基于欧氏距离的农业可持续发展评价理论构建与实例验证

基于欧氏距离构建了农业可持续发展评价理论体系,包括农业可持续发展模型、评价函数、评价等级、目标系统、零系统与评价指标框架。选取宁夏吴忠市2000—2012年数据开展了实例验证,可持续发展指数(ASDI)范围是[0.65,0.70],呈现平缓上升趋势,呈现中持续发展状态。评价结果基本反映了农业系统情况,表明基于欧氏距离构建农业可持续发展评价方法是可行的。该方法的创新性与优势表现在:一是具有可靠的方法论;二是构建了农业可持续发展模型,引入目标系统与零系统概念,建立了农业可持续发展评价参照系,提升了评价的可控性;三是数学函数中隐含了指标权重,回避专家打分法引起的误差或错误,也回避了由于指标增减中指标权重不得不重新赋值的专家打分法缺陷;四是可持续发展评价指数采用函数模型转换,把欧氏距离转换成百分数值一方面易理解,另一方面不同系统的指数值能够进行相互比较。宁夏吴忠农业可持续发展水平偏低的主要原因是氮肥施用量高、秸秆还田率低、复合肥或专用肥比例低、保护性农作技术推广不够、土壤有机质低以及农村人均收入偏低等。     

农业生态经济系统生产力与多样性评价指标

对农业生态经济系统的评价指标稳定性、持续性、均衡性进行了分析,并将三者加权平均作为生产特性指数,乘以多年平均的生产率作为综合生产力,以反映系统的生产力水平及生产特性.对农业生态经济系统的结构特性提出了协调性(多样性)的量化指标,并提出了农业生态经济系统评价指标体系的建议.     

广东省循环农业发展的综合评价及其障碍度诊断

从经济与社会发展、资源减最投入、资源循环利用、资源环境安全4个方面构建立了区域农业循环经济发展的评价指标体系,并利用层次分析法和加权函数法,对1990-2005年间广东省农业循环经济的发展水平进行了综合评价.结果表明,1990年以来广东省农业循环经济发展水平总体呈现增强趋势,综合评价指数在1一1.7范围内变动;经济与社会和资源循环利用的平均发展水平高于1990年,且发展速度逐年加快;资源减量投入评价指数变化不稳定,平均发展水平略低于1990年;资源环境安全发展呈现逐年缓慢降低的趋势.障碍度分析表明,资源循环利用对广东省农业循环经济发展的制约最大,但障碍度大小总体趋势是下降的,资源减量投入和资源环境的障碍度随着时间呈现上升趋势,其中资源减量投入指标的障碍度自2001年后有较为明显的增幅.     

基于农户尺度的陕北退耕区粮食安全

对陕北退耕区米脂县(人口高密度区)和吴起县(低密度区)农户尺度粮食生产能力进行分析,应用最小人均耕地面积和生产函数方法研究了该区粮食安全状况及影响因素.结果表明:人口低密度区的粮食生产能力可基本保障其粮食安全,而人口高密度区不能确保粮食安全;基本农田面积和农业科技投入是影响农户粮食安全的主要因素,劳动力投入、素质和粮食补贴也有正向影响,但目前的农业科技水平和劳动力素质未达到粮食生产能力的囤蓄要求.应加大基本农田和农业科学技术的囤蓄力度,达到最小人均基本农田0.14 hm2,重视农业劳动力的技术培训,并制定合理的退耕后续政策.     

