生态脆弱区资源型城市农业生态系统的能值分析——以榆林市为例

【目的】研究生态脆弱区资源型城市农业生态系统的发展现状与影响该系统可持续发展的症结。【方法】采用能值分析方法,对榆林市2000-2008年农业生态系统的投入产出状况及综合发展水平进行分析。【结果】投入产出结果显示：榆林市农业生态系统能值投入以无偿能值为主,2008年工业辅助能占总能值投入的比例仅为全国平均水平的26%,而劳动力能值占可更新有机能的比例高达68%,仍处于主要依赖人力和环境资源的传统农业阶段。综合评价结果显示：榆林市农业生态系统具有较高的发展潜力和较强的可持续发展能力。其中,自然系统发展水平相对优越;经济系统发展水平偏低,但发展潜力较大;社会系统发展水平不断提高,但农村劳动力生产效率较低;2008年,优势度指数为0.71,优势产业（畜牧业）明显;稳定度指数仅0.49,自稳定性有待增强;可持续发展指数为2.76,系统富有活力。【结论】今后应提高可更新资源利用效率、优化系统结构、加大农业科技辅助能值投入,使系统能值的投入产出向高水平发展,使传统的粗放型经营方式向现代科学技术型、高度集约型和高效益型转变。     

湖南不同季别稻作系统的生态能值分析

【目的】湖南稻作系统以一季稻和双季稻种植制度为主。论文通过评价稻作技术的调整对不同季别水稻种植效率的影响,期望为水稻可持续发展提供决策依据。【方法】通过相关统计年鉴资料获取2002—2016年湖南早稻、中稻和晚稻生态系统环境资源、经济资源的投入与产出原始数据,采用能值分析理论和方法,对三季稻作系统的动态发展状况及综合发展水平进行分析,再将其能值投入产出效率与传统经济利润率指标进行比较。【结果】2002—2016年湖南稻田生态系统中投入的自然资源能值相对稳定,投入能值大部分依赖购买能值并趋向增加;能值投入结构调整为机械人工+畜力化肥农药或种子燃料有机肥,农业机械化逐渐代替了以人工、畜力为主的生产方式。系统每千公顷种植面积的购买能值投入中不可更新工业能值投入呈明显增长趋势,其中机械作业能值投入贡献率最高,化肥投入为中稻早、晚稻且长年居高不下,农药投入为中、晚稻早稻且趋向增加;可更新有机能值投入密度则趋向减少,其中人工能值虽显著下降,其贡献率仍最高,种子投入为早稻晚稻中稻且早、晚稻趋向增加,畜力能值投入转变为中稻早、晚稻且趋向不断减少,有机肥投入能值不断减少;购买能值投入从2012年起转变为中稻早稻晚稻系统。系统单位种植面积的能值产出、生态和经济平均利润率均为中稻晚稻早稻;早稻种植面积始终低于晚稻。系统能值指标变化趋势为:能值投入率方面晚稻早稻、中稻;能值产出率方面中稻晚稻早稻;系统对环境的压力较小,但环境负载率指标增长较快且晚稻早、中稻系统;可持续发展指数已大幅下降至2,2008年以后中稻早、晚稻系统。【结论】湖南稻作系统生产方式日益现代化,系统富有活力但发展潜力日益下降。稻作经营仍属于粗放型方式,致使不可更新工业辅助能大量投入,造成短期内系统环境压力增大、生态和经济利润率不断下滑,不利于系统长期可持续发展。虽然湖南中稻生态系统的环境负载率、可持续发展指数、平均利润率仍优于早、晚稻系统,但由于系统投入了较多的人工、畜力、化肥和农药能值且其机械能值效率较低,致使其能值产出率、生态和经济利润率降幅较大并与晚稻系统基本持平,其竞争优势日益缩小。早稻系统种子能值投入较高且能值产出密度和利润率较低,晚稻系统购买能值投入产出综合效益较高。湖南稻作农业现代化的地域不均衡发展矛盾依然突出。无论哪个水稻季别,以市场价值作为评价依据的成本-收益分析法,低估了稻田生态系统的真实价值。政府需针对早、中、晚稻制定激励政策,以保障稻农的利益和实现稻作永续经营。     

