农业生态系统能值分析方法_张耀辉
生态系统退化评估模型及其应用分析
生态系统退化评估模型及其应用分析在当前全球面临的环境问题中，生态系统的退化是一个严峻的挑战。
了解生态系统退化的程度和原因，以及评估其影响，对于保护生物多样性、维护生态平衡和实施可持续发展至关重要。
为了更好地解决这一问题，科学家们开发了生态系统退化评估模型，并将其应用于实际情况中。
本文将重点介绍生态系统退化评估模型的原理和方法，并分析其在实际应用中的优势和局限性。
生态系统退化评估模型是一个用于定量评估生态系统健康状况和质量变化的工具。
它基于一系列的指标和参数，通过对生态系统的各个方面进行测量和分析，从而得出生态系统退化的程度和趋势。
这些指标和参数可以是生物学、地理学、气象学和环境学等多个领域的数据，包括物种丰富度、群落组成、生境破碎度、土壤质量、水质污染等等。
生态系统退化评估模型的核心原理是建立一个综合的指标体系，以便对生态系统的不同方面进行评估和比较。
这些指标可以是定性的，比如物种多样性的丧失和群落结构的改变，也可以是定量的，比如生态系统的碳储量和水循环速率等。
通过对这些指标的测量和监测，可以将不同生态系统的退化程度进行比较，从而识别出最严重的问题和最脆弱的生态系统。
生态系统退化评估模型的应用可以分为两个方面：第一是在科学研究中的应用，第二是在政策制定和管理中的应用。
在科学研究方面，生态系统退化评估模型能够帮助科学家们更好地了解生态系统退化的机制和过程，揭示生态系统健康和功能的重要性，并为环境保护和生态修复提供决策支持。
在政策制定和管理方面，生态系统退化评估模型可以用来评估和比较不同政策和管理措施的效果，为政府和机构制定合理的生态保护和资源管理政策提供数据支持。
然而，生态系统退化评估模型也存在一些局限性。
首先，生态系统是复杂的系统，受到多个因素的影响，包括人类活动、气候变化和自然灾害等。
因此，评估模型仅仅通过一些指标来评估生态系统退化可能无法全面准确地反映生态系统的复杂性。
其次，评估模型的数据要求较高，需要大量的监测数据和样本收集。
甘肃景电灌区枸杞与玉米生产模式的能值分析
甘肃景电灌区枸杞与玉米生产模式的能值分析
王婷婷;王辉;李飞;王燕
【期刊名称】《生态科学》
【年(卷),期】2009(028)001
【摘要】灌区由于不合理的生产以及不完善的灌排设施,土地盐碱化成为普遍存在的现象,景电灌区治理盐碱地的典型代表村-红跃村在盐碱地种植枸杞取得了良好的生态效益和经济效益.应用能值分析法,对该村枸杞生产模式与原有的玉米生产模式进行了系统分析.枸杞生产模式与玉米生产模式的各项能值指标的比值是:能值投资率3.78 ,净能值产出率2.24 、环境负载率0.27 、能值可持续性指数8.19 .结果表明:枸杞生产模式使得红跃村落后、封闭的生态经济系统变得开放、活跃,增强了可持续发展的潜力.为进一步完善绿洲经济生态系统,应优化生产结构,加强绿洲防护林体系建设.
【总页数】6页(P43-48)
【作者】王婷婷;王辉;李飞;王燕
【作者单位】甘肃农业大学林学院,兰州,730070;甘肃农业大学林学院,兰
州,730070;兰州大学草地农业科技学院,兰州,730020;甘肃农业大学林学院,兰州,730070
【正文语种】中文
【中图分类】Q147;X171.1
【相关文献】
1.玉米田养鹅生产模式的能值评估 [J], 沙志鹏;关法春;王军峰;田飞鹏
2.甘肃省景电灌区枸杞根腐病的发生与防治 [J], 朱会文
3.甘肃景电灌区次生盐碱地枸杞土壤有机碳库的动态模拟 [J], 孙涛;马全林;贾志清;李银科;王耀琳;张晓娟;马俊梅
4.甘肃景电灌区枸杞园乌骨鸡放养技术及效益评价 [J], 沈亚兰;苏宏斌
5.景电灌区人工绿洲生态经济系统能值分析 [J], 王婷婷;王辉;雷文文;冯宜明
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21世纪以来中国生态产品价值实现研究现状及发展趋势分析
21世纪以来中国生态产品价值实现研究现状及发展趋势分析目录1. 内容概括 (2)1.1 研究背景及意义 (3)1.2 国内外研究现状综述 (4)1.3 研究目标及内容 (5)2. 21世纪中国生态产品价值实现研究现状 (7)2.1 研究方法与理论体系发展 (8)2.1.1 价值评价方法的演进 (10)2.1.2 生态产品服务价值分析框架 (12)2.2 研究领域与热点动态分析 (13)2.2.1 生态产品价值评估实例研究 (14)2.2.2 生态产品市场化与价格机制研究 (15)2.2.3 生态产品价值与生态保护政策研究 (17)2.3 研究成果及启示 (19)3. 中国生态产品价值实现面临的挑战和瓶颈 (20)3.1 价值评价方法的局限性 (21)3.2 生态产品市场化的难度 (23)3.3 生态产品价值与政策机制的协调性 (24)3.4 数据缺乏与方法创新不足 (26)4. 中国生态产品价值实现发展趋势 (27)4.1 研究方法和理论体系的创新 (29)4.2 技术手段的应用与推广 (30)4.3 生态产品市场化和交易体系的完善 (31)4.4 生态产品价值与绿色金融的融合发展 (33)4.5 生态产品价值与乡村振兴的结合 (34)5. 结论与展望 (36)5.1 研究结论 (37)5.2 未来研究方向 (38)1. 内容概括在全球环境日益严重和资源消耗不断的背景下，21世纪以来，中国不断加强对生态文明建设的重视，生态产品价值实现成为了一个重要的研究领域。
生态产品价值实现是指通过市场机制和经济手段，有效地将生态系统中产生的经济价值和社会价值转化为现实，这对于促进绿色发展、推动可持续发展具有重要意义。
本报告将对中国生态产品价值实现的现状进行分析，并提出发展趋势的预测。
中国在此领域的研究起步较晚，但在国家政策的大力推动下，生态产品价值实现的研究已取得显著进展。
研究者们从理论和实践两个层面对生态产品价值进行了深入探讨。
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
农牧渔复合生态养殖系统能值分析
谢谢观看
总之，张庄村农牧渔复合生态系统功能为农村生态环境和经济发展提供了重 要保障。当地农民通过因地制宜地发展农业、畜牧业和渔业，不仅提高了农产品 产出和品质，还促进了农村经济的持续增长。他们注重生态保护，通过合理配置 资源、防治污染和加强科技创新等措施，确保了农村生态系统的稳定性、持续性 和效益。这种农牧渔复合生态系统功能的成功经验可以为其他农村环境提供借鉴 与参考，推动我国农村生态环境和经济的协调发展。
六、能值分析
能值分析是一种将自然资源和人类活动转化为能量的方法，用于定量研究能 量流动和转化过程。在水资源管理中，能值分析可以用于研究水资源的能量流动 和转化过程，包括水的产生、储存、分配、利用、排放等环节。通过能值分析， 我们可以更好地理解水资源的形成和演变规律，为水资源的科学管理和优化配置 提供有益的参考。
二、农牧渔复合生态养殖系统的 能值分析
1、农业环节的能值贡献
在农牧渔复合生态养殖系统中，农业环节主要包括作物种植和林地建设。作 物种植通过光合作用将太阳能转化为化学能，为系统提供食物和饲料等产品；林 地建设则通过植物和土壤微生物的作用，吸收系统内的有机废弃物，转化为有机 物质和生物量。因此，农业环节的能值贡献主要体现在提供物质能量和净化环境 方面。
