秸秆利用循环模式的能值效率和持续发展能力

用能值法分析了不同农业循环模式的能值效率和可持续发展能力,以期找到适合本地区发展的农业循环模式。以小麦玉米两熟农田、奶牛饲养系统和沼气发酵系统为研究对象,以常规施肥为对照模式(CK),设置玉米秸秆粉碎还田的农田循环模式、沼液还田的农沼循环模式和有机肥还田的农牧循环模式3种循环模式,用能值方法比较4种循环系统的能值效率和可持续发展能力。结果表明,4种模式的净能值产出率(EYR)都大于1,农田、农沼和农牧循环模式的EYR分别是对照模式的1.13倍、54.22%和50.2%,农田、农沼和农牧循环模式的能值投资率(EIR)分别是对照模式的80.88%、4.25倍和5.85倍,农田、农沼和农牧循环模式的环境负载率(ELR)分别是对照模式的78.95%、3.71倍和1.76倍,农田循环模式对环境的压力最小,农沼循环模式对环境的压力较大,4种模式的ELR都在可接受范围内。农牧循环模式的产品安全性指标(EIPS)为-0.015,最接近于0,其产品安全性最高,而对照模式的产品存在一定的安全隐患。种植模式中农田循环模式可持续发展能力优于对照模式,复合循环模式中农牧循环模式要优于农沼循环模式。综上所述,农牧循环模式的发展潜力最大,是最适合本地区的秸秆利用循环模式。

基于能值分析的休闲农业园区效益评价

根据农业休闲园区的特点,应用能值分析方法,对福州市龙台山休闲农业园区改造前后进行系统能值对比,揭示园区改造前后系统内能流、物流的真实状况,投入产出物质、能量的真实价值及其自然资源对社会经济的真实贡献。结果表明,园区改造后提高了系统有机能投入的产出率和净能值产出率,降低了系统的能值投入率和环境负载率,增强了系统的可持续发展能力,具有较高的综合效益。

广州国家农业科技园区的能值评价

以广州国家农业科技园区为研究对象,运用能值分析方法,分析和评价了广州国家农业科技园区总体的发展状况。研究结果表明:在2000～2004年期间广州国家农业科技园区的总投入能值和总产出能值呈现快速增加的趋势,能值密度和环境负载率持续增加,人均能值使用量、能值投资率和能值生产率呈波动增加的趋势,而能值产出率、可持续发展指数和每万元产值消耗能值呈波动下降的趋势。说明广州国家农业科技园区总体上呈现快速发展的趋势,经济实力和科技竞争力不断增加。此外,运用主成分分析法和因子分析法筛选出农业科技园区的总体能值评价指标为人均能值使用量和环境负载率。

不同果园管理模式下系统能值分析

能值分析方法能将不同质的能量和物质转换为同一标准的太阳能值，是当前进行系统能量研究和可持续发展评估的一种重要方法。本文应用能值分析方法对3种管理模式下果园生态系统进行分析，结果表明系统总能值投入中所占比例最大的均为外界购买能值，占总投入的66．3％～73．9％，其中人力和肥料投入最大；自然资源投入方面以阳光投入所占比重最大。与其他两种模式相比，平台生草模式下果园生态系统的环境负载率最低，可持续发展指数最高。

农业生态经济系统能值分析指标的商榷

应用能值分析方法对农业生态经济系统的能值投入及产出结构进行了研究,通过计算建立了能值指标体系,并与不同地区进行了对比,得出环境负载率和能值投资率2个重要的能值指标在计算和对比中还存在较大差别,需要进一步深入研究。

江西省农业生态经济系统的能值指标分析

为了对江西省农业生态经济系统的演变趋势做出适当判断,对系统的可持续发展提出具体对策,在研究江西省农业生态经济系统输入和产出能值的基础上,构建各种能值的结构指标,对江西省农业生态系统的结构、功能、效率和发展趋势进行分析。结果表明:购买能值投入率较高,有机能投入过多,工业辅助能值投入太少,系统处于自我维持的生产状态,具有较强的传统性和较高的保守性;净能值出产率较低,系统处于劳力密集型,集约化程度低,生产效率不高的粗放型阶段;环境负载率较大,且处于增长趋势,表明系统在能值利用技术上不断提高,同时面临的环境压力也越来越大;系统能值可持续发展指标为0.176～0.225,远小于1,系统是典型的消费型生态系统,产出的能值是消耗较多的资源获得。江西省农业系统应优化能值投入和产出结构,提高能源利用效率和生产效率,加大科技成份的投入,注重系统的协调性和整体性以及生态经营的合理性,把现代高新技术与传统农业技术的精华相结合,改变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。

