晋东豫西旱农试验区农业生态系统能流特征

以晋东豫西旱农试验区－－山西省寿阳县宗艾镇宗艾村农业生态系统为研究对象,分析了农田、果园、林业和畜牧业等亚系统能量流动途径、人工辅助能输入、能量产出,能量结构偏差以及能量转化效率等能流特征。结果表明：（１）由于能量投入低,尽管利用效率较高,但能量产出仍处于低水平阶段。农田生态系统的有机能投入和人工辅助能总投入很低,低于１９７９年全国平均水平,但能量产投比较高,增加人工辅助能投入、提高有机能投入比例     

我国热带地区胶-茶-鸡农林复合系统能流分析

以海南省文昌市典型的胶茶鸡农林复合系统模式为研究对象,分析了我国热带地区单作胶园、胶茶间作园及养鸡胶园的能流路径、能量输入、输出结构及能流转化效率。结果表明,单作、间作及养鸡胶园的光能利用率逐渐提高,其能量产投比为1.50、1.88、0.20;有机能投入比为0.138、0.119、0.977,养鸡胶园最高;无机能投入比分别为0.862、0.881、0.023;养鸡胶园中人工辅助能投入比相对减少,其产出能最大.     

广西恭城月柿生态农业旅游能值分析

应用奥德姆（H.T.Odum）创立的生态经济系统能值（emergy）分析理论和方法,定量分析广西恭城瑶族自治县月柿生态农业旅游经济系统的物流和能流,以期为当地和中国欠发达地区的可持续发展提供科学依据。研究结果表明：2004年,该县红岩月柿生态“农业-旅游”经济系统经济投入为12.74×10^5$,经济产出为35.47×10^5$,实现经济净收益22.73×10^5$。与原生态农业系统相比,复合系统在经济投入增加17.2%的情况下,经济产出增加126%以上,经济净收益约为原生态农业系统的4.75倍,经济产投比由原系统的1.44变为复合系统的2.78。发展生态旅游之后,当地新的生态农业旅游系统在环境投入不变的情况下,增加对环境资源的经济反馈9.24×1017sej,使能值产出增加9.79×10^18sej,新系统净效益是原生态农业系统的4.74倍,净能值产出率为原生态农业系统的1.94倍,能值投资率比原生态农业系统提高17%。研究结果还指出：目前恭城县红岩月柿生态农业旅游经济系统正处于发展的初级阶段。     

中国四川旱坡地植物篱农作系统能流特征

关于农业生态系统能流特征的研究很多,但关于植物篱农作系统能流特征的研究很少。在四川盆地雨养丘陵农区,2/3的耕地土壤侵蚀严重,为了控制土壤侵蚀和提高耕地生产力,该区域大量栽种了植物篱。该研究通过了解作物与植物篱之间的能流交付作用,通过系统能量投入水平提高与结构优化,建立环境友好的农作系统,最终实现坡地农业的可持续。通过两年田间小区试验,详细记录所有劳力投入、化肥投入、农药投入、农事管理活动以及落叶的数量并折算为标准能量单位。作物收获后所有生物产量的能量根据其各部分的转换值折算为标准能量。系统能流特征及效率通过统计分析完成。通过研究主要获得了以下3个结论:1)“作物-植物篱”系统产出能和输入能的数量和结构变化主要受植物篱子系统类型的影响。与大面积旱坡地传统农作物生产系统比较,植物篱农作系统能有效提高系统光能利用率、人工输入能效率,耕地单位面积总产出能也会增加,坡度越大,相对增幅亦越大;由于能极显著减少无机能施入量,这有利于降低化肥农药使用量,减少对环境的污染和破坏。2)“作物-果树类植物篱”系统输入能总量和有机能输入量大幅度增加,因此有利于优化输入能结构,促进坡地生态系统良性循环和集约高效农业发展。3)“作物-草本植物篱”系统人工辅助能的输入量大幅度下降,由于它所需投入能少,有机能耗和无机能耗均低,人工输入能效率很高而生物产量也较高,并且它们提高了与其间作的其它作物的能量产投比,因此提升了整个系统能量产投比率;由于保水固土的生态功能显著,使它能在四川广大山地、丘陵区退耕还林还草工程中发挥重要作用。     

Energy Flow and Emergy Analysis of the Agroecosystems of China

应用最新能值（ｅｍｅｒｇｙ）分析理论和方法,以能值为共同尺度,定量分析中国农业生态系统的能物流,包括自然环境资源、石化补助能和可更新有机能的能值投入,以及农牧渔业的产出能值;计算得出一系列反映生态与经济的能值综合指标体系,绘制了中国农业总体生产系统能流能值模型图;评估了国家农业环境资源基础、能投结构和能值产出,并与一些发达国家比较分析,评价了中国农业的生态经济效益,分析了农业总体结构、能投结构,为农业生产的持续、稳定发展提供科学依据     

