关中平原农田生态系统不同秸秆还田模式的能流分析

为探明小麦、玉米秸秆还田模式下农田生态系统的能流特征,以关中平原农田生态系统的不同秸秆还田模式为对象,运用生态学原理和系统分析方法,分析了各模式的人工辅助能投入、能量产出、投能结构以及能量转化率等能流特征,了解不同秸秆还田模式的生态效益。结果表明:小麦秸秆高留茬玉米秸秆粉碎还田模式的总投能、有机能投入、有机能/无机能、能流循环指数均最高,分别为7.12×1010J.hm 2、5.44×1010J.hm 2、3.25和0.76;光能利用率最高的模式是小麦秸秆粉碎玉米秸秆粉碎覆盖还田,为0.669%;能量转化率最高的是小麦秸秆不还田玉米秸秆不还田模式,为6.05。从能流特征角度来看,秸秆还田模式的功能效益优于不还田模式。从综合评判得分来看,小麦秸秆高留茬玉米秸秆粉碎还田模式得分最高,达到0.792,说明该模式的生态效益最佳,是该区种植业生产的最优模式,可以大力推广。     

半干旱退化山区农村生态经济系统能流分析

能流是生态系统的基本功能,是系统结构和功能的综合反映。通过对半干旱退化山区彭阳县崾岘乡中庄村农村生态经济系统的能流进行分析研究,以期探讨出合理的农村生态经济系统结构。通过对中庄示范区具有代表性的5种生态模式进行分析研究,该区农业生态经济系统是以种植业为主的。有机能在系统的能投中占的比例较大,达到系统总投能的88%~94%,有机能的投入中主要以有机肥和饲料为主,有机能的投入远大于无机能,反映了该地区的农业生产水平低下、机械化程度较低。从种植业系统的能流分析来看,是一个能量低投入与高产出的系统,养殖业系统是一个能量高投入与低产出的系统。总体来看,中庄村的农业生态经济系统是一个能量投入大于产出的系统,而且,能量的投入和产出呈反比关系,说明该区农业生产的能量投入水平还很低。     

南方丘陵典型季节性干旱区节水稻作模式生态系统功能特征研究

运用生态经济学原理,采取实地调查和田间试验方法,研究了南方丘陵典型季节性干旱区节水稻作模式生态系统的物流、能流、价值流及生态环境效应。结果表明,节水稻作模式的净初级生产力为309 763×106~378094×106J/(hm2.a),以化肥为主的辅助能投入为58 607×106~97 265×106J/(hm2.a),纯收入为3 921~9 426元/(hm2.a)。不同节水稻作模式所表现出的变化特征为:采用节水灌溉双季稻模式,有利于减少系统化肥、农药、人工等能量投入,增加系统能量的输出,提高能量转换效率、光能利用效率和稻田的经济效益;采用水旱轮作双季稻节水稻作模式,有机肥的投入增加,能流循环指数提高,系统稳定性增强,但能量转换效率下降,稻田的经济效益有所降低;采用稻油轮作节水稻作模式,在减少系统化肥、农药、人工等能量投入同时,充分利用作物生长期间太阳辐射,光能利用效率提高,稻田的经济效益增加。与常规稻作模式相比,节水稻作模式的综合效益较高,具有较好的节水、省肥、省药效应以及控制农业面源污染效应。     

基于农户的农业生态系统能流分析

运用生态学原理和系统分析法,以新疆尉犁县达西村40个典型农户的农业生态系统为对象,分析了农田、果园和畜牧业等亚系统能量流动途径、人工辅助能投入、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:农户生态系统是综合经营性的、既保留有传统农业精华又具有现代农业特点的系统。由于人工辅助能投入、有机能投入偏低,农田生态系统的光能利用率和产出水平都处于较低水平。增加人工辅助能投入、提高有机能投入比例能够提高能量转化效率、增加能量产出。初级生产系统和次级生产系统之间结构比例不协调、能流结构偏差很大,既造成初级生产提供的生物能流失和浪费严重,又使初级生产系统缺乏足够的有机肥源。扩大农户畜禽饲养规模,大力发展农区畜牧业,是优化农户生产结构、协调各亚系统之间关系的重要方向和有效途径。     

