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序論：在您撰寫生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原理時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
[關(guān)鍵詞]生態(tài)工程 基本原理 教學(xué)過程 教學(xué)反思
[中圖分類號] G633.91[文獻標(biāo)識碼] A[文章編號] 16746058（2016）140114
一、 教學(xué)過程
1. 巧用道歉視頻，創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入
播放馮小剛導(dǎo)演，葛優(yōu)、李小璐、鄭愷、白百何主演的2014年賀歲片《私人訂制》最后一段“向大自然道歉”視頻。學(xué)生觀看視頻，教師依次提出下列問題，引發(fā)學(xué)生思考分析：（1）四位主角為什么要向大自然道歉？（學(xué)生：霧霾天氣頻發(fā)、森林亂砍濫伐、煤炭過度開采、生態(tài)環(huán)境污染等問題都與人類的不當(dāng)活動有關(guān)）（2）這些問題的背后又折射出怎樣的問題？（學(xué)生：人口快速增長的壓力、生產(chǎn)生活及經(jīng)濟發(fā)展所需等導(dǎo)致人類對資源的不合理開發(fā)與利用，由此引起的生態(tài)惡化和環(huán)境污染，充分暴露出傳統(tǒng)經(jīng)濟發(fā)展模式的弊端，難以可持續(xù)發(fā)展。）（3）解決上述問題的有效途徑是什么？（教師：建設(shè)生態(tài)工程，就是指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的基本原理和方法，通過系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)控和技術(shù)組裝，對已破壞的生態(tài)環(huán)境進行修復(fù)、重建，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展，從而促進人類社會和自然環(huán)境的和諧發(fā)展，進而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。與一般的傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程具有少消耗、多效益、可持續(xù)的特點。）
2.運用模型構(gòu)建，引導(dǎo)學(xué)生自主探究
[案例1]出示“石油農(nóng)業(yè)”模式圖。教師：“石油農(nóng)業(yè)”模式是以美國為代表的西方經(jīng)濟發(fā)達國家的高投入、高產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化模式，由于需要大量使用石油作為原料或動力而得名。該農(nóng)業(yè)模式對解決糧食需求和提高糧食產(chǎn)量起到重要作用，但同時由于其高能耗、高污染，使糧食品質(zhì)和安全不斷下降，難以可持續(xù)發(fā)展。解決這一問題的有效途徑之一就是要發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。
介紹“傳統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)”模式。教師：“無廢棄物農(nóng)業(yè)”模式是我國古代最早、最生動的一種生態(tài)工程模式。請同學(xué)們利用所給的項目繪制“無廢棄物農(nóng)業(yè)”的物質(zhì)和能量流動圖，可分組討論、交流與合作。在學(xué)生討論出現(xiàn)疑惑的地方時，教師應(yīng)協(xié)助學(xué)生解答，以完成概念圖的模型構(gòu)建。
根據(jù)上述模型構(gòu)建活動，教師提出以下思考問題：上述“無廢棄物農(nóng)業(yè)”模式的突出優(yōu)勢是什么？（回答：充分利用廢棄物中的能量，通過物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的多級利用，實現(xiàn)廢棄物的資源化，達到無廢棄物生產(chǎn)，減少環(huán)境污染。）進而引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出“物質(zhì)循環(huán)再生原理”。
引出“現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)”模式。教師：上述“無廢棄物農(nóng)業(yè)”模式是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一，但已無法滿足人們對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。在上述傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)上，可增設(shè)沼氣池、蘑菇等環(huán)節(jié)更好地利用物質(zhì)能量。請同學(xué)們自主構(gòu)建，完成下列“現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)”的物質(zhì)和能量流動圖。
[案例2]出示“純樟子松林、珊瑚礁區(qū)”圖片。教師：我國“三北防護林”取得了巨大的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益，但最初進行林帶建設(shè)時，單一種植的樟子松林遇松毛蟲害大量毀壞死亡；而珊瑚礁區(qū)卻能夠在養(yǎng)分稀少的深海中，保持著很高的生物多樣性？這是為什么呢？
學(xué)生：純樟子松林的生物多樣性低，食物鏈短而簡單，缺少松毛蟲的天敵，而成片單一的林木又為其提供了豐富的食物來源，因而導(dǎo)致樹林的大量毀壞死亡。珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高，食物鏈復(fù)雜，不同的生物占據(jù)不同的生態(tài)位，通過食物鏈關(guān)系互相依存，充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境，實現(xiàn)了很好的物質(zhì)循環(huán)和能量流動。
教師：從上述正面和反面的實例，你能得出怎樣的結(jié)論？
學(xué)生：進行植樹造林等生態(tài)工程建設(shè)時，必須要考慮生物的多樣性，只有保持生態(tài)系統(tǒng)較高的生物多樣性，才能維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定和平衡。（歸納總結(jié)出“物種多樣性原理”）
[案例3]出示“灰色長城、水葫蘆瘋長、草原過度放牧”圖片。教師：“三北防護林”的西北防護林早期栽種不適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的楊樹林，導(dǎo)致“綠色”長城變成“灰色”長城。江蘇、上海和浙江三省市交界孕育吳越的美麗太湖。近年來，由于富營養(yǎng)化促使太湖水體中水葫蘆和藻類瘋長，并導(dǎo)致魚蝦等水生生物大量死亡，給水生生態(tài)系統(tǒng)造成極大危害。如果在西北草原地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認(rèn)為應(yīng)該注意什么問題？
學(xué)生：西北畜牧養(yǎng)殖應(yīng)該注意牲畜數(shù)量不能超過草地的承載量（環(huán)境容納量）；針對公共草地的過度放牧問題，應(yīng)該實行草地承包，調(diào)動個人的管理積極性，減少過度放牧現(xiàn)象。另外，可以在有條件的地方，人工種植牧草，增加牧草產(chǎn)量。
教師：從上述3個實例，你能得出怎樣的結(jié)論？
學(xué)生：進行生態(tài)工程建設(shè)時，要處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡問題，要栽種適宜樹種，要考慮生物數(shù)量不能超出環(huán)境承載量。（歸納總結(jié)出“協(xié)調(diào)與平衡原理”）
教師：進行生態(tài)工程建設(shè)時，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更要整體考慮經(jīng)濟和社會等的影響力。例如，進行林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)時，一方面要號召農(nóng)民種樹，另一方面要考慮 [本文由WWw.DYLw.NET提供，第 一論 文網(wǎng)進行和服務(wù)，歡迎光DYlw.NeT 聯(lián)系方式QQ 712086966]貧困地區(qū)農(nóng)民的糧食、燒柴以及收入等生活問題。如果農(nóng)民的生計得不到保證，隨時會發(fā)生“前面造林，后面砍林”的現(xiàn)象。這體現(xiàn)了什么原理？
學(xué)生：整體性原理。
[案例4]出示“四位一體”農(nóng)業(yè)生態(tài)工程模式圖。教師：“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)是我國北方典型的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，它以沼氣為紐帶，將沼氣池、豬禽舍、廁所、蔬菜栽培與日光溫室有機組合在一起，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護、資源高效利用融為一體。圖3為“四位一體”農(nóng)業(yè)生態(tài)工程模式及物質(zhì)和能量流動圖。
關(guān)鍵詞：循環(huán)經(jīng)濟型生態(tài)農(nóng)業(yè)；沼氣；模式
中圖分類號：S216．4 文獻標(biāo)識碼：C 文章編號：0439－8114（2011）09－1913-03
Ligament Function of the Biogas in the Development of the Eco－agriculture of the
Circular Economy
WANG Zhuo－li，GENG Peng－xu
（Department of Environment and Geography， Pingdingshan University， Pingdingshan 467000， Henan， China）
Abstract： The eco－agriculture of the circular economy was a type of ecological agriculture that utilized the ideas and pattern of circular economy in agriculture． It maked use of the wastes in agricultural production， poultry excreta and the co－production of urban industries and rural enterprises based on agricultural raw materials． It could turn the harm into the benefit and recycle the waste to create remarkable economic， social and environmental benefits． The development of agricultural circular economy with biogas as a ligament was the best model， which might comprehensively utilize the agricultural waste． Based on the basic principles and types of application of the circular economic eco－agriculture， the rural resources and ecological environment problems at present were analyzed and the ecological， economic and social benefits of development and use of biogas as well as the future development models of biogas were discussed．
