红壤丘陵区县域水田种植制度空间布局优化——以江西奉新县为例
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
红壤丘陵区种植制度改革与发展一直是国内外学者研究的热点,但是种植制度空间布局优化方面的研究并不多,将数学量化模型、经济原理和模型、现代信息技术结合起来的研究更是少见,具有一定的理论意义。以江西奉新县为实例的研究结果不仅能为奉新县种植制度改革和空间布局优化提供决策依据,也对红壤丘陵区其它县域地区水田种植制度调整和空间布局优化有一定的指导和借鉴作用,具有重要的现实意义。
     基于以上目的,作者于2002-2004年,通过资料调研、专家咨询、农户调查、实地考察和田间试验等手段,对江西奉新县的种植制度和农业发展进行了全面的调查,通过建立数学模型和运用地理信息系统,对奉新县的种植制度的特征和发展方向进行了全面的论述,并且对种植制度进行了空间布局优化,主要结果如下:
     1、红壤丘陵区由于长期以来对资源的不合理利用和掠夺式经营以及人口的急剧增长,土地压力上升,农田生态环境恶化,土壤潜育化,土壤肥力退化非常严重,但区内自然条件优越、水热资源总量丰富、物种丰富,具有一定的区位优势,为区内种植制度调整提供了有利条件。
     2、在江西奉新县进行的水田单季稻型多熟制技术研究中,通过适宜作物和新品种筛选试验发现7个油葵品种、2个饲料稻品种、2个青饲料品种、4个牧草品种和2个蔬菜品种具有一定的推广价值。通过水田新型种植制度试验发现,扬花萝卜-金丝搅瓜-晚籼稻、黑麦草-晚籼稻、冬闲-油葵-晚籼稻等几种种植制度的综合评价较高,具有一定的推广价值。
     3、采用灰色关联度分析法,对新型种植制度进行了多目标综合评价,分析结果与生产实际情况基本上是一致的,与当地农民对几种种植制度的直观评价结果是相吻合的,采用该方法作出的分析结果可以为推广种植制度提供理论依据和参考。
     4、通过测定奉新县主要衣作物在红壤丘陵区成本比较优势指数和单产比较优势指数,根据综合比较优势指导种植结构调整,得出晚籼稻和棉花具有“强比较优势”,应当适当扩大生产;早籼稻、中籼稻、油菜籽的成具有“弱比较优势”,应当维持原来的水平;大豆和花生具有“强比较劣势”,应该适当压缩生产。
     5、采用线性规划,以种植制度为决策变量,目标函数为全年收益最大,对奉新县种植制度结构进行了优化,约束条件中增加了主要农作物区域比较优势约束条件,
    
    总效益从2.3591亿元增长到2.6917亿元,增长14.1%。
     6、运用物元模型对奉新县村级种植单元进行了种植制度的适宜性评价分析,运
    用CIS的空间分析功能,对奉新县村级种植单元进行了数字化处理,建立了村级种植
    单元种植制度适宜性属性数据库,在此基础上,得出村级种植制度的空间布局方案图,
    实现了种植制度空间布局优化功能.
Cropping systems reform and development in hilly region of red soil is a hot discussion among experts both home and abroad for a long time. The study in cropping systems spatial distribution optimizing is few, and combing quantization model, economy theory and modern information technology is few too. The research result in the case of Fengxin County in Jiangxi Province can provide cropping systems reform and spatial distribution optimizing decision-making not only for Fengxin County, but also for other counties in hilly region of red soil. This paper has both academic and practical significance.
    For such reasons, the author investigated comprehensively on cropping systems and agriculture development in Fenxin County from 2002 to 2004, using mathematics model and GIS, discussed the cropping systems characteristic and development orientation and optimized the cropping systems spatial distribution. The data were collected from literature, questionnaires to experts and farm households, on-site investigation and field experiments. The main results are as follows:
    1,Because of inconsequent exploitation and management of the resources, rapid increasing population in hilly region of red soil, the stress on soil, deterioration of farmland ecological environment and soil gleization become more and more serious. Natural features , water and thermal resources and species are abundance. The territorial advantage of this region is a favorable condition for the cropping systems adjustment.
    2 , Through one season rice multiple cropping system research in Fengxin County in Jiangxi province, seven oil sunflower varieties, two forage rice varieties, two succulent varieties , four forage grasses varieties and two vegetable varieties had to a certainty expending value. Through paddy soils new cropping systems field experiments, forage grasses-late rice, oil sunflower-late rice and etc cropping systems had to a certainty expending value.
    3 ,The new cropping systems were multi-objectively evaluated through gray relation
    
