密級(jí)： 論文編號(hào)： 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 學(xué)位論文 生態(tài)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系與典型模式技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究 on s on I 摘 要 資源短缺、生態(tài)退化、環(huán)境污染、災(zāi)害頻繁、糧食安全 是目前世界農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在的主要問題，我國在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中由于長期以來掠奪式的經(jīng)營思想和粗放式的經(jīng)營方式 同樣存在著人口眾多、生態(tài)環(huán)境惡化、資源短缺等問題，這些問題的存在嚴(yán)重制約著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。實(shí)踐證明，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化是生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然。而我國目前對(duì)生態(tài)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系研究還較少，還沒有一套與生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)配套的標(biāo)準(zhǔn)體系。本研究的主要目的就是在系統(tǒng)分析和認(rèn)識(shí)我國生態(tài)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀及存在問題的基礎(chǔ)上，探討我國生態(tài)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建方案，并建立有關(guān)四位一體生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于從根本上改變我國目前農(nóng)業(yè)發(fā)展的落后狀況，具有十分重要的意義。 本文采用 定性描述與定量分析相結(jié)合 、調(diào)查問卷與專家咨詢相結(jié)合、查閱文獻(xiàn)與布點(diǎn)試驗(yàn)相結(jié)合、系統(tǒng)分析與個(gè)案研究相結(jié)合的方法，對(duì)國外生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化狀況、我國生態(tài)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化存在問題、我國生態(tài)農(nóng)業(yè)模式類型進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并結(jié)合案例對(duì) “ 四位一體 ” 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式生產(chǎn)狀況，能流、物流進(jìn)行了研究， 主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下： 1、國內(nèi)外生態(tài)農(nóng)業(yè)及標(biāo)準(zhǔn)的比較研究表明， 雖然國內(nèi)外生態(tài)農(nóng)業(yè)名稱一致，但產(chǎn)生根源、背景、概念、發(fā)展?fàn)顩r、特點(diǎn)等方面都有著顯著的差別。國外生態(tài)農(nóng)業(yè)的思想源于我國；我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的概念、內(nèi)涵更豐富，范圍更廣；在效益方面我國的生態(tài)農(nóng)業(yè)除了追求 生態(tài)效益外，更注重經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的同步提高。國外在有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理方面構(gòu)建了大量的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)督監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)等，這些標(biāo)準(zhǔn)共同構(gòu)成了有機(jī)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)體系框架，我國現(xiàn)有的有機(jī)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要是有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)，而與有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)配套的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、控制標(biāo)準(zhǔn)等極度缺乏，沒有與有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)配套的標(biāo)準(zhǔn)體系。 2、我國的生態(tài)農(nóng) 業(yè)是以各種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式為依托，生態(tài)農(nóng)業(yè)是依托模式的發(fā)展而發(fā)展的。我國的生態(tài)農(nóng)業(yè)是追求經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)三效提高的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式體系，是一種生態(tài)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化的農(nóng)業(yè)體系。 根據(jù)資源、物質(zhì)循環(huán)的 利用方式，生物之間、生物與環(huán)境之間以及系統(tǒng)作用、功能關(guān)系，將我國現(xiàn)有的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式分為物質(zhì)多層利用型、互利共生型、資源開發(fā)利用與環(huán)境治理型、旅游觀光型四種類型，每種類型又包括多種亞類型。 