农林牧复合生态经济系统
农林复合系统生态服务功能研究综述①
农林复合系统生态服务功能研究综述①谷瑶;朱永杰;姜微【摘要】农林复合系统能够提供多种生态系统服务，本文从固碳、水土保持、防灾减灾、生物多样性保护、改善土壤肥力、改善空气和水质等6个方面对农林复合系统的生态系统服务功能和环境效益展开讨论，依次总结了近期农林复合生态系统的研究成果，表明各地区对农林系统生态服务的强烈需求以及改善土地利用和减少贫困的愿望，指出提高林农对农林复合生态系统认识的必要性。
%Agroforestry system could provide many ecosystem services, and its ecosystem services and environmental benefits were under discussion recently. According to the six major ecosystem services such carbon sink, soil and water loss prevention, biodiversity conservation, disaster prevention and mitigation, soil fertilized, air and water quality improved and microclimate changing, this paper summarized resent research on agroforestry. It was shown that agroforestry could improve the land use and provide significant ecosystem services and environmental benefits. Thus, it was proved that ecosystem services of agroforestry were needed urgently, and it was significant to improve the land utilization and reduce poverty all over the world. It was pointed out that it was to improve the awareness of agroforestry ecosystems and promote of the land management, which would make agroforestry as the multifunctional landscape all over the world.【期刊名称】《热带农业科学》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】7页(P57-63)【关键词】生物多样性保护;碳汇;清洁空气和水;土质改善;生态系统服务;水土保持;土地可持续经营【作者】谷瑶;朱永杰;姜微【作者单位】广西壮族自治区林业科学研究院广西南宁 530002; 北京林业大学北京 100083;北京林业大学北京 100083;北京林业大学北京 100083【正文语种】中文【中图分类】Q148分类号Q148②谷瑶(1988～)，女，在读博士，工程师，研究方向为林业工程管理，E-mail: ****************。
生态工程导论
句容市赤山湖国家湿地公园 建设
滨岸湿地生态修复与保护，营造生物的 重要栖息地
人工湿地建设 恢复赤山湖滞洪区 湖滨带景观保护、修复 建设科研中心、建设野生动物救护站、 环境监测站
管理服务区
合理利用区 生态恢复区
科普宣教区
湿地保育区
总面积1300hm2
超级油轮原油泄露净化生态工程
超级油轮Bxxon Valdez号4.2×104m3的 原油在5h内被泄漏到美国阿拉斯加海 岸，影响遍及1450km的海岸。
12/27/2020
恩格斯
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二、第二次浪潮的思维对人类与自然关系的影响
——对第二次浪潮的思维的反思
• 第一次浪潮，是指农业和手工业生产 水平阶段。（以观察和猜测的方式认 识自然现象，解释能力较弱）
• 第二次浪潮，是指以纵向发展速度为 特征的大工业革命阶段。（以光学、 物理学、化学等手段认识自然，孤立 的观点）
