经济增长与农业碳排放关系的实证研究

研究首先基于农业投入与生产视角的6个主要方面碳源,测算了1993-2008年我国农业生产活动所导致的碳排放量,分析发现我国农业碳排放总量和强度分别年均增长率为4.08%、2.38%,但环比增速总体上处于阶段性下降态势。化肥、农药、农膜、农用柴油、灌溉、翻耕等导致碳排放年均递增率分别为3.45%、4.65%、7.20%、4.77%、1.22%、0.38%。进一步综合运用协整理论及误差修正模型,实证我国经济增长与农业碳排放之间的关系。结果表明：我国经济增长与农业碳排放总强度,以及经济增长与化肥、农药、农膜、农用柴油、翻耕等5类碳源导致的碳排放强度之间存在协整关系,且人均GDP每增加1%,农业碳排放总强度与化肥、农药、农膜、农用柴油、翻耕等碳源的碳排放强度分别增加1.72%、1.61%、1.18%、0.40%、2.48%和1.31%。最后,据此提出相关政策建议。     

广东北江上游流域农田土壤有机氯农药残留及其分布特征

北江是珠江的重要支流之一,为确定北江上游流域农田土壤有机氯农药（OCPs）的含量、来源以及分布特征,2010年11月,对该区域水稻田、菜地和果园土壤进行了采样、处理以及GC/MS分析。研究结果表明：27种OCPs中,除环氧七氯、狄氏剂、硫丹I、反式九氯、顺式九氯、异狄氏剂醛和甲氧氯外,其余均有不同程度的检出。总OCPs质量分数为2.71～62.4 ng.g-1,平均11.9 ng.g-1;含量最高的为DDTs,其次为硫丹和HCHs,其质量分数范围分别为1.82～60.3、0.103～19.6和nd（未检出）～1.74 ng.g-1;水稻田土壤DDTs的含量与果园相当,但明显高于菜地的残留水平。研究区域OCPs的源分析表明,HCHs主要来自于早期商业HCHs和林丹农药的残留,DDTs源于商业DDTs和三氯杀螨醇农药的残留。北江上游流域农田表层土壤OCPs储存量约为342 kg,其中DDTs 243 kg、硫丹63.7 kg、HCHs 15.0 kg。与国内外同类型报道相比,结合我国GB 15618-1995《土壤环境质量标准》,研究区域土壤OCPs残留的程度较低。     

人居生活废弃物生物黑炭对水溶液中Cd2+的吸附研究

以人居生活废弃物生物黑炭为材料,探讨生物黑炭对Cd2+的吸附动力学及热力学特性,通过平衡吸附法研究吸附时间、Cd2+初始质量浓度、吸附剂投加量、溶液pH值以及黑炭粒径对Cd2+吸附率的影响.结果表明,吸附时间为2h时基本达到吸附平衡,准二级动力学方程能很好地描述生物黑炭对Cd2+的吸附过程.Langmuir模型能较好地描述生物黑炭对Cd2+的等温吸附过程,根据该模型模拟得到25℃条件下Cd2+最大吸附量为6.22mg·g-1.Cd2+去除率随生物黑炭投加量的增加而增大;生物黑炭对Cd2+吸附量随其粒径减小而增大;溶液初始pH值为4.0～7.5时,pH值变化对Cd2+吸附量的影响不显著.采用人居生活废弃物生物黑炭去除水溶液中Cd2+时,控制溶液Cd2+初始质量浓度30mg·L-1,粒径小于0.25 mm,投加水平8g·L-1,反应温度25℃,反应时间1～2h,Cd2+去除率可达80％.人居生活废弃物生物黑炭可以作为去除污染水体中Cd2+的吸附剂.     

