农业生态系统的能值分析与优化研究
农业生态经济系统能值分析指标的商榷
新的科学概念和度量标准。Ｈ Ｔ Ｏ ｕ ｄｍ将能值定 义为产 品或劳务形成过程中直接或 间接投入应用的一种有效能
太 阳能值 。
次把能值 理论 、 法 和有关 研究 介 绍 到 中国 ， 于 方 并
２０ １２年 出版 了我 国第一 本能 值专 著 《 态 经济 系 统 能值 ３ 生
分析》 。２ ０多年来 ， 国内外有关专家学者对 于能值 的
研究 越来 越 多 ， 大大丰 富 了能值 理 论 的实证 分 析 ， 尤
农 业是 国民经 济 发 展 、 国家 自给 、 会 安定 的基 础 。 社
过程中发现 ， 在支持能值理论分析的指标体系中， 能值投 资率和环境负载率 ２个重要： 睹标在研究 中出现很大偏 差， 值得商榷。
由于人口增长和人民生活水平的提高 ， 对粮食、 能源的需
求量 不断增 大 ， 们 为 了追求农 产 品数量 的增 长 ， 而人 在农
能值分析以 值 为基准， 把不同种类 、 不同物质 、 不
可 比较 的能 量转换 成 同一标 准 的能值来 进行衡 量 和 比较
其是在农业生态经济系统中的研究。我 国学者对省、 市
（ 区、 地 自治州） 区（ 旗） 、 县、 各级区域的农业生态系统都 已有 了相当多的研究 ’ ， 分析并解释 了研究 区农业 生态系统的运行特征和可持续发展 中存： ｉ 生的问题 ， 从而 为区域可持续发展决策提供 了依据 。然而 ， 笔者在研究
北碚区农业生态经济系统能值分析及可持续发展
北碚区农业生态经济系统能值分析及可持续发展摘要：利用能值分析理论对北碚区农业生态系统的能值投入、产出状况、环境承载力和生态系统运行效果进行了分析，评价了北碚区农业生态经济系统的运行特征和可持续发展状况，研究结果显示北碚区农业生态系统能值产出率相对较高，可持续发展能力较强；但工业辅助能值的增加对生态环境造成较大压力。
北碚区应调整其能值投入、产出结构，加大农业科技的研究和推广力度，促进其农业可持续发展。
关键词：农业生态经济系统；能值分析；可持续发展；北碚区中图分类号：f062.2 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）09-2188-04能值分析理论是由美国著名生态学家odum教授于20世纪80年代综合系统生态、能量生态和生态经济原理而创立的。
能值（emergy）的英文拼写带有字母“m”与能量不同，是一种新的科学概念和度量单位，其涵义是指某种流动或贮存的能量所包含的另一能量的数量，称为该能量的能值，或者说能值就是直接或间接用于形成资源、产品或劳务的某种类型能量之量[1]，通常以太阳能值衡量某一能量或物质的能值，任何能量包含太阳能之量，即为该能量的能值，单位为太阳能焦耳（solar emjoules），英文缩写为sej。
本文运用能值理论对重庆市北碚区的农业生态经济系统进行能值分析，评价了北碚区农业生态经济系统的运行特征和可持续发展状况并提出建议，以期为相关决策提供参考。
1 北碚区农业发展现状北碚区位于四川盆地东部，三峡工程库尾区，东经106°18′14″-106°56′53″，北纬29°39′00″-30°03′53″。
地处重庆市城区西北部，东邻渝北区，南接沙坪坝区，西靠壁山县，北接壤合川市，属重庆市城区，距市中心25 km。
2010年全区农村经济总量达42.40亿元，与2009年同比增长10.2%，农村经济总收入达146.67亿元，同比增长23.2%；农业总产值达13.79亿元，同比增长6.1%；农业增加值达9.50亿元，同比增长5.5%；农民人均纯收入达7 205元，同比增长16.6%。
