生态农业的基本原理范文

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第1篇

关键词：循环经济型生态农业；沼气；模式

中图分类号：S216．4 文献标识码：C 文章编号：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

循环经济（Circular economy）的思想是由美国经济学家肯尼斯・波尔丁在20世纪60年代将物质循环理念引入经济学以及相关学者的研究而产生的。20世纪80年代我国已经开始重视工矿企业废弃物的回收和再利用，90年代后提出了源头治理的思想，1993年正式提出了循环经济理论，1998年引入循环经济概念。循环经济是以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，提高资源综合利用率，实现经济、社会和环境综合效益及可持续发展的经济，它代表了未来的经济发展方向［1］。“生态农业”一词最初是由美国土壤学家威・阿尔伯韦奇于1970年提出的，是指运用生态学原理和系统科学方法，将现代科学成果与现代农业技术相结合，使之具有生态合理性、功能良性循环的一种现代化的农业发展模式。它是模拟自然生态系统原理，以仿生学为根据的农业，也是实现社会、经济、生产3种效益统一的农业生产体系［2］。循环经济型生态农业是对农村各种生产要素进行统筹考虑，系统节约，旨在综合开发、再生利用、深度利用农村种植业和养殖业产生的废弃物和以农产品为原料的城市工业及乡镇企业产生的废弃物，化害为利，变废为宝，实现显著的经济、社会及环境效益的生态农业类型［3］。

1循环经济型生态农业的基本原理及应用类型

循环经济型生态农业主要是基于以下基本原理：整体效应原理，相居而安原理，种群演替原理，食物链原理，限制因子作用原理等［4］。生态农业是以生态学为基本原理的，而生态学始终研究整体论，其最大的特点就是从整体出发。在循环经济型生态农业中，整体效应原理是最基本的原理，其他原理均基于该原理之上。在生态农业中，应重视物质和能量在农、林、牧、渔、加工等各业的交换和转化关系，挖掘资源潜力，对物质进行多级利用和转化增值，发挥生态农业的整体效应。生态系统中存在着许多生物，通过一系列的取食和被食的关系使生产者所固定的能量和物质在生态系统中传递，各种生物按食物关系排列而形成食物链。生物之间的食物链关系，有一定的量化或比例关系，是一个动态平衡的关系，任意打乱它们的关系会使生态平衡遭到破坏，尤其是在生态系统功能上起关键作用的环节，一旦消失或受到破坏，就可能引起整个系统的剧烈波动，而及时维护或修补这些关键环节，则能推动生态系统的良性发展。限制因子是生态学中的重要概念，其涵义是任何一种因子只要接近或超过其耐受范围，就会成为限制因子，从而影响整体效果。生物与环境的关系是复杂的，对于生态农业系统来说，并非所有因子都具有同样的重要性，在分析生态农业时应集中注意那些可能起限制作用的因子。

2农村资源与生态环境问题

2．1化肥、农药使用过量

1979年以来，我国每年化肥使用总量平均增加159万t，年均增速为18％。我国的总体化肥使用水平不仅高于世界水平，而且高于各个收入组别水平。经研究，由于农民大量使用氮肥，氮素在土壤中的积存迅速增加，使得碱解氮含量大幅度提高，从而极大地降低了氮肥利用率。尽管农药有着现实和潜在的环境危害，但由于其明显的增产作用，在农业生产中仍被大量使用。我国农药使用数量15年间增长了2倍，年均递增7．4％，年均增加4．84万t。农药的过量使用不仅对生态环境造成较大的压力和危害，而且对农产品的食用安全构成了严重的威胁。

2．2畜牧业发展迅猛

我国畜牧业近年来发展迅猛，肉蛋奶等主要畜禽产品生产均以每年10％以上的速度递增，但由于缺乏相应的环境管理，畜牧业对周边环境产生的危害也随之而来。畜牧业对环境的影响主要是粪便管理问题。由于未经发酵处理的畜禽粪含水量大、恶臭、不卫生，其处理、运输、施用既不方便也不安全，加之种、养分离，畜禽粪很难还田，大量的畜禽粪便及冲洗混合污水直接排入自然环境，不仅对大气、河流及土壤等环境造成严重污染，还可传播疫病。长此以往，对周边环境以及人们的生活都会产生极大的影响。

2．3土地荒漠化加剧

我国土地资源面临特别严重的问题就是土地的荒漠化，主要包括水土流失、土地沙漠化、盐碱化与冻融荒漠化。水土流失是当前存在的最主要问题，我国也是世界上水土流失最严重的国家之一。水土流失是土地退化的主要原因，也是导致黄土高原生态环境恶化最严重的问题。土地沙漠化是指由于地表植被遭到破坏，地面失去覆盖后，在干旱和多风的条件下，出现的风沙活动和沙漠景观现象。土地沙漠化不仅影响土地的利用，而且土地沙漠化所产生的沙尘暴等还会给人民的生命财产造成巨大损害，威胁国家的经济和社会安全。土地盐碱化主要是不合理的灌溉造成的。尽管全国土地盐碱化的程度低于水土流失，但土地盐碱化还是导致了农业生产力的严重衰退［5］。

随着化肥、农药等的过量使用，畜牧业副产品不能得到有效地利用，不仅造成了土壤板结、地下水位下降、生态环境破坏、农产品质量下降等后果，而且农业生产所带来的环境污染程度也在不断加剧，对人体健康造成了直接威胁。因此，为了实现农业可持续发展，发展循环经济型生态农业势在必行。

3开发利用沼气对生态农业发展的作用及效益分析

沼气的原材料是农业生产中产生的废弃物，充分利用这些废弃物既可解决废弃物堆放和燃烧污染的问题，又能够使能量和物质得到多级利用并转化增值，使农业生态系统的整体效益提高，对生态系统的平衡是正向促进作用。在生态农业中，可以把农业生产产生的废弃物看做是限制因子，作为限制因子，对农业生态系统整体的影响是明显的，因此将这些废弃物变害为宝对整体所起的作用是显著的。从食物链原理来考虑，发展沼气也是符合生态原理的。沼气的开发使农业的循环经济得以实现［6］。

以沼气开发利用为纽带的农业循环经济发展模式是一种实现农业废弃物综合循环利用的最佳模式。随着科学技术的发展和人类实践活动的深入，人们对沼气开发利用的认识日益提高，沼气的功能效应日益显现，生态、经济和社会的良性循环日益协调。

3．1生态效益

发展利用沼气首先解决了农村生产生活用柴的问题，减少了对森林植被的砍伐，有利于生态环境的恢复与改善。据推算，一口8 m3的沼气池，一年可产沼气380～450 m3，提供的热能可提供3～5口人的农户全年的生活燃料和照明，相当于0．2 hm2的薪柴林所产生的能量［7］。因此，推广使用沼气可以保护森林植被，减少水土流失，其生态效益十分明显，特别是在生态环境脆弱的地区加强沼气建设显得尤其重要。其次，开发利用沼气能减少对大气的污染。秸秆、薪柴和煤作为农村传统的主要能源燃料，既污染环境又浪费资源。据测算，一口8 m3的沼气池可减少15 kg二氧化硫和2．7 t二氧化碳的排放。如果农村全面使用沼气，1亿口沼气池可减少2．7亿t 二氧化碳的排放，显然能起到节能减排的作用。再次，沼气发酵处理后，不仅能提供清洁能源，沼渣、沼液还能改良土壤，培肥地力。我国农作物秸秆年产量约7亿t，在农村多数秸秆仍是被“付之一炬”，既污染环境，又浪费资源。通过沼气来利用秸秆，不仅可以获得沼气能源，而且可保证作物秸秆很高的养分归还率，从而提高农业生态系统的生产力，增加农业生态系统的稳定性。此外，沼液不仅可以代替化肥（沼液是农作物的全素营养液），而且还可以代替农药防治病虫害，从而能用于生产无污染的绿色食品。

3．2经济效益

沼气是农业生态系统的核心和纽带，能带来直接的经济效益。将秸秆、畜禽粪便等有机物氧化，通过微生物分解转化为沼气、沼渣、沼液。沼气可被农户使用，沼液可作为养鱼、养猪和养鸡等的饲料添加剂，沼渣可用作有机肥。“猪－沼－菜”等多种循环经济模式不仅促进了秸秆、畜禽粪便等农业废弃物的循环利用，从而有效治理了农业污染，而且还促进了农村生活条件的改善以及农业增产、农民增收。如建一个8 m3的沼气池需要约1 400元，沼气池年均产气300 m3，折合成煤约0．8 t或柴5 t，两年即可收回全部投资。猪舍养猪每年可出栏10头，每头节约饲料29 kg。栽培150 m2的特色蔬菜，按每年3茬计算，户均纯收入达4 000～5 000元。通常沼气池的使用寿命为20～30年，且操作使用简便，使农户不仅节约了成本，还减少了开支。此外，户用沼气池一年生产的沼肥作为化肥可节支300元；沼液预防和防治病虫害可节支农药50元。同时，使用沼液浸种小麦可增产5％～15％，水稻可增产10％～20％；沼液喂鱼可增产20％，喂猪可提前20～30 d出栏。由此可见，其增产增收效益十分明显。沼气建设与设施农业相结合所形成的综合农业模式，其全年的经济效益约2万元，是单一经济结构和传统方式效益的3～5倍。随着沼气的大量推广使用，为第二、三产业也开辟了广阔的发展空间，如生产水泥、沙子、密封涂料的建筑建材业，生产沼气用具和沼气设备的工业企业，农副产品深加工，以及流通、运输、科技服务等行业。

3．3社会效益

沼气除了具有良好的生态、经济效益外，还具有显著的社会效益，主要表现在：①解放思想，优化劳动力结构。通过沼气技术的推广使用，给农民带来了全新的享受，传统守旧思想被破除，视野开阔，思路拓展，对科技的感知和认知程度明显增强，求学求知欲望日益高涨。同时，使用沼气、现代化的烹饪器具大大减轻了劳动者的家务负担，提高了劳动生产率，从而使劳动者拥有更多的时间投入到读书学习、从事运输等行业中。因此，将会有越来越多的有文化、懂技术的现代新型农民为科技兴农、建设社会主义新农村发挥重要的作用。②农村的环境卫生得到改观。发展沼气规范了厕所，使人畜居住分开，生活环境可上一个台阶。使用沼气过程中，圈粪被集中到沼气池内，可避免村道脏、乱、臭的现象。此外，生活垃圾、人畜粪便等原料经发酵处理后还能有效地控制和预防疫病的传播，农村卫生面貌和农民精神面貌将焕然一新，农民的生活质量也会随之提高。

4沼气未来发展模式探讨

随着我国市场经济的进一步发展，农村沼气必然要向市场化、集约化方向发展。农村沼气建设模式必须适应新形势发展的需要，实现从单一模式向多模式转变，从户用沼气向大中型集中供气转变，大力发展户用秸秆沼气、大中型秸秆集中供气、农村卫生学校沼气工程，统一配送沼气原料等模式，拓宽原有农村沼气池的适用面，通过建设模式的创新，推进沼气稳步健康发展。首先沼气的发展要与当地能源需求情况、经济水平保持一致，可采取不同的模式如“一池三改”生态家园模式、“四位一体”生态能源模式、大中型沼气工程，从而促进多元化发展。其次在综合利用模式上，积极引进和推广沼气综合利用技术，提高科技含量。在一些条件成熟的地区，可大力发展大、中型沼气工程，采取集中供气、有偿供应的方法走多元化发展的道路。如秸秆沼气集中供气工程，具有热值高等更多优势，不但可解决沼气发酵原料不足的问题，而且可进一步推动秸秆的综合利用。养殖场沼气工程以运行稳定的规模化养殖场为依托，建设养殖场沼气工程，结合沼气工程建设配套有机肥综合处理设施，发挥综合效益。通过养殖场沼气工程的建设，可把畜禽养殖业产生的废弃物转化为可利用的清洁能源和有机肥料，实现畜禽粪便的变废为宝和养殖企业的持续增效，形成“资源-废弃物-再生资源”的循环利用模式，发展现代绿色循环农业。

参考文献：

［1］ 朱冬元，刘纯志．循环经济量度指标体系探讨［J］．统计与决策，2006（3）：32－33．

［2］ 张陆彪，刘书楷． 生态农业系统特性评价指标体系研究［J］．生态经济，1991（2）：18－21．

［3］ 孙鸿烈．中国生态环境建设地带性原理与实践［M］．北京：科学出版社，2005．

［4］ 胡银根，游红，杨钢桥．循环经济型生态农业发展探讨［J］．生态经济，2008（6）：112－114．

［5］ 李艳芳．我国土地退化的成因与防治法律制度的完善［J］．环境保护，2005（2）：24－27．

第2篇

关键词：循环农业；原理；应用；

前景循环农业是相对于传统农业发展提出的一种新的环境友好型农作模式，是运用可持续发展思想和循环经济理论与生态工程学的方法，在保护农业生态环境和充分利用高新技术的基础上，调整和优化农业生态系统内部结构及产业结构，提高农业系统物质能量的多级循环利用，严格控制外部有害物质的投入和农业废弃物的产生，最大限度地减轻环境污染和提高资源利用效率，使农业经济活动真正纳入到农业生态系统循环中，实现生态的良性循环与农业的可持续发展。

1循环农业的基本原理

发展农业循环经济就是把循环经济的基本原理应用于农业生产系统，是构建可持续农业发展战略的根本途径、实现形式、技术措施。基于这种认识，笔者认为建立循环农业体系主要依据的基本原理包括以下几点。(1)能量耗散低熵原理。农业是开放系统，其功能由热力学第二定律决定，只有通过外界能量的投入，才能降低系统熵值，提高系统的功能。因此，合理投入是人类对农业系统加强控制的关键途径，不能将循环农业理解为低投入甚至不投入的农业。认为只要依靠循环就可以实现耗散系统平衡的认识是不科学的。(2)资源循环再生原理。农业系统是一种在自然生态系统基础上的人工生态系统，其资源类型：一是光热水等自然资源，需要周年高效循环利用；二是化肥、农药、机械等系统外购买性资源，需要尽量减少不合理投入并提高效率；三是秸秆、粪便等农业生产中间废弃资源，需要再生利用；四是农业系统排放到大气和地下的有害物质和温室气体等，需要实现可预见、可控制，减少无效排放。通过农业系统内循环和系统外反馈循环相结合，提高能量转化率和物质循环利用率。(3)物质组链加环原理。在农业系统中，物质沿着不同环节上的食物链营养级传递和转移，利用不同营养级的动物和微生物，分级、分次反复循环和利用，使上一级循环转移到下一级的物质，再次转化为能够为人们直接利用的生物产品和生物质能。因此，通过食物链加环、组链，减少非生产循环，增强生产循环，提高物质循环周转率，生产出更多的产品，减少废弃物排放。(4)生态经济协调原理。农业是生态经济系统，其产业目标既要获得生产力和经济效率，又要维护生态协调。在特定条件下，农业的经济功能往往和生态功能处于矛盾之中，因此，需要按照生态经济协调的原则设计循环农业产业体系，既要获得合理的生产力，又要将其建立在资源环境可承受范围之内，形成一种“经济高效、技术可行、生态安全、环境友好、社会认可”的可持续农业模式。