Key words： eco－agriculture of the circular economy； biogas； model
循環(huán)經(jīng)濟（Circular economy）的思想是由美國經(jīng)濟學(xué)家肯尼斯?波爾丁在20世紀(jì)60年代將物質(zhì)循環(huán)理念引入經(jīng)濟學(xué)以及相關(guān)學(xué)者的研究而產(chǎn)生的。20世紀(jì)80年代我國已經(jīng)開始重視工礦企業(yè)廢棄物的回收和再利用，90年代后提出了源頭治理的思想，1993年正式提出了循環(huán)經(jīng)濟理論，1998年引入循環(huán)經(jīng)濟概念。循環(huán)經(jīng)濟是以資源的高效利用和循環(huán)利用為核心，以“減量化、再利用、資源化”為原則，提高資源綜合利用率，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境綜合效益及可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟，它代表了未來的經(jīng)濟發(fā)展方向［1］。“生態(tài)農(nóng)業(yè)”一詞最初是由美國土壤學(xué)家威?阿爾伯韋奇于1970年提出的，是指運用生態(tài)學(xué)原理和系統(tǒng)科學(xué)方法，將現(xiàn)代科學(xué)成果與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合，使之具有生態(tài)合理性、功能良性循環(huán)的一種現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。它是模擬自然生態(tài)系統(tǒng)原理，以仿生學(xué)為根據(jù)的農(nóng)業(yè)，也是實現(xiàn)社會、經(jīng)濟、生產(chǎn)3種效益統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系［2］。循環(huán)經(jīng)濟型生態(tài)農(nóng)業(yè)是對農(nóng)村各種生產(chǎn)要素進行統(tǒng)籌考慮，系統(tǒng)節(jié)約，旨在綜合開發(fā)、再生利用、深度利用農(nóng)村種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的廢棄物和以農(nóng)產(chǎn)品為原料的城市工業(yè)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)產(chǎn)生的廢棄物，化害為利，變廢為寶，實現(xiàn)顯著的經(jīng)濟、社會及環(huán)境效益的生態(tài)農(nóng)業(yè)類型［3］。
1循環(huán)經(jīng)濟型生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原理及應(yīng)用類型
循環(huán)經(jīng)濟型生態(tài)農(nóng)業(yè)主要是基于以下基本原理：整體效應(yīng)原理，相居而安原理，種群演替原理，食物鏈原理，限制因子作用原理等［4］。生態(tài)農(nóng)業(yè)是以生態(tài)學(xué)為基本原理的，而生態(tài)學(xué)始終研究整體論，其最大的特點就是從整體出發(fā)。在循環(huán)經(jīng)濟型生態(tài)農(nóng)業(yè)中，整體效應(yīng)原理是最基本的原理，其他原理均基于該原理之上。在生態(tài)農(nóng)業(yè)中，應(yīng)重視物質(zhì)和能量在農(nóng)、林、牧、漁、加工等各業(yè)的交換和轉(zhuǎn)化關(guān)系，挖掘資源潛力，對物質(zhì)進行多級利用和轉(zhuǎn)化增值，發(fā)揮生態(tài)農(nóng)業(yè)的整體效應(yīng)。生態(tài)系統(tǒng)中存在著許多生物，通過一系列的取食和被食的關(guān)系使生產(chǎn)者所固定的能量和物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，各種生物按食物關(guān)系排列而形成食物鏈。生物之間的食物鏈關(guān)系，有一定的量化或比例關(guān)系，是一個動態(tài)平衡的關(guān)系，任意打亂它們的關(guān)系會使生態(tài)平衡遭到破壞，尤其是在生態(tài)系統(tǒng)功能上起關(guān)鍵作用的環(huán)節(jié)，一旦消失或受到破壞，就可能引起整個系統(tǒng)的劇烈波動，而及時維護或修補這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)，則能推動生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展。限制因子是生態(tài)學(xué)中的重要概念，其涵義是任何一種因子只要接近或超過其耐受范圍，就會成為限制因子，從而影響整體效果。生物與環(huán)境的關(guān)系是復(fù)雜的，對于生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)來說，并非所有因子都具有同樣的重要性，在分析生態(tài)農(nóng)業(yè)時應(yīng)集中注意那些可能起限制作用的因子。
2農(nóng)村資源與生態(tài)環(huán)境問題
2．1化肥、農(nóng)藥使用過量
1979年以來，我國每年化肥使用總量平均增加159萬t，年均增速為18％。我國的總體化肥使用水平不僅高于世界水平，而且高于各個收入組別水平。經(jīng)研究，由于農(nóng)民大量使用氮肥，氮素在土壤中的積存迅速增加，使得堿解氮含量大幅度提高，從而極大地降低了氮肥利用率。盡管農(nóng)藥有著現(xiàn)實和潛在的環(huán)境危害，但由于其明顯的增產(chǎn)作用，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中仍被大量使用。我國農(nóng)藥使用數(shù)量15年間增長了2倍，年均遞增7．4％，年均增加4．84萬t。農(nóng)藥的過量使用不僅對生態(tài)環(huán)境造成較大的壓力和危害，而且對農(nóng)產(chǎn)品的食用安全構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。
2．2畜牧業(yè)發(fā)展迅猛
我國畜牧業(yè)近年來發(fā)展迅猛，肉蛋奶等主要畜禽產(chǎn)品生產(chǎn)均以每年10％以上的速度遞增，但由于缺乏相應(yīng)的環(huán)境管理，畜牧業(yè)對周邊環(huán)境產(chǎn)生的危害也隨之而來。畜牧業(yè)對環(huán)境的影響主要是糞便管理問題。由于未經(jīng)發(fā)酵處理的畜禽糞含水量大、惡臭、不衛(wèi)生，其處理、運輸、施用既不方便也不安全，加之種、養(yǎng)分離，畜禽糞很難還田，大量的畜禽糞便及沖洗混合污水直接排入自然環(huán)境，不僅對大氣、河流及土壤等環(huán)境造成嚴(yán)重污染，還可傳播疫病。長此以往，對周邊環(huán)境以及人們的生活都會產(chǎn)生極大的影響。
2．3土地荒漠化加劇
我國土地資源面臨特別嚴(yán)重的問題就是土地的荒漠化，主要包括水土流失、土地沙漠化、鹽堿化與凍融荒漠化。水土流失是當(dāng)前存在的最主要問題，我國也是世界上水土流失最嚴(yán)重的國家之一。水土流失是土地退化的主要原因，也是導(dǎo)致黃土高原生態(tài)環(huán)境惡化最嚴(yán)重的問題。土地沙漠化是指由于地表植被遭到破壞，地面失去覆蓋后，在干旱和多風(fēng)的條件下，出現(xiàn)的風(fēng)沙活動和沙漠景觀現(xiàn)象。土地沙漠化不僅影響土地的利用，而且土地沙漠化所產(chǎn)生的沙塵暴等還會給人民的生命財產(chǎn)造成巨大損害，威脅國家的經(jīng)濟和社會安全。土地鹽堿化主要是不合理的灌溉造成的。盡管全國土地鹽堿化的程度低于水土流失，但土地鹽堿化還是導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的嚴(yán)重衰退［5］。
隨著化肥、農(nóng)藥等的過量使用，畜牧業(yè)副產(chǎn)品不能得到有效地利用，不僅造成了土壤板結(jié)、地下水位下降、生態(tài)環(huán)境破壞、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降等后果，而且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所帶來的環(huán)境污染程度也在不斷加劇，對人體健康造成了直接威脅。因此，為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟型生態(tài)農(nóng)業(yè)勢在必行。
3開發(fā)利用沼氣對生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的作用及效益分析
沼氣的原材料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢棄物，充分利用這些廢棄物既可解決廢棄物堆放和燃燒污染的問題，又能夠使能量和物質(zhì)得到多級利用并轉(zhuǎn)化增值，使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的整體效益提高，對生態(tài)系統(tǒng)的平衡是正向促進作用。在生態(tài)農(nóng)業(yè)中，可以把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢棄物看做是限制因子，作為限制因子，對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)整體的影響是明顯的，因此將這些廢棄物變害為寶對整體所起的作用是顯著的。從食物鏈原理來考慮，發(fā)展沼氣也是符合生態(tài)原理的。沼氣的開發(fā)使農(nóng)業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟得以實現(xiàn)［6］。
以沼氣開發(fā)利用為紐帶的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式是一種實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物綜合循環(huán)利用的最佳模式。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類實踐活動的深入，人們對沼氣開發(fā)利用的認(rèn)識日益提高，沼氣的功能效應(yīng)日益顯現(xiàn)，生態(tài)、經(jīng)濟和社會的良性循環(huán)日益協(xié)調(diào)。
3．1生態(tài)效益