    
    
    analysis. The analysis results were consistent to the practice and the visual evaluation of peasants. The analysis results through gray relation can provide decision-making for extending the new cropping systems.
    4, Hilly region of red soil cost comparative advantage index and yield per hectare comparative advantage index in Fengxin County were measured. Strong comparative advantage crops late rice and cotton should be enlarged. Infirmness comparative advantage crops early rice, medium rice and rapeseed should be maintained. Strong comparative disadvantage crops soybean and peanut should be reduced.
    5 , Cropping systems were optimized by linear programming model. Decision variables were cropping systems. Comparative advantages of the main crops were added to the constrain condition. Objective function was making the income maximum. The total income was 269.17 million yuan comparison to 235.91 million yuan before the adjustment, increased 14.1%.
    6, Using the model of material source, the cropping systems adaptability to village planting units in Fengxin county were evaluated, village planting units digitizing and attribute database were constructed based on the spatial analyzing capacity of GIS. Then the village cropping systems spatial distribution project was elicited, as well as the function of the cropping system spatial distribution optimization.
引文
1、卞新民.农业生产食物链投入产出分析及优化方法的研究.南京农业大学博士论文.1992
    2、张卫建.长江三角洲农牧系统结构演变规律及食物安全战略研究.南京农业大学博士论文.1996
    3、周小平.种植业结构调整中的风险评估及空间布局方法研究.南京农业大学硕士论文.2002
    4、何圆球.红壤丘岗区农林渔生态系统结构、功能何优化模型研究.红壤生态系统研究(第五集).北京:中国农业科技出版社,1998,1~27
    5、徐梦洁,孙波等.红壤丘陵区农户经济行为特征分析.红壤生态系统研究(第五集).北京:中国农业科技出版社,1998,43~46
    6、周禀中,杨浩等.红壤丘陵区土地可持续利用中的干旱约束与调控研究.地理研究,2002,21(4):459~468
    7、雷逢约,陈绍驸.红壤丘陵区农业可持续发展的思考.中国集约型农作制可持续发展,2000,61~64
    8、徐明岗,文石林,高菊生.红壤丘陵区不同种草模式的水土保持效果与生态环境效应.水土保持学报,2001,15(1):77~80
    9、钱学森.论农业系统工程.农业现代化参考资料,1982
    10、张象枢.系统工程在农业上的应用农业系统工程讲义,1982
    11、何桂庭等.农作制度研究方法论.北京,中国农业科技出版社,1993
    12、何桂庭,林学贵等.农作制度的经济评价方法及其应用.北京,中国农业科技出版社,1994
    13、临安区划办种植业模型课题组.浙江省临安县种植业结构优化模型.农业系统工程,1986年学术讨论会论文,1986
    14、李维铮等.运筹学.清华大学出版社,1983
    15、陈子志.应用农业系统工程方法进行农牧业结构优化的探讨.木里图农牧林结构优化模型,农业系统工程委员会成立大会论文,中国系统工程学会,1986
    16、李长林.系统动力学在编制辉南县农业发展规划中的应用,全国农业系统工程学会第二届学术会议论文,中国系统工程学会,1987
    17、余德贵、柯建国等.农业产业系统自组织模型分析.农业系统科学与综合研究,2001(3):171~174
    18、何剑鸣等.全国种植业非线性投入产出模型的研究.系统工程理论与实践,1996(6):64~72
    19、李昌新.江苏沿江高沙土地区种植业系统特征及其结构优化.南京农业大学硕士学位论文.2001
    