2循环农业的实际应用

我国循环农业实践模式以生态农业发展模式为基础，其基本雏形是北方“四位一体”生态农业模式和南方以沼气为纽带的“猪、沼、果”生态农业模式。重庆三峡库区是农业部规划的全国柑橘、蔬菜、生猪和草食牲畜优势农产品区域规划的核心区，是当地最具国际竞争优势的特色农产品，也是农民脱贫致富的支柱产业。但是，近年随着规模种养业的发展和农村劳动力大规模转移，规模养殖业产生的有机粪肥量大、肥效低、使用不便，逐步被化肥取代，往往弃用，加剧了面源污染。为此，从2008年起，重庆在农业部等国家相关部委的支持下，系统开展柑橘、蔬菜沼畜循环农业关键技术的攻关和有机肥替代化肥模式的探索，取得积极进展，建立三峡库区柑橘沼畜循环经济标准化技术体系，建成沼液还田示范基地0.67多万hm2，打造“畜-沼-菜”循环农业生产基地3.13…万hm2。主要做法有以下几点。2.1沼液肥水一体装备，整合诊断施肥，支撑化肥零使用针对传统“畜-沼-果(菜)”循环中沼液管灌易产气爆管，会生成磷酸镁铵(尿垢)结晶堵塞管网问题，研发沼液管道自动调压、固体结晶物收集装置和自冲洗工艺，发明沼液肥水一体灌溉装备，实现沼液管道便捷化利用，促进沼液大规模还田和零排放。针对饲料、冲水、畜禽种类的不同，沼液有效成分变幅大、用肥计量难问题，配套柑橘非充分灌溉和营养诊断配方施肥技术，通过测土测叶，支撑有机肥高效利用和化肥减量或零使用，同时替代灌溉水，节水节肥效果明显，已在长寿、开县、奉节等大规模应用。以长寿区农正农业为例，其万头猪场和166.67…hm2…晚熟杂柑果园，年施用沼肥10…t/667…m2，经营养监测，发现果园氮磷钙镁硫等大多数营养指标适宜，但是钾锌硼等元素缺乏，通过增施10…kg硫酸钾矿质肥补充，叶面喷硫酸锌、硼砂等矿质微量元素调控，近3年均实现全园化肥零施用，产品主要出口北美、东南亚等国，经济效益显著。2.2推动秸秆和粪污有机复合肥制备产业化，支撑化肥减量针对传统秸秆和柑橘皮渣资源化利用成本高、效益低问题，发明一种巨大芽孢杆菌M1，研发橘渣秸秆和猪牛粪便的高温自干燥发酵及其有机复合肥制备工艺，实现橘渣秸秆和猪牛粪便的高温自干燥、低成本腐熟发酵，先后研制出牛粪、橘渣、秸秆等为主料的有机无机缓释复合肥等4类省级高新技术产品，并全部获得肥料登记证，支撑有机无机缓释复合配方肥全面替代无机复合肥。如梁平县丰疆科技发展有限公司，应用柑橘营养诊断最适宜指标，研发氮、磷、钾为10∶4∶8的柑橘专用牛粪有机复合配方肥，替代15∶15∶15无机复合肥，年产能已达12…万t。重庆市重点推广的专用有机复合肥具有缓释性，符合柑橘生长的大量元素配方，富含有机肥，既有无机肥肥效高的特点，又有缓释肥肥效长的效果，还具备有机肥改良土壤、激活微量元素功效，适合撒施，省力省工，推动了柑橘专用肥有机化、配方化和缓释化，结合营养诊断控丰补缺，增产效果优于单纯无机复合肥，在重庆柑橘产区已经全面替代无机复合肥，卖出了无机肥的价格，社会、生态和经济效益示范显著。2.3建立循环农业标准化技术体系，实现可复制、可推广围绕三峡库区柑橘、蔬菜、畜禽生猪、淡水鱼等特色产业发展，我们以循环农业为纽带，相关产业循环链交叉环节关键技术为基础，因地制宜建立8个“猪-沼-果”国家级农业循环经济示范园区，并建成上百个果(菜)沼畜循环农业示范点。在合川区太和镇米市村蔬菜标准园内示范推广的“牛-沼-菜”种养循环模式中，蔬菜基地与邻近一家大型奶牛场达成生产合作，由奶牛场支付基地土地租金，安装直通基地的沼液输送管网，园区以有机肥形式，消化奶牛场产生的全部沼液、沼渣，解决蔬菜生产所需的大量有机肥，降低施肥成本，促进地力的保持。同时，基地采收后的玉米秸秆，又作为饲料供销给奶牛场，从而购建一条生态种养循环产业链，不仅节本增效，使基地年产蔬菜超过12…500…t，每667…m2收益超过…4…320元，销售总额达1…250万元以上，同时利于生态环境保护，减少农业面源污染。在此基础上，与全国农业技术推广中心、中国农科院柑橘研究所等合作制定《NY/T…2627-2014…标准果园建设规范-柑橘》、《DB50/T…485-2012…农用沼液无害化处理与利用技术规范》、《DB50/487-2012…柑橘营养诊断配方施肥技术规程》等相关标准29项，建立从良种种苗到采收销售完整的循环农业标准体系和行之有效的标准化工作体系，并通过国家标准委的评估验收，核心技术“三峡库区(农业产业园区)循环经济标准化体系关键技术创新”成果，被国家科技报告服务系统收录。2.4探索畜沼果循环农业推进模式，取得积极进展研究集成4种沼液肥水一体灌溉推进创新模式；探索出以小型种养殖场为主要对象的分散养殖、分散利用模式；利用大型种植场消纳数个小型养殖场粪污的分散养殖、集中处理、集中使用模式；针对大中型养殖场和一家一户种植模式的集中养殖、集中处理、分散使用模式；围绕大中型养殖企业且配套较大规模的作物种植基地的集中养殖、集中处理、集中使用等4种沼液肥水一体管灌推进模式，推动循环农业技术装备化和产业化。核心技术得到农业部应用。总结凝练的“沼液肥水一体非充分灌溉技术”和“柑橘低碳绿色管护集成技术”被农业部定为集中贫困地区和全国生态农业基地主推技术，支撑产业化应用。据国家环保部《三峡公报》，以柑橘屏障带为主的三峡库区，化肥使用量由2007年的每1…hm2…1…000…kg降为2015年的320…kg，…减幅达68.0%，实现三峡库岸屏障区投入品的大规模减源，保护了三峡库区干流水质大部分时间保持在可饮用的国家地表Ⅱ水质标准，出库水质最差也没有低于Ⅲ类，效果显著。

3存在问题与前景分析

通过对重庆三峡库区“猪、沼、果”循环农业模式的探究发现，畜沼果循环农业在具体实践应用中仍有许多问题还需进一步关注和攻克：一是对种植需求重视不够，没有专项投资用于园艺作物沼畜循环利用环节；二是技术利用不够，凭经验和盲目使用有机肥较为普遍，取得的效果参差不齐；三是对养殖污染的处罚力度偏弱，部分甚至根本无监管，随意弃用污染环境。循环农业模式作为实现农业结构调整和产业升级、促进农业可持续发展的重要途径之一，尚需不断创新，使生态效益和经济效益不断提高的同时，也为资金、技术和人力在耕地上的集约利用创造条件。今后，循环农业在最大限度地保障生态环境的同时，还要开发没有被有效利用的生态位，重庆循环农业更要积极推进畜沼果循环农业替代化肥技术模式的落地和大面积应用；及早建立“以果(菜)定沼、以沼定畜、以畜促果(菜)”循环发展模式，支撑养殖粪污零排放；建立柑橘营养诊断配方施肥技术体系，支撑柑橘(蔬菜)沼畜循环替代化肥等举措，推进循环农业健康发展，更好地推进农村资源循环利用和现代农业可持续发展。

参考文献：

[1]周颖,尹昌斌,邱建军.我国循环农业发展模式分类研究[J].中国生态农业学报,2008,16(6):1557-1563.

[2]高旺盛,陈源泉,梁龙.论发展循环农业的基本原理与技术体系[J].农业现代化研究,2007,28(6):731-734.

[3]牟宁.循环农业的发展与应用[J].辽宁农业职业技术学院学报,2011,13(2):28-29.

[4]吕杰,王志刚,郗凤明等.循环农业中畜禽粪便资源化利用现状、潜力及对策——以辽中县为例[J].生态经济,2015,31(4):107-113.

第3篇

1.1农业生态学的发展农业生态学是由生态学发展起来的，是生态学的一个分支，它从有机体与环境关系角度为农业提供一些原理与观点。例如资源负担原理、食物链原理、能量金字塔原理、十分之一定律等等。生物体必须与环境条件相适应才能生存和发展，这是生态学的基本原理，也是农业生态学的基本原理。例如小麦、棉花多分布于北方冷凉干燥的环境，水稻、甘蔗则多分布于南方高温多湿的环境。随着农业现代化的发展，工农业结合日益密切，科学技术在促进农业发展的同时，也给农业生产带来了环境污染、能源不足和生态失调等反效果。

1.2“生态农业”的内涵生态农业是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，是能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。生态农业的基本特点是:充分利用人力、畜力和积极推广农业机械化相结合，不排除对先进技术的应用;科学合理地施用工业化肥、生长剂、保水剂等，扩大农业生态系统的物能转化;在植物保护方面，尽量采用耕作措施和人工措施防治农田病、虫、草害，积极研究高效、低毒、无残毒的化学农药，把农药污染降低到最低程度，采取食物链加环的方法，发挥生物能转化效率;推广太阳能、风能、沼气等非矿物能源的利用。

2农业生态学对生态农业建设的启示

“生态农业”与“农业生态”是两个完全不同的概念。农业生态实际是农业生态学，是研究人为干预下农业生态系统的生态问题的科学。农业生态研究的就是这种人为干预或控制下农业生物与环境之间的相互关系，从而为人类调控和合理开发提供科学的依据。所以，它是一个专门的学科，侧重于原理的探索和规律的追求。“生态农业”从字面上看，它本身是一种农业类型，它和旱地农业、能源农业、有机农业等一样，是一个以特殊方式经营的农业生产体系。生态农业的理论基础是农业生态学，生产对象是农业生态系统。它们是理论与实践的关系，是不能分离的。

3新时期中国推行的生态农业建设

3.1中国生态农业的类型无论什么样的生态农业模式，都是在一定区域的土地类型上进行的，无论其规模如何，它们都是一个农业生产的系统，并且是一个结构和功能都优化的生态农业系统。依据各生态农业系统的结构和功能特征，中国的生态农业可以分为以下五种生态农业系统。

1)生物立体共生的生态农业系统:根据各类生物群落的生物学、生态学特征和生物之间的互利共生关系，考虑到不同的生物对空间、时间、物质和能量等的不同需求进行合理组合，最终实现不同生物立体共生的生态农业类型。

2)物质循环利用的生态农业系统:一种按照生态系统内的能量流动和物质循环规律设计的一种良性循环系统。

3)主要因子调控的生态农业系统:针对当地的主要环境问题，采取人为措施对其农业生产和生态环境的主要因素加以调控和治理。

4)区域整体规划的生态农业系统:在一定区域内，运用生态学规律，提高自然环境的协调能力，从而取得较高的经济效益和生态效益。

3.2中国生态农业模式案例探析—以贵州从江县为例中国幅员辽阔，沿海较发达地区和内地欠发达地区在经济、社会发展水平等方面存在非常大的差异，从而使得两者的生态农业在发展过程、模式选择和发展水平等方面不尽相同。本文以贵州省从江县为例，总结了其生态农业发展模式的经验，对本省同类型城市生态农业的发展具有一定的借鉴意义。

3.2.1从江县区域发展概况从江县全县山地面积2963km2，占总面积的91．34%，坝子面积64km2，占2%，河流滩涂面积占4%。从江县属中亚热带温暖湿润山地季风气候，年平均气温18．4℃，森林覆盖率65．13%。从江县属珠江水系，支流纵横、水源丰富。通过资料研究发现，这是一个典型的传统农业地区，耕地资源相对缺乏，且以梯田为主，粮食生产难度极高，产量低。

3.2.2从江县因地制宜的生态农业模式

1)稻田养鱼、稻田养鸭模式:从江人在漫长的历史发展中积累了丰富的稻鱼共生、玉米同收的生态农业模式，根据稻鱼鸭共生的原理，在稻田养鱼模式的基础上，结合当地实际进行生产经营。

2)特色优质农产品产业化农业模式:从江县因地制宜地生产发展高品质、特色农产品，加强产业化建设，一方面减少了粮食生产的压力，另一方面促进了高品质农产品的生产发展。

3)以沼气为纽带的物质循环利用模式:农村沼气建设已经成为为民办十件实事之一，沼气起着连接种植与养殖、生活与生产用能的纽带作用。

4)旅游业的发展:从江县是少数民族聚居地区，旅游资源丰富，由于相对闭塞的环境得到较为完整的保存，从江县拥有独具特色的苗族、侗族的民俗文化，有足够的旅游吸引力。

3.2.3从江县生态农业模式经验总结从江县根据该县的实际情况发展起来的生态农业模式积极推动了当地的农业经济增长，但还是存在着一些问题，本文根据这些问题总结了相应的解决对策。首先，存在大面积的单家独户的生产模式，某些模式的应用推广比例在不断减小，对此国家政府部门应出台相应的扶持政策，形成多方面的参与机制;其次，优质农产品种植面积不大，基础设施薄弱使得对自然灾害的抵御能力较差，应在优化农产品内部结构的同时建立各产业的农民协会，改善基础设施;最后，农村劳动力减少，交通不便利，一些先进生产技术的运用又需要农民从生活习惯上作出改变，政府需要制定相关的支持措施，加强对农民的技术培训，建立完善的后期保障服务体系。

3．3中国生态农业可持续发展的展望目前，中国农业已经进入崭新的发展阶段，随着全面推动小康社会的发展建设，社会对农产品和食物上的要求不仅是满足数量上的需求，更多的是从农业生态环境和食物安全方面对农产品提出了更高的要求。专业技术人才需要做更多的系统研究，使科技顺利地融入到生态农业的发展当中，例如利用遥感技术，对土地盐渍化、作物病虫害、环境污染等进行动态研究;应用卫星成像系统，辨别农作物病虫害，及时采取措施，避免情况恶化。中国农业应建立因地制宜的生态农业模式，利用自然生态环境本身的系统能力，减少人为和药肥的投入，改变其现有的落后的生产方式，提高资源环境的综合利用率，最终实现走生产安全可靠且高质量的农产品与生态环境健康和经济效益统一的可持续发展道路。

4结语

第4篇

“四位一体”生态模式是在自然调控与人工调控相结合条件下，利用可再生能源（沼气、太阳能）、保护地栽培（大棚蔬菜）、日光温室养猪及厕所等4个因子，通过合理配置形成以太阳能、沼气为能源，以沼渣、沼液为肥源，实现种植业（蔬菜）、养殖业（猪、鸡）相结合的能流、物流良性循环系统，这是一种资源高效利用，综合效益明显的生态农业模式。运用本模式冬季北方地区室内外温差可达30 ℃以上，温室内的喜温果蔬正常生长、畜禽饲养、沼气发酵安全可靠。 

这种生态模式是依据生态学、生物学、经济学、系统工程学原理，以土地资源为基础，以太阳能颤动力，以沼气为纽带，进行综合开发利用的种养生态模式。通过生物转换技术，在同地块土地上将节能日光温室、沼气池、畜禽舍、蔬菜生产等有机地结合在一起，形成一个产气、积肥同步，种养并举，能源、物流良性循环的能源生态系统工程。 

