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1、2ssl：犁蓑墨萃景蓋凳萼豢‰文集基于能值理論的開(kāi)封市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析劉玉振1蔡玉海2(河南大學(xué)1河南開(kāi)封475001；河南開(kāi)封市統(tǒng)計(jì)局2河南開(kāi)封475001)摘要運(yùn)用能值分析理論和方法，對(duì)開(kāi)封市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行能值分析，得出開(kāi)封市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的凈能值產(chǎn)出率較高，能值投資率與能值自給率較低。要提高開(kāi)封市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的綜合效益，應(yīng)進(jìn)一步增加可更新資源能值投入，提高管理水平和栽培技術(shù)，以建立現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)。關(guān)鍵詞開(kāi)封市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能值分析1研究區(qū)域與研究方法1．1研究區(qū)域概況開(kāi)封市位于河南省東部，黃河下游大沖積
2、扇南翼，土地總面積6444km2。地勢(shì)平坦，土層深厚，屬溫帶大陸型季風(fēng)性氣候，年平均氣溫為14．0—14．2℃，年平均日照時(shí)數(shù)為2267．6h。無(wú)霜期為207～220d，平均降雨量為627．5—722．9nun。優(yōu)越的地理位置和自然條件，有利于各種農(nóng)作物的種植，是全國(guó)和河南省重要的商品糧、棉生產(chǎn)基地之一。1．2研究方法能值分析是美國(guó)生態(tài)學(xué)家Odum在20世紀(jì)80年代后期創(chuàng)立的生態(tài)一經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)研究理論和方法。該方法以太陽(yáng)能為基礎(chǔ)，借助太陽(yáng)能值轉(zhuǎn)換率，將生態(tài)系統(tǒng)的能量流、物質(zhì)流和貨幣流等換算為統(tǒng)一的能值，并以能值指
3、標(biāo)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。使系統(tǒng)的能量、物質(zhì)和貨幣流都具有可比性和可加性，避免了偏頗生態(tài)或經(jīng)濟(jì)某一方面的常規(guī)不足。本文應(yīng)用能值分析理論和方法，通過(guò)計(jì)算開(kāi)封市農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的自然環(huán)境資源和人工輔助能能值的投入、產(chǎn)出等，定量分析了凈能值產(chǎn)出率、能值投資率、環(huán)境負(fù)載率等，為優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)投能結(jié)構(gòu)，合理開(kāi)發(fā)農(nóng)業(yè)環(huán)境資源，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。2農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能值計(jì)算與分析本研究以開(kāi)封市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為對(duì)象，利用開(kāi)封市統(tǒng)計(jì)年鑒資料，以及通過(guò)調(diào)查收集近幾年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)與能量投入和產(chǎn)出數(shù)據(jù)。借助于能量折算系數(shù)和太陽(yáng)能值轉(zhuǎn)換率將物
4、質(zhì)、能量換算成能值量(表1)。表l開(kāi)封市2∞3年農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的投入能值流新農(nóng)村妄I猢新農(nóng)村建設(shè)_?。項(xiàng)目原始數(shù)據(jù)太陽(yáng)能值轉(zhuǎn)換率太陽(yáng)能值(sej／g或sej／j)(sej)l太陽(yáng)能1．14E+19Jl1．14E+192雨水勢(shì)能1．70368E+14J88881．5lE+18可更新環(huán)境3雨水化學(xué)能2．32106E+16J154443．58E+20資源投入4地球循環(huán)能9．1011E+15J290002．64E+20(R)5灌溉能6．468117E+15J154009．96E+196風(fēng)能2．70879E+13J663
5、1．80E+16小計(jì)7．64E+207復(fù)合肥37225×10692．80E+091．04E+208磷肥48220×10693．90E+091．88E+209鉀肥。23345×10691．10E+092．57E+1910氮肥‘103165×10693．80E+093．92E+20工業(yè)輔助能ll農(nóng)藥5304×10691．60E+098．49E+18投入(F)12燃油47347×10696．60E+071．36E+2013農(nóng)機(jī)動(dòng)力2．7023E+12J7．50E+072．03E+2014農(nóng)膜7968×10693．8
6、0E+083．03E+1815電1．53E+15J1．59E+052，“E+20／J、計(jì)1．30E+2116勞力4．68E+153．80E+051．78E+2l17畜力1．52E+141．46E+052．22E+1918飼料2236967×10691．31E+102．93E+1919小麥種子50820×10696．80E+045，63E+16有機(jī)能投入20稻谷種子3753×10693．59E+042．03E+15(R。)21玉米種子4699x10692．70E+042．02E+1522花生種子32063x10
7、692．67E+061．97E+1823其他種子15643×10692．00E+054．72E+16“有機(jī)肥3．65E+15J2。70E+049．86E+19／j、計(jì)L93E+2l總投入能值(I)3．994E+2l2．1系統(tǒng)投入能值結(jié)構(gòu)分析開(kāi)封市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能值投入可分為兩類(lèi)：一是直接來(lái)源于自然界的可更新環(huán)境資源，如太陽(yáng)能、雨水勢(shì)能、雨水化學(xué)能、地球循環(huán)能、灌溉能和風(fēng)能等(因開(kāi)封市位于黃淮海平原地區(qū)，不可更新環(huán)境資源，如土壤表土層損失等不再計(jì)算)。這類(lèi)能值是從自然界無(wú)償?shù)玫?，稱(chēng)為無(wú)償能值。二是來(lái)源于人類(lèi)社會(huì)
8、的輔助能，包括人工工業(yè)輔助能和人工可更新有機(jī)能，前者如化肥、燃油、農(nóng)藥、農(nóng)膜和農(nóng)機(jī)具等，后者如勞力、種子、有機(jī)肥和飼料等，可稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)能值。2003年開(kāi)封市農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)投入能值總量為3．994×1021sej，其中可更新環(huán)境資源能值占19．1％、不可更新的工業(yè)輔助能值占32．6％、可更新的有機(jī)能值占48．3％。在人工輔助能投入結(jié)構(gòu)中，不可更新的工業(yè)輔助能投人為1．30E+21sej，占人工輔助能的40
