保护性耕作小麦—玉米农田生态系统能流特点的研究

通过在黑龙港地区主要土壤类型壤质潮土上连续３年的耕作试验，研究在不同耕作条件下农田生态系统的能流特点与能量分配的合理性。结果表明，与传统耕作制度相比，保护性耕作（免）耕能够明显提高小麦－玉米一年两作农田生态系统的能量转化率，能量投产比间的差异显著（Ｐ＜０．０１）；不同耕作农田生态系统 和自由能绝对值的差异均无统计学意义，但在一定程度上表明免耕增强了农田生态系统的有序性，从而提高了系统的相对生产力。     

保护性耕作小麦--玉米农田生态系统能流特点的研究

通过在黑龙港地区主要土壤类型壤质潮土上连续3年的耕作试验，研究在不同耕作条件下农田生态系统的能流特点与能量分配的合理性。结果表明，与传统耕作制度相比，保护性耕作（免耕）能够明显提高小麦-玉米一年两作农田生态系统的能量转化率，能量投产比间的差异显著（P<0.01）；不同耕作农田生态系统的熵变和自由能绝对值的差异均无统计学意义，但在一定程度上表明免耕增强了农田生态系统的有序性，从而提高了系统的相对生产力。     

太行山前平原生态农业建设典型模式系统分析 ——以河北省栾城县为例

对太行山前平原5种生态农业建设典型模式进行了系统分析,计算了相应农业生态系统能量流,评价了系统的某些生态特征,并分析了各模式能量效率。     

盘锦农户生态系统能流和物流分析

本文分析了大洼县榆树农场青年分场农户杨玉宝生态系统的投能结构、水平、效率和农田养分平衡、物质转化。结果表明，该农户生态系统能量和物质的投入均以有机为主，农田土壤库中氮、磷、钾均有盈余。由于系统内物质的反馈，能量转换率较高。     

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。     

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。     

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。     

留民营农业生态工程能量流分析与计算

对北京市大兴县留民营村农业生态工程能量流进行了分析与计算。能量流的分析步骤应包括确定 系统边界,分析系统结构,测定系统的能量输入和输出,绘制能流图。能量流分析对提高系统的生产力、保障农业生态工程建设的实施具有重要作用。     

留民营农业生态工程能量流分析与计算

对北京市大兴县留民营村农业生态工程能量流进行了分析与计算,能量流的分析步骤应包括确定系统边界,分析系统结构,测定系统的能量输入和输出,绘制能流图。能量流分析对提高系统的生产力,保障农业生态工程建设的实施具有重要作用。     

水稻节水高产灌溉模式及土壤水分能量调控标准研究

根据土壤—植物—大气连续系统原理，1989～1998年在沈阳农业大学灌溉试验场通过盆载、蒸渗仪、小区及大田进行试验，分析了水稻的需要水规律及稻田土壤水分能量的变化特点，论述了土壤水分状况与水稻腾发强度之间的关系、不同灌模式对水稻腾发量的调控作用以及水分胁迫对水稻产量的影响，提出了水稻节水高产灌溉模式和土壤水分能量调控标准。     

我国能源资源的可持续利用

简述了能源资源的概念、分类和功能,结合可持续发展理论和我国能源利用的具体国情,指出了我国能源资源开发利用存在的主要问题,并提出我国能源资源可持续利用的对策.     