    
    20、于贵瑞.种植业系统分析与优化控制方法.北京:农业出版社,1991
    21、徐秀珍等.Fuzzy线性规划在种植业最优规划上的应用.华南农业大学学报,1995,(16)3:112~118
    22、张斌.物元模型及其在农业中的应用.农业系统科学与综合研究,1998,17(1):32~39
    23、林潼.农林结构调整的物元优化模型及逐次逼近优化调整.农业系统科学与综合研究,2002(5):126~130
    24、张光宇.土地资源优化配置的物元模型.系统工程理论与实践,1998(1):108~112
    25、张安录等.红安县农作物优势的风险型决策.中国农业资源与区划,1995(1):49~53
    26、李军等.论农业资源管理与耕作制度研究中的计算机信息处理技术.面向21实际的中国农作制.1998,348~352
    27、陈长青.耕作制度专家系统.南京农业大学硕士学位论文.1996
    28、李存东、曹卫星等.论作物信息技术及其发展战略.农业现代化研究,1998(1):17~20
    29、庄兆洪.耕作制度地理信息系统——以长江三角洲为例.南京农业大学硕士学位论文.2000
    30、刘喜珍等.北京市种植业结构调整卫星遥感监测应用技术的研究.中国农学通报,2001(6):1~4
    31、黄国勤.江西省耕作制度理论和实践.南昌:江西科学技术出版社,1996
    32、张斌、张桃林.新垦红壤旱坡地耕作制度的比较研究.见:王明珠.红壤生态系统研究(第二集).南昌:江西科学技术出版社,1993,118~124
    33、赵其国、何园球、张桃林等.见:王明珠.红壤生态系统研究(第二集).南昌:江西科学技术出版社,1993,88~91
    34、黄强,魏际新等.江西红壤丘陵区发展持续农业的对策.江西师范大学学报(自然科学版),1999,23(1):84~89
    35、易道德,魏际新,吴小平等.低丘红壤坡地柑桔-花生立体复合体系效益的研究.江西农业学报,1997,9(3):53~54
    36、徐志刚,钟甫宁,傅龙波.中国种植业地区比较优势的测定与调整结构的思路.福建论坛(经济社会版),231:29~32
    37、李步超,刘荒.落后地区农业发展应走外围突破之路.农业现代化研究,1997(2):82~85
    38、张桃林.中国红壤退化机制与防治[M].北京:中国农业出版社,1999
    39、路系梅,刘洪顺.江西红壤丘陵区农业气候特点与作物生产的气候相宜性.南京农业大学学报,1998,22(2):15~20
    40、王明珠,尹瑞龄.红壤丘陵区生态农业模式研究.生态学报,1998,18(6):595~600
    41、张吉先,陆军.红壤丘陵区生态系统的评价及其生态模型探讨.浙江林业科技,1998,18(6):54~58
    
    
    42、刘爱民,李飞等.南方红壤丘陵区玉米生产模式研究.资源科学,1998,20(5):52~55
    43、庞爱权.红壤丘陵区农业资源开发模式研究.自然资源,1997(4):15~20
    44、胡月明,欧阳村香等.我国红壤资源农业利用研究进展.土壤与环境,1999,8(1):53~57
    45、武兰芳,陈埠,欧阳竹.种植制度演变与研究进展.耕作与栽培,2002(3):1~6
    46、陈喜靖,王国法等.南方红壤丘陵区种植结构调整的思路与技术途径.中国农学通报,2003,19(3):110~114
    47、李林,褚庆全,班利军.基于Internet作物布局专家支持系统的设计.中国农业科技导报,2003,5(1):27~30
    48、赵其国,吴志东,张桃林.我国东南红壤丘陵地区农业持续发展和生态环境建设Ⅰ.优势、潜力和问题.土壤,1998(3):113~120
    49、赵其国,吴志东,张桃林.我国东南红壤丘陵地区农业持续发展和生态环境建设Ⅱ.措施、对策和建议.土壤,1998(4):169~177
    50、陈斌飞,张桃林.赵其国.南方红壤丘陵区自然资源与潜力优势开发.土壤,27(3):113~118
    51、翟玉顺,张桃林,赵其国.我国南方红壤丘陵区农村经济现状与发展对策.王明珠等(主编)红壤生态系统研究(第三集).北京:中国农业科技出版社,1995,44~49
    52、李勇,张桃林.我国南方红壤丘陵区生态环境特征及其评价.见:王明珠等(主编).红壤生态系统研究(第三集).北京:中国农业科技出版社,1995,57~68
    53、张挑林,张斌等.我国南方丘陵区红壤资源潜势、问题与持续利用耕作制度.见:王明珠等(主编).红壤生态系统研究(第三集).北京:中国农业科技出版社,1995,28~43
    54、孙波,张桃林,赵其国.南方红壤丘陵区土壤养分贫疮化的综合评价.土壤,27(3):119~128
    55、王明珠,陈绍附.红壤丘陵综合开发的研究.江西农业学报,1998,10(2):7~14
    56、杨联安,史舟等.红壤资源信息系统的研制及其初步应用.土壤学报,1999,36(1):25~30
    57、胡月明,戴军等.基于GIS的浙江省红壤资源分区及农业利用对策.华南农业大学学报,2000,21(1):6~12
    58、庄舜尧,吴春艳,杨浩.红壤丘陵区沟谷养分的分布特征初探.水土保持研究,2002,9(1):112~115
    59、孙波,徐梦洁等.红壤丘陵区农作系统的演变与可持续性分析.土壤,2002(6):303~309
    60、彭廷柏.南方红壤丘陵区的农业结构与持续发展.农业现代化研究,1995,16(3):50~53
    61、刘爱民,李飞,封志明.南方红壤丘陵区玉米生产模式研究.资源科学,1998,20(5):52~55
    