發(fā)展利用沼氣首先解決了農(nóng)村生產(chǎn)生活用柴的問題，減少了對森林植被的砍伐，有利于生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)與改善。據(jù)推算，一口8 m3的沼氣池，一年可產(chǎn)沼氣380～450 m3，提供的熱能可提供3～5口人的農(nóng)戶全年的生活燃料和照明，相當(dāng)于0．2 hm2的薪柴林所產(chǎn)生的能量［7］。因此，推廣使用沼氣可以保護森林植被，減少水土流失，其生態(tài)效益十分明顯，特別是在生態(tài)環(huán)境脆弱的地區(qū)加強沼氣建設(shè)顯得尤其重要。其次，開發(fā)利用沼氣能減少對大氣的污染。秸稈、薪柴和煤作為農(nóng)村傳統(tǒng)的主要能源燃料，既污染環(huán)境又浪費資源。據(jù)測算，一口8 m3的沼氣池可減少15 kg二氧化硫和2．7 t二氧化碳的排放。如果農(nóng)村全面使用沼氣，1億口沼氣池可減少2．7億t 二氧化碳的排放，顯然能起到節(jié)能減排的作用。再次，沼氣發(fā)酵處理后，不僅能提供清潔能源，沼渣、沼液還能改良土壤，培肥地力。我國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約7億t，在農(nóng)村多數(shù)秸稈仍是被“付之一炬”，既污染環(huán)境，又浪費資源。通過沼氣來利用秸稈，不僅可以獲得沼氣能源，而且可保證作物秸稈很高的養(yǎng)分歸還率，從而提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，增加農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，沼液不僅可以代替化肥（沼液是農(nóng)作物的全素營養(yǎng)液），而且還可以代替農(nóng)藥防治病蟲害，從而能用于生產(chǎn)無污染的綠色食品。
3．2經(jīng)濟效益
沼氣是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的核心和紐帶，能帶來直接的經(jīng)濟效益。將秸稈、畜禽糞便等有機物氧化，通過微生物分解轉(zhuǎn)化為沼氣、沼渣、沼液。沼氣可被農(nóng)戶使用，沼液可作為養(yǎng)魚、養(yǎng)豬和養(yǎng)雞等的飼料添加劑，沼渣可用作有機肥?！柏i－沼－菜”等多種循環(huán)經(jīng)濟模式不僅促進了秸稈、畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用，從而有效治理了農(nóng)業(yè)污染，而且還促進了農(nóng)村生活條件的改善以及農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收。如建一個8 m3的沼氣池需要約1 400元，沼氣池年均產(chǎn)氣300 m3，折合成煤約0．8 t或柴5 t，兩年即可收回全部投資。豬舍養(yǎng)豬每年可出欄10頭，每頭節(jié)約飼料29 kg。栽培150 m2的特色蔬菜，按每年3茬計算，戶均純收入達4 000～5 000元。通常沼氣池的使用壽命為20～30年，且操作使用簡便，使農(nóng)戶不僅節(jié)約了成本，還減少了開支。此外，戶用沼氣池一年生產(chǎn)的沼肥作為化肥可節(jié)支300元；沼液預(yù)防和防治病蟲害可節(jié)支農(nóng)藥50元。同時，使用沼液浸種小麥可增產(chǎn)5％～15％，水稻可增產(chǎn)10％～20％；沼液喂魚可增產(chǎn)20％，喂豬可提前20～30 d出欄。由此可見，其增產(chǎn)增收效益十分明顯。沼氣建設(shè)與設(shè)施農(nóng)業(yè)相結(jié)合所形成的綜合農(nóng)業(yè)模式，其全年的經(jīng)濟效益約2萬元，是單一經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)方式效益的3～5倍。隨著沼氣的大量推廣使用，為第二、三產(chǎn)業(yè)也開辟了廣闊的發(fā)展空間，如生產(chǎn)水泥、沙子、密封涂料的建筑建材業(yè)，生產(chǎn)沼氣用具和沼氣設(shè)備的工業(yè)企業(yè)，農(nóng)副產(chǎn)品深加工，以及流通、運輸、科技服務(wù)等行業(yè)。
3．3社會效益
沼氣除了具有良好的生態(tài)、經(jīng)濟效益外，還具有顯著的社會效益，主要表現(xiàn)在：①解放思想，優(yōu)化勞動力結(jié)構(gòu)。通過沼氣技術(shù)的推廣使用，給農(nóng)民帶來了全新的享受，傳統(tǒng)守舊思想被破除，視野開闊，思路拓展，對科技的感知和認(rèn)知程度明顯增強，求學(xué)求知欲望日益高漲。同時，使用沼氣、現(xiàn)代化的烹飪器具大大減輕了勞動者的家務(wù)負擔(dān)，提高了勞動生產(chǎn)率，從而使勞動者擁有更多的時間投入到讀書學(xué)習(xí)、從事運輸?shù)刃袠I(yè)中。因此，將會有越來越多的有文化、懂技術(shù)的現(xiàn)代新型農(nóng)民為科技興農(nóng)、建設(shè)社會主義新農(nóng)村發(fā)揮重要的作用。②農(nóng)村的環(huán)境衛(wèi)生得到改觀。發(fā)展沼氣規(guī)范了廁所，使人畜居住分開，生活環(huán)境可上一個臺階。使用沼氣過程中，圈糞被集中到沼氣池內(nèi)，可避免村道臟、亂、臭的現(xiàn)象。此外，生活垃圾、人畜糞便等原料經(jīng)發(fā)酵處理后還能有效地控制和預(yù)防疫病的傳播，農(nóng)村衛(wèi)生面貌和農(nóng)民精神面貌將煥然一新，農(nóng)民的生活質(zhì)量也會隨之提高。
4沼氣未來發(fā)展模式探討
隨著我國市場經(jīng)濟的進一步發(fā)展，農(nóng)村沼氣必然要向市場化、集約化方向發(fā)展。農(nóng)村沼氣建設(shè)模式必須適應(yīng)新形勢發(fā)展的需要，實現(xiàn)從單一模式向多模式轉(zhuǎn)變，從戶用沼氣向大中型集中供氣轉(zhuǎn)變，大力發(fā)展戶用秸稈沼氣、大中型秸稈集中供氣、農(nóng)村衛(wèi)生學(xué)校沼氣工程，統(tǒng)一配送沼氣原料等模式，拓寬原有農(nóng)村沼氣池的適用面，通過建設(shè)模式的創(chuàng)新，推進沼氣穩(wěn)步健康發(fā)展。首先沼氣的發(fā)展要與當(dāng)?shù)啬茉葱枨笄闆r、經(jīng)濟水平保持一致，可采取不同的模式如“一池三改”生態(tài)家園模式、“四位一體”生態(tài)能源模式、大中型沼氣工程，從而促進多元化發(fā)展。其次在綜合利用模式上，積極引進和推廣沼氣綜合利用技術(shù)，提高科技含量。在一些條件成熟的地區(qū)，可大力發(fā)展大、中型沼氣工程，采取集中供氣、有償供應(yīng)的方法走多元化發(fā)展的道路。如秸稈沼氣集中供氣工程，具有熱值高等更多優(yōu)勢，不但可解決沼氣發(fā)酵原料不足的問題，而且可進一步推動秸稈的綜合利用。養(yǎng)殖場沼氣工程以運行穩(wěn)定的規(guī)?；B(yǎng)殖場為依托，建設(shè)養(yǎng)殖場沼氣工程，結(jié)合沼氣工程建設(shè)配套有機肥綜合處理設(shè)施，發(fā)揮綜合效益。通過養(yǎng)殖場沼氣工程的建設(shè)，可把畜禽養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的廢棄物轉(zhuǎn)化為可利用的清潔能源和有機肥料，實現(xiàn)畜禽糞便的變廢為寶和養(yǎng)殖企業(yè)的持續(xù)增效，形成“資源-廢棄物-再生資源”的循環(huán)利用模式，發(fā)展現(xiàn)代綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)。
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關(guān)鍵詞：循環(huán)農(nóng)業(yè)；原理；應(yīng)用；
前景循環(huán)農(nóng)業(yè)是相對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展提出的一種新的環(huán)境友好型農(nóng)作模式，是運用可持續(xù)發(fā)展思想和循環(huán)經(jīng)濟理論與生態(tài)工程學(xué)的方法，在保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和充分利用高新技術(shù)的基礎(chǔ)上，調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高農(nóng)業(yè)系統(tǒng)物質(zhì)能量的多級循環(huán)利用，嚴(yán)格控制外部有害物質(zhì)的投入和農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生，最大限度地減輕環(huán)境污染和提高資源利用效率，使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟活動真正納入到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)中，實現(xiàn)生態(tài)的良性循環(huán)與農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1循環(huán)農(nóng)業(yè)的基本原理
發(fā)展農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟就是把循環(huán)經(jīng)濟的基本原理應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，是構(gòu)建可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的根本途徑、實現(xiàn)形式、技術(shù)措施?；谶@種認(rèn)識，筆者認(rèn)為建立循環(huán)農(nóng)業(yè)體系主要依據(jù)的基本原理包括以下幾點。(1)能量耗散低熵原理。農(nóng)業(yè)是開放系統(tǒng)，其功能由熱力學(xué)第二定律決定，只有通過外界能量的投入，才能降低系統(tǒng)熵值，提高系統(tǒng)的功能。因此，合理投入是人類對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)加強控制的關(guān)鍵途徑，不能將循環(huán)農(nóng)業(yè)理解為低投入甚至不投入的農(nóng)業(yè)。認(rèn)為只要依靠循環(huán)就可以實現(xiàn)耗散系統(tǒng)平衡的認(rèn)識是不科學(xué)的。(2)資源循環(huán)再生原理。農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是一種在自然生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)上的人工生態(tài)系統(tǒng)，其資源類型：一是光熱水等自然資源，需要周年高效循環(huán)利用；二是化肥、農(nóng)藥、機械等系統(tǒng)外購買性資源，需要盡量減少不合理投入并提高效率；三是秸稈、糞便等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中間廢棄資源，需要再生利用；四是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)排放到大氣和地下的有害物質(zhì)和溫室氣體等，需要實現(xiàn)可預(yù)見、可控制，減少無效排放。通過農(nóng)業(yè)系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)和系統(tǒng)外反饋循環(huán)相結(jié)合，提高能量轉(zhuǎn)化率和物質(zhì)循環(huán)利用率。(3)物質(zhì)組鏈加環(huán)原理。在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，物質(zhì)沿著不同環(huán)節(jié)上的食物鏈營養(yǎng)級傳遞和轉(zhuǎn)移，利用不同營養(yǎng)級的動物和微生物，分級、分次反復(fù)循環(huán)和利用，使上一級循環(huán)轉(zhuǎn)移到下一級的物質(zhì)，再次轉(zhuǎn)化為能夠為人們直接利用的生物產(chǎn)品和生物質(zhì)能。因此，通過食物鏈加環(huán)、組鏈，減少非生產(chǎn)循環(huán)，增強生產(chǎn)循環(huán)，提高物質(zhì)循環(huán)周轉(zhuǎn)率，生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，減少廢棄物排放。(4)生態(tài)經(jīng)濟協(xié)調(diào)原理。農(nóng)業(yè)是生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)，其產(chǎn)業(yè)目標(biāo)既要獲得生產(chǎn)力和經(jīng)濟效率，又要維護生態(tài)協(xié)調(diào)。在特定條件下，農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟功能往往和生態(tài)功能處于矛盾之中，因此，需要按照生態(tài)經(jīng)濟協(xié)調(diào)的原則設(shè)計循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系，既要獲得合理的生產(chǎn)力，又要將其建立在資源環(huán)境可承受范圍之內(nèi)，形成一種“經(jīng)濟高效、技術(shù)可行、生態(tài)安全、環(huán)境友好、社會認(rèn)可”的可持續(xù)農(nóng)業(yè)模式。