中国农业生态的能流能值分析

应用最新能值分析理论和方法,以能值为共同尺度,定量分析中国农业生态系统的能物流,包括自然环境资源、石化补助能和可更新有机能的能值投入,以及农牧渔业的产出能值;计算得出一系列反映生态与经济的能值综合指标体系,绘制了中国农业总体生产系统能流能值模型图;评估了国家农业环境资源基础、能投结构和能值产出,并与一些发达国家比较分析,评价了中国农业的生态经济效益,分析了农业总体结构、能投结构,为农业生产的持续、     

黄土高原中南部农果复合型生态农业生产力特征

以黄土高原中南部的西坡、飞马河和南沟3村为对象,研究了农果复合型生态农业的生产力特征.结果表明,(1)同一植物各器官的生产力果实最大,茎叶次之,根最小;(2)农果复合型生态农业中,农业子系统越发达,系统生物生产力越高,经济生产力越小,经济产值越低;果业子系统越发达,系统生物生产力越小,经济生产力越高,经济产值越高;(3)畜牧业子系统生产力均处于相对较低的水平,制约了系统总生产力的提高.     

浙江省德清县农田生态系统能量投入的优化

在实地调察研究的基础上,分析了1984～1994年浙江省德清县农田生态系统的能量投人和产出的动态变化趋势,根据农田生态系统的能量转化规律,建立了该县农田生态系统的能量投入产出模型,利用边际平衡理论和分析方法确定了该县农田生态系统的能量投入合理范围、最优投能量和最优投能结构.结果表明,德清县农田生态系统的平均单位面积能量投入和产出总量差异不大,但从其投能结构来看,差异却极其显著,表现为投入的有机能迅速减少,而投入的无机能大幅度增加.能量产投比虽有波动,但差异不甚明显.经优化确定,该县高产、中产和低产农田生态系统的能量投入合理范围分别为49.80～291.16×109J/hm2、34.85～221.59×109J/hm2和19.62～144.1 9×109J/hm2;最优投能量分别为166.08×109J/hm2、122.83×109J/hm2和74.08×109J/hm2;最优投能结构分别为1.9019、3.7188和6.6225.表明为提高有限资源的利用效率,对该县不同类型的农田生态系统,应采取不同的投能策略.     

基于能值理论的吉林省农业生态系统分析

以吉林省为研究区进行了农业生态系统的能值动态分析.结果表明:1990-2007年,吉林省的总能值投入呈上升的趋势,源于经济系统的反馈能值占总投入能值的比例基本保持在85%以上,其中可更新的能值投入占总投入的80%以上(农业劳动力的能值投入占总投入的60%);总产出能值也呈逐年增加的趋势,从1990年的5.5×1022 sej增至2007年的13.61×1022 sej,增长了147%,其中产出能值以种植业和畜牧业为主;1990--2007年总体上吉林省净能值产出率较高,环境负载率比较低,可持续发展能值指标较高并且呈逐年上升的趋势(从1990年的2.64上升到2007年的4.98),但吉林省农业生态系统的社会经济反馈能值中工业辅助能值投入不足,总的来说吉林省的农业可持续发展潜力较大.     

农田合理投能区域与最优投能配比的研究

研究表明,农田代辅助能投入有一个合理的投区域,在该区域内增加水肥投能可增加产出能和产投比,总产出能的合理投能区域大于产投比的合理投能区域;低产农田的合理投区域大小高产农田,通过人工辅助能的增加,可能低产农田与高产农田一样达到作物的最高产量水。在合理投能区域内存在水分投 效线和肥料投入高效线,在两条线上相应的水分和肥料投入效益最高;也存在最优投能配比线和最优经济投入配比线,在两条线上的水肥投入,其能     

我国热带地区胶茶鸡农林复合系统氮循环研究

以海南省文昌市典型的胶茶鸡农林复合系统模式为研究对象,以单作胶园、胶茶间作园为对照,采用定量研究与定性分析相结合的方法,研究其N循环规律.结果表明,胶茶鸡农林复合系统N循环率为43%,N输出量为196.5kg·hm^-2,土壤N盈余量为237.6kg·hm^-2,均最高.鸡子系统N产投比为91%,转化率较高.系统外N投入率比另两系统明显减少,系统内N循环量最大,为824.1kg·hm^-2.该系统N循环活跃,具有较合理的N循环结构.     

