农业信息检索与利用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

《现代农业技术与可持续发展》图书简介 作者： 王建国 教授，李晓明 博士 出版社： 华夏农业科学出版社 出版日期： 2023年10月 ISBN： 978-7-5178-XXXX-X --- 内容提要 《现代农业技术与可持续发展》是一部全面、深入探讨当前全球农业领域前沿技术应用及其与生态、经济、社会可持续发展相协调的综合性专著。本书旨在为农业科研人员、技术推广人员、政策制定者以及高等院校相关专业的师生提供一个系统、前沿的知识框架，以应对21世纪农业面临的资源短缺、气候变化、食品安全与环境压力等多重挑战。 本书摒弃了传统农业教材中侧重于单一技术点的罗列，转而采用系统论与复杂性科学的视角，将现代农业视为一个多层次、多要素耦合的复杂巨系统。全书结构严谨，逻辑清晰，内容涵盖了从精准农业的基础理论到生物技术的前沿应用，再到农业系统的宏观调控与政策导向，构建了一个从微观操作到宏观战略的完整技术图谱。 详细章节概览与核心内容 本书共分为六大部分，二十二章，力求实现理论深度与实践指导性的完美结合。 第一部分：全球农业环境的演变与可持续发展基础（第1章至第4章） 本部分聚焦于理解农业系统所处的宏观环境。 第1章：全球农业环境变局与挑战： 详细分析了气候变化对作物生理生态的影响机制，探讨了水资源、耕地质量的全球性压力分布，并引入了“生态承载力”的概念，作为衡量农业发展模式是否可持续的量化指标。 第2章：可持续农业的理论基石： 系统阐述了生态经济学在农业系统中的应用，重点剖析了“生态足迹”、“生命周期评估（LCA）”等工具在评估农业系统环境绩效中的作用。提出了基于“多功能性”的农业系统设计原则。 第3章：生物多样性与农业遗传资源保护： 强调了农业生物多样性在增强系统韧性中的关键地位。深入讨论了in situ（原地）和 ex situ（迁地）保护策略的有效性，并探讨了传统知识在现代育种中的潜在价值。 第4章：农业系统的韧性（Resilience）构建： 从系统动力学角度出发，解析了农业系统抵抗外部冲击（如极端天气、市场波动）的机制。提出了通过优化种植结构、引入缓冲性物种来提升系统整体韧性的工程学思路。 第二部分：精准农业与智能决策支持（第5章至第9章） 本部分是本书的重点之一，详述了信息技术如何重塑农业生产过程。 第5章：传感器技术在田间管理中的应用： 深入讲解了各类遥感技术（无人机、卫星）的多光谱、高光谱成像原理，以及土壤、植株生理参数的实时监测传感器网络（IoT）。重点阐述了数据获取的成本效益分析。 第6章：地理信息系统（GIS）与空间变异分析： 探讨了如何利用GIS平台对田间异质性进行空间建模，包括土壤肥力图、病虫害风险区划等，为变量投入提供了空间基础。 第7章：精准投入的优化模型： 重点介绍基于数据驱动的变量施肥、变量灌溉模型，包括作物生长模型（如DSSAT）与决策支持系统的集成方法。强调了数据质量控制在模型准确性中的决定性作用。 第8章：农业机器人与自动化技术： 介绍了路径规划、自主导航在农业机械中的应用，特别是对除草、采摘等高精度作业机器人的技术瓶颈与未来发展方向进行了深入分析。 第9章：农业大数据分析与可解释性AI： 讨论了海量农业数据的汇集、清洗与深度学习在病虫害早期识别、产量预测中的应用。特别关注了“模型可解释性”（XAI）在农业决策采纳中的重要性，以增强农民的信任度。 第三部分：现代生物技术在作物改良中的突破（第10章至第13章） 本部分聚焦于利用生命科学手段提高作物品质与环境适应性。 第10章：基因组学与分子标记辅助育种（MAS）： 概述了新一代测序技术（NGS）在加速育种进程中的作用，并详细分析了如何利用高密度SNP芯片进行精准的种质资源评价。 