沛县蔬菜生态系统能值分析

能值分析理论是基于"任何形式的能量都来源于太阳"这一前提,因此可将不同种类、不可比较的能量转换为同一标准,即太阳能焦耳来进行比较。本研究应用生态系统能值分析理论与方法,以江苏省蔬菜主产区之一的沛县为例,采用一系列能值指标,定量分析了该县蔬菜生态系统的环境资源基础和经济特征,为合理开发沛县蔬菜资源,实现沛县蔬菜可持续发展提供科学依据。结果表明:2007年沛县蔬菜生态系统能值投入为1.22×1021 sej,其中工业辅助能为7.18×1020 sej,占58.85%,说明沛县蔬菜产业发展主要依靠工业辅助能,已走出传统农业靠自然条件发展的阶段。沛县蔬菜生态系统能值产出为3.20×1021 sej,占农业总产出能值的39.65%,说明蔬菜产业已成为沛县农业的重要支柱产业之一;其中,茄果类和根茎类蔬菜能值产出较高,分别占蔬菜能值产出的35.63%和23.63%,而特种创汇蔬菜牛蒡和山药为蔬菜能值总产出的18.61%。沛县蔬菜生态系统能值自给率为2.67%,低于江苏省耕地生态系统(10.12%),说明环境资源已不是蔬菜发展的主要决定因素,沛县蔬菜生态系统抵抗自然灾害的能力较强;沛县蔬菜生态系统的工业辅助能值比率为58.85%,低于江苏省耕地生态系统工业辅助能比率(73.16%);沛县蔬菜生产的化肥使用量较高,占工业辅助能的69.42%,不利于蔬菜产业的可持续发展;不过沛县生态系统的有机辅助能比率为38.61%,高于江苏省耕地生态系统有机辅助能比率(16.72%);沛县蔬菜生态系统的购买能值比率为97.54%,高于江苏省耕地生态系统购买能值比率(89.88%),表明沛县蔬菜产业发展几乎完全依赖于来自社会经济系统的购买能值,而较高的购买能值促进了沛县蔬菜产业的迅速发展;沛县蔬菜生态系统的能值投入率为36.61,高于江苏省耕地生态系统能值投入率(8.88),说明沛县蔬菜产业发展迅速;但净能值产出率仅略高于江苏省耕地生态系统净能值产出率,可能由于能值产出较高的先进技术推广不够;沛县蔬菜生态系统环境负荷率为1.43,低于江苏省耕地生态系统环境负荷率(2.83),且农药能值投入仅占0.21%,说明沛县蔬菜产业有较强的可持续发展能力和较大的发展潜力。为促进沛县蔬菜产业综合效益的提高和可持续发展,应进一步加强蔬菜产业基础设施及蔬菜产品加工业的建设,加大蔬菜产业的科学技术推广力度,增强沛县蔬菜生态经济系统的产出能力。

能值理论在我国北方刺参(Apostichopus japonicus)养殖池塘的环境可持续性分析中的应用

利用能值(emergy)理论对我国北方刺参(Apostichopus japonicus)养殖池塘的经济收益和环境可持续性进行分析.利用能量系统模型符号构建了刺参池塘的能值图,并对刺参池塘能值的各部分分布进行了分析.通过比较刺参养殖池塘和几种集约化鱼类养殖池塘的能值产生率(emergy yield ratio,EYR)、环境负载率(emergy load-ing ratio,ELR)和能值可持续发展指标(emergy sustainable index,ESI),表明刺参养殖池塘单位能值投入的收益明显高于鱼类的集约化养殖模式,其可持续性和环境容纳量均较高.

基于能值分析的环洞庭湖区农业生态系统结构功能和效率

为探究湖南环洞庭湖区农业生态系统的生态效率,揭示其中人与自然资源以及环境的相互关系,本文借鉴HT Odum的能值研究方法,以该系统2009年能值投入产出数据为依据,分析了能值结构、功能和效率。结果表明:研究期间,该系统经济较发达,机械化、现代化程度较高,其中,化肥能值和农业机械能值占比分别为47.13%和10.62%,能值密度为8.77×1011sej·m-2·a-1;系统能值产出不平衡,种植业能值产出比重大,林业和渔业的能值产出比例相对偏低;人均产出能值的货币价值为31873.56元,远远大于该系统人均地区经济总产值24761.14元,表明系统产品的市场定价明显偏低,尤其是种植业产品,自然资源和环境的价值未得到市场体现;环境负载率为1.74,系统可持续发展指数为1.40;人口承受力为4.91×105人(该区域农业从业人口为3.15×106人),说明系统富有活力和发展潜力,自然资源和环境的压力不是很大,但系统人口承受力超载。总之,进一步缩小工农产品的价格剪刀差,继续对种植业产品实行价格保护,调整农业产业结构和产品结构,转移剩余劳动力是当前该区域农业政策的基本取向。

基于能值理论的武汉市农田生态系统能值分析

本文运用能值理论和方法,从生产力、能值产投比、净能值产出率、环境负载力和可持续发展状况等方面对1998-2007年武汉市农田生态环境进行综合评价。研究结果表明:1998年到2007年武汉市农田生态系统生产力呈先降后升的趋势,2002年为最小值0.73×1012sej/m2;随着肥料、机械、能源投入的不断增加,能值产投比和净能值产出率呈先降后升趋势,但2000-2007年净能值产出率一直小于1,可见武汉市农田生态系统处在"亏损"状态;环境负载率逐年平稳上升,1998年为2.43,2007年则达到3.29,是1998年的1.35倍。武汉市农田生态系统可持续发展指数一直稳定保持在较低水平,1998年最高为0.46。