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基于GIS和模型的区域生态农业评价研究

作　者: 吕坤
导　师: 周治国
学　校: 南京农业大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 农村经济区生态环境生态经济 GIS 模型
分类号: S-0
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本研究针对农业生态环境健康、农业生态景观和生态经济研究中的主要问题,综合考虑“人—社会—生态—经济”的整体效益,以江苏省经济欠发达的徐连农村经济区和经济发达的太湖农村经济区为研究对象,基于GIS和模型相结合的评价理念和方法,建立区域农业生态景观评价的指标体系,并对研究区农业生态环境健康状况和农业生态经济协调发展水平进行综合评价,并依据评价结果提出徐连和太湖农村经济区农业生态环境健康、可持续发展的建议。1.针对目前农业生态景观评价理论和方法上存在的不足,阐述了农业生态景观的基本内涵和理论基础,分别从农业景观经济、社会和生态三方面筛选出适合农业生态景观评价的指标,并构建区域农业生态景观综合评价指标体系。同时提出结合GIS技术建立模型提取农业生态景观空间指标的方法,使农业生态景观评价数据获取多元化,评价结果可视化、直观化。2.遵循以人为本、可持续性、层次性、前瞻性、超前性、地域性、静态性、动态性等原则,建立了以目标层、基准层、因素层和指标层等包括4级共16个指标的评价体系：土地人口承载度、单位面积耕地粮食产量、万人拥有农业技术人员数量、单位面积农业净产值、农民人均纯收入、养殖业占农业比重、经济作物占种植业比重、植被覆盖度、水土流失率、人口密度、农民科技素质、农业产值占农村产值的比重、人均占有粮食、旱涝保收面积比率、病虫害防治面积比率、农业支出比重。在Arcgis支持下分析代表年份植被覆盖、水土流失等环境单因子后,通过农业生态环境健康评价模型定量评价研究区农业生态环境健康状况。徐连农村经济区农业生态环境健康评价综合指数较低,在2004年之前农业发展较不稳定,2004年后健康状况趋于缓和上升。太湖农村经济区农业生态环境健康评价综合指数较高,农业生态环境正健康平稳发展,但2004年后由于人地矛盾的加剧呈现出略微下降的趋势。3.基于综合考虑“人—社会—生态—经济”四方面建立了3个层次的农业生态经济综合评价指标体系,其包括22个指标：农民满意度、农村劳动力初中以上文化程度比例、农村居民恩格尔系数、区域人口密度、农村劳动力比例、单位农业总产值用电量、万人拥有农业科技人员数量、财政支农支出占财政支出的比重、年平均气温、年降水量、年日照时数、植被覆盖度、水土流失量、土地复种指数、土壤环境质量达标率、农药使用强度、化肥使用强度、区域人均GDP、农村居民人均年纯收入、人均粮食占有量、单位面积农业机械总动力、有效灌溉面积率。采用主成分分析方法对评价指标体系进行检验后,建立农业生态经济评价模型,定量评价不同农村经济区的农业生态经济协调发展状况。太湖农村经济区农业生态经济发展较为平稳,逐步从低层次的优质协调发展指数(86.98)向中等层次的优质协调发展指数(92.39)转变；徐连农村经济区生态经济协调发展指数起点较低(66.81),但是从其发展趋势可以看出,该经济区正快而稳健地发展,逐渐缩小与太湖农村经济区的差距。