这种模式能充分利用秸秆资源，化害为利，变废为宝，是解决环境污染的最佳方式，并兼有提供能源与肥料，改善生态环境等综合效益，具有广阔的发展前景，为促进高产高效的优质农业和无公害绿色食品生产开创了一条有效的途径。“四位一体”模式在辽宁等北方地区已经推广到21万户。 

2 南方“猪-沼-果”生态模式及配套技术（图2） 

以沼气为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展的生态农业模式。 该模式是利用山地、农田、水面、庭院等资源，采用“沼气池、猪舍、厕所”3结合工程，围绕主导产业，因地制宜开展“三沼（沼气、沼渣、沼液）”综合利用，从而实现对农业资源的高效利用和生态环境建设、提高农产品质量、增加农民收入等效果。工程的果园（或蔬菜、鱼池等）面积、生猪养殖规模、沼气池容积必须合理组合。在中国南方得到大规模推广，仅江西赣南地区就有25万户。 

3 草地生态恢复与持续利用模式 

草地生态恢复与持续利用模式是遵循植被分布的自然规律，按照草地生态系统物质循环和能量流动的基本原理，运用现代草地管理、保护和利用技术，在牧区实施减牧还草，在农牧交错带实施退耕还草，在南方草山草坡区实施种草养畜，在潜在沙漠化地区实施以草为主的综合治理，以恢复草地植被，提高草地生产力，遏制沙漠东进，改善生存、生活、生态和生产环境，增加农牧民收入，使草地畜牧业得到可持续发展。 

这种模式能充分利用秸秆资源，化害为利，变废为宝，是解决环境污染的最佳方式，并兼有提供能源与肥料，改善生态环境等综合效益，具有广阔的发展前景，为促进高产高效的优质农业和无公害绿色食品生产开创了一条有效的途径。“四位一体”模式在辽宁等北方地区已经推广到21万户。 

包括：牧区减牧还草模式、农牧交错带退耕还草模式、南方山区种草养畜模式、沙漠化土地综合防治模式、牧草产业化开发模式。 

4 农林牧复合生态模式 

农林牧复合生态模式是指借助接口技术或资源利用在时空上的互补性所形成的2个或2个以上产业或组分的复合生产模式（所谓接口技术是指联结不同产业或不同组分之间物质循环与能量转换的连接技术，如种植业为养殖业提供饲料饲草，养殖业为种植业提供有机肥，其中利用秸秆转化饲料技术、利用粪便发酵和有机肥生产技术均属接口技术，是平原农牧业持续发展的关键技术）。平原农区是中国粮、棉、油等大宗农产品和畜产品乃至蔬菜、林果产品的主要产区，进一步挖掘农林、农牧、林牧不同产业之间的相互促进、协调发展的能力，对于中国的食物安全和农业自身的生态环境保护具有重要意义。 

包括：“粮饲-猪-沼-肥”生态模式及配套技术、“林果-粮经”立体生态模式及配套技术、“林果-畜禽”复合生态模式及配套技术。 

这种生态模式是依据生态学、生物学、经济学、系统工程学原理，以土地资源为基础，以太阳能颤动力，以沼气为纽带，进行综合开发利用的种养生态模式。通过生物转换技术，在同地块土地上将節能日光温室、沼气池、畜禽舍、蔬菜生产等有机地结合在一起，形成一个产气、积肥同步，种养并举，能源、物流良性循环的能源生态系统工程。 

5 生态种植模式及配套技术 

是在单位面积土地上，根据不同作物的生长发育规律，采用传统农业的间、套等种植方式与现代农业科学技术相结合，从而合理充分地利用光、热、水、肥、气等自然资源、生物资源和人类生产技能，以获得较高的产量和经济效益。 

6 生态畜牧业生产模式 

生态畜牧业生产模式是利用生态学、生态经济学、系统工程和清洁生产思想、理论和方法进行畜牧业生产的过程，其目的在于达到保护环境、资源永续利用的同时生产优质的畜产品。 

生态畜牧业生产模式的特点是在畜牧业全程生产过程中既要体现生态学和生态经济学的理论，同时也要充分利用清洁生产工艺，从而达到生产优质、无污染和健康的农畜产品；其模式的成功关键在于实现饲料基地、饲料及饲料生产、养殖及生物环境控制、废弃物综合利用及畜牧业粪便循环利用等环节能够实现清洁生产，实现无废弃物或少废弃物生产过程。现代生态畜牧业根据规模和与环境的依赖关系分为复合型生态养殖场和规模化生态养殖场2种生产模式。 

“四位一体”生态模式是在自然调控与人工调控相结合条件下，利用可再生能源（沼气、太阳能）、保护地栽培（大棚蔬菜）、日光温室养猪及厕所等4个因子，通过合理配置形成以太阳能、沼气为能源，以沼渣、沼液为肥源，实现种植业（蔬菜）、养殖业（猪、鸡）相结合的能流、物流良性循环系统，这是一种资源高效利用，综合效益明显的生态农业模式。运用本模式冬季北方地区室内外温差可达30 ℃以上，温室内的喜温果蔬正常生长、畜禽饲养、沼气发酵安全可靠。 

包括：综合生态养殖场生产模式、规模化养殖场生产模式、生态养殖场产业开发模式 

7 生态渔业模式及配套技术 

该模式是遵循生态学原理，采用现代生物技术和工程技术，按生态规律进行生产，保持和改善生产区域的生态平衡，保证水体不受污染，保持各种水生生物种群的动态平衡和食物链网结构合理的一种模式。包括以下几种模式及配套技术。 

池塘混养模式及配套技术池塘混养是将同类不同种或异类异种生物在人工池塘中进行多品种综合养殖的方式。其原理是利用生物之间具有互相依存、竞争的规则，根据养殖生物食性垂直分布不同，合理搭配养殖品种与数量，合理利用水域、饲料资源，使养殖生物在同一水域中协调生存，确保生物的多样性。 

包括：鱼池塘混养模式及配套技术、鱼与渔池塘混养模式及配套技术。 

8 丘陵山区小流域综合治理利用型生态农业模式 

中国丘陵山区约占国土70 %，这类区域的共同特点是地貌变化大、生态系统类型复杂、自然物产种类丰富，其生态资源优势使得这类区域特别适于发展农林、农牧或林牧综合性特色生态农业。 

包括：“围山转”生态农业模式与配套技术、生态经济沟模式与配套技术、西北地区“牧-沼-粮-草-果”五配套模式与配套技术、生态果园模式及配套技术。 

9 设施生态农业及配套技术 

设施生态农业及配套技术是在设施工程的基础上通过以有机肥料全部或部分替代化学肥料（无机营养液）、以生物防治和物理防治措施为主要手段进行病虫害防治、以动、植物的共生互补良性循环等技术构成的新型高效生态农业模式。 

10 观光生态农业模式及配套技术 

该模式是指以生态农业为基础，强化农业的观光、休闲、教育和自然等多功能特征，形成具有第三产业特征的一种农业生产经营形式。 

第5篇

一、教学目标

1、简述生态工程的概念；

2、简述生态工程的基本原理。

3、举例说出生态工程建设的实例。

二、教学重点难点

教学重点

1、简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容；

2、尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。

教学难点

尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。

三、教学过程

1、创设生动情境，激活学生学习动机。

教师：讲新课前给同学展示长江流域的洪水照片资料，随着经济建设的快速发展，环境问题也日渐突出。请大家结合生活实际，简要分析洪水给人们的生活带来哪些灾害。

学生：房屋倒塌，土地被淹，造成巨大的经济损伤问题……

教师：刚才大家发言很踊跃，体会很真切，这些是环境破坏的结果，那除了这些环境问题，同学们还能想到哪些环境问题呢？

学生：雾霾、地震、酸雨、冰雪融化……

教师：环境问题很严峻而且有是全球性的，可见，爱护环境，人人有责，那么，如何保护环境呢？

2、引入生态工程的概念

师：1989年联合国会议提出了“可持续发展”的内涵：经济发展不仅要满足当代人的需求，还要不危害后代人的发展能力。旨在解决环境与经济发展协调问题的一门新学科——生态工程应运而生。请同学们阅读课本p105右下角的一段文字，思考“生态工程的操作对象？生态工程的目的？原理？特点？”同学们以小组为单位，进行自主学习和讨论

学生：生态工程的概念：人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而达到自然环境与经济和谐发展的目的。

教师：为什么我们要进行生态工程建设呢？通过下面一个例子我们来了解一下生态工程相比传统经济模式有哪些优点。分析这两幅图的不同点，哪个生态系统的能量能够更多地被人类所利用?

为什么?

学生：图b比图a多了生产者的成分，能量得到充分利用。

教师：图b所示生态系统中流向分解者的能量还有一部分以生活能源的形式被人类再度利用，因此，该生态系统实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率。可见，生态农业使废物资源化，提高能量转化效率，减少环境污染。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。

3、生态工程的基本原理

教师：为了达到少消耗、多效益、可持续的目的，生态工程建设过程中势需要遵循一定的基本原理

请大家阅读课本p109页，思考我们的祖先如何长时间维持土壤肥力，引出物质循环再生原理。

学生：我们的祖先通过积极种植能够固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、老墙土以及农产品加工过程中的废弃物等，采用堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，施用到农田中，改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分加氮、磷、钾及微量元素的循环使用。

教师：“无废弃物农业“是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早和最生动的一种模式。所以生态工程建设过程中要遵循的第一个原理是物质循环再生原理

教师：我们学了物质循环再生的原理，你知道物质循环的主渠道是什么吗？如果食物链过于单一，很可能会使渠道不畅。请大家看p110的资料4，思考下面的问题。为什么樟子松林的松毛虫会肆虐，几十亿株杨树会毁于一旦？而珊瑚礁区却能够在养分稀少的深海中，保持着很高的生物多样性？

师生共同总结：物种越丰富，生态系统的自我调节能力越强，生态系统的抵抗力稳定性越强。因此，我们生态工程建设的第二个原理——物种多样性原理。

教师：同学们说得很对，我们在进行生态工程建设时应该遵循物种多样性原理，但是如何选择物种，是不是随意的增加新物种呢？这时候我们还需要考虑生物与环境的协调与平衡。另外，我们能不能为了保护环境，而不顾及农民的收入呢？那我们如何合理地设计生态系统才能全面解决这些问题呢？展示图片资料，请同学们小组合作分析：西北地区

“灰色长城”例子以及如果在西北地区发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？

学生：两个例子说明生态工程建设过程中要因地制宜，考虑环境的承载力。

教师：也就是说生态工程建设过程中要遵循生物与环境的协调与平衡原理。其实，进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是，要考虑到经济和社会等系统的影响力。另外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响。请同学们阅读课本P112的一段文字，加深理解生态与经济的关系，只有把生态与经济结合起来，才能从根本上达到造林与护林的目的。可见，自然-社会-经济是一个复合系统，所以生态工程建设过程中还要遵循整体性原理，只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系，保障生态系统平衡和稳定。同学们阅读课本P112最后两段话，思考生态工程建设过程中还需要遵循什么原理，以计算机网络结构示意图为例，还能举出别的例子吗？小组讨论。

学生：系统学和工程学原理中的系统结构决定功能原理，通过改善和优化系统结构，从而达到功能改善的效果，我国南方的桑基鱼塘也运用了这个原理，达到了高效的利用资源的目的。

教师：生态工程建设过程中在遵循系统学和工程学原理时还要考虑系统整体性原理，比如珊瑚礁形成的高效营养体系，得益于系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。同学们还能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？

学生：豆科作物和固氮菌的共生，固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。

教师：所以为了维护环境，生态工程建设过程中要遵循以上五大原理。

4、小结：1.生态工程的概念？

2.生态工程的优点？

3.生态工程遵循的原理

1）.物质循环再生原理

2）.生物多样性原理

3）整体性原理

4）生物与环境的协调与平衡原理

5）系统学和工程学原理

① 系统结构决定功能原理

②系统整体性原理

5、板书设计

1.生态工程的概念

2.生态工程的优点

3.生态工程遵循的原理

第6篇

关键词：农业生物环境工程工厂化设施农业生态农业农业可持续发展

引言

农业的快速发展使农产品的产量大幅度提高，但同时也带来了大量的负面影响。农作物产量的提高以大量化石燃料为代价；过度种植和超载放牧加速了土地资源退化，草场产草、载畜能力逐渐下降，土壤“荒漠化”、“沙化”现象严重；水浇地的农业种植方式加剧了我国水资源的紧缺；大量使用农药导致生态平衡失调和农产品污染超标；大量使用化肥导致水体富营养化甚至形成海水赤潮；集约化畜禽养殖粪便污染严重，导致环境卫生状况低下；水产品养殖造成水体直接污染等。现在人类正越来越多地认识到传统农业生产对农业生态环境破坏与污染问题的严重性，越来越多的专家学者正在提倡和研究大力利用农业生物环境工程，发展高效的设施生态农业。

1 农业生物环境工程的涵义与发展过程

农业生物环境工程是通过工程手段有效地调控动植物生产中的温、光、水、气等环境因素，创造最优的生长发育环境，改变传统农业生产依赖于自然气候条件的被动性，有效避免不利自然条件和自然灾害的影响，摆脱地域和季节的限制，以有限的能源、土地和水资源消耗，达到很高的生产效率，在实现稳定的周年连续生产，供应给市场优质农产品，满足人们生活的需要的同时，最大程度地保护生态环境。

农业生物环境工程在农业技术方面应用广泛，从上世纪50年代开始在发达国家发展起来，并在60多年来的发展过程中大大促进了设施农业的发展，当前世界设施园艺和集约化养殖生产都已具有相当规模，它正以传统农业所未有速率，创造出很高的生产效率和经济效益。

荷兰是世界上设施农业最为发达的国家，其蔬菜出口居世界首位，鲜花出口占全球市场的60％，大部分蔬菜和花卉的生产在温室内进行。目前，荷兰温室建筑面积为1.1亿平方米，占全世界玻璃温室面积的1／4。荷兰政府致力于农业的可持续发展，注重开发与保护相结合，有机生态农业贯穿于整个农业的发展之中，高新技术集成的工厂化农业在荷兰被广泛应用。在栽培上，荷兰温室农业采用基质营养栽培，采用生物病虫防治和使用生物农药来预防病虫害。为了适应水资源严重缺乏的环境，以色列研究发展了一条节水农业之路，经过半个多世纪的发展，以色列已经形成了完整的节水农业体系，研制出世界上最先进的喷灌、滴灌、微喷灌和微滴灌等节水灌溉技术，完全取代了传统的沟渠漫灌方式，实现了农业节水技术的飞跃。

我国于20世纪60年代中期开始发展塑料大棚，70年代未开始试验和应用现代化日光温室，近年来设施农业在我国迅速发展起来，全国建立了多种农业科技园区和以日光温室与塑料大棚为主的农业设施园区。20世纪未，我国设施园艺作物栽培面积比80年代初增长了128倍。

