中国北方农牧交错地区农牧业生产模型及应用:Ⅱ.应用

以奈曼旗为例,根据农牧业生产综合模型对农牧业生产的主要方面进行了分析。农牧业生产中,资本对产出的贡献最大,有效劳动和土地生产力次之,表明奈曼旗的生产处于规模报酬递增的增长时期。农牧业生产基本呈指数增长,且1951-1980年增长较缓,1980年以后增长很快。固定资本的增长较为稳定和缓慢,生产费用的增长具有波动性。生产费用与施肥量和沙漠化程度关系显著,当年生产费用与上年产出高度相关,同时由于生产费用对产出增加有很高的贡献,说明农牧交错区的农牧业发展中存在负反馈关系。土地生产潜力利用率反映了农牧业生产与土地生产力之间的关系,该利用率在0~0\^4之间波动,并且1980年以前利用率低且波动小,说明这段时期的农牧业生产整体水平不高,1980年以后利用率高且波动大,资本对产出贡献的比重下降,土地生产潜力的重要性相对增大。     

农业综合生产潜力指标体系及其模型改进

在系统分析自然生产潜力经典研究成果的基础上,进一步考量社会经济因素的影响,根据土、肥、水、种、密、保、管、工8个影响作物产量形成的主要社会经济因素构建社会经济生产潜力系统,形成了较为完善的农业综合生产潜力指标体系;并引入社会经济修正函数对现有的农业自然生产潜力模型进行完善,构建农业综合生产潜力模型。农业综合生产潜力指标体系及其模型,为定量评估农业资源利用程度提供了一种有效手段。     

不同措施红壤坡地与梯田土地生产潜力

南方红壤地区是我国热带和亚热带经济及粮食作物的重要生产基地,开展不同措施红壤坡地土地生产潜力关系的研究,对指导人们合理开发利用该类土壤资源具有重要的现实意义和科学价值。基于气候-土壤生产潜力计算模型,以土壤养分作为修正函数,综合考虑气候因子和土壤因子对土地光温生产潜力的影响,以红壤坡地3种生态治理措施和裸露坡地为研究对象,以实测的不同措施坡地土壤化学性质为基础,提出了红壤坡地土地生产潜力计算方法。以柑橘为例,定量分析了不同措施对红壤生产潜力的影响,研究结果显示前埂后沟梯壁植百喜草的梯田果园(措施Ⅱ)土地生产潜力最大,较裸露地坡地提高了300多倍。研究结果表明,由于南方红壤地区降水多,水分不是作物生长的主要限制因子;而随着水土流失的增加,土壤养分满足作物生长需求的程度下降,其中速效磷对作物生长的限制程度最大。     

区域土地生产潜力对全球气候变化的响应评价——以中国北方农牧交错带中段为例

由于气候变化的不确定性,尤其由于区域对气候变化响应评价工作直接关系到区域气候变化对策的制定和区域发展,进行针对气候变化的响应研究比气候变化的影响评价研究更具现实意义。气候变化对区域土地利用会产生一系列的影响,这种影响作用下的区域的反应-相应的变化、必要的适应性调整和适应能力-即是对气候变化的响应。以敏感度和适应能力度量的脆弱性作为衡量区域对气候变化响应的指标,增强了不同研究工作的比较性,正在日益为有关学者接受,并在全球开始研究工作。本文对应用脆弱性理论进行区域气候变化响应研究做了有益的探索。选择气候变化的时间、空间变化明显的中国北方农牧业交错带的中段作为研究案例,分别对农牧业土地生产潜力相对气候变化的敏感度和区域对气候变化的适应能力进行了定量和半定量的计算与评价,从这两个方面给出脆弱性的表述作为对研究区域土地生产潜力对全球气候变化的响应评价。     