4、系统整体的能值效益
农牧渔复合生态养殖系统通过各环节的协同作用，实现了资源的高效利用和 废弃物的循环利用。系统整体的能值效益表现在以下几个方面：
（1）提高资源利用率：系统内的农作物、畜禽和水生生物等不同生物群体 对资源的需求存在差异，通过复合生态养殖，可以更好地匹配各种生物对环境条 件的需求，提高资源的利用率。
（2）增加经济效益：农牧渔复合生态养殖系统通过优化资源配置，实现高 产、优质、高效的农业生产模式，从而增加经济效益。
草地利用强度空间量化方法
草地利用强度空间量化方法引言草地是重要的生态系统，对土壤保持、水资源管理、碳循环等具有重要作用。
草地利用强度是指人类活动对草地的利用程度，对于合理管理和保护草地具有重要意义。
本文将介绍草地利用强度空间量化方法，以实现对草地利用强度的定量分析。
草地利用强度的定义草地利用强度是指人类活动对草地的利用程度，包括放牧、建设、农业生产等。
草地利用强度的高低直接影响草地的生态系统功能和稳定性。
因此，草地利用强度的空间分布和变化对于草地保护和可持续利用具有重要意义。
草地利用强度空间量化方法数据获取为了进行草地利用强度的空间量化，首先需要获取相关的数据。
常用的数据来源包括卫星遥感数据、地面调查数据和统计数据。
卫星遥感数据可以提供草地的覆盖度、植被指数等信息，地面调查数据可以获取草地利用类型和利用强度等信息，统计数据可以提供人类活动的相关信息。
数据预处理获取到原始数据后，需要对数据进行预处理。
预处理的步骤包括数据的校正、筛选和插值等。
校正可以纠正卫星遥感数据的偏差，筛选可以去除异常值和噪声，插值可以填补数据的空缺和不完整。
草地利用强度指标构建草地利用强度指标是对草地利用强度的量化表示。
常用的指标包括草地覆盖度、草地碳储量、草地生产力等。
这些指标可以通过对原始数据进行计算和分析得到。
空间量化方法空间量化方法是将草地利用强度指标与地理空间进行关联分析的方法。
常用的空间量化方法包括地理加权回归、地理加权聚类和地理加权插值等。
这些方法可以帮助我们理解草地利用强度的空间分布规律和变化趋势。
应用案例案例一：草地利用强度的空间分布通过收集相关数据并进行空间量化分析，我们可以得到草地利用强度的空间分布图。
这个图可以帮助我们了解不同地区的草地利用情况，为草地保护和管理提供科学依据。
案例二：草地利用强度的变化趋势通过对历史数据和未来预测数据进行分析，我们可以研究草地利用强度的变化趋势。
这个研究可以帮助我们预测未来的草地利用情况，为草地保护和可持续利用提供参考。
实验二农业生态系统的能流分析
实验二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。
二、实验性质和学时1. 实验性质：必修2. 实验学时：3学时三、方法和步骤1．确定研究对象和系统的边界根据研究目的不同，农业生态系统的研究对象可以是单独的一个农田系统、林木系统、畜禽系统或鱼塘系统。
也可以是一个由作物、畜禽、林木、桑园、茶园、果园、鱼塘等亚系统构成的完整的农业生态系统。
系统的边界可以是国家、省、地、县、乡、村的自然疆界（道路、田埂、沟渠、河流、分水岭等），或者是占有的田地、山场和边界，进入边界的能量和物质统称为输入，移出边界的物质和能量称为输出。
2．确定系统的组成成分及相互关系(1)明确系统的生产者、消费者和分解者农业生态系统的生产者包括各种大田作物、蔬菜、桑树、果树、竹木、水草、野草等。
消费者包括牛、羊、猪、兔、鸡、鸭、鹅、蚕、蜂、鱼类等，分解者主要是存在于土壤、有机肥、塘泥、河泥中的微小生物，以及可用于食物生产的食用菌类等。
在划分组分（即亚系统）时，根据研究工作的要求，可粗可细。
例如，生产者组分可以把性质相近的并在一起，如农作物、林果木和草类分别划分为三个组分。
(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。
对于畜牧业亚系统来说，输入部分有饲料、饲草、畜牧机械、管理畜牧的人工、畜舍和棚圈等建筑物形式的能量输入部分；其输出部分则有肉、奶、蛋、皮、毛等畜产品以及畜力和粪便等。
在各亚系统中，有对系统外部的输出，也有其它系统的输出。
农业生态系统能量转化
就一般生态系统而言，能量流动主要以绿色植物转化固定太阳能为贮 存在其有机体内的化学潜能，然后沿着食物链不同营养级流动，被进一步 转化为其他的有机体化学潜能以及伴随着的热能散失。由于生态系统中往 往存在由多条食物链交错构成的复杂食物网营养关系，捕食食物链、腐生 食物链，甚至寄生食物链同时存在。因此，生态系统的能量流动是沿着长 短不一的多条路径同时进行的 。
农业生态系统的初级生产主要包括农田、草地和林 地等的生产。
根据热力学第一定律，生态系统初级生产过程中的能量 平衡关系可表示为：
Q+q =α(Q+q) + 为太阳直射辐射量； q为太阳散射辐射量； α为辐射反射率； S为下垫面长波辐射和大气 长波辐射之和；
生态金字塔
第二节 农业生态系统能量流动的途径 与转化效率
一、农业生态系统能量流动的途径
二、农业生态系统的能量转化
三、农业生态系统的能量转化效率
四、农业生态系统人工辅助能的投入与转化效率
五、农业生态系统人工辅助能的合理投入与能流 方向的调控
一、农业生态系统能量流动的途径
1. 生态系统的能量流动途径
一、农业生态系统能量流动的途径
基本路径：
1. 有机物质内的化学能，沿着牧食食物链，通过取食关系被下一营养 级生物摄入体内，被转化为不同类型的生物质化学能。
2. 在能量转化过程中，每一营养级均有一部分生物质能以遗体、残体 及排泄物等形式直接进入腐生食物链，被分解或者降解。
3. 通过呼吸作用以热的形式释放到环境中。
农业生态系统还需要投入大量的人工辅助能量（artificial auxiliary energy），以提高食物链能量转化效率和系统的生产 力，满足人类的需要。
基于PCA-GRA分析法的生态农业综合效益评价研究——以湖南省为例
收稿日期:2015-09-06基金项目:湖南省社科基金项目“湖南省环洞庭湖区生态农业综合承载力评价与仿真预测研究”(12YBA157);湖南省教育厅科研项目“湖南省环洞庭湖区生态农业综合承载力研究”(12C0720)。
作者简介:黎振强(1972-),男,湖南岳阳人,湖南理工学院经济与管理学院副教授,博士,硕士生导师,主要研究方向为区域创新与产业发展。
基于PCA-GRA 分析法的生态农业综合效益评价研究———以湖南省为例黎振强(湖南理工学院经济与管理学院,湖南岳阳414006)摘要:生态农业具有良好的经济、生态和社会效益,是现代农业的发展方向。
研究结果表明:湖南省生态农业综合效益与经济、社会因素关联程度较高,但与生态因素关联度低。
要提高湖南省生态农业综合效益,须严格控制杀虫剂等化学污染,实现生态农业清洁化生产;加强水资源的保护和循环利用,实现水资源生态系统平衡和高效利用;创新节能生物技术,提高生态农业建设的能源使用效率。
