Advances in Modeling Agricultural Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Papajorgji, Petraq J. (EDT)/ Pardalos, Panos M. (EDT)

出品人:

页数:504

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 190.97

装帧:

isbn号码:9780387751801

丛书系列:

图书标签:

• 农业系统建模
• 农业模型
• 农业仿真
• 系统动力学
• 生态系统建模
• 作物生长模型
• 农业管理
• 精准农业
• 环境建模
• 数据驱动农业

好的，这是一本关于先进的农业系统建模书籍的详细简介，内容不包含您提到的特定书名，并且力求内容充实、自然流畅，避免任何明显的“AI痕迹”。 --- 《精准农业与可持续发展：系统动力学与数据驱动的决策》 内容提要 在全球人口持续增长、气候变化日益显著以及资源约束日益收紧的背景下，农业系统正面临前所未有的复杂性和挑战。传统的、基于经验的农业管理方法已难以有效应对这些动态、多尺度和非线性的问题。《精准农业与可持续发展：系统动力学与数据驱动的决策》正是为了填补这一空白而诞生的，它系统地梳理了如何利用先进的建模技术——特别是系统动力学（System Dynamics, SD）与数据驱动方法——来理解、模拟和优化现代农业系统的复杂动态行为。 本书的核心在于，它将农业系统视为一个高度耦合的、多因素相互作用的复杂系统。这不仅仅是一个关于作物生长或土壤科学的教科书，而是一本关于系统思维在农业实践中应用的指南。它探讨了从微观的田间管理（如灌溉、施肥）到宏观的区域粮食安全和环境影响（如碳足迹、水资源可持续性）之间的复杂联系和反馈回路。 第一部分：理解农业系统的复杂性与建模基础 本部分为读者建立了理解复杂农业系统的必要理论框架。我们首先深入剖析了农业系统的固有不确定性（天气、市场波动）和结构性反馈机制（例如，高投入导致的环境退化，进而反噬产量）。 系统动力学导论在农业中的应用： 重点介绍了系统动力学的核心方法论，包括因果回路图（Causal Loop Diagrams, CLD）和存量-流量图（Stock and Flow Diagrams, SFD）。书中通过多个实际案例，演示了如何将模糊的农业问题——例如，特定地区病虫害的爆发周期或农民对新技术采纳的犹豫心理——转化为可量化的模型结构。我们详细阐述了如何捕捉延迟效应和非线性关系，这对于理解农业投入产出周期至关重要。 数据驱动模型的桥接： 认识到纯粹的因果推理模型在参数估计上的局限性，本书随后引入了数据驱动方法论的视角。这包括了时间序列分析在预测作物产量波动中的应用，以及机器学习（如支持向量机和随机森林）在识别关键影响因子方面的潜力。我们强调，最佳的农业决策依赖于混合模型：利用SD建立结构框架，再利用数据校准和验证关键参数。 第二部分：核心农业子系统的动态建模 本部分将理论应用于具体的农业子系统，提供了可操作的建模蓝图。 水资源与灌溉系统： 探讨了水资源模型如何整合气候输入（降雨、蒸散发）、土壤持水能力和农业用水需求。书中详细构建了区域尺度的地下水补给与超采模型的反馈结构，分析了不同灌溉策略（如滴灌与漫灌）对长期水资源可持续性的影响。讨论了在气候不确定性下，制定弹性水资源调度方案的建模思路。 养分循环与环境负荷： 聚焦于氮、磷等关键养分的动态变化。模型不仅模拟了作物吸收率，更重要的是追踪了未被吸收养分在土壤、地下水和大气间的迁移路径，从而量化了面源污染的风险。一个重要的建模案例涉及最佳施肥时机与用量的动态优化，以最小化淋溶损失。 作物生长与产量形成模型： 阐述了如何将生理生态模型（如作物生长模型）与系统动力学进行集成。这使得研究人员不仅能模拟特定季节的产量，还能考察长期投入（如土壤有机质积累）对未来作物健康和产量的累积效应。 第三部分：农业经济与社会决策的集成模型 农业决策很少是纯粹的技术问题，它深度嵌入于经济环境和社会行为之中。本部分致力于将技术模型与行为模型耦合。 农场经济韧性模型： 构建了包含农场资产、负债、市场价格波动和风险厌恶程度的经济模型。通过模拟不同政策干预（如价格支持、保险补贴）对农户收入稳定性的影响，评估政策的长期有效性。重点分析了技术采纳的“S”形曲线，即农民对新技术的接受速度如何影响区域农业转型的整体速度。 供应链与物流优化： 针对食品系统的复杂性，本书引入了基于多主体（Agent-Based）和系统动力学的混合方法，模拟从田间到餐桌的物流瓶颈和需求波动。这对于减少收获后的损失和提高市场响应速度至关重要。 政策模拟与情景分析： 本部分是实践应用的高潮。通过集成上述所有子系统，研究人员可以构建“数字孪生”式的区域农业系统模型。读者将学习如何使用这些模型进行“假设-如果”（What-If）分析：例如，如果政府补贴政策转向鼓励可持续耕作，对未来十年该地区的粮食产量、农民收入和水质分别会产生什么影响？ 结论：迈向自适应的农业管理 《精准农业与可持续发展：系统动力学与数据驱动的决策》旨在培养新一代的农业系统分析师和决策者。它倡导一种超越简单线性思维的、全面的系统视角。本书不仅提供了先进的建模工具箱，更提供了一种看待农业挑战的哲学框架——即认识到农业系统的本质是动态、反馈驱动且不断演化的。通过精确的系统理解和数据验证，农业管理可以从被动反应转变为主动、前瞻性的适应性管理。 本书适合农业经济学家、环境工程师、作物科学家、地理信息系统专家，以及所有致力于设计更具韧性和可持续性的未来食品系统的研究人员和政策制定者。 ---

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