試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法在農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究——以江蘇省稻米鎘檢測(cè)多級(jí)抽樣和湖泊漁業(yè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析為例.pdf

1、農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)中最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。發(fā)達(dá)的農(nóng)業(yè)是一個(gè)國家現(xiàn)代化的標(biāo)志。然而，在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，出現(xiàn)諸多農(nóng)業(yè)環(huán)境問題，如土壤重金屬污染，水資源污染等，制約了我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
　　農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)是我國農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作，是農(nóng)業(yè)環(huán)境管理體系的重要組成部分。在實(shí)際監(jiān)測(cè)工作中，往往采用抽樣調(diào)查獲得有代表性的樣本。在具體的統(tǒng)計(jì)工作實(shí)踐中，采用什么樣的調(diào)查方法、調(diào)查多少樣本單位、花費(fèi)多少試驗(yàn)費(fèi)用、試驗(yàn)精確度如何以及試驗(yàn)數(shù)

2、據(jù)如何分析，這些一直是人們所關(guān)心的問題。本研究以江蘇省稻米重金屬鎘檢測(cè)多級(jí)抽樣最優(yōu)試驗(yàn)方案的確定作為案例一，以江蘇省主要湖泊漁業(yè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析作為案例二，探討試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法在農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。首先，就試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法中的抽樣策略問題，探討了江蘇省稻米重金屬鎘檢測(cè)多級(jí)抽樣的最佳試驗(yàn)方案。其次，在江蘇省主要湖泊漁業(yè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面，初次采用系統(tǒng)分組資料方差分析方法分析2001-2011年10年間江蘇省5個(gè)主要湖泊的漁業(yè)水質(zhì)多年多點(diǎn)的

3、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并應(yīng)用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)法(TOPSIS)對(duì)5個(gè)湖泊水質(zhì)進(jìn)行綜合比較。在此基礎(chǔ)上，采用物元分析法對(duì)太湖、滆湖、洪澤湖、高寶邵伯湖和駱馬湖分別進(jìn)行了漁業(yè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站位的優(yōu)化布設(shè)研究。最后，根據(jù)以往江蘇省主要湖泊漁業(yè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)建了一套湖泊水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)為了探討江蘇省稻米重金屬鎘檢測(cè)多級(jí)抽樣最佳試驗(yàn)方案，本文以一個(gè)三級(jí)抽樣檢測(cè)結(jié)果為例，經(jīng)方差分析F僉驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)地市間和樣點(diǎn)村間差異均極顯著，各級(jí)誤差

4、方差以地市間最大。在此基礎(chǔ)上，探討了在一定精確度保證下的最優(yōu)配置抽樣方案。結(jié)果表明，為了提高調(diào)查的精確度，在經(jīng)費(fèi)許可的條件下可采用隨機(jī)抽取6個(gè)地市，每個(gè)地市隨機(jī)抽取20個(gè)樣點(diǎn)村或農(nóng)技推廣站，每個(gè)樣點(diǎn)村隨機(jī)重復(fù)2次的抽樣方案;若資金較為緊張，在保證當(dāng)前精確度的基礎(chǔ)上，亦可以采用隨機(jī)抽取6個(gè)地市，每個(gè)地市隨機(jī)抽取10個(gè)樣點(diǎn)村或農(nóng)技推廣站，每個(gè)樣點(diǎn)村隨機(jī)重復(fù)2次的抽樣方案。該結(jié)果為進(jìn)行類似的抽樣調(diào)查提供了重要參考。
　　(2)本文對(duì)20

5、01-2011年（不含2004年）10年間江蘇省5個(gè)主要湖泊的漁業(yè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，首次采用系統(tǒng)分組資料方差分析方法和多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)法(TOPSIS)，進(jìn)行了監(jiān)測(cè)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析比較與綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:除銅含量外，5個(gè)湖泊間的水溫、透明度和溶解氧等14個(gè)指標(biāo)均存在極顯著差異;湖泊內(nèi)站位間的透明度、總氮和總磷差異極顯著;站位內(nèi)年份間的pH、化學(xué)需氧量、石油類、總磷、鉛、鎘和汞差異顯著或極顯著;漁業(yè)水質(zhì)最好的是高寶邵伯湖，駱馬湖水質(zhì)與之相當(dāng)，

6、其后依次是洪澤湖、太湖和滆湖，5個(gè)湖泊的水質(zhì)由南向北越來越好，這與江蘇南北工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度呈高度的關(guān)聯(lián)性。該數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，突破了以往針對(duì)此類數(shù)據(jù)無法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷的局限，可為類似數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析提供重要借鑒。
　　(3)物元分析法是處理不相容問題的一種有效方法。本文基于2001-2011年（不含2004年）江蘇省主要湖泊10年的水質(zhì)（溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、總氮、氨氮和總磷）長期定位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用物元分析法進(jìn)行漁業(yè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站位的優(yōu)化布

7、設(shè)研究。結(jié)果表明:物元分析法可將洪澤湖的21個(gè)監(jiān)測(cè)站位、滆湖的13個(gè)監(jiān)測(cè)站位、高寶邵伯湖的18個(gè)監(jiān)測(cè)站位、駱馬湖的14個(gè)監(jiān)測(cè)站位和太湖的35個(gè)監(jiān)測(cè)站位，依次優(yōu)化為15個(gè)、10個(gè)、14個(gè)、11個(gè)，和27個(gè)。這為提高監(jiān)測(cè)工作的效率提供了理論上的依據(jù)，具有較為重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義。
　　(4)在以往的江蘇省主要湖泊漁業(yè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一套湖泊水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)江蘇省5大湖泊漁業(yè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)入、數(shù)據(jù)顯示以及監(jiān)