12/27/2020
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12/27/2020
DDT与蚁酸在哲学意义上没有本质不同 问题出现在哪里？
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人们在觉醒
1972年，联合国第一次人类环境 大会的非官方报告：《只有一个地 球》出版。
• 指出认识生物圈与技术圈相互依 存的重要性；
• 指出生态和社会经济的相互依赖 性；
• 跳出了第二次浪潮的思维的局限 性，既看到部分又看到了整体。
由于常规的净化方法已不起作用，Bxxon公司和环保局随后就开始了著名的“阿拉 斯加研究计划”，主要采用生物修复技术来消除溢油的污染，这是到目前为止规模 最大的现场生物修复工程。工程实施过程中在一些受污染的海滩有控制地添加两种 亲油的微生物营养成分，海滩沉积物表面和次表面的异养菌和石油降解菌的数量增 加了1个～2个数量级，石油污染物的降解速度提高了2倍～3倍，使净化过程加快了 近两个月。
十大生态农业模式及配套技术
十大生态农业模式及配套技术为进一步促进生态农业的发展，农业部向全国征集到了370种生态农业模式或技术体系，通过反复研讨，遴选出经过一定实践运行检验，具有代表性的十大类型生态模式，并正式将这十大类型生态模式作为农业部的重点任务加以推广。
这十大典型模式和配套技术是：一、北方“四位一体”生态模式“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。
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。
二、南方“猪-沼-果”生态模式及配套技术以沼气为纽带，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”三结合工程，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。
农林复合经营的生态效益研究
农林复合经营的生态效益研究摘要总结了农林复合经营所产生的生态效益。
认为农林复合生态系统建成后，对农业生态环境能够起到一定的调节作用，特别是对局部小气候因子、水土保持、土壤肥力、空气中的二氧化碳、降尘及生物多样性等方面均产生了良好的影响。
关键词农林复合经营；生态系统；生态效益农林复合经营是20世纪70年代出现的一个专用名词，它是一种土地利用系统和工程应用技术的复合名称，是有目的地采用时空排列法把多年生木本植物与一年生作物或牧草等组合在同一土地经营单位，构成一个生产多产品，充分利用土地潜力，保持生物与环境之间、生物与生物之间平衡的高效能复合生态系统。
由于科技含量的增加，许多重大科研成果的推广应用，新的理论、新的技术应用，使农林复合系统整体效益远远大于它所产生的直接地块效益，产生增益效益，即是1+1>2的效果。
农林复合经营不仅产生了显著的生态效益、可观的经济效益、良好的社会效益，更使生态景观得到了极大改善。
1水土保持效应农林复合经营能有效控制土壤侵蚀、涵养水源、降低水土流失。
实行农林复合经营后，树冠能有效地拦截降雨，改变雨滴落地的方式，枯落物和低矮农作物构成的地表覆盖物可降低雨滴的冲击力及片蚀，减少径流中泥沙的输移距离，腐烂的枯落物形成的柔软植被，能吸收和调节地表径流，储蓄了大量水分。
据测定，1kg枯枝落叶可吸收2～5kg降水。
实施农林复合经营后，水土流失量仅是对照小区的11.42%。
郭志民等研究了福建四都溪小流域生态农林复合系统，经1998年复查，该小流域治理后水土流失面积830.3 hm2，比1991年的2 050.5hm2减少了1 220.2hm2，流失面积净减少59.5%。
2土壤肥力效应实行农林复合经营后，地上和地下部的腐烂物形成有机肥进入土壤，能够改变土壤结构，增加肥力，提高作物产量。
如胶茶间作后，胶、茶树落叶返还土壤，可起覆盖胶行和压青用；橡胶树落叶期间，茶树将落叶拦在胶园内，风吹不走，加上林中较高的温、湿度，加速了残枝、落叶的分解，使土壤有机质增加，土壤结构得以改善。
第7章_农林牧复合生态经济系统
化肥投入量逐年增加，有机肥投入量逐年减少；
耕作措施不当、作物种植比例失调等因素，导致 土壤肥力不断下降。
中国拥有地球上7%的耕 地，但化肥和农药的使 用量却是全球总量的35%