3、 在借鑒國內(nèi)外生態(tài)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系框架及其它標(biāo)準(zhǔn)體系框架的基礎(chǔ)上，確定了我國生態(tài)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系框架的構(gòu)建思路、原則、構(gòu)建目標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)體系框架的構(gòu)成要素。我國的生態(tài)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系是以模式為核心，包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、組織管理規(guī)程、信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)方法、物質(zhì)循環(huán)利用規(guī)程在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)組成。 4、依照構(gòu)建的我國生態(tài)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系 ， 重點(diǎn)研究 了我國北方“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并初步提出了技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn) 草案。包括 豬舍溫度調(diào)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 草案 、豬舍管理和飼養(yǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 草案 、溫室保溫防寒技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 草案 、溫室溫濕度調(diào)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 草案 、日光溫室綜合管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 草案 、沼氣池管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 草案 、蔬菜管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 草案 等。 5、通過“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式中對(duì)沼氣的生產(chǎn)量、用氣量的研究，擬合了了我國北方“ 四位一體 ” 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式中大棚養(yǎng)豬頭數(shù)、用氣量及家庭人口數(shù)的方程。沼氣發(fā)酵綜合利用試驗(yàn)表明，在一定范圍內(nèi)增加二氧化碳的濃度，能顯著增加芹菜的株高和產(chǎn)量、番 茄的單株葉面積 干葉比重、番茄黃瓜的維生素含量及可溶性糖含量。 6、 將 四位一體”的能流分析研究， 對(duì)沼氣池、溫室環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)沼氣池的能流、物流分析表明，初級(jí)生產(chǎn)者的能量產(chǎn)投比達(dá)到 肥、農(nóng)藥的投入僅占總投能的 人力投能占 系統(tǒng)內(nèi)部沼液、沼渣投能占到 這樣的循環(huán)關(guān)系使能量和物質(zhì)基本都得到了合理利用，增加了產(chǎn)出，減少了廢物的排放，提高了經(jīng)濟(jì)效益。 7、對(duì) 采用標(biāo)準(zhǔn)草案的 “四位一體”農(nóng)戶 和 未采用標(biāo)準(zhǔn)草案的普通 大棚農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)效益比較分析顯示， 采用標(biāo)準(zhǔn)草案的 用戶 農(nóng)戶 收入顯著提高，經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)亦有所改善。其中效益增加得益于沼氣的使用降低了其他能源的消耗；沼肥的高肥效替代了部分化肥的作用，從而降低了化肥的使用量；由于系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)合理，種養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)量更高，產(chǎn)品品質(zhì)更好。 關(guān)鍵詞 ： 生態(tài)農(nóng)業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)體系，“四位一體”模式，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) of s of s as of of of is of s of in s is an of a of is of of in is t a of is to on of s up a “ on of s is of to of s as of of of up of to of in s s as of in of s of of s In of s to of In to of a of as of in is we of IV is no s is on on s is an of is an to as as s be on to we of s be at of In s we on in up of in we of of in of a in to O2 a of in of s of of of of of of of V on do in to of of in in of “ 錄 第一章引 言 . 1 . 1 . 2 我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然 . 2 . 4 . 5 . 6 . 6 . 11 第二章研究內(nèi)容與方法 . 17 . 17 . 17 . 18 采集 . 19 第三章國內(nèi)外生態(tài)農(nóng)業(yè)及標(biāo)準(zhǔn)化比較研究 . 22 . 22 . 22 . 25 . 29 . 35 . 37 . 37 . 