2循環(huán)農(nóng)業(yè)的實際應(yīng)用
我國循環(huán)農(nóng)業(yè)實踐模式以生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式為基礎(chǔ)，其基本雛形是北方“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式和南方以沼氣為紐帶的“豬、沼、果”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。重慶三峽庫區(qū)是農(nóng)業(yè)部規(guī)劃的全國柑橘、蔬菜、生豬和草食牲畜優(yōu)勢農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域規(guī)劃的核心區(qū)，是當(dāng)?shù)刈罹邍H競爭優(yōu)勢的特色農(nóng)產(chǎn)品，也是農(nóng)民脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)。但是，近年隨著規(guī)模種養(yǎng)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)村勞動力大規(guī)模轉(zhuǎn)移，規(guī)模養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的有機糞肥量大、肥效低、使用不便，逐步被化肥取代，往往棄用，加劇了面源污染。為此，從2008年起，重慶在農(nóng)業(yè)部等國家相關(guān)部委的支持下，系統(tǒng)開展柑橘、蔬菜沼畜循環(huán)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)和有機肥替代化肥模式的探索，取得積極進展，建立三峽庫區(qū)柑橘沼畜循環(huán)經(jīng)濟標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系，建成沼液還田示范基地0.67多萬hm2，打造“畜-沼-菜”循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地3.13…萬hm2。主要做法有以下幾點。2.1沼液肥水一體裝備，整合診斷施肥，支撐化肥零使用針對傳統(tǒng)“畜-沼-果(菜)”循環(huán)中沼液管灌易產(chǎn)氣爆管，會生成磷酸鎂銨(尿垢)結(jié)晶堵塞管網(wǎng)問題，研發(fā)沼液管道自動調(diào)壓、固體結(jié)晶物收集裝置和自沖洗工藝，發(fā)明沼液肥水一體灌溉裝備，實現(xiàn)沼液管道便捷化利用，促進沼液大規(guī)模還田和零排放。針對飼料、沖水、畜禽種類的不同，沼液有效成分變幅大、用肥計量難問題，配套柑橘非充分灌溉和營養(yǎng)診斷配方施肥技術(shù)，通過測土測葉，支撐有機肥高效利用和化肥減量或零使用，同時替代灌溉水，節(jié)水節(jié)肥效果明顯，已在長壽、開縣、奉節(jié)等大規(guī)模應(yīng)用。以長壽區(qū)農(nóng)正農(nóng)業(yè)為例，其萬頭豬場和166.67…h(huán)m2…晚熟雜柑果園，年施用沼肥10…t/667…m2，經(jīng)營養(yǎng)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)果園氮磷鈣鎂硫等大多數(shù)營養(yǎng)指標(biāo)適宜，但是鉀鋅硼等元素缺乏，通過增施10…kg硫酸鉀礦質(zhì)肥補充，葉面噴硫酸鋅、硼砂等礦質(zhì)微量元素調(diào)控，近3年均實現(xiàn)全園化肥零施用，產(chǎn)品主要出口北美、東南亞等國，經(jīng)濟效益顯著。2.2推動秸稈和糞污有機復(fù)合肥制備產(chǎn)業(yè)化，支撐化肥減量針對傳統(tǒng)秸稈和柑橘皮渣資源化利用成本高、效益低問題，發(fā)明一種巨大芽孢桿菌M1，研發(fā)橘渣秸稈和豬牛糞便的高溫自干燥發(fā)酵及其有機復(fù)合肥制備工藝，實現(xiàn)橘渣秸稈和豬牛糞便的高溫自干燥、低成本腐熟發(fā)酵，先后研制出牛糞、橘渣、秸稈等為主料的有機無機緩釋復(fù)合肥等4類省級高新技術(shù)產(chǎn)品，并全部獲得肥料登記證，支撐有機無機緩釋復(fù)合配方肥全面替代無機復(fù)合肥。如梁平縣豐疆科技發(fā)展有限公司，應(yīng)用柑橘營養(yǎng)診斷最適宜指標(biāo)，研發(fā)氮、磷、鉀為10∶4∶8的柑橘專用牛糞有機復(fù)合配方肥，替代15∶15∶15無機復(fù)合肥，年產(chǎn)能已達12…萬t。重慶市重點推廣的專用有機復(fù)合肥具有緩釋性，符合柑橘生長的大量元素配方，富含有機肥，既有無機肥肥效高的特點，又有緩釋肥肥效長的效果，還具備有機肥改良土壤、激活微量元素功效，適合撒施，省力省工，推動了柑橘專用肥有機化、配方化和緩釋化，結(jié)合營養(yǎng)診斷控豐補缺，增產(chǎn)效果優(yōu)于單純無機復(fù)合肥，在重慶柑橘產(chǎn)區(qū)已經(jīng)全面替代無機復(fù)合肥，賣出了無機肥的價格，社會、生態(tài)和經(jīng)濟效益示范顯著。2.3建立循環(huán)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系，實現(xiàn)可復(fù)制、可推廣圍繞三峽庫區(qū)柑橘、蔬菜、畜禽生豬、淡水魚等特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我們以循環(huán)農(nóng)業(yè)為紐帶，相關(guān)產(chǎn)業(yè)循環(huán)鏈交叉環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)，因地制宜建立8個“豬-沼-果”國家級農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟示范園區(qū)，并建成上百個果(菜)沼畜循環(huán)農(nóng)業(yè)示范點。在合川區(qū)太和鎮(zhèn)米市村蔬菜標(biāo)準(zhǔn)園內(nèi)示范推廣的“牛-沼-菜”種養(yǎng)循環(huán)模式中，蔬菜基地與鄰近一家大型奶牛場達成生產(chǎn)合作，由奶牛場支付基地土地租金，安裝直通基地的沼液輸送管網(wǎng)，園區(qū)以有機肥形式，消化奶牛場產(chǎn)生的全部沼液、沼渣，解決蔬菜生產(chǎn)所需的大量有機肥，降低施肥成本，促進地力的保持。同時，基地采收后的玉米秸稈，又作為飼料供銷給奶牛場，從而購建一條生態(tài)種養(yǎng)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，不僅節(jié)本增效，使基地年產(chǎn)蔬菜超過12…500…t，每667…m2收益超過…4…320元，銷售總額達1…250萬元以上，同時利于生態(tài)環(huán)境保護，減少農(nóng)業(yè)面源污染。在此基礎(chǔ)上，與全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心、中國農(nóng)科院柑橘研究所等合作制定《NY/T…2627-2014…標(biāo)準(zhǔn)果園建設(shè)規(guī)范-柑橘》、《DB50/T…485-2012…農(nóng)用沼液無害化處理與利用技術(shù)規(guī)范》、《DB50/487-2012…柑橘營養(yǎng)診斷配方施肥技術(shù)規(guī)程》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)29項，建立從良種種苗到采收銷售完整的循環(huán)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系和行之有效的標(biāo)準(zhǔn)化工作體系，并通過國家標(biāo)準(zhǔn)委的評估驗收，核心技術(shù)“三峽庫區(qū)(農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū))循環(huán)經(jīng)濟標(biāo)準(zhǔn)化體系關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新”成果，被國家科技報告服務(wù)系統(tǒng)收錄。2.4探索畜沼果循環(huán)農(nóng)業(yè)推進模式，取得積極進展研究集成4種沼液肥水一體灌溉推進創(chuàng)新模式；探索出以小型種養(yǎng)殖場為主要對象的分散養(yǎng)殖、分散利用模式；利用大型種植場消納數(shù)個小型養(yǎng)殖場糞污的分散養(yǎng)殖、集中處理、集中使用模式；針對大中型養(yǎng)殖場和一家一戶種植模式的集中養(yǎng)殖、集中處理、分散使用模式；圍繞大中型養(yǎng)殖企業(yè)且配套較大規(guī)模的作物種植基地的集中養(yǎng)殖、集中處理、集中使用等4種沼液肥水一體管灌推進模式，推動循環(huán)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備化和產(chǎn)業(yè)化。核心技術(shù)得到農(nóng)業(yè)部應(yīng)用?？偨Y(jié)凝練的“沼液肥水一體非充分灌溉技術(shù)”和“柑橘低碳綠色管護集成技術(shù)”被農(nóng)業(yè)部定為集中貧困地區(qū)和全國生態(tài)農(nóng)業(yè)基地主推技術(shù)，支撐產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。據(jù)國家環(huán)保部《三峽公報》，以柑橘屏障帶為主的三峽庫區(qū)，化肥使用量由2007年的每1…h(huán)m2…1…000…kg降為2015年的320…kg，…減幅達68.0%，實現(xiàn)三峽庫岸屏障區(qū)投入品的大規(guī)模減源，保護了三峽庫區(qū)干流水質(zhì)大部分時間保持在可飲用的國家地表Ⅱ水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，出庫水質(zhì)最差也沒有低于Ⅲ類，效果顯著。
3存在問題與前景分析