1、引起土壤酸度变化。过磷酸钙、硫酸铵、氯化铵等都属 生物酸性肥料，即植物吸收肥料中的养分离子后，土壤中氢 离子增多，易造成土壤酸化。 2、导致土壤板结，肥力下降。化肥使用过多，大量的 NH4+、K+和土壤胶体吸附的Ca2+、Mg2+等阳离子发生 交换，使土壤结构被破坏，导致土壤板结。 3、有害物质对土壤产生污染。制造化肥的矿物原料及化工 原料中，含有多种重金属放射性物质和其他有害成分，它们 随施肥过入农田土壤造成污染。 4、农产品品质下降。化肥的肥效较快，对作物前期生长作 用明显，而作物养分积累不利，化肥部分物质被作物吸收积 累到植物体中，影响产品品质。
•“加环”再转化，增大系统产出，提高系统的功能。 •“无效输出”返回土壤库，减少了系统外物质、能量的输入， 减少了系统能耗，降低产品成本，提高系统经济效益。
②不合理的输出加大了运输能耗，无效输出带来巨大的能
源、运输、搬运、劳力等方面的浪费。
③由于不合理的输出，造成城市有机质不正常“富集”， 加大了城市生态系统的污染和负荷——“化利为害”。
②农牧型：
林区耕地不足，提高单产尤为重要。
•
保障高产农田。增加农业投入，扩大高产基本农 田面积，保证粮食生产基础上，退耕造林种草；
•
在粮食、饲草、燃料等增加的基础上，大力发展 以牛、羊、兔、猪、禽等为主的畜牧业，改善畜 禽结构。
③林牧型：
生态工程学答案
生态工程学答案1、生态工程：是应用自然生态系统原理，通过同自然环境合作，进行的对人类社会和自然环境双方都有利的复合生态系统设计的科学；生态工程是建立在少花费、低能耗而更有效地利用自然资源的基础上，增加社会财富的同时，又能使人类社会与自然环境都可持续发展的生态设计、生态保育、生态恢复、生态更新和生态管理等的技术综合。
2、环境工程：是研究环境污染治理与控制、环境监测与评价、环境生态工程等工程技术领域。
3、生物工程：是运用生物学、化学和工程学等学科相结合的方法,利用生物体制造人类所需产品、改造生态系统和环境的应用技术领域。
4、可持续发展：既满足当代人的需要，又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。
四、简答（每题6分，共30分）1、何为生态工程学？生态工程学的研究内容是什么？答：是应用自然生态系统原理，通过同自然环境合作，进行的对人类社会和自然环境双方都有利的复合生态系统设计的科学；生态工程是建立在少花费、低能耗而更有效地利用自然资源的基础上，增加社会财富的同时，又能使人类社会与自然环境都可持续发展的生态设计、生态保育、生态恢复、生态更新和生态管理等的技术综合。
生态工程研究的内容涉及自然环境、自然资源、人口增长、社会生产等各个子系统，但它研究的不是人口学、资源学、环境学和部门生产的单个组分，而是涉及人口、资源、环境及产业之间相互作用的横向联系，及它们之间的整体效应。
2、生态工程学是在什么背景下发展起来的？答：生态工程这一术语的提出，是生态系统学说出现以后的事。
奥德姆和密奇以及尤曼先后在其着作中都定义了“生态工程”。
早在50年代，我国着名生态学家马世骏就提出生态工程这一名词，在1984年给生态工程下了更为明确的定义：“生态工程是应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理，结构与功能协调原则，结合系统分析的最优化方法设计的促进分层多级利用物质的生产工艺系统”。
由于生态工程学是一门新的科学，其发展历史较短，它的理论原理和基本概念还正在逐步成熟之中。
第7章农林牧复合生态经济系统ppt课件
中国历史上吸烟的历史和现状、所采 取的措 施以及 由此带 来的痛 苦和灾 难，可 以进一 步了解 吸烟对 人民健 康的危 害，提 高师生 的控烟 意识
目录
第一节 农林牧复合生态工程的研究概述 第二节 农林牧复合生态工程的原理 第三节 农林牧复合生态工程的设计 第四节 案例分析
美国式“无人农业”离不开大型机械设备。这些他们应有 尽有，甚至飞机也雇来喷洒农药。这样的农业被国内的农 业专家奉为农业的最高境界。
该种农业的弊端——造成大量资源浪费。一个人耕作上万 亩的耕地，除了粗放还是粗放，单产和作物多样性性下降 是不可避免的。这样就浪费了土地资源。其次，毕竟是机 器收储运，现场的浪费就很严重。
中国历史上吸烟的历史和现状、所采 取的措 施以及 由此带 来的痛 苦和灾 难，可 以进一 步了解 吸烟对 人民健 康的危 害，提 高师生 的控烟 意识
现场感受美国式“无人农业”的 资源浪费现象——蒋高明
