当前我国主要农产品已由数量不足转变为优质数量不足,这里隐含着严重的农业环境污染和粮食质量安全问题。同时随着国内人们生活水平的不断提高和我国加入WTO后全球经济一体化步伐的加快,农产品无害化和优质营养化的要求越来越高,也已成为反映农产品市场竞争能力和国际市场准入的重要指标。国家对农产品安全逐渐重视,2001年农业部启动了《无公害食品行动计划》,2006年国家又颁布了《农产品质量安全法》,并进一步开始实施《农产品产地安全管理办法》。从产地和市场两个环节入手,对农业食品实行“从农田到餐桌”全过程的质量安全控制,把净化产地环境,从源头上把好农产品质量安全关作为推进措施之一,并规定了农产品产地安全监测评价与发展趋势年度报告等制度。为保障农产品安全,对源头产地环境安全,农田生态安全性预警尤为必要。农田生态安全预警是在农田生态安全评价与预测基础上的,对农田生态环境质量和生态系统逆化演替、退化、恶化的及时报警,具有先觉性、预见性的超前功能,对农田演化趋势、方向、速度、后果的警觉作用。农田生态安全预警的研究可为有机农产品、无公害农产品和绿色农产品生产基地的选择,以及农产品产地安全管理提供科学依据。本文借鉴国内外已有预警、生态环境预警以及其他领域预警理论和实践成果,对农田生态安全预警进行了一些探讨,结合农田生态系统特点与过程分析,建立了研究区的农田生态安全预警指标、预测模型、预警判别数学式,在此基础上对基于先进的WebGIS平台建立农田生态安全预警系统进行了设计与集成,对该地区农田生态安全进行了预测预警。该研究对生态安全预警领域的农田生态安全预警研究是一个有益的探索。(1)与其他预警一样,农田生态安全预警的过程可分为明确警情、寻找警源、分析警兆、预报警度和排除警患;预警的方法包括黑色方法、黄色方法、红色方法、绿色方法和白色方法;预警类型在内涵上可分为不良状态预警、恶化趋势预警、恶化速度预警、临界点预警、灾变预警;在时间尺度上包括突发预警、短期预警、中长期预警,空间尺度上分为全国、区域、省域与县域、小区域;从层次上可以分为因子预警、子系统预警和综合预警。(2)综合考虑目前农田生态系统面临安全性问题,建立了农田生态安全预警指标体系。依据目前生态环境、农业方面的相关标准对各预警指标因子的警度值域进行了定量划分。对目前的有关农田生态系统预警指标的预测模型进行了分析比较,在此基础上确定或建立了适合的相应定量化的预测模型。根据生态预警已有研究,建立了农田生态安全不良状态预警、恶化趋势预警、恶化速度预警、临界点预警的数学判别式。(3)对基于WebGIS的农田生态安全预警系统进行了设计,使用B/S结构模式,集成开发了农田生态安全预警系统,能够实现农田生态系统在各种环境条件下与人为作用影响下,农田肥力,酸化,盐渍化,水土流失,沙化,重金属污染与农药残留以及农田整体生态安全状况,演变趋势,恶化速度,等,在不同时空尺度上,可视化的定量预测预警。不同权限的用户通过网络可以进行预警信息的浏览,查询,操作等。(4)以合肥市江淮分水岭地区为例,进行了实例论证。对研究区的农田生态安全性进行了全面的分析,明确警情,通过该地区的农田生态安全预警系统,对研究区农田生态系统安全状况,发展趋势、速度、进行了定量化的预警与分区,并提出消警建议。