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地理研究 2022年第6期41卷 1623-1636页

作者：张英男龙花楼李裕瑞马历浙江大学公共管理学院杭州310058 广西大学公共管理学院南宁530004 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室北京100101 重庆大学公共管理学院重庆400044

农业绿色转型已经成为乡村振兴与农业农村深化改革的必然选择,亟待探索农区农业生产转型与其环境效应的空间分异规律与地域类型,从而推进农业的高质量发展。本文基于类型学视角采用判别法将黄淮海平原农区的农业生产类型划分为城市近郊... 详细信息

农业绿色转型已经成为乡村振兴与农业农村深化改革的必然选择,亟待探索农区农业生产转型与其环境效应的空间分异规律与地域类型,从而推进农业的高质量发展。本文基于类型学视角采用判别法将黄淮海平原农区的农业生产类型划分为城市近郊现代集约型、城市近郊传统经营型、城市远郊现代集约型和城市远郊传统经营型。从拉力、支撑力及引导力的视角,构建以“发展主体适应-要素变化-环境响应”为主线的分析框架,解读了农业生产系统转型及其环境效应的动力机制和特征。黄淮海平原农业生产系统转型负向环境效应的形成机制为在增产增收的目标导向及区域自然条件约束下,资本、技术及劳动力的非理性投入对农业生态系统的扰动。将农业生产系统转型与环境效应的耦合类型划分为城郊现代集约高强度污染型、城郊现代集约中度污染型、城市远郊现代集约高强度污染型和城市远郊现代集约中度污染型。基于以上分析,从普适性与异质性视角提出了相应的政策启示与优化调控策略,以期实现平原农区农业生产系统的可持续健康转型。

关键词：农业生产系统环境效应耦合类型乡村转型发展黄淮海平原

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黄淮海平原农业生产系统转型及其环境效应研究

黄淮海平原农业生产系统转型及其环境效应研究

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作者：张英男中国科学院大学

学位级别：博士

实现新常态下的农业转型升级是挖掘农业增长潜力和实现农业现代化过程中极具现实意义的重大课题。在资源与环境的双重约束下，长期粗放式经营积累的深层次矛盾逐步暴露，尤其体现在农业生态系统的退化。农业绿色转型已经成为乡村振兴与... 详细信息