福建乡村两种典型桃园管理模式能值分析

【目的】福建宁德市山区水蜜桃产业对乡村产业振兴具有重要意义,但也面临生态保护与高效生产之间的矛盾。为寻求高效、生态的桃园绿色发展路径,深入理解生草管理模式对桃园生态经济系统的影响机制,本研究以村为研究尺度,科学评价典型桃园的生态经济效益。【方法】选择古田县赖墩村(桃园生草)、福安市虎头村(桃园清耕),应用能值法综合比较2017—2018年两种栽培模式的桃园生态系统能值总投入、能值自给率、能值投资率、净能值产出率、环境负载率、可持续发展指数、能值反馈率。【结果】2017—2018年赖墩村和虎头村桃园的能值总投入分别为1.16×10~(16)、2.36×10~(16) sej·hm~(-2),能值自给率为0.166、0.102,能值投资率为5.030、8.823,净能值产出率为1.199、 1.113,环境负载率为0.425、 0.410,可持续发展指数2.822、 2.716,能值反馈率为0.072、0.026。虎头村桃园同步投入大量劳动力、有机肥和化肥保持较低的环境负载率。赖墩村桃园通过生草与就近施用沼液,提高能值反馈率,化肥能值投入减少57.2%,万元产值的能值消耗节约46.32%。【结论】桃园生草配施沼液是值得拓展与集成推广的高效低耗的绿色生产模式。     

紫色土区不同农林复合模式的能值对比分析

【目的】对比分析紫色土区不同农林复合模式的结构功能特征和生态经济效益。【方法】采用能值分析理论和方法,以当地梨树林地及其林下不同作物形成的农林复合生态系统为研究对象,对紫色土区梨树-油菜-玉米(M1)、梨树-油菜-花生(M2)、梨树-小麦-玉米(M3)和梨树-小麦-甘薯(M4)4种农林复合模式的能值投入产出进行比较。【结果】M1、M2、M3和M4 4种农林复合模式的能投结构相似,均以消耗不可更新资源为主,劳力和化肥能值占主导地位。M1模式的生产效率最高,产品在价格竞争上最有优势,独自发展能力最强;M4模式对自然可更新资源利用程度最低,自然环境负荷程度最小,能值可持续性指标最大;M2和M3模式的净能值产出率和能值自给率相近,但M2模式对环境压力小,更具有发展潜力。【结论】紫色土区农林复合生态系统的科技水平低下,应加大有机能投入。梨树-油菜-玉米模式是当前最优的一种模式,梨树-小麦-甘薯模式最具发展潜力。     

紫色土区不同农林复合模式的能值对比分析——以梨农复合为例

【目的】对比分析紫色土区不同农林复合模式的结构功能特征和生态经济效益。【方法】采用能值分析理论和方法,以当地梨树林地及其林下不同作物形成的农林复合生态系统为研究对象,对紫色土区梨树-油菜-玉米(M1)、梨树-油菜-花生(M2)、梨树-小麦-玉米(M3)和梨树-小麦-甘薯(M4)4种农林复合模式的能值投入产出进行比较。【结果】M1、M2、M3和M4 4种农林复合模式的能投结构相似,均以消耗不可更新资源为主,劳力和化肥能值占主导地位。M1模式的生产效率最高,产品在价格竞争上最有优势,独自发展能力最强;M4模式对自然可更新资源利用程度最低,自然环境负荷程度最小,能值可持续性指标最大;M2和M3模式的净能值产出率和能值自给率相近,但M2模式对环境压力小,更具有发展潜力。【结论】紫色土区农林复合生态系统的科技水平低下,应加大有机能投入。梨树-油菜-玉米模式是当前最优的一种模式,梨树-小麦-甘薯模式最具发展潜力。     

江西省几种常见农田生态系统的能值分析——基于余江县农科所的试验

以江西省常见的3种农田生态系统为研究对象,采用能值分析的相关理论,结合生态学研究方法,分析了各农田生态系统的能值投入产出能值,并引入能值分析的能值自给率、环境负载率、能值投入率、净能值产出率、购买能值率、系统生产优势度和系统可持续能值指标相关指标对其进行评价。结果表明,绿肥—甘蔗+大豆农田生态系统能值利用率经济效益较高,但是要求具有较高的管理水平;冬闲—早稻—晚稻农田生态系统,自然资源自给能力强,需要的购买能值投入低,抗外界干扰能力较强,但是净能值产出较低,系统能值可持续性也不高,经济回报率较低;油菜—早稻—晚稻农田生态系统购买能值投入较高,环境压力较大,但是能值产出较高。     

