第一篇：农业信息化课程论文(DOC)
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 遥感技术在农作物估产中的应用
摘要：遥感估产是基于作物特有的波谱反射特征，利用遥感手段对作物产量进行监测预报的一种技术，在农业发展中具有传统的统计方法不可比拟的优势，能客观、动态、快速、精准地获得农作物长势、产量等信息。遥感技术必须与其它工具相结合，才能更好地估产。本文主要研究了遥感技术在农作物估产中的应用，先介绍了遥感估产的基本原理和方法，分析了几种与遥感技术结合的估产模型的优劣；然后以冬小麦和玉米为例，介绍了两种遥感估产模型；最后，分析了现有遥感估产存在的问题和遥感估产的发展方向，为遥感估产的进一步研究提供了方向和思路。
关键字：遥感技术，农业，估产
The Application of Remote Sensing Technology
in Estimating Crop Yield Abstract Estimating crop yield by remote sensing is a technology monitoring and forecasting crop yield by remote sensing based on specific spectrum characteristics of crop.It has incomparable advantages compared with traditional statistical methods in the development of agriculture and it can acquire growing and yield information of crops in a object,dynamic,fast and accurate way.To estimating crop yield better, remote sensing technology must be combined with other technologies.In this paper, the application of remote sensing technology in estimating crop yield is introduced.To begin with, the basic theory and method of estimating crop yield by remote sensing are mentioned, then the merits and demerits of the estimating models integrated into remote sensing are analyzed.Finally, the existing problems and prospect are statemented, which proposed direction and thoughts for next researches.Key words Remote Sensing Technology,Agriculture,Yield Estimation
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10
目 录
1引言3 2遥感估产的原理和方法---------------3 2.1基本原理和方法-----------------3 2.2遥感估产方法评价---------------3 2.3作物估产模型比较---------------4 3主要粮食作物估产模型---------------5 3.1冬小麦产量分阶段预测模型-------5 3.1.1技术流程-------------------5 3.1.2合理取样数估计和样方布设方法------------------------------6 3.1.3估产方法-------------------6 3.1.4模型分析-------------------7 3.2玉米产量估算模型---------------8 3.2.1模型中应用的技术介绍-------8 3.2.2处理方法-------------------8 3.2.3信息提取-------------------9 3.2.4模型与优化算法-------------9 4现有遥感估产方法存在的问题和发展方向-----------------------------11 4.1遥感估产方法存在的问题--------11 4.2遥感估产的发展方向------------11 5结束语----------------------------12 参考文献----------------------------13
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 1引言
作物产量预测是农业生产管理的重要内容，也是国家制定农业政策所不可缺少的重要农业情报。对于农户及企业来说，在农业生产各阶段中能正确预测收成也是非常重要的，因此世界各国均投入了较大的人力、物力和财力，进行作物产量预测试验研究，取得了较好的预测效果。
在众多农作物估产的技术中，遥感技术具有宏观、动态、快速、准确等优点，可以在短时间内连续获取大范围农作物产量信息，是最有前景的农作物估产方法之一。
民以食为天。随着人口的增加、气候的波动和可利用资源的减少，粮食安全问题一直备受关注。及时、准确地了解一个国家或一个地区的粮食产量和年际变化，对于在国际粮食市场中占有主动权和管理者采取有效管理措施至关重要。遥感技术可以快速、准确、动态获取农业所需空间信息差异参数，大大提高了统计业务工作效率和科技水平，无疑地对实现国家及时、准确地掌握粮食生产状况、粮食宏观调控和在国际农产品贸易中争取到主动权具有重要意义。
2遥感估产的原理和方法
2.1基本原理和方法
作物遥感估产是通过装置于卫星上的多波段地物光谱扫描仪，去获取作物各生育期的光谱数据，并依此推断作物产量，因此确定作物光谱特征与产量之间的数量关系，是作物遥感估产的基础。作物遥感估产主要包括 3个部分，第一，用遥感数据对作物进行分层；第二，用遥感数据计算作物面积；第三，用遥感数据监测作物长势，结合农业、天气气候等资料综合估算平均单产，由面积和单产计算出总产。
2.2遥感估产方法评价
作物遥感估产具有快速、宏观、经济和客观等优点，因此日益被各国所重视。目前，遥感估产已从试验研究阶段逐步进入实际业务使用阶段。国内外遥感估产的方法很多，基本可分为利用空间遥感资料（航天、航空资料）的作物估产和利用地面遥感资料（地面野外光谱测定）的作物估产，但不论哪一种方法，仍然存在以下问题：
第一，遥感不能直接感知作物产量，只能通过测定作物光谱反射率来感知叶面积指数，但各种作物叶，面积指数与其经济产量之间并不一定都有直接的联系。从 1977年以来，美国开始寻找反射率与产量的定量关系，尽管采用了多种方法探索这种关系，但一直收获很小。国内外进行了许多植被指数与产量之间关系的研究，多集中于牧草及禾本科等作物上，而那些叶面积与产量相关较差的作物，农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 就很难直接用遥感方法来估产。因此遥感技术必须与其它工具相结合，才能更好地估产。
第二，纯粹用遥感数据来估产，也只能称为监测产量，更确切地说是监测作物叶面积或长势，因此大多数遥感估产方法是把植被指数与天气气候条件相结合，利用统计方法建立一个综合的估产模型。在一个农业气象产量数值模拟模式中所能考虑的影响作物产量的因素是很多的，如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等等，但其中最主要的因素是光合作用。一般表示作物光合作用能力大小主要有叶面积指数 LAI和光合有效辐射吸收量APAR等。因此，通过遥感资料来导出 LAI和APAR，并将它们输入模拟模式，是卫星遥感预测产量的方法途径之一。本文第二章第三节中对各种作物估产的指标模型进行了探讨，认为通过计算农作物的净第一性生产力，实现大范围农作物产量估算和预报较为合适。
2.3作物估产模型比较