关键词:生态农业;综合效益;湖南省中图分类号:F323.2文献标识码:A文章编号:1006-6365(2015)06-0095-07生态农业具有增产、提质、增收和环境保护等功能,具有良好的经济、生态和社会等综合效益。
发展生态农业,走可持续发展的道路,已成为世界各国农业发展的共同选择。
生态农业是以生态经济系统原理为指导建立起来的效益、效率、资源和环境兼顾的综合性农业生产体系,是现代农业的发展方向。
我国的生态农业建设经历了20世纪70年代的试点和起步阶段、20世纪80年代和90年代的发展阶段和20世纪90年代至今的提高阶段,已有三十多年的发展历程,取得了非常丰富的实践成果,也实现了较好的综合效益。
但是,生态农业的综合效益是经济、生态和社会效益的统一体,三者相互联系、相互制约,不能通过产出、产量等指标直接表现出来,因此,全面、系统地构建指标体系,科学和客观地评价生态农业建设的综合效益,找出其最大的影响因素,并提出相应的发展建议,具有重要的理论和实际研究价值。
沛县蔬菜生态系统能值分析
沛县蔬菜生态系统能值分析付伟;蒋芳玲;刘洪文;吴震【期刊名称】《中国生态农业学报》【年(卷),期】2011(19)4【摘要】能值分析理论是基于“任何形式的能量都来源于太阳”这一前提,因此可将不同种类、不可比较的能量转换为同一标准,即太阳能焦耳来进行比较.本研究应用生态系统能值分析理论与方法,以江苏省蔬菜主产区之一的沛县为例,采用一系列能值指标,定量分析了该县蔬菜生态系统的环境资源基础和经济特征,为合理开发沛县蔬菜资源,实现沛县蔬菜可持续发展提供科学依据,结果表明:2007年沛县蔬菜生态系统能值投入为1.22×1021 sej,其中工业辅助能为7.18×1020 sej,占58.85%,说明沛县蔬菜产业发展主要依靠工业辅助能,已走出传统农业靠自然条件发展的阶段.沛县蔬菜生态系统能值产出为3.20×1021 sej,占农业总产出能值的39.65%,说明蔬菜产业已成为沛县农业的重要支柱产业之一；其中,茄果类和根茎类蔬菜能值产出较高,分别占蔬菜能值产出的35.63%和23.63%,而特种创汇蔬菜牛蒡和山药为蔬菜能值总产出的18.61%.沛县蔬菜生态系统能值自给率为2.67%,低于江苏省耕地生态系统(10.12%),说明环境资源已不是蔬菜发展的主要决定因素,沛县蔬菜生态系统抵抗自然灾害的能力较强;沛县蔬菜生态系统的工业辅助能值比率为58.85%,低于江苏省耕地生态系统工业辅助能比率(73.16%);沛县蔬菜生产的化肥使用量较高,占工业辅助能的69.42%,不利于蔬菜产业的可持续发展;不过沛县生态系统的有机辅助能比率为38.61%,高于江苏省耕地生态系统有机辅助能比率(16.72%)；沛县蔬菜生态系统的购买能值比率为97.54%,高于江苏省耕地生态系统购买能值比率(89.88%),表明沛县蔬菜产业发展几乎完全依赖于来自社会经济系统的购买能值,而较高的购买能值促进了沛县蔬菜产业的迅速发展；沛县蔬菜生态系统的能值投入率为36.61,高于江苏省耕地生态系统能值投入率(8.88),说明沛县蔬菜产业发展迅速;但净能值产出率仅略高于江苏省耕地生态系统净能值产出率,可能由于能值产出较高的先进技术推广不够；沛县蔬菜生态系统环境负荷率为1.43,低于江苏省耕地生态系统环境负荷率(2.83),且农药能值投入仅占0.21%,说明沛县蔬菜产业有较强的可持续发展能力和较大的发展潜力.为促进沛县蔬菜产业综合效益的提高和可持续发展,应进一步加强蔬菜产业基础设施及蔬菜产品加工业的建设,加大蔬菜产业的科学技术推广力度,增强沛县蔬菜生态经济系统的产出能力.%The theory of emergy analysis is based on the premise that all forms of energy are from the sun. Different and incomparable forms of energy are therefore unifiable into solar emjoules. In this study, environmental resources and economic characteristics of vegetable ecosystems in Pei County (one of the main production bases of vegetable in Jiangsu Province) were quantitatively analyzed using the theories and methods of ecosystem emergy analysis. A series of emergy indices were developed for evaluating the environment resources and development characters of the vegetable ecosystem in Pei County. These indices simultaneously provided scientific basis for sustainable development of vegetable industry in Pei County. The study showed that: in 2007, vegetable emergy input in P ei County was 1.22Χ 1021 sej. Industrial auxiliary energy input was 7.18Χ 1020 sej, accounting for 58.85% of the total vegetable ecosystem emergy, which suggested that the development of vegetable industry in Pei County relied mainly on industrial auxiliary energy, and had developed beyond traditional agriculture relied mainly on natural conditions. Vegetable ecosystemoutput in PeiCounty was 3.20Χ 1021 sej, accounting for 39.65% of total agriculture emergy yield, indicating that vegetable industry was one of the strongest pillars of industries in Pei County. Emergy outputs from solanaceous fruits and roots, tuber vegetables were relatively higher, accounting for 35.63% and 23.63% of total vegetable emergy yield, respectively. Foreign exchange earning vegetables such as burdock and