一户家庭大农场，两口子经营了1万英亩的土地，相当于 6.06万亩土地，种植了苜蓿、西红柿、青椒等，最忙的时 候，也只不过雇佣20人左右帮工。
2.农林牧复合系统生态工程设计
（1）设计的基本思路： 在农牧交错带的沙地上，建立林网
➢ ①防风固沙，固定沙地 ➢ ②选用豆科饲料植物，以便以林促牧 ➢ ③短期效益与长期效益相结合：用材林和经济林结合，
发挥长远效益，解决可持续发展问题；选择适合作饲 料的灌木，使其当年见效，以林促牧。
在林网内种豆科牧草，建 立饲料工业基地，发展草 食畜牧业，国养牲畜，积 攒有机肥，养殖蚯蚓、蜜 蜂，办有机无机复合颗粒 肥料厂，以牧养农。
中国历史上吸烟的历史和现状、所采 取的措 施以及 由此带 来的痛 苦和灾 难，可 以进一 步了解 吸烟对 人民健 康的危 害，提 高师生 的控烟 意识
生态农业简称ECO
简称，是依照原理和经济学原理，运用现代科学技术功效和现代管理手腕，和的有效经验成立起来的，能取得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化。
它要求把进展粮食与多种经济作物生产，进展大田种植与林、牧、副、渔业，进展大农业与第二、三产业结合起来，利用传统农业精华和现代科技功效，通过人工设计生态工程、协调进展与环境之间、资源利用与保护之间的矛盾，形成生态上与经济上两个，经济、生态、社会三大效益的统一。
传统农业是在自然经济条件下。
采用、、手工工具、等为主的手工劳动方式，靠世代积累下来的传统经验进展，以自给自足的居主导地位的农业。
是采用历史上沿袭下来的耕耘方式和农业技术的农业。
传统农业具有低能耗、低污染等特征，在现今时期仍然发挥重要作用。
国内参观农业园进展状况-台湾省的生态参观农业园进展状况我国台湾地域吸收欧洲、日本等国家的经验，从上世纪80年代开始进展生态参观农业，以为生态参观农业是指利用田园景观、农业经营活动、农村文化及农家生活为人们休闲旅游、体验农业、了解农村提供场所。
生态参观农业是将生产、生活、生态等“三生”功能综合于一体的产业。
台湾生态参观农业园的进展原因第一是由于城市化程度比较高，城市人口的比重在上世纪80年代末已超过80，农人收入与市民收入之间差距缩小，人们的旅游需独具地域特色的台湾生态参观农业园求迅速增加。
但受地理条件限制，城市中的户外休闲游憩的空间不能成比例地增加。
因此，旅游市场产生缺口。
这就为传统农业向参观农业的转型提供了一次市场契机;第二，台湾的农业本钱偏高，农业面临提高经营效益的需要，而生产性的、低级的农业在台湾的进展空间也己被缩小，专门是谷类粮食作物农业受到专门大影响。
消费和生产两方面的需求，也推动了农业的转型。
台湾省的生态参观农业的特点主如果通过利用农业资源，发挥地方特色，形成多样、精致、独特的参观旅游资源。
而且将自然景观、农产品及农村人力等各项资源结归并动员起来，产生资源的叠加效应，增进生态参观农业产业进一步进展。
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• 是农作物和硬杂木间作； • 在泥炭沼泽上种柳树，木材用于畜牧业和造纸。
澳大利亚防护林和林牧结合模式 非洲的主要类型包括：
• 改进的移耕地轮作系统； • 庭院式农林牧复合经营系统； • 条带式混交系统； • 田间零星植树；农田防护林系统；林牧系统。
2.1共生原理
各组分间必须是互利共生、相互促进的关系； 以实现农林牧互相促进，共同发展的目标，做到以
1.农区农业生产中存在的问题
我国的粮食生产基地多在平原区，土地平坦、 土壤肥沃、气候适宜。 化肥投入量逐年增加，有机肥投入量逐年减少； 耕作措施不当、作物种植比例失调等因素，导致
土壤肥力不断下降。
中国拥有地球上7%的耕 地，但化肥和农药的使 用量却是全球总量的35%
1、引起土壤酸度变化。过磷酸钙、硫酸铵、氯化铵等都属 生物酸性肥料，即植物吸收肥料中的养分离子后，土壤中氢 离子增多，易造成土壤酸化。
第七章 农林牧复合生态经 系统的生态工程
张靖 zhangjing@
1.了解农林牧复合生态工程现状及发展趋势。 2.掌握农林牧复合生态工程设计的基本原理。 3.掌握农林牧复合生态工程工程建设内容及实施
方案。 4.熟悉农林牧复合生态工程生态工程的设计流程。
第一节 农林牧复合生态工程的研究概述 第二节 农林牧复合生态工程的原理 第三节 农林牧复合生态工程的设计 第四节 案例分析
（2）具体设计：
①林带林网
