试论污灌条件下农业生态系统良性循环的可行性

本文运用生态学的观点和方法,以西安污灌区为例证,分析了污灌对农田生态系统的作用。认为污灌既是农田的水源和肥源,也是污染源,影响这种利弊关系的因素是污水类型、土壤性质和作物种类等。提出了污灌条件下农业生态系统良性循环的途径:1.发展各种类型的污水处理设施,控制和减少进入农田的污染物;2.选种抗污作物或种植非食用植物;3.改变污染物的迁移途径和积累状况;4.加强耕作措施,提高灌区土壤肥力;5.充分利用经济、管理和法律手段调节污灌系统中的社会矛盾。     

阳澄湖畔生态村——吴县唯亭镇浦田村生态农业的建设

本文总结了苏州市郊吴县唯亭镇浦田村从改革耕作制度着手,调整产业结构,改善农田生态环境,提高土地产出效益的成功经验;介绍了该村种植、养殖和食用菌生产配套,建立农、牧、渔、副结合的复合生态系统,实现了良性循环的综合平衡,探索了在阳澄湖农区农村生态经济协调发展的有效途径。     

沈阳市农业生态系统空间分布梯度的分析

本文根据沈阳市107个乡镇的资料,采用主分量分析方法对沈阳市农业生态系统空间分布梯度进行了分析。结果表明,在地理生态环境条件和社会经济条件综合作用下,形成了以沈阳市区为中心的环状分布梯度格局,依次分成城市型、近郊型、远郊型和农村型农业生态系统;并结合空间分布梯度规律探讨了不同类型农业生态系统发展战略问题,旨在对城乡结合部农业研究提供参考,同时,为地方政府领导决策服务。     

农业生态系统结构研究(二)

农业生态系统的平面结构 农业生态系统的平面结构,主要是指在一定的生态区域内,如何合理的安排农业生态系统中的各个种群。我们知道,在同样自然条件和社会条件下,由于种群的结构不同,它的三大效益会出现很显著的差异。比如,华北平原高产地区的一些地方,夏播作物玉米和花生在同样条件下,一般玉米亩产273公斤,花生亩产248公斤。     

云南省土著民族对村社生态环境和植物资源的保护

云南省土著民族在长期生产实践中积累了丰富的知识,形成了特有的习俗。这些知识和习俗对保护当地生态环境和资源发挥了重大作用。本文从宗教信仰、民俗、耕作制度、栽培、选种等方面进行归纳,以期从中汲取有益于农业持续发展的精华。     

重庆生态农业决策刍议

生态农业的战略决策,就是指国家或地区在一个较长时期内实现农业生态系统最佳良性循环,需要采取关系全局的带根本性、方向性的战略政策。一个农业生态系统的结构和功能受制约的因素很多,如自然环境条件、科学技术水平、社会经济状况等,但战略决策是否正确却关系十分重大。要制订一个农业生态系统的科学的战略决策,就必须首先了解它所处的地位、发展情况和条件的优劣。     

冬绿肥-春玉米农田生态系统服务功能价值评估

冬闲田种植绿肥是中国华北地区农业种植结构调整的重要措施之一。文章基于农田生态系统服务功能价值理论,结合绿肥作用特性,选取农产品供给、气体调节、土壤养分累积、土壤保持和水分涵养5类服务功能,采用生态经济学方法,构建了冬绿肥-春玉米农田生态系统服务功能价值评估体系。在此基础上,对华北主要豆科绿肥作物毛叶苕子(Vicia villosa Roth)和非豆科绿肥作物二月兰(Orychophragmus violaceus)轮作春玉米农田生态系统服务功能价值进行评估并与春玉米单作对照。结果表明,二月兰、毛叶苕子轮作春玉米农田生态系统服务功能总价值分别为7.14和6.90万元·hm-2,较常规春玉米单作分别提高23.45%和19.15%。冬绿肥-春玉米农田生态系统各项服务功能中,气体调节价值最高,占总价值的60.84%~61.13%;其次为农产品供给功能价值,占总价值的19.92%~20.30%;其他功能价值贡献率从大到小依次为水分涵养功能、土壤养分累积功能和土壤保持功能。两种冬绿肥轮作春玉米农田生态系统在土壤养分累积功能价值上表现差异最大,二月兰-春玉米主要表现为提高土壤有效磷和有机质累积价值,毛叶苕子-春玉米则主要表现为提高土壤碱解氮累积价值。该研究实现了对冬绿肥引入农田的综合价值核算,有利于全面认识绿肥的综合效益,同时可为种植绿肥的生态补偿政策提供理论依据。     