Chinese yam accounted for 18.61% of total vegetable emergy yield. Emergy self-sufficiency ratio of vegetable ecosystem in Pei County was 2.67%, which was lower than that of arable land ecosystems of Jiangsu Province (10.12%), illustrating that environmental resources were no longer the main determinants of vegetable development. The resistance of vegetable ecosystem in Pei County to natural disasters was sufficiently strong. The proportion of industrial auxiliary emergy of vegetable ecosystem in Pei County was 58.85%, which was lower than that of arable land ecosystems in Jiangsu Province (73.16%). There was a huge consumption of chemical fertilizers in vegetable production in Pei County, accounting for 69.42% of industrial auxiliary emergy. This was considered unfavorable to sustainable development of vegetable industry in the county. Organic auxiliary emergy ratio of vegetable ecosystem in Pei County was 38.61%, which was higher than that of arable land ecosystems of Jiangsu Province (16.72%). Purchased emergy ratio of vegetable ecosystem in Pei County was 97.54%, which was higher than that of arable land ecosystems of Jiangsu Province (89.88%), suggesting that the development of vegetable industry in Pei County almost totally dependedon buying emergy of the socio-economic system. The high emergy purchase promoted rapid development of vegetable industry in Pei County. Emergy investment ratio of vegetable ecosystem in Pei County was 36.61 and that of arable land ecosystems in Jiangsu Province was 8.88. This further suggested a rapid development of vegetable industry in Pei County. However, net emergy output ratio of vegetable ecosystem in Pei County was only slightly higher than that of arable land ecosystems in Jiangsu Province. This was due to insufficient promotion of high output new technologies. Environmental loading ratio of vegetable ecosystem in Pei County was 1.43, which was lower than that of arable land ecosystems in Jiangsu Province (2.83). Pesticide input only accounted for 0.21%, indicating that vegetable industry in Pei County was strongly sustainable with a high development potential. Further strengthening of vegetable industry infrastructure would enhance comprehensive benefit and sustainable development of county-level vegetable industry. It was also recommended that the development of vegetable processing industry and popularization of science and technology should be enhanced, which could benefit emergy output increase of vegetable ecosystem in Pei County.【总页数】7页(P940-946)【作者】付伟;蒋芳玲;刘洪文;吴震【作者单位】农业部南方蔬菜遗传改良重点开放实验室,南京210095;农业部南方蔬菜遗传改良重点开放实验室,南京210095;江苏省沛县农业局,沛县221600;农业部南方蔬菜遗传改良重点开放实验室,南京210095【正文语种】中文【中图分类】S181【相关文献】1.(火用)分析和能值分析在生态系统中的应用 [J], 白欣娇;杨波涛;刘希太2.基于能值理论的自然生态系统经济价值研究——以大巴山南坡雪宝山自然生态系统为例 [J], 孙凡;杨松;左首军;姚孟佳;刘伯云3.四川省农业生态系统能值分析与可持续性评估——基于五大经济区差异分析 [J], 王旭熙;彭立;苏春江;马宇翔;王小兰4.基于能值分析的延边城市生态系统健康评价 [J], 韩旭龙; 刘晖; 申红; 李明玉5.基于能值分析的德州市农业生态系统分析 [J], 刘富刚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于能值分析法的矿区循环经济系统生态效率分析
