保护性耕作下小麦和豌豆投入产出能值分析

应用能值分析的基本理论和方法,探讨了传统耕作(T)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)、免耕+秸秆覆盖(NTS)、传统耕作+地膜覆盖(TP)、免耕+地膜覆盖(NTP)等不同耕作模式下小麦和豌豆的投入产出能值,测算了其净能值产出率、能值投入率、宏观经济价值。结果表明:同一耕作方式下,种植小麦能值投入大于豌豆,豌豆能值产出是小麦的5倍以上,且豌豆宏观经济价值远远大于小麦;不同耕作方式下,两种作物净能值产出率均为免耕处理大于相应的耕作处理;由于传统耕作的三种模式人工和机械费用的投入远高于免耕三种模式,使得耕作处理下能值总投入大于相应的免耕处理;免耕+秸秆覆盖处理下,小麦和豌豆净能值产出率和宏观经济价值均达到最大,分别达到了0.64、3.93和9.26、53.1。说明免耕+秸秆覆盖不仅能够实现节约投入,而且可以增产增收,能够达到生态经济效益的最优。

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。

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。

甘肃省种植业系统的能值动态

为了探讨甘肃省种植业系统可持续发展,本研究基于能值理论研究了2007−2017年甘肃省种植业系统的能值投入和产出动态变化。结果表明:甘肃省种植业系统总能值投入呈先增加后减少趋势,2015年达到峰值,为5.48×10^(22) sej;种植业系统总能值产出呈先增加后减少趋势,2014年达到峰值,为2.55×10^(22) sej。与全国种植业系统相比,甘肃省种植业系统的净能值产出率、能值投入率、环境承载率和可持续发展指数的年均值偏低,分别为0.71、1.54、1.50和0.48。由此可见,甘肃省种植业系统缺乏活力,发展潜力较低,属于不可持续的消费型经济系统。因此,甘肃省在今后发展过程中,应该提高资源利用率,减少不可更新工业辅助能的投入,注重生态环境保护,进一步促进种植业系统的可持续发展。

基于能值理论的水土保持生态效应评价

文章以辽宁省大凌河2006—2015年统计资料为依据,采用能值理论分析法对研究流域主要能值评价指标以及投入、产出能值进行对比分析。结果显示:系统能值投入整体呈增加趋势,且波动幅度较大;总能值产出整体呈增大趋势,其中畜牧业和农业的蔬菜产量的增大表明水土保持措施发挥明显的经济效益;可持续发展指数和主要能值指标评价结果表明,辽宁省大凌河流域水土保持措施具有可持续性和合理性;大凌河流域水土保持生态治理效应总体表现出上升趋势,生态经济系统可持续发展优良,经济与生态协调发展。

Emergy Efficiency and Structural Adjustment of Hunan Agro-ecosystem

[Objective] To analyze the efficiency of Hunan agro-ecosystem in 1980- 2010. [Method] This paper adopts the emergy methods to evaluate the emergy input and output. [Result] The growth of total emergy input was mainly caused by the auxiliary factors in this phase. The proportion of the nonrenewable purchased emergy input to the total auxiliary emergy input increased from 21.80% in 1980 to 33.04% in 2010. In 1980-2010 the total emergy output of the system increased by 2.43 times, the proportions of the stock farming emergy output and fishery emergy output to the total emergy output increased sharply, while those of the planting emergy output and forestry emergy output showed a considerable decline. [Conclusion] The emergy yield ratio of this system was improved but its sustainability was worrying.

水果种植系统的生态经济影响分析

水果种植在我国有着悠久的历史,在我国现代农业生产活动中占据着重要的地位,分析水果种植系统的生态经济影响,对研究水果种植的生态效益和经济效益,调整农业生产结构具有重要的指导意义,同时也对促进我国多元化农业经济的发展,提高农民的经济收入有着重要的意义。

北方农牧交错带农业生态系统结构的能值分析——以准格尔旗为例

优化农业生态系统结构是改善区域生态环境、维护生态安全的重要途径。利用研究区统计年鉴数据,运用能值理论、方法,对准格尔旗农业生态系统的能值投入、产出结构和运行效率进行定量评估,评价环境资源对农业生态系统的影响与贡献,为农业生态系统结构优化提供理论依据。研究表明:(1)环境资源,尤其是可更新资源的能值投入对准格尔旗农业生态系统生产力的贡献最大。遵循适度规模原则,优化能值投入结构,提高环境资源利用效率,加强水土保持,同时发展集水型生态农业,推广现代农牧业是提高准格尔旗农业生态系统生产力的根本出路;(2)畜牧业是准格尔旗农业生态系统的支柱。发展草基畜牧业,构建可持续的生态经济范式,实施"农牧互促"方案,提高农牧业系统耦合度及其整体生产力,是发展准格尔旗农业生态系统生产力的战略方向;(3)准格尔旗农业生态系统对当地环境资源的依赖程度增加。增强系统同化作用,加大农业科技辅助能值投入,降低干旱灾害风险,提高农业生产力,是改善准格尔旗生态环境质量,促进区域可持续发展的重要举措。

河南省花生生产系统能值分析

河南省花生生产对我国花生生产及当地经济增长意义重大。为评价河南省花生生产的资源使用情况、环境压力及可持续性,根据2007年和2011年河南省花生生产的相关数据,运用能值原理和分析方法,以能值自给率、净能值产出率、能值投入率、环境负载率、能值密度以及能值可持续指数为基本指标,对河南省花生生产系统的能值投入、生产效率及环境影响进行分析,结果表明,与传统农业主要依靠自然资源投入相比,河南省花生生产系统的发展投入了较多工业辅助能值,系统的净能值产出率相对较高,目前对环境的压力相对较小,系统尚有一定的发展潜力,但化肥和农药等工业辅助能值投入的增长趋势在一定程度上会影响系统未来发展的可持续性。为促进河南花生生产系统可持续发展,应该调整其能值投入结构,提高花生生产机械化水平和科技水平,增加可更新有机能值的投入,将不可更新工业辅助能值投入控制在合理的水平。

分析水果种植系统的生态经济影响

水果种植系统的生态经济影响分析,是研究水果种植生态环境与经济交益之间的相互影响关系,对于水果生产和农业战略都有着指导意义。