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农业生态恢复决策的系统分析模型研究

作　者: 廖兴勇
导　师: 余杰；李航
学　校: 西南农业大学
专　业: 土壤学
关键词: 农业生态恢复决策系统分析模型移民安置区
分类号: S181
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

生态系统的相对稳定是人类赖以生存与发展的必要条件，维护与保持生态平衡，促进生态系统的良性循环和健康发展是关系到人类前途和命运。对于农业系统进行生态恢复研究尤为重要，本文以奉节移民安置区为例，讨论分析了如何建立农业生态恢复决策的系统分析模型及应用。 1、明确了农业生态恢复的含义。所谓农业生态恢复，就是把农业看作一个生态、经济复合系统，以生态学、经济学和生态经济学原理为指导，根据农业生态系统和经济系统之间相互联系、相互依存、相互制约、相互作用的矛盾运动规律，采用综合化现代科学技术，对农业生态经济系统的组分、结构、布局和配置进行优化调控，促进人、生物和自然环境、资源之间，生态系统和经济系统之间关系的协调发展，以满足社会不断增长的对农副产品和生态环境的需要的过程。其含义：（1）以追求生态、经济、社会三效益的协调统一为目标；（2）以不断提高系统的生产率、稳定性、持续性为目的；（3）是通过人为调控来实现的。 2、在确定农业生态恢复决策的系统分析建模边界内容时，首先弄清农业系统与环境关系。从调控角度来看，农业系统是一个自然—人工复合系统；从特性角度来看，农业系统具有社会的、经济的、环境的三大具体功能，以及存在、运行和发展于自然环境，对环境依赖性和反作用大，表现出脆弱性。其次从农业系统本身结构和外界环境问题两方面入手来界定建模边界内容。农业系统结构应着重分析土地利用平面结构、种植业结构、系统立体结构、农户家庭经济结构等四方面；外界环境问题主要考虑人类向农业系统补充物质或能量、信息等有关问题。 3、为了确定系统递阶层结构各层构成因子，着重分析了奉节移民安置区农业系统现状（存在的主要问题），通过分析发现：（1）安置区农业系统结构不尽合理，①土地利用平面结构比例不协调；②种植业结构仍以粮食为主，经饲作物比例过低；③稻田果园等系统立体结构缺乏多层次利用；④农户家庭经济结构以粮猪果型为主，十分单一；⑤农业系统辅助能输入结构仍以无机肥为主，有机肥等其它物质输入较少。（2）三峡工程对移民安置区农业系统不利影响加重。（3）水土流失、人为污染、干旱等自然灾害等环境问题日益突出。 4、结合奉节移民安置区农业系统存在的主要问题，围绕农业生态恢复的目的与目标、途径、方法与措施进行了农业生态恢复决策的系统递阶层结构构成分析。并运用层次分析方法建立了决策的系统递阶层结构的层次分析模型。模型包括A、B、C、D四个层次，A层为目的层，以提高三峡库区广义农民的物质文化生活水平，改善生态环境，有利于三峡水库的修建与高效持续运行为目的：B层为途径层，包括改善社会环境，发展广义农业，改善自然环境三个因素；C、D层为方法、措施层，C层包括改善农村环境等10个因子，D层包括发展二、三产业等38个因子（决策层）。通过构造两两判断矩阵及层次单排序和总排序，来确定农业生态恢复的主要决策变量（总排序权重值较大的人由于层次分析模型确立的决策变量，主要是宏观变量，不便于实施。本文便进行了决策的优化调控，以粮仓产量、种植业和林业产值、土壤年侵蚀量、资金投入量为目标，建立起多目标线性规划模型。考虑多目标线性规划模型评价比选有效解较困难，特将原模型转化为模糊最优化模型，建立各个目标函数对理想状态模糊集的隶属函数（满意程度），通过满意度来求解最优方案。 5、通过实地调查，采用德尔菲法（专家意见）结合专家确立了各层因子的相对重要性，结合层次分析模型，得出奉节移民安置区生态恢复的十大决策因子：①进行中低产田改造：②发展果、桑园；③建梯地梯田；④扩大林地；⑤物质多层次多途径利用；③猪牛羊禽蛋结合：①以有机肥为主的肥料等物质投入：③规模经营：③粮经饲绿结合；徊改善交通条件。通过调查收集的数据，对前四个决策因子进行了优化调控，得出奉节移民安置区决策调控的高目标、中高目标、中目标、低目标四种方案。其中以中高目标最佳。即坡改梯4630公顷，中低产闭改造3840公顷，果园新增170公顷，柔园新增230公顷，造林9724公顷。到2010年种植业和林业产值达24798．82万元，较1998年增长54．03％，年均增长率为3．38％；粮食产量达到8．9895万吨，较19％年增长48．83％，年均增长率为3．11％；上壤侵蚀量达92．933万吨，较1998年减少30．38％。年均递减率为二．75％。森林覆盖率达25．90％，较 1998年增加 18石0％。

