發(fā)布時間：2017-08-15 11:20

  本文關(guān)鍵詞：關(guān)中平原典型循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式評價研究

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【摘要】：近年來,我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著資源、生態(tài)、環(huán)境、能源等方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),迫切需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)增長方式,提高農(nóng)業(yè)可持續(xù)性。20世紀(jì)初歐洲盛行的循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想為我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了新思路,當(dāng)將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程時可視為循環(huán)農(nóng)業(yè),它要求在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品生命周期中減少外部購買性資源的投入量,提高廢棄物資源的利用效率,減少污染物的排放量,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)“資源-產(chǎn)品-廢棄物-再生資源”的循環(huán)綜合利用,達(dá)到生態(tài)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。我國已積極開展了循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐,發(fā)展出多種循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,但對循環(huán)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)理論研究還處于初級階段,對循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的物質(zhì)循環(huán)、能量流動特征及其環(huán)境效應(yīng)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益等的掌握還很有限,更缺乏與之對應(yīng)的評價和認(rèn)知方法,這些都極大限制了循環(huán)農(nóng)業(yè)在我國的持續(xù)發(fā)展。因此,本文選取關(guān)中平原地區(qū)典型農(nóng)田循環(huán)生產(chǎn)模式(秸稈直接還田模式)、種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)模式(“牛-沼-菜”模式、“果(草)-豬-沼-窖”五配套模式)和多層復(fù)合循環(huán)模式(山地立體復(fù)合種養(yǎng)模式)為研究對象,通過對循環(huán)農(nóng)業(yè)模式戶(或企業(yè))和非模式戶的跟蹤調(diào)查及相關(guān)資料的收集整理,應(yīng)用能值分析法、生命周期環(huán)境影響評價法、經(jīng)濟(jì)分析法對該區(qū)域不同循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式、傳統(tǒng)單一生產(chǎn)模式下的資源利用效率、生產(chǎn)效率、再循環(huán)利益率、環(huán)境壓力、可持續(xù)發(fā)展?jié)摿�、溫室氣體排放減緩效應(yīng)及經(jīng)濟(jì)效益等特征進(jìn)行對比分析和綜合評價,得到如下主要結(jié)論:(1)“牛-沼-菜”種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)模式中牛飼料是最大的能值投入,占到總投入的68.43%。該循環(huán)模式的能值轉(zhuǎn)換率、可更新率、環(huán)境負(fù)載率、能值可持續(xù)性指數(shù)和綜合考慮市場交換輸入輸出的可持續(xù)發(fā)展?jié)摿χ笜?biāo)都優(yōu)于傳統(tǒng)獨(dú)立生產(chǎn)系統(tǒng)相應(yīng)的加權(quán)平均指標(biāo),產(chǎn)出能值反饋率為10.50%,廢棄物循環(huán)利用所替代或減少的投入是為了循環(huán)利用所增加的能值投入的3.2倍。但它的能值產(chǎn)出率接近于1,不能有效的開發(fā)和利用本地資源。此外,“牛-沼-菜”循環(huán)模式的能值交換率小于1,表明該模式生產(chǎn)的產(chǎn)品在市場交換中損失了能值。經(jīng)濟(jì)分析顯示“牛-沼-菜”循環(huán)模式的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)投比高于獨(dú)立育肥牛模式但低于傳統(tǒng)溫室蔬菜。該循環(huán)生產(chǎn)模式上下游環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的溫室氣體排放凈減緩總量約5.57×105 kg CO2-eq/yr,糞便利用避免堆放對排放減緩的貢獻(xiàn)最大。(2)五配套種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)模式中豬飼料和豬仔約占總能值投入的57.58%。該循環(huán)模式能值轉(zhuǎn)換率、可更新率、環(huán)境負(fù)載率、能值可持續(xù)性指數(shù)和能值反饋率都優(yōu)于單獨(dú)養(yǎng)豬模式和傳統(tǒng)清耕制蘋果模式相應(yīng)的加權(quán)平均能值指標(biāo),產(chǎn)出能值反饋率約為33%,再循環(huán)利益率為1.36。