纪90年代中后期以来,玉米在我国粮食生产中的地位明显提升。以粮食种植结构无调整为参照情景,一定产量下,1996-2015年,在国家层面,因粮食种植结构调整对水土资源消耗的节省量约占现期需求量的4%左右。在区域层面,从结构调整对种植面积的减省效应看,耕地资源相对丰富的北方地区明显高于南方地区;从对水资源消耗的减省效应看,北方贫水区也普遍高于南方地区,干旱度最高的西北地区最高。期间区域分品种粮食生产广泛受到作物种植比例变化的影响。研究结果表明,要充分利用好南方水热资源,恢复水稻生产,主要取决于稻米需求及其种植效益,而北方地区则要尽可能按降水规律调整农作制度,合理控制水稻、小麦的种植面积。     

小麦燃料乙醇循环产业生态足迹分析

为提高循环产业研究结果的可比性,以小麦燃料乙醇生产为例,采用生态足迹方法对各子系统的生态占用、资源循环利用和污染排放等进行分析.小麦燃料乙醇循环产业包括农业生产、乙醇生产、循环生产和废物处理4个子系统.结果表明:小麦燃料乙醇循环产业链的延长将增加生态足迹,其中农业生产子系统生态足迹占系统生态足迹的比例最大,主要是因为该子系统中耕地占用较大;生态足迹的经济效益随产业链的延长而增加,说明延长产业链可以提高资源利用效率;循环生产和废物处理子系统解决了乙醇生产过程中环境污染问题;系统的能源足迹和水足迹占用比例较大,应考虑降低能耗和水耗.结果也表明,生态足迹评价方法能够全面反映循环产业各子系统资源利用和环境污染状况,是评价循环产业系统的有效手段.      

安徽省颍上县小张庄村种植与养殖业结构调整模型及优化方案的研究

<正> 在农业生态系统中,种植和养殖业对能量的流通,物质循环起着中心枢纽作用.同时,它们之间也存在着相互依存和制约的关系.生态农业建设的核心,就是以调整种植和养殖业的结构为基础,来协凋农业系统内部各业之间的关系从而取得最佳效益.在“颍上县小张庄生态农村建设研究”中,我们进行了该村种植和养殖业结构调整方案的数学模拟及优化研究,现报告如下:     

滇池沿湖地区农田污染生态控制关键技术研究

针对滇池沿湖地区农田面源污染的特点,结合种植生产实际情况,在分析已有研究成果的基础上,按照源-流-汇系统控制的思路,在滇池沿湖地区开展了大颗粒肥料加工施用技术;生物覆盖保护性栽培技术;沟-基-塘系统三项试验研究。实验表明生态控制技术对农田地表径流污染综合负荷TN、TN、CODCr和SS的平均去除率分别达到54.14%～59.78%、66.86%～69.45%、42.20%～62.74%和48.83%～76.41%。生态控制技术的集成研究应用对于滇池沿湖地区生态农业发展和农田面源污染防控具有良好的作用。     

河南省农田生态系统碳源/汇时空分布及影响因素分解

为明确河南省农田生态系统碳源/汇分布特征及影响因素,利用2010—2020年河南省农作物播种面积、产量等数据估算农田生态系统 碳源/碳汇量,分析其时空特征,并采用对数平均迪式指数法（LMDI加法分解模型）分别对碳源/汇的影响因素进行分解.结果表明,2010—2020年,河南省农田生态系统碳排放呈先增后降的趋势,田间氮肥施用所造成的碳排放贡献率最大,达74.39%~76.35%.各地市农田生态系统的 碳排放量、增幅及单位播种面积碳排放强度均存在显著差异.河南省农田生态系统碳吸收呈上升趋势,净增6.0×10⁷ t,增幅为22.93%.各地市碳吸收量及单位播种面积碳吸收强度均呈增长态势,河南省农田生态系统碳汇能力不断增强,且碳吸收量大于碳排放量.在碳源影响因素分解中,农业能源利用水平和农业低碳技术水平的提高、劳动力规模的控制可有效减少碳排放;在碳汇影响因素分解中,碳汇系数、碳汇技术水平与碳吸收量呈正效应,且小麦碳汇能力最强.建议通过提高能源利用水平和低碳技术水平、调整农作物种植结构、发展循环农业模式等措施,实现农田生态系统降碳增汇.     