2生态农业概念及主要模式

2.1生态农业概念与基本原理

生态农业是20世纪70年代提出的一种新型农业，它是一种根据生态系统内物质循环和能量转化规律，在生态环境保护与经济建设协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合性生态农业工程。经过40多年的探索实践，我国已建立了县、乡、村等不同类型和规模的生态农业试点，形成了独特的生态农业体系。农业应用生态学原理主要包括用生物之间相互关系和相互作用的原理、生物与环境之间相互适应和协同进化的原理、物质循环再生的原理和有机质生产和转化的原理。生态农业就是巧妙地应用这四个基本原理进行农业生产设计，最大限度地利用时间和空间，提高系统生产力，实现高功能及高效益的农业生产模式。

2.2生态农业主要应用模式

生态农业模式主要有食物链型、时空结构型和系统调节控制型三种类型。发展生态农业要根据当地环境、资源、科技等具体情况，选择合适的发展模式。

食物链型是一种按照农业生态系统的能量流动和物质循环规律而设计的良性循环的农业生态系统。在以“食物链”原理为依据发展起来的良性循环多级利用型模式中，生物之间通过食物链密切地联系在一起，系统中一个生产环节的产出是另一个生产环节的投入，系统中的废弃物多次循环利用，从而提高能量的转换率和资源利用率，获得较大的经济效益，并能有效防止农业废弃物对农业生态环境的污染。

时空结构型是据生物群落演替原理发展起来的时空演替合理配置型模式，是一种根据生物种群的生物学、生态学特征和生物之间的互利共生关系原理组建的农业生态系统，它按照生物群落生长的时空特点和整体规律，合理配置农业资源，组织农业生产。模式中处于不同生态位置的生物种群在系统中各得其所，相得益彰，更加充分地利用太阳能、水分和矿物质营养元素，形成时间上多序列、空间上多层次的三维结构，其经济效益和生态效益均佳，是生态农业重要内容之一，现以“立体农业”组合模式研究最为广泛。

“立体农业”模式根据不同生物的生长特性，利用它们在生长过程中的时空差，从多方面对自然资源进行综合利用，将其改造成为高级的农业生态系统，使其在一定面积上，用较少投入获得最大效益。时空结构型农业模式适应社会对农林牧副渔等产品的需求，符合我国人多地少的国情，在增加农牧民的收入的同时，还能缓解土地与人口的矛盾。因此，农业专家称之为我国农业发展的潜力和出路。近年来，在立体农业生产过程中已经形成了许多标准化的种养模式，具体如农田立体间套模式、林果地立体间套模式、山地立体种植式、水域立体养殖模式及农户庭院立体种养模式等。

系统调节控制型是在生态经济学原理指导下的生态农业模式。在一个生态系统中，生物为了繁衍生息，必须随时随地从环境中摄取物质和能量，同时环境在生物生命活动过程中也得到某些补给，以恢复生机和活力。环境与生物互相影响，生态农业必须通过合理安排、种养结合来调节控制生态系统，实现良性循环和可持续发展。如合理施用化肥、农药，有机和无机相结合，资源利用和保护相结合，促进生态和经济两方面的良性循环。

3.农业生物环境工程是高效生态农业的“突破口”

农业生物环境工程是实现高效利用农业资源，保护农业生态环境，实现农业长期可持续发展的有效途径。

首先，在农业生物环境工程技术提供的良好环境条件下，实行高密度养殖和种植，空间有效利用，物质与能量高效循环，可使单位农产品生产占用和消耗的空间、土地、水、肥都比传统农业大大减少。

第二，农业生物环境工程注重动、植物生产中能源的有效利用。虽然各种环境调控措施都在不同程度上需要消耗一定的能量，但一方面总是设法尽量减少生产中的能耗，有效利用可再生能源；另一方面，集约化的种植和养殖方式，容易达到能量的集中高效使用。

第三，农业生物环境工程可以提高对太阳能资源的利用。从广义上讲，农业生产的本质在于将太阳能转变成食物，农业生物环境工程技术的使用如温室设施可以实现传统农业在非作物生长季节无法进行的生产，有效地利用该季节的自然光热资源。

第四，农业生物环境工程技术注重农业生产的总体生产环境。在建设环境工程设施、组织设施农业生产中注意保护和改善农业环境，维护良好的生态平衡，对大量农业废弃物进行无害化处理，使其转化为可综合利用的资源，实现高效利用农业资源。

因此，农业生物环境工程手段是摆脱传统农业受到自然环境束缚，实现农产品优质、高产、高效、生态、安全生产的有效途径，是农业生产走向集约化、规模化、产业化、现代化道路的必然选择，具有重要战略意义。

4农业生物环境工程在生态农业中实际应用典范

农业生物环境工程应用生态农业的成功典范主要有桑基鱼塘养殖模式、三位一体生态农业模式、四位一体生态农业模式、间作套作与林粮复合模式、“桑羊互惠”模式等。随着设施生态农业建设的发展，如何将这些生态农业工程模式与农业生物环境工程技术应用于工厂化设施农业中是亟待研究的课题。目前设施农业已发展到使人们可以随意调节生物生长环境，调配生物的养料，控制生物病虫害，同时实现管理自动化与信息化的程度。

4.1“甲鱼――福寿螺――水葫芦――樱桃番茄”模式

“甲鱼――福寿螺――水葫芦――樱桃番茄”模式是一种比较典型的食物链模式，该设施生态农业模式主要生产对象为甲鱼与樱桃番茄，通过食物链加环技术，在甲鱼与樱桃番茄之间引人增益环一福寿螺和水葫芦，该系统可保证内部资源的循环利用，减少环境污染，提高其经济效益。该模式关键技术是首先将甲鱼设施与樱桃番茄温室通过管道相连，鉴于两边O2和CO2的不平衡，引起相互间气体渗透，按照一定比例组织生产完全可满足两边O2和CO2所需。甲鱼养殖最大问题是水环境问题，其养殖水中含有许多有机饲料残渣和排泄物等，通过处理一部分可供给番茄吸收，大部分通过所建的水塘由养殖水葫芦净化，经水葫芦处理简单过滤的水可重新循环供给甲鱼与樱桃番茄使用，但单靠水葫芦维持，则水葫芦自身繁殖也会引起环境污染，故引进福寿螺以水葫芦为食物即抑制了水葫芦的暴增，福寿螺长大后其肉口感不太好，不适宜供人们食用，经过处理可作为甲鱼高蛋白有机饲料，从而形成部分循环的食物链，大大提高了该设施生态农业模式的生态化。此模式整个生态设施仅需投入少量资源即可形成简单的循环系统，大大简化了设施处理机制，降低了设施运行成本，具有很高的推广价值。

4.2“羊――作物――猪”模式

“羊――作物――猪”模式，即将简易型大棚或温室与羊舍、猪舍有机结合起来进行小生态设施建设，保证各个单位独立性，又充分发挥整体工厂化管理优势。其方法简单易行，具有很大的发展潜力。该设施生态农业模式关键技术是以简易型温室大棚为基础，在温室大棚两端各建两个水泥家畜圈，一侧养猪，另一侧养羊，大棚中间种植农作物，猪、羊和作物形成小型生态系统。猪和羊呼出CO2，供作物光合作用，而作物光合作用释放的O2供猪和羊所需，按一定比例设置猪羊和植物数量，则完全可满足各生物的气体需求量。猪羊身体发出的热量形成一道天然保温墙，大大降低了温室的热量损失，特别是在冬天其效果更加明显。猪羊粪尿按一定比例配成有机肥料直接供设施内作物施用，不仅改善了简易型温室大棚的环境要求，又大幅度降低了温室运行成本。若按这种设施生态思路建成一定规模数量的温室大棚，则猪和羊产量十分可观，是目前农村值得大力推广的设施生态农业模式。

4.3三位一体生态农业模式

“猪――沼――果”生态农业工程是以沼气为纽带，使养殖和种植综合协调发展的生态农业循环。农户充分利用庭院土地和空间，建立沼气池、厕所、猪圈“一池三改”模式，猪圈地下建沼气池、猪圈养猪，猪圈上层养鸡，房前屋后种水果。人畜粪尿流人沼气池、厌氧发酵产生沼气，消除污染，改善环境：沼气用作农户燃料，照明，解决农村用能。沼液、沼渣可作优质有机肥、饲料添加剂，用以施肥、喂猪和防治病虫害等，从而实现内部物质和能量的多层次利用和良性循环，达到了家居温暖清洁化、庭院经济高效化、农业生产无害化。所以这种模式在用能方面达到省柴、省电、省劳力，在种植方面达到增肥、增效、增产，在养殖方面达到病虫害减少、投资减少的作用。

“猪――沼――果”模式是一种循环经济模式，具有循环经济的本质特征：以生态经济原理为基础，包含了清洁生产和绿色消费的内容，体现了“减量化、再利用、再循环”原则，具有良好的生态效益与经济效益。它以沼气池为核心，把种植(粮油作物、果树、蔬菜和牧草等)、养殖(猪、牛、鹅、鸭、水生物等)和农户组合成一个开放式的互补系统，使物质充分循环，让自然散发掉的生物质能集中利用。沼气池将一系列复杂的生化反应过程集聚在一起，加快了反应速率，提高了分解效率，并收集、储存、输送沼气，用于家庭烧饭照明，使传统种养模式中散失掉的生物质能得到充分的利用。沼液中含有丰富的氮、磷、钾、钠、钙营养元素，基本上可以直接被作物吸收；沼渣中除了沼液中所含的营养物质外，还有腐殖酸、沼气菌等，大部分可直接被作物吸收，仅少量残余的有机质还要经土壤中的微生物分解，比传统施肥方式所流失的养分要小得多，氮、磷分别仅损失5％和2％左右，对环境污染减轻很多。

4.4四位一体生态农业模式

相对于我国南方地区的三位一体生态农业模式，我国北方地区目前推广“日光温室种植一设施畜牧养殖――沼气发酵――厕所改良”的四位一体高效生态农业模式。该模式是以太阳能为动力，以沼气为纽带，把种蔬菜瓜果种植技术、畜牧养殖技术及厕所积肥技术有机结合在一起的技术工程。

从目前国内推广的四位一体设施农业主要为钢架式和半钢架式日光温室。日光温室具有采光充分、防寒保温和抗御外界恶劣环境的能力等特点，其空间较大且设备较完善，适合种植蔬菜、瓜果及花卉等。日光温室土壤肥力要求高，通过温室大棚内养殖猪、羊、牛、鸡等可解决有机肥不足问题。设施大棚内冬季、春季温度较高，猪、羊、牛、鸡等生长快，提高了生长量和出栏率。同时修建沼气池，所产沼气可做饭和照明，还可补充大棚蔬菜生长需要的C02和热量。从而达到经济效益高、科技含量高、物质和能量循环利用率高等特点。

4.5农林牧复合系统

农林牧复合系统，是指在同一土地管理单元上，按照生态经济学原理，人为地把多年生木本植物(如乔木、灌木、棕榈、竹类等)与其它栽培植物(如农作物、药用植物、经济植物以及真菌)及动物，在空间上或按一定的时序有机地排列在一起，形成具有多种群、多层次、多产品、多效益特点的人工生态系统。农林牧复合系统 是一个多组分、多层次、多生物种群、多功能、多目标的综合性开放式人工生态经济系统。近年来我国对农林牧复合系统的研究报道逐渐增多，如郑海水对海南浅山区农、林、牧人工生态系统的发展潜力的探讨，许林书对东北低山丘陵地区小流域复合生态系统效益的研究，张勃对西部干旱地区农牧生态系统模式的探讨等。农林牧复合系统最大的特点是对土地多方面的、可持续性的利用，这显然是其它土地利用方式无法比拟的。一个优化的复合结构模式必须使系统中各种群具有广泛的生态位分化，在结构设计时，要充分减少种群复合经营时的负互作，提高正互作，并从时、空、量和序四个方面进行系统调控，促进模式优化与系统的持续稳定。

5农业生物环境工程应用于生态农业的发展前景

生态农业即利用生态技术进行设施农业生产，研究生物在自然状态下的营养源循环条件，并将其推广用于大面积的设施生产中。生态农业的实施要依据地区自然环境和社会经济条件，不同国家或地区生态工程实施的原则、技术途径亦有所不同。目前国外所倡导的生态农业主要以恢复生态系统自组织能力为主，而我国根据自身国情要兼顾生态环境与社会经济，这就对我国生态农业提出了更大的要求。人世后国外大量进口绿色农产品对我国农产品产生了巨大冲击，国际绿色壁垒将限制我国许多农产品的生产、加工方式。按照国际标准，我国农业生态环境的恶化问题将成为新阶段农业和农村经济可持续发展的制约因素，只有大力发展设施生态农业，以生态学思路与技术进行农业设施规划与建设，生产绿色食品，才能走出困境，实现我国农产品的快速发展。

6结论及建议

实施设施农业可持续发展战略目标的关键在于生态建设，要根据我国生态工程的原则进行规划、设计和建设。首先要遵循与国民经济发展紧密结合的原则，充分考虑我国经济发展现状和自然资源、社会资源条件，应用生态技术或生态工艺建设高效人工生态系统；二要使生态效益、经济效益和社会效益相结合，实现农业的可持续发展；三要应坚持中国特色的原则，通过实践与探索，根据我国资源、环境和经济条件，因地制宜建立与完善生态农业工程理论体系和工艺技术体系；四要努力突破绿色壁垒，全面推进农业生产标准的国际化；五要遵循继承和发展协调的原则，应用现代科学技术丰富、改造和完善生态工程，逐步形成具有中国特色、又符合国情的生态农业工程建设体系。

参考文献

[1]官会林，荷兰现代农业的思考，生态经济，58～61。

[2]张润清，李晓红，李崇光，国外节约型农业摸式评析，统计与决策，2006，(12)，120～122。

[3]周益添，崔绍荣，生态技术在设施农业中的应用探析，中国生态农业学报，2005，13(2)，170～172。

[4]张伟东，王雪峰，几种典型生态农业模式的优点及实现途径，中国生态农业学报，2007，15(6)，179～181。

[5]沈明卫，陈志银等，利用水葫芦净化养鳖废水的问题研究，农业环境保护，2002，21(4)，337～339。

[6]胡振鹏，胡松涛，“猪――沼――果”生态农业模式，自然资源学报，2006，21(4)，638～644。

[7]徐福利，梁银丽，黄土高原区“四位一体”高效设施农业模式研究。

第7篇

一、注重以学生为主体

以学生为主体的实践性教学，需要我们结合当地的实际情况，利用好已有的自然资源，采用多种方式、方法让学生对地理产生浓厚的兴趣，让学生积极探究、发挥主观能动性，养成探究性学习的习惯，培养创新精神，增强爱国、爱家和树立可持续发展的思想观念。这种教学方式不同于以往的老师主动灌输知识，学生被动接受。这种新型的教学方式可以让学生积极参与社会活动，努力探究社会现象，成为其中的参与者，而不是一个旁观者。努力用学到的知识去解决生活中遇到的问题，可以增强学生的成就感，树立自信心。利用好当地的地理资源优势，使学生身在其中，培养地理情感，增强对家乡故土的喜爱之情。

二、紧扣大纲，重视实践

教学大纲是老师通过长期教学，依据经验总结出来的关键内

容，每一个知识点都是这门课的关键点，是其课程的精华。但如果老师只是介绍书本上的知识，无论多么生动的讲解，都只会让学生产生只要好好看书，就没有问题的想法，让学生产生思想上的懒惰性。为了防止这种心理的产生，老师在教课过程中，就要学会让所学知识与本地实际相结合，采用类比的方法，从日常生活中的实例出发，引起学生的好奇心和求知欲，引起学生思考，课后查阅相关资料，自己寻求答案，进而过渡到专业理论知识，这种教学方式，学生愿意参与思考，理解和接受也较快，还能活跃课堂气氛，能够较好地完成教学目标。