分层利用型生态农业系统的结构与功能分析

本文对岱密庵村“分层利用型”生态农业模式农业生态系统的结构,能流、物流及效益进行了研究.根据当地实际,将复合生态系统分为上层、中层、下层和庭院四个亚系统.研究结果表明,上、中、下三个亚系统的能量产投比分别为1.513,1.2864,12.5696,下层亚系统是系统内食物、饲料的主要能量来源,中层亚系统是系统内经济收入的主要来源,上层亚系统是中、下、庭院各亚系统发展的生态环境保障,高效的庭院系统是联结上、中、下三系统的枢纽.“分层利用型”生态农业模式,是山区生态农业建设的初等形式.在我省山区生态农业建设中具有普遍的指导意义.     

稻田复种轮作系统能流物流特征研究

稻田复种轮作是循环农业发展的重要措施,能量转化与物质循环是生态系统的基本功能之一,是农田生态系统最主要的研究内容之一。为探明稻田复种轮作这一耕作制度的优势,采用田间定位试验的方法,对稻田生态系统连作处理方式和轮作处理方式的能流与物流特征进行比较分析。研究结果表明:稻田复种轮作系统能提高农田生态系统的能量流动与物质循环。在能量流动方面,稻田轮作处理平均总初级生产力为74.37×1010 J-hm-2,比连作处理高31.35%;轮作系统能量总投入平均为9.42×1010 J-hm-2,比连作处理高4.90%;轮作系统的光能利用率平均为1.55%,比连作处理高31.36%;轮作处理辅助能量产投比平均为7.89,比连作处理高25.04%。在物质循环方面,轮作处理的N、P、K养分利用率明显高于连作处理,各个处理的N、P输出/输入均小于1,说明农田生态系统中N素、P素均有盈余,呈正平衡状态,有利于土壤N素、P素的良性循环;但是系统中K素的输入值小于系统内K素的输出,说明系统内存在严重的K素亏损。因此,在南方稻区,采用稻田复种轮作方式有利于提高系统的能流物流,从而使农田生态系统处于良性循环,对循环农业发展有良好的促进作用。     

敢上红壤小流域农业生态系统能量投入产出分析

本文采用能量分析法分析了田阳县敢上小流域农业生态的能流特征,结果发现小流域存在以下问题：小流域种植子系统与畜牧系统相关性不大,农村缺乏能源生产环节以及农作物投入能结构不合理。     

稻田养鱼与常规稻田耕作模式的综合效益比较研究——以浙江省青田县为例

农业是整个国民经济发展的基础,不可否认现代化大规模农业生产在保障粮食数量安全方面贡献巨大,但在一些适合小规模耕作的山区,经典的传统农业模式比常规农业耕作方式更具优势。本文基于生态价值观,以浙江省青田县稻鱼共生系统和常规稻作系统为例,针对农户和国家两个不同层次主体,综合计算了上述两种农业生产模式的效益。结果表明,就直接经济收入而言,稻鱼共生系统的净收入比常规稻作系统高2184元·hm-2,投入多1453元·hm-2,其投入产出比和投资利润率较低;但若考虑社会-经济-生态综合效益,稻鱼共生系统的生态系统服务价值比常规稻作系统高7447元·hm-2,平均每公顷的综合价值高9631元,同时其投入产出比和投资利润率优于常规稻作系统。基于效益分析,稻鱼共生系统的补偿标准下限为6532元·hm-2,上限为16045元·hm-2,政府可以通过对农户的补贴实现直接经济价值和社会综合效益的双赢。     