第11章：基因编辑技术（CRISPR/Cas）的精准应用： 详细对比了不同基因编辑系统的优势与局限性，重点展示了其在增强作物抗逆性（如耐旱、耐盐碱）和提高营养品质方面的最新案例研究。 第12章：合成生物学在农业中的潜在价值： 探讨了设计和构建新型生物系统，例如用于固氮效率提升的工程微生物、以及用于靶向释放农药的生物载体系统的研究进展。 第13章：植物微生物组学的生态学应用： 深入分析了根际微生物群落结构对营养吸收、胁迫响应的影响，并提出了通过“益生菌接种”替代部分化肥投入的生态调控策略。 第四部分：资源高效利用与环境友好型生产（第14章至第17章） 本部分关注如何实现农业生产过程的“绿色化”与“循环化”。 第14章：水肥一体化与智能灌溉策略： 结合气候模型，设计了基于作物需水曲线和土壤水势梯度的动态灌溉调度方案，并讨论了微灌系统维护与管理的技术要点。 第15章：土壤健康管理与碳汇农业： 阐述了保护性耕作（免耕、少耕）对土壤结构、有机质积累的长期效应。详细介绍了土壤微生物活性的监测指标和提升土壤碳汇潜力的农艺措施。 第16章：病虫害的综合管理（IPM）升级： 侧重于信息技术赋能的IPM。讨论了基于预测模型的抗性资源轮换策略，以及利用生物防治技术（如天敌释放、信息素干扰）取代高毒性化学农药的实践路线图。 第17章：农业废弃物资源化利用技术： 详述了秸秆、畜禽粪便的高效厌氧发酵、好氧堆肥技术，并探讨了沼气热电联产与沼渣沼液的精准还田路径，构建农业循环经济闭环。 第五部分：新兴农业系统与未来趋势（第18章至第20章） 本部分拓宽视野，探讨了非传统农业系统与未来食物生产模式。 第18章：设施农业的生态工程化设计： 关注智能温室的能源优化配置，包括地源热泵、光伏集成系统。重点分析了植物工厂中高密度垂直农业的环境控制参数的最优化调控。 第19章：城市农业与社区食物系统： 探讨了城市屋顶农场、垂直农场等在缩短食物里程、提升城市韧性中的作用。讨论了城市农业在水资源和能源消耗上的高强度特征与潜在的解决方案。 第20章：替代蛋白质来源与精准发酵技术： 介绍了细胞培养肉、昆虫蛋白等新兴食物生产技术的成熟度与商业化瓶颈，并分析了发酵工程在生产高价值农用生物制品中的应用。 第六部分：政策、经济与全球供应链重塑（第21章至第22章） 本部分从宏观层面探讨技术应用背后的社会经济驱动力。 第21章：农业补贴政策与技术采纳的激励机制： 分析了不同国家和地区绿色补贴政策对农民采用新技术（如精准农业设备）的拉动效应，并提出了基于绩效评估的财政激励模型。 第22章：全球粮食供应链的可追溯性与风险管理： 讨论了区块链技术在农产品从田间到餐桌全过程质量控制中的应用潜力，以及如何利用供应链大数据构建应对突发公共卫生事件的快速响应机制。 本书特色 1. 跨学科整合性强： 本书深度融合了农学、生态学、计算机科学、数据科学及系统工程学的最新成果，而非停留在传统农技的简单叠加。 2. 强调系统韧性与风险管理： 突破了单纯追求高产的目标，将系统的稳定性和抗风险能力置于核心地位。 3. 前沿技术驱动： 提供了关于基因编辑、人工智能、机器人技术等“硬核”技术的详实技术路线图和应用案例，具有极高的前瞻性。 4. 理论与实践紧密结合： 每章结尾均设有“实践案例分析”和“关键技术指标”，便于读者将其理论知识转化为实际操作指导。 适用对象 本书适合于农业工程、资源与环境科学、生物技术、农业经济管理等相关专业的研究生和高年级本科生作为教材或参考书。同时，对于希望了解并应用现代前沿科技来指导农业生产和政策制定的政府官员、农业科技推广人员、以及农业科技企业研发人员，本书也是一本不可或缺的工具书。