三、利用当地资源，开展专业实习，进行实践教学

结合当地情况进行地理教学，最能反映当地的社会与经济，人口与资源，环境与生态等重大民生问题，高中学生的学习能力，生活阅历，分析能力都达到一定的水平，在学习地理的过程中，不但能够认识、了解家乡的地理特征和地理优势，而且在老师的帮助下还能够进行调研、考察，做一些基础的研究性工作，为将来家乡的发展献计、献策。

人类在生产活动中必定产生许多与自然不协调的现象，如何解决和协调好与大自然的关系，成为人类面临的重大问题。但是当我们在课堂上讲述这些事情的时候，学生对事件并没有切身的体会，会感到很抽象，但是如果用身边的，一些可触摸的例子，向学生们去描述，则会将抽象的问题具体化，学生们更容易接受和理解，也会激发学生对地理的学习热情，增加学生主动参与的热情。例如，在讲生态农业时，学生通过学习知道，生态农业指的是遵循生态系统规律，运用现代科技手段，集约化经营，在保护原始农业生态系统的前提下，能获得较高经济效益的新时代农业发展模式。但是，这是书本上的知识，仅靠这些书本上的知识和例子，学生对生态农业仍然会感到抽象和陌生，这时我会向学生提出，同学们有没有看到农民在水中养鱼，水面养鸭，池塘边养猪，再用猪的粪便去养鱼的现象？实际上这就是一种生态农业，以水中养鱼，水面养鸭，塘边养猪为例，说明在整个生产过程中，充分利用了生物学中的食物链的原理，这样既能获得丰富的、绿色无公害的食品，又能改变生态质量和环境质量，防止污染，是一种良性生态系统，有效地节约了资源，减少了污染物对环境的污染，这样学生也就更加容易理解生态农业的概念了。

恰当地将高中地理中的基本原理与本地的具体实际相结合，可以使学生更加直观地理解和掌握书本上抽象的知识，提高学生解决实际问题的能力，提高课堂效率，还可以增加学生热爱家乡，建设家乡的热情和信心。因此，在授课过程中我们要加强培养理论与实际结合的能力，引导学生将书本上的知识应用到实际生产实践中。

参考文献：

[1]付树林，李瑞军.浅谈高中地理新课标下如何有效组织“活动”内容的学习[J].太原大学教育学院学报，2010（3）.

第8篇

【关键词】　循环经济；农业循环经济；发展模式

中图分类号：F12文献标识码：A文章编号：1006-0278(2012)01-176-01

随着经济的飞速发展，能源的逐步耗竭，环境的不断恶化，世界各国不得不思考经济发展的模式的转变，以实行可持续的发展。20世纪90年代以来，德国、日本、美国等发达国家正把发展循环经济、建立循环型社会看作是实施可持续发展战略的重要途径与实现方式。“循环经济”一词是由20世纪60年代美国经济学家K·波尔丁提出。循环经济理念的提出启发了20世纪60年代末开始的关于资源与环境的国际经济研究。（刘荣章，2006）。

一、我国循环经济的发展现状

目前或者说在循环经济被纳入正题之前，我国的经济增长模式是“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统粗放型增长模式，为了改变这种低效的模式，并顺应世界循环经济的发展趋势，我国也逐步展开了基于循环经济理念的一系列规划与建设（刘荣章，2006）。目前虽然我国还没有一部关于循环经济的专门立法，但是海南、黑龙江、吉林、浙江和福建等省都已提出建设生态省的规划;辽宁提出了建立循环经济省的规划；天津、贵阳和南京等都已提出要建设循环经济生态型城市的目标。国家发改委网站统计说我国在20世纪80年代开始实施生态农业工程，目前各种生态农业试点超过了2000个，其规模由村、乡向县域发展。我国在20世纪80年代开始实施生态农业工程，目前各种生态农业试点超过了2000个，其规模由村、乡向县域发展。

陈丽娜总结说，整体上我国的循环经济还处于一个极其有限的萌芽阶段，呈现出以下的特征：分布在珠三角、长三角、西部、中部以及东北老工业基地等我国典型经济热点地区；重点在国家、省(市)、园区三个层面上展开；主要来自政府部门的推动（陈丽娜，2006）。叶安珊和周珂都认为我国关于循环农业的立法存在空白。在农业循环经济方面，经济政策谈得很多，但还没有基本的法律依据。我们很少见到有说服力和影响力的区域经济政策来激励农业废弃物资源化发展的案例（叶安珊，2008）。

二、循环经济在农业中的应用及意义

作为农业大国的中国，农业是国民经济的基础，在社会经济中占有重要的战略地位，在我国的石油农业模式难以持续而对社会经济的发展构成威胁时，循环农业应运而生。郭铁民认为：“循环农业是运用生态学、生态经济学、生态技术学原理及其基本规律的农业经济形态，通过建立农业经济增长与生态系统环境质量改善的动态均衡机制，以绿色GDP核算体系和可持续协调发展评估体系为向导，将农业经济活动与生态系统的各种资源要素视为一个密不可分的整体加以统筹协调的新型农业发展模式”（郭铁民，2004）。

而对于循环经济学的意义，欧阳新年认为发展循环经济可以缓解我国资源约束的矛盾。我国目前资源综合利用水平低发展循环经济有利于从根本上减轻环境污染和从整体上提高我国的资源利用率（欧阳新年，2005）。对于循环经济其次的在农业上的应用也有自身特定的意义。我国是一个农业大国。改革开放以来，我国农业得到了巨大的发展。但人口的不断增多不可避免地给农业生产带来巨大的压力，加上长期以来传统经济观念对农业采取掠夺性经营，使我国农业生产有“资源的高投入、产品的高产出、污染物的高排放、物质和能量的低利用”的特点。当前农业和农村的发展，正为诸如环境污染、生态系统受损，农副产品利用率低，产品质量差，土地贫瘠化、农产品销售困难、农村就业不充分、“三农”问题，农民增产不增收等一系列问题所困扰（马淑琴2005）。这就催生出了农业循环经济的发展，因为循环经济有助于解决以上问题。

三、农业循环经济的发展模式

循环经济作为人类发展史上的一种先进的发展模式选择，正越来越被国际社会所接受，也将是21世纪经济发展模式的转变方向。曾玉林从国际角度出发，以国家或者是企业为单位，将当前国际社会上具有代表性的循环经济发展的实践模式划分为以下几种：杜邦模式——企业内部的循环经济模式；卡伦堡模式——科技工业园区模式；德国模式——社会层面废弃物的回收再利用模式；日本模式——社会循环经济体系模式（曾玉林，2007）。黄海峰总结，德国模式是整个社会层面的废弃物的循环利用，该国的废弃物双元回收体系(DSD)是其典型的代表，例如在1995年的时候，DSD由95家产品生产厂家、包装物生产厂家、商业企业以及垃圾回收部门联合组成（黄海峰，2005）。

参考文献：

[1]陈丽娜.区域循环经济的理论研究与实证分析[D].武汉理工大学,2006.

[2]郭铁民,王永龙.福建发展循环农业的战略规划思路与模式选择[J].福建论坛.(人文社会科学版),2004.(11):83-87.

[3]黄海峰,徐明,陈超等. 德国发展循环经济的经验及其对我国的启示[J]. 北京工业大学学报,2005(6).

[4]李冬.论日本的循环型经济社会发展模式[J].现代日本经济,2003，(4):25-27.

[5]刘荣章,翁伯琦,曾玉荣等.农业循环经济发展的基本原则与模式分析[J]. 福建农林大学学报,2006，9(5):23-27.

第9篇

关键词：沼气发酵　生态农业　循环经济

在现代农业生产中，由于化肥、农药、兽药、饲料添加剂、动植物激素等农资的使用为农业生产和农产品数量的增长发挥了积极的作用，与此同时也给农产品质量安全带来了隐患，造成了严重的生态问题。产品质量安全问题已成为农业发展的一个主要矛盾，这个问题的存在不仅是我国农业和农村经济结构调整的严重障碍，也直接影响到我国农产品的出口和国际市场竞争力。更新观念，改变传统的农业生产模式，发展生态农业，建立健全农业发展的良性循环体系，使农业资源得到永续利用，走以生态农业为依托的循环经济发展之路是我国农业可持续发展的必然选择。而在农业循环经济的发展模式中，沼气发酵起到重要的纽带作用，它以农业废弃物为原料，既能产生洁净的沼气能源，替代一次性能源的消耗，又能解决农业废弃物所引起的环境污染，形成一个良性的循环机制，并获取较好的经济效益和环境效益。因此，建立以沼气为纽带的生态农业循环经济模式对农业的可持续发展具有重要的理论和现实意义。

1　发展生态农业循环经济的意义

1.1　农业循环经济的内涵

循环经济是运用生态学规律来指导人类社会的经济活动，是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征的社会生产和再生产模式，其特征是低开采、高利用、低排放。传统经济与循环经济有着本质的不同：传统经济是一种由“资源产品污染排放”单向流动的线性经济，其特征是高开采、低利用、高排放；循环经济倡导的是一种与环境和谐的经济发展模式，其特征是低开采、高利用、低排放。在循环经济中，所有的物质和能源要能在不断进行的经济循环中得到合理和持久的利用，以把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度，循环经济遵循“3R”的基本原则(减量化Reduce、再使用Reuse、再循环Recycle原则)。

农业循环经济是一种较新的经济发展理念，是将循环经济的基本原理应用于农业系统。农业循环经济运用可持续发展思想和循环经济理论开展经济活动，按照生态系统内部物种共生、物质循环、能量多层次利用的生物链原理，调整和优化农业生态系统内部结构及产业结构，提高生物能源的利用率和有机废物的再利用和再循环，最大程度地减轻环境污染，使农业生产活动真正纳入到农业生态系统循环中去，从而达到生态平衡与经济协凋发展。农业循环经济以农业资源的循环利用为特征，以农业资源消耗最小化、农业污染排放最小化与农业废物利用最大化为目标，涉及农业清洁生产、农业产业内部物能互换、农业产业间资源循环利用、绿色消费等方面。

1.2　发展生态农业循环经济的必要性

随着农业的高速增长，农业经济取得了巨大的成就。但我国农业发展仍然走的是以粗放经营为主的发展道路，这导致我国农业生产面临的生态环境不断恶化。

1.2.1　农业资源匮乏，浪费严重

我国农业人均资源量十分有限，人均耕地面积为0.083hm2，仅为世界平均水平的32％，森林面积占全国面积的13％，草地面积虽然是耕地面积的3倍，但主要分布在我国西北部年降雨量小于400mm的10个边远省(区)，自然条件差，25％的土地不易利用。我国对自然资源综合利用率低，浪费非常严重，如1公顷耕地用水1.2万立方米，是发达国家节水农业的4倍以上，工业生产用水的重复利用率和循环使用率很低，只有40％，相当于发达国家二十世纪60年代的水平。农村的生活用能主要以生物质直接燃烧为主，利用率仅为10％～30％。

1.2.2　农村能源短缺与生态环境不断恶化

目前农村地区，特别是贫困山区的生活用能大多数仍以传统的生物质(柴、秸秆等)为主，占农村生活用能的61％。虽然农村能源建设取得了很大成就，有效缓解了农村能源短缺问题，但随着农村经济和农民生活水平的不断提高，农村的能源供应仍然十分紧张。由于农村能源的短缺，一方面制约了农村经济的发展和农民生活水平的提高；另一方面导致对自然资源的过度开发利用，加剧了生态环境的恶化。由于森林大量被砍伐，草场过度放牧，造成植被破坏，水土流失加剧，大量河流淤积，严重破坏了生态环境。生态的破坏又进一步加剧了能源的短缺，最终进入一种“能源短缺-过度砍伐-生态破坏-经济贫困”的恶性循环。目前我国水土流失、荒漠化已成为世界上最严重的国家之一。

1.2.3　农业环境污染严重

我国农村正在遭受来自工业的“三废”、城市生活垃圾和化肥农药的污染。为了使农作物增产而在农业上投入了大量的化肥和农药。但是大量化肥投入换来的增产十分微小，施用大量化肥后，土壤板结加剧，有机质含量逐步下降。为了防治病虫害而大量喷施农药，也造成了土壤、地表水、地下水的污染，还导致了大量害虫的抗药性，使农作物减产，农作物的品质下降。

面对上述严峻的形势，农村经济要实现可持续发展，必须实现经济和生态两个良性循环，经济、社会、和生态三效益的统一。只有大力发展农业循环经济，才能有利于解决目前我国农业发展中诸多问题，是农业可持续发展的必然选择。因此，推行循环经济对于实现农业经济的可持续发展具有十分重要的意义。

2　基于沼气综合利用的生态农业循环经济模式

2.1　生态农业循环经济模式的构建

以沼气为纽带的生态农业循环经济模式是模仿自然生态系统的食物链结构，依据系统结构与功能相适应，物质分解、转化、富集、循环再生等合理地结合在一起的循环经济模式，如图1所示。

随着我国沼气技术的不断提高，以沼气为纽带，因地制宜地根据各地区特点建立物质多层次利用、能量合理流动的生态农业生产模式在全国各地不断涌现，如以大棚、蔬菜种植、养猪和沼气池相结合的“四位一体”的北方沼气生态模式，以“猪-沼-果”为特色的南方农村生态经济模式。经过多年的实践证明，沼气综合利用技术在农业上的应用可获得显著的经济效益、生态效益和社会效益。

2.2　以沼气为纽带的生态农业循环经济模式的特点

对资源的节约和环境的保护是农业循环经济的主要特征。作为一种发展模式，以沼气为纽带的生态农业循环经济模式强调的是一种“资源-农产品-废弃物-再生资源”循环经济模式。该

模式具有以下特点：

2.2.1　综合性

农业循环经济强调发挥农业经济系统的整体功能，以大农业为出发点。在该模式系统内部，以沼气发酵为纽带，实现物质良性循环和能量的梯级利用，按“整体、协调、循环、再生”的原则，全面规划，调整和优化农业结构，使农、林、牧、副、渔各业有机地结合，实现农村一、二、三产业综合发展，提高综合生产能力。

2.2.2　多样性

该模式可以针对我国地域辽阔，各地自然条件、资源基础、经济与社会发展水平差异较大的情况，以沼气发酵为纽带，因地制宜地根据各地区特点建立物质多层次利用、能量合理流动的生态农业生产模式，如北方的“四位一体”沼气生态模式，南方的“猪-沼-果”农村生态经济模式。

2.2.3　高效性

此模式通过物质循环、能量多层次综合利用和系列化深加工，使农业废弃物资源化和循环利用，从而实现经济增值，降低农业成本。同时推动环保产业和其他新型产业的发展，增加就业机会，为农村大量剩余劳动力创造农业内部就业机会，保护农民从事农业的积极性。

2.2.4　持续性

该模式促进了经济、社会、环境的协调发展，实现农村的可持续发展和社会的文明进步，是最能有效利用资源和保护环境为基础的循环经济之路，成为农村实现可持续发展的有效途径。

