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。     

秸秆资源工农耦合循环技术及其应用

现代农业中日益突出的土壤肥力下降、环境污染等问题驱动农业向环保、经济的生态农业模式发展。但是,较高的现代农业投入与较低的产出使得独立的农业系统难以实现系统下资源的充分高效利用。针对秸杆资源利用提出工农耦合循环模式。该模式以农业秸秆资源为物质流接口,耦合秸秆工业炼制技术,实现农业资源的高效循环和高值化利用。     

江苏省太湖地区养分循环平衡状况的初步探讨

农业生产的本质是物质循环和能量转化的过程。人类要想合理地利用自然,获得高产、优质、低消耗的农业生态结构,必须进行物质循环和能量转化的研究。关于物质循环的研究国外开展较早。通过农田养分收支平衡的估算,为改进施肥措施和进行合理的作物布局提供了科学依据,取得了较好效果。1976年,在荷兰Amsterdam首次召开了农田生态系统中矿质营养元素循环的国际会议,会上发表了65个国家或地区不同类型农业生态系统中养分循环平衡的文章。这方面的研究工作目前正在不断深入中。     

以生态农业建设为龙头,把广东农业发展推向一个新高度

以生态农业建设为龙头,把广东农业发展推向一个新高度骆世明（华南农业大学,广州５１０６４２生态农业的建设,是在发展农业生产过程中贯穿系统观点,即不仅要注意农业的经济再生产,而且还要注意农业的自然再生产,不仅要把农业的社会效益、经济效益列入目标,而且还要...     

生态系统原理与可持续农业

论述了农业生态系统的能量流动物质循环原理、系统相关原理、相生相克原理、忍耐极限原理、结构功能原理、系统开放原理、限制因子原理、非加和原理、生物竞争原理和竞争排斥原理 ;认为中国生态农业是一种较为典型的可持续发展的农业系统类型 ,建议在国家持续农业发展进程中要积极推行生态农业 .     

食用菌生产率研究

利用微生物的巨大潜力提高蛋白质的生产率即--把农、林业废料木质纤维素通过微生物降解后培养富含生物蛋白的食用菌,并利用菌渣(含45％生物蛋白)作饲料添加剂从而取得很高的经济效益的良性循环的生产模式应当引起重视。我国每年可供利用的食用、药用菌的培养基-农、林业木质纤维废料估计最少为200亿斤,如充份加以利用可以取得良性循环的效果。     

新书介绍

本书主要论述了全球各生态系统中生物质的种类和数量;全球生物质生产展望——21世纪的水域农业;全球生物质循环过程中有机碳库的大小和通量;全球生物质的循环与低碳农业的发展;全球生物质的起源与平衡账;植物生物质的分类及其功能;农业生态系统中生物质的循环和利用;土壤生物质的代谢过程和重要作用;重金属及其在生物质中的转移过程;土壤生物质和温室效应;生物质氢（H2）——永不枯竭的无碳能源等。     

南海环境微生物对聚球藻有机物质的响应

【背景】海洋浮游植物产生的有机物质与异养细菌之间的相互作用是上层海洋物质和能量循环过程中的重要组成部分。【目的】探究寡营养海域微生物群落对聚球藻有机物(Synechococcus-derived organic matter,SOM)的响应和代谢利用过程,加深对海洋微生物介导的生物地球化学循环过程的认识。【方法】利用南海海域微生物群落,添加聚球藻有机物质后黑暗培养,对培养过程中有机碳、营养盐和活性微生物群落结构的变化进行追踪。【结果】在短期的培养过程中,有60%-73%的SOM被微生物所利用。γ-变形菌(Gammaproteobacteria)在培养过程中响应最快,也是最优势微生物类群。SOM的加入改变了原位微生物群落结构,并且随着活性有机物质逐步被消耗,微生物群落结构也发生了演替。【结论】SOM中的大部分物质都属于活性有机物质,可以快速地被微生物所降解利用。不同微生物类群响应不同生物可利用性有机物质,推动了海洋物质和能量的循环。     

中国生态农业模式管理信息及决策支持系统的建立

根据全国生态农业试点县建设和典型生态农业模式研究的经验,利用Access数据库技术建立了全国首批生态农业县有关自然资源背景、农业生产水平、生态环境与工程技术等各种基础信息数据库和所推广应用的生态农业模式信息数据库,可快速方便地提供各生态农业县相关信息或知识的查询或编辑．在此基础上,采用了面向对象的推理方法建立了生态农业模式区域决策的知识库体系模型,并利用Visual C^++语言初步开发出生态农业模式的区域决策支持系统,基本上实现了区域生态农业模式的决策推荐．     