实现新常态下的农业转型升级是挖掘农业增长潜力和实现农业现代化过程中极具现实意义的重大课题。在资源与环境的双重约束下，长期粗放式经营积累的深层次矛盾逐步暴露，尤其体现在农业生态系统的退化。农业绿色转型已经成为乡村振兴与农业农村深化改革的必然选择，亟待探索农区农业生产转型与其环境效应的耦合关系与机制，从而推进农业的高质量发展。本文聚焦与乡村人地关系密切相关的农业生产系统，以“理论框架构建—格局过程分析—耦合关系与机制分析—仿真模拟—系统优化调控”为逻辑主线，系统分析了黄淮海平原农区农业生产系统转型与其环境效应的互馈关系与模式。以复杂适应系统理论为基础，通过传统农区、典型县域、典型村域及农户等多级尺度以及定量与定性相结合的方法对农业生产系统转型与其引发的环境响应进行了理论探讨与实证分析。主要研究内容与结论如下:　　(1)农业生产系统转型及其环境效应研究的理论框架构建。农业生产系统是由多种自然要素（光、温、水、土等）及人文要素（劳动力、乡村组织、经营制度、文化等）构成的经济-社会-生态的复合系统，可划分为经济子系统、社会子系统和生态子系统，发挥着农产品供给、农户生计保障、生态环境保护等多重特定功能，各子系统间通过各类生产活动和生产要素的配置（劳动力、土地及资本）而相互联系、相互作用。解析了由多尺度、多维度属性构成的多层级系统;剖析了农业生产系统的要素构成与运行机制;基于复杂适应系统理论，沿外部环境-适应性行为-要素变化的系统响应规律，分析了多尺度的农业生产系统的适应特征;将农业生产系统变化的驱动因子划分为传统驱动因子、新型因子和突变因子;构建了基于复杂适应理论的农业生产系统与生态环境互动发展框架。　　(2)黄淮海平原农业多功能转型的时空格局及收敛性分析。构建了涵盖农产品生产功能、农业经济发展功能、社会保障功能和生态保育功能四个维度的农业多功能评价指标体系;基于探索性空间分析探究了农业多功能转型的时空格局，发现黄淮海平原的多功能农业发展表现出显著的空间异质性。1990-2015年间，农业多功能的综合发展水平逐渐增强且集聚态势愈发明显，各功能指数表现出差异化的演变趋势。各功能指数的σ收敛系数在不同时段表现出不同的变化特征，仅社会功能指数在研究时段内具有一定的收敛特征，而其它功能指数表现出按照既定发展趋势演进的“路径依赖”，逐步分化;β收敛分析表明，在假设其它条件均质和加入控制变量的前提下，农业多功能性将在外生力量的影响下向同一方向发展，表现出“追赶效应”，最终趋于一定的稳态。　　(3)农业生产系统综合转型过程与农业面源污染的耦合关系。构建了农业生产系统转型度的评价指标体系;基于清单分析法测算了河南省农业面源污染的长时间序列排放量;二者的互动过程呈现明显的倒“U”型曲线关系，且不同维度与不同污染物成分、污染物来源间表现出差异化的演化轨迹。总磷(TP)与农业劳动力转型以及种植业引致农业面源污染与农业生产系统的各个维度间均表现出线性的增长关系。从政策演化的视角来看，可将农业面源污染的演化划分为初始上升期、稳定增加期和波动下降期，且与农业生产系统的转型过程具有高度的耦合一致性。　　(4)人口及耕地利用转型对农业生态环境的影响。对于人口转型，综合要素替代理论、土地边际化理论和新劳动力迁移经济学理论构建了非农就业对化肥施用影响的分析框架，并利用面板数据模型进行了实证分析。研究表明非农就业对化肥施用具有显著的促进作用，尚未表现出倒“U”型转折。对于耕地利用转型，以耕地的设施农用地化转型为切入点，构建了设施农业用地转型与生态环境质量的耦合关系分析框架。分析了大都市郊区、设施蔬菜基地及传统平原农区耕地设施农用地化转型及其环境效应的差异性。结果表明大都市郊区的设施农用地分布受中心城市影响较大，耕地利用高度集约，易造成严重的土壤及水体污染;设施蔬菜瓜果基地往往表现出以区域经济中心为基点的“核心-边缘”模式，易导致土壤酸化、次生盐渍化及水体污染等生态危机，其环境负面影响较强;传统农区的设施农用地规模及扩张速度明显弱于前两者，生态环境压力较小。　　(5)农业生产系统转型环境影响的宏观及微观机理。①为理解农业生产系统转型环境效应的宏观机制，以化肥施用强度及水环境质量指数刻画其环境影响，并利用多元线性回归和增强回归树模型探究影响二者的关键因子。结果表明，农民人均纯收入、单位耕地面积农业机械总动力、单位耕地面积粮食产量、高程为两种方法识别出的化肥施用强度的共性主导因子;降雨量、高程、区位因素、农民人均纯收入、单位耕地面积农业机械总动力及单位耕地面积粮食产量为两种方法识别出的水环境质量的共性主导因子。化肥施用是具有明显社会经济行为属性的，需侧重考虑非自然因素的影响，而水环境质量是自然因素及区域农业、工业活动的综合结果。②为探究农户行为与化肥过量施用的关系，突破传统的以理性

关键词：农业生产系统土地利用转型乡村人口转型环境效应

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一种基于物联网大数据的农业生产系统

一种基于物联网大数据的农业生产系统

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作者：李川平 100007 北京市东城区青龙胡同甲1号、3号2幢2层205-32室

