系統(tǒng)耦合及其對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的作用分析

黃瑾琛

摘 要：系統(tǒng)耦合深層次發(fā)展的同時優(yōu)勢特點不斷呈現(xiàn)，能夠有效助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。因此，本文從不同角度入手客觀分析了系統(tǒng)耦合及其對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的具體作用，在有效耦合的基礎(chǔ)上強化農(nóng)業(yè)系統(tǒng)整體性能以及多方面功能，全面提升現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展水平。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)耦合;農(nóng)業(yè)系統(tǒng);作用;分析

在信息化背景下，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的理念、方向、要求、任務(wù)等都呈現(xiàn)出新的變化，農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展符合時代發(fā)展的客觀規(guī)律以及具體要求，也是其實現(xiàn)現(xiàn)代化以及可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵點。與此同時，系統(tǒng)耦合研究以及發(fā)展日漸深入，已被應(yīng)用到構(gòu)建的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)時間、空間、種間等層面耦合，促使各個子系統(tǒng)在耦合過程中協(xié)調(diào)統(tǒng)一、相互作用，科學指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐，在提質(zhì)增效過程中加快我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展步伐。

一、系統(tǒng)耦合概述

在科技、信息等全面以及深層次發(fā)展中，各個學科、地域以及生產(chǎn)部門都出現(xiàn)了多重交叉，耦合在多樣化的交叉中有著中的理論以及實踐意義，社會大眾對耦合的關(guān)注程度也在日漸提升。就系統(tǒng)耦合而言，該詞最早出現(xiàn)在物理學領(lǐng)域，后來隨著其他學科領(lǐng)域進一步發(fā)展，該詞在這些學科中的應(yīng)用也日漸頻繁，比如，生物學、農(nóng)業(yè)學。系統(tǒng)耦合就是兩個及其以上性質(zhì)類似的系統(tǒng)呈現(xiàn)出相互親和的這一趨勢，在相關(guān)條件以及產(chǎn)量適當以后，這些系統(tǒng)會在有機結(jié)合的基礎(chǔ)上呈現(xiàn)出一個更高層次的新系統(tǒng)，可以將其稱之為功能體。任何形式系統(tǒng)呈現(xiàn)出的平衡態(tài)只是相對的，并不是絕對的，耦合之后的新系統(tǒng)并不是原有各個系統(tǒng)的疊加，功能作用發(fā)生了明顯的變化與此同時，系統(tǒng)耦合具有重要的理論以及實際意義，在世界范圍經(jīng)濟一體化發(fā)展方面起到重要作用，原有的各系統(tǒng)得以進化，生產(chǎn)潛力得以釋放。以“青藏高原”為例，農(nóng)牧交錯帶作用下的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)以及高寒草地牧業(yè)系統(tǒng)在相互耦合的過程中該地區(qū)生產(chǎn)潛力得到最大化釋放，產(chǎn)生的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)效應(yīng)特別大，從源頭上提升地區(qū)農(nóng)牧業(yè)的經(jīng)濟、生態(tài)等效益。

二、系統(tǒng)耦合對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的作用

就系統(tǒng)耦合而言，其生產(chǎn)潛力源于催化、管理、位差等潛勢，在有效耦合過程中促使各個農(nóng)業(yè)子系統(tǒng)穩(wěn)定運行，在動態(tài)調(diào)節(jié)過程中相互作用、優(yōu)勢互補的同時充分發(fā)揮整個農(nóng)業(yè)系統(tǒng)各方面的功能，持續(xù)提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體水平，在穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的過程中促進地區(qū)農(nóng)業(yè)穩(wěn)定以及可持續(xù)發(fā)展，系統(tǒng)耦合在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)方面起到促進作用。

（一）通過農(nóng)業(yè)子系統(tǒng)耦合，大幅度提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平

農(nóng)業(yè)系統(tǒng)包含較多的農(nóng)業(yè)子系統(tǒng)，通常包括四大生產(chǎn)層，前植物生產(chǎn)層主要是通過農(nóng)業(yè)景觀來體現(xiàn)自身資源作用，并不是動植物層面的生產(chǎn)。植物生產(chǎn)層包含光合作用下植物的多種產(chǎn)物，比如，分泌物、纖維、營養(yǎng)體，將其作為產(chǎn)品，在生態(tài)上將其叫做初級生產(chǎn)。動物生產(chǎn)層是通過將植物作為食物的各類草食動物獲取能量的同時制造出機體組織、產(chǎn)品，在生態(tài)學上將其叫做次級生產(chǎn)。外生物生產(chǎn)層主要是關(guān)于不同產(chǎn)品流通以及加工。在有效耦合之后，農(nóng)業(yè)系統(tǒng)不只具有傳統(tǒng)生態(tài)學作用下的植物以及動物兩大生產(chǎn)層，和自然生態(tài)系統(tǒng)相比，有著根本上的區(qū)別。與此同時，各個子系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一的同時有機聯(lián)系，進一步耦合的同時系統(tǒng)效能得以提升，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力大幅度提高。任繼周研究者在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)耦合方面進行了深層次研究，系統(tǒng)估算了我國牧區(qū)在二十世紀八十年代初期的生產(chǎn)水平，發(fā)現(xiàn)在初步耦合植物以及動物兩大生產(chǎn)層之后，生產(chǎn)水平十倍乃至百倍提升。