河西冷凉灌区农牧结合户效益分析——以武威市新华乡头坝村和新华村为例

对河西冷凉灌区3O个农户生态系统进行了聚类分析，将农户分为养种、种养和种植型，并对其经济、社会、生态和综合效益进行分析。各效益指标均呈现养种型最优、种养型次之、种植型最低的规律。能量和物质转化率及土壤养分含量表明，增加畜牧业投入，可显著提高农业生态系统的产出和效益。     

河西冷凉灌区农牧结合户效益分析：以武威市新华乡头坝村和新华村…

对河西冷凉灌区３０个农户生态系统进行了聚类分析，将农户分为养种、种养和种植型，并对其经济、社会、生态和综合效益进行分析。各效益指标均呈现养种型最优、种养型次之、种植型最低的规律。能量和物质转化率及土壤养分含量表明，增加畜牧业投入，可显著提高农业生态系统的产出和效益。     

户用沼气池建设的节能减排和农民增收效果

结合河南省利用亚行贷款农村能源生态建设项目环境影响评价工作,该文作者在9个项目县的9个乡（镇）,按比例选择不同生态模式,入户调查沼气建设农户和未建沼气农户在项目实施前后农户的能源消耗量,能源消耗成本,农业生产投入与产出等80多项指标,并定量分析了沼气建设对种植业和养殖业的促进作用,对气体污染物的减排情况,为时2年。分析结果表明,沼气建设大大降低了传统能源的消耗,节约能源消耗成本,减少了气体污染物的排放,大幅度提高了农户种植业和养殖业的经济收入。可见,户用沼气池建设具有明显的能源效益、经济效益、环境效益和社会效益。     

信息素养、绿色防控技术采用行为对农户收入的影响

为帮助农户有效利用信息,顺应生态经济、绿色农业发展的趋势,持续稳定增收,本文基于山东寿光786户蔬菜种植户的调研数据,采用因子分析法,构建"认知、获取、分析、应用"4维农户信息素养测度指标体系,采用层次回归模型,实证检验信息素养、绿色防控技术采用行为对农户收入的影响及其路径,并采用工具变量法解决内生性问题。结果表明:1)信息素养正向显著影响绿色防控技术采用行为和农户收入;2)绿色防控技术采用行为在信息素养影响农户收入路径中具有部分中介效应,其中,是否采用和采用数量的中介效应占总效应的比重分别为73.09%和62.72%;3)蔬菜种植年限和是否参加技术培训正向显著影响绿色防控技术采用行为; 4)受教育年限、家庭规模、蔬菜种植年限和蔬菜收入占比正向显著影响农户收入,蔬菜销售市场距离负向显著影响农户收入。因此,信息素养不仅对农户收入具有直接影响,还通过绿色防控技术采用行为的中介效应对农户收入具有间接影响。据此,提出通过开展农户信息素养专题培训和加强绿色防控技术宣传推广力度等途径,以增加农户收入的政策建议。     

农户对节水型农业种植结构调整意愿的量化分析-- 以黑河干流中游为例

通过探究农户对节水型农业种植结构调整的接受意愿,提出合理性对策以确保其顺利实施,从而提高作物群体用水效率,保障未来干旱缺水地区的粮食安全和农业发展。基于黑河流域中游3个灌区200位农户的调查问卷及入户访谈所取得的具体调查资料,分别运用Logistic回归中的Enter法和Backwardcond itional法分析农户对节水型种植结构调整的意愿及其关键影响因素。结果表明,节水型种植结构调整接受率与农户文化程度、劳动力人口数、耕地面积、兼业程度、政府是否参与、农户节水意识等因素呈显著正相关,与农户年龄、上一季种植作物种类数、商业化程度、农户风险意识等其他因素呈负相关。在此基础上,对影响节水型种植结构调整接受率的关键因素按重要性进行排序为:年龄>政府是否参与>农户节水意识>兼业程度>农户文化程度>耕地面积,其中年龄和政府是否参与2个变量的显著水平分别达到0.002和0.044。此外还构建了关键因素与种植业结构调整接受率的概率关系式。从拟合效果来看,模型拟合值与观测值的吻合度高达78%,说明模型拟合结果较好。基于实证结果,提出依靠示范户带动整体、加强宣传培训及科技投入力度、强化惠农经济补偿、重视政府导向地位等措施,可保证节水型农业种植结构调整的顺利实施。     

