農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析與模擬

前言

作物生產(chǎn)系統(tǒng)是一個復雜而獨特的多因子動態(tài)系統(tǒng)，不僅受栽培品種的遺傳特性影響，而且受氣象、土壤、栽培技術(shù)及病蟲草害等多種因素的影響。作物生產(chǎn)系統(tǒng)的行為具有顯著的時空變異性、區(qū)域性，且定量化和年度間穩(wěn)定性較差。因此，傳統(tǒng)的作物栽培模式及管理技術(shù)往往以定性或半定量的經(jīng)驗知識為主，在某地或?qū)δ骋蛔魑锼@得的研究成果，只能粗略地引用于其他地區(qū)或其他品種，而補充地方性試驗，通常成本高、試驗周期長、成果轉(zhuǎn)化慢。因此，如何提高試驗成果的實用性，改善試驗結(jié)論的外推性，提高農(nóng)業(yè)研究的效率，一直是人們密切關(guān)注的問題。隨著農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展，作物生長模擬模型日趨成熟，已經(jīng)被廣泛應用于支持發(fā)達國家和發(fā)展中國家的大田試驗研究與推廣，其潛在價值是巨大的。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)學的發(fā)展經(jīng)歷漫長的時期，特別是20世紀80～90年代在國外快速發(fā)展，形成了不同的分支學科。在我國，經(jīng)過長期的研究與實踐，也形成了各有特色的學科體系和具有一定應用價值的作物智能管理及決策系統(tǒng)。隨著時代的發(fā)展，農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模擬模型的研究進入了一個新時期。模擬模型吸取了作物生理學、作物栽培學、土壤學、農(nóng)業(yè)氣象學、植物病理學等學科的知識，能迅速地回答許多“如果……那么……”一類問題。利用適當?shù)臄?shù)據(jù)，模擬模型可預測某些農(nóng)田條件的生產(chǎn)情況，也可用于區(qū)域性規(guī)模的農(nóng)田生產(chǎn)，還可模擬不同氣候模式下的產(chǎn)量。這種模型不存在地理限制，可以應用到不同地域、不同栽培條件、其他栽培品種或其他耕作制度。盡管主要的模擬和預測結(jié)果仍需要用田間試驗來檢驗和評價，應用模型研究比僅僅進行試驗研究的進展要快得多。此外，一些發(fā)達國家利用作物模擬模型及決策支持系統(tǒng)、3S技術(shù)[遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）]及精準農(nóng)業(yè)技術(shù)等輔助進行不同時空條件下的農(nóng)業(yè)資源環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、肥水運籌、病蟲害預測和防治，以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等，克服了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)固有的缺點，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理決策的科學性和定量化水平，取得了顯著的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。

內(nèi)容概要

本書主要介紹了有關(guān)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模型、農(nóng)業(yè)氣候模型、作物發(fā)育模型、光合生產(chǎn)模型、物質(zhì)分配與器官生長模型、產(chǎn)量模型、水分和養(yǎng)分效應模型、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、作物智能管理與決策支持系統(tǒng)等的結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)建方法等內(nèi)容。編者結(jié)合近年來在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)學與農(nóng)業(yè)信息技術(shù)領域的科研成果和學術(shù)積累，以作物生長的技術(shù)—環(huán)境—產(chǎn)量動態(tài)關(guān)系為主線，闡述了農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析和農(nóng)作物系統(tǒng)模型的數(shù)學基礎、發(fā)展歷史、基本原理、方法和應用。本書注重了研究性與應用性、機理性與知識性、參考性與學習性的統(tǒng)一。    本書主要面向高等農(nóng)業(yè)院校農(nóng)學類專業(yè)的研究生和高年級本科生，以及農(nóng)業(yè)教育、科技和管理人員。特別適用于作為農(nóng)業(yè)系統(tǒng)學或農(nóng)業(yè)信息學等專業(yè)教學和科研的教材或參考書。