目前，作物估产的方法有抽样调查、气象模型、遥感估产、作物生长模拟模型等多种。其中抽样调查与气象模型估产，方法相对成熟、稳定，已业务应用多年，由于是统计模型，估产结果仍有相当的不确定性。人类的认识不会永远停留在一个水平上，总是要不断创新，做到有所发展，有所前进，因此机理性大面积估产模型应运而生。
由于农作物的叶面积指数（LAI，leaf area index）是决定作物光合作用速率的重要因子，LAI 越高，单位面积的作物穗数就越多作物截获的光合有效辐射就越大[1]，因此，很多学者利用各种植被指数，例如 SR（simple ratio）、NDVI（normalized difference vegetation index）、TCI（temperature condition index）、VCI（vegetation condition index）等，与作物的LAI和生物量的正相关关系，建立植被指数与作物产量的线性或非线性估算模型[2-3]，从而实现对农作物产量的估算和预报。然而，这种建立在植被指数与作物生物量关系基础上的统计模型，当研究区改变时，模型的形式也会随之改变，模型的适用性就要重新被检验。随着人们对农作物产量遥感估算认识的不断深入，众多学者又采用作物的净第一性生产力（NPP，net primary productivity）来估算农作物的产量。在对 NPP 进行模拟时，大多采用光能利用率模型。然而，这类方法仍然不能跳出统计模型的框架，并没有从机理上解释植被生产力的变化机制。因此，近年来一些学者试图从机理上研究农作物的生产力。邬定荣、马玉平、谢文霞等利用荷兰瓦赫宁根大学开发的WOFOST模型对华北平原冬小麦和浙江水稻的生长过程进行适用性研究，并对模拟结果进行了验证，认为经过区域化后的WOFOST 模型能够很好地模拟作物的生长过程；但是该模型在对农作物的光合作用过程进行模拟时，模型的侧重点在于对作物生长过程的模拟，对作物产量的估算没有做详尽的讨论；冯险峰利用北部生态系统生产力模拟（BEPS，boreal ecosystem
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 productivity simulator）模型模拟得到了全国陆地生态系统的NPP，并分析了不同土地覆被类型之间NNP的差异，但是模拟得到的农田生态系统的 NPP 还是建立在森林生态系统的基础之上，而且也没有把NNP进一步推算到农作物的产量上；于强等将作物冠层按 LAI 划分为若干层次，该模型对冠层光合作用的理论研究、作物生长的数学模拟等有一定的意义，但是该方法仅是停留在理论模拟阶段，还没有将其付诸于大范围的应用。并且，该方法也没有进一步发展，以最终得到作物的产量。因此，从理论上寻求一种基于作物光合作用机理的农作物产量估算模型，走出各式各样统计模型的框架[4]，成为农业估产领域的研究焦点。
随着人们对作物产量形成机理探讨的深入，将农作物光合和呼吸作用的过程模型和卫星遥感相结合，通过计算农作物的净第一性生产力，实现大范围农作物产量估算和预报，已经成为一种可能。
3主要粮食作物估产模型
3.1冬小麦产量分阶段预测模型
关于作物产量遥感监测预报，早期的研究大多是在分析光谱信息与作物长势或产量形成关系的基础上通过统计预报等途径建立回归模型而进行的。但由于作物每一生长时段内周围环境的可变性，只通过作物某一生长阶段的瞬时信息预测成熟期产量会出现很大偏差，因此综合作物生长过程的估产算法应运而生。
农业部遥感应用中心建立的全国农作物遥感监测业务化运行系统中，作物产量预测采用的农业遥感估产法主要是以作物面积提取和单产模型预测为基础，结合土壤水分状况评价和作物长势分析，进而对作物产量进行综合预测和预报。其对农作物单产预测的时效性和精确度要求较高，需要在作物生长的不同阶段及时获得作物生长动态及产量信息，从而实时调整作物生产预报情报，以便更好地为上级管理部门提供决策支持信息，进而为我国农业遥感监测产量提供预警服务。3.1.1技术流程
农作物产量由农作物生长状况决定，农作物生长状况主要受到其内在遗传因子和外在环境条件的双重影响。其中遗传因子的影响作用主要通过其产量构成因子即穗数、粒数和粒质量进行外部表达，同时受到外在环境条件如土壤状况、气象条件和管理措施的综合作用。很早就有研究人员提出可以利用产量构成因子来解释遗传和环境因子如何在作物发育的不同阶段影响作物收获产量，随着对生殖生长量化理解的深入，发现利用三因子模型来模拟和预测籽粒产量及其构成方面是有用的。因此，在对传统农学产量测定方法改进的基础上，根据农业部冬小麦遥感监测时间表，分别在冬小麦生长的抽穗期(前期)、灌浆期(中期)、收获期(后期)进行数据的取样和测定，以满足农作物遥感监测不同时效的预警需求，流程如下图所示：
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10
3.1.2合理取样数估计和样方布设方法
采用常用的Cochran针对区域纯随机取样而构造的合理取样数量计算公式：
n(tRstd)2d2 式中n:最佳取样数量
t:与显著性水平相对应的标准正态偏差 Rstd :样本标准差
d:样本平均值与相对误差的乘积，％
由于随机变量总体标准差未知，只能用样本方差来代替。根据产量调查资料，计算得到该县冬小麦产量估测的合理取样数量。
由于产量的区域平均变化率常小于田块尺度的变化率，所以为了减小误差，要求所有样方点尽量均匀分布，并且在同一田块内采用3点斜线取样法进行重复取样，每个样方点都用GPS逐一定位。
在冬小麦生长的3个主要阶段即抽穗期、灌浆期和收获期，对冬小麦的平均行距及1m2样方内的有效穗数、穗粒数和千粒质量进行实地调查，同时记录农户联系信息和相关管理信息。根据实际抽测产量值划分产量水平等级，确定权重，求得估测产量；待完全收获后，调查农户收获产量，以便验证。3.1.3估产方法
以玉冬小麦为试验材料，以冬小麦产量构成三因子即单位面积有效穗数(以下简称穗数)、穗粒数、千粒质量为研究对象，采用随机抽样和重复抽样的方法进行样点布设。传统农学产量预测模型为：
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 Yx1x2x3f
式中Y：理论单产值，ks／hm2 x1：穗数 x2：穗粒数 x3千粒质量，g f:去除收获和晾晒损耗的实收产量系数，一般取0.85 由于产量构成因子之一的亩穗数在作物生育中期就可获得，那么在假设后期作物不会受到明显的气象灾害或病虫害的影响下，利用单因子预产模型可以提前预测冬小麦产量。给出单因子预产模型的定义：利用实测作物的单位面积(666.7 m)茎数结合作物管理水平、叶面积系数和当年的气象条件，按茎数的80％一95％成穗(根据经验和当地生产条件，若作物种植密度过大，单位面积穗数超过60万以上，需要考虑穗粒数和千粒质量的递减因素，结合品种特性做系数调整)，进行量纲换算后，得到估测产量值的一种方法。关于土、气、肥、水的配合说明如下：一般的地力要求，土壤有机质含量在1％以上，全氮0 1％，有效磷2.5-4.9 g／m2，酌施钾肥和微肥。叶面积系数要求苗期为0.8～1.2，拔节期为3.0左右，抽穗期5.0～6.0；土壤含水率保持在田间持水率的60％左右为宜。将传统的作物单产预测模型改造为单因子预产模型: 2Yafx11000 式中a:经验系数
同理，双因子预产模型是指在冬小麦生长中期(灌浆期～乳熟期)，假设当年冬小麦千粒质量为常年千粒质量，只需实地测定冬小麦的穗数和穗粒数，再与常年千粒质量相乘。经过系数订正后即可得到冬小麦的双因子预产值。双因子预测模型为: Ybfx1x2
式中b——常年千粒质量，g 双因子预产模型是在假设冬小麦千粒质量与常年千粒质量相同的条件下进行的。千粒质量作为常数值出现，考虑到多种因素会对常年千粒质量产生影响，此处建议采用近5年调查千粒质量的平均值作为常年千粒质量。3.1.4模型分析
单因子预产模型的应用最好选择在作物单位面积穗数基本稳定不变的时期进行。所以利用单因子预产模型，适宜在农户对冬小麦进行水肥管理措施实施后进行，根据试验经验，一般选择在抽穗中后期为宜，从而可以将产量预报的时间提前。
双因子预产模型适合在作物穗粒数基本稳定的阶段进行，穗粒数主要由小穗