2.3　以沼气为纽带的生态农业循环经济模式效益分析

发展以沼气为纽带的生态农业循环经济模式，给农民带来了增收效果，促进了生态农业的发展，改善了农村环境和农民生活质量，取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。

2.3.1　经济效益

沼气发酵以后的沼液既可以喂猪、养鱼，也可以浸种，减少种植业和养殖业的成本；沼气发酵残留物作为优质的有机肥，将大大减少农业生产化肥使用量，同时还对发展绿色无公害农产品起到积极推动作用；沼气可用沼气作燃料和生活照明。将减少农民的生活成本。建一座8m3“一池三改”户用沼气池，年产沼气300m3，基本满足3～5口之家全年生活用能，年提供沼肥30t左右，相当尿素300kg、磷肥500kg、钾肥200kg。农户每年可节省燃料费和电费250元～300元，减少化肥和农药使用量25％左右，节支150元～200元，利用沼液喂猪可节约饲料15％，施用沼肥后粮食产量可提高25％左右，种养业可增效300元左右。沼气池给农户带来的直接经济收益在1000元左右，两年就可收回成本，使用年限按20年计算，每年分摊的成本不到100元，可使每户人均增收200元～300元。

2.3.2　环境效益

以沼气为纽带的生态农业循环经济模式一方面通过化肥、农药使用量的减少，降低农田径流污染和空气污染；另一方面将大大改善农民的生产生活环境，减少疾病的发生率；同时有利于绿色农业的发展，从而形成良性互动的新格局。

2.3.3　社会效益

该模式一方面改善了农村环境条件，农户使用沼气灶，结束了烟熏火燎的历史，粪便入池发酵，其中的寄生虫、病原茵也在池内得到杀灭，减少疾病传染，提高卫生水平；另一方面进一步解放农村妇女生产力，从繁重的砍柴割草中解放出来，通过对农户进行沼气及其综合利用的技术培训、学习和实践，提高了农民科技素质，既系统经营、规模经营，又增强了可持续发展的意识。

3　绪论

我国是农业大国，农业的可持续发展是整个国民经济可持续发展的根本保证和优先领域。在可持续发展战略的实施过程中，提高农业可持续发展能力，从根本上转变传统的农业生产方式，大力发展以沼气为纽带的生态农业循环经济模式，建立以资源高效利用和生态环境保护为基础的可持续农业生产体系，是优化农业经济结构和增加农民收入的重要手段，它不仅可以保护农业生态环境，而且能够促进农业经济的持续高效发展。

参考文献

[1]郭双莲．沼气发酵残留物在无公害水果蔬菜生产中的研究[D]．昆明：云南师范大学，2005

[2]方淑荣．以沼气为纽带的生态农业循环经济模式[J]．农业与技术，2007，27(2)：136～139

[3]张耀文，周喜平，李建忠等．依托农村沼气建设发展农业循环经济[J]．现代农业，2007，(12)：156～158

第10篇

1 农田生态系统服务功能及评价

1.1 农田生态系统服务功能 农田生态系统是一种半自然的人工生态系统，是由农田、环境及人为控制组成的复合生态系统，服务功能具有特殊性。它不仅包括为人类的生存与发展提供坚实物质基础和食物保障的产品服务功能，还具有巨大的环境服务功能。

1.2 农田生态系统服务功能形成机理 农田生态系统是人类依靠土地资源，利用农田生物与非生物环境之间以及农田生物种群之间的关系来进行人类所需食物和其它农产品生产的半自然人工生态系统。农田生物包括植物、动物和微生物等；非生物环境包括地理位置、温度、降雨、土壤养分、pH值等。农田生态系统在经过一系列的生态过程的基础上，通过物质循环、能量流动和信息传递产生生态系统服务功能。生态系统服务功能是生态系统功能的具体体现，生态系统非生物环境特征、生物特征和生态过程及其相互作用是农田生态系统服务功能形成的内在机制。作为一种半自然的人工生态系统，人类活动对生态系统服务功能有着重要的影响。从根本上说，人类活动是农田生态系统服务功能形成的驱动力。但是，不科学的人类管理活动会对农田生态系统服务功能造成巨大的损害。

1.3 农田生态系统服务功能价值评价 近年来，生态系统服务功能的价值评价引起了生态学界的广泛关注，成为当前生态经济学、环境经济学研究的前沿领域和热点问题。没有定量经济量度的生态系统服务易被忽视，对农田生态系统服务功能进行评价，是量化农田生态系统服务功能的重要环节。通过价值量化评估技术，探讨生态系统的价值，不仅可为构建绿色GDP、制定生态环境保护政策、区域发展决策提供理论依据，而且对认识中国“三农问题”、优化农业种植结构、保护农田及农村生态环境、促进农业可持续发展等具有重要意义。

2 农田生态系统服务功可持续发展策略

2.1 建立综合的经济与资源环境核算体系,制定合理的补偿价格 农田生态系统不仅具有生产生态系统产品的功能，而且具有支撑与维持人们赖以生存的自然环境的功能，如涵养水源、改良土壤、调节气候等。现行国民经济核算体系只重视经济产值及其增长速度的核算，而忽视国民经济赖以发展的资源基础和环境条件的核算，通过建立综合的经济与资源环境核算体系，对损害(或保护)农田资源环境的行为进行收费(或补偿)，激励人们减少(或增加)因其行为带来外部不经济性，并完善相关的政策制度，制定合理的补偿价格。为了维护生态平衡和持续发展,必须给农民适当的价格补偿，补偿的额度应不少于消耗耕地资源所带来的经济损失。对农田生态系统服务功能及其价值研究可为耕地资源合理定价、有效补偿、科学管理和持续发展提供科学的理论依据。

第11篇

A．杂草和水稻是生产者

B．鸭与害虫的种间关系为捕食关系

C．杂草和水稻的种间关系为竞争关系

D．水稻、鸭、害虫和杂草组成了一个农田生态系统

2．某草原牧区在进行草场建设时，既注重不同牧草种类的搭配种植，又对单位面积内的放牧量做了一定控制。这种做法体现了（）

A．实行“循环经济”的原则

B．低消耗，多效益原则

C．遵循物种多样性和协调与平衡原理

D．建立自然―社会―经济复合系统

3．右图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是（）

A.微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量

B.多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率

C.沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用

D.沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者

4．设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是（）

A.充分利用自然界的物质和能量

B.追求经济效益的最大化

C.尽量减少有害生物的种类

D.提高沼气池的转化效率

5．如图显示了经济发展与环境质量之间的关系，根据这种关系，发展中国家应认识到（）

A.环境污染不可避免，只能采取“先污染，后治理”的策略

B.后工业化阶段环境问题会自行解决

C.保护至关重要，必须杜绝兴建排污的工业

D.可以采取措施减少或避免生产过程中的环境污染问题

6．材料一：沼气工程是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态工程。

材料二：地衣中的真菌和蓝藻互利共生，当把它们分开时，两者都不能正常生长。

材料三：居住在林区的农民，“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程建设时，一方面号召农民种树，另一方面考虑林区农民的生活问题，使改善生态和发展经济结合起来，才能真正做到造林护林。

生态工程的基本原理包括：①物质循环再生原理；②物种多样性原理；③协调与平衡原理；④整体性原理；⑤系统学和工程学原理。上述材料所依据的生态工程主要原理依次是：（）

A.①④②B.②④⑥

C.③④②D.①③④

7．稻田生态系统是四川盆地重要的农田生态系统，卷叶螟和褐飞虱是稻田中的两种主要害虫，拟水狼蛛是这两种害虫的天敌。下列叙述错误的是（）

A．害虫与拟水狼蛛间的信息传递，有利于维持生态系统的稳定

B．防治稻田害虫，可提高生产者和消费者之间的能量传递效率

C．精耕稻田与弃耕稻田的生物群落，演替的方向和速度有差异

D．用性外激素专一诱捕卷叶螟，短期内褐飞虱种群密度会下降

8.农村综合发展型生态工程的优点包括（）

①能量的多级利用②物质循环再生③废物资源化④生物相互依存，体现了整体性⑤做到了生态、经济和社会效益三结合

A．①②B．①②③

C．①②③④⑤D．①②④⑤

9.有一山区由于开采露天小铁矿等活动，自然生态系统完全被破坏，成为一片废墟，为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态，应采取的最好措施是在这片废墟上（）

A．回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统

B．撤出人类全部活动，实行全面封闭，等待自然恢复

C．回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业生产

D．回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林

10．小流域综合治理生态工程运用的原理包括（）

①物质循环再生原理②协调与平衡原理③整体性原理④系统学和工程学原理⑤物种多样性原理

A．①②③④⑤B．②③④⑤

C．①②③④D．②③④

11．绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。下图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案：

（1）列出该生态系统中的分解者的名称：。

（2）从资源与环境的角度来看，④⑤途径优于③途径的主要原因是、。

（3）该生态工程最突出体现了这个基本原理。

（4）一般来说，生态工程的主要任务是对进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。

12．某研究性学习小组参观某市市郊建立的以沼气为中心，以保护生态环境为目标的“猪―沼―鱼―肥―粮蔬”生态模式时绘出了如下模式图，请分析回答：

(1)构建以沼气为中心的“猪―沼―鱼―肥―粮蔬”生态模式时所依据的生态学原理是，该生态系统最大的优点是。

(2)该生态系统的“基石”是，若要生产3kg鸡肉最少需要水稻和大豆共kg。

(3)沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物。其生态学作用主要是。

(4)若农田内有虫害发生，采用何种措施既能保护环境又能有效防治害虫？。

(5)水稻、大豆的秸秆除了图中所示的用途外，还有哪些用途？。(写出2个)

13．依据生态学原理对农村家庭生活用燃料，厨余垃圾和庭院养殖进行整体设计，构建的庭院生态系统如下图。请回答下列问题：

（1）该生态工程设计将猪圈养在温室内的目的是：农作物在生长过程中能给猪提供；温室给猪的生长提供了适宜的环境。

（2）该生态系统中的都可以作为沼气池中发酵的原料。经过发酵产生的沼渣、沼液可以。沼气池中菌群属于该生态系统成分中的。

（3）该生态工程设计的优点是。

14．污水处理厂的污泥富含有机质和无机成分，可用作肥料，但其多环芳烃(PAHs)等有机污染物含量通常较高，施入土壤会带来二次污染。生物质炭是由作物废弃秸秆等炭化而成。将污泥、含7%生物质炭的污泥均堆放一段时间后用于盆栽实验，研究它们对黑麦草生长及PAHs迁移的影响，结果见下表。

测定项目红壤红壤

＋污泥红壤＋含7%生

物质炭的污泥土壤PAHs含量(μg/kg)5271079765黑麦草叶绿素含量(mg/g)2.02.12.3黑麦草每盆干重(g)1.72.32.7黑麦草PAHs含量(μg/kg)401651428(1)生物质炭孔隙结构发达，能改善土壤的通气状况，使根系细胞加强，合成增加，从而促进根系对土壤养分的吸收。

(2)由表可知，施用含生物质炭的污泥，从而促进黑麦草生长；污泥的施用使土壤和黑麦草的PAHs含量，但生物质炭的输入，从而降低PAHs污染的风险。由此可见，生物质炭有望用作污泥改良剂，促进污泥的推广应用。污泥的应用符合生态工程的原理。

15．现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池曝光池兼氧池植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：

（1）污水流经厌氧沉淀池、曝光池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过呼吸将有机物分解。

（2）植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了（生态系统菌落种群）。在植物池的食物网中，植物位于第营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的能。

(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和等原理。

(4)一般来说，生态工程的主要任务是对进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。

16．在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。请分析下图,并回答问题：

(1)该生态工程所遵循的基本原理是(至少写2种)。

(2)该生态系统的能量流动从开始,图中属于消费者的生物有。

(3)与传统农业生态系统相比,该生态系统更能净化环境,其主要原因是。

(4)该生态系统为何能提高经济效益？。

(5)根据该县地处水乡这一资源优势,请你就该生态系统提出一条合理化建议：。

参考答案

1.D2.C3.C4.A5.D6.A7.B8.C9.D10.B

11.（1）蚯蚓、苍蝇、细菌（微生物）

（2）可以充分地利用垃圾中的物质（对物质的多级利用），减少环境污染

（3）物质循环再生（原理）

（4）已被破坏的生态环境（或者是受损的生态系统）

12.(1)物质循环再生原理实现物质和能量的多级利用，减少环境污染

(2)水稻和大豆15

(3)分解有机物，产生沼气

(4)科学引入害虫天敌防治、利用转基因技术培育抗害虫农作物等

(5)①作为饲料养猪；②作为工业原料，广泛用于造纸、制造建材、酒精和一次性包装盒等

13.（1）氧气温度

（2）粪便、厨余垃圾、秸秆作为肥（饲）料分解者

（3）节约能源；减少废物产生；提高能量利用效率；物质可以循环利用

14.(1)有氧呼吸ATP

(2)无机营养物质含量丰富均升高能够吸附污泥中的PAHs物质循环再生

15.(1)有氧和无氧（或细胞）

(2)群落一生产者太阳

(3)物质循环再生物种多样性

(4)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)

16.（1）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理

（2）桑、油菜等生产者固定的太阳能蚕、畜、禽

（3）粪便等“废弃物”被及时利用

第12篇

关键词：采矿迹地；生态农业；能流

中图分类号：S718.52 文献标识码：A

1 引言

采矿迹地即矿区废弃地，是指矿山开采过程中形成的露天采矿场、排土场、尾矿库、塌陷区以及受重金属污染而失去经济利用价值的土地。根据其来源可分为4种类型：在场地存放表土、废石以及煤矸石堆积所形成的废石场；露天矿开采形成的巨大矿坑及开采所造成的地表塌陷区；尾矿库为矿石在经过选矿后排弃所造的压占土地；矿山建设永久性建筑物、道路以及机械设备压占所造成的损毁土地。

生态农业概念没有统一的定论，在国内比较普遍的概念为：生态农业是按照生态学基本原理及生态经济规律，根据实际情况、设计、构造、整合和经营农业生产和农村经济的工程体系。它吸取了农业中传统的精髓，应用已有的技术和管理办法，通过继续发展粮食及其他经济作物种植产业，并推广大田种植与林、牧、副、渔业，促进农业与第二、第三产业的结合，即通过传统农业的精髓与现代技术相结合，经过专业人员：规划生态系统、控制发展与环境、使用资源与保护环境间的矛盾，使人的发展和自然平衡相协调，构建经济效益和生态效益的良性循环，实现经济、社会和生态效益的和谐统一。

矿产资源开发在我国国民经济建设中起着十分重要的作用，但在矿产资源开发的同时也带来了严重的环境问题，形成了大量的采矿迹地，因此对采矿迹地进行生态农业恢复与重建，不仅可以实现矿产资源开发与生态环境保护协调发展，而且具有重要的科学价值和实际意义[1]。

采矿迹地农业生态重建是按照景观生态学原理，在宏观上设计出合理的景观格局，在微观上创造出合适的生态条件，使其具有某种形式和一定水平的生产力，并维持相对稳定的生态平衡，而且与周围景观价值相协调[2]。本文以迁安市五重安乡某农业大观园采矿迹地生态农业重建为例，通过农业生态重建，并进行能量分析反馈修复重建生态农业模式。

