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bet36亚生态农业研究成果

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发布时间:

2018-11-19 17:36:58

一、目的意义

云南干热河谷降雨量少、蒸发量大、年内降雨分配不均,长达7个月以上的旱季降水不足年降水量的10%。特别是旱季末期4~5月,气温高,蒸发强烈,土壤干旱严重,极不利于植物生长。这将导致植被覆盖率低,生态环境脆弱,不仅如此,与环境恶化相存的人口激增、资源破坏、能源短缺、食物供应不足等,共同组成了“并发症”。为此,云南干热河谷的综合发展,不仅要保护环境与资源,更迫切的要以有限资源,生产出更丰富的高产、优质、低耗、高效的产品,以供应日益增长的人口需要。生态农业的最终目的就是力求维护与改善生态系统,促进包括废物在内的物质良性循环,相互补偿,保证再生资源供给持续不断,同时有利于经济发展。

发展生态农业的必要性主要有:① 生态农业要求人们在发展农业生产过程中,以生态和生态经济学原理为指导,尊重生态和生态经济规律,变常规发展为持续发展,兼顾当前利益与长远利益,协调生产、发展与生态环境之间的关系,保护生态,培植资源,防治污染,把农业发展建立在健全的生态基础之上。②生态农业的本质是生态化和科学化的有机统一。在保持农业生态经济平衡的条件下,依靠科技进步,把传统农业技术的精华和现代科学技术有机结合起来,吸取一切能够发展农业生产的新技术和新方法,来提高太阳能的利用率,生物能的转化率和废弃物的再循环率,以达到提高农业生态经济生产力和农业综合生产力,生产出尽可能多的产品,实现高效的生态良性循环和经济良性循环,获得最佳的经济、生态、社会三大效益的有机统一。③使绿色植被最大,生物量最高,光合作用最合理,生态经济效益最好,动态平衡最佳。④着眼于系统的整体功能,对区域性农业进行整体优化及层层优化设计管理,在保证粮食自给有余的前提下,使农业协调发展。把自然~社会~经济复合生态系统建立在和谐与稳定发展的基础上。对人力资源、土地资源、生物资源和其它自然资源进行全面规划,统筹兼顾,因地制宜,合理布局,使其相互协调,协同发展,提高系统的整体功能。

云南干热河谷属于经济落后的地区,欲使该区生产力明显得以提高,生态系统良性得以循环,必须走生态农业的道路。

二、前期研究成果

云南省农科院热带亚热带经济作物研究所从“八五”至现在一直从事生态环境治理以及生态农业研究示范工作,先后主持国家“十五”攻关项目“干热河谷生态恢复与示范”的子专项“干热河谷复合生态农业可持续发展技术与示范”。专题的主要目标就是选择高效复合生态农业模式,并对模式的实用性,经济效益作评价利用;云南省与中科院合作项目“金沙江干热河谷典型区土地退化与治理途经研究”。这一课题的第一子专题为“复合高效模式研究与示范”,已筛选出一些优化种植模式;省基金“金沙江干热河谷自然条件及经济作物种质资源调查研究”主要筛选适合干热河谷的乡土种质资源,驯化种质资源,在此基础上加以综合利用;参与了国家“八五”“云南元谋干热河谷生态环境综合整治与退化土地合理开发利用示范研究”,在此项目中重点为生态环境综合整治,而综合整治的过程中运用生态经济学的基本原理建立高效复合植被恢复模式,经实践检验,有些高效复合生态农业模式适应性强,经济效益明显,已被当地老百姓推广使用;国家“九五”“金沙江干热河谷退化生态系统综合整治与区域持续发展试验示范研究”,本项目总结研究出本区域可持续发展模式,而模式的重点体现生态效益与经济效益的统一,即生态农业发展模式;其它涉及生态农业建设相关项目10多项。

通过这些项目的实施,已总结出比较完善的生态农业高效复合经营系统建设的技术体系,优化的示范模式达10多种,推广示范面积750hm2,各种模式的直接生态、经济、社会效益明显。