通過對重慶三峽庫區(qū)“豬、沼、果”循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的探究發(fā)現(xiàn)，畜沼果循環(huán)農(nóng)業(yè)在具體實踐應(yīng)用中仍有許多問題還需進一步關(guān)注和攻克：一是對種植需求重視不夠，沒有專項投資用于園藝作物沼畜循環(huán)利用環(huán)節(jié)；二是技術(shù)利用不夠，憑經(jīng)驗和盲目使用有機肥較為普遍，取得的效果參差不齊；三是對養(yǎng)殖污染的處罰力度偏弱，部分甚至根本無監(jiān)管，隨意棄用污染環(huán)境。循環(huán)農(nóng)業(yè)模式作為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級、促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一，尚需不斷創(chuàng)新，使生態(tài)效益和經(jīng)濟效益不斷提高的同時，也為資金、技術(shù)和人力在耕地上的集約利用創(chuàng)造條件。今后，循環(huán)農(nóng)業(yè)在最大限度地保障生態(tài)環(huán)境的同時，還要開發(fā)沒有被有效利用的生態(tài)位，重慶循環(huán)農(nóng)業(yè)更要積極推進畜沼果循環(huán)農(nóng)業(yè)替代化肥技術(shù)模式的落地和大面積應(yīng)用；及早建立“以果(菜)定沼、以沼定畜、以畜促果(菜)”循環(huán)發(fā)展模式，支撐養(yǎng)殖糞污零排放；建立柑橘營養(yǎng)診斷配方施肥技術(shù)體系，支撐柑橘(蔬菜)沼畜循環(huán)替代化肥等舉措，推進循環(huán)農(nóng)業(yè)健康發(fā)展，更好地推進農(nóng)村資源循環(huán)利用和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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1.1農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的發(fā)展農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是由生態(tài)學(xué)發(fā)展起來的，是生態(tài)學(xué)的一個分支，它從有機體與環(huán)境關(guān)系角度為農(nóng)業(yè)提供一些原理與觀點。例如資源負擔(dān)原理、食物鏈原理、能量金字塔原理、十分之一定律等等。生物體必須與環(huán)境條件相適應(yīng)才能生存和發(fā)展，這是生態(tài)學(xué)的基本原理，也是農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的基本原理。例如小麥、棉花多分布于北方冷涼干燥的環(huán)境，水稻、甘蔗則多分布于南方高溫多濕的環(huán)境。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)結(jié)合日益密切，科學(xué)技術(shù)在促進農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時，也給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了環(huán)境污染、能源不足和生態(tài)失調(diào)等反效果。
1.2“生態(tài)農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵生態(tài)農(nóng)業(yè)是按照生態(tài)學(xué)原理和經(jīng)濟學(xué)原理，運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和現(xiàn)代管理手段，以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的有效經(jīng)驗建立起來的，是能獲得較高的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本特點是:充分利用人力、畜力和積極推廣農(nóng)業(yè)機械化相結(jié)合，不排除對先進技術(shù)的應(yīng)用;科學(xué)合理地施用工業(yè)化肥、生長劑、保水劑等，擴大農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物能轉(zhuǎn)化;在植物保護方面，盡量采用耕作措施和人工措施防治農(nóng)田病、蟲、草害，積極研究高效、低毒、無殘毒的化學(xué)農(nóng)藥，把農(nóng)藥污染降低到最低程度，采取食物鏈加環(huán)的方法，發(fā)揮生物能轉(zhuǎn)化效率;推廣太陽能、風(fēng)能、沼氣等非礦物能源的利用。
2農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)對生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的啟示
“生態(tài)農(nóng)業(yè)”與“農(nóng)業(yè)生態(tài)”是兩個完全不同的概念。農(nóng)業(yè)生態(tài)實際是農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)，是研究人為干預(yù)下農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)問題的科學(xué)。農(nóng)業(yè)生態(tài)研究的就是這種人為干預(yù)或控制下農(nóng)業(yè)生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系，從而為人類調(diào)控和合理開發(fā)提供科學(xué)的依據(jù)。所以，它是一個專門的學(xué)科，側(cè)重于原理的探索和規(guī)律的追求。“生態(tài)農(nóng)業(yè)”從字面上看，它本身是一種農(nóng)業(yè)類型，它和旱地農(nóng)業(yè)、能源農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)等一樣，是一個以特殊方式經(jīng)營的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論基礎(chǔ)是農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)，生產(chǎn)對象是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。它們是理論與實踐的關(guān)系，是不能分離的。
3新時期中國推行的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)
3.1中國生態(tài)農(nóng)業(yè)的類型無論什么樣的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，都是在一定區(qū)域的土地類型上進行的，無論其規(guī)模如何，它們都是一個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的系統(tǒng)，并且是一個結(jié)構(gòu)和功能都優(yōu)化的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。依據(jù)各生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能特征，中國的生態(tài)農(nóng)業(yè)可以分為以下五種生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。
1)生物立體共生的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng):根據(jù)各類生物群落的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特征和生物之間的互利共生關(guān)系，考慮到不同的生物對空間、時間、物質(zhì)和能量等的不同需求進行合理組合，最終實現(xiàn)不同生物立體共生的生態(tài)農(nóng)業(yè)類型。
2)物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng):一種按照生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)規(guī)律設(shè)計的一種良性循環(huán)系統(tǒng)。
3)主要因子調(diào)控的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng):針對當(dāng)?shù)氐闹饕h(huán)境問題，采取人為措施對其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的主要因素加以調(diào)控和治理。
4)區(qū)域整體規(guī)劃的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng):在一定區(qū)域內(nèi)，運用生態(tài)學(xué)規(guī)律，提高自然環(huán)境的協(xié)調(diào)能力，從而取得較高的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。
3.2中國生態(tài)農(nóng)業(yè)模式案例探析—以貴州從江縣為例中國幅員遼闊，沿海較發(fā)達地區(qū)和內(nèi)地欠發(fā)達地區(qū)在經(jīng)濟、社會發(fā)展水平等方面存在非常大的差異，從而使得兩者的生態(tài)農(nóng)業(yè)在發(fā)展過程、模式選擇和發(fā)展水平等方面不盡相同。本文以貴州省從江縣為例，總結(jié)了其生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的經(jīng)驗，對本省同類型城市生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有一定的借鑒意義。
3.2.1從江縣區(qū)域發(fā)展概況從江縣全縣山地面積2963km2，占總面積的91．34%，壩子面積64km2，占2%，河流灘涂面積占4%。從江縣屬中亞熱帶溫暖濕潤山地季風(fēng)氣候，年平均氣溫18．4℃，森林覆蓋率65．13%。從江縣屬珠江水系，支流縱橫、水源豐富。通過資料研究發(fā)現(xiàn)，這是一個典型的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)地區(qū)，耕地資源相對缺乏，且以梯田為主，糧食生產(chǎn)難度極高，產(chǎn)量低。
3.2.2從江縣因地制宜的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式
1)稻田養(yǎng)魚、稻田養(yǎng)鴨模式:從江人在漫長的歷史發(fā)展中積累了豐富的稻魚共生、玉米同收的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，根據(jù)稻魚鴨共生的原理，在稻田養(yǎng)魚模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H進行生產(chǎn)經(jīng)營。
2)特色優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化農(nóng)業(yè)模式:從江縣因地制宜地生產(chǎn)發(fā)展高品質(zhì)、特色農(nóng)產(chǎn)品，加強產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，一方面減少了糧食生產(chǎn)的壓力，另一方面促進了高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)發(fā)展。
3)以沼氣為紐帶的物質(zhì)循環(huán)利用模式:農(nóng)村沼氣建設(shè)已經(jīng)成為為民辦十件實事之一，沼氣起著連接種植與養(yǎng)殖、生活與生產(chǎn)用能的紐帶作用。
4)旅游業(yè)的發(fā)展:從江縣是少數(shù)民族聚居地區(qū)，旅游資源豐富，由于相對閉塞的環(huán)境得到較為完整的保存，從江縣擁有獨具特色的苗族、侗族的民俗文化，有足夠的旅游吸引力。