威兰胶生产废液循环利用工艺

为减少威兰胶生产过程中的废水排放量,针对威兰胶生产中废水形成的主要环节,对乙醇蒸馏母液的循环利用工艺进行初步研究。在分析乙醇蒸馏母液主要成分的基础上,对比威兰胶发酵过程的物质耗用量,以蒸馏母液作为配制培养基用水,确定威兰胶循环发酵培养基的组成,构建威兰胶生产废液循环利用的闭路工艺,达到清洁生产的目的。研究表明,与常规威兰胶发酵相比,采用闭路循环发酵工艺可节省30％KH2PO4及60％MgSO4·7H2O用量,同时产品质量浓度维持在16．8g/L左右,其黏度及流态特性指数n值分别维持在5．1 Pa·s和0．275左右。     

异养细菌在凤眼莲根系和水体中的大类和数量比较研究

水葫芦(凤眼莲)(Eichhornia crassi-pes)在污水资源化中的作用,国内外科学工作者都做了大量的工作,得到充分的肯定。用它净化含酚废水的研究,已经在生产中得到运用,并取得一定效果。中国科学院南京地理研究所等单位协作在苏州黄天荡渔场利用水葫芦使污水资源化的生态工程研究,同样取得了明显的经济效益和生态效益。作为生态系统中的分解者——微生物,是物质循环和能量传递中不可缺少的环节。水葫芦根系异养细菌在净化中的作用,虽早已引起     

广西生态农业:历程、成效、问题及对策

生态农业已成为世界农业发展的重要模式和方向。广西生态农业的发展具有基础好、起步早、发展快、模式多、效益佳的特点。从新中国成立至今,广西生态农业经历了4个发展阶段:第一阶段(1949—1977年):群众自发,实践摸索;第二阶段(1978—1991年):模式创新,高产高效;第三阶段(1992—2002年):政府推动,全面推广;第四阶段(2003年至今):模式优化,提质增效。60多年来,广西生态农业发展取得了显著的经济效益、生态效益和社会效益,具体表现在:增加产量、提高效益、改善品质、节约资源、保护环境、提升人员素质、扩大国内外影响等7个方面。当前,广西生态农业存在着6个方面的突出问题:(1)科技薄弱,人才不足;(2)经济落后,资金缺乏;(3)生态脆弱,条件恶劣;(4)技术组装不配套,理论研究不深入;(5)意识不强,措施不力;(6)规模化不够,产业化不强。为使广西生态农业今后又好又快地发展,必须采取如下对策和措施:一是提高认识,转变观念;二是搞好规划,完善制度;三是增加投入,改善条件;四是重视科技,培养人才;五是调整结构,优化模式;六是因地制宜,发挥优势;七是加强交流,开展合作;八是综合配套,全面发展;九是"三效"(经济效益、生态效益和社会效益)并举,良性循环;十是"四化"(规模化、产业化、集约化、科技化)同步,持续发展。     

连栽第1和第2代杉木人工林养分循环的比较

森林生态系统的养分循环是生态系统的重要功能过程之一,直接影响着森林的生产力,很大程度上影响和制约着林地的肥力水平,而且人工林连栽地力衰退和生产力下降现象普遍存在,寻求杉木林连栽两代杉木人工林养分循环差异与连栽林分生产力下降的关系,无疑具有重要的现实意义。利用30多年连续定位的测定数据,分析了连栽第1、2代杉木人工林在物质生产养分利用有效性、生物地球化学循环、地球化学循环的差异。结果表明,杉木速生阶段,第2代林每生产1 t干物质需要的养分比第1代林多1.58-3.29 kg,干材生长阶段,第2代林每生产1t所需养分比第1代林多4.23-5.92kg;速生阶段生物地球化学循环的养分利用系数第2代林比第1代林分下降19.7%-22.8%,养分循环系数下降12.8%-15.6%,干材生长阶段养分利用系数比第1代林分下降35.3%-36.2%,养分循环系数下降23.2%-27.0%,养分周转利用的生物地球化学循环功能第2代林比第1代林差;由干材生长进入成熟阶段的生长期内,伴随水文学过程的养分地球化学循环中,第2代杉木人工林生态系统的养分积累的地球化学循环的能力下降,养分流失率是第1代林的2倍左右,养分的积累率还不到第1代林的60%,对森林地力的维持和林木生长都是不利的。从生态系统水平上定位研究,定量分析了杉木连栽两代人工林养分循环功能过程,研究成果为我国南方人工林持续经营措施的制定提供了理论指导和科学依据。     

