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1、南京气象学院学报..第1卷第4期V0111NOJou:。alofNanjingInstitute.,1088年12月ofMeteorolog丁Dee1988农林牧复合生态系统优化结构模式探讨张镜滨钱晓燕(河南省气象局农艺二业象试验站)提要本文根据山东省荷泽地区二郎庙乡的典型调查资料,利用线性规划的单纯.,山东省农,形法建立农林牡优化结构模式计算结果衣明田林网地区林木中适当配置经济林,大,田作物中扩大麦加夏大豆的种植比例可明显地提高经济效益,并改良土攘。为充分利用饲草资源,畜收业宜发展牛、羊、兔、猪.如果在林木间种蘑菇或其它耐荫植物,树种中达
2、当种植桑树,发展养蚕业,产品多次、多级利用,有利于复合生态系统的稳定和平衡。可更进一步提高经济效益、生态效益和社会效益。一、引言」农林牧复合生态系统主要由植物(包括林木、作物、禾草)、禽畜、微生物及其环境组成,并与人类的生产活动和经济条件构成统一的整体。在此系统中,林业不但可以改善小气候条件(如调节温度变化;增加空气湿度和土壤水分、减少蒸发和径流、防风固沙、预防上壤盐溃化、防止大气污染、降低噪音等),而且可提供一定的产品(木材、饲料、肥料、燃料),解决目四料不足的间题,促进农业、牧业及副业生产的发展。前农村农业为牧业提供饲料,牧业供给农业肥
3、料,农林牧三者配合恰当,互相促进,可提高整个系统的转化效率,使之向良性循环发展。复合生态系统中各组成部分之间的关系见图1。总之,初级生产者(绿色植物)制造有机物质,并把太阳能转变为化学潜能,贮存在,;有机物质中次级生产者(动物)利用绿色植物制造的有机物质和固定的能量进一步转化为动物产品;微生物则把动、植物残体、排泄物分解成简单的无机物,重新被植物吸,、,,收利用在这个物质循环能量转化过程中农林牧各业的比例和布局是否合理对有效地利用环境资源、提高系统的生产力至关重要.198了年3月邪日次,1938到年1月2日收到修改稿._1」卷魂74院学报,
4、10851,,本文以山东省荷泽地区二郎庙乡年及986年的资料应用系统分析方法对该乡复合生态系统中农林牧的优化配置进行探讨。二郎庙乡位于山东省荷盯---------------------------一飞泽市的西南部‘,地处北纬._一补’35010‘一35’13‘之间,包括/。洲53个食然21肠5人耕地拍佛偏公一二礼十应自二书蠕乏3193。亩;人均耕地约1.淞平亡卜坪。97。卜肉奶振,皮毛娜亩劳动力03人该乡属卜}巨二j一半湿润气候,四季分明,气候温和,年平均气温13.6℃,—O℃50.3℃,图l农林牧复合生态系统各组成部分的相互关系》的积
5、温的无,霜期212天;光照充足年,.,,平均日照2579小时;雨量充沛但分布不匀年平均降水量6868m二多集中在了8两个月。春季少雨干旱,春夏之交的干热风常造成小麦的减产。该乡过去多为单一经营,气象灾害频繁,土壤肥力不高,作物产量低而不稳,近年来实行了林粮间作,在改善农、、.田气候条件防御各种自然灾害提高经济效益等方面起了重要的作用一二郎庙乡实行的耕作制度,脚年代以前主要是春玉米(或春高梁、春谷子)加冬小麦和夏玉米(或夏大豆)的两年三熟制。60年代后以冬小麦加夏玉米(或夏大豆)一年两熟及:棉花一年一熟为主。影响本地区耕作制度的关键气象因子是
6、热量和水分,在一定程度上,水分可以通过人工方法调节。因此,决定种植制度的主要因子是热量条件。从儿种作物的生育期及所需积温分析,该乡的热量条件基本能满足目前实行的几种熟制的要求(表1)。表1儿种作物的生育期及所需积温小麦加晚熟玉米小麦力。大“作物}小麦加早熟玉米{小麦加中熟玉米⋯生育期(天){240十9。240十100240+110240+105卜几21。。+2“积温(℃。2:。。十22。。。10。十240劝、{{2100+2500)二⋯.30,5。3℃如以夏播及秋播农耗积温℃计算二郎庙乡的积温(够)能满足小麦加早、、,熟玉米(460“℃)小
7、麦加中熟玉米(4800℃)小麦加大豆(490℃)的需要而种植小麦_;蒸}燕;;蕉蒸蒸黛:礁,,:7的℃二郎庙乡的总积温显然不能满足这种熟制的要求但如采用麦行套种棉花或棉4:期张镜滨等农林牧复合生态系统优化结构模式探讨婆75,,。花育苗移栽的方法麦棉共同生长10天左右这种制度是可行的由子该乡现行的耕作,,,制度与当地的热量条件基本适应故在进行优化探讨时不再考虑种植制度间题仅从林木种植比例(包括经济林、用材林、薪炭林的比例)、种植业比例以及如何搭配牧业,才能更充分地利用自然资源和社会资源、农林牧效益最高着手。、二农林优化结构模式.x,,,本文采
8、用线性规划的单纯形法建立规划模型先假设一组未知变量;(i=12⋯,m)根据限制因子建立约束方程a;,xj:乞攀b{j,lx;妻0,,在约束方程组的全部可行解中使目标函数取极值的可