干旱胁迫对大豆生长的影响及抗旱性评价方法与指标筛选

2014-2015年在年降雨量不足40 mm的敦煌市,设干旱和正常灌水两个处理,通过测定12份大豆品种的8个形态指标(株高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数、单株粒数、单株粒重、单株生物量和百粒重)及小区产量,采用改进抗旱指数法及权重隶属函数值D对其进行抗旱性评价,并筛选出3份不同抗旱类型的大豆品种进行生理指标测定,验证该方法和指标。结果显示,与灌水处理(CK)相比较,干旱胁迫下的8个形态指标及产量,2014年除有效分枝数及百粒重差异不显著外,其余考察性状均达到了极显著差异,2015年所有考察表型性状均达到极显著差异;两年权重隶属函数法评价结果显著相关,小区产量与两年两种评价方法极显著相关;两种处理下,中度抗旱(中黄24)、弱抗旱品种(WDD00172)的SOD活性、POD活性、CAT活性、丙二醛含量、可溶性糖含量差异极显著,且与权重隶属函数值D显著相关,而强抗旱品种(晋豆21号)中SOD活性、POD活性、脯氨酸含量差异不显著,且6个生理指标与权重隶属函数值D均不相关。因此,权重隶属函数法和小区产量可作为大豆抗旱性评价单一可靠的方法与指标。     

桂西北喀斯特区域生态环境脆弱性

以桂西北喀斯特区域--广西环江县为研究区,基于景观结构信息对研究区的生态环境脆弱度进行评价.将灰关联分析法应用于指标体系的构建,选取破碎度、分维数、聚集度、土壤侵蚀指数、植被覆盖指数和喀斯特地貌面积比作为评价指标,计算了研究区的景观类型脆弱度和区域生态环境脆弱度,并对结果进行半变异函数分析和空间插值分析,揭示了研究区生态环境脆弱度的空间分布特征.研究结果表明:(1)研究区林地景观脆弱度最高,其次为未利用地和耕地;(2)半变异函数分析表明,区域生态环境脆弱度指数具有明显的空间相关性,相关距离在25km左右,区域脆弱度的空间变异在15km以内表现出明显的各向同性,15km以外表现出各向异性;(3)区域生态环境脆弱度整体上表现出从东北到西南逐渐增大的趋势,局部随着高程的增加表现出"高-中-低-中-高"的变化特征,地质和地形是该区生态环境脆弱度空间格局的两大控制因素.     

山西霍山植物群落种-面积曲线与物种多样性的关系

采用标准样方调查法,对霍山植物群落的物种数、面积和物种多样性之间的关系进行了研究.结果表明:种(对数)-面积(对数)曲线在各海拔处的R2值较种-面积曲线和种-面积(对数)曲线大,中海拔处的平均物种数最多,群落Margalef丰富度指数(R)和Shan-non-Wiener多样性指数(H')也最大,而Jaccard系数(J)最小.各海拔样地物种数的观察值与种-面积曲线和种-面积(对数)曲线在各海拔样地物种数的预测值接近.     

新疆北部棉区作物景观多样性对棉铃虫种群的影响

如何从景观尺度上实现对害虫的科学管理已经成为昆虫生态学的研究热点.利用频振式杀虫灯诱集技术,从2007-2009年在新疆北部棉区16-17个农场近240km2作物范围内,监测和评估棉田周边作物景观对棉铃虫种群的影响.结果表明:农业景观多样化显著地影响棉铃虫种群数量,复杂作物系统中(棉花比例＜50％作物面积)棉铃虫成虫数量明显大于简单作物系统(棉花比例≥50％作物面积;棉铃虫种群数量与景观多样性指数(Simpson's Reciprocal Index)呈正相关;同时棉铃虫成虫与加工番茄、玉米和小麦的比例成正相关,但与棉花比例呈负相关.研究结果为转基因棉花抗性管理提供科学依据,同时农田景观多样性指标可作为修正棉区棉铃虫预测模型的重要指标.     