    
    62、林泽建.江南红壤丘陵地区庭院经济与农业可持续发展.农业系统科学与综合研究,2001,17(3):223~226
    63、宋月佳,范旭.农业可持续发展与种植业“四元”结构.经济问题,1997(7):44~45
    64、田绍仁,李明星等.江西棉区种植业结构调整的分析与对策.江西棉花,2000,22(4):3~7
    65、黄国勤,毛学东.论江西生态农业.江西农业火学学报,2000,22(2):178~184
    66、唐华俊,罗其友.基于比较优势的种植业区域结构调整.中国农业资源与区划,2001,22(5):34~38
    67、周波,朱述斌.江西农产品比较优势的实证分析.江西农业大学学报(自然科学版),2002,24(6):878~881
    68、彭廷军,程国强.中国农产品国内资源成本的估计.农业技术经济,1999(1):28~31
    69、徐志刚,钟甫宁,傅龙波.中国农产品的国内资源成本及比较优势.农业技术经济,2000(4):1~6
    70、张佳宝,于德芬等.红壤丘陵区作物耗水需水的研究.江西农业学报,1997,9(3):14~19
    71、姚贤良.红壤水问题及其管理.土壤学报,1996,33(1):13~20
    72、何艳秋,孟庆河,任玉海.水田的生态效益玉低产田的综合治理.农村经济管理,2002(3):26~27
    73、刘洪文,张加礼等.水田改旱田高产新探讨.水利科技与经济,2002,8(2):64~65
    74、汪金平,柯建国.试论我国南方水田农业发展策略与措施.农业现代化研究,2002,23(6):401~403
    75、戴建军,李生秀.油葵高产高效栽培中的几个关键措施.新疆农垦科技,2001(4):16~18
    76、林平,王影,童春雨.油葵品种夏秋播期试验初报.安徽技术师范学院学报,2001,15(3):15~18
    77、张凤华,秦莉等.高产油葵群体光合特征的初步研究.耕作与栽培,2000(1):30~31
    78、陈钢.新兴油料作物—油葵.种子科技,2001(2):90~91
    79、曾慧贤,张作卷,董香芝.几种大田高效种植模式的类型及评价.上海农业科技,2000(6):4~5
    80、郑寨生,张尚法,王祥根.应用灰色关联度分析法对金坛市几种种植模式的综合评价.浙江农业科学,1994(2):62~64
    81、卢临智.白银市高扬程灌区主要种植模式技术经济效益综合评价.甘肃农业科技,1997(9):15~16
    82、顾宏辉,朱金庆等.山区与丘陵早地新型多熟种植模式及配套技术.浙江农业科学,2000(6):274~277
    
