三种农业生态工程模式构建及其应用技术试验研究
【摘要】：针对传统农业生产中存在的生态因子失调、生态循环阻断和生产效益下降等问题,运用农业生态新技术构建农业生态工程来加以解决;通过定位观测和统计调查,对农业生态技术的生态功能和综合效益进行定量评价;通过分析农业生态技术的作用方式和运转过程,对其协同耦合机制、增益放大作用及在可持续发展中的推动作用等能有更深的理解。本研究可进一步揭示农业生态技术在工程模式构建中的功能和作用,推动农业生态技术的应用和推广,促进区域农业的可持续发展。
本研究的总体技术路线和研究方法是:依据农业生态工程的原理和方法,采用生态加环、生态延链和生态接口技术进行农业生态工程的设计和组装,建立果园间种白三叶草、猪沼菜结合生态大棚和以沼气为纽带种养加结合系统等三个不同类型的农业生态工程优化模式;以传统的非整合的单项组分作为对照进行对照试验设计,采用定位观测分析及面上调查与点上试验相结合的方法,进行样品采集、数据调查和室内化验分析;运用系统分析的方法进行物质循环、能量流动和价值增殖分析,利用计算机软件进行数理统计差异显著性检验,对其生态功能和增益作用进行定量评价;研究农业生态技术的作用方式和运转过程,应用数学公式对农业生态技术的增益放大作用进行定量表达,应用空间几何模型解析生态技术、经济技术与可持续发展的关系;边研究、边应用、边调整、边完善,完成各项研究。
本文对农业生态工程的理论依据和配套技术体系进行了概括与总结。农业生态工程的结构原理包括系统组成、多样性、主导性、开放性、自主度等,功能原理包括能流物复、价增信递、整体效应、相生相克、自适应性、循环经济、效益协调等,另外还涉及生态重建原理的应用;与农业生态工程相配套的各种生态技术主要包括加减环技术、解延链技术、接口技术、有机废弃物资源化技术、农业生态环境综合整治技术等,其中加减环技术又分为生产环、增益环、减耗环、加工环和复合环。
以山东省为例,农业生态工程的现有模式可分为社会经济自然复合系统、农林牧副渔大农业联结、农业子系统、农田(养殖场、水体、庭院)资源利
【关键词】：农业生态技术 对照试验 生态功能 增益放大作用 椎状螺旋模型 【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：S181
【目录】：
- 原创性声明和关于学位论文使用授权的声明3-4
- 目录4-7
- 摘要7-11
- ABSTRACT11-19
- 符号说明19-20
- 第一章 前言20-33
- 1.1 农业生态工程的发展与研究20-21
- 1.2 农业生态技术研究现状21-24
- 1.2.1 农业生态技术体系研究21-23
- 1.2.2 农业生态技术应用研究23-24
- 1.3 农业生态工程的基本原理24-30
- 1.3.1 结构原理24-26
- 1.3.2 功能原理26-29
- 1.3.3 生态重建原理29-30
- 1.4 研究思路和研究内容30-33
- 1.4.1 总体思路和技术路线30-31
- 1.4.2 研究内容和特点31-33
- 第二章 模式构建与试验研究方法33-46
- 2.1 山东现有农业生态工程模式分类33-35
- 2.1.1 农业生态工程模式的分类层次33-34
- 2.1.2 农业生态工程的主要优化模式34-35
- 2.2 新建模式拟解决的关键问题35-37
- 2.3 新模式的设计方法与操作技术37-42
- 2.3.1 运用增益环生态技术建立果园间种白三叶草模式37-38
- 2.3.2 运用生态加环延链技术建立“猪-沼-菜”结合生态大棚模式38-40
- 2.3.3 运用生态接口技术建立以沼气为纽带“种养加”结合模式40-42
- 2.4 试验设计与研究方法42-46
- 2.4.1 果园间种白三叶草对土壤生态及果树生产的促进作用42-43
- 2.4.2 “猪-沼-菜”结合生态大棚中加环延链技术的综合增益作用43-45
- 2.4.3 农业生态接口技术促进系统良性循环及高产高效45-46
- 第三章 试验结果与分析46-64
- 3.1 果园间种白三叶草对土壤生态及果树生产的促进作用46-52
- 3.1.1 对土壤养分的影响46-47
- 3.1.2 对土壤水分的影响47-48
- 3.1.3 对地温的影响48
- 3.1.4 对果树生长和病虫草害的影响48-49
- 3.1.5 对苹果产量和质量的影响49-51
- 3.1.6 经济投入产出分析51
- 3.1.7 莱州湾海水入侵区枣-大豆(花生)间作效益的试验结果51-52
- 3.2 “猪-沼-菜”结合生态大棚加环延链技术的综合增益作用52-58
- 3.2.1 试验结果52-55
- 3.2.2 综合效益评价55-56
- 3.2.3 营养物质循环和能量流动分析56-58
- 3.3 农业生态接口技术促进系统良性循环及高产高效58-64
- 3.3.1 沼气生产情况分析58-59
- 3.3.2 促进能量的高效流动59-61
- 3.3.3 促进物质的良性循环61-62
- 3.3.4 促进经济和社会效益的提高62-63
- 3.3.5 莱州湾海水入侵区有机肥地力培肥作用的试验结果63-64
- 第四章 农业生态技术的增益作用和锥状螺旋模型64-71
- 4.1 农业生态技术的增益放大作用64-67
- 4.1.1 增益放大作用原理及其计算公式64-65
- 4.1.2 增益放大作用的实际计算65-67
- 4.2 农业生态技术的锥状螺旋模型67-71
- 4.2.1 锥状螺旋模型的基本原理67-68
- 4.2.2 基于对数螺线的锥状螺旋数学模型的推导68-70
- 4.2.3 基于阿基米德螺线的锥状螺旋数学模型的推导70-71
- 第五章 结论与建议71-77
- 5.1 试验结论71-74
- 5.1.1 果园间种白三叶草对土壤生态及果树生产的促进作用71-72
- 5.1.2 “猪-沼-菜”结合生态大棚中加环延链技术的综合增益作用72-73
- 5.1.3 农业生态接口技术促进系统良性循环及高产高效73-74
- 5.2 农业生态技术推广的适宜性74-75
- 5.3 本研究的不足之处与建议75-77
- 参考文献77-84
- 致谢84-86
- 攻读博士学位期间发表的学术论文目录86
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