农业生态系统能值分析方法_张耀辉
代号或表达式 Symbol or expression
R N F
R1 I= R+ N
太阳能值ΠEsej Solar emjoules
6620 228
1482
14452 总能值投入 能值产出 热带农产品 畜产品 渔产品 总能值产出
代号或表达式 Symbol or expression
1129kgΠm3 ×3120 ×1010 m2 ×12195m2Πs ×(3193 ×10 - 3 mΠs·m) 2 ×311536 ×107 sΠɑ×663 = 1172 ×1020 sej
雨水势能能值 = 雨水势能能量 ×太阳能值转换率 = 农业用地面积 ×平均海拔高度 ×平均
(3)
降雨量 ×密度 ×重力加速度 ×太阳能值转换率 = 3120 ×1010 m2 ×300m
太阳光能值光辐射能?太阳能值转换率农业用地面积太阳辐射强度太阳能1转换率31201010m21041104106411868jcm2?13191020sej风能值风能?太阳能值转换率高度空气密度农业用地面积涡流扩散系数风速梯度变化率21000m21129kgm331201010m212195m2s3193103ms?m2311536107s66311721020sej雨水势能能值雨水势能能?太阳能值转换率农业用地面积平均海拔高度平均3降雨?密度重?加速度太阳能值转换率31201010m2300m175818mm1031000kgm3918ms28888141701020sej雨水化学能值雨水化学能?太阳能值转化率农业用地面积平均降雨?雨水的吉布斯自由能密度太阳能4值转换率31201010m2175818mm1034149103jkg1000kgm315444391101020sej海潮能值海潮能?太阳能值转换率大陆架面积015潮汐?高度2重?加速度0115212521011m2015706o112m21025kgm2918ms201123564271101020sej为避免重复计算根据能值?论同一性质的能?投入只取其最大值
农业生态系统中工业辅助能经济能值投入分析
农业生态系统中工业辅助能经济能值投入分析农业生态系统中，工业辅助能是指在农业生产和生态保护中所需要的各种能源和物质，包括燃料能、电能、化学肥料、农药等。
这些能源和物质的投入，在一定程度上可以提高农业生产效率，促进经济发展。
然而，这些投入也会带来环境和生态问题，例如能源和物质的消耗和污染。
为了在经济与生态之间实现平衡，需要对工业辅助能的经济能值投入进行分析。
一、工业辅助能经济能值投入的概念工业辅助能经济能值投入的计算方法可以采用能值分析法和经济效益分析法。
1. 能值分析法能值分析法是通过计算各种能源和物质的消耗量，将能源和物质的消耗折算为能量单位来计算工业辅助能经济能值投入。
能值分析法的步骤如下：（1）将各种能源和物质的消耗量转化为标准热值。
（2）根据能源和物质的消耗量和各种能源和物质的标准热值来计算工业辅助能的能值。
2. 经济效益分析法（1）计算各种工业辅助能的投入成本，包括直接投入和间接投入。
（3）根据工业辅助能的投入成本和产出收益来计算经济能值。
工业辅助能经济能值投入的意义和作用主要体现在以下几个方面：1. 促进经济发展工业辅助能经济能值投入可以提高农业生产效率，增加农产品产量和质量，从而满足市场需求，促进农业经济发展。
同时，也可以促进工业经济发展，因为农业生产需要使用各种工业辅助能，工业企业可以通过向农业提供这些能源和物质来获取收益。
2. 保护生态环境工业辅助能经济能值投入可以促进环保产业的发展，提高农业生产的可持续性。