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10(码)数和小穗粒数决定。因此，最佳应用双因子预产模型的时间应该在灌浆期后期，此时籽粒退化数基本稳定，有利于穗粒数的测量。
应用上述方法时，要结合当地作物的实际农时历进行，同时需要提前对作物的生长特性、作物管理水平、常年产量状况以及当年的气象状况有适度的了解，在作物生长不同阶段的气象灾害或病虫害均可能对产量产生影响，应密切关注。
3.2玉米产量估算模型
3.2.1模型中应用的技术介绍
目前，作物生长模型，如CERES-Maize（crop environment resource synthesis-Maize）模型，已经在农作物生长评估、精准农业、农田管理决策、气候变化影响等领域得到了广泛地应用。
遥感信息与作物生长模型集成的方法分为驱动法和同化法。其中，同化法受到了更多的关注。在同化过程中可以同化遥感反演值，也可以直接同化光谱反射率，而在同化后者时，植被冠层反射率模型，如SAIL模型（scattering by arbitrarily inclined leaves），需要与作物生长模型相耦合。目前，中分辨率成像光谱仪（moderate resolution imaging spectroradiometer, MODIS）数据作为主要的遥感数据源被广泛应用于区域农作物长势监测和产量估算研究。不过在农田地块较小、分布较为零散、破碎化程度较高的区域，很难保证 MODIS 像元是纯像元，此时需要结合更高空间分辨率的遥感影像进行数据同化研究。以往的同化估产研究往往只针对某一年的遥感数据估算农作物的单位产量，缺乏分析遥感数据和同化算法在年内作物产量及年际间产量差估测中的作用。3.2.2处理方法
以 2013、2014和2015年3个玉米生长季为研究时段，提出了基于多时相 MODIS和TM观测数据的区域玉米产量同化估算方案。
将TM、MODIS和土地利用图进行空间配准，对土地利用图与MODIS数据进行叠加，判断MODIS像元中旱地作物所占的比例。利用MODIS数据分别在像元和亚像元尺度提取玉米作物种植面积和空间分布，结合可用的TM遥感观测，提取 MODIS 像元和亚像元尺度的玉米冠层反射率信息，构成时间序列遥感观测数据集。
将气象数据、土壤数据、田间观测和玉米品种遗传参数作为模型输入参数，驱动 CERES-Maize 模型，模拟玉米的生长发育进程。为了将遥感观测到的玉米生长期间作物冠层方向反射波谱的时间序列变化信息用于区域玉米产量估算，采用遥感数据和作物生长模型同化的方法，通过叶面积指数（leaf area index，LAI）将作物生长模型CERES-Maize与冠层反射率模型 SAIL 相耦合，利用耦合模型模拟得到遥感观测时的冠层反射率。通过对CERES-Maize 和 SAIL 模型参数的敏感性分析确定待优化参数。针对玉米作物所在的 MODIS 像元和亚像元，利用时间序列遥感观测反射率和 SCE-UA 算法（shuffled complex evolution
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 method developed at the University of Arizona）优化模型的待优化参数，得到参数的最优估计值，进而估算 2013、2014 和 2015 年玉米产量，结合玉米产量统计数据对同化估产结果进行验证。在此基础上，通过比较年际间及年内产量的时空变化，进一步探讨利用时间序列遥感信息与同化方法估算作物产量的能力，分析时间序列遥感数据在年内产量及年际间产量差估测过程中的作用。3.2.3信息提取
随着玉米作物的生长，LAI 逐渐增大，且在玉米吐丝期达到最大，随后LAI呈逐渐减小的趋势。提取 2013、2014和2015年 DOY169、177、185、193、201、209、217、225、233、241共10次旱地作物覆盖的NBAR（nadir BRDF-adjusted reflectance）像元及亚像元的红光和近红外波段反射率，计算比值植被指数（ratio vegetation index，RVI）。RVI的计算公式为：
RVINIR/R
式中：NIR代表遥感近红外波段反射率，R代表红光波段反射率。
考虑到某些日期受天气等因素影响，难免存在质量不好的像元，导致时间序列 RVI 存在波动现象，利用S-G滤波（Savitzky-Golay）[9]对 RVI 进行平滑，得到 RVI 时间序列变化廓线。对玉米作物覆盖的像元（或亚像元）而言，时间序列 RVI 应该遵循玉米 LAI 的变化规律。旱地作物中玉米占相当大的比例，其吐丝期一般在 7 月下旬左右，因此，玉米作物覆盖的像元（或亚像元）RVI 应该也在 7 月下旬左右达到最大。如果旱地纯像元（或亚像元）RVI 遵从这一规律，则视为玉米覆盖的像元（或亚像元）。统计三年玉米覆盖的 MODIS 像元数、含有玉米信息的 MODIS 混合像元。利用MODIS数据估算的三年玉米种植面积和统计面积之间的相对误差，若其误差在 10%以内，说明了利用本文建议的方法估算玉米种植面积是可行的。3.2.4模型与优化算法
CERES-Maize模型源自农业技术推广决策支持系统，是经过大量试验资料验证过的、动态的、机理性强的玉米作物生长模型，可以模拟土壤水分平衡、氮素平衡、物候发育和作物生长过程等。驱动CERES-Maize模型需要气象数据、土壤数据、作物管理数据和品种遗传参数。模型中气象数据包括日太阳辐射、日最高气温、日最低气温和日降水量，其中温度和降水数据来自于气象站点，太阳辐射由日照时数通过埃斯屈朗公式转换得到；土壤性质数据包括田间持水量、土壤容重、有机碳含量、土壤粒径百分比等描述土壤水文和化学的参数，将CERES-Maize 模型应用到区域尺度，需要对其进行区域校准，即对特定地区确定代表性品种的过程。目前大多数研究主要基于大量的地面观测数据，利用试错法校准作物生长模型。在区域尺度且地面观测数据较少的情况下，不适于应用试错法。考虑到一定地理范围内，受温度和日照条件影响，同种作物的种植习惯及生长发育过程均固定在一定时间段内。在CERES-Maize模型中，品种遗传参数幼苗期生长特性参数、光周期敏感参数、灌浆期特性参数和出叶间隔特性参数决定了玉米的生育时
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 期，单株最大籽粒数和潜在灌浆速率参数仅影响作物产量。选择某年为基准年，将种植日期、幼苗期生长特性参数、光周期敏感参数、灌浆期特性参数和出叶间隔特性参数分别在各自取值区间内均匀采样10000次，然后将不同的参数采样组合代入CERES-Maize模型进行模拟，判断落入到玉米合理生育时期的采样组合，经过反复试验，确定出满足榆树市玉米生育时期的遗传参数取值范围。将主推玉米品种最大籽粒数的平均值作为CERES-Maize 模型中单株最大籽粒数的取值，结合该年地面实测产量数据，在幼苗期生长特性参数、光周期敏感参数、灌浆期特性参数和PHINT取区间中值、单株最大籽粒数固定的情况下，模拟玉米产量，然后和地面实测产量相比较，当模拟和实测产量基本吻合时，潜在灌浆速率参数的取值作为该参数的校准值[8]。
SCE-UA 算法是在控制随机搜索方法和遗传算法基础上发展起来的，此外还引入了复杂形分割与混合的思想，通过采用竞争演化和复合型混合的概念，继承了全局搜索和复合型演化的特性。SCE-UA 算法灵活、应用面广泛，不拘泥于具体问题，对非线性优化问题能够获得准确的优化结果。代价函数的表达式如下：
J(x)(xxb)B(xxb)(yiH(LAIi))TRi1(yiH(LAIi))T1i1n 式中，J(x)为要求解的代价函数，向量x代表待优化参数的取值；向量xb代表待优化参数的数学期望值；B为向量x的误差协方差矩阵；i为遥感观测的次数；n为经质量控制后的总遥感观测次数；向量yi 为第i次遥感观测红光和近红外反射率数据，无量纲；Ri为向量yi的误差协方差矩阵；LAIi为CERES-Maize 模型模拟的第i次遥感观测时刻的LAI,m 2 /m 2；H(·)为SAIL模型；上标T表示矩阵的转置。