但五配套模式的能值產(chǎn)出率與傳統(tǒng)獨(dú)立生產(chǎn)模式的加權(quán)平均值相等,且接近于1,開發(fā)和利用本地資源的能力較弱。經(jīng)濟(jì)分析顯示勞力是五配套綜合生產(chǎn)模式中最大的成本投入(約占總經(jīng)濟(jì)投入的33%),且該模式經(jīng)濟(jì)產(chǎn)投比高于兩個傳統(tǒng)獨(dú)立生產(chǎn)模式。五配套綜合生產(chǎn)模式所能實(shí)現(xiàn)的溫室氣體排放減緩達(dá)到2.72×103 kg CO2-eq/yr,尤其是沼氣池處理糞便污水避免其堆放對溫室氣體排放減緩的貢獻(xiàn)最大。(3)“山地立體種養(yǎng)”多層復(fù)合循環(huán)生產(chǎn)模式中最大的能值投入是玉米,約占總能值投入的30%。山地立體復(fù)合種養(yǎng)模式比傳統(tǒng)獨(dú)立生產(chǎn)模式的可更新率提高了1.13倍,能值產(chǎn)出率提高了41.38%,對環(huán)境的負(fù)荷降低了65.5%,能值可持續(xù)性指數(shù)提高了3.07倍,考慮系統(tǒng)產(chǎn)出時的可持續(xù)發(fā)展能力提高了2.62倍,產(chǎn)出能值反饋率達(dá)到22.83%,由于廢棄物、自然生物量的利用所替代和減少的投入是為了循環(huán)利用這些廢棄物而增加投入的14.78倍。經(jīng)濟(jì)分析顯示山地立體復(fù)合種養(yǎng)模式凈收入較兩個獨(dú)立生產(chǎn)模式的凈收入之和提高了約1.22×104$,但經(jīng)濟(jì)投入產(chǎn)出率低于核桃作物種植生產(chǎn)模式。山地立體復(fù)合種養(yǎng)模式溫室氣體排放的凈減緩總量達(dá)到了9.33×104 kg CO2-eq/yr。其中由于雞、鵝放養(yǎng)在核桃樹下以昆蟲、雜草作為食物和作物秸稈作為飼料喂豬所替代的購買飼料減緩的溫室氣體最多。(4)“秸稈直接還田”農(nóng)田循環(huán)生產(chǎn)模式中氮肥是最大的能值輸入,秸稈直接還田模式與對照模式相比,不但減少了能值總投入,而且增加了產(chǎn)出。秸稈直接還田模式的能值轉(zhuǎn)換率、可更新率、能值產(chǎn)出率、環(huán)境負(fù)載率、能值可持續(xù)性指數(shù)等都優(yōu)于對照模式,產(chǎn)出能值反饋率是對照模式的3.25倍,再循環(huán)利益率為2.35。秸稈還田模式的生命周期環(huán)境影響評價結(jié)果顯示原料系統(tǒng)和農(nóng)資系統(tǒng)對全球變暖的貢獻(xiàn)率大,約占83%,農(nóng)作系統(tǒng)對富營養(yǎng)化、環(huán)境酸化和毒性的貢獻(xiàn)率較大,是造成環(huán)境影響的主要階段。對照模式的全球變暖、環(huán)境酸化、富營養(yǎng)化和水體毒性影響潛值都高于秸稈還田模式,分別是秸稈還田模式的1.78倍、1.58倍、1.41倍和10.60倍。秸稈還田模式溫室氣體排放減緩約2.10×103 kg CO2-eq。秸稈直接還田模式的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)投比(1.46)高于對照模式(1.23)。(5)不同循環(huán)生產(chǎn)模式相比,山地立體復(fù)合種養(yǎng)模式的能值指標(biāo)包括能值轉(zhuǎn)換率、能值產(chǎn)出率、環(huán)境負(fù)載率、可持續(xù)性指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益都明顯優(yōu)于農(nóng)田循環(huán)生產(chǎn)模式和種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)模式,再循環(huán)利益率是“牛-沼-菜”模式的4.6倍,是五配套模式的11倍,是秸稈還田模式的6.3倍,溫室氣體排放減緩強(qiáng)度是“牛-沼-菜”模式的16.8倍,是五配套模式的5.6倍,是秸稈還田模式的3.5倍。從生態(tài)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)方面來看,山地立體復(fù)合種養(yǎng)模式是這四種模式中的最優(yōu)模式。
【關(guān)鍵詞】：循環(huán)農(nóng)業(yè) 能值評價 資源利用 可持續(xù)性 關(guān)中平原
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：F323.22
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-15
• 第一章 緒論15-36
• 1.1 國內(nèi)外循環(huán)農(nóng)業(yè)研究現(xiàn)狀15-34
• 1.1.1 循環(huán)農(nóng)業(yè)及其發(fā)展背景15-22
• 1.1.2 我國發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)的必要性22-25
• 1.1.3 國內(nèi)外循環(huán)農(nóng)業(yè)評價研究進(jìn)展25-34
• 1.2 研究目的和意義34-36
• 第二章 研究內(nèi)容與方法36-56
• 2.1 研究區(qū)概況36-38
• 2.2 研究內(nèi)容38-40
• 2.2.1 區(qū)域典型循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的構(gòu)成特征分析38-39
• 2.2.2 循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式能值分析與評價39
• 2.2.3 循環(huán)農(nóng)業(yè)生命周期環(huán)境效應(yīng)評價39
• 2.2.4 循環(huán)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益分析39
• 2.2.5 循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式對比分析與綜合評價39-40
• 2.3 研究模式40