3.2.3從江縣生態(tài)農(nóng)業(yè)模式經(jīng)驗總結(jié)從江縣根據(jù)該縣的實際情況發(fā)展起來的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式積極推動了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長，但還是存在著一些問題，本文根據(jù)這些問題總結(jié)了相應(yīng)的解決對策。首先，存在大面積的單家獨戶的生產(chǎn)模式，某些模式的應(yīng)用推廣比例在不斷減小，對此國家政府部門應(yīng)出臺相應(yīng)的扶持政策，形成多方面的參與機制;其次，優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植面積不大，基礎(chǔ)設(shè)施薄弱使得對自然災(zāi)害的抵御能力較差，應(yīng)在優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同時建立各產(chǎn)業(yè)的農(nóng)民協(xié)會，改善基礎(chǔ)設(shè)施;最后，農(nóng)村勞動力減少，交通不便利，一些先進生產(chǎn)技術(shù)的運用又需要農(nóng)民從生活習(xí)慣上作出改變，政府需要制定相關(guān)的支持措施，加強對農(nóng)民的技術(shù)培訓(xùn)，建立完善的后期保障服務(wù)體系。
3．3中國生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的展望目前，中國農(nóng)業(yè)已經(jīng)進入嶄新的發(fā)展階段，隨著全面推動小康社會的發(fā)展建設(shè)，社會對農(nóng)產(chǎn)品和食物上的要求不僅是滿足數(shù)量上的需求，更多的是從農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和食物安全方面對農(nóng)產(chǎn)品提出了更高的要求。專業(yè)技術(shù)人才需要做更多的系統(tǒng)研究，使科技順利地融入到生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展當(dāng)中，例如利用遙感技術(shù)，對土地鹽漬化、作物病蟲害、環(huán)境污染等進行動態(tài)研究;應(yīng)用衛(wèi)星成像系統(tǒng)，辨別農(nóng)作物病蟲害，及時采取措施，避免情況惡化。中國農(nóng)業(yè)應(yīng)建立因地制宜的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，利用自然生態(tài)環(huán)境本身的系統(tǒng)能力，減少人為和藥肥的投入，改變其現(xiàn)有的落后的生產(chǎn)方式，提高資源環(huán)境的綜合利用率，最終實現(xiàn)走生產(chǎn)安全可靠且高質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品與生態(tài)環(huán)境健康和經(jīng)濟效益統(tǒng)一的可持續(xù)發(fā)展道路。
4結(jié)語
1.1農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的發(fā)展農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)是由生態(tài)學(xué)發(fā)展起來的，是生態(tài)學(xué)的一個分支，它從有機體與環(huán)境關(guān)系角度為農(nóng)業(yè)提供一些原理與觀點。例如資源負擔(dān)原理、食物鏈原理、能量金字塔原理、十分之一定律等等。生物體必須與環(huán)境條件相適應(yīng)才能生存和發(fā)展，這是生態(tài)學(xué)的基本原理，也是農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)的基本原理。例如小麥、棉花多分布于北方冷涼干燥的環(huán)境，水稻、甘蔗則多分布于南方高溫多濕的環(huán)境。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)結(jié)合日益密切，科學(xué)技術(shù)在促進農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時，也給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了環(huán)境污染、能源不足和生態(tài)失調(diào)等反效果。
1.2“生態(tài)農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵生態(tài)農(nóng)業(yè)是按照生態(tài)學(xué)原理和經(jīng)濟學(xué)原理，運用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和現(xiàn)代管理手段，以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的有效經(jīng)驗建立起來的，是能獲得較高的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本特點是:充分利用人力、畜力和積極推廣農(nóng)業(yè)機械化相結(jié)合，不排除對先進技術(shù)的應(yīng)用;科學(xué)合理地施用工業(yè)化肥、生長劑、保水劑等，擴大農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物能轉(zhuǎn)化;在植物保護方面，盡量采用耕作措施和人工措施防治農(nóng)田病、蟲、草害，積極研究高效、低毒、無殘毒的化學(xué)農(nóng)藥，把農(nóng)藥污染降低到最低程度，采取食物鏈加環(huán)的方法，發(fā)揮生物能轉(zhuǎn)化效率;推廣太陽能、風(fēng)能、沼氣等非礦物能源的利用。
2農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)對生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的啟示
“生態(tài)農(nóng)業(yè)”與“農(nóng)業(yè)生態(tài)”是兩個完全不同的概念。農(nóng)業(yè)生態(tài)實際是農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)，是研究人為干預(yù)下農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)問題的科學(xué)。農(nóng)業(yè)生態(tài)研究的就是這種人為干預(yù)或控制下農(nóng)業(yè)生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系，從而為人類調(diào)控和合理開發(fā)提供科學(xué)的依據(jù)。所以，它是一個專門的學(xué)科，側(cè)重于原理的探索和規(guī)律的追求?！吧鷳B(tài)農(nóng)業(yè)”從字面上看，它本身是一種農(nóng)業(yè)類型，它和旱地農(nóng)業(yè)、能源農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)等一樣，是一個以特殊方式經(jīng)營的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論基礎(chǔ)是農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)，生產(chǎn)對象是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。它們是理論與實踐的關(guān)系，是不能分離的。
3新時期中國推行的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)
3.1中國生態(tài)農(nóng)業(yè)的類型無論什么樣的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，都是在一定區(qū)域的土地類型上進行的，無論其規(guī)模如何，它們都是一個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的系統(tǒng)，并且是一個結(jié)構(gòu)和功能都優(yōu)化的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。依據(jù)各生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能特征，中國的生態(tài)農(nóng)業(yè)可以分為以下五種生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。
1)生物立體共生的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng):根據(jù)各類生物群落的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特征和生物之間的互利共生關(guān)系，考慮到不同的生物對空間、時間、物質(zhì)和能量等的不同需求進行合理組合，最終實現(xiàn)不同生物立體共生的生態(tài)農(nóng)業(yè)類型。
2)物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng):一種按照生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)規(guī)律設(shè)計的一種良性循環(huán)系統(tǒng)。
3)主要因子調(diào)控的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng):針對當(dāng)?shù)氐闹饕h(huán)境問題，采取人為措施對其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的主要因素加以調(diào)控和治理。
4)區(qū)域整體規(guī)劃的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng):在一定區(qū)域內(nèi)，運用生態(tài)學(xué)規(guī)律，提高自然環(huán)境的協(xié)調(diào)能力，從而取得較高的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。
3.2中國生態(tài)農(nóng)業(yè)模式案例探析—以貴州從江縣為例中國幅員遼闊，沿海較發(fā)達地區(qū)和內(nèi)地欠發(fā)達地區(qū)在經(jīng)濟、社會發(fā)展水平等方面存在非常大的差異，從而使得兩者的生態(tài)農(nóng)業(yè)在發(fā)展過程、模式選擇和發(fā)展水平等方面不盡相同。本文以貴州省從江縣為例，總結(jié)了其生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的經(jīng)驗，對本省同類型城市生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有一定的借鑒意義。
3.2.1從江縣區(qū)域發(fā)展概況從江縣全縣山地面積2963km2，占總面積的91．34%，壩子面積64km2，占2%，河流灘涂面積占4%。從江縣屬中亞熱帶溫暖濕潤山地季風(fēng)氣候，年平均氣溫18．4℃，森林覆蓋率65．13%。從江縣屬珠江水系，支流縱橫、水源豐富。通過資料研究發(fā)現(xiàn)，這是一個典型的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)地區(qū)，耕地資源相對缺乏，且以梯田為主，糧食生產(chǎn)難度極高，產(chǎn)量低。
3.2.2從江縣因地制宜的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式