通过合理使用各种工业辅助能，可以减少能源和物质的消耗，降低环境污染，保护生态环境。
3. 推动能源转型随着世界能源和环境形势的变化，能源转型已经成为一种趋势。
工业辅助能经济能值投入可以促进能源的转型，例如推广新能源、提高能源效率等。
1. 提高农业生产效率通过对各种工业辅助能的经济能值投入进行分析，可以合理配置各种能源和物质，提高农业生产效率。
例如，在施用化学肥料时，可以根据肥料的含量和效用，选择适当的施用剂量，并且可以替代传统肥料，降低污染。
东北地区农业生态系统的能值分析
能值 分析 理论 是 由美 国著 名 生 态 学 家 、 系统 能
量分 析先 驱 Ｈ Ｔ Ｏｄ ｍ 于 ２ ｕ ０世 纪 ８ ０年代 综合 系统
值 投 入 率 最 低 ， 境 负 载 率 最低 ， 持 续 发 展 性 能 最 强 ； 了获 得 高 质 量 的 农 产 品， 进 农 业 生 态 系统 的 建 设 和 可 环 可 为 促 持续发展 ， 东北 地 区 应 当加 强 高 质 量 能值 特 别 是 科 学技 术 的投 入 ， 时注 重 自身 资源 优 势 的保 护和 高 效 利 用 。 同 关 键 词 ：中 国 东 北 地 区； 业 生态 系统 ； 农 能值 分 析 ； 可持 续发 展
据并将 其分类 ， 以物 质 、 将 信息 、 量存 在 的 含能 物 能
质 全部转化 为太 阳能值表达 式 ：
Ｍ ＝ Ｔ ｘ Ｂ
生态 、 能量生 态 和 生 态 经济 原 理 创 立 的 。能值 分 析 方法 克服 了传 统经 济学 与能 量分 析方法 无法 在统一
尺度 上对不 同质 的资 源 进 行 量化 计 算 的 缺 陷 ， 同 以
统分 析 ， 而得 出一 系列 能值指 标 ， 进 目的在 于从 一种
新 的视 角对该 区生 态 经济 系统结 构 和功能 进行 统一 分 析 ， 好地 解释 其农 业生 态 系统 发展现 状 ， 更 为区域
全书， 能量折 算系数 、 能值转 换率 和计算方法 参照相
维普资讯
第２ ４卷 第 ６期
２０ ０ ６年 １ １月
干 旱 地 区 农 业 研 究
《农业生态学》实验实习指导
1．以 7 天为一周期，记录不同作物株高的变化，分析不同作物间的竞争力动态变化； 2．将最终实验结果绘制为表格，进行统计分析，此后进行文字分析。
5
实验三 农业生态系统的能流分析＊
一、目的意义
1．学会农业生态系统投入能结构和产出能效率分析和计算，分析各种能量流之间的关系； 2．从能量角度评价系统的基本情况，为改善系统投入能结构和建立新的农业生态系统提 供依据； 3．了解常用的能流分析方法：统计分析法、输入—输出法和过程分析法等。
四、实习资料
黄土高原某地张家山村年降水量 660mm，除川道外的农田无灌溉条件，长期以来种植小 麦、玉米为主，生产结构单一，加之山区缺乏燃料砍树毁草现象较为严重，生产水平低而不 稳。2001 某科技项目选择农户 20 个，进行生态农业模式示范。示范涉及土地面积 200 亩， 奶牛 20 头，猪 94 头，人口 89 人。生态农业示范包含的具体要素是：户均 8m3的沼气池一个、 一头奶牛、4—5 头猪、一个温室大棚（0.8 亩/个，20 个共占地 20 亩），1.0 亩青贮玉米，1.0 亩辣椒、1.5 亩苹果园，2.5 亩小麦田，1 亩草地（旱地）、2 亩林地。2001 年起在大棚栽植矮 化油桃，果园种植三叶草，旱地种草栽树。由于引入沼气系统，强化了农牧结合，加强了物 质循环，不断培肥地力，提高了自然资源的转化效率，农产品品质持续提高，取得了较好的 经济、生态和社会效益。