基于能值分析法的矿区循环经济系统生态效率分析孙玉峰;郭全营【摘要】从系统的角度界定了循环经济和矿区循环经济的内涵,提出了煤炭矿区循环经济系统的基本框架,并以能值分析法为基础构建了矿区循环经济系统生态效率评价指标体系与方法.运用所构建的评价指标体系与方法对山东某矿区进行了研究,得出该矿区循环经济系统2007-2011年5年间的能值效率变化趋势图和生态效率指数趋势图,研究结果与该矿区的实际发展趋势基本一致.表明运用能值分析法所建立的评价指标体系具有较强的有效性,并且对煤炭矿区发展循环经济、提高生态效率具有重要指导意义和参考价值.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2014(034)003【总页数】8页(P710-717)【关键词】矿区循环经济;能值方法;生态效率【作者】孙玉峰;郭全营【作者单位】山东工商学院,烟台264005;山东能源经济协同创新中心,烟台264005;山东工商学院,烟台264005;山东师范大学管理科学与工程学院,济南250014【正文语种】中文循环经济是由美国经济学家K波尔丁在20 世纪60年代提出，是指在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中，把传统的依赖资源消耗的线形增长的经济，转变为依靠生态型资源循环来发展的经济。
近年来国内外学者对循环经济做了大量研究，从不同的角度对循环经济概念做出了不同的解释[1- 2]。
本文结合以往的研究和对循环经济的理解，从系统的角度认为：循环经济是指在实现经济发展的同时达到资源节约和废弃物高效资源化的目标，进而实现资源系统内循环利用的生态经济形态。
矿区循环经济是以矿区产品清洁生产、矿产资源综合利用、废弃物高效资源化为特征的煤炭矿区生态经济发展形态。
煤炭矿区循环经济遵循煤炭矿区能量流动规律，是以资源物质循环为目标，以资源开采—资源利用—资源再生为资源反馈式流程的经济发展模式；同时，矿区循环经济是以减量化、资源化和无害化，即3R 原则为基础，以发展矿区生态经济、技术经济为核心，以矿区经济可持续发展为目标的一种全新的经济增长方式。
生态恢复效果评估的遥感方法
生态恢复效果评估的遥感方法在当今时代，生态环境的保护和恢复已经成为全球关注的重要议题。
为了有效地评估生态恢复的成效，我们需要借助先进的技术手段，而遥感技术正是其中一种强大且实用的工具。
遥感技术，简单来说，就是在不直接接触目标物体的情况下，通过传感器获取其信息的技术。
它就像是我们从高空俯瞰大地的“眼睛”，能够捕捉到大面积的地表特征和变化。
那么，遥感技术是如何在生态恢复效果评估中发挥作用的呢？首先，它可以通过监测植被的覆盖情况来提供关键信息。
植被是生态系统的重要组成部分，其覆盖面积和生长状况直接反映了生态环境的健康程度。
遥感影像能够清晰地显示出不同地区的植被类型、密度和分布，从而让我们了解生态恢复过程中植被的恢复情况。
在评估生态恢复效果时，植被的光谱特征也是遥感技术关注的重点。
不同的植被在不同的生长阶段，其反射和吸收的光谱是有所差异的。
通过对这些光谱特征的分析，我们可以判断植被的生长状态、健康程度以及物种组成的变化。
例如，健康的植被在特定波段的反射率会相对稳定，而受到病虫害或者生长环境不佳影响的植被，其光谱特征则会发生明显的改变。
除了植被，土地利用和土地覆盖的变化也是评估生态恢复效果的重要指标。
遥感技术可以准确地识别出不同的土地利用类型，如耕地、林地、草地、建设用地等。
通过对比不同时期的遥感影像，我们能够直观地看到土地利用的转变情况，例如原本的荒地是否逐渐变成了绿地，或者受损的森林是否得到了有效的恢复。
在实际应用中，遥感技术还能帮助我们监测水体的变化。
对于生态恢复项目来说，周边水体的质量和面积也是需要关注的因素。
遥感可以监测水体的面积、水质状况以及水岸线的变化。
比如，通过分析水体的反射光谱，可以判断水中的污染物含量和富营养化程度，从而了解生态恢复措施对周边水体环境的改善效果。
此外，遥感技术在评估生态恢复效果时还具有高效、全面和可重复性等优点。
与传统的实地调查方法相比，遥感能够在短时间内获取大面积的信息，大大提高了工作效率。
临洮县农业生态经济系统能值分析
临洮县农业生态经济系统能值分析孙会东【摘要】采用能值分析法对2008年临洮县农业生态经济系统投入产出状况、运行效率和环境负载进行了系统分析.结果表明,2008年临洮县农业生态经济系统投入能值1.24×1021 sej,产出能值1.32×1021 sej,净能值产出率1.18%,环境负载率6.10%,可持续发展指数为0.19＜1.00,属于不可持续的农业生态经济系统.【期刊名称】《甘肃农业科技》【年(卷),期】2010(000)010【总页数】4页(P20-23)【关键词】能值分析;农业生态;经济系统;临洮县【作者】孙会东【作者单位】甘肃省定西市临洮农业学校,甘肃,临洮,730500【正文语种】中文【中图分类】S181能值分析理论由美国著名生态学家H.T.Odum于20世纪80年代首先提出，并应用于生态系统的组织过程行为及功能研究[1]，它以太阳能值为统一尺度，结合热力学性质，用太阳能作为资源、产品和劳务等不同性质能量（能量、物质、货币、信息）的共同尺度和标准，解决不同类别能量因能质和能级差异而无法换算的问题，实现社会、经济和自然等系统的统一，可用于区域农业生态经济系统结构、功能和效益的评价[2]。
临洮县位于陇西盆地西缘，青藏高原东边，洮河下游，县域总面积2 851 km2，海拔1 730～3 670 m，受陇西盆地地质构造及地貌特征的制约，黄土地貌占主要地位。
该县地域南北狭长，受秦岭雨季影响，气候干燥，日照充足，具大陆性气候特征，年平均气温5.5～8.7℃（最高气温34.6℃，最低气温-29.5℃），年降水量317～760 mm，无霜期80～190 d。
笔者利用该理论对临洮县农业生态经济系统的投入产出状况进行了定量分析，以期为临洮县制定农业可持续发展规划提供参考。
1 数据来源及研究方法研究原始数据主要来自调查与访问，并收集了临洮县2008年统计年鉴及相关资料。
通过调查访问、测算和文献搜索,获得农业生态系统中有关自然环境、经济状况等基础资料，计算出各种来源的能值投入和产出,并按不同类别的能值资源进行归类,制作出系统能值投入产出分析表；在此基础上,建立农业生态系统能值指标体系,评价自然环境资源和经济活动对农业生态系统的贡献和作用。
生态水平和生态位的分析方法
生态水平和生态位的分析方法生态学是一个跨学科的学科，研究生物与环境之间相互作用的规律和这些作用对生态系统的影响。
生态系统中的物种之间存在着复杂的相互关系，其中生态位是生态学研究中的一个重要概念。
生态位是指一个物种在生态系统中的角色和生存方式，是对物种对资源的利用和环境的适应的综合描述。
生态位的研究是生态学研究的一个重要方向，其分析方法主要包括计量分析和模型模拟两类。
生态水平是指一定时间和空间范围内的物种丰富度和群落复杂度，是对生态系统生态多样性的描述。
生态系统的生态水平能够反映生态系统的稳定性和可持续性。
生态水平和生态位是构成生态系统的两个角度，它们之间存在着内在的联系和相互作用。
因此，在生态学研究中，生态水平和生态位的分析方法的研究具有重要的理论和现实意义。
生态位的分析方法可以分为计量分析和模型模拟两类。