农用地集约利用评价的新模型研究

作为农业大国,中国面临着农用地利用效率低下,耕地数量锐减的现状。如何缓解人地关系、 提高农用地集约利用效率是目前中国解决农用地问题的迫切需要。因此,开展农用地集约利用评价具有十分重大的意义。论文以陕西省为例,提出基于动态模糊神经网络的农用地集约利用评价模型,以克服传统方法学习过程慢,易造成规则灾难、 过度拟合等问题。为了提高评价的准确性,采用定性与定量相结合的方法挑选评价指标体系,剔除冗余程度高的评价指标:耕地平衡指数和单位面积劳动力人数。对动态模糊神经网络模型进行训练和测试,模型收敛结果良好,误差均不超过3×10^-16。为了便于分析评价结果,采用K-means方法将评价分值聚为四类,并与陕西省农用地集约度的空间分异(陕北、 关中、 陕南)实际情况对比。结果表明,采用新模型的评价结果与陕西省各地级市的实际情况相符,杨凌示范区的集约程度最高。最后,通过逐步回归分析得出,农用地集约度与农民人均纯收入呈显著正相关,其相关系数为0.74,高于人均GDP、 城市化水平,农民人均纯收入是影响农用地集约度的主要因素。     

江苏农业资源优化利用的非线性分析

农业适度规模经营是解决农业资源优化利用最有效的手段之一,也是缩小城乡差距、保障国家稳定的最有力措施。研究以江苏省为例,在对其农业规模化的可能性和必然性论证的基础上,运用非线性模型探讨发达地区在保障粮食自给率达到80%以上的前提下,如何实现农业规模经济的稳定增长及其最适增长空间。结果表明,对于拥有良好农业资源和厚实经济基础的江苏,最适粮食自给率应维持在82.5%~84.9%之间,此时的粮食作物、一般经济作物和高效经济作物最佳用地比为68 ∶20 ∶12。在现有规模化水平上,规模经济的最适增长潜力界于6.40%~7.54%之间。此外,非线性模型能较好地模拟出不同粮食自给率下的江苏省农业规模化曲线,确定不同类型的作物用地空间及经济收益,其结果符合江苏省农业发展的特征,对江苏农业的规模化发展具有较强的辐射性,该方法可用于对类似地区农业资源优化利用分析。     

茶叶霜冻气象指数保险设计

根据茶叶基地历年茶叶逐日经济产出,确定茶叶进入开采期或开采期前遭受霜冻的经济损失率与最低气温的关系。利用支持向量机将位于各乡镇、街道的中尺度自动气象站的最低气温资料延长到30 a;最低气温和茶叶经济损失率相对应,因此通过根据最低气温资料计算不同等级霜冻出现风险确定茶叶经济损失风险,解决了茶叶品种种植时间短、中尺度自动气象站资料积累时间短,不能满足风险分析要求的问题。利用多种风险分析模型拟合分析各乡镇、街道茶叶处于不同开采期时的最低气温分布,从中选择最优的理论概率分布函数进行序列的风险概率估算,得到较为稳定并符合实际的风险评估结果。在风险定量分析基础上,从浙江省政策性农业保险经营的实际需要出发,综合区域产量保险和气象指数保险的优点,设计了精细化到乡镇一级的茶叶霜冻气象指数保险,降低了农业保险中存在的基差风险、逆选择和道德风险,在灾后理赔时不需要大量的人力、物力勘查定损,理赔时效高、理赔成本低,为开展茶叶政策性农业保险提供技术支撑。     

基于PSR和云理论的农用地生态环境评价——以广东省新兴县为例

论文采用PSR框架构建评价指标体系,利用云理论分别构建定量指标与定性指标的云模型,对农用地生态环境进行评价。以广东省新兴县为例,得出新兴县农用地生态环境分值为0.75,农用地生态环境良好。并将云理论与模糊规则进行对比,得出新兴县农用地生态环境分值分别为0.75和0.70,两者结果差异不大,但是结果表明云理论能完整表达评价问题中的不确定性,避免模糊规则中隶属度函数确定繁琐的问题。     

