[发明专利]一种县级尺度农作物资源利用与环境效应评估方法与系统

说明书

本发明提供一种县级尺度农作物资源利用与环境效应评估方法与系统，方法包括：确定县级农作物的研究区域，获取研究区域的参数数据；根据研究区域的参数数据得到资源利用评价指标的计算结果，资源利用评价指标包括氮肥资源利用指标和水资源利用指标；根据研究区域的参数数据得到环境效应评价指标的计算结果，环境效应评价指标包括温室气体排放和灰水足迹；对资源利用评价指标的计算结果和环境效应评价指标的计算结果进行空间化，通过空间分布结果进行评估。本发明通过构建适用于县级尺度的资源环境效应评估方法，对评估结果进行区域空间化，系统地评估了农业生产带来的资源环境问题，明确了水肥资源利用与环境效应的空间分布。

技术领域

本发明属于农业资源环境评价技术领域，具体涉及一种县级尺度农作物资源利用与环境效应评估方法与系统。

背景技术

水肥资源被认为是影响全球粮食生产的重要原因。以往研究表明，全球农作物生产的资源利用和环境效应存在空间差异。由于资源环境效应评估的复杂性，目前在点尺度上的农业资源环境效应评估方法以试验观测为主。以水稻的温室气体排放为例，其温室气体排放主要来自氮氧化物排放和CH₄排放。其中，当氮施用量超过水稻需求量时，氮排放就会发生，并包括直接和间接氮排放。然而，以往研究中氮排放只考虑了氮肥输入导致的直接氮排放，忽略了间接氮排放；对于CH₄排放，受水管理、有机改良剂和生长期等多方面影响，区域尺度评估需与当地稻田水管理等相结合。

基于以上研究难点，已有研究主要在以下三个方面存在不足。第一，目前开展的农业试验站点监测研究集中在主要粮食作物(如水稻、小麦和玉米等)的资源环境效应相关指标，缺乏经济作物(如蔬菜、果园、茶园等)资源环境效应的相关研究。第二，仅基于试验站点监测数据，难以准确评估非试验田区域资源环境效应的空间分布。第三，由于县级不同粮食作物、蔬菜、果园和茶园等的肥料施用量数据难以直接获取，在资源环境效应评估指标的构建过程中难以全面考虑作物生产投入要素，因此评估指标的空间分辨率多以省级尺度为研究单元，无法体现县级尺度农作物资源利用效率和环境效应系统评估结果的空间差异。

因此，需要提供一种克服上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种县级尺度农作物资源利用与环境效应评估方法与系统，用以克服上述现有技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种县级尺度农作物资源利用与环境效应评估方法，方法包括：

确定县级农作物的研究区域，获取所述研究区域的参数数据；

根据所述研究区域的参数数据得到资源利用评价指标的计算结果，所述资源利用评价指标包括氮肥资源利用指标和水资源利用指标；

根据所述研究区域的参数数据得到环境效应评价指标的计算结果，所述环境效应评价指标包括温室气体排放和灰水足迹；

对所述资源利用评价指标的计算结果和环境效应评价指标的计算结果进行空间化，通过空间分布结果进行评估。

进一步的，所述参数数据包括农业统计年鉴数据、农业气象站点观测数据、大气氮沉降数据、固氮数据、气象数据、地形数据、农作物灌溉雨养比例数据和经验参数数据。

进一步的，所述氮肥资源利用指标包括氮肥偏生产力，根据研究区域农作物氮肥施用强度与所述农业统计年鉴数据中的农作物单位面积产量得到所述氮肥偏生产力。

进一步的，所述研究区域农作物氮肥施用强度根据农业统计年鉴数据中的省级农作物氮肥平均施用强度数据调整得到。

进一步的，所述氮肥资源利用指标还包括氮肥利用率，根据农作物氮肥产出量和农作物氮肥投入总量确定所述氮肥利用率。