黄河三角洲农牧业生产潜力

本文从对黄河三角洲的宜农地和宜牧地的分析入手,对该区农作物生产潜力、牧草及载畜量潜力进行了探讨。并针对目前农牧业生产水平和存在的问题,提出了相应的对策。     

沿海滩涂围垦区土地生产潜力模型构建与应用——以江苏省如东县为例

沿海淤泥质滩涂是中国重要的耕地后备资源之一,滩涂围垦新增的大量耕地资源的生产潜力能反映滩涂土壤粮食安全保障能力大小。本文以江苏省如东县滩涂围垦区为例,在现有的光温水气候生产潜力模型的基础上,引进基础地力贡献率和盐分限制因子作为土壤有效性系数,构建沿海地区土地生产潜力模型,并通过水稻和小麦产量对模型结果进行初步验证。研究表明:该模型具有一定可行性。滩涂围垦区水稻产量土壤基础地力贡献率为55%~59%;小麦基础地力贡献率为50%~80%。未脱盐的1982年滩涂围垦区水稻和小麦产量受到盐分阻碍的系数分别为0.73和1.00。2007年垦区由于盐分太高不能种植水稻,小麦产量受到盐分阻碍系数为0.35。未脱盐的1982年滩涂垦区土壤基础地力修正后的水稻和小麦土地生产潜力分别为12235.84和6502.23 kg/hm2;土壤盐分修正后的土地生产潜力分别为15677.42和10329.39 kg/hm2;土壤基础地力和盐分共同修正后的土地水稻和小麦生产潜力分别为8934.97和6502.23 kg/hm2。与实地调查的水稻产量(9750 kg/hm2)和小麦生产潜力(6000 kg/hm2)相比,目前土地生产力远小于盐分限制下的土地生产潜力,与基础地力和盐分双重限制下的土地生产潜力接近,改善土壤施肥技术可以进一步提高土地生产力。     

沿海滩涂围垦区土地生产潜力模型构建与应用——以江苏省如东县为例

沿海淤泥质滩涂是中国重要的耕地后备资源之一,滩涂围垦新增的大量耕地资源的生产潜力能反映滩涂土壤粮食安全保障能力大小。本文以江苏省如东县滩涂围垦区为例,在现有的光温水气候生产潜力模型的基础上,引进基础地力贡献率和盐分限制因子作为土壤有效性系数,构建沿海地区土地生产潜力模型,并通过水稻和小麦产量对模型结果进行初步验证。研究表明：该模型具有一定可行性。滩涂围垦区水稻产量土壤基础地力贡献率为55%~59%;小麦基础地力贡献率为50%~80%。未脱盐的1982年滩涂围垦区水稻和小麦产量受到盐分阻碍的系数分别为0.73和1.00。2007年垦区由于盐分太高不能种植水稻,小麦产量受到盐分阻碍系数为0.35。未脱盐的1982年滩涂垦区土壤基础地力修正后的水稻和小麦土地生产潜力分别为12235.84和6502.23 kg/hm²;土壤盐分修正后的土地生产潜力分别为15677.42和10329.39 kg/hm²;土壤基础地力和盐分共同修正后的土地水稻和小麦生产潜力分别为8934.97和6502.23 kg/hm²。与实地调查的水稻产量(9750 kg/hm²)和小麦生产潜力(6000 kg/hm²)相比,目前土地生产力远小于盐分限制下的土地生产潜力,与基础地力和盐分双重限制下的土地生产潜力接近,改善土壤施肥技术可以进一步提高土地生产力。     

关中地区土地生产潜力和土地人口承载量

本文阐述了土地生产潜力和土地人口承载量的估算方法,以自然小区为单位,对陕西省关中地区的土地生产潜力及土地人口承载最作了估算,并对估算结果进行了分析。     

遥感数据驱动的耕地生产潜力模型与应用

采用传统的潜力递减法模型,在 GIS空间建模技术支持下,分别计算光合生产潜力、光温生产潜力、气候生产潜力和耕地生产潜力。本研究以遥感数据驱动模型构建：首先,通过日本的静止气象卫星GMS-5数据反演每日的实际蒸散、相对蒸散,用以计算气候生产潜力;其次,通过SPOT5高分辨率遥感数据提取耕地空间位置和耕地类型信息,用以计算耕地生产潜力。研究表明模型估算的耕地生产力与现实粮食产量整体相差在10%左右,模型估算耕地生产潜力比现有粮食产量提高30%左右;同时研究表明,耕地生产潜力受高程、坡度和水源的影响较大。     

气候变化对中国农业生产的影响

根据1958～1997年中国310个气象站的月平均最高、最低气温,月平均降水量,日照时数等气象参数分析了中国气候的背景特征.用3个大气环流模型,即HadCM2、CGCM1、ECHAM4来模拟未来中国气候变化的情景.同时,建立未来气候变化的6种方案.最后,根据3个GCMs模拟的结果,利用国际应用系统分析研究所(IIASA)发展并改进的农业生态地带模型(AEZ)评估气候变化对中国农业生产的影响.评估主要集中于气候变化对不同区域复种指数、可耕种土地面积、潜在粮食产量及其土地生产潜力的影响.     