5种干旱指数在吉林省农业干旱评估中的适用性

干旱是对吉林省农业生产影响最大的气象灾害,干旱指数能够表征农业旱情,但不存在普遍适用的干旱指数,开展干旱指数在吉林省农业干旱评估中的适用性研究具有重要的现实意义.基于1961-2014年吉林省的逐日气象数据、土壤水分资料和历史旱情统计信息,选取典型干旱年和典型干旱区,评估了降水量距平百分率(PA)、相对湿润度指数(MI)、作物水分亏缺距平指数(CWDIa)、帕默尔干旱指数(PDSI)和气象干旱综合指数(MCI)共5种干旱指数在吉林省农业干旱评估中的适用性.结果表明:对于1997和2007年两个典型旱年,MI对农业旱情的评价结果与旱情记录较一致,PA和MCI次之.对于吉林省典型旱区(西部通榆、中部梨树、东部和龙),MI和PDSI对农业旱情的评估较好.在农作物生长季,PA较适用于评价4、7和8月的旱情,MI较适用于评价4、5和9月的旱情,CWDIa只适用于评价5月的旱情,PDSI对6-9月的旱情均有一定的指示作用,MCI适用于5-8月的农业干旱过程评估.从农业干旱发生范围来看,MI、PDSI和MCI较适用于评估吉林省西部旱情,PDSI较适用于评价吉林省中部旱情,PA、PDSI和MCI较适用于评估吉林省东部旱情.     

西方蜜蜂不同类型杂交子代形态指标的测定及杂种优势分析

“浙农大 1号”意蜂Apismelliferaligustica (Ea)与喀尼鄂拉蜂A .melliferacarnica (K)、卡尔巴阡蜂A .melliferacarpatica (C)、高加索蜂A .melliferacaucasica(G)、乌克兰蜂A .melliferaacervorum(W)、东北黑蜂A .melliferaspp .(D)分别进行正反杂交试验 ,测定其杂交 1代的吻长、背板 3 +4长、蜡镜面积、跗节指数、右后足胫节长、花粉筐面积、翅钩数、肘脉指数、翅膀面积等 9项形态指标。分析与经济性状密切相关的吻长、背板 3 +4长、蜡镜面积、花粉筐面积、翅膀面积等形态指标的杂种优势率 ,发现吻长、背板 3 +4长、蜡镜面积、花粉筐面积、翅膀面积的较佳杂交组合分别是D(♂ )×Ea(♀ )、Ea(♂ )×C(♀ )、K(♂ )×Ea(♀ )、Ea(♂ )×K(♀ )和Ea(♂ )×K(♀ ) ,其杂种优势率分别为 1 47%,4 79%,2 6 5 7%,1 0 88%和4 97%,并对这些杂交组合在养蜂生产上的利用价值做了初步分析     

西南地区农业洪涝等级指标构建及时空分布特征

利用西南农业区341个气象站1961—2010年的逐日降水量资料,结合灰色关联分析,以重庆市单站洪涝指标为原型,对该指标降水量临界值进行幅度为-50～+50 mm、步长为1 mm的增减,得到该区域各省份相对应的101个洪涝指标,并结合基于各洪涝指标计算得出的洪涝发生强度与农作物洪涝实际受灾程度的相关性、指标与历史洪涝灾害记录的吻合性以及分省指标的可比性,确定了各省农业洪涝等级指标,同时,分析了该区域农业洪涝灾害的时空分布特征.结果表明： 构建的云南指标为原指标+16 mm,贵州指标为原指标+30 mm,四川-重庆指标为原指标+40 mm,指标定义的洪涝指数与各省份受灾率的相关系数分别为0.314（P<0.05）、0.553（P<0.01）和0.305（P<0.05）,指标与历史灾害记录的吻合性较高.1961—2010年,云南、贵州、四川-重庆洪涝发生较严重的年代分别为20世纪80年代、20世纪90年代、20世纪80年代和21世纪初,洪涝多发区分别位于云南西南和东南部、贵州西南部和四川盆地的西部和东北部.     