全文目录

中文摘要  4-6
英文摘要  6-8
文献综述  8-14
1 引言  14-17
  1．1 本研究的目的和意义  14-15
  1．2 研究内容  15
  1．3 研究方法及步骤  15-17
2 农业生态恢复的含义与决策的系统分析建模边界的确定  17-24
  2．1 农业生态恢复的含义  17-18
  2．2 农业生态恢复决策的系统分析建模边界的探析  18-24
    2．2．1 农业系统与环境的关系  18-20
    2．2．2 建模边界内容的探讨  20-24
      2．2．2．1 农业系统本身结构问题  20-22
      2．2．2．2 外界环境问题  22-24
3 农业生态恢复决策的系统分析模型的建立  24-43
  3．1 决策的系统分析建模目的  24
  3．2 决策的系统分析建模思路  24-25
  3．3 研究区农业系统现状分析  25-33
    3．3．1 农业系统结构不尽合理  25-29
      3．3．1．1 土地利用平面结构比例不协调  25-27
      3．3．1．2 种植业结构仍以粮食为主，经饲作物比例过低  27
      3．3．1．3 系统立体结构缺乏多层次利用  27-28
      3．3．1．4 农户家庭经济结构以粮猪果型为主，十分单一  28
      3．3．1．5 农业系统辅助能输入结构不合理  28-29
    3．3．2 三峡工程对移民安置区农业系统不利影响加重  29-30
      3．3．2．1 对土地利用结构影响  29-30
      3．3．2．2 对种植业的影响  30
      3．3．2．3 对陆生植物的影响  30
    3．3．3 研究区农业系统环境问题日益突出  30-33
      3．3．3．1 水土流失  30-31
      3．3．3．2 人为污染  31-32
      3．3．3．3 干旱等自然灾害  32
      3．3．3．4 社会经济基础薄弱，农民素质有待提高  32-33
  3．4 决策的系统分析模型的建立  33-43
    3．4．1 决策的系统递阶层结构构成分析  33-36
      3．4．1．1 目的、目标层的探析  33
      3．4．1．2 途径层的探析  33
      3．4．1．3 方法、措施层的探析  33-36
    3．4．2 决策的系统递阶层结构层次分析模型  36-40
      3．4．2．1 决策的系统递阶层结构的建立  36
      3．4．2．2 决策的系统递阶层结构的层次分析  36-40
    3．4．3 农业生态恢复主要决策优化调控模型  40-43
      3．4．3．1 决策变量的确定  41
      3．4．3．2 目标函数的确定  41
      3．4．3．3 约束条件的确定  41
      3．4．3．4 多目标最优化模型建立  41-42
      3．4．3．5 模型求解  42-43
4 决策的系统分析模型应用研究  43-57
  4．1 奉节移民安置区农业生态恢复决策因子的确定  43-47
    4．1．1 判断矩阵的确定及单排序  43-46
    4．1．2 决策的总排序  46-47
    4．1．3 奉节移民安置区农业生态恢复主要决策  47
  4．2 安置区农业生态恢复决策因子优化调控目标函数的建立  47-50
  4．3 安置区土地资源和模型约束条件的建立  50-51
    4．3．1 安置区土地资源和变化预测  50
    4．3．2 约束条件  50-51
  4．4 模型参变常量与决策变量参数的确定  51-52
    4．4．1 投资系数  51
    4．4．2 粮食产量系数  51
    4．4．3 种植业和林业产值系数  51-52
  4．5 模型隶属函数的建立  52-53
  4．6 结果分析与评价  53-57
5 结论  57-63
参考文献  63-68
致谢  68

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