土地利用变化对土地生产力的影响研究进展

土地利用变化对土地生产力的影响是土地利用/覆被变化(LUCC)效应研究的重要内容之一。本文基于对土地利用变化和土地生产力概念的辨析, 着重从土地利用变化对土地生产潜力、粮食生产能力和土壤质量3 个方面的影响, 总结梳理了当前的主要研究内容和方法, 探讨了研究的影响尺度特征。最后指出今后的研究应加强土地利用结构、方式和强度变化对小尺度范围内耕地生产力的影响, 强化不同尺度的综合以及空间分析和动态评估方法的应用。     

基于GIS的甘肃省农业生产潜力研究

在气象数据库、属性数据库和GIS支持下,采用机制法对作物生产潜力模型进行了光、温、水、土逐级订正,得到了甘肃省的光合、光温、降水、水资源及土地的生产潜力,其结果很好的反映了甘肃省农业生产和农业资源分布的空间格局,各级订正的有效系数进一步揭示了各种资源因子对农业生产的限制程度。     

EPIC模型及其应用

作物生长模型是定量评估作物生产潜力的重要工具。EPIC 模型自1985 年发表后, 以其强大的功能在全球范围内得到了广泛应用。本文简述了EPIC模型的主要结构和功能, 介绍了运行该模型所需的数据及数据库的构建方法, 总结了EPIC模型的主要应用领域以及在中国包括作物生产潜力评估、水分和气候变化对产量影响、养分循环和损失、土壤碳储量变化、土壤侵蚀预测等方面的应用情况, 最后提出了EPIC模型使用时的注意事项和研究展望。     

干旱区沙质草地植被覆盖变化模拟: Ⅰ.模型

 在干旱、半干旱地区,影响沙质草地植被覆盖的因素主要包括土壤水分、植被生长和风沙运动。根据这三方面的已有研究成果,建立了植被覆盖变化概念模型和数学模型。模型包括栅格水流模型、径流模型、地下水补给模型、土地生产潜力模型等。结合GIS技术,该模型可用于模拟干旱区沙质草地的土壤水分补给量变化、流沙面积变化和植被覆盖变化的空间分布。     

基于耗散结构系统熵模型的乡村生产空间系统有序性研究

通过分析乡村生产空间系统的耗散结构特征,建立系统熵模型,运用关联熵和运行熵,从系统的主体（多元主体）、客体（地）和环境三要素入手构建指标体系,讨论系统内部结构和运行状态的有序性,并以重庆市合川区龙市镇为研究区予以实证,研究表明：研究区乡村生产空间系统关联熵先增后减,系统内部结构有序性呈现阶段性特征,2008—2011年主要受城市化无序扩张和土地利用方式低效粗放等因素影响,系统内部结构趋于混乱无序,2011—2015年主要因财政支农力度增强、农业投入产出水平提高、生态修复力度加大等因素刺激,系统内部结构逐渐趋于有序化;2008—2015年,乡村生产空间系统运行熵逐年减小,在农业综合开发投入大幅增加引起的生产条件改善、产业结构调整与提档升级等驱动下,呈现出持续有序化的发展态势;围绕乡村生产空间系统的内部结构及运行状态的演化规律,从优化土地利用结构、构建现代农业产业体系、编制和完善相关规划、培育新产业新业态入手,提出相关策略,以促进乡村生产空间系统有序健康发展。     

青海省土地承载力的系统动力学研究

以资源——资源生态——资源经济科学的理论为基础,对青海省土地资源人口承载力系统条件的综合分析,针对各类资源之间的平衡关系、农业结构与资源结构的匹配关系、单产潜力的预测与总生产潜力的仿真,进行人口与资源关系的综合研究,建立该地区土地资源人口承载力的动态模型。     

土地利用变化空间模拟的进展--CLUE-S模型及其应用

土地利用变化的空间模拟是进行土地利用情景分析的重要基础。本文在介绍了国际上常用的细胞自控模型(CA)、土地利用变化及效应模型(CLUE)的基础上,重点分析了小尺度土地利用变化及效应模型(CLUE-S)的方法,并以邯郸地区为例进行了案例研究。认为CLUE-S模型采取经验模型的方法,通过建立土地利用空间分配和驱动因子之间的统计关系模拟近期土地利用变化的情景。同时也考虑了不同土地利用方式之间的竞争关系,因此可以较好地模拟小尺度地区的近期土地利用变化情景;考虑到短期或近期土地利用变化的因子主要与人类的社会经济活动有关,而社会经济因子的空间化尚存在一定难度。因此,突破这一瓶颈成为CLUE-S模型发展和应用的关键;CLUE-S模型主要解决的是不同空间尺度上的土地利用空间分配问题,在土地生产潜力评价、土地利用规划等方面具有广阔的应用前景。     