1949-2008年黄土高原沟壑区农业生态经济系统耦合分析——以陕西长武县为例

在分析农业经济系统与农业生态系统相互胁迫、动态演进关系的基础上,采用改进的熵值法确定了位于黄土高原沟壑区的长武县农业生态经济系统评价指标权重,利用耦合度模型分析了1949-2008年长武县农业生态经济系统耦合规律.结果表明:1949-2008年,长武县农业生态经济系统的发展经历了"粗放式传统农业阶段-农业机械化进程阶段-前现代化农业协调发展阶段"3个历史时期,与国家宏观经济政策调控效应基本吻合,系统耦合在"协调发展"和"极限发展"间经历了两起两落的急剧变化过程.1955-1961年、1984-1992年,长武县农业生态经济系统处于极限化耦合态势;1962-1965年、1981-1983年,为纠正前阶段宏观政策后的快速过渡期;1949-1954年、1966-1980年为生态系统与经济系统的低水平协调发展阶段;1993年以后,农业生态经济系统经过螺旋式发展,进入高水平协调发展阶段.目前,长武县农业生态经济系统有突破协调发展水平,并向极限化发展的潜在危险.良好的农业政策和外部环境能够促进农业生态经济系统在协调发展的水平上稳定发展,反之,容易出现系统相悖发展的局面.     

基于AHP与Rough Set的农业节水技术综合评价

由于不同区域自然条件的差异,农业节水技术自身特点及对应用环境条件的要求,导致不同农业节水技术的应用效果存在很大差异,有较大的不确定性,因此,如何筛选合理的评价指标,构建科学、全面的农业节水技术综合评价方法具有十分重要的意义。根据对农业节水技术应用效果的实地调研,应用Delphi法从调查获得的20项评价指标中筛选出了9项农业节水技术综合评价指标。其中节水率、积温和土壤肥力属于生态因子,产投比、劳动力投入和经济投入属于经济因子,可靠性、推广程度和农民认可度为社会因子。基于以上9项指标,构建了农业节水技术综合评价指标体系.综合评价方法(ARM)通过引入经验因子α对应用层次分析法(AHP)和粗糙集(Rough Set)所获得指标权重进行修订,使指标权重更加合理化。同时,分别应用AHP、Rough Set和ARM对甘肃省武威市的地膜覆盖、秸秆覆盖和常规畦田灌溉在大田中的应用效果进行了综合评价。评价结果显示,在对地膜覆盖技术评价中,AHP法过分强调了经济效益的作用(0.44),Rough Set法则强调的是生态效益(0.33)和社会效益(0.32),弱化了经济效益(0.05),ARM修正了以上2种方法的评价结果,获得地膜覆盖的经济效益、生态效益和社会效益,分别为0.36、0.20和0.13。在对秸秆覆盖评价中,与其它两种方法相比,Rough Set法的评价结果存在显著性差异,ARM修正获得的经济效益、生态效益和社会效益,分别为0.09、0.18和0.06。在对常规畦田灌溉评价中,Rough Set法强调了生态效益(0.28),经过修正获得的经济效益、生态效益和社会效益,分别为0.24、0.01和0.13。ARM的评价结果表明,采用地膜覆盖的经济效益最佳;同常规畦田灌溉相比较,地膜覆盖、秸秆覆盖的生态性指数分别比之高0.19和0.17,主要是由于秸秆覆盖具有保墒、增加土壤有机质以及在作物生长后期调节地温的作用,地膜覆盖具有节水、提高苗期土壤温度和促进提前出苗的作用;同秸秆覆盖相比,地膜覆盖和常规畦田灌溉的社会性指数分别高112.12%、18.18%,说明这两种技术在河西半干旱地区具有良好的社会基础。可见,在西北半干旱地区地膜覆盖用于种植玉米的效果最佳,而秸秆覆盖尽管其生态效益较高,但经济效益较低,推广应用存在一定的难度。     

基于标准化土壤湿度指数的滦河流域农业干旱评价

干旱是造成农业生产损失的主要灾害之一,及时、准确地监测农业干旱对于降低作物生产损失具有重要意义.本研究基于土壤含水量历史时间序列数据构建了标准化土壤湿度指数,分析了滦河流域2002-2019年干旱时空分布变化规律,并对农业干旱进行定量评价.结果表明:研究期间,滦河流域内大部分栅格单元土壤含水量在时间上以正态分布为主,少...     