本发明公开一种基于物联网大数据的农业生产系统，涉及农业种植技术领域。该基于物联网大数据的农业生产系统通过收集各种作物的最佳种植信息和产生的经济效益数据，导入推荐强化模型下进行训练，从而得到作物推荐模型，作物推荐模型通... 详细信息

标准号: CN117853030A

本发明公开一种基于物联网大数据的农业生产系统，涉及农业种植技术领域。该基于物联网大数据的农业生产系统通过收集各种作物的最佳种植信息和产生的经济效益数据，导入推荐强化模型下进行训练，从而得到作物推荐模型，作物推荐模型通过对各个地区的各项气象信息进行数据获取，同时通过数据交互模块来获取当地的种植数据信息，从而能够实现对该区域内的土壤物质信息进行阈值判断、天气信息进行阈值判断和所产生经济效益进行评估，同时根据当地的地址特点和气象信息来分析，实现对该区域适宜的种植作物进行推荐，同时采用微服务框架和分布式框架，可以接受更多的用户，开放式系统，使用更加方便，为农业生产种植和销售提供可靠的技术支持。

关键词：农业生产系统气象信息阈值判断大数据物联网种植数据交互模块分布式框架开放式系统服务框架技术支持农业生产农业种植数据获取数据信息天气信息土壤物质种植作物评估销售分析

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一种智慧农业生产系统智能闭环控制方法

一种智慧农业生产系统智能闭环控制方法

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作者：桂志彪齐志胜 231100 安徽省合肥市双凤智谷创新创业科技园三号楼

本发明公开了一种智慧农业生产系统智能闭环控制方法，首先通过各种传感器、监测设备等对温室大棚内环境、作物生长状态等数据进行实时采集，然后对采集到的数据进行预处理、去噪、分析等操作，提取有用信息，接着根据处理后的数据，结... 详细信息

标准号: CN116711569A

本发明公开了一种智慧农业生产系统智能闭环控制方法，首先通过各种传感器、监测设备等对温室大棚内环境、作物生长状态等数据进行实时采集，然后对采集到的数据进行预处理、去噪、分析等操作，提取有用信息，接着根据处理后的数据，结合专家知识、经验等信息，制定合理的农业生产策略，在将决策结果传递给农业生产设备或系统，实现对温室大棚环境、作物生长状态等的精确控制，最后根据实际执行情况，对控制系统进行调整和优化，以提高农业生产效率和质量；本发明通过温湿度监控系统和智慧灌溉系统的配合使用，使得该智能闭环控制方法可以更加高效的对温室大棚内农业生产系统做出循环的调控，且调控精准，自动化程度高，工作效率高。

关键词：农业生产系统智能闭环控制作物生长状态温湿度监控系统预处理结合专家知识农业生产设备农业生产效率温室大棚环境灌溉系统温室工作效率高监测设备决策结果控制系统农业生产实时采集传感器调控去噪自动化采集传递优化分析制定

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一种生态友好有机循环的农业生产系统

一种生态友好有机循环的农业生产系统

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作者：李瑞瑶李瑞琪 100089 北京市海淀区永澄北路2号院1号楼B座三层3009-428号

本发明涉及农业生产技术领域，具体涉及一种生态友好有机循环的农业生产系统；包括锅炉、进料预处理池、进料泵、厌氧消化器、固液分离器、沼气处理装置、沼气风机和沼气发电机；本发明采用低成本秸秆收储运模式，大大简化了处理流程，... 详细信息

标准号: CN115124208A

本发明涉及农业生产技术领域，具体涉及一种生态友好有机循环的农业生产系统；包括锅炉、进料预处理池、进料泵、厌氧消化器、固液分离器、沼气处理装置、沼气风机和沼气发电机；本发明采用低成本秸秆收储运模式，大大简化了处理流程，降低了畜禽粪污和秸秆的收集运输成本，所提供的系统，产气周期缩短，并能够保持常年稳定运行，此外，利用粪便能够生产肥料，实现变废为宝的效果，也减少了对环境的污染，提升了粪便的利用价值，本发明把生物、生态、环境、经济、人文等诸多因素集合成一体加以综合研究开发，适用于生态友好有机循环的农业生产。