    
    83、孙才志,宋彦涛.关于灰色关联度的理论探讨.世界地质,2000,19(3):248~252
    84、王龙昌,贾志宽等.宁南半干旱区灌溉农田高效多熟种植模式研究.西北农业学报,2000,9(4):58~62
    85、林鹏程,炅启勋.灰色关联度分析及应用.盐湖研究,2001,9(2):48~50
    86、张斌.物元模型及其在农业中的应用.农业系统科学与综合研究,1997,13(4):295~298
    87、张伯平.改革开放以来我国稻田种植制度的变革.耕作与栽培,2002(4):4~6
    88、马新明,陆建飞.论种植制度的改革与发展.干旱地区农业研究,1995,13(2):1~6
    89、徐秀珍,黄湛.Fuzzy线性规划在种植业最优规划上的应用.华南农业大学学报,1995,16(3):112~118
    90、石常蕴,周慧珍.GIS技术在土地质量评价中的应用.土壤学报,2001,38(3):248~255
    91、程彤,徐光亮等.千烟州红壤丘陵区林—牧—粮开发模式初探.红壤生态系统恢复与农业持续发展研究(第二集).气象出版社,1997,9~15
    92、称永瑞,李飞,王英方.红壤丘陵试区林—果—经生态系统优化生产模式的建立与研究初探.红壤生态系统恢复与农业持续发展研究(第二集).气象出版社,1997,29~33
    93、樊志升,吴高巍,李金山.蓄保灌三结合是防御红壤丘陵区季节性干旱的有效途径.红壤生态系统研究(第五集),1998,142~146
    94、廖琳,熊思键.应用综合调控技术提高白塔渠灌区的灌溉效益.红壤生态系统研究(第五集).北京:中国农业科技出版社,1998,147~154
    95、姚贤良,许秀云,于德芬.红壤的库容及其对抗旱性能的影响.红壤生态系统研究(第二集).北京:中国农业科技出版社,1993,262~268
    96、洪宝鑫.旱作物利用地下水的实验研究.地理研究,1933,12(3):107~113
    97、于德芬,姚贤良.关于红壤有效水范围的探讨.红壤生态系统研究(第二集).北京:中国农业科技出版社,1993,269~274
    98、白宏.比较优势与中国农业结构调整.经济问题.2002(9):46~48
    99、施建平,鲁如坤等.红壤地区施肥决策支持系统的概念模型设计.红壤生态系统研究(第五集).北京:中国农业科技出版社,1998,63~71
    100、潘剑君、孙维侠.中国科学院红壤生态实验站土壤信息系统(空间部分)建造.红壤生态系统研究(第五集).北京:中国农业科技出版社,1998,87~94
    101、M.K.Zhang and J.M.Xu. Restoration of surface soil fertility of an eroded red soil in southern China. Soil & Tillage Research. 2004 (14): 15~23
    102、Renkou Xu, Anzhen Zhao, Qingman Li, Xiaoling Kong and Guoliang Ji. Acidity regime of the Red soils in a subtropical region of southern China under field conditions. Geoderma. 2003, 115 (2): 75~84
    
    
    103、Wang Renchao, Shi Zhou. Red soil resource information system and its preliminary application. Pedosphere. 1998, 8 (1): 9~14
    104、Sun Bo, R.Moreau, R.Poss. Alleviation of subsoil acidity of red soil in Southeast China with lime and gypsum. Pedosphere. 1998, 8 (2): 113~120
    105、He Zhenli, Yang Xiaoe, Baligar, Virupax. Increasing Nutrient Utilization and Crop Production in the Red Soil Regions of China. Communications in Soil Science & Plant Analysis. 2001,32 (8): 1251~1263
    106、FengWu. Red soilreclamation. BeijingReview. 1997, 40 (18): 27~32
    107、Ramesh K., Chandrasekaran B.. Soil Organic Carbon Build-up and Dynamics in Rice-Rice Cropping Systems. Journal of Agronomy & Crop Science. 2004,190 (1): 21~27
    108、Sanginga N., Lyasse O., Diels J., Merckx R.. Balanced nutrient management systems for cropping systems in the tropics: from concept to practice. Agriculture, Ecosystems & Environment. 2003, 100 (3): 99~102

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700