闽东南特色农业生态模式研究

基于闽东南的资源优势,把发展亚热带水果作为特色农业。由于生态环境脆弱,必须寻求特色农业生产的最佳模式。本研究设计果农草牧复合系统作为特色农业的生态模式。试验表明:生态模式与传统模式相比,泥沙流失量仅是传统模式的26.3%和48.4%,0～20cm土层的有机质含量增加3.8g/kg和5.5g/kg。土地单位面积能量总产出是传统模式的5.1倍。本生态模式显示生产良好循环,取得有效的生态和经济效益,并有很好的发展前景。     

半干旱地区农业资源的复合经营模式及生态经济耦合效应研究

半干旱地区脆弱的生态条件在理论和实践上都不允许进行反复的耕翻种植,从资源特征和生态安全的要求出发调整其产业结构,协调生态、经济和社会效益的关系,获得农业资源耦合效益的最大化和可持续发展,农林牧复合经营的高效生态农业模式是半干旱地区农业和农村经济可持续发展的主导战略。论文以甘肃中部的秦王川地区为例,依据其资源特征,设计该地区的植物和家畜生产的合理时空配置结构和产业复合体系结构,提出了以高效合理利用水土资源、生态经济型林草植被恢复和替代产业培育及产业化经营等3种农业资源复合经营的耦合式发展模式。通过各结构要素在功能特性、产业布局、空间格局和时序过程在系统内相互的耦合作用,分析了农业资源在复合经营条件下而产生的生态、经济和社会效应。     

农业资源利用模式间的转换及案例分析

目前我国农业仍然属于资源高耗低效型农业，而农业自然资源是非常有限的，为此必须实现农业资源的高效利用。本文从中观区域尺度上研究了农业资源利用模式及不同利用模式间的转换，通过案例分析认为，农业资源利用模式处于不断演替过程中，其演替具有明显的层次性；在演替过程中，物化资源投入水平不断增加，农业资源利用效率不断提高；与农业资源利用模式相适应的农业资源利用技术体系也具有多样性和层次性。     

武威绿洲农业水足迹变化及其驱动机制研究

农业活动通过改变绿洲赖以生存的水生态系统而影响着绿洲的稳定性。1950-2007年武威绿洲农业水足迹上涨了近7倍,而农业水足迹效率仅提高1.75倍;粮食作物水足迹比例过大,57 a间平均达74.32%,其中,2002年以前粮食作物水足迹比例呈下降趋势,但在2002年达到最低点58.63%之后开始出现反弹。人口增长和人民生活需求所驱动的以粮食生产为主体的农业规模扩大和农业开发强度加大,是农业水足迹增长的主要原因。适当压缩农业规模,加快农业内部结构调整,加大政府对农业节水灌溉工程的投入和农业节水技术的推广,是控制武威绿洲农业水足迹增长过快,维护绿洲生态系统稳定的有效方式。     

基于产业结构视角的县域农业增长空间特征研究

基于产业结构视角,系统揭示区域农林牧渔业增长的空间特征,有助于制定科学的农业发展策略。研究借助Esteban-Marquillas拓展模型将县域农业增长分解为份额分量、产业结构分量、净竞争分量和资源配置分量,并借助ESDA方法系统分析2000—2014年京津冀地区县域农林牧渔业增长的空间特征。结果表明：1）2000—2014年,京津冀地区农林牧渔业总体呈现增长态势,且种植业和牧业是农业增长的主要产业。2）京津冀地区县域农业增长具有显著的同质集聚性,集聚效应表现为渔业＞牧业＞林业＞种植业。就产业各分量而言,份额分量和结构分量的集聚效应最强,表现为渔业＞牧业＞林业＞种植业;净竞争分量和资源配置分量仅有种植业和牧业的集聚效应通过统计性检验,并以种植业最强;各分量的显著高高（或低低）集聚县域表现出低重合度,京津冀地区县域农业生产格局尚待优化。3）农业资源配置流向相对合理的Ⅰ类型（竞争优势+专业化程度强）和Ⅳ类型（竞争劣势+专业化程度低）的县域数量不足50%（渔业除外）,表明县域农业资源配置的比较优势不突出,县域间分工协作意识不强。建议加强县域间的经济联系和产业合作,提升资源配置效率,加快实现农业结构升级和布局优化。     