2 生态农业重建能流分析

迁安市某生态农业大观园原为采矿迹地，现已建成以农业为基础的综合性生态大观园，在此基础上采用定性和定量分析相结合的方法对已初步形成的生态农业模式进行以能流分析为主的能源利用效率评价[3]，从而确定对采矿迹地进行生态农业重建的可行性和提出相应的改进方案。

能流循环指数是反映农业生态系统内部系统稳定性、自我维持能力的一个指标[4]。在种植业子系统投能结构中，若以无机能为主，则说明系统的自给能力差；反之，若以有机能为主，则说明系统的自给能力强。

2.1 确定系统的边界和组分

本项目的能量流动分析主要以大观园规划建设的6大功能区为研究对象，共有3个子系统。

2.1.1 种植业子系统

初级生产者子系统包括18.3hm2的名优果品示范采摘区，种植旱丰、燕魁、燕山短枝、大板红、燕明、紫泊板栗（5.3hm2）、丽春、春雪、北京晚密桃（2.2hm2）、美国八号、姬神、昌红苹果（1.7 hm2）、绿宝石、黄金梨、红安久、考密斯梨（1.8hm2）、辽核1号、辽核3号等核桃（6hm2）、赛来娜、金太阳、凯特杏（1.3hm2）。

现代设施农业示范展示区1.3 hm2，春节特供桃（0.2hm2），花生（0.1hm2）、大豆（0.1hm2）、甘薯（0.1hm2）、玉米（0.1hm2）、杂粮（0.2hm2）、有机无土栽培示范（0.2hm2）以及4棚展示立体水培蔬菜（0.3hm2）。有机甘薯基地4.7 hm2；有机花生基地6.3 hm2。

2.1.2 饲养业子系统

初级消费者子系统包括一个特色养殖区18hm2，其中散养宫廷皇鸡19090只，占地6.3hm2；散养野猪3422头，占地7.7 hm2；梅花鹿560只，占地4hm2。

2.1.3 农副产品加工业子系统

占地4hm2，年产有机杂粮10000t，年产1421t纯物理5级压榨有机花生油，年产1402t甘薯系列产品，年加工1570t果品。

2.2 确定各项输入和输出的数量

各项输入和输出的数量见表1。

2.3 能流特征分析

2.3.1 种植业子系统投能结构

子系统投能结构见表2。

图1 种植业子系统能量投入结构对比图人工辅助能投入量为123164.98，其中无机能为25862.02，占21.0 %；有机能为97302.96，占79%（能流循环指数）。无机能/有机能为3.76∶1，高于全国平均水平的3.37。这种投能结构优于全国有机能77%的平均水平，结构良好，说明系统内有机肥料和劳动力相对充足。但是人工能与机械能的投入水平都很低，这从另一侧面反映了种植业子系统产量的提高主要依赖于化肥能的投入。

2.3.2 饲养业子系统分析

本子系统中，加入的人工辅助能为1614.64×1010J，其中无机能为60.77×1010J，占3.76%；有机能1553.87×1010J，占96.24%。无机能/有机能比率为3.91%，与普通地区的养殖业水平相当，结构还算合理（表3）。但是在饲养业系统中由于系统外投入的精饲料数量比较大，致使系统内能量循环水平较低，要想提高产量必须要依赖于精饲料加大投入，所以系统本身的抵抗干扰能力比较弱。如果遇到市场饲料价格上涨，会很大的影响系统的效益[5]。

2.4 全系统分析

根据上述分析，迁安市某生态园能够得到0.93的产投比，与美国（0.10）、英国（0.17）、日本（0.25）的石油农业产投比高很多[6]，初步使生态农业的优越性得到充分的显现。但是与我国其他生态农业比较发达的地区相比产投比还有一定的差距。

依据能量分析可以得出：综合养殖场的结构相对基本合理，由于农牧鱼比例协调程度不够好，造成结构化的投能不够优化，降低了全系统的生态效率[7]，应将饲料投入增加，会带来生态效率的极大提高。只进行种植业生产的土地生产力低，应将其他副业的比例增大。

3 结语

采矿迹地生态农业重建实质是在破坏土地的重建利用过程中发展生态农业，目的是建立一种多层次、多结构、多功能集约经营的综合农业生产系统。能量流动是农业生态系统的基本功能，是地球上生命赖以生存和发展的基础。农业生态系统中生命活动的能量大部分来自于太阳能，绿色植物通过光合作用合成有机物质，这些有机物质所贮藏的能量在生态系统中通过食物链和食物网，从一个营养级传递到另一个营养级，实现能量转化和流动。在农业生态系统中，人们通过投入人工辅助能进行调节和控制，使能量转化和流动向人们所希望的方向进行。因此在采矿迹地重建过程中进行能量分析评价，并根据评价结果提出合理的结构调整使采矿迹地生态重建的结构更加合理，控制能量的流动方向和数量，使其流动更加复合人们的需求，真正实现环境效益和经济效益的双丰收具有很强的实际意义。同时为采矿迹地生态恢复提供一种新的优化和评价方法，在其他的采矿迹地生态恢复中也可以参照应用。

参考文献：

[1] 杨福海，李富平，甘德清，等. 矿山生态恢复与露天地下联合开采[M]. 北京：冶金工业出版社，2002.

[2] 麦少芝，徐颂军，梁志娇，等. 矿业废弃地的特点及其环境影响[J]. 云南地理环境研究，2005（5）：23～27.

[3] 胡明忠，汤 杰，王小雨，等. 矿山生态恢复与重建存在的问题及对策[J]. 中国环境管理，2003（6）：7-9.

[4] 李凌宜，李 卓，宁 平，等. 矿业废弃地生态植被恢复的研究[J]. 矿业快报，2006，8（8）：25～28.

[5] 师 雄，许永丽，李富平，等. 矿区废弃地对环境的破坏及其生态恢复[J]. 矿业快报，2007，6（6）：35～37.

第13篇

1、生态经济理论:生态经济是指在生态系统成灾能力范围内,运用生态经济学原理和系统工程方法改变生产和消费方式,挖掘一切可以利用的资源潜力,发展一些经济发达、生态高效的产业,建设体制合理、社会和谐的文化以及生态健康、景观适宜的环境。具有时间性、空间性和效率性三个特点。2生态产业理论:生态产业是生态经济的主体和支撑力量,是实现县域生态经济的核心力量和实际载体。生态产业是以生态学基本原理为指导,以生态系统中物质循环与能量转化的规律为依据,以“自然---社会---经济”整个生态系统的动态平衡为目标,以生物为劳动对象,以农业自然资源(土地资源、气候资源、水资源和生物资源)为劳动资料,以生物科学技术为劳动手段的网络型、进化型和复合型产业。它具有如下特点:生态性和长远性。3生态文化理论:生态文化是生态建设的原动力,具体表现在管理体制、政策法规、价值观念、道德规范、生产方式及消费行为等方面的和谐性,将个体的动物人、经济人改造为群体的生态人、智能人。其核心是如何影响人的价值取向、行为模式,启迪一种融合东方天人合一思想的生态境界,诱导一种健康、文明的生产消费方式。三、生态经济建设1.生态经济建设新理论生态经济建设是实现县域可持续发展的重要途径,倡导在物质不断循环利用的基础上,彻底改变单向流动的机制模式,把经济活动对生产环境的影响降低到最小程度,包括:①重视生态文化建设的重要作用和地位,努力实现生态文明。②提高经济增长中的科技含量,以先进科技手段促进县域生态经济建设。③调整产业结构和布局,提高资源的再生与综合利用水平。2.生态文化建设人们的生态价值观念和生态意识不是自发产生的,而是需要通过生态文化建设来引导。通过推行一切有利于生态环境的生产和生活方式,在生产和生活中使用各种生态学技术和理念,建立生态文明,同时又在实践中激发生态技术的提高与创新,使生活和生产中的每一个细节都体现生态文明,使人们形成对森林、草原、水源、土地、生物、矿产和其他自然资源的新观念,以及对生产和生活的新态度。生态文化建设要从以下几种观念入手,培养公众的生态文化意识:①生态整体观②生态伦理观③辩证的资源观3.生态产业设计生态产业实质上是生态工程在各产业中的应用,从而形成生态农业、生态工业、生态旅游三产业生态产业体系:生态农业、生态工业和生态旅游

二、延庆县生态经济建设的必要性

延庆县地处北京山区,是首都重要的生态屏障,同时也是经济社会发展相对滞后的区域。如何实施山区生态经济建设,实现生态经济、生态产业和生态文明一体化建设,是延庆县乃至整个北京市现阶段亟待解决的问题之一。生态经济建设是实现山区生态与经济走出恶性循环的良策,也是实现山区生态、经济与社会持续发展的有效途径。

三、延庆县全面实施生态文明战略

第14篇

发展生态农业是建设美丽乡村的有效途径

我国生态农业是20世纪70年代末兴起的，20世纪80年代生态农业的试点规模进一步扩大，20世纪90年代全国性生态农业县建设试点工作在中央八部委的支持下全面展开。中国的生态农业是以协调人与自然关系为基础，以促进农业和农村经济、社会可持续发展为主攻目标，遵循“整体、协调、循环、再生”的基本原理，通过实现生态经济良性循环及资源高效利用，把农业生产、农村经济发展和保护环境融为一体的新型综合农业体系[5]。多年来生态农业建设实践已经证明，我国生态农业依据区域资源优势潜力，强化农业主导产业的同时，促进了农业生物种群多样化、农业产业多样化，提高了水土资源利用和废弃物循环利用效率，达到经济、环境效益同步增长的目标。我国生态农业的成就开始为世界关注，并被认为是发展中国家可持续发展、保护农村生态环境、提高农业资源利用效率的有效途径。历史实践表明，生态农业可以为美丽乡村提供农业产业转型，是建设“青山绿水”的基础保障和有效途径[6-10]，是优美乡村建设中不可替代的内容。

生态农业必须建立在生态化、规模化、产业化的基础上才有生命力

20世纪70年代末是改革开放初期，市场经济刚刚开始，我国农业现代化开始起步，因此，我国当时推广的生态农业技术模式往往以传统农业的一些精华如“粮-畜-渔-果-菜”，“粮-畜-桑-果-渔”，以及“桑基鱼塘”等经营模式为主[11-13]，主要在小农户层面上实现了资源共享，变污染负效益为正效益,以便实现经济与资源利用效率的最大化目标[14-15]。当时出现的生态农业典型如山西省闻喜县、辽宁省大洼县、黑龙江省拜泉县、北京的留民营村[13，16-18]及其一批生态农业户、沼气生态户等在国内外都产生过较大影响。从这些地区的生态农业实践看，尽管其生态农业的资源高效及可持续性特点鲜明，是从传统农业知识中挖掘和继承了有价值的生态模式、技术和方法，虽然有益于现代生态农业的发展，强化其保护生态环境与农业可持续发展的系统能力，但是由于传统生态农业是源于自给自足小农经济的产物，以家庭分工为基础，往往以种植业、养殖业为基本农业格局进行总体设计，重系统内部结构的调整，忽视市场，忽视与工业、加工、物流等部门之间的产业耦合与链接。当前我国的农业已从农户小生产开始向规模化、以利润最大化为目标的农业企业化生产方式转变。其发展过程，是以经济效率更高的农业生产系统替代经济效率相对较低的农业生产系统的过程，是一个以营利为目标的生产活动。由于这一趋势不可逆转，现有农户的小规模小农经济与大市场之间的矛盾越来越突出。传统的自给自足经济的技术如果没有在市场经济条件下进行科技升级与创新，就不能改变生态农业的低生产率，难以适应在开放的市场条件下实现农民致富及区域发展的需要[19-20]。随着市场经济的发展与我国改革开放程度的深化，我国农村富余劳动力已到供求关系转折的临界点，农民工明显增长的务工收入刺激农民开始放弃传统农业生产方式的意愿。比如近年来户用沼气池在农村正常运行的萎缩，这与农户家庭养猪剧减、农民进城打工、养殖方式与市场的变化所造成的户用沼气缺乏发酵原料及缺乏管理有直接关系，这也导致以沼气为纽带的一些生态农业模式的推广和运行受到影响。针对传统生态农业没有市场化、专业化和品牌化等经济特征，当代要倡导的生态农业必须适应市场化、专业化和品牌化的需求[21]。生态农业发展必须充分考虑适应这种发展与转型的要求。

当代中国生态农业内涵与特征

当代中国生态农业内涵当代中国生态农业的主要任务是探索协调经济与生态环境保护、有效开发资源并保证资源的可持续利用且有市场比较优势的主导产业；重视产业结构从种、养、加扩大到一、二、三产业的有效链接，健全与完善区域内生态良性循环的清洁生产系统，实现健康安全农产品生产；发展农村经济的同时要建设优美、文明的新农村环境，以满足人们不断增长的物质与文明的可持续发展需求。有机、绿色等安全农产品生产是当前生态农业的抓手，与此同时，安全农副产品的需求和“绿色战略”又推动了现代新型生态农业的快速发展与完善。当代生态农业技术体系必然是以提高土地生产力、产值及增加收入前提下保证农产品安全及实现资源可持续利用为目标的农业生态工程技术体系，生态农业也必然要走农业的产业化之路，而农业产业化只有建立在相应完善可行的生产技术规范、质量管理标准、产品生产控制与检验体系的前提下才有可能。当代生态农业也必须是一种能更为充分地利用自然生态环境的功能同时，保护和培育自然资源的可再生能力，从而使较少的投入获得较多产出的农业资源配置模式和农业再生产循环产业。

当代中国生态农业特征

（1）在进一步对农村土地制度进行有突破性的改革的基础上明确市场对生态农业的产品和服务需求的定位，鼓励以市场为导向，土地向生产能手、经营能手集中，广大农村应以现代化、专业化、集约化经营、自负盈亏的家庭农场为主推行生态农业模式。同时要根据社会需求进行宏观资源配置，依托本地生态资源，实行区域化布局、专业化生产、规模化建设、系列化加工、一体化经营、社会化服务、企业化管理，在区域范围内构建产前、产中、产后的社会协作分工体系，推进形成区域生态农业的适度经营规模，因此生态农业在运作机制上要有市场化特征。此外，要通过可追溯的生产经营方式降低农户和企业的市场风险、自然风险以及食品安全风险，提高产业链中各个环节的生产效率和经济效益。

（2）从内部微观资源配置入手，通过发挥当地生态、资源、文化与人力资源优势，强化具有竞争优势的主导产业，主要是规模化、专业化种植与养殖业复合系统，实现植物性生产、动物转化、微生物循环、系列加工增值，实现物质循环利用，减少废弃物排放，使农业和农村经济走上自我发展、自我积累、自我约束、自我调节、自我净化的良性循环轨道。因此生态农业的生产具有区域内良性循环的特征。循环经济产业链构建包括产品加工链、废物资源利用链、水生态降解利用链、能源多级利用链和信息调控链及可信任的物流链[8，14，19，21]。

（3）随着技术创新不仅速度显著加快，农副产品个性化特点越来越突出，在产品供给上形成具核心竞争力的品牌[20]。通过包括物联网、设施农业环境控制技术、农村生产流通信息化、农业生产管理、农村市场流通系统等在内的农村信息化高新技术产业逐步解决安全农副产品生产的环境条件控制及生产者与消费者之间的信任接口，达到效益最大化。通过生态、安全农产品商品基地建设，引导农户参与专业化、规模化大生产[22-23]。