注：本实验引自西北农林科技大学农业生态学实习指导 6
(2)在组分确立后，分别确定各亚系统的输入和输出项目 对于生产者亚系统的输入，包括太阳辐射能和燃油、电力、农业机械、化肥、农药、除
草剂等各种工业辅助能以及人畜力、秸秆、有机肥料等可再生生物能；输出则包括主要目的 产品—粮食和收获的秸杆等。
生态系统能值理论研究进展及若干问题思考
ＺＨ（ＮＧ ｅ － ｉ ） Ｚｈ ｎ ｍｅ ，Ｗ ＥＮＧ ｏｑ ，Ｗ ＡＮＧ — ｉｎ ， ＨＵＡＮＧ Ｑｉ－ｏ Ｂ —ｉ Ｙｉｘａ ｇ ｎ ｌｕ
（ ． Ａｇ ｉｕｔ ｒ ｌＥｃｌｇ ｎ ｔｔｔ Ｆｕ ｉｎＡｃ ｄ ｍｙ ｏ ｒｃ ｌｕ ａ ｉｎ ｅ ， Ｆｕ ｈ ｕ，Ｆｕ ｉ ｎ ３ ０ １ ， １ ｒｃ ｌｕ ａ ｏｏ ｙ Ｉ ｓｉｕｅ， ｊａ ａ ｅ Ｊ Ａｇ ｉｕｔ ｒ ｌＳｃｅ ｃ ｓ ｚｏ ｊａ ５ ０ ３ Ｃ ｉａ； ２ Ｆｕ ｉｎＡｃ ｄ ｍｙ ｏ ｒｃ ｌｕ ａ ｃｅ ｃｓ Ｆｕ ｈ ｕ，Ｆｕ ｉｎ ３ ０ ０ ｈｎ ． ｊ ａ ａ ｅ ｆ Ａｇ ｉｕｔ ｒ ｌＳ ｉｎｅ ， ｚｏ ｊａ ５ ０ ３，Ｃｈ ｎ ） ｉａ
农业生态系统中工业辅助能经济能值投入分析
农业生态系统中工业辅助能经济能值投入分析农业生态系统利用自然环境和生态过程来生产农产品，增加土地资源的利用效益。
工业辅助能是农业生态系统的一个重要组成部分，可以提高农业生产效率和农业经济效益。
本文旨在探讨农业生态系统中工业辅助能的经济能值投入分析。
1. 工业辅助能的概念工业辅助能是指在农业生产中利用先进的工业技术和设备，提供给农业生产者的各种辅助服务，包括种子、化肥、农药、机械等。
工业辅助能可以提升农业生产中的生产力，改善农业生产的技术水平和管理水平，增加农业生产的效益和产值。
农业生态系统中的工业辅助能可分为有形和无形两类。
有形的工业辅助能主要指通过投入物资、设备和人力等来辅助农业生产，如化肥、种子、农药、农业机械，可以直接获得经济收益。
无形的工业辅助能则主要指技术改进、管理和资讯服务等，可以为农业生产提供必要的保障和支持。
工业辅助能的经济能值主要包括以下几个方面：（1）提高农业生产效率。
工业辅助能可以提升农业生产中的生产效率和劳动生产率，从而减少生产成本，增加利润。
例如，使用化肥和农药可以提高土壤肥力和作物品质，使用先进的农业机械可以减轻劳动强度，提高作业效率。
在农业生态系统中，工业辅助能的投入需要进行经济能值分析和投资风险评估。
投入分析是为了保证工业辅助能的经济效益和投资回报率。
（1）经济能值分析工业辅助能的投入应考虑到可以带来的经济效益，如提高产值和利润、降低生产成本、改善环境质量、缩短生产周期等。
通过对不同的工业辅助能进行评估和分析，选择合适的投入方案和投资计划。
（2）投资风险评估工业辅助能的投入需要对投资风险进行评估，包括市场风险、技术风险、政策风险和环境风险等。
通过评估投资风险，选择合适的投资策略和投资风险管理措施，降低投资风险和损失。
4. 结论工业辅助能是农业生产中不可或缺的一部分，其经济能值对提高农业生产效率和经济效益具有重要作用。
在投入分析中，需要充分考虑经济能值和投资风险，并做好合适的投资计划和风险管理措施，从而实现资金的最大效益。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
农业生态系统的能值分析与优化研究
摘要：农业生态系统是人们利用生态系统理念和方法进行设计和管理的生态系统，其目的是实现农业生产的可持续性和生态保护的平衡。