基于实证分析法的山东省玉米生态效率的投入产出影响因素分析

【目的】优化山东菏泽定陶县的玉米种植的资源配置,增加玉米生产总值,促进玉米种植经济绿色可持续发展。【方法】研究基于数据包络法构建玉米生态效率分析模型,利用计量模型对生态效率影响因素分析,并构建Tobit影响因素分析模型来探究玉米生产效率的投入产出影响因素。【结果】结果表明,近5年玉米生态效率呈增长趋势,增幅为76.3%,但生态效率值较低;纯技术效率增幅仅3.9%,应加大资源投入中的技术水平的提升。在影响因素分析中显示,种植户技术培训程度、单位化肥、农药用量以及政策扶持对生态效率影响显著。【结论】采用三阶段实证分析模型能够有效得知山东省玉米生产效率的投入产出影响模型,对推进农业生态效率提高有积极作用。     

黄土高原沟壑区宅基地复垦土壤酶动力学研究

【目的】研究不同培肥措施对宅基地复垦土壤酶动力学特征的影响,探讨适宜农村闲置宅基地复垦的培肥模式。【方法】在位于黄土高原沟壑区的长武县,采用田间试验,设置不施肥以及施用化肥、有机复合肥、有机复合肥+菌肥、有机肥、有机肥+菌肥共6个处理,分析不同培肥措施下复垦土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶的动力学参数(米氏常数(Km)、最大反应速度(Vmax)和Vmax/Km)的变化特征。【结果】复垦培肥后,化肥处理降低了土壤脲酶Vmax及磷酸酶的Vmax、Vmax/Km值,有机复合肥处理降低了土壤脲酶的Vmax/Km值,有机复合肥+菌肥处理降低了土壤脲酶及磷酸酶的Vmax、Vmax/Km值,有机肥+菌肥和有机肥处理均较大幅度地提高了土壤脲酶、磷酸酶、转化酶的Vmax、Vmax/Km值。相关性分析和主成分分析表明,转化酶Vmax,脲酶Km、Vmax和磷酸酶Vmax可用于评价土壤肥力水平的高低。【结论】有机肥单施或与菌肥配施是黄土高原沟壑区宅基地复垦较为适宜的培肥方式。     

合作博弈下农民专业合作社盈余分配方式的演变

【目的】推动黄河流域县域农业高质量发展,加深对农业 投入产出的认识,改善农业资源约束日 益紧张、农业生态环境日益恶化问题,并提出优化设计的发展思路和对策。【方法】通过土地利用转移矩阵分 析陕西大荔县土地利用变化情况,然后采用能值分析 (EMA) 法并构建指标体系,定义和计算若干个基于能值流 的指数,表征和度量 2014、2019 年农业生态系统的运行特征以及发展可持续性,定量分析评价农业生态系统各 类投入及产出能值,确定制约其可持续发展的关键因素。【结果】大荔县土地利用规划目标年 2019 年与基期年 2014 年相比,农业生态系统的能值自给率由 18% 降为 13%、净能值产出率由 2.10 降为 1.27、可持续发展指数由 0.90 降为 0.35,能值投资率由 4.51 升至 6.71、环境负载率由 2.33 升至 3.61、能值密度由 1.93×1012 sej/m2 升至 2.69×1012 sej/m2 、人均能值用量由 1.03×1016 sej/ 人升至 1.41×1016 sej/ 人。与 2014 年相比,2019 年大荔县林地、 人造地、水体面积分别减少 5.75%、0.60%、60.06%,草地、耕地、湿地面积分别增加 19.80%、1.44%、21.15%。 【结论】土地利用变化不是影响农业能值产出变化的主要因素,大荔县农业整体发展水平提高的同时农业生产 成本也在提高,农业现代化进程较为快速,为消费型经济系统。以农药、柴油和化肥为代表的不可更新工业辅 助能值投入大量增加,增大了对农业生态环境的压力。     

新疆南疆兵团农果复合生态系统的能值分析

本研究以新疆生产建设兵团第一师、第二师、第三师、第十四师及各团场农果复合生态系统为研究对象,采用能值理论的分析方法,对南疆的农果复合生态系统进行了能值分析研究。结果表明:(1)南疆兵团区域的环境压力相对较小,能值投入以环境能源为主,贡献率为61.15~66.05%;(2)辅助能值投入以不可更新的辅助能源为主,占92.25~98.33%,且以农药、机械、磷肥、氮肥的比重较大,能值投入率低是生产力低下的主要原因;(3)从农业、果业、畜牧业对农果复合生态系统能值产出的贡献率来看,第一师的农、果业发展相对均衡,第二师、第三师、第十四师则分别形成了以畜牧业、农业、果业为支柱产业的发展格局。新疆南疆兵团农果复合生态系统的能值投入率与产出率水平均不高,环境压力相对较小,能值利用水平相对较高,可持续发展势头较强。