县域农业主导产业结构生态适宜性评价及其发展预测

基于生态适宜性“三基点”理论,采用动态赋权和拟合的方法,建立县域农业主导产业结构生态适宜性评价指标体系,并以山东省章丘市为例,对其县域农业主导产业结构生态适宜性进行评价.结果表明： 在有限的农业生态资源下,2005-2010年,章丘市4种农业主导产业的生态适宜性综合指数呈上升趋势;2011-2015年,则呈下降趋势,其中,2015年油料作物和水果的生态适宜性综合指数出现负值.对章丘市的应用研究证实了本文提出的县域农业主导产业结构生态适宜性评价方法的有效性及预测模型的合理性.     

河南省农业综合抗旱能力分析与区划

干旱是河南最主要的农业气象灾害。本文根据河南省20世纪90年代以来的农业、水利、土壤等资料,构建了河南省农业综合抗旱能力评价的指标体系,在此基础上,构建农业综合抗旱指数,并对全省农业综合抗旱能力进行了区划。结果表明：灌耕比、单位灌溉面积机电井数、土壤有效保水系数、农机动力系数等4个因子可以作为全省农业综合抗旱能力评价的指标;全省农业综合抗旱能力可以划分为高、中、低值区,其中,高值区主要分布在豫中、豫北的大部分地区;中值区比较分散,主要包括中西部低丘、缓岗区,平顶山东部、驻马店及信阳西南部,开封东部-商丘地区,林州-辉县县区;低值区又可分为2个小区,主要包括三门峡、洛阳中西部及南阳地区,信阳中部及东部。     

国家尺度区域农业系统协调度评价

区域农业系统协调是农业持续高效发展的重要前提,也是构建和谐社会的主旋律.以数理统计学上的方差、平均数和变异系数原理为基础,构建了区域农业系统协调度评价的理论体系,其突出优点是既考虑指标间集中性,同时又考虑了离散性,评价结果更加客观科学.区域农业系统协调理论包括协调度概念、功效函数、功效系数、协调函数、协调度、协调度变化区间和协调等级等,核心是协调度与协调等级.区域农业系统评价指标体系的构建采用改进专家调查法,从生态、经济和社会子系统共筛选出29个评价指标.选取1990～2003年资料,对国家尺度区域农业系统协调度进行评价研究.研究结果表明:国家区域农业系统协调度呈现上升发展趋势,1997年从失调转向协调,2000年从弱度协调转向低度协调,总体呈现好转状态.经济子系统的协调等级从1990年的极度失调1级逐渐上升到2003年的高度协调9级.社会子系统的协调度在1990～2000年,从1级上升至8级协调等级,2001年下降6级,2002和2003两年上升至7级.生态子系统的协调等级由1990年的为中度失调3级,上升到2003年低度协调7级.1990～1992年,系统失调是由于生态、经济和社会子系统均处于失调状态;1993～1996年,系统失调是由于经济和社会子系统处于失调状态,生态子系统是弱度协调;1997～2003生态、经济和社会子系统的协调发展,系统转入协调状态,其中经济子系统贡献最大,成为决定系统协调度高低的主要原因,此时生态和社会子系统对区域农业系统协调发展有一定的制约作用.因此,发展农村经济,重视生态环境建设,构建和谐社会,是推动国家尺度区域农业系统协调发展的重要途径.     