关键词：有机循环粪便秸秆农业生产技术农业生产系统沼气处理装置固液分离器进料预处理厌氧消化器沼气发电机生态处理流程农业生产生产肥料稳定运行运输成本周期缩短低成本进料泵畜禽粪风机产气沼气集合锅炉污染开发

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一种循环型智慧农业生产系统

一种循环型智慧农业生产系统

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作者：林娜谢根坦邢英英张利建宗永刚陆宝成孙腾蛟崔苗苗劳飞 256603 山东省滨州市黄河12路919号

本发明提供了一种循环型智慧农业生产系统，属于农业生产技术领域，包括地基以及安装在所述地基上部的禽畜饲养室以及蔬菜养殖室，所述地基位于禽畜饲养室以及蔬菜养殖室下方开设有发酵池，所述发酵池与所述禽畜饲养室之间通过排污通道... 详细信息

标准号: CN112997890B

本发明提供了一种循环型智慧农业生产系统，属于农业生产技术领域，包括地基以及安装在所述地基上部的禽畜饲养室以及蔬菜养殖室，所述地基位于禽畜饲养室以及蔬菜养殖室下方开设有发酵池，所述发酵池与所述禽畜饲养室之间通过排污通道连通。本发明实施例中，通过粪便清理组件可将禽畜产生的粪便排送至发酵池内部，通过养分吸取绳对粪便中的养分进行吸收，从而为蔬菜养殖提供必要的养分，而当不需要养分支持时，可利用提升组件带动养分吸取绳向上提升，使得养分吸取绳从粪便中移出，相较于现有技术，能够实现养分以及肥料的合理调配，可极大程度的满足现代化智慧农业的要求，具有结构合理以及成本低廉的优点。

关键词：禽畜饲养发酵池地基粪便养殖室农业生产技术农业生产系统粪便清理排污通道提升组件循环型排送禽畜移出连通调配肥料养殖吸收

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耕地保护的实质:维持农业生产系统的自然生态稳定

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地球 2020年第3期 22-25页

作者：郧文聚张超自然资源部国土整治中心中国农业大学土地科学与技术学院

耕地是用于农作物种植的土地,是人类赖以生存的基本资源和条件以耕地为核心的农田生产生态系统,除了包括具有肥沃土壤的耕地地块之外,还包括进入农出的道路,出块周边的生态防护林、灌排沟渠,以及电力没施、物联网等监控设施,甚至包括进... 详细信息

耕地是用于农作物种植的土地,是人类赖以生存的基本资源和条件以耕地为核心的农田生产生态系统,除了包括具有肥沃土壤的耕地地块之外,还包括进入农出的道路,出块周边的生态防护林、灌排沟渠,以及电力没施、物联网等监控设施,甚至包括进入农田耕种的农业机械和喷洒农药的无人机等。

关键词：农业生产系统耕地保护农作物种植农业机械生态防护林物联网肥沃土壤生态系统

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耕作制度对河北农业生产系统氮流的影响

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环境科学与技术 2019年第5期42卷 174-180页

作者：王方方王延华蔡祖聪牛新胜张雅娟南京师范大学地理科学学院江苏南京210023 江苏省物质循环与污染控制重点实验室江苏南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心江苏南京210023 中国农业大学曲周实验站河北邯郸057250

为了解耕作制度对北方农田-畜禽养殖系统氮素梯级流动的影响,文章运用STELLA软件构建氮素流动模型,估算河北典型县2000-2015年间农田生产和畜禽养殖系统的氮素输入和输出通量及其利用效率,探讨耕作制度对其的影响。通过情景分析研究耕... 详细信息