37 . 39 . 39 . 39 . 39 . 40 . 40 . 42 結(jié) . 46 . 47 第四章我國生態(tài)農(nóng)業(yè)模式分類研究 . 48 . 48 . 48 業(yè)模式研究狀況 . 48 . 49 . 50 . 50 . 54 . 59 . 62 第五章我國生態(tài)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系框架構(gòu)建 . 65 . 65 . 65 . 66 . 67 . 67 . 70 . 70 . 70 . 71 . 73 . 73 . 73 . 80 . 80 圍 . 81 . 81 . 81 . 81 圍、引用標(biāo)準(zhǔn)的要求 . 82 . 82 . 82 . 83 . 83 第六章北方“ 四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建立 . 86 四位一體 ” 溫室大棚濕度調(diào)控技術(shù)規(guī)范 . 87 位一體 ” 溫室大棚保溫防寒及采光技術(shù)規(guī)范 . 90 四位一體 ” 大棚養(yǎng)豬管理規(guī)則 . 92 . 97 位一體 ” 大棚蔬菜環(huán)境條件要求 . 99 四位一體 ” 大棚內(nèi)各類氣體的最高允許濃度標(biāo)準(zhǔn)草案 . 101 第七章北方“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)能流分析 . 103 . 104 位一體”模式農(nóng)戶環(huán)境條件的變化規(guī)律 . 105 . 105 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 106 . 107 方“四位一體”農(nóng)戶生態(tài)系統(tǒng)的能值分析 . 110 統(tǒng)輸入、輸出物質(zhì)與能量的測定 . 110 . 110 第八章北方“四位一體”生態(tài)農(nóng)業(yè)模式效益分析 . 112 . 112 . 112 . 112 . 113 四位一體 ” 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式中的應(yīng)用 . 115 . 116 豬頭數(shù)、大棚面積之間的的關(guān)系 . 117 位一體”溫室大棚預(yù)計(jì)效益分析 . 118 . 118 . 119 . 121 . 121 濟(jì)效益評(píng)價(jià)指標(biāo) . 121 . 121 . 123 第九章結(jié)論與討論 . 125 . 125 . 126 . 128 參考文獻(xiàn) . 129 致謝 . 137 附件 . 139 作者簡歷 . 140 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士學(xué)位論文 第一章 引言 1 第一章 引 言 21 世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)入了知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代 （ 胡天民， 1998，李鐵映， 1998） 。世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展也隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展正進(jìn)行著一場新的革命： 可持續(xù)發(fā)展已成為世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的共同戰(zhàn)略 ， 可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)業(yè)科技革命浪潮將引領(lǐng) 21 世紀(jì)世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展 。“可持續(xù)發(fā)展”的發(fā)展將成為主導(dǎo)各國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的指導(dǎo)思想；生態(tài)農(nóng)業(yè)將成為世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要方向。 究的背景 依靠化肥、農(nóng)藥、機(jī)械等外部能量投入 的 現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 在我國 出現(xiàn)后， 我國的 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率和作物產(chǎn)量 都得到了明顯的 提高，人民的生活 也因此進(jìn)入 了一個(gè) 新的階段，從此 我國的 農(nóng)業(yè)開始了快速發(fā)展時(shí)期。但 隨著時(shí)間的推移，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的弊端也逐漸顯現(xiàn)出來 面臨著許多問題。 （一） 農(nóng)業(yè)環(huán)境污染日趨嚴(yán)重 目前，我國化肥的施用量已接近或超過發(fā)達(dá)國家的施用量。 1987 年我國化肥施用量已達(dá) 1999萬噸，平均每畝耕地施用量 斤，超過世界平均用量 1995 年全國化肥施用量己達(dá)到 375kg/近發(fā)達(dá)國家為防止化肥對(duì)水體造成污染而設(shè)置的 255kg/ 駱世明 ， 2000） 。 2000 年我國化肥施用量高達(dá) 4124 萬噸，平均每公頃 400 公斤以上； 2004年我國的化肥用量更是高達(dá) 4637 萬噸 （ 中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒 ， 2005） 。 由于施用方法落后，造成嚴(yán)重的流散現(xiàn)象，對(duì)環(huán)境造成 極為嚴(yán)重的污染。 農(nóng)藥的使用量也在逐年上升， 1991 年中國農(nóng)藥年施用量達(dá)到 25 萬噸躍居世界第二位， 1995年達(dá)到 109 萬噸， 2002 年更是超過 130 萬噸 （ 董秀云 ， 2005） ， 2004 年達(dá)到 噸（中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒 ， 2005），且高毒、高殘留的種類占相當(dāng)大的比例，這些農(nóng)藥一方面直接污染農(nóng)產(chǎn)品。另外，一些農(nóng)藥種類因難于分解而進(jìn)入地表水體或地下水，造成水體污染。