食用菌栽培在生态良性循环中的意义

地球上绿色植物每年通过光合作用合成的有机化合物中仅碳素就有2×10吨,但其中大多数是高等动物不能直接利用的粗纤维素(包括木质素和半纤维素)。据估计,全世界每年可产生粗纤维72×10吨。我国每年的产量是1145×10~6吨,其中农业下脚料和废物525×10~6吨,畜禽粪便250×10~6吨,工业废物50×10~6吨。长期以来,对如何开发利用地球上这类取之不尽、用之不竭的可再生资源,一直是许多科学工作者从事的研究课题。在生态良性循环理论的指导下,根据生态工程的原理,建立和发展生物能量与物质良性循环的生产工艺体系,是多层分级转化利用城乡纤维素废物,减少环境污染,增加产品输出,加快生态循环的速度,提高整个生态系统     

应用生态系统原理发挥秸秆还田的经济效益

农业生产由多种复杂环节组成。环节之间又相互衔接、彼此联系而形成一个整体多级的生态系统。其中物质转化的形式关系到生产潜力发挥的情况。在能量循环过程中,原来是一级转化的废料,可能会成为二级转化的原料,二级转化的废料,可以成为三级转化的原料,以此类推。这种一级或多级转化的情况是科学水平和社会经济效益的反映。随着科学技术发展,物质转化的经济效率就会越来越高。“秸秆还田”是农业生态系统的一个环节,是肥田增产的措施之一。由于还田方式不同,所产生的经济效益也相差悬殊。其中最简单的方式就是燃烧成灰还田。每百斤秸秆燃烧后     

“生态系统能量流动”的教学分析与设计

生态系统的存在与发展主要取决于能量持续不断的流动和物质周而复始的循环。生态系统作为一个动态开放系统,具有能量流动、生物生产、物质循环、信息传递等基本功能。其中,物质作为能量的载体,使能量沿着食物链（网）流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。     

植物细胞培养工程的最新进展

利用植物细胞培养技术进行有用次级代谢物的生产和种苗的快速繁殖，现已取得了一定的市场规模和经济效益，但还存在有待开发的许多潜力。本文着重讨论有关在生物反应器中植物细胞培养的最新研究和开发动态，包括在物质生产和快速繁殖这两个应用方面有关的生物反应器结构和各种培养环境因子的优化以及培养过程的检测、模型化和控制等工程方面的进展。     

氮素在羊草—土壤中的分配及其季节动态的初步研究

氮素是生命活动的重要基础物质之一,氮素循环是生态系统重要的物质循环;氮素数量的多少直接影响着生态系统的生物生产、能量转化和生态演替。在羊草(Leymus chinensis)草地中,氮素不仅参与新陈代谢,影响羊草的生理生态学特性,而且氮素含量的多少也反映着土壤肥力和羊草的品质。有关氮素在草地中的循环、分配和动态,国外学者近年来已进行了系统的研究,我国的科技工作者也进行了一些有意义的研究。本项研究旨在加深对羊草草地生态的认识,探讨草地施肥和合理利用及整个草地生态系统等问题。     

樟芝深层发酵工艺研究进展

樟芝Taiwanofungus camphoratus是台湾特有的珍稀药食用真菌,具有保肝护肝、抗肿瘤、抗癌等多种生物活性。液体深层发酵是目前高效生产樟芝的重要方式之一,但是在其规模化生产应用中仍然存在接种量及种子质量不易控制、发酵过程菌体形态复杂、发酵过程参数及活性物质得率批次稳定性不高、生产周期偏长等问题。本文对樟芝液体发酵工艺的研究进展进行了综述,同时介绍了快速发酵、循环发酵、活性物质高效发酵等新型樟芝发酵工艺,具有提高生产效率和批次稳定性、降低生产成本等优点。此外,对樟芝深层发酵的研究进行了展望。     

森林有机残体分解与土壤酶活性

森林生长和土壤特性与森林凋落物的分解及物质循环的速度有很大关系。不同林型下,土壤特性和物质循环的状况,有明显的差异。由于森林土壤物质的生物循环直接影响森林土壤肥力的维持与提高以及森林生长,因此,国内外学者都很重视森林土壤中有机、无机物质运转的生物学过程的研究。关于森林土壤物质转化的生物化学过程的研究,国内外虽有不少报导,但多偏