書籍目錄

前言 第一章 概述   第一節(jié) 系統(tǒng)的定義   第二節(jié) 系統(tǒng)的組成   第三節(jié) 系統(tǒng)的特點   第四節(jié) 系統(tǒng)的分類   第五節(jié) 系統(tǒng)科學體系   第六節(jié) 系統(tǒng)分析   習題   參考文獻 第二章 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析   第一節(jié) 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析的定性研究方法   第二節(jié) 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析的定量方法   習題   參考文獻 第三章 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模型構(gòu)建   第一節(jié) 系統(tǒng)模型概述   第二節(jié) 農(nóng)業(yè)模擬模型   第三節(jié) 農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模擬的基本原理與技術(shù)   第四節(jié) 農(nóng)業(yè)模擬模型研制步驟   習題   參考文獻 第四章 農(nóng)業(yè)氣候模型   第一節(jié) 太陽輻射模型   第二節(jié) 溫度模型   第三節(jié) 降水模型   習題   參考文獻 第五章 作物發(fā)育模擬模型   第一節(jié) CERES-WHEAT模型   第二節(jié) SUCROS模型   第三節(jié) 小麥生理發(fā)育時間模擬模型   第四節(jié) 大麥頂端發(fā)育和物候發(fā)育模擬模型   第五節(jié) 水稻鐘模型和小麥鐘模型   習題   參考文獻 第六章 光合作用與物質(zhì)積累模型   第一節(jié) 作物光合作用模型   第二節(jié) 呼吸作用   第三節(jié) 美國的CERES系列模型物質(zhì)生產(chǎn)的計算   第叫節(jié) 荷蘭SUCROS模型對CO2同化速率的模擬   第五節(jié) BarleyGrow模型對大麥光合生產(chǎn)的模擬   第六節(jié) RCSODS模型對群體光合作用的模擬   第七節(jié) 劉德利模擬的群體光合作用   習題   參考文獻 第七章 物質(zhì)分配與器官生長模擬模型   第一節(jié) 物質(zhì)分配系數(shù)模型   第二節(jié) 物質(zhì)分配指數(shù)模型   習題   參考文獻 第八章 作物光合面積指數(shù)的模擬   第一節(jié) CERES-WHEAT模型   第二節(jié) 南京農(nóng)業(yè)大學江蘇省信息農(nóng)業(yè)高技術(shù)研究重點實驗室模擬方法   第三節(jié) 江蘇省農(nóng)業(yè)科學研究院作物葉面積指數(shù)動態(tài)模擬方法   習題   參考文獻 第九章 作物產(chǎn)量模擬模型   第一節(jié) CERES-WHEAT模型   第二節(jié) Sirius模型   第三節(jié) 水稻產(chǎn)量預測模型   第四節(jié) 遙感與產(chǎn)量估測模型   第五節(jié) 南京農(nóng)業(yè)大學作物產(chǎn)量模擬模型系列   第六節(jié) 江蘇省農(nóng)業(yè)科學研究院作物產(chǎn)量模型系列   第七節(jié) 關(guān)于產(chǎn)量預測模型的方法研討   習題   參考文獻 第十章 土壤水分模型   第一節(jié) 水分平衡   第二節(jié) 水分效應因子   習題   參考文獻 第十一章 作物養(yǎng)分效應的模擬   第一節(jié) 土壤氮模型   第二節(jié) 養(yǎng)分吸收與分配   第三節(jié) 氮、磷、鉀的關(guān)系及養(yǎng)分效應因子   習題   參考文獻 第十二章 專家系統(tǒng)及其應用   第一節(jié) 概述   第二節(jié) 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)   第三節(jié) 專家系統(tǒng)的分類   第四節(jié) 知識獲取方法與知識表示   第五節(jié) 推理方式   第六節(jié) 專家系統(tǒng)設計   第七節(jié) 專家系統(tǒng)的應用實例   習題   參考文獻 第十三章 基于模型的作物管理決策支持系統(tǒng)   第一節(jié) 決策支持系統(tǒng)的概念、特征與功能   第二節(jié) 主要農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)及其應用   習題   參考文獻

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

《農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析與模擬》主要面向高等農(nóng)業(yè)院校農(nóng)學類專業(yè)的研究生和高年級本科生，以及農(nóng)業(yè)教育、科技和管理人員。特別適用于作為農(nóng)業(yè)系統(tǒng)學或農(nóng)業(yè)信息學等專業(yè)教學和科研的教材或參考書。《農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析與模擬》由科學出版社出版。

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