1)稻田養(yǎng)魚、稻田養(yǎng)鴨模式:從江人在漫長的歷史發(fā)展中積累了豐富的稻魚共生、玉米同收的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，根據(jù)稻魚鴨共生的原理，在稻田養(yǎng)魚模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H進行生產(chǎn)經(jīng)營。
2)特色優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化農(nóng)業(yè)模式:從江縣因地制宜地生產(chǎn)發(fā)展高品質(zhì)、特色農(nóng)產(chǎn)品，加強產(chǎn)業(yè)化建設(shè)，一方面減少了糧食生產(chǎn)的壓力，另一方面促進了高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)發(fā)展。
3)以沼氣為紐帶的物質(zhì)循環(huán)利用模式:農(nóng)村沼氣建設(shè)已經(jīng)成為為民辦十件實事之一，沼氣起著連接種植與養(yǎng)殖、生活與生產(chǎn)用能的紐帶作用。
4)旅游業(yè)的發(fā)展:從江縣是少數(shù)民族聚居地區(qū)，旅游資源豐富，由于相對閉塞的環(huán)境得到較為完整的保存，從江縣擁有獨具特色的苗族、侗族的民俗文化，有足夠的旅游吸引力。
3.2.3從江縣生態(tài)農(nóng)業(yè)模式經(jīng)驗總結(jié)從江縣根據(jù)該縣的實際情況發(fā)展起來的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式積極推動了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)經(jīng)濟增長，但還是存在著一些問題，本文根據(jù)這些問題總結(jié)了相應(yīng)的解決對策。首先，存在大面積的單家獨戶的生產(chǎn)模式，某些模式的應(yīng)用推廣比例在不斷減小，對此國家政府部門應(yīng)出臺相應(yīng)的扶持政策，形成多方面的參與機制;其次，優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品種植面積不大，基礎(chǔ)設(shè)施薄弱使得對自然災(zāi)害的抵御能力較差，應(yīng)在優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的同時建立各產(chǎn)業(yè)的農(nóng)民協(xié)會，改善基礎(chǔ)設(shè)施;最后，農(nóng)村勞動力減少，交通不便利，一些先進生產(chǎn)技術(shù)的運用又需要農(nóng)民從生活習(xí)慣上作出改變，政府需要制定相關(guān)的支持措施，加強對農(nóng)民的技術(shù)培訓(xùn)，建立完善的后期保障服務(wù)體系。
3．3中國生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的展望目前，中國農(nóng)業(yè)已經(jīng)進入嶄新的發(fā)展階段，隨著全面推動小康社會的發(fā)展建設(shè)，社會對農(nóng)產(chǎn)品和食物上的要求不僅是滿足數(shù)量上的需求，更多的是從農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和食物安全方面對農(nóng)產(chǎn)品提出了更高的要求。專業(yè)技術(shù)人才需要做更多的系統(tǒng)研究，使科技順利地融入到生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展當(dāng)中，例如利用遙感技術(shù)，對土地鹽漬化、作物病蟲害、環(huán)境污染等進行動態(tài)研究;應(yīng)用衛(wèi)星成像系統(tǒng)，辨別農(nóng)作物病蟲害，及時采取措施，避免情況惡化。中國農(nóng)業(yè)應(yīng)建立因地制宜的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，利用自然生態(tài)環(huán)境本身的系統(tǒng)能力，減少人為和藥肥的投入，改變其現(xiàn)有的落后的生產(chǎn)方式，提高資源環(huán)境的綜合利用率，最終實現(xiàn)走生產(chǎn)安全可靠且高質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品與生態(tài)環(huán)境健康和經(jīng)濟效益統(tǒng)一的可持續(xù)發(fā)展道路。
4結(jié)語
“生態(tài)家園富民工程”，是建設(shè)以農(nóng)用沼氣為紐帶的各類能源生態(tài)模式，達到家居溫暖清潔化、家庭經(jīng)濟高效化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無害化的目標(biāo)。多年來通過我們堅持不斷的努力推廣和示范戶反復(fù)實踐，在我縣逐漸形成了具有代表性的“北方農(nóng)村能源生態(tài)模式”，將農(nóng)民生活、生產(chǎn)和生態(tài)緊密聯(lián)系在一起，具有多樣性、系統(tǒng)性、集約性和持續(xù)性的特點，在促進農(nóng)民脫貧致富，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟的可持續(xù)等方面起著重要作用。
一、沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)概論
沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)是依據(jù)生態(tài)原理，以沼氣建設(shè)為紐帶，將畜牧業(yè)、種植業(yè)等科學(xué)合理地結(jié)合在一起，通過優(yōu)化整體農(nóng)業(yè)資源使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)做到能源多級利用，物質(zhì)良性循環(huán)，達到高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)、高效、低耗的目的，是一項可持續(xù)農(nóng)業(yè)技術(shù)。
1.沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)的基本原理。
北方模式的發(fā)展及其基本原理：以土地資源為基礎(chǔ)，以太陽能為動力，以沼氣建設(shè)為紐帶，通過生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)在農(nóng)戶庭院和田間將沼氣池，畜（禽）舍、廁所、日光溫室組合在一起，構(gòu)成能源生態(tài)利用體系。從而在同一塊地上，實現(xiàn)產(chǎn)品和肥同步，種植、養(yǎng)殖并舉，能流、物流良性循環(huán)，成為發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要技術(shù)措施。
根據(jù)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和配套技術(shù)的組成，又可分為“三位一體”和“四位一體”模式。以“四位一體”為例，該模式的基本要素是：建一個坐北朝南的日光溫室，通常200—600m2，日光溫室內(nèi)部，西側(cè)、東側(cè)各建一個20m2的畜禽舍和一個1米2左右的廁所，畜禽舍下部為一個8—10m3的沼氣池。
北方模式是沼氣池、畜禽舍、廁所、農(nóng)作物栽培室都在日光溫室內(nèi)，形成一個封閉的體系，日光溫室的作用就是為沼氣池、畜禽、溫室內(nèi)的農(nóng)作物提供適宜的溫度條件，從而一改過去北方沼氣池半年使用半年閑，且冬季極易凍壞的弊病，達到全年正常運行產(chǎn)氣，改變北方冬季土地閑置的狀況，變淡季為旺季，變無收為有收，改變北方冬季畜禽由于御寒導(dǎo)致能量損失過大，光吃食不長膘的狀況，縮短出欄時間，降低生產(chǎn)成本。
日光溫室是利用甲塑料薄膜的透光和阻散性能，并配套復(fù)合保溫墻體結(jié)構(gòu)，將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，同時保護和阻止熱量及水分的散失，達到增溫、保溫的目的。使冬季室內(nèi)、外溫差可達到30℃以上，從而使北方模式內(nèi)的溫室果菜后季節(jié)生產(chǎn)和制取沼氣更加可靠。同時，飼養(yǎng)的畜禽也能為溫室提高溫度。
2.沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)的作用。
有機物厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣可以用于炊事、照明、發(fā)電等多項生活生產(chǎn)活動。同時沼氣發(fā)酵的殘余物，沼液和沼渣可以開展綜合利用。用于種植和養(yǎng)殖業(yè)。如：種果、種菜、浸種育苗，培養(yǎng)食用菌，飼喂 畜禽，養(yǎng)殖可以起到改善土壤，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，品質(zhì)及其防寒抗病能力的作用。
沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)使庭院經(jīng)濟與生態(tài)農(nóng)業(yè)緊密地結(jié)合起來，變革了農(nóng)村傳統(tǒng)的生產(chǎn)、生活方式和思想觀念，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)廢棄物資源化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效化，農(nóng)村環(huán)境清潔化和農(nóng)民生活文明化，具有經(jīng)濟、生態(tài)和社會等方面的綜合效益。因此，在北方農(nóng)民稱沼氣池是“小康池”“致富池”“聚財池”。
研發(fā)沼氣能源，節(jié)約生活用能，沼氣一種優(yōu)質(zhì)燃料，其熱值為2.8×104—2.77×104J/m3，與空氣混合燃燒時溫度可高達12000℃由于沼氣灶的熱效率約是煤爐熱效率的3倍，因此每立方米沼氣相當(dāng)于3.3千克原煤，可使65千克水從20℃煮沸，在北方地區(qū)，一個8m3的沼氣池常年運行，可產(chǎn)300—400m3，基本滿足一家四口日常炊事、照明的需要年節(jié)約資金200元左右。增加飼料來源，改變傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式，促進養(yǎng)殖增收，在模式系統(tǒng)中，人畜糞便經(jīng)過厭氧發(fā)酵所產(chǎn)生的沼液和沼渣是優(yōu)質(zhì)的飼料添加劑，可以加快動物體內(nèi)肝糖，肌糖的積存，減少發(fā)病率，提高飼料轉(zhuǎn)化率，提高畜禽質(zhì)量，縮短出欄時間，從而增加沼氣戶的養(yǎng)殖效益。以養(yǎng)豬為例，在北方地區(qū)，模式通過為豬生長提供適宜的環(huán)境條件，和飼料添加劑，使豬的育肥期由過去的10個月縮短到4個月，料肉比由過去的5：1減少到3.5：1，每年可以多出欄1批。據(jù)調(diào)查，沼氣戶人均豬肉產(chǎn)量比非沼氣戶高2.8倍多，人均牧業(yè)收入高2.7倍。提供優(yōu)質(zhì)沼肥促進種植業(yè)增收，沼液和沼渣是優(yōu)質(zhì)、高效、無污染的有機肥料，可以用于基肥、追肥、葉面肥和浸種起到可以提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)和抗病能力的作用。模式生產(chǎn)的果、菜品質(zhì)好，口感好，色澤好、無污染，在市場上具有很好的競爭力。
3.沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要。