待优化参数包括种植日期、种植密度、光周期敏感参数、叶片红光和近红外波段反射率。其中，种植日期和种植密度的标准差根据当地玉米种植情况及实地调查情况确定；光周期敏感参数的标准差根据CERES-Maize模型区域校准及模拟情况给定；叶片红光和近红外波段反射率的标准差主要参考实地测量及中国典型地物波谱数据库中玉米组分波谱设定；遥感观测反射率的误差主要根据文献[9-10]设定；B和Ri均设为对角阵。选用SCE-UA优化算法求解式，优化成功后与最小代价函数值对应的种植日期、种植密度、光周期敏感参数、叶片红光和近红外波段反射率等 5 个参数取值称为“最优值”。将种植日期、种植密度和光周期敏感参数的“最优值”，连同其他输入参数一起输入到CERES-Maize模型，模拟得到数据同化后的产量结果。
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 4现有遥感估产方法存在的问题和发展方向
4.1遥感估产方法存在的问题
在政府部门的大力支持和众多学者的努力下，我国的作物遥感估产方法虽然建立了较好的理论与技术体系，取得了一定的研究与应用成果,但与发达国家相比,在应用的深度与广度上仍存在很大差距。
首先是遥感数据源的选取和精度的控制方面。现在用来进行估产的遥感影像主要有:NOAA/AVHRR、EOS/MODIS以及Landsat/TM影像等。高的遥感估产精度需要有高的空间分辨率，时间分辨率和光谱分辨率信息源的保障。由于受估产成本的限制，一般大范围农作物遥感估产多采用廉价的卫星数据，如NOAA/AVHRR、EOS/MODIS等资料。时间分辨率虽然很高，但相对的空间分辨率比较差,很难准确提取农作物的分布和面积信息。小范围的农作物遥感估产若采用价格较昂贵的卫星资料，如SPOT影像，空间上精度提高了，时间分辨率却降低了，不能对小麦等作物进行连续的观测监测，最终还是会影响估产精度。
其次，绝大部分作物遥感估产模型在小区试验中都能取得较高的精度，但其大面积估产时不能满足专业化要求。究其原因，这些遥感估产模型多是依据植被指数与农学参数间的相关性而建立的回归模型，具有很强的经验性，普适性较差。今后在作物遥感估产模型构建中，应考虑模型的机理性与普适性，以增强估产模型在区域间或年份间的通用性。
另外，缺乏可面向实际应用的遥感估产信息系统。遥感估产信息系统是对作物的整个生长过程进行系统监测和管理，利用程序语言工具，将遥感数据、地形数据、气象数据、品种资源数据和社会经济数据进行综合集成，可以实现数据管理、信息查询、长势分析、产量估测以及决策服务等功能的计算机信息管理系统。近年来，在作物遥感监测信息系统研制与开发方面取得一些进展，但不太成熟。
4.2遥感估产的发展方向
准确、迅速、全面的信息交流将是数字农业发展的必然趋势。将遥感技术和其他信息技术集成，建立面向农业生产的农作物估产信息系统，可以为粮食部门或农业生产管理者提供信息化、智能化的农情决策服务。
针对农作物遥感估产的研究现状和存在的一些问题，在遥感技术和相关信息技术的发展基础上，应加快农作物感估产的信息化集成应用的步伐，在以下几个方面开展研究：第一，利用现有的数据源提高估产精度；第二，利用数据反演综合气候环境因子进行农作物遥感估产；第三，极端气候条件下的产量评估；第四，开展遥感估产技术的信息化集成研究，提供专业化服务。
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10 5结束语
遥感估产模型的构建是农作物遥感估产的核心问题。构建农作物遥感估产模型时，获取遥感信息作为输入变量，直接或者间接表达作物生长发育形成过程的影响因素或者参数，单独或者与其他非遥感信息结合，依据一定的原理和方法建立模型。
通过此次课程论文研究过程，我更加深刻地理解了这一过程。首先我理解了作物遥感估产的基本原理和方法，知道了遥感技术必须与其他技术结合才能更好地进行农业估产，我还了解到一些传统的遥感估产模型的优劣。在研究过程中，有很多参数和指标是我这个非专业学生所不知道的，导致模型看着非常复杂，无法理解，后期涉及到的优化算法更加令人费解，我已经尽力去理解了。通过此次结课论文的写作，我经历了了解一项技术的一般过程，能够比较清晰地理解和讲述这个技术。
在以后的学习中，这样的经历能让我更加容易地接受新的技术，新的事物，让我更有创新和探索精神。感谢老师给我这样的机会，感谢室友解答我的疑问。
农业信息化课程论文-计科1201班-刘怡然-10
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第二篇：信息化战争课程论文
信息化战争课程论文
——信息化战争的特征简介
姓名： 学号：院系：专业：
摘要：信息化战争以信息化为其基本特征，以信息能释放为主要释放方式，以“三大系统”为主要作战目标，以确制导武器等信息化弹药和信息化作战平台为信息化武器，与机械化战争有着明显的不同。
关键词：信息化战争特征兵器三大系统机械化战争
前言：信息化战争作为—种新型的战争形态已经登上了战争舞台，其基本特征就是信息化．如同江泽民指出的那样：“人类战争在经过徒手作战、冷兵器战争、热兵器战争、机械化战争几个阶段之后，正在进人信息化战争阶段”，“信息化可能成为未来战争的基本特征“。因此研究信息化战争的特征以便在未来战争中把握先机很有必要。
一、信息化战争的基本特征
信息能成为信息化战争战场能量释放的主要方式：战争是力量的竞赛，这种力量的竞赛不仅表现在武器装备的质量水平和数量水平的较量上，更主要的是还表现在战场能量释放方式的较量上。机械化战争战场释放的主要是机械能．即机械运动产生的动能和势能。机械能增加了机械化战场的机动速度、战场打击的精度和战场防护的隐蔽度，使战争呈现出高度机械化特征。
信息化战争作为机械化战争的高级发展阶段．其战场能量释放方式则不仅是机械能，更主要的是深刻体现人的智能活动的信息能，即各种信息化武器装备的战场探测预警、情报侦察、精确制导、火力打击、作战指挥与控制、通信联络等能力。据资料统计，海湾战争中，多国部队参战的大型主战兵器只有1万多件，而参战的“附属保障兵器——计算机却达到4—5万台。参战的“附属保障兵器”超过主战兵器的4.5倍。这充分表明，信息能的战场释放已经成为战争制胜的重要因素。因此，有人把海湾战争的胜利比作信息化兵器的“硅片武器”对机械化兵器的“钢片武器”的胜利，其中就深刻反映出信息能在信息化战争中的重要制胜作用。
“三大系统”成为信息化战争的主要作战目标：信息化战争作为一种新型战争形态，在战场较量方式上，改变了机械化战争的那种陆海空单元战场、单一军兵种、单一作战领域的单元式战场较量方式，而是以信息化战场为依托，以战场认知系统、信息系统、指挥控制系统、战场打击系统(包括兵力、火力)、支援保障系统等五大分系统构成的作战体系间的整体较量。在这系统对系统的整体较量中，其中的战场认知系统、战场信息系统、指挥控制系统等三大系统，是构成信息化战场的“眼睛”、“耳朵”、“神经”和“大脑”，主导和支配着战场所有力量和打击行动，作战双方都紧紧围绕破坏、瘫痪敌人的“三大系统”和有效保护、屏蔽己方的“三大系统”而进行系统对系统的整体较量。因此，对“三大系统”的攻防作战已经成为双方战场较量制胜的关键。海湾战争和科索沃战争的实践告诉我们，把“三大系统”作为作战目标对战争胜负是至关重要的。这两次战争有着一个共同的特点，那就是多国部队和北约部队都没有把伊军和南联盟的作战部队作为重要的打击目标，而是突出对这两个国家的“战略指挥环”、“有机品必需环”、“基础结构环”等构成的战场认知系统、信息系统和指挥控制系统等“三大系统”进行重点
打击而决定战局的。海湾战争中多国部队是在后期才进行大规模的“人员歼灭战”，即地面作战．而且是属于巩固和发展对“三大系统”打击效果的一种保证性作战。而科索沃战争干脆就没有进行“人员歼灭战”就达成了战争目的。这两次发生在20世纪90年代大规模的信息化战争，都是依靠信息战对“三大系统”进行重点打击来决定战局的；不仅从一定意义上反映出信息化战争的基本规律，而且同时也深刻地反映了信息化战争的本质特征。
二、信息化战争与机械化战争相比的主要特点
从近期发生的战争实践看，特别是科索沃战争、阿富汗战和伊拉克战争，信息化战争正在以全新的面貌主导着现代战争舞台，以“信息化”为主旨的各种本质特点日益显现，已经与机械化战争有着质的变化。归纳起来突出表现在五个方面：
一是信息化战争在战场较量方式上，改变了机械化战争的那种陆海空单元战场、单一军兵种、单一作战领域的单元式战场较量方式，而是以信息化战场为依托，以战场认知系统、信息系统、指挥控制系统、战场打击系统(包括兵力、火力)、支援保障系统等五大分系统构成的作战体系间的整体较量。
