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     

沈阳市市域景观功能区划及发展策略

依据自然要素（地貌和土地适宜性）和人为要素（人类活动强度）,对沈阳市域进行了景观功能区划．结果表明：沈阳市可分为经济文化支持区、生态协调区（南部低平原协调亚区和北部高平原协调亚区）、生态支持区（东部生态支持亚区、西部保护型生态支持亚区）和生态屏障区．经济文化支持区需强化其文化经济的辐射功能,同时维持和保护现有的自然及人工绿地生态系统;生态支持区需大力发展对自然破坏程度小、无污染的产业,以发挥其生态服务功能;生态协调区是自然和人工生态系统的复合体,对其他生态功能区起到平衡、稳定的作用,应控制该区建设用地,保持现有的自然和近自然系统,加强生态廊道建设,强化自然系统间的功能联系;生态屏障区需重视自身生态环境的脆弱性,做到保护和发展并重．     

福建欠发达山区沼气运营特征及生态效应

在问卷调查获取福建欠发达山区6种典型沼气运营模式基础上,分别应用能值分析法、温室气体减排量计算及成本效益分析法,比较6种模式沼气运营系统的能值投入与产出结构、系统功能和生态效应差异。结果显示:(1)在系统结构上,集中供气型主要利用不可再生购买能值的大量投入,取得高效的生产效率和经济效益,而自建自用型则以可再生购买能值的大量投入,对自然资源利用率高,环境负荷小;在系统性能上,因净能值产出率和能值交换率高,集中供气型比自建自用型的系统可持续发展性能更佳,其中销售型尤其突出。(2)在生态效益上,以养殖为主的集中供气型和纯养殖型的温室气体减排效应非常突出,而传统种养型、特色种植型和半工半农型的减排作用不明显。(3)在政府补贴下的财务特征上,集中供气型及纯养殖型虽有高效的生态效益但不符合农户财务投资标准;相反,特色种植型与半工半农型则因系统的低生态效益而不能满足政府补贴的社会经济预期,经济预期,仅传统种养型农户完全满足社会经济角度与农户角度的投资标准。针对养殖规模化发展趋势和欠发达山区能源利用现状,对沼气工程正确运营模式的选择提出相应的建议。     

黄土高原-青藏高原过渡带农户生产系统的能值分析——以通渭-渭源-夏河样带为例

通渭-渭源-夏河样带位于黄土高原向青藏高原过渡的生态区,是我国典型农牧交错带。长期以来,不合理的农业生产结构带来生态、经济等一系列问题,制约了该地区草地农业的持续发展。为此,从能值角度分析区域农业生产结构,可为农(牧)户决策提供理论依据,为优化区域农业生产结构提供科学依据。收集研究区农户作物和家畜生产的投入-产出数据,用能值方法分析农户生产系统结构特征、农户生产决策行为及生产系统耦合作用,用结构方程模型(SEM)分析农户生产系统能量的组分间流动。研究发现,随海拔增高,农户作物生产活动减少,作物总产出能值递减;尽管作物生产主要投入和产出要素相同,但同一作物不同地点的同一要素投入、产出能值和能值收益率均存在显著差异(P0.05);同一地点不同作物的同一要素投入、产出能值和能值收益率均差异显著(P0.05);作物生产投入要素中,有机肥能值在通渭和渭源均有较高贡献;作物投入和产出能值的农户生产决策阈值自东向西递减,在能值投入初始增加时,夏河农户作物生产规模扩增最为迅速。家畜养殖规模、能值投入和产出自东向西递增;通渭和渭源,小麦秸秆和苜蓿作为中间投入,能值贡献率达到80%;夏河家畜生产投入要素中,补饲粮食能值贡献率高达90%;家畜投入和产出能值的农户生产决策阈值点自东向西递增;能值收益率随耦合度的增加呈指数上升,通渭和渭源能值收益率的增加速度,随耦合度的增加趋于缓慢,而夏河能值收益率增速随耦合度的增加而上升。调整作物生产内部粮、经、饲产品比例结构,加强作物生产与家畜生产耦合作用,优化天然草地利用方式,实现生态效益最大化;阈值点调控农户生产决策行为,实现该区域农业生产结构优化。     