湖南省农业生态系统能值演变与趋势

应用能值分析方法,对1999-2008年湖南省农业生态系统的能值总量、投入和产出结构以及各能值指标的变化进行趋势分析.结果表明： 研究期间,湖南省农业生态系统总能值使用投入量基本保持平稳,但能值投入结构有变化,其中,不可更新工业辅助能值投入量由400E+22 sej增至5.53E+22 sej,可更新有机能值投入量由1.32E+23 sej降至1.20E+23 sej;系统能值产出总量和产出效率均有较大幅度的提高,2008年总能值产出达1.69E+23 sej,比1999年提高23.8%,净能值产出率由0.79升至0.96;由于环境负载率也呈不断上升的趋势（由1.12上升到1.79）,可持续发展指数呈缓慢下降趋势,由0.71降至0.54,说明湖南省农业总体属于高消费驱动型生态系统,具有较明显的粗放式发展特征.     

我国热带地区胶茶鸡农林复合系统氮循环研究

以海南省文昌市典型的胶茶鸡农林复合系统模式为研究对象,以单作胶园、胶茶间作园为对照,采用定量研究与定性分析相结合的方法,研究其N循环规律.结果表明,胶茶鸡农林复合系统N循环率为43%,N输出量为196.5kg·hm^-2,土壤N盈余量为237.6kg·hm^-2,均最高.鸡子系统N产投比为91%,转化率较高.系统外N投入率比另两系统明显减少,系统内N循环量最大,为824.1kg·hm^-2.该系统N循环活跃,具有较合理的N循环结构.     

山西省农业生态经济系统能值分析

采用能值分析方法对2005年山西省农业生态经济系统的投入产出状况、运行效率和环境负荷进行了系统分析.结果表明：2005年,山西省农业生态系统仍处于主要依赖人力有机能和环境资源的传统农业阶段;研究区系统能值投资率（EIR）为1.07,能值产出率（EYR）为0.99,环境负载率（ELR）为6.55;在农业结构调整方面,畜牧业取得了长足发展,而小杂粮、蔬菜和干鲜果的能值产出仍较小,远未成为优势产业;研究区农业生态系统整体的回报效率较低,承受的压力较大.山西省今后应继续转移农业剩余劳动力、控制人口增长,同时加大农业科技辅助能值投入、提高环境资源的利用效率,使系统能值的投入产出向高水平发展.     

张庄村农牧渔复合生态系统功能

本文采用定位试验系统测定分析方法,在江苏省吴县黄桥乡张庄村科学基点,研究了太湖地区典型的农牧渔复合生态系统的结构和功能,建立了能流、物流和价值流模型,提出了改进系统功能的实际措施。 试验表明,在次级生产过程中有32—51％的氮,68—81％的磷,16—81％的钾和20％的有机质得到回收而投入生物再循环,从而改善了土壤条件,提高了农田的投能转换率和产量水平,节约了资源。这对缓和钾素和磷素供应不足的矛盾具有重要意义。 在农牧渔复合结构中,养鱼池塘3—11月的净初级生物量为8,280公斤/公顷。约为稻麦二熟生物量的三分之一。利用鱼池埂和田埂沟岸可收获青草,相当于每公顷农用地增加了800公斤生物量。 系统分析表明,一公顷高产农田(年产量194×10~9焦耳能量)的产量可生产2,544公斤猪肉或2,538公斤鱼肉。一公顷鱼池(年产鱼7,500公斤)需要1公顷农田提供饲料。一个养鱼或养猪劳动力需要使用1.3公顷农田产出的饲料。 计算机模拟单纯的农业、牧业、渔业和农牧渔复合四类系统50年净产值的变化,以净产值的变异系数作为量度,证明农牧渔复合系统的稳定性最高。 本文还通过模型分析讨论了农牧渔复合生态系统存在和发展的条件。     

西溪国家湿地公园生态经济效益能值分析

应用生态经济系统能值分析理论和方法,定量分析了西溪湿地公园建立前后生态经济系统的物流和能流,并通过建立新的能值指标从生态环境和经济角度评价了系统的可持续发展能力和产出效率,以期为湿地公园保护模式研究提供借鉴.研究结果表明,西溪湿地公园建立以后,每年能值总投入增加到原来的1.6倍,能值总产出是原来的1.9倍;能值总产出中经济收入减少,但环境产出大幅度增加,其中有机物质产出和生态系统服务能值产出分别是原来的1.5倍和2.3倍.能值指标分析结果表明,湿地公园建立以后系统净环境效益提高,可持续发展能力增强,经济产出率有所降低.研究结果证明,建立湿地公园增加经济投入,改善生态环境,并适当发展湿地旅游增加经济收入,保障系统反馈,能够提高系统可持续发展能力,是湿地资源保护与合理开发利用的有效模式.     