广西柳城县农业生态环境的定量评价

建立了包括生态资源、人类驱动和系统响应3方面17个指标在内的农业生态环境定量评价指标体系,结合广西柳城县的实际情况,运用模糊综合评价模型,对当地农业生态环境进行定量评价。结果表明,柳城县农业生态环境质量属于一般水平,当地自然生态条件较好,虽受人类活动影响较大,但生态系统运行依然正常。该评价结果与当地实际情况相符,表明该评价指标体系具有较强的科学性和实用性。依据评价结果,提出了改善柳城县农业生态环境的对策和建议。     

南川市三泉镇岩溶区农田生态系统有机碳密度

通过在重庆南川市三泉镇岩溶区选取样地进行植被样方观测、植被与土壤样品采集与实验分析,进而计算和讨论该区不同土地利用方式下农田生态系统植被碳密度、土壤有机碳密度和农田生态系统总有机碳密度.结果表明不同土地利用下农田生态系统无论是植被有机碳密度.土壤有机碳密度,还是整个农田生态系统有机碳密度都存在十分明显的差异.在4种农田生态系统土地利用类型中,冬水田的有机碳密度最高,两季田次之,旱地和菜地有机碳密度最低.而且土壤有机碳在农田生态系统有机碳密度的组成中占主导地位(占90%以上).因此,进一步发展生态农业,搞好生态环境建设,维持农田生态系统土壤有机碳储量的稳定是该区土地合理利用和农田生态系统碳减排的首要任务.同时通过改进耕作制度和措施,提高农业生产水平;不断探索农作物秸杆的综合利用,增加农田生态系统有机碳的滞留时间等措施也是农田生态系统碳减排的有效途径之一.     

第七讲 综合农业生态工程

第一节 我国传统有机农业与综合农业生态工程 将上述五类综合性的农业生物群落,即植物综合体、动物综合体、腐食生物综合体、土壤生物综合体和水生生物综合作,按其间的生态关系进行最优配合,从而将农业生态系统的五个子系统系统地组接成综合的农业生态工程系统,使现有的简单的以至单一的农业生态系统逐步转变为复杂的以至既有类似天然顶极生态系统那样的生态结构、功能和效益,又有超过石油农业的经济功能和效益的农业生态系统。这样的农业生态系统再不只是农、林、牧、副、渔五业结合的系统了,而是可以客纳上十种以至无限多种产业的资源循环利用系统。这正如我国著名科学家钱学森     

京郊陈各庄农业生态系统食物生产力和人口承载力的研究

本文以陈各庄为研究对象,揭示了农业生态系统能流和物流的数量特征,获得了一系列生产力和资源转化率的参数,探讨了不同膳食结构下的农业生态系统人口承载力,进而提出,建立以植物为主膳食结构的适度消费体系和进一步改进系统的途径。     

广西柳城县农业生态环境的定量评价

建立了包括生态资源、人类驱动和系统响应3方面17个指标在内的农业生态环境定量评价指标体系，结合广西柳城县的实际情况，运用模糊综合评价模型，对当地农业生态环境进行定量评价。结果表明，柳城县农业生态环境质量属于一般水平，当地自然生态条件较好，虽受人类活动影响较大，但生态系统运行依然正常。该评价结果与当地实际情况相符，表明该评价指标体系具有较强的科学性和实用性。依据评价结果，提出了改善柳城县农业生态环境的对策和建议。     

草地生态系统生物和功能多样性及其优化管理

草地生态系统作为陆地生态系统的主要类型之一,能够为人类提供丰富多样的生产和服务功能,在维持和保护生物多样性、提供生产力、土壤碳库、养分循环、防风固沙、保持水土、涵养水源、调节气候等方面发挥着重要功能。然而,随着城市化和工业化进程的加快,人类对自然界进行了高强度掠夺式开发利用,为谋求经济发展而不惜以牺牲环境与自然资源为代价,致使社会经济的发展同资源与环境保护之间的矛盾日益突出,如越来越多的生物面临灭绝、生态系统服务功能下降、全球气候变化等,而这些问题反过来又影响了社会经济的可持续发展。在人类活动附加于自然草地生态系统后,草地的利用与经营管理方式以依赖实践和经验为主导,而关于草地生态系统结构和功能的理论研究一直处于探索积累阶段而不能很好地指导实践,致使草地利用与发展经历了缺乏科学指导和合理调控的盲目发展模式。随着数学方法和信息技术等在生态学中的广泛应用,对生态系统结构、组分之间机理联系的深入认识,生态学家正试图利用信息科学、系统科学和网络分析技术,准确模拟生物多样性、多元生态功能网络,分析多功能之间的权衡关系,优化生态系统服务,实现对草地发展趋势的科学预警,加强草地良性发展的人为调控,以最终实现生物多样性保护、优化生态功能和可持续发展的科学管理系统。文章综述了生物多样性和草地生态系统功能与管理的重要研究进展,提出了促进草地生态系统可持续发展的建议与研究展望。     