毛乌素沙地县域典型农、牧户单元生态经济系统能值分析

农、牧户单元生态经济系统作为最基层的生产单位,关系着国家大政方针政策的落实和实施.运用能值理论及其分析方法,选择毛乌素沙地偏牧区的内蒙古自治区乌审旗苏力德苏木典型牧户生态经济系统和偏农区的陕西省榆阳区牛家梁镇典型农户生态经济系统作为研究对象,对两种不同产业偏重区产业模式的能值投入、产出结构状况进行对比分析,结合净能值产出率、能值投资率、环境负荷力、能值功率密度、单位面积生产力、人均能值用量、人均能值占有量、系统生产优势度、系统稳定性指数和系统可持续性指数共10项能值分析综合指标体系,全面系统地对农、牧户单元生态经济系统进行比较研究,定量描述典型农、牧户单元生态经济系统格局及其发展的总体特征.旨在为毛乌素沙地偏牧区和偏农区农、牧户经营层面的产业模式优化及发展提供策略选择.     

西藏河谷地区人工种草的投入产出比较分析

分析了西藏河谷地区六种草地的经济投入、产出和生态系统服务价值,模拟了投入增加下村落草地利用结构的改变与经济、生态产出的响应。结果表明:草地恢复管理中,围栏草地成本最低,为67元/hm~2,是一年生人工刈割草地的0.9%。围栏等草地恢复管理的经济产出为772元/hm~2,其中补贴收入占14.6%,另85.4%来自打工收入;而多年生人工放牧和一年生人工刈割草地的经济产出为4250元/hm~2与13135元/hm~2。相比经济产出,不同草地管理方式下生态系统服务价值差距有限,最大仅为27%。草地投入增加下,天然放牧草地转变为围栏草地及一年生人工刈割草地,并最终保持约1∶1的面积比。合理配置围栏草地与一年生人工刈割草地,可以实现区域较大的经济收入增长和生态系统服务的保障。     

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.     

山区社会-生态系统转型测度——以三峡典型库区为例

三峡库区是集农村和山区为一体的社会-生态系统,研究其系统内部的相互作用和系统间的耦合转型有利于推动库区高质量的可持续发展。通过构建社会-生态系统耦合转型研究框架,采用地形位指数、耦合协调度模型等方法,以库区腹地草堂溪流域为例,揭示其社会-生态系统转型与否、转型路径的多样性及其驱动机制。结果表明：(1)2000—2020年三峡库区社会-生态系统数量-结构-功能均发生了显著变化,表明库区社会-生态系统发生了转型;(2)库区低地形位社会-生态系统表现为由社会生态型向生态经济型转变,中地形位表现为由生态社会型向生态主导、生态经济为辅转变,高地形位则表现为由生态调节型愈加趋向于生态主导型;(3)农户和政府需求变化是驱动社会-生态系统由传统耕地种植系统向新型经果林种植系统转型的根本因素;(4)研究方法证实对山区具有普适性,构建的研究框架较适合刻画山区社会-生态系统转型路径,在其他地方也能同样适用。     

红树林湿地生态效益能值分析--以南沙地区十九涌红树林湿地为案例

应用生态经济系统能值分析理论,定量分析广州市南沙地区十九涌红树林沼泽湿地的生态效益以及系统内的物流和能流.结果表明,2002年红树林的能值-货币价值为1.88×104美元,湿地水禽和水产的能值-货币价值分别有22.78×104美元和12.00×104美元,湿地系统能值总投入17.96×1016sej,不可再生能源9.44×1016sej;产出能值总量31.28×1016sej.通过湿地生态系统能值分析图和能值分析表,可以看出南沙十九涌红树林沼泽湿地整体投入/产出的效益非常合理,即投入少(10.49×104美元),产出量大(42.82×104美元),说明红树林湿地具有低投入高产出的特点.     

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.     

不同玉米与大豆栽培模式的能值效益分析

合理的田间配置是农田生态系统可持续发展的前提。本研究采用能值理论与方法,分析2∶2玉米-大豆带状套作(M/S1)、1∶1玉米-大豆传统套作(M/S2)、玉米单作(M)、大豆单作(S)4种栽培模式下系统能值投入产出、环境负载率及可持续发展指数等指标,为优化农田配置提供依据。结果表明:4种栽培模式下能值投入表现为M/S2M/S1MS,工业辅助能以肥料为主,可更新有机能以人工投入为主,能值产出表现为M/S1M/S2SM;与玉米相比,大豆具有能值产出高、能值投入低、环境负载率小、可持续发展程度高等特点;经济效益表现为M/S1、M/S2、M显著高于S;可通过降低化肥投入,特别是磷、钾肥,减少耕作次数或深度,适当提高大豆密度,降低玉米种植密度,降低环境负载率,提高能值可持续发展指数,以优化M/S1栽培模式。     

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。     

农业生态经济学的内容和性质

一、农业生态经济学的内容农业经济系统和农业生态系统组成的系统国外称为“生态经济系统”(Ecolonomic system,)。农业生态经济学用农业生态经济系统这个概念把农业生态系统与农业经济系统联系起来当作一个功能单位研究,其中心是它的结构和功能。研究农业生态经济系统结构,主要是以天然生态系统和工业经济系统为参照系统,对系统的组成部分、农业生态系统与农业经济系统     

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、     

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.     