• 2.3.1 種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)模式40
• 2.3.2 多層復(fù)合循環(huán)模式40
• 2.3.3 農(nóng)田循環(huán)生產(chǎn)模式40
• 2.4 研究方法40-54
• 2.4.1 數(shù)據(jù)獲取與收集40-41
• 2.4.2 能值分析法41-51
• 2.4.3 生命周期環(huán)境影響評價法51-54
• 2.4.4 經(jīng)濟(jì)效益分析54
• 2.5 技術(shù)路線54-56
• 第三章 關(guān)中平原典型循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的構(gòu)成特征56-63
• 3.1 區(qū)域農(nóng)業(yè)廢棄物資源及利用狀況56-58
• 3.2 種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)模式58-61
• 3.2.1 寶雞“牛-沼-菜”循環(huán)模式58-59
• 3.2.2 洛川縣“果（草）-豬-沼-窖”五配套循環(huán)模式59-61
• 3.3 "山地立體種養(yǎng)"多層復(fù)合循環(huán)模式61
• 3.4 “秸稈直接還田”農(nóng)田循環(huán)生產(chǎn)模式61-63
• 第四章 不同循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的能值分析與評價63-101
• 4.1 種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)模式的能值構(gòu)成特征分析與評價63-82
• 4.1.1 “牛-沼-菜”循環(huán)生產(chǎn)模式與傳統(tǒng)模式能值構(gòu)成與評價63-72
• 4.1.2 “果（草）-豬-沼-窖”五配套模式與傳統(tǒng)模式能值構(gòu)成與評價72-82
• 4.2 多層復(fù)合循環(huán)模式的能值分析與評價82-91
• 4.2.1 山地立體復(fù)合種養(yǎng)模式與傳統(tǒng)模式的能值構(gòu)成特征82-89
• 4.2.2 山地立體復(fù)合種養(yǎng)模式與傳統(tǒng)模式的能值指標(biāo)評價89-91
• 4.3 農(nóng)田循環(huán)生產(chǎn)模式的能值構(gòu)成特征分析與評價91-97
• 4.3.1 秸稈直接還田模式與傳統(tǒng)模式能值構(gòu)成特征分析92-96
• 4.3.2 秸稈直接還田模式與對照模式能值指標(biāo)評價96-97
• 4.4 小結(jié)97-101
• 第五章 不同循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的環(huán)境效應(yīng)評價101-115
• 5.1 種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)模式的溫室氣體減排效益102-105
• 5.1.1 “牛-沼-菜”循環(huán)模式102-103
• 5.1.2 “果（草）-豬-沼-窖”五配套模式103-105
• 5.2 “山地立體種養(yǎng)”多層復(fù)合循環(huán)模式溫室氣體減排效益105-107
• 5.3 “秸稈直接還田”農(nóng)田循環(huán)生產(chǎn)模式生命周期環(huán)境影響評價107-113
• 5.3.1 清單分析107-109
• 5.3.2 環(huán)境影響評價109-113
• 5.4 小結(jié)113-115
• 第六章 不同循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的經(jīng)濟(jì)效益115-121
• 6.1 種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)模式經(jīng)濟(jì)效益分析115-117
• 6.1.1 “牛-沼-菜”循環(huán)模式與傳統(tǒng)模式115-116
• 6.1.2 “果（草）-豬-沼-窖”五配套模式與傳統(tǒng)模式116-117
• 6.2 “山地立體種養(yǎng)”多層復(fù)合循環(huán)模式經(jīng)濟(jì)效益117-118
• 6.3 “秸稈直接還田”農(nóng)田循環(huán)生產(chǎn)模式經(jīng)濟(jì)效益118-120
• 6.4 小結(jié)120-121
• 第七章 不同循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的綜合對比評價121-129
• 7.1 不同循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的對比評價121-124
• 7.1.1 能值指標(biāo)對比評價121-123
• 7.1.2 溫室氣體減排對比評價123
• 7.1.3 經(jīng)濟(jì)效益對比評價123-124
• 7.2 對循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的改進(jìn)建議124-126
• 7.2.1 種養(yǎng)結(jié)合循環(huán)模式124-125
• 7.2.2 多層復(fù)合循環(huán)模式125-126
• 7.2.3 農(nóng)田循環(huán)生產(chǎn)模式126
• 7.3 陜西省循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的建議126-129
• 7.3.1 政策扶持，制度保障126-127
• 7.3.2 科技帶動，，創(chuàng)新支撐127
• 7.3.3 宣傳教育，鼓勵參與127-128
• 7.3.4 因地制宜，合理規(guī)劃128-129
• 第八章 結(jié)論與展望129-132
• 8.1 結(jié)論129-130
• 8.2 研究不足與展望130-132
• 參考文獻(xiàn)132-142
• 致謝142-143
• 作者簡介143

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本文編號：677865