计量分析是通过对样方中各物种的数量、生物量、种群密度等指标的测定和分析，确定物种对生态系统中资源的利用以及对环境的适应。
计量分析方法包括生态位幅宽、生态位重叠指数、生态位互补度等指标。
生态位幅宽指的是一个物种所能够利用的资源条件的范围。
其计算公式为：生态位幅宽=最大值-最小值。
例如，在一片森林中，树梢高度为10米的物种A占据的生态位范围为6-10m，而树梢高度为7米的物种B占据的生态位范围为5-8m，则物种A的生态位幅宽为4，物种B的生态位幅宽为3。
通过生态位幅宽的计算，可以直观地了解各物种的生态位范围，并对不同物种之间的竞争关系进行判断。
生态位重叠指数是指两个或多个物种的生态位在某一方面的重叠程度，是评价物种竞争关系的重要指标。
其计算公式为：生态位重叠指数=2(a+b)/(wA+wB)，其中a和b表示两个物种在该方面生态位的重叠部分，wA和wB表示两个物种在该方面的生态位幅宽。
例如，在一片河流中，有两种鱼类A和B，它们都依靠食物链而生存。
若A和B在食谱上的重叠部分为30%，A的食物链长度为5级，B的食物链长度为4级，则A和B在食物上的生态位重叠指数为2*(0.3+0.2)/(5+4)=0.25。
浅析生态系统服务价值评价方法
Wide Angle | 广角MODERN BUSINESS现代商业280浅析生态系统服务价值评价方法张超 沈阳师范大学管理学院 辽宁沈阳 110034摘要:土地生态服务价值的评价在国内外得到了深入研究。
Costanza等提出的方法得到了广泛的使用,在国内谢高地方法使用较多。
通过对这些方法进行分类与评价,对土地利用生态服务价值评价方法的发展趋势进行了展望。
关键词:土地利用;生态服务价值;综述;评价方法一、引言当前,土地利用生态系统服务价值核算方法较常用的主要有:Costanza当量和系数,谢高地当量、系数及其地区修正系数现分别综述。
二、Costanza方法1997年Costanza等发表了“全球生态系统服务价值和自然资本”一文后,生态系统服务价值的定量评估成为国际生态学和生态经济学的热点和前沿领域。
Costanza等将生态系统服务分为17个类型,并计算出各地类下各生态服务功能的价值。
其计算公式为:式中:E为研究区生态系 统服务总价值;Sa为研究区内土地利用类型a的面积;Pa为单位面积上土地利用类型a的生态系统服务价值系数。
三、谢高地方法在国内谢高地的方法应用较为广泛。
谢高地在2002年分别提出了我国的生态服务价值系数,制定了中国生态系统服务价值当量因子表。
2007年重新制定。
不仅如此,谢高地还提出全国省域的地区修正系数。
(一)谢高地当量根据谢高地定义,1hm 2全国的农田平均每年的自然粮食产量的经济价值为1,其经济价值量等于全国平均粮食单产市场价值的1/7,其他生态系统生态服务价值当量因子是指生态系统的各项生态服务相对于农田食物生产服务贡献的大小,由此便可将权重因子表转换成生态系统服务价值表。
利用当量计算方法过程如下其公式是:(i=1,…,n) 式中En为单位面积农田生态系统提供食物生产服务功能的经济价值,元/hm 2;i为作物种类;p为i种作物价格,元/kg;qi为i种粮食作物单产,kg/hm 2;mi为i种粮食作物面积,hm 2;M为n种粮食作物总面积,hm 2;1/7为在没有人力投入的自然生态系统提供的经济价值与单位面积农田提供的食物生产服务经济价值的比例。
泰和县农业生态系统能值分析与畜牧业生产模式研究
可持续化提供理论依据。
２ 研 究 方法
本研 究 采用 调查 和统 计 分析 的方 法 进行 。通 过 分 析 统计 资 料 和 历 史 资 料 ，设 计 调 查 表及 调 查 路 线， 通 过 问卷 调 查 、 走访 典 型农 户 （ 发放问卷 ９ ０份 ，
能值 （ ｅ ｍ ｅ ｒ ｇ ｙ ） 与能量（ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ） 不 同， 是由Ｈ ． Ｔ ． ０ 一 ｄ ｕ ｍ创 立 ， 是经 过 长期 研 究 发展 而 创 立 的重 要 科 学
丰富水资源。地表水多年平均总量 ２ ２ ． ４ ４亿 ｉ ｎ ， 过 境客水量多年平均达 ３ ８ ０ ． ９ ３ 亿ｍ ３ ，水能理论蕴藏 量６ ． ７ ５ 万ｋ ｗ 。 农产品以水稻 、 花生 、 西瓜等为主， 畜 产品以肉牛 、 肉猪 、 家禽为主 ， 辅 以渔业 。其 中商品 牛 和乌 鸡为 其创 收产 业 。
［ ８ 】 王永 ， 甄 玉 刚， 戴艳玲 ． 蛋 鸡 的光 照管 理技 术［ Ｊ ］ ． 中国家禽 ，
２ ０ ０ ６ ， （ ｏ ８ ） ４ ３ — ４ ４ ．
［ ９ １ ． ７ ： － 翠菊， 陈辉， 侯 永刚， 等： 不 同光照周期 下鸡输 卵管比较形 态
学及蛋品质的研 究【 Ｊ ］ ． 河北农 业大学学报． ２ ０ ０ ９ ． ３ ２ （ ４ ） ８ ８ — ８ ９ ． （ 收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ３ － ０ １ ）
模式。 １ 能值 理论
的能值标准 ， 使系统的能量流 、 物质流 和货 币流都 具有可加性 和可 比性 ， 避免了偏重生态学或经济学
某 一 方面 的不 足 。用 能值 方 法分 析不 同农 业 生产 模
式， 同时计算经济效益 ， 以利于从新 的角度评 估地
第6章 农业生态系统的评价与调控
汤锦如 教授
扬州大学农学院 2004
第六章 农业生态系统的评价与调控
学习目标： 学会采用不同的方法来进行农业生态系统的
评价；掌握在对农业生态系统评价的基础上采用 不同层次和不同方式对其进行调控；掌握农业生 态系统人工调控的原理及方法；掌握农业生态工 程设计的主要内容及实施的基本步骤。
光能利用率=h∆W/∑S×100% 式中，h表示物质燃烧热值，kJ/g；ΔW表示干物质增 重，g/cm3；∑S表示干物质增重时间内太阳能总辐射 量，kJ/cm3。
一、能量流的评价 （二）农业生态系统的生态效率 1.光能利用率 2.平均生长率：是指生育生长期内平均每天的生 长速率，即净生产量的增加速率。
第一节 农业生态系统的评价
一、能量流的评价 二、信息调控的评价
关于生态系统中信息调控的评价，是当今生态学中 的一大难题。对于生态系统中信息是如何流动的，人们 的认识还很模糊；关于生态系统是否是一个反馈调控系 统，也存在着一定的争议。
因此，人们常常用生态系统的稳定性来表示对系统 内信息联系与反馈调控的综合评价。这是一种保守的办 法，也是一种更适宜的办法。
②在估计恢复性时，生态系统的哪些特征应该测量，也 没有统一的意见。不同的生态系统特征，如物种数量、 生产量、多样性等不一定以同样的速率恢复到平衡点， 因而就导致了弹性估计的差异。 ③自然干扰通常是很频繁的，因而，在各次干扰之间通 常没有足够的时间容许系统达到一个稳定的平衡状态。 在此情况下，要确定平衡状态以表明生态系统的恢复性 是不可能的。
第一节 农业生态系统的评价
一、能量流的评价 二、信息调控的评价 三、价值流的评价
价值流是生态经济社会复合生态系统特有的功能， 因此，对价值流的评价只有在复合生态系统中才会发 生，在自然生态系统中则不会出现这种情形。