黄土高原典型流域种植业发展模式的能值分析

为客观评估和比较退耕还林后黄土高原典型小流域不同种植业发展模式的稳定性和可持续性,本研究通过能值分析方法,定量分析了粮食和果树兼作、粮食生产为主和果树种植为主3种典型流域种植业系统的能值投入和产出情况,建立能值分析指标体系,在自然资源压力、社会和经济发展水平方面进行比较,进而对3种模式的系统可持续性进行评估.结果表明: 黄土高原典型流域不同类型种植业系统外部辅助能值均占总能值投入的75%以上,且其中不可更新能值所占比例远大于可更新能值,由此造成了能值自给率低而环境承载率高的特点;流域粮食种植业生产具有高投入、低产出的特点,而水果种植和粮果兼作具有高投入、高产出的特点,3种模式能值密度均达到全国农业经济系统平均水平2倍以上,其中,粮食生产为主的模式净能值产出率最低而粮果兼作型最高;流域种植业能值可持续发展指数均<1,能值/环境可持续指标均远低于全国农业系统平均水平,可持续发展能力较低,以粮食和果树兼作的模式可持续发展指数最高.3种模式比较发现,粮果兼作发展模式在流域种植业发展中具有相对较好的发展能力和较高的系统稳定性,能值生产效率适中且可持续性最高,因此黄土高原地区以流域为单元的农业发展应该更加偏向于考虑多产业综合的复合结构生产方式.     

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     

基于Ecopath模型的荣成俚岛人工鱼礁区生态系统结构和功能评价

基于2009年在荣成俚岛人工鱼礁区进行的周年生物资源调查数据,构建了俚岛人工鱼礁区生态系统生态通道模型(Ecopath),系统分析了俚岛人工鱼礁区生态系统的能量流动规律和系统结构特征.该模型由19个功能组构成,基本涵盖了俚岛人工鱼礁区生态系统能量流动的主要过程,根据礁区调查出现的鱼类与鱼礁的对应位置关系划分功能组,并引入浮游异养细菌功能组.结果表明:礁区调查出现的鱼类可划分成7个功能组,系统中各功能组的营养级在1.00 ～ 3.72级,其中,礁区I型鱼类处于最高营养级;系统总流量为10786.68t·km-2·a-1,其中,27％流向碎屑,17％以捕捞和沉积的形式流出系统;系统的总初级生产力为4131.97 t· km-2·a-1;系统的总能量转换效率为10.5％,流量中来自碎屑的比例为39％,61％直接来源于初级生产者,能流通道以牧食食物链为主导;系统的总初级生产量/总呼吸量为1.84,系统连接指数为0.20,Finn循环指数为4.5％,能流平均路径为2.62.俚岛人工鱼礁区生态系统当前的成熟度和稳定性较低,是一个正处于发育阶段的生态系统,系统抵抗外界干扰的能力较弱,鱼礁区的生态环境和渔业产出在年际间会出现一定波动,人工鱼礁对生态环境的修复作用需要继续养护才能得以实现.     

东莞桥头镇农业生态系统模式的研究

为探索东莞市桥头镇的农业现代化,运用面上调查和定点分析的研究方法,概括了全镇现有的４大类农业生态系统模式,对其进行了能流和磷流分析,得到如下结果：规模经营的综合种养场水稻产出较高,纯收益较好,光能利用和辅助能能效较高,而传统小规模水稻则有机肥投入比例大,磷效高;单－蔬菜种植模式的菜场,干物产量低,光能利用率和辅能能效低,磷素投入高,但有机磷比例低,故磷效低,但经济效益好。综合种养场猪和鱼的养殖,生产成本低,经济效益好,养猪和鱼分别可将生活废弃物中３９．６２％和１２．６８％的磷转化为产品磷。农科园集约化鸡场能量产投比低,但对全价饲料中磷素的转化率高达６２．６５％。本文还就该镇在新的经济环境下,调整农业布局、采纳王高农业模式方面展开了论述。     

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.