盘锦农户生态系统能流和物流分析

本文分析了大洼县榆树农场青年分场农户杨玉宝生态系统的投能结构、水平、效率和农田养分平衡、物质转化。结果表明：该农户生态系统能量和物质的投入均以有机为主，农田土壤库存中氮、磷、钾均有盈余。由于系统内物质的反馈，能量转换率较高。     

中国农村能源建设的必由之路——以县为单元的农村能源综合建设的发展

本文从四个方面论述了以县为单元的农村能源综合建设是中国农村能源建设的必由之路:(1)国民经济尤其是农村经济发展的需要,以及日趋成熟的单项农村能源技术之间有密切的关系,综合开发方可发挥最佳效益;(2)农村能源综合建设的特点及中国的国情决定了应以县为单元开展工作;(3)农村能源综合建设在项目选择、规划、管理与实施等均采用先进适用技术及现代管理方法;(4)已鉴定的18个县级农村能源综合建设试点,其能源、经济、生态和社会效益显著,有巨大潜力。     

基于能流的生态农户分析与设计方法研究-- 以川北丘陵区一肉狗养殖户为例

为了探索基于能流理论的生态农户分析与规划设计方法,以四川北部丘陵区一个肉狗养殖户为研究案例,运用能流理论与分析方法,对该农户的生态系统能流进行诊断分析,进而对两种基于肉狗养殖的新生态农户模式设计方案进行系统结构分析、组分模拟与综合效益的评价与比较。结果显示:原生态农户是一个有机型系统,但能量转化率很低,仅为0.62%;能量输出能力较差,种植子系统与养殖子系统的能量产投比分别为3.93和0.32;能量循环指数也较低,为0.70,低于国内20世纪70年代末的水平。该系统应适当增加有机能的投入以改善系统的能流状况。两种基于肉狗养殖的新生态农户设计模式的系统自我维持能力会增强,能量转化效率明显提升,模式一为1.02%,模式二为1.13%;能量循环指数也明显提高,分别为0.83和0.84;种植子系统和养殖子系统能量产投比明显提升,分别为4.80、0.48和4.93、0.46。新设计生态农户模式的综合效益均高于原生态农户。模式一的综合效益高于模式二,最终形成了比较严谨的生态农户设计方案。研究发现,基于能流理论对原农户生态系统进行诊断与分析,并结合多种新生态农户设计模式的能流模拟与综合效益比较,为生态农户的系统分析与优化设计提供了一种好方法与解决方案,为提高农户生态系统的能量输出能力和综合效益的最优化提供了现实的参考依据。     

三江平原稻田能量通量研究

基于三江平原稻田2005~2007年5~10月涡度相关通量观测数据, 分析了该区稻田能量通量的日变化、季节变化和能量分配特征以及能量平衡状况。结果表明: 三江平原稻田净辐射和潜热通量日变化均表现为明显的单峰特征, 感热通量日变化在水稻发育进入成熟期后才较明显, 而土壤热通量在水稻整个发育期内日变化特征都不明显。稻田净辐射季节变化特征显著, 6月下旬至7月上旬达到最大值18~20 MJ·m^-2·d^-1。潜热通量季节变化与净辐射同步, 最大值为13~19 MJ·m^-2·d^-1。相比之下感热通量较小, 观测期间变化于-3.90~ 3.94 MJ·m^-2·d^-1, 且没有明显的季节变化。5~10月土壤热通量呈下降趋势, 变化于-2.67~3.62 MJ·m^-2·d^-1。三江平原地区稻田能量分配特征明显, 潜热通量占净辐射的比例(LE/Rn) 5~10月平均值为0.67, 表明净辐射大部分以潜热通量形式所消耗, 但生长旺季LE/Rn略大于生长季初期和末期。感热通量占净辐射的比例(Hs/Rn)的季节变化特征与LE/Rn比值相反, 观测期间平均值为0.10。这导致波文比在水稻生长旺季较小而在初期和末期较大。5~10月土壤热通量占净辐射的比例(G/Rn)呈逐渐下降趋势, 其月平均值由5月的0.14下降到10月的-0.08。线性回归法和能量平衡比率均表明三江平原稻田能量明显不闭合, 2005、2006年5~10月能量不闭合度分别为22%和16%, 而2007年能量“过闭合”, 能量平衡比率平均值为1.07。     

江苏扬中农村家庭用能分析(Ⅰ)