二是信息化战争在作战目标上，改变了机械化战争那种以兵力会战、火力交战为主的歼灭战方式，歼灭敌人战场有生力量和重兵集团，从而夺取战场空间占领权和兵力数量优势权．而是以破坏、瘫痪敌方的战场认知系统、信息系统、指挥控制系统为主要作战目标，着眼破坏敌方的信息化战场支撑设施及运作基础，削弱和瘫痪敌方信息战能力，从而夺取战场信息获取、处理与利用的控制权。
三是信息化战争在作战目的上，改变了机械化战争以分别夺取战场制空权、制海权、制陆权的战场主动权争夺方式，从而取得各个战场空间的兵力、火力数量优势的作战目的，而是以统一夺取制信息权，以信息权影响、制约其他战场主动权，从而掌握战场信息优势，即掌控战场实时感知的控制权、兵力火力的有效运用权、战场服务网络的通畅运作权。
四是信息化战争在作战形式上，改变了机械化战争以宽正面、大纵深的阵地攻防战、立体攻防运动战为主的作战形式，以联合作战、信息战为主要作战形式，组织和运作作战行动。
五是信息化战争在基本作战方式上，改变以往机械化战争那种在广阔的战线直接接触，以合同战役、战斗进行阵地攻防争夺的作战方式，而是以地空天一体化的信息攻击、远程精确制导“点穴”打击、大规模战略空袭等构成的非接触作战方式。信息化战争的这些新型本质特征，对机械化战争的战场较量方式、作战目标、作战目的、作战形式等方面的冲击与挑战是革命性的，充分反映了战争形态在发生着深刻的质变，标志着战争已经进入信息化战争的成熟阶段。
二、信息化战争中的兵器
看一个战争形态的基本特征，首先要看其主导战场的武器装备水平。武器装备作为军事科学技术的物化成果利主要标志，反映着整个战争形态的基本作战技术水平和科技含量。坦克、飞机、大炮之类的机械化兵器，代表着机械化战争的主要作战技术水平和科技含量，因而成为机械化战争的战场主导兵器。而信息化战争作为一种新型战争形态，反映其作战技术水平和科技含量的必然是信息化兵器。
所谓信息化兵器主要由信息化化弹药和信息化作战平台构成。信息化弹药主要指精确制导武器，信息化作战平台主要指利用信息技术和计算机技术使作战平台的控制、制
导、打击等功能，形成自动化、精确化和一体化水平的各种武器装备系统。主要包括太空中的各种侦察、预警、通信卫星，空战场上的第三代以上的战斗机、各种预警机等，海战场上的各种高技术战舰等．地面战场上各种具有高技术水平的坦克、装甲战车等，它们都是信息化作战平台。从信息化战争实践情况看，信息化兵器已经成为信息化战场的“主力军”，在战场上发挥着机械化兵器不能替代的主导作用。在海湾战争中，多国部队信息化作战平台是战场上的主导打击力量，信息化弹药也起了主导作用。信息化弹药在其总弹药量中虽然只占7％—8％，但却摧毁了80％—90％的战略战役目标。科索沃战争中，信息化弹药在总弹药量中的比例达到98％．机械化弹药只占2％。可以看出，信息化兵器主导着战场打击，成为决定战场效能的重要力量。
参考文献：
王辉《信息化战争基础知识思考与解读》军事科学出版社
第三篇：农业生物技术课程论文
农业生物技术课程论文
题 目：_植物耐盐相关基因克隆与基因工程的研究进展
院（系）： 专业： 班级： 姓名： 学号： 成绩： 完成日期：
2011-6-10
农学院
植物耐盐相关基因克隆与基因工程的研究进展
摘要：随着分子生物学技术的不断发展，植物耐盐基因工程已经成为当前研究的热点．植物基因工程为耐盐新品种选育提供新的途径．很多耐盐相关基因相继被克隆和研究，包括离子调节关键基因、渗透调节物质合的关键基因、氧化胁迫调节关键基因、盐胁迫信号传导途径相关基因以及相关调控元件和因子，部分成功应用于植物育种研究．
关键词：耐盐性、基因克隆、基因工程、土壤盐渍化、耐盐基因
随着全球水资源危机以及土壤盐化问题的加剧，盐胁迫已经成为影响植物生长、导致粮食和经济作物减产的主要限制因素。目前，世界盐渍土面积约１０亿ｈｍ２；中国盐渍土面积约３４６０万ｈｍ２，盐碱化耕地７６０万ｈｍ２，其中原生、次生盐化型和各种碱化型分布分别占总面积的５２％、４０％和８％。对于盐渍化土壤的利用主要采取两种措施，一是用化学或物理方法改造土壤；二是通过生物技术培育耐盐作物品种。前者不仅耗资巨大，且随着大量化学物质的加入加重了土壤的次生盐渍化，因此培育耐盐的作物品种就日益重要。国内外学者研究了盐分对植物的伤害、植物耐盐的机理，克隆了一些耐盐相关基因，并通过耐盐相关基因转化，获得了一些耐盐性提高的转基因植物，展示了诱人的前景。本文从植物耐盐的机理、耐盐相关基因的克隆及转耐进行了展望。
1、植物耐盐的机理
盐分对植物胁迫分为渗透胁迫、离子伤害、离子不平衡或营养缺乏三类，渗透胁迫和离子伤害目前被认为是对植物危害的两个主要过程。植物的耐盐性环境下的少数耐盐植物进化出特殊器官泌盐和稀盐，如海滩的红树和碱蓬属植物。对多数植物来说，则是生理耐盐。盐胁迫下渗透机制的调节在盐胁迫下，由于外界渗透压较低，植物吸收水分困难，细胞会发生水分亏缺现象。植物为了避免这种伤害，会主动积累一些可溶性物质，降低细胞的渗透势，从而使水分顺利地进入植物体内，保证植物正常生理活动的进行。渗透调节分为无机渗透调节和有机渗透调节。参与无机渗透调节的离子主要是Ｎａ＋、Ｋ＋、ｃａ２＋和ｃｌ。赵可夫等研究发现盐生植物的无机渗透剂以Ｎａ＋、Ｋ＋和ｃｌ为主，而非盐生植物高梁、芦苇等主要以Ｋ＋和有机渗透物质为主。说明盐生植物和非盐生植物在渗透调节物质方面的不同。植物在逆境中会主动积累一些有机渗透物质，其中小分子化合物有如下几类：第一类是多元醇，如甘如蔗糖、海藻糖等；第三类是氨基酸及其衍生物，如脯氨酸、甘氨酸、甜菜碱等。这些物质对细胞无毒，对代谢过程无抑制作用，它们的积累在一定范围内可以维持盐胁迫下细胞的正常膨压和代谢功能。这些保护渗透物质在植物抗盐研究中已越来越受重视。
盐胁迫改变代谢途径在盐胁迫下，一些盐生植物能够通过改变其自身的代谢途径而适应高盐度的生存环境。一些肉质植物，如豆瓣绿属植物、马齿苋科植物以及禾本科植物冰草等，在盐渍或水分胁迫下可以改变光合碳同化途径，途径变为ＣＡＭ途径。ＣＡＭ植物在夜间开放气孔进行C0２吸收和固定，白天气孔关闭减少蒸腾量。这种转变的机理，赵可夫等认为主要是Ｃｌ活化了细胞中的ＲｕＢＰ羧化酶所导致的。并通过测量Ｃ０２固定和ＰＥＰ羧化酶活性证实光合作用转变是受盐诱导目前获得的一些转基因植物耐盐性虽有提高，但这只是相对于对照植株而言的，转入均是单个基因或相关的两个基因，并没有得到生产大田能利用的抗盐植株。目前比较一致的观点是：植物的耐盐性是多种生理性状的综合表现，是由位于不同染色体上的多个基因控制的，因此培育有实践意义的转基因植物可能需要同时转入多个基因。植物耐盐基因工程的工具基因植物作为固着生物，为了适应变化的环境就必须对胁迫产生快速应答，盐胁迫也不例外。植物耐盐应答机制主要包括生理和分子细胞两个水平，以下根据不同耐盐机制对相关基因进行分类介绍。１．１离子调节相关基因
Ｎａ＋是盐渍土壤中主要的有害离子，在植物体中过量积累会破坏细胞膜结构、使膜选择性丧失、降低胞质酶活性、阻碍光合作用和代谢过程，引发离子胁迫。植物要在高盐环境下维持正常生长发育．降低胞质Ｎａ＋浓度是关键，为此植物细胞采取了限制Ｎａ＋内流、增加Ｎａ＋外排、Ｎａ＋区隔化等策略。高等植物中Ｎａ＋外排主要依赖于质膜Ｎａ＋／Ｈ＋反向转运蛋白，而植物囊泡中Ｎａ＋区隔化则通过液泡膜Ｎａ＋／Ｈ＋反向转运蛋白来实现。ＧａｘｉｏｌａＲＡ等人首先在拟南芥中克隆了编码液泡膜Ｎａ＋／Ｈ＋反向转运蛋白的ＡｔＮＨＸｌ基因。Ａｐｓｅ等人在拟南芥中超量表达ＡｔＮＨＸｌ基因提高了植株的耐盐性，并对番茄和油菜进行转化，得到了可在２００ｍＭＮａＣｌ条件下正常生长结实的转基因植株，获得了世界第一批真正意义上的耐盐作物。此后又分离了多种高等植物ＮＨＸｌ基因．ＣｈｅｎＬ Ｈ等人将ＡtＮＨＸｌ基因导人养麦，获得了可在２００ｍＭＮａＣＩ条件下生长开花且主要营养成分未受影响的转基因植株，此时野生型植株已无法正常生长。Ｎａ＋大量涌人还会破坏细胞内离子平衡，引发营养胁迫。但是质膜上没有Ｎａ＋特异转运蛋白，认为Ｎａ＋吸收是通过高亲和性及低亲和性Ｋ＋转运系统完成的，而Ｋ＋又在酶活性调节、蛋白质合成、渗透调节等生理过程中具有重要作用，可见保持胞质Ｋ＋浓度、维持Ｎａ＋／Ｚ＋比率不仅是植物生长也是抗盐的关键。ＨＫＴ类蛋白既可作为高亲和Ｋ＋转运体，又可作为Ｎａ＋转运体，也可能具有双重功能但选择性不同，认为ＨＫＴ蛋白在植物抗盐过程中发挥作用。ＳｃｈａｃｈｔｍａｎＤＰ等人率先克隆了小麦ＨＫＴＩ基因。此后克隆了多个植物ＨＫＴ蛋白同源基因。Ｒｅｎ等人从水稻中分离的编码ＨＫＴ型转运蛋白的ＳＫＣｌ基因，具有选择性转运Ｎａ＋的功能，有助于维持高盐条件下枝条中高Ｋ＋含量，促进植物生长。