基于物联网的智慧农业监测管理系统研究
基于物联网的智慧农业监测管理系统研究目录一、内容概要 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (3)1.3 国内外研究现状综述 (5)1.4 研究内容与方法 (6)二、相关理论基础 (7)2.1 物联网技术概述 (9)2.2 智慧农业理论基础 (9)2.3 农业监测管理技术 (11)2.4 本章小结 (12)三、基于物联网的智慧农业监测管理系统架构设计 (13)3.1 系统总体架构 (15)3.2 系统功能模块划分 (16)3.4 本章小结 (19)四、基于物联网的智慧农业监测管理关键技术研究 (20)4.1 传感器网络设计与部署 (21)4.2 数据采集与传输技术 (22)4.3 数据处理与存储技术 (24)4.4 数据分析与决策支持技术 (25)4.5 本章小结 (26)五、基于物联网的智慧农业监测管理应用模式研究 (27)5.1 农业生产环境监测与管理 (29)5.2 农业生产过程监控与管理 (30)5.3 农产品质量安全追溯与管理 (31)5.4 农业资源与环境管理 (32)5.5 本章小结 (33)六、基于物联网的智慧农业监测管理系统实现与优化 (34)6.2 系统测试与验证 (36)6.3 系统优化与升级策略 (38)6.4 本章小结 (39)七、结论与展望 (40)7.1 研究成果总结 (41)7.2 研究不足与局限性分析 (42)7.3 对未来研究的展望 (44)一、内容概要本文档旨在研究基于物联网的智慧农业监测管理系统，随着科技的快速发展，物联网技术在农业领域的应用日益广泛，为农业生产的智能化、精细化管理提供了强有力的支持。
智慧农业监测管理系统结合物联网技术，实现对农田环境、作物生长状况、土壤数据等关键信息的实时监控与智能分析，以提高农业生产效率，优化资源配置，降低环境风险。
本文将首先介绍智慧农业监测管理系统的研究背景和意义，阐述其在现代农业发展中的重要性。
分析系统的主要功能和特点，包括数据采集、传输、处理和分析，以及决策支持等。
生态恢复工程效果评价方法总结
生态恢复工程效果评价方法总结随着人类活动的不断发展，生态环境遭受到了严重破坏，为了保护和恢复生态系统，生态恢复工程成为一种重要的手段。
然而，在实施生态恢复工程的过程中，如何科学评价工程效果成为了一个关键问题。
本文将总结几种常用的生态恢复工程效果评价方法。
一、指标评价法指标评价法是一种广泛应用的生态恢复工程效果评价方法。
它通过建立评价指标体系和采集相关数据，根据指标的变化情况来评价生态恢复工程的效果。
1. 生物多样性指标生物多样性是生态系统健康和稳定的重要指标之一。
通过采集生物多样性的数据，包括物种丰富度、物种多样性指数、群落结构等，可以评价生态恢复工程对生物多样性的影响。
常用的评价方法包括物种多样性指数计算、Shannon-Wiener指数和Simpson指数等。
2. 功能指标生态系统的功能是指生态系统在一定时间和空间尺度上执行的各项生态功能。
通过采集功能指标的数据，如养分循环速率、光合作用速率、有机质分解速率等，可以评价生态恢复工程对生态系统功能的影响。
常用的评价方法包括采样分析法、实验室分析法和模型模拟法等。
3. 水质指标水质是生态系统恢复的重要衡量指标之一。
通过采集水质指标的数据，如pH值、溶解氧含量、化学需氧量等，可以评价生态恢复工程对水质的影响。
常用的评价方法包括阈值指标法、自净能力指数法和综合污染指数法等。
二、遥感技术遥感技术是一种重要的生态恢复工程效果评价方法。
通过利用航空遥感和卫星遥感技术获取大面积和高分辨率的生态环境信息，可以实现对生态恢复工程的全面监测和评价。
1. 植被指数植被指数是利用遥感设备测量的植被反射或辐射特性来评估植被覆盖程度和生长状况的指标。
例如，归一化植被指数（NDVI）是常用的植被指数之一，可以反映植被的绿度和繁茂程度。
2. 土地利用/覆盖变化土地利用/覆盖变化是评价生态恢复工程效果的重要指标之一。
通过对遥感图像的解译和分类，可以定量和定性地分析生态系统的土地利用和覆盖变化情况。
农业生态系统价值流
价值流的载体是系统内的物质产品，即初级产品、中间产品和最终产品， 同时，系统内的能量也是价值流的载体，系统内物质、能量的消耗同时伴随着 资金的利用和消耗。
因此，系统价值的投入产出最终可以用物质或能量的投入产出来表示。
二、价值流流向与流量分析
一般以产值优势度（output dominance）来分析价值流的流向与流 量。产值优势度分为两种： 1. 部门优势度（用符号A表示）：表达次级系统在其所属系统中所占产 值份额的大小；反映了各个结构单元或生产部门为整个生态农业经济 系统所做出的贡献。该值越大，说明产值份额越大。
A=ni/N=Pi （ni：次级系统产值；N：系统总产值）
2. 总体优势度（用符号C表示）：表达系统随内部结构单元 的增加，各次级系统的产值差距。该值越小，说明系统越 稳定，结构越合理，系统越趋于平衡。它主要用来与其它 生态经济系统相比较。
C=∑(ni/N)2 （ Pi：系统产值优势度）
三、价值流流向与流量分析实例
Agroecology
第八章 农业生态系统价值流
价值流概述 价值流的流向和流量分析 价值流循环增殖分析 管理环对价值流的控制 农业生产过程的经济外部性问题
第一节 价值流概述
一、价值流内涵 二、农业生态系统的价值流类型及其特征 三、农业生态系统价值流的影响因素 四、价值流分析的途径与方法
(8) 分析管理环对价值流的控制时，采用财务管理分析法，以寻找价 值流循环中的问题。
第二节 价值流的流向和流量分析
一、价值流的流向和流量表示方法 二、价值流流向与流量分析 三、价值流流向与流量分析实例
一、 价值流的流向和流量表示方法
1. 价值流流向表示
系统内部结构的相互关系，也就是系统价值流的流动方向，可应用适于所 有系统的原理——等级组织原理，用“黑箱”表示。
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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 6848
项 目 Items 总辅助能投入 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
×175818mmΠɑ×10 - 3 ×1000kgΠm3 ×918mΠs2 ×8888 = 14170 ×1020 sej
雨水化学能值 = 雨水化学能量 ×太阳能值转化率 = 农业用地面积 ×平均降雨量 ×雨水的吉布斯自由能 ×密度 ×太阳能 (4)
值转换率 = 3120 ×1010 m2 ×175818mmΠɑ×10 - 3 ×4149 ×103JΠkg ×1000kgΠm3 ×15444 = 39110 ×1020 sej
3 实例分析
海南省农业能值投入2产出状况见表 2 。环境资源能值和购买能值投入分别占能值利用率的 30 %和 70 %(见表 3) ,表明环境资源对海南省农业贡献很大 。可更新资源能值包括可更新的自然环境资源能值和 有机能能值 , 是海南省农业持续发展的关键因素 。在可更新有机能能值 (人力 、有机肥) 中人力投入比例为
