蓬溪县是四川省川东丘陵区传统农业种植大县,农业资源丰富,生产潜力大。在过去30年间,蓬溪县逐步确立了以粮食作物为主、以经济作物及蔬菜瓜果为辅的种植结构。在地域区划上,蓬溪县目前己形成明显的东北部杂粮和多种经营区、东南部稻桑主产区和西部粮经作物高产区。然而多年来的种植业发展并未取得明显的经济效益,农村和农业经济一度发展缓慢。本文基于2007-2014年间蓬溪县31个乡镇种植业统计数据,分析了全县及各乡镇的种植业现状,并结合线性规划与全局搜索优化算法进行了种植结构优化研究,对比优化前后种植结构以及种植效益的变化。主要研究结果如下:(1)2007-2014年蓬溪县三大类作物(粮食作物、经济作物、蔬菜瓜果)种植面积比为70:20:10,产量构成为66:20:14,产值构成为46:41:13。各乡镇粮食作物的种植面积和产量均占绝对优势,经济作物次之,蔬菜瓜果最少;从产值来看,极多数乡镇粮食作物和经济作物的产值大致相当,部分乡镇经济作物产值比粮食作物产值更高,蔬菜瓜果的产值最少。(2)基于Matlab全局搜索优化算法(Global Search)建立了种植结构目标优化模型,该模型以农作物总产量最大、总产值最大为两个优化目标,以不同作物的年播种面积为决策变量,以耕地类型、种植制度等为基础约束条件。全县设计了无限制条件、限制蔬菜面积、保证粮食安全三种方案;同时针对各乡镇设计了以保证粮食安全为基础的综合方案,并对优化前后种植结构、经济效益、节水效益进行了对比分析。(3)产量优化目标方案显示,优化后全县三大类作物的种植面积比为18:10:72,产量构成为13:10:77;各方案农作物总产量平均每年提高了 24%、5%、16%,经济效益增加了 4.48亿元,节水370万m3。各乡镇农作物总产量至少增加2万吨以上,共节约灌溉用水574万m3;根据各乡镇区位、种植业布局现状和劳动力情况对应匹配了产量目标优化方案。(4)产值优化目标方案显示,优化后全县三大类作物的种植面积比为14:4:82,产值构成为7:4:89;各方案总产值平均每年分别提高了 34.3%、19.4%、18.9%,经济效益增加了 5.50亿元,节水2630万m3。各乡镇农作物总产值至少增加8000万元以上,共节约灌溉用水730万m3;对应各方案的优化结果提出与各乡镇匹配的优化方案及农作物的布局。(5)以无限制条件方案为例,通过增减单产和收购价格来探索作物最优种植面积的变化,结果显示:瓜果对单产变化的敏感度最高,其单产每提高1%优化面积增加12.4万亩。收购价格的变动对蔬菜瓜果的最优种植面积影响最大;瓜果价格降幅在[-10%,0]时,价格每降低1%优化面积便会减少5.94万亩;当蔬菜价格增幅在[10%,20%]时,价格每提高1%优化面积增加2.7万亩。