基于扰沌模型的青藏高原放牧社会—生态系统分析

青藏高原的放牧系统具有重要的生态和生计意义,但目前正受到气候变化和人为干扰的双重威胁。为寻找改善现状的着力点,有必要探究青藏高原放牧系统的现状与演变趋势。以青藏高原东北部的共和县为例,基于历史统计数据、地方志与文献资料,在社会—生态系统的视角下,运用描述系统演变的扰沌模型,分析共和县放牧社会—生态系统的历史变迁、现状以及未来发展趋势。其中与经济相关的家庭生计—市场子系统目前处于平稳积累资源阶段,与生态相关的草—畜子系统处于释放阶段的早期,社会子系统处于偏离正常轨迹的重组阶段。草—畜子系统的情况恶化并将为更大时空尺度的社会子系统带来负面影响。未来要注意防止家庭畜牧生产与畜牧业市场的过度连接,维护畜牧产业链上的获益公平,提升牧民收入来源多样化程度;注重草地治理,提升基层监理队伍的数量和质量,鼓励合作社优化畜群结构从而与草地匹配,制定合理的政策帮助牧民社会适应外来变化。     

基于Esteban-Marquillas拓展模型的中国农业增长的演进特征

论文基于偏离-份额法的Esteban-Marquillas拓展模型,从份额分量、结构分量、净竞争分量和资源配置分量4方面系统研究了1985—2014年间中国农业生产规模及结构的演进特征。结果表明：1）研究期间,中国农业增加值呈现阶段式增长,种植业和牧业是导致农业增长的主要产业,黄淮海区和长江中下游区是全国农业增长的主要区域。2）八大粮食生产区农业产业份额分量均表现出先剧烈波动、后稳步增长的发展态势;各区域产业结构优势总体较弱且进一步下降;净竞争分量变化具有波动性,种植业、渔业促进区域农业总体竞争力的作用增强,林业和牧业的促进作用减弱;种植业和林业改善区域农业资源配置效应的作用增强,牧业和渔业则相对减弱。3）建议各区域结合产业发展优势,制定相关政策加强区域资源整合、农产品流通与技术合作,促进地区农业稳定发展。研究结果可为我国农业生产结构优化及差异化的发展策略制定提供依据。     

开展农业资源高效利用研究

本文从开展农业资源高效利用研究的必要性出发,结合国内外农业资源高效利用的研究现状,提出了中国以提高资源利用效率为核心的农业资源高效利用问题。并建议围绕①中国农业资源态势分析、优化配置与合理布局；②中国农业资源综合生产能力和人口承载能力；③不同类型区农业资源高效利用的优化模式与技术体系的集成；④农业资源高效利用中的新技术应用前景和技术政策；⑤农业资源高效利用的监测与管理技术等５个领域深入开展中国的农业资源高效利用研究。     

基于DEA模型的安徽省城市旅游效率研究

采用数据包络分析方法（Data Envelopment Analysis,DEA）,测度2005 年和2010 年安徽省17 个城市旅游资源利用的综合效率、技术效率和规模效率,利用Malmquist 生产率指数模型计算2005 年至2010 年安徽省各个城市的旅游效率变动情况;分析2010 年安徽省城市旅游效率的空间分异特征,总体上呈南北高中间低、东西分化的分布,采用变异系数（CV）分析城市旅游综合效率地域分异成因,城市旅游规模效率变异系数（0.266）小于旅游技术效率的变异系数（0.342）,城市旅游技术效率是制约安徽省城市旅游综合效率的主要因素;综合旅游资源、城市规模、经济基础、交通条件和接待能力等因素,分析皖北、皖中和皖南三大地区城市旅游效率差异原因;最后,根据DEA模型的投入优化目标值,探讨提高各城市旅游效率的对策措施。     

基于模糊相似关系的土地资源空间分布系统递阶结构模型

建立了土地资源多层次分类体系及分类子体系，用模糊相似矩阵描述了系统各单元的相关关系，通过λ截集矩阵的选择使之转化为表征系统是否相关的０－１矩阵，从而对系统结构模型予以改进，并应用该模型进行土地资源的递阶分类，实现了区域土地资源在地域空间合理分布。