（二）通過農(nóng)業(yè)生態(tài)地理區(qū)域耦合，全面加快地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展步伐

農(nóng)區(qū)、牧區(qū)二者屬于不同的經(jīng)濟生產(chǎn)系統(tǒng)，這兩類系統(tǒng)有著明顯差異的同時有機聯(lián)系，即相互依存、制約以及促進。在二者不斷耦合過程中，各自具有的功能作用得以完善，促進農(nóng)區(qū)以及牧區(qū)的經(jīng)濟健康、協(xié)調(diào)以及穩(wěn)定發(fā)展，全面加快地區(qū)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展步伐。以“廣西地區(qū)”為例，廣西是全國最大的糖料蔗基地，在農(nóng)區(qū)、牧區(qū)二者相關(guān)系統(tǒng)科學耦合過程中，該地區(qū)已有的生產(chǎn)機制得以完善，針對蔗區(qū)以及附近牧區(qū)、半牧區(qū)在飼草資源方面呈現(xiàn)的時間差，即在冬春季節(jié)，牧區(qū)的飼草資源缺乏，蔗區(qū)正好處于收獲的關(guān)鍵階段，糖料蔗收獲后的副產(chǎn)品----甘蔗尾是很好地飼草料。與此同時，灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)有著豐富、多樣的飼草料，尤其是農(nóng)作物的秸稈產(chǎn)量，但利用程度并不高。在農(nóng)業(yè)生態(tài)地理區(qū)域耦合過程中，將該地區(qū)的農(nóng)區(qū)、牧區(qū)有機結(jié)合，促使農(nóng)區(qū)育肥、牧區(qū)育成二者協(xié)調(diào)統(tǒng)一，滿足畜牧業(yè)發(fā)展要求的同時也能在一定程度上加快農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展速度。

（三）通過農(nóng)業(yè)系統(tǒng)耦合，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、質(zhì)量以及經(jīng)濟效益

從某種層面來說，傳統(tǒng)的農(nóng)耕區(qū)、畜牧區(qū)二者結(jié)合的部位被叫做農(nóng)牧的過渡帶，也可以將其當作界面。就草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)來說，主要包括三大關(guān)鍵性的界面，即草叢—地境界面、草地—動物界面、草畜—經(jīng)營管理界面，各個界面在相互作用過程中有機聯(lián)系關(guān)于草業(yè)的四大生產(chǎn)層，呈現(xiàn)出有著較高完整程度的草業(yè)系統(tǒng)。在系統(tǒng)耦合作用下，這些界面不斷被完善、進化，草業(yè)系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)被有機耦合，在耦合過程中形成新的系統(tǒng)，草業(yè)系統(tǒng)在進一步完善基礎(chǔ)上功能豐富、多樣的同時整體性能明顯提升。此外，在系統(tǒng)耦合作用下，作為有機整體，草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)實現(xiàn)了種植物在種類、種群層面的耦合，也可以叫做種間耦合，可以從根本上提高地區(qū)牧草的產(chǎn)量、質(zhì)量，還能在抑制各種病蟲害的基礎(chǔ)上促進草地肥力不斷提升，盡可能延長草地的使用壽命，在把握差異性的基礎(chǔ)上進行合理化、多樣化的組合播種。在草地農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，和單播相比，混播作用下的產(chǎn)量以及質(zhì)量明顯提高，可以在完善、改良地區(qū)草地的基礎(chǔ)上實現(xiàn)多樣化的混播，比如，高冰草與春小麥混播、馬鈴薯與棉花混播，黃豆與玉米間套種、西紅柿與果蔗間套種等都能促使產(chǎn)量、質(zhì)量以及經(jīng)濟效益同步提升。

三、結(jié)束語

總而言之，在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)運行中系統(tǒng)耦合起到關(guān)鍵性作用，在系統(tǒng)耦合效應(yīng)最大化產(chǎn)生過程中將各子系統(tǒng)深度融合，在完善、強化的過程中改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀的同時提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。站在長遠發(fā)展的角度來說，我國要在推動系統(tǒng)耦合研究過程中準確把握當下系統(tǒng)耦合發(fā)展的趨勢，拓寬農(nóng)業(yè)系統(tǒng)研究的深度以及寬度，促使我國農(nóng)業(yè)更好地朝著現(xiàn)代化、數(shù)字化、持續(xù)化等方向發(fā)展，也為全球農(nóng)業(yè)一體化發(fā)展提供良好的支撐。

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