南四湖湿地生态系统能值分析与区域发展

为评估南四湖湿地生态系统的能量流动状况及其经济价值,采用H.T.Odum建立的能值分析理论,计算南四湖湿地生态系统多年平均的能值投入/产出,绘制南四湖湿地生态系统能值图,分析南四湖湿地生态系统结构和功能的整体特征。结果表明:南四湖湿地的投入量太阳能值为1.11×1021sej,产出量太阳能值为1.73×1020sej,初级生产力为1.61×1020sej,不可再生能源或资源(包括底泥和水体)为1.03×1021sej;同时,南四湖在水生维管束植物、以及鱼类产出方面生态效益价值显著。南四湖湿地能值投资率为0.000 9,净能值产出率为165.23,环境负载率为14.22,能值投资率低,净能值产出率高,环境负载率高,表明南四湖湿地对经济的贡献很大,区域经济发展水平较低,对环境依赖性强。     

退耕区户用沼气的生态环境效益评价

为了评价退耕区户用沼气的生态环境效益,该研究依托陕西省退耕区户用沼气减排项目,根据森林生态服务功能评估规范提供的固碳释氧量计算方法、清洁发展机制(CDM,clean develop mechanism)执行理事会公布的方法AMS-III.R和国际通用的减排量计算方法,采用保护林地面积、温室气体减排量和二氧化硫减排量3个指标对退耕区6个乡镇2543户农村沼气工程生态环境效益进行了评价。结果表明:退耕区农村户用沼气池的建设不仅保护了林地,增加了森林的覆盖面积,而且减少了温室气体和空气污染物SO2的排放。项目实施后,年保护林地507.77hm2、减排温室气体7428.40t(以二氧化碳计)、减排SO21594.57kg。该研究可为农村可再生能源的发展及生态环境的评估提供参考。     

黄土高原旱塬区果-草-鸡生态循环模式及耦合效应分析

黄土高原旱塬区生态脆弱,水资源匮乏,传统的粮经二元种植模式已严重影响和制约着黄土高原旱塬区农业的可持续发展。因此,应用系统耦合和生态循环理论,将生态涵养与优质高效生产有机结合,建立适宜于黄土高原旱塬区资源特征的粮、经、饲三元种植的农业发展模式,成为实现该区域生态与经济协调可持续发展的关键环节。本文以位于黄土高原中部的甘肃省庆阳市为研究区域,从该区域的土地资源特征和水热条件出发,设计了以功能耦合和产业耦合为核心的果-草-鸡耦合的生态循环模式,对生态循环结构进行了配置,提出了相应的技术规范,分析了其耦合效应。试验结果表明:该模式将果、草、鸡3个子系统结合在一起进行耦合生产,改善了果园系统的物种结构,提高了农业资源利用率,使果园系统能量相互转化和循环利用。与传统的清耕果园模式相比,单位面积的产出利润提高3.82倍,水分利用率提高54.1%,水土流失量减少58.82%,化肥和农药施用量分别下降25.24%和5.56%,土地资源利用率提高36.84%,具有显著的生态、经济和社会效益,在黄土高原地区具有广泛的应用和推广价值。     