三、关键技术体系研究

1、在社会~经济~自然复合生态系统中实现种植业,养殖业及商业之间生产与生态良性循环的组装技术:退化坡地种植作物首先应采用节水、保水技术,使作物度过旱季,其它季节正常生长,为充分利用当地热能资源,种植模式选择乔、灌、草立体种植。灌、草物种的选择以豆科为主,一方面改良土壤,另一方面提供养殖动物的饲料来源。利用植物综合栽培技术提高单位面积产量与产值,即商品率。动物的养殖应从市场需求出发,结合利用新种植的灌草植物适量发展。

2、系统内各生产组合,子系统内各种群体组分的优化组合技术,以及各个环节提高生态效率的技术:关键是物种选择技术,以及各子系统协同发展综合技术;生态系统促进恢复技术等。

3、有机物循环利用技术:包括林木或作物秸杆~食用菌技术;作物秸杆氨化发展养殖技术;动物立体养殖废弃物循环利用技术;动物粪便、沼气、沼渣综合利用技术等。

4、提高农业生态系统生物产量及其稳定性的生物种群的调整,引进与重组技术,主要包括新品种的引进、选育、扩繁、改良等技术,以提高生态系统的生物量,生产适应市场需要的新产品。

5、生态建设与农村能源建设相结合的多能互补的农村能源综合建设技术:包括能源工程建设技术(太阳能利用技术,沼气建设技术等);以薪炭林为主的生态植被恢复技术。

6、从系统生物物种时间、空间有序性以及景观生态学调控为中心的立体种养技术:包括旱季免耕技术;反季种植及提高生产力技术;果畜技术;林草牧综合发展技术;生态环境绿化美化技术;生态旅游开发与管理技术。

7、病虫害综合防治技术包括农业病虫害防治技术;生物防治技术。

8、生态环境治理技术包括土地可持续利用技术;工程措施与生物措施相组合的水土流失治理技术。

四、生态农业复合模式建设

对将建设的退化坡地进行本低调查,调查其植物群落、地形地貌、土地利用现状、土壤理化现状等。根据现有土地特征因地制宜地选择适用的生态农业模式。其主要模式类型为:

1)生物立体共生模式,该模式是最佳空间组合的模式,包括立体种植模式和立体种养模式等。立体种植模式,是系统对光能的多层利用,实行乔木、灌木和草本植物相结合,以充分利用太阳能,水分和矿物质营养元素,并建立了一个空间上多层次,时间上多序列的产业结构,从而获得较高的经济效益和生态效益,立体种养模式则是根据养殖动物的生态习性,选择适宜的品种和合适的地点,实行种植和养殖相结合。以获得较好的整体效益。

2)食物链结构模式,该模式要点是模拟生态系统中心食物链结构,建立物质的良性循环多级利用。一个系统的产出(废气物)是另一个系统的投入,废弃物在生产过程中得到多次利用,使系统内形成一种稳定的物质良性循环系统,这样可充分利用自然资源,获得较大的经济效益。

3)水土流失综合治理模式:一类是种植模式。即植树种草,利用多样性的适土树种建造水源涵养林、薪炭林、经济林等,同时实行林粮间作、粮草间作和林草间作。另一类是工程技术模式,如兴建梯田,修建水平阶、水平沟和鱼鳞坑等。个别地区修建谷坊用于治沟,治理水土流失必须采取综合工程技术措施,种植技术和工程相结合、环境治理和农业开发、脱贫致富相结合。

4)多能互补的能源综合开发模式。根据金沙江干热河谷的环境资源特点,按照因地制宜,多能互补的原则综合开发能源。主要模式有:开发沼气、利用太阳能、山地薪炭林建设等。

5)立体农业综合开发模式。充分利用时间、空间差和不同地形的垂直高度,建立多层次配置,多物种共处和多级质能循环转化的立体种养模式及配套技术,实行山水林田的综合治理,农林牧副渔的综合开发。