为了解耕作制度对北方农田-畜禽养殖系统氮素梯级流动的影响,文章运用STELLA软件构建氮素流动模型,估算河北典型县2000-2015年间农田生产和畜禽养殖系统的氮素输入和输出通量及其利用效率,探讨耕作制度对其的影响。通过情景分析研究耕作制度变化对氮素利用率的影响,提出氮素管理措施。结果表明:2000-2015年间,该县农田生产系统氮输入量增加了24.25%,氮肥利用率由24.26%增长至34.32%;畜禽养殖系统氮输入量增加了67.78%,饲料氮利用率由41.62%增至55.43%。研究发现:若改变现有耕作制度:氮肥施用量可减少50%;若提高10%饲料利用率,可分别使农田生产系统和畜禽养殖系统氮利用率提高44.69%和18.69%。研究结果对河北农业发展具有指导意义。

关键词：农业生产系统氮素耕作制度梯级利用率情景分析

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智慧农业生产系统智能闭环控制方法

智慧农业生产系统智能闭环控制方法

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作者：易强王政于洪志 610095 四川省成都市武侯区吉泰路666号2栋24层5号

本发明公开了一种智慧农业生产系统智能闭环控制方法，包括：1：对采集的监测数据、生产数据和生长态势数据进行汇总，得到具有时间属性和位置属性的数据矢量集合；2：计算各类监测设备和各类生产设备的覆盖范围及生长态势数据的采样覆... 详细信息

标准号: CN113031547B

本发明公开了一种智慧农业生产系统智能闭环控制方法，包括：1：对采集的监测数据、生产数据和生长态势数据进行汇总，得到具有时间属性和位置属性的数据矢量集合；2：计算各类监测设备和各类生产设备的覆盖范围及生长态势数据的采样覆盖范围，并对应补充到数据矢量集合中；3：分别以每类生产设备的生产覆盖范围为目标区域，提取监测覆盖范围和采样覆盖范围分别与目标区域相交部分所对应的监测数据和生长态势数据，再结合生产数据形成区域化数据子集；4：根据区域化数据子集，建立农作物生长闭环控制模型，求解当前最优的生产数据，实现智能闭环控制。本发明能对生产设备进行高效、精准、智能化的闭环控制，实现了农作物最优生长态势的控制。

关键词：生产设备生产数据覆盖生长智能闭环控制监测数据目标区域数据矢量数据子集区域化采样集合闭环控制模型农业生产系统农作物生长闭环控制监测设备时间属性位置属性智能化求解相交农作物采集监测补充生产

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人工智能赋能下的智慧农业生产系统及方法

人工智能赋能下的智慧农业生产系统及方法

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作者：赖福长何勇吕赞琦詹乃华温建平 361000 福建省厦门市思明区软件园二期观日路2号401-404室、501、503、504室

本发明提出人工智能赋能下的智慧农业生产系统，包括现场数据接收端、数据分组处理端、数据模型匹配端、目标算法选择端、处理结果输出端以及数据反馈端。数据模型匹配端基于分组处理结果匹配出至少一个目标数据处理模型，并将现场数据... 详细信息

标准号: CN113554520A

本发明提出人工智能赋能下的智慧农业生产系统，包括现场数据接收端、数据分组处理端、数据模型匹配端、目标算法选择端、处理结果输出端以及数据反馈端。数据模型匹配端基于分组处理结果匹配出至少一个目标数据处理模型，并将现场数据接收端的第一现场环境数据作为所述目标数据处理模型的第一输入数据；目标算法选择端确定至少一种目标算法加载至所述目标数据处理模型中，并输出第二输出结果；数据反馈端基于第一输出数据与第二输出结果的比对，生成反馈数据。本发明还提出基于所述系统实现的方法以及对应的存贮介质。本发明的技术方案可以基于人工智能自适应的实现不同时段不同类型的农业生产数据处理与调度，从而实现智慧农业数据处理。

关键词：目标数据处理人工智能输出结果数据反馈数据模型算法选择现场数据数据处理匹配端农业生产系统数据分组处理存贮介质反馈数据分组处理农业生产输出数据系统实现现场环境接收端输出端自适应比对赋能加载算法匹配调度输出

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