农村户用沼气池投资和补贴分析

该文利用农户消费和生产的统计数据，针对可再生能源技术在提供高品位能源、增加农户经济收入和保护生态环境方面的作用，以户用沼气为例，从农户作为消费者和生产者两个角度，以及外部性造成的市场失灵等方面，初步进行了各种投资模式的分析，包括农户投资的各种可能和数量以及政府补贴等。结果表明，在目前农户的收入和消费水平下，仅考虑能源效益难以吸引农户投资；从增加收入的角度，若农户把部分生产性支出用于沼气池建造，其资金数量也是很不够的，而且农户的预期效益、贷款的可获得性等也有很强的制约作用；沼气应用的外部效益需要政府干预，适     

不同规模农户生产技术效率及灌溉用水效率差异研究-- 基于内陆干旱区农户微观调查数据

水资源短缺已成为制约内陆干旱区农业生产和经济社会可持续发展的关键因子。然而农户生产技术效率不高、灌溉用水效率低下、水资源浪费严重已成为不争事实。为此,基于农户这一微观视角,运用实证调查和定量分析相结合的方法,在黑河中游选择典型区域的甘肃省民乐县和临泽县进行了调查研究。结果表明,农户生产技术效率远高于其灌溉用水效率,民乐县和临泽县总体样本农户的平均生产效率分别为83.82%和83.16%,而其平均灌溉用水效率分别为24.54%和22.16%。这表明在现有技术条件和生产要素投入不变的情况下,若消除效率损失,民乐县小麦的单位产出可能增加16.18%,临泽县制种玉米的单位产出可能增加16.84%;同时也表明相对于现有生产条件下可行的最小水投入量,民乐县被访农户的小麦生产浪费了75.46%的水资源,临泽县被访农户的制种玉米生产浪费了77.84%的水资源。结果再次显示,农户生产低效主要是由生产技术非效率因素引起的,民乐县这一因素占73.45%,其余26.55%是农户控制不了的因素引起的;临泽县该因素占76.58%,农户控制不了的因素占23.42%。而且,不同经营规模农户生产技术效率和灌溉用水效率差异性明显。农户生产技术效率与经营规模呈现"倒U型",农户经营规模与其灌溉用水效率呈现同向变动趋势。最后就如何提高农户用水效率提出了几点政策措施。     

家庭牧场模型模拟研究进展

家庭牧场是草地资源利用的基本单元,其在生态恢复、多样性保护、农牧民经济收入提高等方面具有重要意义。家庭牧场中包含着环境、资源、经济、社会、管理等多层面的内容,是一个复杂系统,其研究正在朝着定量化、精细化、模式化、市场化的方向发展。模拟模型对于家庭牧场尺度上的复杂系统进行生产、经营、管理和研究是一个重要工具,其目的在于将限制牧场经营和发展的因素最小化,实现牧场效益的最优化。近年来,国内外出现了大量与家庭牧场相关的模型、软件,不仅用于模拟牧草生长、动物生长、温室气体排放等内容,同时还用于模拟相应的管理措施,其模拟结果用来研究家庭牧场复杂生态经济系统运行,指导该尺度上的生产经营决策。本文通过对国内外24个相关模拟模型的整理总结,从家庭牧场管理、牧草生长和温室气体排放等方面进行比较分析,提出了家庭牧场模拟模型发展的主要特点为:1)模拟模型在畜牧业发达国家发展迅速;2)农场模型的发展更为全面,尤其是奶牛和肉牛饲养农场模型更为系统;3)饲草平衡、能量平衡、效益最大化是模拟的主要目标;4)模型参数数量大且部分数据的获取较难;5)普适性和广域性模型缺乏。结合我国家庭牧场生产方式状况的区别,提出了ACIAR、Grass Gro和SEPATOU适用于以天然放牧为主的家庭牧场,而IFSM等模型较适合于集约化管理的牧场。综合考虑我国草地和家畜利用方式的现状,提出了我国家庭牧场模拟模型的建立和应用需着眼于已有研究和实践成果,跨学科、跨地域协作,最终实现我国家庭牧场模拟模型的快速发展。