元阳哈尼梯田农民种子系统和农业文化景观格局

人类干扰导致的景观结构变化促使生物多样性保护途径从传统的、以物种为中心的自然保护途径向强调生态系统保护的景观优化管理途径转换,景观要素的形状、组成、变化和稳定性对景观中的物种及其功能有重要影响和作用。本文从景观尺度来研究梯田农业文化景观中的传统物种及传统农耕活动的利用与保护,分析梯田农民种子系统和梯田农业景观格局特征的关系,探讨元阳县哈尼梯田农业生物多样性保护的景观优化管理途径和种质资源创新管理途径,对梯田景观生态和绿色农业的可持续发展有一定现实意义。结果表明,(1)2007-2016年,哈尼梯田林地和水域面积趋于减少,而旱田和居民点趋于增加,水田呈先减后增再稳定态势,梯田景观细碎化程度总体呈升高趋势。(2)传统稻种30年来流失近一半,稻种多样性整体呈下降态势;近年来农户轮换种植传统品种有50个,仍有46%农户种植传统品种,农户通过种间流动、交换、轮换,从时间和空间上维持了稻种多样性和内部遗传异质多样性,多样性稻种的种植促使梯田景观得以稳定留存。(3)梯田林地(0.319)、旱田(0.153)与稻种丰富度呈正相关,水田(-0.367)、居民点(-0.15)与稻种丰富度呈负相关关系;回归分析表明:水田面积越多,传统稻种种植有减少趋势,而林地越多,种植的传统稻种越多;旱田面积显著影响稻种病虫害的发生,旱田越多,稻瘟病情越高,而居民点越多,病情指数越少;随海拔升高,传统稻种的种植呈上升趋势,而水田呈下降趋势;梯田水稻生态系统通过小斑块控制病虫害发生,维持稻种多样性。     

黄土高原草地农业系统生态户试验研究

草地农业生态系统是著名草原生态学家任继周教授根据我国具体情况提出的。本文通过对建立草地农业生态系统的基础——家庭草地农业的试验研究,提出了黄土高原地区较完整的家庭草地农业生态系统复合生产体系结构及草地农业生态工程系统的一般模式,用具体试验资料说明了草地农业生态系统的经济效益、生态效益和社会效益。     

气候变化对河西绿洲农业的影响及对策

气候变暖和区域降水变化给河西绿洲农业生产带来严峻挑战。认识气候变化特征及其对农业的影响,提出应对措施,可为区域农业应对气候变化提供科学依据。基于河西绿洲气象观测资料,分析河西绿洲近58年(1961—2018年)气候变化特征,对比讨论气候变化对河西绿洲农业的主要影响,提出河西绿洲农业应对气候变化的适应技术对策。结果表明,近58年,河西绿洲区年平均气温呈显著上升趋势,气温变化倾向率为0.364℃·(10 a)~(-1),年平均气温于20世纪70年初开始持续上升,年平均气温上升突变点出现在1997年。年降水量年际变化也呈显著上升趋势,降水量变化倾向率为4.341 mm·(10 a)~(-1),降水量于20世纪60年代开始上升,降水量上升突变点为2006年。气候变暖使河西绿洲作物生长季延长,春小麦、玉米的出苗期、生育期缩短,成熟期提前;作物适宜种植区和可以种植区海拔增加,多熟制北移,夏粮面积缩小,秋粮面积增大。弱冬性、中晚熟品种逐步取代强冬性、中早熟品种;玉米中晚熟品种种植适宜区上限高度已由海拔1 500 m提升到海拔1 800m左右。未来气候变化对绿洲农业发展利弊共存。夏季降水增多会增加径流量,山区降雪会增加冰川储水量;气温增高,有效积温增加,无霜期延长,复种指数提高;但是,气候变暖使灾害性天气的极端性增加,危害加重,对设施农业、大田生产造成的损失增加。要严格控制人工绿洲面积,提高土地生产力;优化农业产业结构,发展高效绿洲生态农业种植模式;加快特色农业建设,优化农业经济结构;依靠科技提升核心竞争力,逐步提高农业现代化水平;研究绿洲生态系统演变机理和驱动机制,维护绿洲生态系统平衡;发展节水生态农业,建立绿洲多元化复合种植结构;发展绿洲及过渡带舍饲畜牧业,延长生态产业链。通过上述的措施,科学开发利用气候资源,减缓气候变暖的不利影响,应对气候变化。     

