基于AEZ模型的中国农业生产力的估算及其对耕地利用变化的响应

论文摘要

中国是人多地少的农业大国,粮食生产一直是困扰国计民生的重大问题。特别是近年来随着人口剧增,耕地锐减和环境退化,粮食生产显得日益迫切,成为限制农业可持续发展的重要因素。解决这一问题,除了严格控制人口增长和非农业占用耕地外,关键是利用现有耕地并提高耕地的生产力。估算粮食生产能力即农业生产力为土地人口承载力估算,制定国家或地区农业发展规划提供了科学依据。因此生产潜力估算在理论和实践上都有十分重要的意义。本研究应用AEZ模型和1991到2000年的气候、土壤、投入水平等历史数据估算了我国90年代的农业生产力,充分考虑了影响农业生产的气候因素、社会环境因素和经济因素,并运用HadleyCentre的HADCM3模式模拟的未来气候数据估算了2010年和2020年农业生产力的变化情况。本研究还运用DLS模型模拟了未来2010年和2020年的土地利用变化情况,估算了耕地利用变化对农业生产力的影响。研究表明:①应用AEZ模型和空间数据能有效地进行农业生产力的估算。②农业生产力90年代以来虽然年际间有波动,但整体上呈上升趋势。③2010年和2020年的农业生产力由于气候等因素的影响也有不同程度的增加。④耕地利用变化会对农业生产力产生一定程度的负面影响,但是单位面积农业生产力的提高远远大于耕地利用变化所带来的影响。⑤该研究所得出的结论为未来制定土地利用政策和农业生产措施提供科学的决策依据。在本研究中,还取得了一定的创新性成果:①将农业生产力的变化表达在了每个栅格上。②研究涉及多个学科,实现了知识和技能的综合应用。③利用IPCC预测的未来气候数据对未来的农业生产力做了估算,并分析了未来情景下耕地利用变化对农业生产力的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 选题依据
• 1.3 国内外研究进展
• 1.3.1 国内研究进展
• 1.3.2 国外研究进展
• 1.3.3 目前农业生产潜力的计算方法
• 1.4 研究内容和意义
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究意义
• 1.5 论文的总体框架
• 1.6 研究中的主要术语
• 第二章 AEZ模型的概念和计算过程
• 2.1 AEZ模型的概念
• 2.2 AEZ模型的计算过程
• 2.2.1 光合生产潜力
• 2.2.2 光温生产潜力
• 2.2.3 气候生产潜力
• 2.2.4 土地生产潜力
• 2.2.5 农业生产潜力
• 第三章 数据采集与处理
• 3.1 气候数据
• 3.1.1 90年代地面气候数据
• 3.1.2 未来地面气候数据
• 3.2 土地数据
• 3.2.1 土地利用栅格成分数据
• 3.2.2 土壤质地数据
• 3.2.3 土壤其他属性
• 3.2.4 地形特征数据
• 3.3 其他数据
• 3.3.1 作物生长期
• 3.3.2 投入水平和经营管理数据
• 第四章 基于AEZ模型的农业生产力估算及验证
• 4.1 AEZ模型的设计与实现
• 4.1.1 AEZ模型的设计
• 4.1.2 AEZ模型的实现
• 4.2 90年代农业生产力的估算结果
• 4.2.1 90年代农业生产力的特征及变化趋势
• 4.2.2 90年代全国各农业生态区的变化特征
• 4.2.3 气候波动对我国农业生产力变化的影响分析
• 4.2.4 90年代中国各农业生态区农业生产力总量变化对比
• 4.3 农业生产力的结果验证
• 4.4 2010年和2020年农业生产力的估算结果
• 4.4.1 未来农业生产力的情景分析
• 4.4.2 2010年农业生产力估算结果
• 4.4.3 2020年农业生产力估算结果
• 第五章 耕地利用变化对农业生产力的响应分析
• 5.1 我国未来耕地利用变化的模拟
• 5.1.1 土地利用变化模拟的方法
• 5.1.2 我国耕地利用变化模拟结果
• 5.2 耕地利用变化对农业生产力总量的响应分析
• 5.2.1 耕地利用变化对农业生产力总量影响的计算方法
• 5.2.2 耕地变化对农业生产力总量的响应分析
• 5.3 土地利用的政策建议
• 第六章 结论及存在的问题
• 6.1 研究结论
• 6.2 研究中存在的问题
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间主要的研究成果