ｌ.2 高盐环境下，外界渗透势较低会导致植物细胞水分亏缺，即产生渗透胁迫。为了抵御渗透胁迫，植物将积累小分子（糖醇、氨基酸、胺类化合物等）和大分子（水通道蛋白、保护性蛋白、渗调蛋白等）渗透保护物质，认为利用合成渗透保护物质的基因转化植物可以提高耐盐性。甘露糖醇一１一磷酸脱氢酶是甘露糖醇代谢途径中的关键酶，催化果糖合成甘露糖醇的反应。用大肠杆菌中编码甘露糖醇一卜磷酸脱氢酶的ｍｔｌＤ基因转化毛白杨得到的转化株可在７５ｍＭＮａＣＩ条件下生长，而野生株生长受到抑制。甘氨酸甜菜碱在植物细胞中积累可以增强植物耐盐性。其合成过程涉及胆碱单加氧酶和甜菜碱醛脱氢酶两个关键酶。目前大麦、水稻、菠菜、山菠菜和甜菜中的甜菜碱醛脱氢酶基因都已经被克隆。ＳｈｉｒａｓａｗａＫ等人使水稻超量表达菠菜ＣＭＯ基因，转化株甘氨酸甜菜碱含量较野生型提高９倍，可在１５０ｍＭＮａＣＩ条件下生长。ＫｕｍａｒＳ等人通过质体转化法使甜菜碱醛脱氢酶基因在胡萝卜中表达获得了可在４００ｍＭＮａＣｌ条件下生长的转基因植株，此时野生型植株已经无法存活，这是目前已知转基因植物所能耐受的最高盐浓度。ＬＥＡ蛋白能够在种子成熟干燥过程或渗透胁迫条件下保护细胞免受低水势损伤，ＬＥＡ基因是第一个鉴定到的在种子成熟和发育阶段表达的基因。ＨａｎＬＭ等人利用小麦ＬＥＡ蛋白编码基因Ｔ４——ＬＥＡｌ转化得到的丹参能够在１％ＮａＣｌ胁迫条件下生长。１．３氧化调节相关基因
离子胁迫和渗透胁迫是高盐毒害的两个主要方面，它们还会诱发次级氧化胁迫，即产生活性氧自由基、破坏膜和酶系统。过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、维生素Ｅ、还原型谷胱甘肽、抗坏血酸还原酶等可作为植物体内保护酶系统协调作用清除膜脂过氧化产生的活性氧类物质，保护膜及细胞内酶系统不受破坏，利用相应编码基因对植物进行转化使抗氧化剂高水平积累可以有效提高耐盐性。ＧａｏＸ等人用２００ｍＭＮａＣｌ处理超量表达ｓＤＤ２基因的转基因和野生型拟南芥，二者发芽率均下降，但转化株发芽率下降水平仅为野生株的１／１０～１／３。表达水稻脱氢抗坏血酸还原酶基因的拟南芥能够在１００ｍＭＮａＣＩ条件下发芽，而此时野生株萌发受到抑制，证实增强植物脱氢抗坏血酸还原酶活性、提高总抗坏血酸盐含量可显著增强植物耐盐性。
１．4调控耐盐基因表达的转录因子
乙烯应答元件是植物中重要的特异转录因子，可以与乙烯应答ＧＣＣ盒和干旱应答元件发生互作。用编码乙烯应答因子型转录因子的大麦根富集因子基因转化拟南芥，对转化植株进行高盐处理后种子和根仍可正常萌发生长，表明大麦根富集因子基因对植物盐胁迫应答具有调控作用Ｃ２Ｈｚ型锌指蛋白是真核生物基因组中最丰富的锌指蛋白，其ＥＡＲ阻遏物结构域在植物非生物胁迫应答调节中具有重要作用。Ｃｉｆｔｃｉ ＹｉｌｍａｚＳ等人用Ｚａｔ７转化拟南芥，得到了可在１５０ｍＭＮａＣＩ条件下生长的转化植株，ＮａＣｌ浓度为１００ｍＭ时，野生型植株和ＥＡＲ结构域缺失或发生改变的突变植株就已经无法存活。近几年来，科学家们研究发现了一系列逆境胁迫相关基因，目前多个植物耐盐相关基因已被克隆而且这些基因与植物耐盐性状的关系也得到初步确认。小分子渗透调节物质合成相关基因克隆及基因工程
在盐胁迫下，由于外界渗透势较低，植物细胞会发生水分亏缺现象，即渗透胁迫。植物为了避免这种伤害，在逆境情况下必须产生一种适应机制，多数植物能够通过积累大量的代谢物质如糖类（果糖、蔗糖、海藻糖等）、氨基酸（脯氨酸）等来调节植物细胞内渗透压与外界平衡，降低体细胞水势，保持膨压。维持高的细胞质渗透压，保证细胞的正常生理功能。Ｂｒａｙ认为脯氨酸、甜菜碱等小分子有机物的大量积累不会破坏其它生物大分子的结构和功能，同时表现出良好的亲和性，也具有较强的渗透调节作用，是理想的渗透物质。
2．1 甜菜碱
甜菜碱是一类铵化合物，化学名称为Ｎ一甲基代氨基酸。植物中的甜菜碱有１２种，最简单的、研究最多的甘氨酸甜菜碱。许多高等植物，尤其是藜科和禾本科穰物，在受到盐胁迫时积累大量甜菜碱，其积累水平与植物抗胁迫能力成正比。其生物合成是从胆碱开始经２步氧化生成的。首先在胆碱加单氧酶的催化下，胆碱合成甜菜碱醛，然后，甜菜碱醛在甜菜碱醛脱氲酶催化下形成甜菜碱。胆碱单加氧酶、甜菜碱醛脱氲酶两种酶都存在于叶绿体基质中，其活性受盐胁迫诱导。盐碱胁迫能使甜菜碱醛脱氲酶活性显著增加，并且与甜菜碱的积累具有相关性，但这方面的研究多限于幼苗或成熟植株以及胁迫诱导下植物体内甜菜碱含量及甜菜碱醛脱氲酶活性的动态变化。Ｍｅｎｇ等从苋中，克隆了胆碱单加氧酶基因全长ｃＤＮＡ，为一个编码４４２个氨基酸的多肽，通过ＤＮＡ印迹分柝该基因在基因组中为单拷贝，受予旱和盐胁迫诱导。甜菜碱醛脱氲酶是一个６０ｋＤ的多肽二聚体，主要集中在菠菜和甜菜叶绿体基质中。ＭｃＣｕｅ等在对甜菜进行的研究中克隆了３个负责编码甜菜碱醛脱氲酶的ｅＤＮＡ，发现三者的核酸序列差异较小。肖岗等从耐胁追很强的藜科植物山菠菜中克隆了甜菜碱醛脱氲酶的ｅＤＮＡ。Ｉｓｈｉｔａｎｉ等从大麦中克隆到了甜菜碱醛脱氲酶基因的ｅＤＮＡ，通过分析发现其与大肠杆菌中的胆碱单加氧酶基因有高度的同源性，同时发现该基因受干旱和盐胁迫诱导。目前甜菜碱醛脱氲酶的编码基因已经被应用到抗逆性基因工程当中：梁峥等将菠菜中的甜菜碱醛脱氢酶基因转入到烟草中，结果发现获得转基因植株中甜菜碱积累量显著增加，植株的抗旱以及耐盐牲均获得提高。郭北海等采爆基因枪法将由菠菜甜菜碱醛残氢酶基因导入小麦品种，并且得以表达。在盐胁迫条件下，多数转基因植株叶片的甜菜碱醛脱氲酶活性比受体亲本提高ｌ～３倍，部分植株相对电导率比亲本明显低，表明转基因植株的细胞膜在胁迫时有受损较轻倾向。孙仲序等将其成功地转入葡萄。
2．2 胃溶性糖
盐胁迫除了诱导一些小分子溶质外，还可诱导可溶性糖的变化，这蝗糖类有果聚糖、海藻糖等。这些可溶性糖类在植物体内也起到了重要的渗透压调节作用。果聚糖广泛存在于植物和微生物的细胞液泡中，而某些植物还能以果聚糖的形式储存光合作用固定的能量。果聚糖在细胞内是可溶的，在植物遭遇到盐胁迫能够降低细胞的水势，参与细胞的渗透调节。Ｐｉｌｏｎ Ｓｍｉｔｓ克隆到了枯草杆菌枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因，并将枯草杆苏打中枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因与液泡定位信号连接，启动子为组成型后，然后转入烟草。外源基因得到表达，转基因植株的非机构性糖类明显高于对照，在转基因甜菜植物中表达枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因，在胁迫条件下，能够积累暴聚糖，增强抗旱性。枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因基因对植物抗盐性的提高也有帮助，张慧等将枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因，与克隆自酵母的羧肽酶Ａ的液泡引导信号序列连接得到嵌合基因构建双元表达载体，经农杆菌介导转化烟草。获得的抗性芽能在含１％ＮａＣｌ的ＭＳ培养基上正常生根，转基因小苗浇灌含１％ＮａＣｌ的ｈｏａｌａｎｄ，Ｓ营养液转基因烟草植株生长良好，而未转化苗出现明显萎蔫，结果显示枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因基因的植物基因工程可提高烟草植株的耐盐性。海藻糖是一种还原性双糖，一般存在于低等生物（如酵母、细菌等）中，其化学结构和在维管植物中普遍存在的蔗糖的化学结构很相似，在胁迫环境下，海藻糖能够阻止细胞磷脂双分子膜由液晶态向固态转变，能够稳定蛋白质等高分子物质，从而增加细胞对盐胁迫的抵抗力。另外，在一些极端耐旱的复苏植物含有大量海藻糖，对其抵御干旱胁迫起到了至关重要的作用，可以使其桔死后得以复活。