不同光周期条件下谷子农艺性状的光周期敏感性评价

本研究连续2年在海南和洛阳两个不同日照长度的生态区调查了156份谷子材料的株高、叶片数、抽穗期、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、穗粒重、千粒重9个主要农艺性状,通过9个性状的相对光周期敏感度比较分析、构建光周期敏感性综合评价指标D值对各性状进行回归分析两种方法评价9个性状的光周期敏感性,筛选能够准确反映谷子光周期敏感性的指标性状,为开展谷子光周期敏感性遗传学分析、光周期敏感性相关基因的定位奠定基础。结果表明:光周期相对敏感度排列顺序为:穗码数抽穗期穗长株高叶片数穗粒重;各个农艺性状对光周期敏感综合指标D的回归方程为D=-8.803×10-18+0.187X_1+0.041X_2+0.146X_3+0.202X_4+0.130X_5+0.081X_6+0.098X_7-0.086X_8+0.126X_9,其中X_1、X_2、X_3、X_4、X_5、X_6、X_7、X_8、X_9分别代表抽穗期、穗粒重、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、千粒重。9个农艺性状对光周期敏感综合指标D的直接作用最大的是穗码数(0.395),其次是穗长(0.239)、抽穗期(0.228)、穗粒重(0.176)、叶片数(0.164)、株高(0.144)。结合各个农艺性状的相对敏感度比较分析结果以及各农艺性状对综合指标D的回归分析结果,得出穗码数、穗长、抽穗期3个性状为谷子光周期极敏感指标,叶片数光周期敏感度较弱,可以作为谷子光周期敏感性评价的次要指标,株高、穗粒重在两种评价方法中排序差异较大,稳定性差,不适合作为谷子光周期敏感性评价指标。     

戴云山国家级自然保护区黄山松群落类型与物种多样性分析

采用典型取样法对戴云山国家级自然保护区黄山松(Pinus taiwanensis Hayata)群落的类型和物种多样性进行了分析。以乔木层主要树种的重要值为参考指标,通过系统聚类分析,可将该黄山松群落分为8个群丛类型:黄山松+杉木-乌药-铁芒萁群丛(Assoc.P.taiwanensis+Cunninghamia lanceolata-Lindera aggregate-Dicranopterislinearis);黄山松+多脉青冈-细枝柃-里白群丛(Assoc.P.taiwanensis+Cyclobalanopsis multinervis-Eurya loquaiana-Hicriopteris glauca);黄山松+江南山柳-短尾越桔-铁芒萁群丛(Assoc.P.taiwanensis+Clethra cavaleriei-Vacciniumcarlesii-Dicranopteris linearis);黄山松+甜槠-肿节少穗竹-里白群丛(Assoc.P.taiwanensis+Castanopsis eyrei-Oligostachyum oedogonatum-Hicriopteris glauca);黄山松+吊钟花-短尾越桔-狗脊群丛(Assoc.P.taiwanensis+Enkianthus quinqueflorus-Vaccinium carlesii-Woodwardia japonica);黄山松+华丽杜鹃-短尾越桔-里白群丛(Assoc.P.taiwanensis+Rhododendron farrerae-Vaccinium carlesii-Hicriopteris glauca);黄山松+光叶水青冈-满山红-铁芒萁群丛(Assoc.P.taiwanensis+Fagus lucida-Rhododendron mariesii-Dicranopteris linearis);黄山松-满山红-平颖柳叶箬群丛(Assoc.P.taiwanensis-Rhododendron mariesii-Isachne truncata)。各群丛总体物种丰富度指数和多样性指数总体上呈随海拔升高而降低的趋势,总体均匀度指数Pielou指数和Alatalo指数波动不大。在群落垂直结构上,乔木层、灌木层和草本层物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数有差异;各群丛间乔木层和灌木层的物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数波动较大,草本层这3个指数波动较小且数值上小于前两者。分析结果显示:海拔是决定该黄山松群落多样性差异的主导因子。     

内蒙古武川县农田退耕还草对大型土壤动物群落的影响

用手拣法采集大型土壤动物,应用个体数、类群数、多样性指数等指标分析了内蒙古武川县农田退耕还草管理下大型土壤动物群落的变化.共捕获大型土壤动物49类1479只,隶属于3纲、7目、41科;农田退耕后大型土壤动物的类群数、个体数和生物量均有增加趋势;Margalef丰富度指数(D_Ma)和密度-类群指数(DG)显示,农田退耕还草后大型土壤动物群落多样性明显增加,但由于退耕时间短,Shannon-Wiener多样性指数(H′)和Pielou均匀度指数(E)并不比农田高;不同动物类群对退耕还草的响应不同.退耕后采用紫花苜蓿或紫花苜蓿+蒿属植物的人工种植管理方式较为合适.