规格：500m×500m 结构：乔灌革结合，乔木10行，3mx3m；灌术1m×1m。 树种：乔木为刺槐、山杏。 灌术为拧条+胡枝子、紫穗槐。
②草带
结构：在林网内种植草带，草带宽50-70m。 草种：沙打旺或草木樨、苜蓿、甘草、麻黄、知母等。
③农田
农田规模：300m×300m。 作物品种：玉米、花生、薯类 农田中心地段打深井一眼，用于灌溉。 通过以林护田，以牧养田完成林草田复合生态工程的建设。
工控制的生态经济系统。
2.农林牧复合系统生态工程设计
（1）设计的基本思路： 在农牧交错带的沙地上，建立林网
①防风固沙，固定沙地 ②选用豆科饲料植物，以便以林促牧 ③短期效益与长期效益相结合：用材林和经济林结合，
发挥长远效益，解决可持续发展问题；选择适合作饲 料的灌木，使其当年见效，以林促牧。
以吉林省农牧交错带为例
植被类型 沙地上的自然植被多为“山杏－榆树”群落； 盐碱地、洼地上的自然植被则为羊草、碱茅、 碱蓬等群落。
由于过牧、过樵、过采，目前草场退化较严重。
（1）问题：
①自然生产潜力得不到发挥：太阳能、光、温条件 较好，沙地上种植旱田，沿用广种薄收的经营方式。
②存在着农林争地，农牧争地的矛盾：大面积是广 种薄收的旱田、轮耕地和撂荒地。
2、导致土壤板结，肥力下降。化肥使用过多，大量的 NH4+、K+和土壤胶体吸附的Ca2+、Mg2+等阳离子发生 交换，使土壤结构被破坏，导致土壤板结。
林护农保牧、以牧兴林强农、以农促牧增林。
2.2系统整体性原理
农林牧各组分之间是整个复合生态系统中相互联系、 相互作用的一部分。
在选择物种时，必须考虑该物种对其他物种及对整 个复合生态系统的影响。
贝格曼规律（Bergmann‘s rule）：高纬度恒温动物往 往比来自低纬度恒温动物个体高大，导致其相对体表面 积变小，使单位体重的热散失减少，有利于抗寒。
③沙化随人口增加有逐渐发展的趋势：以吉林省为 例，到2000年，沙地面积增加了23万hm2，吉林省人 口增加了1600万人。
（2）资源合理利用及开发前景
农牧交错带的许多沙地的自然生产潜力很高，对沙
地资源利用不合理，实际粮食单产很低。 ①建立林草田复合生态系统，把农林牧互相矛盾
的现状转变为农林牧互相促进的关系。 ②发展饲料工业，走迂回的道路提高粮食单产。 ③把沙地开发与群众脱贫致富联系起来，建设人
在林网内种豆科牧草，建 立饲料工业基地，发展草 食畜牧业，国养牲畜，积 攒有机肥，养殖蚯蚓、蜜 蜂，办有机无机复合颗粒 肥料厂，以牧养农。
新建的林网
农林牧复合生态经济系统
在草带内的沙平地，可种植花生、玉米、地瓜等农作 物、经济作物和油料作物。
在沙地上施用有机肥，改良沙土，增加有机质对沙粒 的胶结作用，改善土壤结构。 一方面增加粮食生产， 另一方面扩大秸秆产量，发展畜牧业，以农兴牧。
1982年创办了国际性刊物《农林业系统》（Agroforestry Systems）。
现在，农林业系统扩展为农林牧业复合体，通过以林护农、 以农养牧、以牧促林，实现农林牧的互利共生。
美国农林牧复合经营系统
• 美国东南及中南部以饲草、林牧系统为主； • 美国中部和中南部以核桃树为主，林粮和林草间作； • 美国东北部主要以果树和一年生作物间种为主； • 美国西北部有传统的林牧结合。
艾伦规律(Allen‘s rule) ：恒温动物身体的突出部分 如四肢、尾巴和外耳等在低温环境中有变小变短的趋势 ，这也是减少散热的一种形态适应。
2.3物质多重利用与物质循环原理
在农林牧复合生态系统中，各子系统之间的 物质必须要多重利用，尽量做到无废物产出。
畜牧业的粪、尿，是农作物和林木的优质肥料； 农副产品及豆科灌木饲料林，也是畜牧业的饲料源。
农林牧复合生态系统：指在同一土地管理单元，人为的 把木本植物与其他栽培植物和动物，在空间上或按一定 的时序安排在一起而进行管理的土地利用和经营系统。
甘肃迭部扎尕那农林牧复合系统
发展历史：
1950年，史密斯（Smith）著的《树木作物：永久的农业》 一书，阐述这一系统。
1977年，国际农林业复合经营研究委员会（ICRAF）成立， 使该方向的研究兴起热潮。
3.1 农林牧交错带的复合生态工程 3.2 农区的牧业生态工程 3.3 林区的牧业生态工程 3.4 种养加复合生态经济系统
1.农牧交错带的概况
• 我国东部农耕区与西部 草原牧区相连接的半干 旱生态过渡带称为农牧 交错带，系农业生产边 际地带。
• 干湿波动明显，年平均 降水量380mm，是生态 脆弱带。