能值分析是一种新型的系统分析方法，可以用于农业生态系统的能量和物质流的定量分析，从而实现农业生态系统的优化管理。
本文将首先介绍农业生态系统的概念和特点，然后阐述能值分析的理论和方法，最后探讨农业生态系统的能值分析和优化管理的实现。
一、农业生态系统
农业生态系统是指在一定的时间和空间范围内，由农业生物、非生物和人类活动相互作用而形成的生态系统。
农业生态系统是人类利用农业土地、农作物和动物等生物资源和太阳能、水能等非生物资源进行生产的生态系统。
农业生态系统具有以下特点：
1.人工干预：农业生态系统是人类利用农业土地、农作物和动物等生物资源和太阳能、水能等非生物资源进行生产的生态系统。
在农业生态系统中，人类需要进行土地整理、种植、养殖等生产活动，对生态系统进行人工干预。
2.能量流动：在农业生态系统中，能量的流动是生产的重要环节。
太阳能是农业生态系统的主要能量来源，通过光合作用转化为生物能，驱动农业生产的过程。
3.物质循环：在农业生态系统中，物质的循环也是生产的重要环节。
通过土壤、水和气体的循环，各种元素和物质被反复利用，实现了资源的最大化利用。
4.物种多样性：农业生态系统中的物种多样性包括农作物、动物、微生物等。
保持物种多样性可以促进生态系统的平衡和稳定，提高农产品的产量和质量。
二、能值分析
能值分析是一种新型的系统分析方法，可以用于定量分析一个系统中各种能量和物质的转化和流动情况。
能值分析的基本概念包括能值、能值转换率和能值密度等。
以下为能值分析的基本理论和方法：
1.能值转换率：能值转换率是指一个系统中不同类型能量之间的转换率，通常用能量单位来表示。
例如，太阳能能值转换率是指光能转换为生物能的比率，可以用每单位光能的生物能来表示。
2.能值密度：能值密度是指一个系统中单位面积或单位体积内的能量流动量，通常用能量单位来表示。
例如，土壤能值密度是指土壤中各种养分的含量和转化速率与土壤面积或体积的比值。
3.能值分析流程：能值分析流程包括以下几个步骤：（1）确定系统的边界和输入输出；（2）收集和分析系统的能量和物质流量数据；（3）计算能量转换率和物质循环速率；（4）绘制能值图和能值网络图；（5）进行系统优化分析和决策。
三、农业生态系统的能值分析与优化
农业生态系统的能值分析是实现农业生态系统优化管理的重要手段。
以下为农业生态系统的能值分析与优化的一般步骤：
1.系统边界确定：首先需要确定农业生态系统的边界，包括土地、水域、大气等自然环境以及人类的生产活动和能源投入等。
2.数据收集和分析：收集农业生态系统中各种能量和物质流量数据，包括太阳能、水能、土壤养分、水资源利用情况等。
3.能值转换率和物质循环速率计算：根据数据收集和分析结果，计算各种能量的能值转换率和物质的循环速率，包括光合作用、呼吸作用、物质降解等过程。
4.能值图和能值网络图绘制：根据计算结果绘制农业生态系统的能值图和能值网络图，形象地展示能量和物质的转化和流动情况。
5.系统优化分析和决策：根据能值图和能值网络图，分析农业生态系统中存在的问题和瓶颈，提出优化管理的措施和建议，包括土地整理、种植结构调整、能源利用优化等。
四、结论与展望
农业生态系统是实现农业生产和生态保护平衡的重要途径，而能值分析是实现农业生态系统优化管理的重要手段。
通过能值分析，可以定量分析农业生态系统中各种能量和物质的转化和流动情况，发现存在的问题和瓶颈，提出优化管理的措施和建议。
未来，随着科学技术的不断发展和应用，我们可以进一步探索和应用农业生态系统的能值分析和优化管理方法，实现农业生产的可持续性和生态保护的平衡。
同时，也需要加强政策引导和技术支持，提高农民的意识和参与度，推动农业生态系统的可持续发展。