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摘要 7-9ABSTRACT 9-12第一章文献综述 12-38 1 生态农业的研究进展 12-16 1.1 生态农业的概念 12 1.2 生态农业的研究进展 12-16 1.2.1 国外生态农业的研究进展 12-14 1.2.2 我国生态农业的研究进展 14-15 1.2.3 新世纪国外生态农业经验的借鉴意义 15-16 2 生态农业评价的研究进展 16-24 2.1 农业生态环境健康评价的研究进展 16-18 2.1.1 评价指标的研究 16-17 2.1.2 评价方法的研究 17-18 2.2 生态农业可持续发展评价的研究进展 18-20 2.2.1 评价指标的研究 18-19 2.2.2 评价方法的研究 19 2.2.3 生态农业可持续发展趋势度评价研究 19-20 2.3 农业生态景观评价的研究进展 20-21 2.3.1 农业生态景观的概念 20 2.3.2 评价理论的研究 20-21 2.3.3 评价指标的研究 21 2.4 农业生态经济系统评价的研究进展 21-24 2.4.1 评价指标体系的研究 21-22 2.4.2 评价模型的研究 22-23 2.4.3 区域农业人—社会—生态—经济协调发展评价模型 23-24 3 地理信息系统(GIS)在农业生态系统评价中的应用 24-25 4 研究的目的与意义 25-26 参考文献 26-38第二章基于模型的区域农业生态景观评价指标体系研究 38-48 1 农业生态景观的理论基础 39-40 1.1 农业生态景观的基本内涵 39 1.2 农业生态景观的理论基础 39-40 1.2.1 以人为本 39-40 1.2.2 系统论 40 1.2.3 景观生态学 40 2 区域农业生态景观评价指标体系的建立 40-44 2.1 区域农业生态景观评价指标体系建立的原则 40-41 2.1.1 景观生态和农业相结合 40 2.1.2 科学性与实践性相结合 40-41 2.1.3 个体和整体相统一 41 2.1.4 静态性与动态性相结合 41 2.2 区域农业生态景观评价指标体系的建立 41-44 2.2.1 农业景观经济指数 41-42 2.2.2 农业景观社会指数 42 2.2.3 农业景观生态指数 42-44 3 区域农业生态景观评价方法 44-45 4 农业生态景观评价指标体系建立的意义 45 参考文献 45-48第三章基于模型的区域农业生态环境健康评价 48-72 1 研究区域概况 48-49 1.1 徐连经济区 48 1.2 太湖经济区 48-49 1.3 农业发展存在的问题 49 2 农业生态环境健康评价指标的选取与验证 49-53 2.1 指标体系的建立 49-51 2.2 评价指标体系的验证 51-53 3 农业生态环境健康评价模型的构建 53-57 3.1 农业生态环境健康评价指标权重的确定 53-55 3.2 农业生态环境健康评价模型的构建 55-57 4 农业生态环境健康评价数据获取与处理 57-65 4.1 农业生态环境健康评价的数据来源 57 4.2 农业生态环境健康评价单因子计算模型 57-65 4.2.1 植被覆盖度提取模型 57-58 4.2.2 水土流失监测模型 58-60 4.2.3 植被覆盖度 60-62 4.2.4 水土流失率 62-65 5 不同农村经济区农业生态环境健康的评价分析 65-68 6 不同农村经济区农业生态环境健康发展的对策与建议 68 7 结论 68-69 参考文献 69-72第四章基于模型的区域农业生态经济评价 72-86 1 研究区域概况 73 2 农业生态经济评价技术路线、指标的选取及其验证 73-78 2.1 技术路线 73 2.2 指标体系的建立 73-75 2.3 评价指标体系的验证 75-78 3 农业生态经济评价模型的构建 78-79 3.1 农业生态经济评价指标权重的确定 78 3.2 农业生态经济评价模型的构建 78-79 4 不同农村经济区农业生态经济的评价分析 79-82 5 结论 82-83 参考文献 83-86第五章讨论与结论 86-98 1 讨论 86-92 1.1 区域农业生态环境健康及生态经济评价指标体系构建 86-87 1.2 区域农业生态环境健康及生态经济评价模型构建 87-88 1.3 区域农业土壤健康数据库的建设 88 1.4 区域农业发展的建议 88-92 1.5 本研究创新之处 92 1.6 研究展望 92 2 结论 92-95 参考文献 95-98附件 98-100致谢 100

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