五、 模式的评价方法

1)功能评价:主要包括能量流动功能评价和物质循环功能评价两部分。其中能量流动功能包括以下指标:光能利用率;能量投入产出比;系统能量置换率;系统生态循环比;生物能利用率。物质循环功能包括指标为:系统物耗净产值率;可再生资源的资源再生系数;有机物质有效利用率;水土流失量;土壤肥力升降状况。

2)效益评价。效益的大小主要从生态效益、经济效益、社会效益三方面评价:a 生态环境效益指标组:森林覆盖率;水土流失量变化率;土壤侵蚀变化率;灾害变动率;水源供需平衡变化率;环境质量综合指标。b 经济效益指标组:系统净收入及增长率;系统价值投入产出率;土地净生产率;劳动生产率。c 社会效益指标组:系统商品率及商品化程度;平均每个劳动力供养人数;人均营养水平;人均绿地面积;自然保护区占土地总面积比率;景观或旅游资源的保护程度。

3)系统结构评价:主要包括生态结构指标组;经济结构指标组;技术结构指标组。a 生态结构组:种群之间配置结构,种群配置组合与周转结构;群落结构;能量投入产出结构;系统能源消费结构;b 经济结构组:系统产值结构;劳动力就业结构;资金投放结构;c硬软技术比例:无机与有机技术比例;生物与工程技术比例。

六、应用前景

1)本单位研究的生态农业模式是征对干热区退化坡地进行研究的,这将完善干热区的退化生态系统生态、经济功能,并且提高其综合效益。对山区农民脱贫致富、山区农业可持续发展起到积极作用。

2)生态农业产品的生产已被政府列入新的发展计划,这些无公害的蔬菜、无污染的水果、绿色动植物食品,现已初步显现出一定的潜在市场,不久的将来,这些食品会越来越多的被国内外市场看好。

3)“林草牧系统”的建设将对西部退耕还林还草起到明显的社会效益。如果政府一味强调政策,而对老百姓现实意义较小,则这项政策将会带着强制执行的味道,而现在我们把林、草与养殖有机地结合起来,农民可以从中得到巨大的实惠,将带动山区农民发展养殖业,改善自身的生活状况,创造更大的社会价值。在今后的相当长一段时间畜牧业的发展在中国西部地区将有好的发展前景。

4)能源的合理利用模式,就是充分利用热区的太阳能,有效地将热能转化为生物能为当地农民服务,同时热能的合理利用保护了当地的树木资源,改善生态环境,功在当代,利在千秋。

5)各种生态模式直接或间接经济效益为2.5—3.0万元/hm2,这将会吸引当地农民积极努力地发展产业,同时农民将自行地根据自己实际情况调整产业结构。

七、组织管理经验

1、样板示范,选择典型试验区进行各种模式综合示范建设并不断完善稳定。

2、以“科研所+公司+基地”;“科研所+农户”;“科研所+基地”等形式示范与发展优化模式。在第一种形式中,科研所主要为技术依托单位,兼顾模式的效益评价。而公司为土地与生产资料的投资者,其公司得到利润为70%-80%以上,而第二种组织形式强调模式的优化与发展。一般情况下,农户已有一定的种植基础而科研所利用农户的土地资源,投资发展其它综合模式,其利润比率一般为各占50%。至于第三种组织形式,科研所租买了自己的新基地,经过统筹规划,逐步建设各种复合生态农业模式,对每种模式作深入细致的综合研究与评价。经济效益年利润100%属于科研所。其第三种组织形式为重点组织形式。

3、行政措施。对特别优化的模式,经综合评价后,功能完善,效益明显。一方面应加大宣传力度,使周边的老百姓自发的接受发展新模式。另一方面同政府协作,一道搞好产业结构调整。真正地为老百姓找出土地可持续利用、提高经济收入的创新点。

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