表 2 海南省农业能值投入2产出状况( 1994) Tab. 2 Input and output of agricultural emergy of Hainan in 1994
项 目 Items 能值投入 可 更新环境资源 (阳光 、雨水 、海潮) 不可更新环境资源 (表土层损失) 不可更新的工业辅助能 (化肥 、农药 、电力 、机械) 可 更 新 的 有 机 能 ( 人 工 、有 机 肥 ) 环境资源总投入
1 基本概念与原理
能值 ( Emergy) 指任何物质 (或能量) 所包含的另 1 种能量的数量 。太阳能是最原始的能源形式 ,故实际 应用中以太阳能值为统一标准来衡量不同类别的能量 。任何资源 、商品或劳务在形成过程中均直接或间接 利用太阳能量 ,即其具有的太阳能值 。能值单位为太阳能焦耳 ( Solar emjoules ,缩写为 sej) [2] 。太阳能值转换 率 ( Solar t ransformity) 即单位能量 (或物质) 所含的太阳能量 ,单位为 sejΠJ (或 sejΠg) [2] 。它是度量某种能量 (或物质) 能质的尺度 ,能值转换率越高 ,表明该种能量 (或物质) 的能质越高 ,在能量系统中的等级阶层也越 高 。如太阳光能值转换率最低为 1 ,风能为 663 ,雨水势能为 8888 等 ,逐级递进 。人类社会 、自然界的一切物 质皆遵循能量等级原理 ,太阳能值转换率的差异从本质上揭示了不同类别的自然物和产品存在质的差别的 内在原因 。利用太阳能值及太阳能值转换率等指标衡量资源环境对经济的贡献有其客观合理性 。
太阳光的转化形式 ,只取其最大 1 项雨水化学能。海潮则由月亮和太阳对地球引力所引起 ,与太阳光性质不
同 ,也应计入 ,故表 1 中可更新资源只取雨水化学能和海潮能。目前农业生态系统能值分析指标主要有环境资
源能值Π总能值 、购买能值Π总能值 、可更新环境能值Π环境总能值 、净能值产出率 、能值投入率和环境承载力等 。
表 1 海南省农业可更新环境资源能值投入评价( 1994) Tab. 1 Input valuation of agricultural emergy of rebirt h
environment and resource part of Hainan in 1994
序 号 Order
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
Emergy analysis method of agro2ecosystem. ZHAN G Yao2Hui ( Qiongzhou University of Hainan Province , Wuzhishan 572200) , CJ EA ,2004 ,12 (3) :181～183 Abstract The concept and t heory of t he emergy analysis are stated in t his paper. And t he application of t he step and cal2 culating met hod of emergy analysis in agro2ecosystem , t he index system of emergy analysis in agro2ecosystem , and t he sig2 nificance of emergy analysis on t he assessment and quantification of t he value of resource and environment are also dis2 cussed. Key words Emergy analysis , Index system , Agro2ecosystem , Assessment and quantification of t he value of resource and environment
海潮能值 = 海潮能量 ×太阳能值转换率 = 大陆架面积 ×015 ×潮汐量 ×高度2 ×重力加速度 ×011 = (5)
21252 ×1011 m2 ×015 ×706OΠɑ×(112m) 2 ×1025kgΠm2 ×918mΠs2 ×011 ×23564 = 27110 ×1020 sej
为避免重复计算 ,根据能值理论 ,同一性质的能量投入只取其最大值。风能、雨水化学能和雨水势能都是
U = F + R1 T= I+ U
太阳能值ΠEsej Solar emjoules
15936 22782
Y1 Y2 Y3 Y = Y 1 + Y 2 + Y 3
13799 3770 2685
20254
第 3 期 张耀辉 :农业生态系统能值分析方法
183
94 % ,有机肥投入比例为 6 % ,人力投入占绝对优势 。诸多 因素表明海南省农业处于以传统农业为主 ,逐渐向现代农业
能值分析是美国著名生态学家 Odum H. T. 在能量系统分析基础上创立的新理论和新方法 ,不仅克服了 传统能量分析中不同类别不同性质的能量难于比较和加减的问题 ,且从全新角度分析资源环境在农业生态 系统中的作用 ,为准确评价资源环境价值提供了科学依据 。本研究以海南省农业为例说明农业生态系统的 能值分析方法 。
第 12
200
卷第 4年
3 7
期 月
中国生态农业学报
Chinese Journal of Eco2Agricult ure
Vol. 12
J uly ,
No. 3 2004
农业生态系统能值分析方法
张耀辉
(海南省琼州大学 五指山市 572200)
摘 要 阐述了能值分析理论基本概念和原理及其具体分析步骤 ,能值计算方法在农业生态系统的应用 、农业生 态系统能值分析指标体系内容及其对资源环境价值评价和量化的意义 。 关键词 能值分析 指标体系 农业生态系统 资源环境价值评价与量化
收稿日期 :2003207206 改回日期 :2003208216
182
中 国 生 态 农 业 学 报 第 12 卷
的能流 、物流和货币流 ,而能量分析仅计算分析系统部分能流量[2] 。农业生态系统从能量分析发展到能值分 析在理论和方法上都是一个重大飞跃 。农业生态系统作为人类生存的最基本系统 ,对其结构和功能进行分 析 、对资源环境价值进行评价和量化有利于加强人们对农业资源环境的认识和保护意识 ,对我国乃至世界农 业生态系统研究都具有深远意义 。
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
表 1 能值计算式为 :
太阳光能值 = 光辐射能量 ×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 = 3120 ×1010 m2 ×104 ×1104 ×106 ×411868JΠcm2 ·ɑ= 1319 ×1020 sej
风能值 = 风能量 ×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2 = 1000m × (2)