普兰县农牧结合潜力分析（英文）

农牧结合是高寒牧区放牧系统的一项重要的实践,具有实现农业和牲畜业可持续生产的重大潜力。然而,目前青藏高原的农牧业分离已经导致集约化农业、草地退化和饲料短缺的问题产生。因此,为探索高山放牧系统中农牧结合的潜力,本研究以中国普兰县为例,基于多数据源,分析了牧草生产潜力和牲畜产量,并从饲草供给角度评估了农牧结合的潜力。结果表明:普兰县可用于人工种草的潜在边际土地约560公顷,基本位于环境条件较好的普兰镇周边。而积温是牧草种植的主要环境限制因子,今后牧草种植应注重品种的抗寒性和生长周期,同时也要注意人工草地建立后的退化和沙化问题。另外,虽然2012–2016年普兰县牲畜数量明显下降,但高寒草地放牧牲畜数量依然高于农牧景观的牲畜放牧数量。该地区目前放牧牲畜数量一般维持在约11万只羊单位,而人工草地和作物秸秆能够提供约1.1万只羊单位的饲料,约占农牧景观中牲畜数量的一半。普兰县农牧结合可以适当补充放牧条件下牲畜饲料的缺额,尤其是在农牧区的普兰镇。本研究结果对未来牧草生产和发展农牧结合具有重要的指导意义。     

近50年来气候变化背景下中国大豆生产潜力时空演变特征

大豆是中国最重要的粮食兼油料作物之一,随着人口的增长和人们生活水平的提高,中国对大豆产品的消费需求不断增加.全球气候变化给大豆生产带来了一定影响,其中有负面的,也有正面的.本文以2010年中国耕地空间分布遥感监测数据为基础,在1961-2010年的长时间序列气象数据、土壤数据等数据基础上,采用GAEZ模型,综合考虑光、温、水、CO2浓度、病虫害、农业气候限制、土壤、地形等因素,估算了中国大豆生产潜力,进而分析了近50年来气候变化导致的中国大豆生产潜力的时空格局特征.研究表明:①中国大豆生产潜力呈现由南向北、由西向东增加的趋势.东北平原区、长江中下游地区和黄淮海平原区是大豆高产区.②近50年来,中国大豆适宜种植面积持续增加,而大豆平均生产潜力却持续下降,大豆生产潜力总量先降后增.③中国大豆生产潜力的变化区域差异明显.东北平原区大豆生产潜力总量居全国第一,长江中下游地区和黄淮海平原区分别居第二、三位.本文揭示了近50年来气候变化背景下中国大豆生产潜力的时空格局演变特征,对合理安排大豆种植布局,高效利用气候和土地资源,实现大豆稳产高产具有指导意义.     

基于GIS的山区土地资源安全定量评价模型 ——以四川省凉山州为例

土地资源是制约山区资源环境承载力的关键因素,土地资源安全状况在一定程度上决定了山区的资源环境安全状况和社会经济发展水平。在分析山区土地资源安全影响因素的基础上,论文构建了以建设用地安全指数和粮食安全指数为基础的山区土地资源安全评价模型。该模型使用城镇化率作为建设用地安全指数的权重,以反映建设用地安全在区域土地资源安全中的重要性;使用非城镇化率作为粮食安全指数的权重,以反映农村土地安全状态在土地资源安全中的重要性。在GIS 软件支持下,利用该模型对四川省凉山州各县市的土地资源安全指数进行了评估计算,结果表明凉山州土地资源安全情况总体不容乐观,土地资源安全等级为安全和较安全的县市仅有3 个,占全州县市总数的县市总数的17.65%,国土面积的17.23%;而土地资源不安全与临界安全的县就有10 个,占全州县市总数的58.82%,国土面积的55.03%。土地资源安全主要受地形条件约束,地形起伏度每下降0.09,土地资源安全指数约上升0.97。同时,土地资源不安全区与贫困区具有高度叠加的特点,这表明土地资源是主导山区发展和山区资源环境安全的关键因素,提高山区土地生产潜力,节约集约利用土地是保障山区土地资源安全及资源环境安全的重要措施。