系統耦合及其對農業系統的作用分析

黃瑾琛

摘 要：系統耦合深層次發展的同時優勢特點不斷呈現，能夠有效助力現代農業系統。因此，本文從不同角度入手客觀分析了系統耦合及其對農業系統的具體作用，在有效耦合的基礎上強化農業系統整體性能以及多方面功能，全面提升現代農業信息化發展水平。

關鍵詞：系統耦合;農業系統;作用;分析

在信息化背景下，我國農業發展的理念、方向、要求、任務等都呈現出新的變化，農業信息化發展符合時代發展的客觀規律以及具體要求，也是其實現現代化以及可持續發展的關鍵點。與此同時，系統耦合研究以及發展日漸深入，已被應用到構建的農業系統中，可以實現時間、空間、種間等層面耦合，促使各個子系統在耦合過程中協調統一、相互作用，科學指導農業生產實踐，在提質增效過程中加快我國農業的發展步伐。

一、系統耦合概述

在科技、信息等全面以及深層次發展中，各個學科、地域以及生產部門都出現了多重交叉，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注程度也在日漸提升。就系統耦合而言，該詞最早出現在物理學領域，后來隨著其他學科領域進一步發展，該詞在這些學科中的應用也日漸頻繁，比如，生物學、農業學。系統耦合就是兩個及其以上性質類似的系統呈現出相互親和的這一趨勢，在相關條件以及產量適當以后，這些系統會在有機結合的基礎上呈現出一個更高層次的新系統，可以將其稱之為功能體。任何形式系統呈現出的平衡態只是相對的，并不是絕對的，耦合之后的新系統并不是原有各個系統的疊加，功能作用發生了明顯的變化與此同時，系統耦合具有重要的理論以及實際意義，在世界范圍經濟一體化發展方面起到重要作用，原有的各系統得以進化，生產潛力得以釋放。以“青藏高原”為例，農牧交錯帶作用下的農業系統以及高寒草地牧業系統在相互耦合的過程中該地區生產潛力得到最大化釋放，產生的農牧業生產效應特別大，從源頭上提升地區農牧業的經濟、生態等效益。

二、系統耦合對農業系統的作用

就系統耦合而言，其生產潛力源于催化、管理、位差等潛勢，在有效耦合過程中促使各個農業子系統穩定運行，在動態調節過程中相互作用、優勢互補的同時充分發揮整個農業系統各方面的功能，持續提升農業生產的整體水平，在穩產、高產的過程中促進地區農業穩定以及可持續發展，系統耦合在農業系統方面起到促進作用。

（一）通過農業子系統耦合，大幅度提升農業生產水平

農業系統包含較多的農業子系統，通常包括四大生產層，前植物生產層主要是通過農業景觀來體現自身資源作用，并不是動植物層面的生產。植物生產層包含光合作用下植物的多種產物，比如，分泌物、纖維、營養體，將其作為產品，在生態上將其叫做初級生產。動物生產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、產品，在生態學上將其叫做次級生產。外生物生產層主要是關于不同產品流通以及加工。在有效耦合之后，農業系統不只具有傳統生態學作用下的植物以及動物兩大生產層，和自然生態系統相比，有著根本上的區別。與此同時，各個子系統協調統一的同時有機聯系，進一步耦合的同時系統效能得以提升，農業生產力大幅度提高。任繼周研究者在農業系統耦合方面進行了深層次研究，系統估算了我國牧區在二十世紀八十年代初期的生產水平，發現在初步耦合植物以及動物兩大生產層之后，生產水平十倍乃至百倍提升。

（二）通過農業生態地理區域耦合，全面加快地區農業產業化發展步伐

農區、牧區二者屬于不同的經濟生產系統，這兩類系統有著明顯差異的同時有機聯系，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，促進農區以及牧區的經濟健康、協調以及穩定發展，全面加快地區農業的產業化發展步伐。以“廣西地區”為例，廣西是全國最大的糖料蔗基地，在農區、牧區二者相關系統科學耦合過程中，該地區已有的生產機制得以完善，針對蔗區以及附近牧區、半牧區在飼草資源方面呈現的時間差，即在冬春季節，牧區的飼草資源缺乏，蔗區正好處于收獲的關鍵階段，糖料蔗收獲后的副產品----甘蔗尾是很好地飼草料。與此同時，灌溉農業區有著豐富、多樣的飼草料，尤其是農作物的秸稈產量，但利用程度并不高。在農業生態地理區域耦合過程中，將該地區的農區、牧區有機結合，促使農區育肥、牧區育成二者協調統一，滿足畜牧業發展要求的同時也能在一定程度上加快農業產業化的發展速度。

（三）通過農業系統耦合，提高農業產量、質量以及經濟效益

從某種層面來說，傳統的農耕區、畜牧區二者結合的部位被叫做農牧的過渡帶，也可以將其當作界面。就草地農業系統來說，主要包括三大關鍵性的界面，即草叢—地境界面、草地—動物界面、草畜—經營管理界面，各個界面在相互作用過程中有機聯系關于草業的四大生產層，呈現出有著較高完整程度的草業系統。在系統耦合作用下，這些界面不斷被完善、進化，草業系統中的各個子系統被有機耦合，在耦合過程中形成新的系統，草業系統在進一步完善基礎上功能豐富、多樣的同時整體性能明顯提升。此外，在系統耦合作用下，作為有機整體，草地農業系統實現了種植物在種類、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牧草的產量、質量，還能在抑制各種病蟲害的基礎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上進行合理化、多樣化的組合播種。在草地農業發展過程中，和單播相比，混播作用下的產量以及質量明顯提高，可以在完善、改良地區草地的基礎上實現多樣化的混播，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量、質量以及經濟效益同步提升。

三、結束語

總而言之，在農業系統運行中系統耦合起到關鍵性作用，在系統耦合效應最大化產生過程中將各子系統深度融合，在完善、強化的過程中改變農業生產現狀的同時提高農業生產效益。站在長遠發展的角度來說，我國要在推動系統耦合研究過程中準確把握當下系統耦合發展的趨勢，拓寬農業系統研究的深度以及寬度，促使我國農業更好地朝著現代化、數字化、持續化等方向發展，也為全球農業一體化發展提供良好的支撐。

參考文獻：

[1]趙曉翠，王繼軍，喬梅，韓曉佳，李玥.水土保持技術對農業產業-資源系統的耦合路徑分析[J].生態學報，2019，39（16）：5820-5828.

[2]謝安坤，周清波，吳文斌，余強毅.農業土地系統的耦合特征及其研究進展[J].中國農業信息，2018，30（01）：35-45.

[3]常玉苗.水資源環境與農業經濟的系統耦合及協調發展[J].水電能源科學，2017，35（11）：115-118.

[4]曹洪華，李艷.流域生態-經濟系統耦合過程的農業響應機制研究[J].山東農業大學學報（自然科學版），2017，48（03）：360-364.