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Open Access Resilience analysis for agricultural systems of north China plain based on a dynamic system model Análise de elasticidade para sistemas agrícolas da planície do norte da China baseada em um modelo dinâmico de sistema

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This paper presents a case study of resilience theory to understand agricultural systems in the Luancheng County of the North China Plain. A dynanic system model coupled with social, economic and ecological subsystems of agriculture for the Luancheng County was constructed with a time step of one month. The model includes five main components, water resources, profitability, irrigation, crop yield and area. The simulated groundwater table, wheat area and yield, maize area and yield, and rural labor transfer reflected the general trend of the observed data, with calculated determination coefficients higher than 0.88. Resilience of agricultural systems, as indicated by agricultural profitability and food security, were explored for the Luancheng County. Initially, investments in agriculture increased its resilience rapidly. However, with the degradation of resources and the increases in agricultural investment, the cost of agricultural production became too high to gain profit. The rise in population increases the risk of food security. As a result, the resilience of agricultural systems decreased gradually. The Luancheng County is now in the conservation phase of the adaptive cycle. Partial adjustments should be introduced to enhance its resilience and promote the continuing development of the agricultural systems.&60;br&62;Este trabalho se refere a um estudo de caso da teoria de elasticidade para entender sistemas agrícolas na província de Luancheng na planície do norte da China. Foi construído um modelo de sistema dinâmico acoplado a subsistemas agrícolas sociais, econômicos e ecológicos para a província de Luancheng com um intervalo de tempo de um mês. O modelo inclui cinco componentes principais&58; recursos hídricos, rentabilidade, irrigação, produção agrícola e área. O lençol freático simulado, a área e a produção de trigo, a área e produção de milho e a transferência de mão de obra refletiram a tendência geral dos resultados observados com coeficientes de determinação maiores que 0.88. A elasticidade dos sistemas agrícolas, indicada pela rentabilidade e segurança alimentar, foi explorada para a província de Luancheng, que mostrou que inicialmente os investimentos em agricultura tiveram sua elasticidade aumentada rapidamente. Entretanto, com a degradação dos recursos e o aumento do investimento agrícola, o custo da produção agrícola tornou-se muito alto para obtenção de lucro. O aumento de população aumenta o risco de segurança alimentar. Como resultado, a elasticidade dos sistemas agrícolas decresceu gradualmente. A província de Luancheng encontra-se agora na fase conservativa do ciclo de adaptação. Ajustes parciais deveriam ser implementados para impulsionar sua elasticidade e promover o desenvolvimento contínuo dos sistemas agrícolas.
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Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2011

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