农业生态系统与农业景观刍议

本文从生态系统和景观的基本概念出发,探讨了农业生态系统和农业景观的关系,特别从农业生态系统的等级特征出发,探讨了农业景观的等级特征和不同等级农业景观的基本结构特点,进而探讨了农业生态系统研究和农业景观生态研究的主要异同之处,强调了农业生态系统研究与农业景观生态研究相结合,必将使农业生态学研究提高到更新的水平。     

一个改进的农业生产函数模型:兼论遗传资源对江苏省农业经济增长的贡献

遗传资源是农业生产中重要的投入要素,通过将遗传资源投入纳入C-D生产函数模型,并对2001—2007年江苏省农业生产经济数据进行分析,计算江苏省遗传资源及其他生产要素对农业经济增长的贡献率。结果表明,江苏省农业经济增长主要依赖于动物遗传资源投入和科技进步。与固定资产和劳动力投入要素相比,遗传资源对农业经济增长的整体贡献明显,其中动物遗传资源的贡献高于植物遗传资源。因此,江苏省应优化农业结构,提高遗传资源利用率,加大科技投入,推进农业现代化建设。     

土地整治对生态系统服务影响研究综述

生态系统服务是人类直接或间接从生态系统获得的各种惠益,构建了人类与自然的桥梁和纽带,将科学与管理决策紧密相连。全面认识和深入理解人类活动对生态环境的影响,对实现区域协调和可持续发展具有重要意义。土地整治已成为中国最大规模改变土地利用方式和影响陆地生态系统的有组织的人类活动之一,深刻影响着区域乃至全国的土地利用格局和生态过程,也对生态系统服务产生了诸多影响。在分析土地整治与生态系统服务关系的基础上,阐明土地整治通过改变土地利用/覆被的类型、结构和格局间接影响生态系统服务;通过分析土地平整和农田水利等工程措施对生态系统供给、调节、支持和文化等服务功能的直接影响,指出其既有正向影响,又有负向影响。论述了土地整治对不同生态系统服务之间关系的影响,认为土地整治能影响其间的协同或者权衡关系。概括了土地整治对生态系统服务影响的尺度效应,指出土地整治对生态系统服务的影响具有较强的尺度依赖性。提出了未来重点研究内容:(1)加强土地整治对生态系统结构和过程影响的研究,构建土地整治对生态过程和功能影响的方法与模型;(2)围绕土地整治影响生态系统结构与功能—生态系统服务—调节调控这一主线,强化土地整治中生态系统服务及其相互关系的研究;(3)加强土地整治的区域生态系统服务集成和优化研究,科学调控土地整治所影响的关键生态系统服务和时空布局;(4)重视土地整治对生态系统服务影响的尺度效应,深入研究土地整治在不同时空尺度上影响生态系统服务的耦合机制。期望完善土地整治对生态系统服务影响的研究,为将生态系统服务评价纳入土地整治的管理决策提供科学依据。     

江苏省泰县河横村生态农业建设的研究 Ⅱ.江苏省泰县河横村农业生态系统功能的分析

本研究采用系统分析和灰色理论,从河横村农业生态系统的能量、物流和价值流出发,分析了河横村农业生态系统的功能特征。结果表明,由于生态农业的发展,河横村农业生态系统的功能已朝着良性循环的方向发展。总能量产投比已达2.5以上,土壤子系统中的营养物质也出现了盈额,N1.76kg/亩,P_2O_53.43kg/亩,K_2O0.53kg/亩;各个子系统的经济效益也得到了提高,种植业、副业和渔业收入的灰色模型发展指数分别为-0.043,-0.214和-0.251。根据复合关联度分析,提出了河横村农业生态系统良性循环的对策为:在强化和完善生态农业措施的基础上,特别要注意充分利用光热资源,增加农业投资,强化劳力素质,加强有机肥的开发和利用。