在酵母中，海藻糖的合成由海藻糖一６一磷酸合酶和海藻糖一６一磷酸磷酸酶共同完成。通过转基因，使植物产生和积累海藻糖，提高植物抗旱性的工作已经有报道，Ｈｏｌｍｓｔｒｍ等将海藻糖一６一磷酸合酶基因转入烟草，转基因植株胁迫后复水可恢复生长，而对照则枯萎了。表现出海藻糖一６一磷酸合酶基因能够提高植物的耐脱水能力。赵恢武的结果证实海藻糖一６一磷酸合酶基因能够提高烟草抗旱性，但发现烟草的正常生长受到影响。王自章等利用农杆菌介导法将海藻糖合酶基因转入甘蔗，获得抗渗透胁迫能力增强植株。酵母的羧肽酶Ａ的液泡引导信号序列连接得到嵌合基因构建双元表达载体，经农杆菌介导转化烟草。获得的抗性芽能在含１％ＮａＣｌ的ＭＳ培养基上正常生根，转基因小苗浇灌含１％ＮａＣｌ的ｈｏａｌａｎｄ，Ｓ营养液转基因烟草植株生长良好，而未转化苗出现明显萎蔫，结果显示枯草杆菌果聚糖蔗糖转移酶基因基因的植物基因工程可提高烟草植株的耐盐性。海藻糖是一种还原性双糖，一般存在于低等生物（如酵母、细菌等）中，其化学结构和在维管植物中普遍存在的蔗糖的化学结构很相似，在胁迫环境下，海藻糖能够阻止细胞磷脂双分子膜由液晶态向固态转变，能够稳定蛋白质等高分子物质，从而增加细胞对盐胁迫的抵抗力。另外，在一些极端耐旱的复苏植物含有大量海藻糖，对其抵御干旱胁迫起到了至关重要的作用，可以使其桔死后得以复活。在酵母中，海藻糖的合成由海藻糖一６一磷酸合酶和海藻糖一６一磷酸磷酸酶共同完成。通过转基因，使植物产生和积累海藻糖，提高植物抗旱性的工作已经有报道，Ｈｏｌｍｓｔｒ６ｍ等将海藻糖一６一磷酸合酶基因转入烟草，转基因植株胁迫后复水可恢复生长，而对照则枯萎了。表现出海藻糖一６一磷酸合酶基因能够提高植物的耐脱水能力。赵恢武的结果证实海藻糖一６一磷酸合酶基因能够提高烟草抗旱性，但发现烟草的正常生长受到影响。王自章等利用农杆菌介导法将海藻糖合酶基因转入甘蔗，获得抗渗透胁迫能力增强植株。３与耐盐性相关的调控元件和因子
植物在生长过程中，对各种环境胁迫会做出一系列反应，特异表达一些基因，以适应不利的环境条件。这就要求对各种功能的基因进行精确的调控。透过研究这些基因的表达，发现很多基因的表达受到其启动子附近的顺式作用元件以及与之相结合的反式作用因子的调控。在拟南芥中，Ｐｉｌｏｎ Ｓｍｉｔｓ等报道了一批受脱水诱导的基因Ｒｄ，其中一个受脱水和低温诱导基因ｒｄ２９Ａ的启动子中的一个９ ｂｐ的脱水响应元件，碱基序列为ＴＡＣＣＧＡＣＡＴ，是一种典型的顺式作用元件。刘强等通过对比其它受干旱、高盐以及低温诱导的基因，发现这些基因的启动子都有ＤＲＥ核心序列。可以认为ＤＲＥ核心对这些基因在逆境下表达起着调控作用。反式作用因子的编码基因能够促进相应基因的表达。Ｌｉｕ等发现属于一个基因家族的两个转录因子基因ＤＲＥＢＩＡ和ＤＲＥＢ２Ａ，表达产物为ＤＲＥ结合因子，结合在ｒｄ２９Ａ基因的启动子区域，分析认为ＤＲＥＢｌＡ和ＤＲＥＢ２Ａ是相互独立的、在分属不同的干旱和盐胁迫信号传导途径中起着反式作用因子的作用。并发现转整合了组成型启动子３５Ｓ后的ＤＲＥＢＩＡ和ＤＲＥＢ２Ａ基因的拟南芥能够显著提高抗胁迫能力，但ＤＲＥＢＩＡ过量表达，对其的正常生长产生不良影响。当在干旱诱导型启动子ｒｄ２９Ａ的启动子驱动下，这种负面影响降到最低限度，仍然能观测到增强的抗胁迫能力。
４展望
土壤盐渍化是影响农业生产和生态环境的一个重要的非生物胁迫因素。通过基因工程来培育耐盐的农作物新品种为有效解决这个问题提供了一个薪的思路。对予植物耐盐基因工程来讲，获得关键耐盐基因尤为重要，随着功能基因组学的开展，以及表达序列标签及ｃＤＮＡ微阵列、基于转座子标签和Ｔ—ＤＮＡ标签的反求遗传学技术等新技术的应用，使得关键的耐盐基因的分离及其功能鉴定变得更容易了。相信随着分子生物学技术和方法的不断发展和完善，植物耐盐性的分子机理将逐步被了解，进而使通过基因工程方法提高植农作物耐盐性成为可能。
参考文献
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第四篇：《农业推广》课程论文
论文提纲：
一、**镇养鸡业的变化前景及存在的主要问题
二、**镇养鸡业遇到问题的原因
三、**镇养鸡业持续发展的对策与建议
内容摘要：
**镇内养鸡业经过持续快速发展后，鸡蛋产量已能满足**镇场消费需求，呈现出供大于求的动态平衡走势，从而使近几年地养鸡效益处于起起伏伏动荡不定的状态，总趋势是波浪式下滑，经济效益逐渐趋向微薄，动荡幅度也在缩小，不会有太大的起伏。本文就**镇养鸡业的变化态势及存在的主要问题，对形成问题的原因进行分析，并对养鸡业持续的发展提出对策与建议。
关键词：养鸡业 主要问题 建议
**镇养鸡业的发展前景与建议
养鸡业曾经是我**镇内畜牧业中发展速度最快、经济效益最好的行业，也是带动亿万农民脱贫致富的畜牧产业。与同类行业横向比较，养鸡业促进农民致富的面最宽、量最大，时间最长，迄今农民中从事养鸡业的人数仍然居多。
一、**镇养鸡业的变化前景态势及存在的主要问题
**镇内养鸡业经过持续快速发展后，鸡蛋产量已能满足**镇场消费需求，呈现出供大于求的动态平衡走势，从而使近几年地养鸡效益处于起起伏伏动荡不定的状态，总趋势是波浪式下滑，经济效益逐渐趋向微薄，动荡幅度也在缩小，不会有太大的起伏。
蛋鸡业如此，肉鸡业由于生产周期较短，产品尚未过剩，变化幅度会相对较大、较快一些。近两年来的“非典”，高致病性禽流感及饲料涨价的连续重创，引发并加剧了鸡蛋与鸡肉消费量的降低和生产成本的升高，对养鸡业的打击如同雪上加霜，使养鸡业存在的问题更加严重，主要表现在如下几个方面：
1、全国鸡蛋总产量大于消费量
据调查我**镇内城镇居民人均消费的鸡蛋、鸡肉量约为农村人口的3倍左右，2013年城镇居民的鸡蛋消费量仅为11.2千克，大大低于人均占有产蛋量。
2、蛋鸡的生产水平较低而死亡率偏高
资料表明，发达国家蛋鸡年产蛋量可达18千克，我**镇内约15-16千克，相差10%-20%；产蛋期母鸡的死亡率约为6%，我**镇内多在12%-18%，高出甚多。这样就明显增加了生产成本。
3、鸡蛋品质降低
鸡蛋品质降低主要表现在近年来有些鸡蛋种有毒有害物质的污染与残留。如汞、镉、铜、砷、等重金属元素的污染，农药、抗生素的残留。
4、养鸡环境污染
养鸡环境污染包括鸡的粪便污水直接污染土壤鸡人畜饮水；粪便中的有毒有害元素、农药等污染水体、土壤，通过食物链危害人体健康，死鸡，粪便及鸡蛋表面的病原微生物，直接或间接进入人体危害健康。
5、养鸡户的某些措施值得反思
在竞争日趋激烈的情况下，广大养鸡户千方百计设法降低生产成本，摸索创造出很多有效对策。不过，有些措施存在两面性，有些措施当时有效，但潜伏隐患，值得反思、改进。诸如：①弱化防疫观念，简化消毒措施，减少消毒次数；②死鸡乱扔，甚至卖钱；③鸡粪乱 堆，不加处理就卖或施肥入田；④为了减少病、死鸡，在饲料或饮水中长期用药或不当用药，导致不良后果；⑤在院落搭建简陋鸡舍或利用废旧房屋养鸡，人及混居，互相污染；⑥过分加大养鸡密度，使养鸡环境恶化；⑦鸡蛋产下收集后，没有清洁的包装和适宜的贮存、运输条件，不加任何消毒处理措施，就随便予以出售；⑧有些种鸡场不按规定进行检疫与净化工作等。此外普遍倡导的“企业+农户”生产模式，小规模大群体的养鸡专业村，集中连片的发展，是一个地区的养鸡数量过大且过于密集，加上人及混杂严重，接触频繁，进一步恶化了环境，并影响了防疫效果。
如此等等，养鸡成本虽然有所降低，伴随而来的也降低了鸡的环境质量与卫生状况，损害了鸡体健康，以致增加了鸡的死亡率，并降低了鸡的生产水平。还应注意，由于养鸡环境污染严重，鸡蛋的外部卫生和内部品质不良，长此以往会给养鸡人员和消费者的健康都带来愈来愈明显的损害。这些问题，现在应该应起足够的重视了。
二、**镇养鸡业遇到问题的原因
养鸡因为成本低，在农户中发展较快，但存在的问题不可忽视。如：不按规定处理病死鸡，死鸡乱扔，有的甚至卖钱；鸡蛋产下收集后，没有清洁的包装和适宜的贮存、运输条件，不加任何消毒处理措施，就随便予以出售；环境污染，养殖户不按规定处理鸡粪，因处理一次鸡粪约需3000元左右，现在有很多养殖户不处理鸡粪，而是直接冲入水沟，粪便污水直接污染土壤鸡人畜饮水；粪便中的有毒有害元素、农药等污染水体、土壤，通过食物链危害人体健康，死鸡，粪便及鸡蛋表面的病原微生物，直接或间接进入人体危害健康；抗风险能力差，现行的经营模式对养殖者不利，他们只能被动的养殖，没有控制**镇场的能力，**镇场稍有波动，有些养殖户就不能承受。