（1）開發(fā)可再生資源，保護生態(tài)環(huán)境。沼氣的發(fā)酵原料來源于人畜糞便和農(nóng)業(yè)廢棄物，可以說取之不盡，用之不竭，是一種可再生資源。北方沼氣池可年產(chǎn)沼氣300m3節(jié)約的薪柴相當(dāng)于0.2公頃薪碳材一年的生長量，一口沼氣池便可保護一片青山。山區(qū)若有20﹪的農(nóng)民使用沼氣池，則封山育林便有了保證。因此推廣沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)，是保護山區(qū)森林植被改善生態(tài)環(huán)境的重要手段。
（2）培肥地力，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，每個6—10m3的沼氣池年可提供沼肥16—20m3，沼肥中富含作物生長所必需的氧、磷、鉀等元素，且病菌蟲卵大部分被殺死，是理想的無公害肥料，具有無污染、高效培肥地力的作用。因此沼肥可以顯著改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤肥力做到種地養(yǎng)地，促進農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展，正是憑借這些優(yōu)點，沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)使原來閑置的農(nóng)戶庭院土地變成高效的商品生產(chǎn)基地，使低產(chǎn)田變成發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)保護地，使“四荒”治理同農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展有機結(jié)合因而成為農(nóng)業(yè)向深度和高度發(fā)展的有效手段。
二、沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)帶動農(nóng)民生活的文明進步
1.改變農(nóng)村傳統(tǒng)的生活方式，實現(xiàn)農(nóng)村生活用能高效化、清潔化，農(nóng)民用了沼氣后降低了勞動強度，解放了婦女勞動力，同時，高效、清潔能源的實用使農(nóng)民從傳統(tǒng)的生活方式向健康、文明，衛(wèi)生的生活方式轉(zhuǎn)變，有利于農(nóng)村小城鎮(zhèn)建設(shè)。
下面是筆者對近幾年來高考中出現(xiàn)的相關(guān)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式試題進行的歸納、整理和分析,以期望了解其命題的主要形式和考查的主要方向。
例一 (2008年江蘇)江蘇某農(nóng)戶創(chuàng)建的冬季生態(tài)型種植養(yǎng)殖模式如下圖所示,請據(jù)圖回答下列問題。
(1) 牛棚內(nèi)產(chǎn)生的可擴散進入蔬菜大棚,提高蔬菜大棚,提高蔬菜的光合效率;蔬菜光合作用產(chǎn)生的可擴散進入牛棚。
(2) 秸桿除了作為牛的飼料外,還可與牛糞混合堆入進行,腐熟的產(chǎn)物肥效提高,這是因為 。這種肥料用物蔬菜栽培可以提高蔬菜產(chǎn)量。
(3) 在牛的品系、飼料品種和用量不變的條件下,采用這種養(yǎng)殖模式,牛的生長速率明顯提高,其主要原因是 。
(4) 牛棚保溫所需的熱能來源于牛身散熱、地?zé)?、和?/p>
(5) 從生態(tài)系統(tǒng)主要功能的角度分析,這種種植養(yǎng)殖模式較好地實現(xiàn)了 。
答案:(1) 二氧化碳 氧氣 (2) 發(fā)酵 微生物將有機物分解為無機物 (3) 牛棚內(nèi)溫度較高因而牛維持體溫消耗的能量較少 (4) 太陽光能 發(fā)酵產(chǎn)熱 (5) 物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的高效利用
試題分析:
從背景材料上分析:本題是以我國北方“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式為原型,通過實物模式圖的方式展示其基本構(gòu)成,該生態(tài)模式主要以生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)和系統(tǒng)工程學(xué)為基本原理;以太陽能為動力,將種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)相結(jié)合。通過生物的質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù),在全封閉的狀態(tài)下,將豬禽舍和日光溫室等組合在一起。
從命題的角度分析:本題第(1)小題考查了光合作用和呼吸作用及其關(guān)系;第(2)小題考查了生態(tài)系統(tǒng)成分中分解者的作用;第(3)小題考查了關(guān)于動物代謝方面的知識;第(4)小題考查了生態(tài)系統(tǒng)成分中非生物的能量的來源;第(5)小題考查了生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要功能。
例二 (2007年廣東)近年來在防治稻田蟲害方面進行了多種嘗試,如①構(gòu)建稻一萍一魚生態(tài)系統(tǒng),在該系統(tǒng)中,雖有危害水稻的病菌、害蟲和雜草,但魚的活動可起到除蟲、松土和增氧的作用,紅萍葉片內(nèi)的藍藻固氮可促進紅萍和水稻生長;②培育轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻,減少蟲害。此外,一些水稻遭遇蟲害時會釋放某些物質(zhì),引來天敵消滅害蟲,科學(xué)家稱之為稻田三重營養(yǎng)關(guān)系。
根據(jù)上述材料,請回答下列問題:
(1) 指出在稻一萍一魚生態(tài)系統(tǒng)中存在哪些種間關(guān)系。(各舉一例) 。
(2) 在稻田三重營養(yǎng)關(guān)系中,水稻通過信息引來天敵,防治害蟲。
(3) 轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻不可能一勞永逸地解決蟲害問題,因為 。
(4) 畫出稻一萍一魚生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖(不考慮與人的聯(lián)系)。。
答案:(1) 捕食:蟲吃水稻(或雜草),或魚吃蟲;競爭:水稻(或紅萍)與雜草競爭;寄生:病菌寄生在水稻上;互利共生:紅萍與藍藻共生。(2) 化學(xué) (3) 昆蟲會進化(或產(chǎn)生抗性)。
(4)
試題分析:
從背景材料上分析:本題是以我國南方等地區(qū)的“稻―萍―魚共生水田農(nóng)業(yè)”模式為背景材料,既在水田中起壟,壟上種稻,壟下水中養(yǎng)萍養(yǎng)魚,形成立體農(nóng)漁業(yè)的生態(tài)結(jié)構(gòu)。充分發(fā)揮水稻、紅萍等生產(chǎn)者與害蟲和魚等消費者之間的營養(yǎng)關(guān)系,以實現(xiàn)水稻和魚的雙豐收。
從命題的角度分析:本題第(1)小題考查了生態(tài)系統(tǒng)中的種間關(guān)系;第(2)小題考查了生態(tài)系統(tǒng)功能中的信息傳遞功能;第(3)小題考查了變異和進化方面的內(nèi)容;第(4)小題考查了生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖的繪制,提高了試題考查的難度。
例三 (1997年上海)在我國南方某些地區(qū)建立了“桑基魚塘”農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),獲得了魚、豬、蠶和糧全面豐收。下圖是該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動示意圖。請據(jù)圖回答:
(1) 該生態(tài)系統(tǒng)所需的能量來自。
(2) 該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者是。
(3) 該生態(tài)系統(tǒng)中除了已知的生物種類外,還必須有等生物作為。
(4) 在該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi),物質(zhì)經(jīng)多次重復(fù)利用,提高了率。
(5) 該生態(tài)系統(tǒng)是根據(jù)的原理建立的。
答案:(1) 太陽能 (2) 水稻、桑 (3) 腐生的微生物 分解者 (4) 能量的轉(zhuǎn)化和利用
(5) 生態(tài)學(xué)和工程學(xué)
試題分析:
從背景材料上分析:本題是以我國南方典型的“桑基魚塘”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式為背景,通過提供文字箭頭示意圖的形式,展示了這種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式成分間的相互關(guān)系。該模式主要是在低洼易澇區(qū)挖地成塘,堆泥成基,塘中養(yǎng)魚,基上種植桑樹、甘蔗、果樹和花卉,以塘泥作桑、蔗、果樹的肥料,桑葉養(yǎng)蠶,蠶糞、桑葉、蔗葉作魚餌,塘基互養(yǎng),形成水陸互養(yǎng)的基塘農(nóng)業(yè)人工生態(tài)系統(tǒng)。
從命題的角度分析:本題的第(1)、(2)、(3)小題均是考查了生態(tài)系統(tǒng)的組成成分,屬于基礎(chǔ)考查;第(4)小題則是從生態(tài)系統(tǒng)的功能上考查生態(tài)農(nóng)業(yè)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比較的突出優(yōu)點,即提高了物質(zhì)和能量的利用效率;第(5)小題則是考查了建立生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原理。
例四 (2009年全國卷Ⅰ)某種植玉米的農(nóng)場,其收獲的玉米籽粒既作為雞的飼料,也作為人的糧食,玉米的秸稈則加工成飼料喂牛,生產(chǎn)的牛和雞供人食用。人、牛、雞的糞便經(jīng)過沼氣池發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣作為能源,沼渣,沼液作為種植玉米的肥料。據(jù)此回答(不考慮空間因素):
(1) 請繪制由雞,牛,玉米和人組成的食物網(wǎng):
(2) 牛與雞之間(有,無)競爭關(guān)系,理由是。人與雞的種間關(guān)系是,人與牛的種間關(guān)系是。
(3) 流經(jīng)該農(nóng)場生態(tài)系統(tǒng)的總能量來自所固定的,無機環(huán)境中的碳以形式進入該人工群落。
(4) 假設(shè)該農(nóng)場將生產(chǎn)玉米的1/3作為飼料養(yǎng)雞,2/3供人食用,生產(chǎn)出的雞供人食用,現(xiàn)調(diào)整為2/3的玉米養(yǎng)雞,1/3供人食用,生產(chǎn)出的雞供人食用,理論上,該農(nóng)場供養(yǎng)的人數(shù)將會(增多、不變、減少),理由是 。
答案:(1)(2) 無,它們所需食物資源不同(或牛食玉米秸稈、雞吃玉米籽粒)捕食與競爭,捕食。(3) 玉米(其他合理答案也給分),太陽能,CO2 (4) 減少,改變用途的1/3玉米被雞食用后,在雞這一環(huán)節(jié)散失了一部分能量,導(dǎo)致人獲得的能量減少。
試題分析:
從背景材料上分析:該題是用文字描述了某農(nóng)場的種植及養(yǎng)殖相關(guān)情況,并明確提供了生物之間的相互關(guān)系。并且沼氣池的設(shè)計使得農(nóng)場中各種廢棄物的能量能夠得到最為充分的利用,所以應(yīng)該可以把該農(nóng)場看成是一個生態(tài)型農(nóng)場。
從命題的角度分析:第(1)小題是考查了生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)即食物網(wǎng)的繪制;第(2)小題則考查了生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的種間關(guān)系;第(3)小題考查了流入生態(tài)系統(tǒng)的能量及物質(zhì)循環(huán)的問題;第(4)小題則考查了能量流動流動的特點。