采用分层随机抽样的方法,在扬中县四个乡的十二个村对384户农村家庭进行问卷调查,统计结果分析表明:农村家庭人均用能8.76GJ,日获有效能4.41MJ;用能品种主要是秸秆(62.2％),并表现出多元性结构;人均用能随收入、秸秆收获量、家庭人口、生猪头数的变化而变化,在不同的收入段表现出不同的增长速度;家庭能源消费态度和行为表现出对高质量、高品位、方便性能源的追求。     

Energy optimization for subsoilers in tandem in a sandy clay loam soil

In some maize growing regions of South Africa, conventional subsoilers are used in a tandem configuration to till up to 600 mm. The farmers believe the tandem configuration decreases the draft force per unit area tilled. If so, this probably happens because the critical depth for the rear subsoiler is increased beyond its maximum working depth of 600 mm. Such tillage systems necessitated this study with an ultimate goal of establishing the relative position of the front subsoiler at which energy utilization can be optimized.

Experiments were conducted under field conditions in a fine sandy clay loam soil and consisted of a continuous measurement of horizontal and vertical forces acting on each subsoiler at a constant speed of 1.5 kmph. The rear subsoiler was operated at a constant depth of 600 mm while that of the front subsoiler and the spacing were varied. Further more, at the end of each run the cross-sectional areas of the disturbed soil-profiles were measured at different sections and the total failure profiles constructed by a Matlab-based computer program.

The results showed that the cross-sectional area failed per unit draft force linearly increased with spacing between the subsoilers. The efficiency of the subsoilers in this configuration was maximized when the longitudinal spacing was such that the soil failed by the front subsoiler was allowed to stabilize before the rear subsoiler reached it. The maximum cross-sectional area failed per unit draft force was recorded when the depth of the front subsoiler was equal to about 80% of the operating depth of the rear subsoiler.

The knowledge contributed by this research will not only facilitate qualitative field operations and optimize energy use, but also promote better management decisions.     

农村能源发展与农业生态环境的改善——广东省五华县农村能源生态综合建设剖析

农村能源与生态环境之间存在相互促进,相互制约关系,从而决定了农村能源综合建设中,必须从农村大系统出发,通过农村能源和生态工程建设,使二者相互协调,即在综合开发利用农村能源的同时,保护农村生态环境,为农业持续、稳定、协调发展创造条件。本文以南亚热带水土流失严重的贫困山区—广东省五华县的农村能源综合建设为例,探讨了农村能源生态工程的内涵。     

江苏经济发达地区农村能源建设基本路子探析

江苏经济发达地区由于农村经济结构已发生了明显变化,打破了小农经济格局,走上了富裕之路,生活、生产用能消费也逐步城市化,从而今后农村能源建设的基本路子应走向:变革传统烧柴草方式,实现生活燃料现代化;树立能源建设为农村经济发展服务观点,增强参与意识;引进先进技术,依靠科技进步,提高能源建设水平;建立设备工业体系和服务体系,使能源设备产品尽快系列化、标准化、通用化。逐步使农村能源真正成为产业,其生产、供应、服务均实现现代化。     

Comparison of Penman-Monteith and non-linear energy balance approaches for estimating leaf wetness duration and apple scab infection

Leaf Wetness Duration (LWD) is the main parameter involved in the apple scab development in apple orchards. LWD values can be inferred from weather conditions by solving a non-linear energy balance equation. Such energy balance equation is usually linearized leading to the Penman-Monteith equations. However this approximation leads to significant errors in the evaporative term and by consequence in the LWD computation. In this work, consequences of the use of the Penman-Monteith equations instead of the exact solution were firstly investigated on single droplets and compared to experimental values obtained in controlled and constant conditions. For these studies, the LWD is overestimated by 12% when Penman-Monteith equations were used. The ability of LWD estimate from the linearized energy balance equation to forecast risk infection of a leaf by V. inaequalis conidia was investigated. For some conditions, the error in LWD estimate by Penman-Monteith approached 6 h, leading to an incorrect risk assessment of apple scab development.