（4）新型生态农业应以安全农产品生产为抓手，通过建立新的耕种流程，倡导生态消费文化；制定并实施规范的食品安全检验制度和企业品牌承诺责任制度，培育诚信的生产者，完善可靠的物流，使生态农业具有农副产品的优质安全可信的特征，塑造一种新的流通关系，让消费者和生产者相互信赖，农户不再因为市场价格波动而受损失，也不再因为利益驱动而生产制造不健康农产品，提升生态农业产品和服务的绿色科技含量。所以，当代生态农业是实现绿色安全农业生产的有效途径[24]。（5）生态农业强调通过循环型畜禽养殖、新型肥料、环境友好的病虫害防控、农田残膜清理及再利用等技术及一系列低碳农业技术[25-27]，在时间与空间上改善系统的结构、强化养分循环和强化对系统的综合管理，而不是仅仅依靠增加对系统的投入[25-29]，因此，生态农业具有节能减排和低碳农业的特征[30]。（6）通过景观多样化工程技术以及农村生活垃圾处理、农村生活污水处理等农业面源污染治理的技术集成[31]；构建与经济技术水平相适应的“区域分异、良性循环、生物多样、整体优化”的农业景观格局，着力建设观光农庄、观光牧场和都市农业园，创建“田园风貌型”、“特色文化型”“、滨溪休闲型”“、生态旅游型”、“产业带动型”等不同类型的美丽乡村典型。不仅可以改善生态环境，构建优美乡村，也可利用生物多样性减少病虫害的农药投入强度，开发生产更多的生物产品，克服或缓解单一种植可能带来的市场与环境风险。因此生态农业建设具有生物多样化的特征。总之，生态农业能否成为主导农业类型，既不取决于现有的主导农业类型有多少缺陷，也不取决于生态农业有多少优点，而取决于它与其他农业类型相比是否具有更强的市场竞争力、比较利益以及产品之外对人类可持续发挥生态系统服务功能的能力。此外，生态农业将以何种速率替代现有的主导农业类型，主要取决于实现上述功能的生态农业技术的竞争力、适用性和可推广性，以及生态农业技术信息传播和推广体系的完善程度[19]。

小结

（1）农业生产方式的变革与创新需要3个主观因素：即理解、意愿和能力。理解可通过知识传递，意愿的关键在于生产者的决策，有能力才可变为现实。我国农业可持续发展的严重障碍是资源和环境，而实质却是非科学的决策和违背自然规律的社会行为，前者是后者结果。纠正上述观念和认识上的偏差，需要一种规范、完善的生态文化建设所形成的生态道德标准及其相应的思维定势，用以主导人们的思想，主导人们对待自然环境的态度，并影响和制约人们的生产和生活中的行为。美丽中国包括人的美好心灵，包括人的美好行为，因此，要发展现代生态农业，在农业现代化进程中实现生态合理化，要坚持硬件与软件兼顾，形成一种融传统与现代文化为一体的生态文明，培育人与自然和谐共生的健康、文明的新理念[31]。

（2）实现农业系统的良性循环决定了必须以接口技术为突破口并进行多产业间的链接，发挥多目标的整体效应。其中能在农场推广的农业废弃物资源化利用及其能量多级传递利用的接口技术产业化开发与推广是突破口[7-8，17]。

第15篇

一、以沼气为纽带的生态温室模式及特点

以沼气为纽带的生态温室模式的主要组成要件包括：沼气池、日光温室、畜禽舍。在此基础上，还可以增加厕所、蚯蚓养殖槽等内容。在模式各组成要件中，沼气池起着联结养殖与种植、生产与生活用能的纽带作用，处于核心地位。畜禽舍内的家畜和家禽起着为沼气池提供发酵原料的功能，畜禽粪便在沼气池内发酵后，产生的沼气用于为大棚增温及提供二氧化碳气肥的作用；产生的沼液可用作大棚内植物的液面肥和杀虫剂，还可用来喂猪；产生的沼渣用作有机肥，也可用作蘑菇栽培的基质；另外，畜禽呼吸产生的废气二氧化碳为植物提供光合作用所需的二氧化碳，而植物的呼吸则为畜禽提供新鲜的氧气。模式各组成部分之间的关系见图。

这种类型的生态农业模式较典型的有北方“四位一体”模式和中部“生态温室”模式。

北方“四位一体”生态农业模式是辽宁省在20世纪90年代研究探索出来的一种生态农业模式，目前已在我国北方农村得到了大范围的推广，取得了显著的经济、能源和生态效益。这种模式的特点可归结为以下6点。

1、多业结合，集约经营。通过模式单元之间的联结和组合把动物、植物、微生物结合起来，加强了物质循环利用，使得养殖业与种植业通过沼气纽带作用紧密联系在一起，形成一个完整的生产循环体系。这种循环体系达到高度利用有限的土地、劳力、时间、饲料、资金等，从而实现集约化经营，进而获得良好的经济、社会和生态效益。

2、合理利用资源，增值资源。模式实现了对土地、空间、能源、动物粪便等农业生产资源的最大限度的开发和利用，从而使得资源实现了增值。

3、物质循环，相互转化，多级利用。生态模式充分利用了太阳能，使太阳能转化为热能，又转化为生物能，达到合理利用。通过沼气发酵，以无公害、无污染肥料施于蔬菜和农作物，使土地增加了有机质，粮食增产，秸秆还田，并转化为饲料，达到用能与节能并进。

4、保护和改善自然环境和卫生条件。生态模式把人、畜、禽、作物联结起来，进行第二步处理，达到规划合理、整齐、卫生，从而保护了环境。同时通过沼气发酵，消灭了病菌。粪便中含有大量的病原体，它可以通过多种途径污染水体、大气、土壤和植物，直接或间接地影响着人体健康。沼气发酵处理粪便使粪便达到了无害化效果。在常温沼气发酵条件下，钩虫卵30天被杀灭，蛔虫卵30天被杀灭，沙门菌平均存活6天，痢疾杆菌40天被杀灭，减少了对土壤的污染。这就改变了农村粪便、垃圾任意堆放的状况，消灭了蚊蝇的孳生场地，切断了病原体的传播途径。因此，沼气发酵处理粪便，净化环境，减少疾病，大大改善了农村的卫生面貌。

5、有利于开发农村智力资源，提高农民素质。生态模式是技术性很强的农业综合型生产方式，是改革传统农业生产模式，实现农业由单一粮食生产向综合多种经营方面转化的有效途径，因此，推广应用北方生态模式，极大地增强了农民的科技意识和技术水平，提高了农民素质。

6、社会效益、经济效益、生态效益提高。高度利用时间，不受季节、气候限制，在新的生态环境中，生物获得了适于生长的气候条件，改变了北方地区一季用余，二季不足的局面，使冬季农闲变农忙；高度利用劳动力资源，生态模式是以自家家庭为基地，家庭妇女、闲散劳力、男女老少都可从事生产；缩短养殖时间，延长农作物的生长期，养殖业和种植业经济效益较高，一般每户可养猪20头，种植蔬菜150平方米，年效益可达纯收入5000元。

中部地区生态温室模式是近年来在河南地区发展起来的一种生态农业模式，其特点可归结为：生态化、立体化、设施化和高效化。

1)生态化。就是运用生态学食物链原理开发宏观与微观生产的物资良性循环、能量多级利用的再生资源高效利用技术，提高资源利用效率，实现物质流动的良性循环，增强可再生资源利用与环境容纳量的持续性。为了实现系统运行的生态化，可采取以TYL个措施：一是通过厌氧发酵技术的应用，为模式的生产提供优质有机肥和有机营养液以替代化肥和农药；二是最大限度地利用太阳能、生物质能等可再生能源，减少农业生产过程中化石能源的利用量；三是通过合理的技术衔接，充分发挥和利用动物、植物和微生物之间固有的依存关系，减少生产过程对外来物质的引入。

2)立体化。就是在模式的设计过程中，充分利用地下、地表和空中的空间，以求使设施内的空间得到最大限度的合理利用。在设计方面将沼气池埋入温室的地下，地面空间分成两部分，一部分用于植物种植，另一部分用于家畜养殖，养殖区上部的空间用于家禽养殖。

3)设施化。为了改变自然环境对农业生产的影响和限制，模式的整个生产都布置在以太阳能日光温室为主体的设施内，从而保证了模式的可控化运行。

4)高效化。这里所说的高效化可以从两个方面加以理解：其一是系统运行效率高，这主要体现在通过各种技术接口，强化了系统内部各组成部分之间的相互依赖和相互促进的关系，从而保证了整个系统运行的高效率；其二是系统的效益高，这主要是由于系统的生产严格遵循了自然规律，也就是实现了生态化生产，所以模式生产的农产品的品质和产量就得到了提高，从而保证了系统的高效产出。

二、以沼气为纽带的生态果园模式及特点

以沼气为纽带的生态果园模式的主要组成要件包括：沼气池、畜禽舍和果园。其中沼气池起着为果园的生产提供沼肥和沼气的功能，而畜禽养殖承担着为沼气发酵提供原料的功能。这类模式的设计依据生态学、经济学、能量学原理，以农户土地资源为基础，以沼气为纽带，以太阳能为动力，以牧促沼，以沼促果，果牧结合，建立起生物种群互惠共生、食物链结构健全、能量流和物质流良性循环的生态果园系统，充分发挥果园内的动植物及光、热、气、水、土等环境因素的作用，从 而实现无公害果园的产业化和农业的可持续发展。

这种类型的生态模式较典型的有北方“中部地区生态果园”模式，南方“猪沼果”模式，西北“五配套”模式等。这些模式的特点可以归纳总结为以下几点。

1、利用沼气的纽带作用，将养殖业、果树种植业有机联结起来形成的农业生态系统，实现了物资及能量在系统内的合理流动，从而最大限度的降低了农业生产对系统外物质的需求，即降低了对农药、化肥等农业基本生产资料的需求，增强了系统自我维持的能力。同时，也使得农业生产的成本显著下降。

2、在基本内容相同的前提下，每种模式充分考虑了与其应用区域的地貌、气候、水土等特征相适应，如“五配套”模式考虑到我国西北缺水的显著，增加了水窖、滴灌等内容，而“中部地区生态果园”模式则考虑到当地冬季气候寒冷增加了猪舍火炕，从而体现了模式鲜明的地域性。符合我国地理纬度跨度大、地理、气候差别大的现实，为我国各地因地制宜的选择应用这种生态农业模式提供了技术保障。

3、这些模式都具有建造、操作和管理特点，与我国农村的现有的经济基础和生产力水平相适应，从而为模式的大范围推广应用提供了可能。

4、在保证模式基本建设内容沼气池、果园、猪舍的前提下，模式建设内容易于扩展，如可增加沼渣种蘑菇、养殖蚯蚓，果园内养鸡、养林蛙等内容，可根据使用者的具体情况对模式建设内容进行丰富，从而最大限度的发挥模式的功能。

三、以沼气为纽带的生态农场模式及特点

以沼气为纽带的生态农场是随着规模化养殖业的发展而发展起来的。20世纪90年代以来，随着中国经济的迅猛发展和人民生活水平的提高，以及政府制定的“菜篮子”工程的顺利实施，中国的养殖业得到快速发展，且发展呈现出向集约化、规模化和现代化方向发展的趋势，规模养殖占总量的比例不断上升，规模越来越大，分布趋于集中。据统计，我国规模化养殖场的养殖量约占全国养殖总量的10％，规模化奶牛场的养殖量约占全国总量的43％，规模化养鸡场的养殖量约占全国养殖总量的20％。而且这些规模化养殖场有近80％集中分布在人口稠密、环境保护压力大的经济发达地区，如北京、山东、江苏、浙江、上海、广东、辽宁等地区。

随着畜牧业的快速发展，畜禽粪便的产量也在不断增加。据有关部门研究，1995年我国猪、牛、养及家禽产生的粪便量约为17.3亿吨，而到了1999年，仅规模化养殖场排放的粪便量就已接近17亿吨。但是，实际上由于大中型养殖场粪便一般采用水；中式进行收集，所以粪便污水的量要远远高于粪便量。如1999年我国规模化养殖场的粪便的排放量不足17亿吨，而实际排放的粪便污水总量却超过200亿吨，其数量是粪便量的10多倍。

养殖业的发展在改善人们的生活，促进经济发展的同时，也带来了严重的污染问题。畜禽粪便对环境的污染主要表现在3个方面，即水体污染、大气污染和土地污染。

畜禽粪便每年向水体排放的污染物的量非常大。据国家环保总局南京环科所和上海市对上海集约化畜禽养殖场粪便进行的调查，畜禽粪便进入水体的流失率高达25～30％，据此保守估算1995年我国畜禽粪便污染物COD、BOD、NH3、－N、TP和TN的流失量分别为728.26万吨、498.83万吨、132.20万吨、41195万吨和245.5万吨。而同期工业废水的COD的排放量为768.57万吨，由此可以看出中国畜禽行业的COD排放量已接近全国工业废水的COD排放量。另外，我国氮肥的正常流失率在8-20％，磷肥的正常流失率为5％，按此计算，畜禽粪便氮、磷的流失量大于化肥的流失量，约为化肥流失量的122％和132％。因此，可以说，畜禽养殖污染正日益成为我国水体污染的主要因子。大量的氮、磷等营养元素排入水体后，会造成严重的水体富营养化问题。

畜禽养殖场刚排出的禽畜粪便含有氨气、硫化氢等有害气体，在未能及时清除或消除后不能及时处理时其臭味将成倍增加，产生甲基硫醇、甲硫醚、二甲胺及多种低级脂肪酸等有恶臭的气体，不仅危及周围居民的健康，而且也会影响场内禽畜的生长。同时养殖业还排放有大量的温室效应气体GH40。作为温室效应气体的主要成分之一，其对全球气候变暖的贡献率大约为15％，其中70％来自于农田土壤活动、农作物秸秆燃烧及畜禽养殖业等3方面。

由于大量的畜禽粪便得不到及时有效的处理，所以很多粪便被堆放在养殖场附近的土地上.长时间的堆放就会对土地造成污染。据资料报道，北京有大中型畜牧场2500家，蛋鸡场901个，因堆粪占据土地1200公顷。多个堆粪场附近的农田由于粪水的直接侵蚀使数千公顷的农田失去生产价值。此外粪尿中大量氮、磷渗入地下，使地下水中硝态氮、硬度和细菌总数超标。

为了控制畜禽养殖业带来的日益严重的环境污染问题，国家环保总局2001年12月了“畜禽养殖业污染物排放标准”(GBl8596-2001)，该标准2003年1月1日开始实施。

对规模化养殖场废弃物的处理，目前多采用以生物处理为主的方法加以处理，其中以沼气处理技术为核心处理粪便污水的能源与环境工程，由于其所具有的处理过程符合生态学规律，运行成本相对较低，且能使废弃物实现资源化利用等特点日益受到了重视，成为很多规模化养殖场处理污染物的首选工艺。

畜禽养殖场沼气工程一般可分两种模式，即“能源生态型”和“能源环保型”。以实现畜禽粪便处理资源化、减量化、无害化、生态化的目标。

1、“能源生态型”沼气工程。是以畜禽养殖场的畜禽污水处理后作为农田水肥利用的处理工艺。要求周围有足够的农田消纳沼液、沼渣，养殖业与种植业的规模要配套。工艺流程图如图。