1、产大于销，春季是母鸡产蛋的高峰期，鸡蛋产量已能满足**镇场消费需求，呈现出供大于求的走势，而近几年养鸡效益处于起起伏伏动荡不定的状态，总趋势是波浪式下滑，经济效益逐渐趋向微薄，最近养殖户出现了全面亏损。
2、养鸡规模无序发展。我县的小规模大群体养鸡方式，使养鸡业在近几年得到蓬勃发展，取得巨大成绩。不少农户，在自家的房前屋后搭个棚，或者直接在自家旧房子改造后就成了一个专业户。时至今日，养鸡专业户太多。促成了饲料步步涨价、鸡蛋步步降价。
3、销售链上的问题，现在的养鸡户多是以合作社的形式存在，从苗种供应、饲料供给、防疫治病到蛋品收购都由合作社提供，价格也是合作社说了算，而合作社也是经销商说了算，鸡蛋多了，价格就低了。喂鸡的多了，饲料就贵了。所以在鸡蛋的产销链上，只有经营商才是永远的赢家。
三、**镇养鸡业持续发展的对策与建议
1、引导发展规模养鸡
规模养殖是发达国家发展畜牧业的成功经验。我**镇内的小规模大群体养鸡方式，使养鸡业在近20年历得到蓬勃发展，取得巨大成绩。不过，时至今日，已经到了该转型的阶段。发展规模养鸡，把养鸡场所与城乡居民点分开，就可以改变鸡粪等污染人居环境与危害健康的状况。同时，养鸡场（户）之间的相互污染与疫病传播也可有效控制，从而明显提高鸡的生产水平降低死亡率。只是改变养鸡现状的根本出路。
2、改善饲养条件，强化防疫措施
实施规模养鸡后，必须相应的形成一整套的规范化生产体系模式，如生产工艺、鸡种选择、鸡场环境控制，综和防疫与鸡蛋质量控制措施等，从而确保鸡的生产水平和存活率都能明显提高。
3、因地制宜选养适宜良种
①规模养殖户适宜选养高产节料型蛋鸡。
我**镇内现有的蛋鸡品种很多，但是同时具备产蛋量高且节省饲料的品种却少，需要鉴别选养。目前**镇场上出现了矮小形香鸡品种，好的矮小型蛋鸡由于提醒较小，耗料较少，还可提高养鸡密度，所以具有节料又高产的特点。如中国农业大学的“农大3号”矮小型蛋鸡等。
②散养饲养方式的适宜选择。
在距离居民点较远的山地区，经济林或果园等处，适宜采用散放饲养方式，半放牧，半舍饲，可以降低养鸡成本。散养方式饲养土种鸡较好。土种鸡产蛋量虽低，但具有蛋价高、肉质好、老残鸡售价可观等优点。如浙江的仙居鸡体形小、产蛋多，是土种中的高产蛋鸡，陕西的略阳鸡体形较大，还有某些乌鸡特点；河南的固始鸡产蛋重，产肉性能兼顾。如是选养得当，应能取得良好效益。
近年来一些地方流行饲养一种“肉杂”鸡，即用红壳蛋鸡高品代作种母鸡与红羽肉鸡的公鸡杂交生产的肉鸡，由于苗鸡成本低，料价也较低，虽然生长速度不算快，效益还不错。
4、生产无公害鸡蛋、鸡肉，改善产品品质与效益。
无公害鸡蛋、鸡肉属于无公害产品，也叫无公害食品，即无污染的安全、优质、营养类食品，是生产环境，生产过程和产品质量符合国家有关标准和规范要求，经认证合格获得认证证书，并允许使用无公害农产品标志的未加工或者初加工的食用农产品。通过优化饲料，净化环境，严格防疫，规范管理等综合性标准化措施生产的无公害鸡蛋、鸡肉品质改善了，消费者放心满意了，售价与效益就可以保证了。据报道，北京**镇场2004年6月份各类鸡蛋每500克的价格如下，普通鸡蛋3.00元，土鸡蛋4.00元，绿色营养蛋5.80元，无公害鸡蛋8.60元。还可通过优质包装，安全运输，保质销售（如今超**镇）等环节保证鸡蛋、鸡肉品质的全程稳定可靠，从而创建名牌，取得品牌效应。
5、组建规模蛋鸡场（户）的利益共同体—养鸡生产协会。建议在养殖鸡量大、集中连片的地方，积极创造条件，组建养鸡生产协会等能切实为养鸡者服务的利益共同体，在公平合理、健全有效的规章制度下，规范有关生产与经营活动，增强整体竞争力，确保各场（户）的经济效益。并建议政府职能部门积极支持规模养鸡与无公害鸡蛋，鸡肉的生产，出台一些调控型的政策与优惠政策。
参考文献：
[1] 賁春辉;;日本农民养鸡情况[J];农业新技术;2011年05期
[2] 程兰英;;个体养鸡是社会主义经济的组成部分[J];养殖技术顾问;2011年02期
[3] 许志俭;对发展中国养鸡业的建议[J];养禽与禽病防治;2012年01期
第五篇：农业经济管理信息化思路论文
1基于农业经济管理信息化的内涵与作用认知
将现代信息技术介入到农业生产、农业经营与经济之中，即农业经济管理信息化。其核心在于农业信息的收集、挖掘与利用。推动农业经济管理信息化进程，需要以高质量的人才为基础，基于此，需要关注农民信息化教育，切实提高群众信息化认识水平。此外，还应实现农业生产要素信息化，如空气、水与土壤等，引导农民了解生产要素在农业生产中的作用。依托信息化管理，还可有效把握市场动态，为构建市场主导模式的农业经济创造了条件。基于农业经济管理信息化现实作用来分析，主要体现在以下几个方面：依托农业信息，合理优化与调配农业资源，能够提高农业生产效益，调动农民参与积极性；依托网络平台，可以高效率共享农业信息，加强不同区域间农业信息的交互程度；及时获取市场动态与市场需求信息，指导与优化农业种植结构；为构建以市场为导向的现代农业提供信息条件；切实提高农业经济整体质量，进一步增加农民收入，推动农业现代化进程。
2实现农业经济管理信息化的具体路径
2.1强化政府引导作用，为信息化实现创造有利条件
在推动农业经济管理信息化进程中，政府应充分发挥积极作用，引导专业人才参与到农业经济管理信息化之中，关注发展规划与整体布局，协调各部门，合理优化农业经济管理信息化资源。增加财政支持力度，监督资金应用状况，切实将资金投入到农业经济管理信息化建设中，提高资金利用率。政府部门应结合区域实际，考量农业发展结构与水平，编制符合本地实际的信息化发展方案，如在农村开展信息化培训工作，引导专业对口大学生返乡，对信息化建设项目提供优化政策。加大宣传力度，提高农民信息化意识，为农业经济管理信息化顺利开展创造有利条件。
2.2推动农业信息网站建设，开展信息化培训工作
建立并逐步完善农业信息网站，构建规范性的信息交流制度，明确信息发布规范，提高农业信息交流频度与广度，推动农业信息共享，以更好服务于农业生产实际。在构建农业信息网站后，需要是安排工作人员定期进行维护更新，做好农业信息收集工作。做好农业信息挖掘，并为农民的生产活动提供有效的信息，指导生产活动，并满足不同种植户信息的需求。网站信息在收集与发布时，需要确保信息具备有效性、及时性与完整性。此外，农业信息应表现出鲜明的针对性，综合本区域内农业发展的实际，重点收集相关的农业信息，提高信息利用率。坚持信息渠道效益，切实让农民体验到信息化所带来的变化与具体效益，从而让更多农民群众主动参与到农业经济管理信息化之中。此外，信息化实现与可持续发展，离不开群众力量。而农民整体存在着信息化意识低问题，基于此，需要面向群众开展信息化培训工作，通过具体培训让农民准确把握信息化内涵，了解信息化建设的意义与价值所在，引导农民掌握信息化应用方法。可以在农民设置信息化工作小组，为农民提供信息化咨询与技术支持，推动农业信息化进程。
2.3构建农村信息化示范基地
进行信息化示范基地建设，可以为发挥示范基地引导作用，让农民群众更为直观感受与了解信息化建设的现实价值，提高群众信息化重视程度。政府应通过补助政策、发挥项目带动作用，通过农户自筹与企业优惠等方式，普及农户计算机应用率。引导农民学会通过互联网查询与获取相应的农业信息，加强农业信息沟通与交流，为现代化农业建设奠定基础。
基于农业开展经济管理信息化建设，是现代农业发展的必然要求，也是农业发展模式转型的必要条件。在大力推动农业经济管理信息化的过程中，要求政府部门高度重视，发挥政策导向优势，并积极做好农业信息化顶层设计，结合区域实际编制发展规划，合理调配资源，引导社会力量进入到农业信息化建设之中，为信息化实现创造有利条件，关注农业信息网站建设，构建信息交互平台，强化农民培训工作，培养与发展群众信息化意识，发挥示范基地引导作用，让群众真切感受到信息化价值，为农业经济管理信息化建设扫平障碍，并服务于农业经济。
参考文献:
[1]邢叶东.浅谈信息化在农业经济管理中的应用[J].现代商业,2014,(8):85.[2]王宇飞.关于提升农业经济管理信息化水平的研究[J].商场现代化,2016,(27):122-123.
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