农业气候资源变化对双季稻生产的可能影响分析

基于长江中游地区50 个气象台站自1960 年以来的历年地面气象观测资料,分1960-2009 及1960-1984、1985-2009 年3 个不同时间段,分温度生长期、早稻生长期、晚稻生长期分别分析了热量、光照、降水等农业的变化特征,并讨论对双季稻生产的可能影响。1960-2009年,该地区温度生长期平均气温、平均日最低气温、平均日最高气温的平均增速分别为0.08 ℃/10 a、0.09 ℃/10 a、0.07 ℃/10 a,≥10 ℃活动积温的平均增速为66.3 ℃/10 a,日照时数的平均减速为31.7 h/10 a,降水量的平均增速为3.7 mm/10 a。表现为温度上升、积温增加、温度生长期延长、日照时数减少、降水量微弱增加的变化特征。温度升高、积温增加可能导致发育速度加快、生育期缩短、病虫害加重,日照时数减少可能影响叶片光合及产量。早稻生长期的平均气温、≥10 ℃活动积温的增速分别为0.20 ℃/10 a、48.9 ℃/10 a,晚稻生长期分别为0.09 ℃/10 a、14.6 ℃/10 a,早稻和晚稻生长期间日照时数的下降速率分别为18.6 h/10 a、42.7 h/10 a,降水量的增加速率分别为1.9 mm/10 a、8.7 mm/10 a,表现为升温速率早稻大于晚稻,日照时数下降速率晚稻大于早稻,降水量增加速率晚稻大于早稻。早稻期间升温和积温增加明显可能有利于早稻提前播种、选用生育期稍长的品种、提高产量潜力和产量,晚稻期间升温不明显且日照时数下降则可能不利于群体光合和产量形成,影响其产量潜力和产量。区域中的江汉平原、洞庭湖平原等基础条件好的地区,其热量、日照、降水同步增加,其他地区则表现为热量、降水增加,但日照时数下降,要充分发挥其基础条件好与气候资源丰富且同步增加等优势,发展高效规模化生产,增强稻谷生产能力。     

佛山农业表层土壤磁化率特征及其与重金属含量的关系

环境磁学方法针对城市、矿区、工业区等特定区域土壤的研究现已比较普遍,但在农业土壤重金属研究中的应用还比较少。本文对采自佛山市的532件农业表层土壤样品进行低频（976 Hz）和高频（15616 Hz）磁化率测试,在分析其空间分布特征的基础上选取175件（其中,旱地土样149件,水田土样26件）代表性样品进行重金属（Cd、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg、As）含量的分析测试。在分析不同土壤样品磁化率与重金属含量之间相关关系的基础上,从旱地和水田土壤中分别挑选出6种与低频磁化率高度相关的重金属元素（旱地Ni、Cu、Cr、Zn、Cd、Pb,相关系数分别为0.599、0.492、0.279、0.510、0.445、0.225;水田Ni、Cu、Cr、Zn、Cd、Hg,相关系数分别为0.728、0.699、0.606、0.602、0.764、0.450）进行回归分析,列出回归方程,并得到一些初步认识。主要有（1）低频磁化率与频率磁化率在空间分布上总体呈现相反趋势;（2）重金属含量与低频磁化率总体呈正相关,但正相关的元素种类在旱地和水田土壤中有所差异;（3）所研究的旱地土壤重金属含量与频率磁化率呈负相关关系,但这种相关关系在水田土壤中没有明显表现;（4）Pb 元素在旱地土壤中与低频磁化率表现出显著正相关（P〈0.01）,在水田土壤中却与低频磁化率和频率磁化率表现出一定的负相关性。（5）通过测定农业土壤的磁化率即可初步推算出相应的重金属含量,为磁学方法在农业表层土壤重金属快速监测领域的进一步应用提供了数据支持和科学依据。     

基于EDM的农业节水技术补偿

实现农业节水,必须建立有效的农业节水补偿机制对农民进行补偿。文章采用经典EDM模型,分析了农业节水技术投入对生产者、消费者及社会福利的影响。研究认为,农业节水技术投入使得生产者剩余、消费者剩余以及社会总剩余全面增加;政策实施带来社会福利变化在产品市场上的消费者与生产者之间分配,缺乏弹性的一方受到的影响往往大于富有弹性的一方;根据投入产出及"谁受益、谁补偿"的补偿原则,由消费者剩余变化及生产者剩余变化分别占社会总福利变化的比重,即可制定消费者及生产者对农业节水项目的投资付费标准以及补偿标准;建立水权交易市场,使农民通过出售节约的水资源而获益,可有效地激发其投入节水事业的积极性。