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农业资源利用与区划团队提出一种作物种植结构空间优化新方法
发布者：管理员发布时间：2025-01-10作者：胡蒙蒙来源：农业资源利用与区划团队点击量：
近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业资源利用与区划团队在作物种植结构空间优化方面取得重要进展，研究结果以“A new approach for spatial optimization of crop planting structure to balance economic and environmental benefits”为题发表在《Sustainable Production and Consumption》（IF 10.9）上。
在土地资源有限、水资源短缺的情况下，科学优化作物布局是保证农业可持续发展的关键。已有作物种植结构优化的研究主要集中在数量优化而非空间优化，导致缺少明确的空间位置与布局，且涉及的过程复杂，许多参数呈现出不确定性。针对这些问题，研究提出一种集成MaxEnt模型、多目标区间参数规划（MOIPP）、生命周期评价（LCA）、Dyna-CLUE模型的新方法，该方法通过对优化后的作物种植结构数量进行空间分配，为空间优化提供了一种新的途径，能够精准绘制优化后的作物种植布局。此外，它系统地考虑了作物种植结构优化中的不确定性，如动态社会经济因素和环境排放影响。通过在目标函数和约束条件中引入区间参数和变量间的相互作用，推进了不确定条件下的作物种植结构空间优化，为耕地高效利用提供了更为稳健的基础。
以黑龙江省为研究区，结果表明：坡度、人口和最冷季平均温度分别是影响水稻、玉米和大豆分布的主要因子。水稻高度适宜种植面积占全省土地面积的10.3%，主要集中在三江平原。将优化模拟的最优种植结构与2021基准年进行比较，发现经济效益可能下降1.7%~4.2%，但可减少9.3%~10.7%的作物碳足迹。这些发现强调了在优化作物结构时平衡经济和环境效益的重要性，将研究从作物种植结构的数量优化推进到空间优化。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所胡蒙蒙助理研究员为本文第一作者，余强毅研究员和吴文斌研究员为共同通讯作者。该研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352550924003464#f0005