基于生命周期的户用沼气系统可用能核算——以广西恭城瑶族自治县为例

发展沼气生态农业可以实现资源的综合利用,带来经济效益与生态效益,同时解决我国农村地区能源短缺和环境污染问题。明确沼气系统内部的物质能量转化利用情况,可为沼气农业系统优化和效益提升提供科学依据。提出基于生命周期的户用沼气系统可用能核算方法,并以全国生态农业示范县——广西恭城瑶族自治县为例,核算了该县典型户用沼气系统建设、运行和利用单元投入产出的可用能流,分析了整个系统的可用能转化与利用效率。结果表明:系统的可用能投入为(1.06×108)kJ/a,可用能产出为(5.00×107)kJ/a,主要产出形式为沼渣;可用能转化率为48.82%,利用率为21.60%,其中沼气利用效率最高;系统产生的环境排放为(3.42×105)kJ/a,主要形式为系统利用单元沼气燃烧产生的CO2。由此可见,沼气生态农业可通过增加转化环节实现农业废弃物的再利用,系统可用能效率具备极大的提升空间,系统可持续性有待加强。可以考虑从改进工艺技术和改善发酵环境两方面提高户用沼气系统能量转化的能力,通过沼渣沼液综合利用技术方面的创新提高户用沼气系统的可用能利用效率。生命周期可用能核算方法可以更全面的反映系统的能量利用效率,便于诊断薄弱环节,为系统优化提供依据。     

黄土高原草地畜牧业产业形成与发展的牧草生产力基础

在黄土高原197个区县土地利用方式重新规划的基础上,对黄土高原畜牧业产业形成与发展的牧草生产潜力进行了分析预测.结果表明:规划的牧、林、农、果用地占生产用地的比例分别是草地44%、林地22%、基本农田20%、果园14%;197个区县草地牧草生产、作物秸秆、草田轮作和果园种草预测的总牧草饲料生产潜力达104 881 028 t/a(其中,草地牧草生产潜力约占45%,达47 196 462.7 t/a),可载畜104 881 028个羊单位/a(其中草地可载畜47 196 462.7个羊单位/a).按1999年不变价格计算,黄土高原预测畜牧业总产值将达到5 244 051万元RMB/a,是1999年畜牧业总产值的5.3倍,超过1999年黄土高原农业总产值14%.农业人口人均预测畜牧业产值大于1 000元的区县占59%;小于1 000元的区县占41%.此外,预测的农业总产值将达到1 147.223 4亿元RMB/a,其中畜牧业、果业、林业和农业产值占农业总产值的比重分别是46%、27%、14%和13%.随着畜牧业产业链的逐步建立与完善,产业发展布局的日趋合理,黄土高原畜牧业生产总值将有较大幅度的提高,黄土高原生态环境将有进一步的改善.黄土高原草地畜牧业蕴藏着巨大的发展潜力,有望成为黄土高原优化的生产-生态新产业带建制中的支柱产业.     

作物转基因技术专利分析

中国农业的发展离不开科技进步,作物育种是农业科技的重要内容。从产业的价值链上看,国内外的研究表明,种业价值一般为种植业价值的3％～6％．而种业对种植业增长的贡献率可高达30％～40％。更有研究表明,在一定范围内,种业投入与种植业产出比约为1：10,即种业投入（或收入）增减1元会在种植业产出上放大10倍后表现出来。从政策上看,2010年1月31日公布的2010年中央一号文件提出要切实把农业科技的重点放在良种培育上,     

市域尺度农村系统氮素流动及污染氮足迹核算——以沈阳市为例

理解农村系统的氮素流动、排放和利用过程对减少农业活动引起的潜在环境污染和促进养分资源的可持续利用具有重要意义。本研究基于集成食物链养分流动模型和氮足迹模型,提出市域尺度农村系统氮核算框架,并从种植、动物养殖和农村人居3个子系统对1998—2018年沈阳市的氮素流、循环利用和污染氮足迹开展量化比较研究。结果表明: 2018年沈阳市种植子系统、动物养殖子系统和农村人居子系统的氮素利用率分别为36.1%、59.7%和70.1%,分别比1998年增长了15.9%、9.1%和0.7%;2018年沈阳市农村系统污染氮足迹总量为123.5 Gg,比1998年增长了21.6%;1998—2014年沈阳市农村系统污染氮足迹增长较快,随后有所下降;2018年种植子系统、动物养殖子系统和人居子系统中未利用氮素分别为129.5、62.2和8.7 Gg,相当于420.4、202.1和8.7 Gg氮肥的养分资源量。总体上,农村系统氮素利用率从生产端到消费端逐渐递增,但对农村系统氮素的时空分异情况还有待进一步的研究。