同時(shí)，盲目的大量施用農(nóng)藥， 使農(nóng)作物病蟲的抗藥性大幅度上升。 （二） 資源短缺、質(zhì)量退化 我國農(nóng)業(yè)資源雖居世界前列，但由于人口多，主要農(nóng)業(yè)資源的人均占有量遠(yuǎn)低于世界平均水平。目前我國人均占有土地資源只有世界的 1/3。人均占有農(nóng)、林、牧用地 到世界人均的 1/4。耕地雖有增加，但人均占有數(shù)仍不到世界平均的 1/2，且一半是山坡地和邊遠(yuǎn)劣地，不少要逐步退耕 （翁伯奇， 2000） 。盡管我國耕地已嚴(yán)重不足，但每年仍有大量耕地被占用。僅1978間，全國凈減少耕地就高達(dá) 371萬公頃，平均每年減少 公頃。 我國年人均占有河川 徑流量為 2469 立方米，僅為世界人均水平的 1/4。由于供水設(shè)施差，每年實(shí)際人均不足 400 立方米。更嚴(yán)重的是，所有河流的城市段普遍受到工業(yè)廢水和城市生活污水污染，直接威脅到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士學(xué)位論文 第一章 引言 2 農(nóng)畜水產(chǎn)品有害物殘留嚴(yán)重：據(jù)農(nóng)業(yè)部環(huán)境監(jiān)測總站調(diào)查，以 1991 年為基準(zhǔn)年，我國每年生產(chǎn)的超標(biāo)農(nóng)畜產(chǎn)品為：糧食 108 億公斤，約占糧食總產(chǎn)量的 肉類 公斤，占肉類總產(chǎn)量的 蔬菜 公斤，占蔬菜總產(chǎn)量的 水果約占 5 （郭士勤， 2000） 。由于農(nóng)畜產(chǎn)品有害物殘留超標(biāo)，我國有些農(nóng)副產(chǎn)品及其制品外銷國家和 地區(qū)范圍越來越窄。 進(jìn)入 20 世紀(jì) 50 年代以后，中國的農(nóng)業(yè)改變了過去“靠天吃飯”的生產(chǎn)方式，在各地相繼打深井灌溉農(nóng)田，但是由于對(duì)地下水的使用不合理，盲目的大量開采，導(dǎo)致地下水采補(bǔ)失衡，使地下水位持續(xù)下降，出現(xiàn)了許多漏斗區(qū)，黃河也多次出現(xiàn)斷流。 （三） 過度墾荒、濫砍濫伐導(dǎo)致水土流失及土壤沙化 2004年全國水土流失面積已達(dá) 356萬平方公里，占國土面積 2004 年中國環(huán)境狀況公報(bào) ），而且每年新增 1萬平方公里。每年流失的土壤總量達(dá) 5億噸。水土的流失一方面導(dǎo)致了大面積的良田喪失，另一方面還導(dǎo)致了洪水災(zāi)害的頻 繁發(fā)生。我國每年遭受荒漠化影響的土地面積為332萬平方公里，約占國土面積的 34%，近 4億人口受到土地荒漠化的危害，目前荒漠化土地面積仍以每年 2460 平方公里的速度在增長。生態(tài)破壞還加劇了貧困，全國 90%以上的貧困人口生活在這類地區(qū)，不少地區(qū)“越墾越窮”，加重了脫貧難度。 現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 在 提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量 的同時(shí) ，也給生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的負(fù)面影響。 國內(nèi)外的實(shí)踐證明，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，走可持續(xù)發(fā)展道路，能有效地解決現(xiàn)代農(nóng)業(yè)帶來的資源環(huán)境問題，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然。 究的意義 展生態(tài)農(nóng)業(yè)，是我國 農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然 （ 一 ）發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，走可持續(xù)發(fā)展道路是世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的潮流和方向 自 20 世紀(jì) 90 年代以來，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)逐漸成為世界多數(shù)國家的基本發(fā)展戰(zhàn)略，農(nóng)業(yè)和農(nóng)村可持續(xù)發(fā)展也成為各國開始重視的問題。在可持續(xù)發(fā)展思想的影響下，為了克服傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平低、集約化農(nóng)業(yè)造成的環(huán)境污染、生態(tài)失衡等弊病，世界各國陸續(xù)開始了生態(tài)農(nóng)業(yè)的研究和探索工作。 生態(tài)農(nóng)業(yè)是以生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ) ， 以生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)為主要手段 ， 以處理生物之間、生物與環(huán)境之間的關(guān)系為中心 ， 最終達(dá)到經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)三大效益統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)營活動(dòng)。生態(tài)農(nóng)業(yè)徹底改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生物多樣性的對(duì)立局面 ， 通過以生物多樣性為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu) ， 使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要功能趨于良性循環(huán)。因此 ， 生態(tài)農(nóng)業(yè)是保護(hù)資源、增加效益，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。 發(fā)達(dá)國家中，由于農(nóng)產(chǎn)品相對(duì)過剩，人口及食物壓力小，其推行生態(tài)農(nóng)業(yè)重在控制農(nóng)業(yè)化學(xué)品的投入，降低成本，防止農(nóng)業(yè)污染的發(fā)生，為社會(huì)提供安全無污染的有機(jī)食品和其他生態(tài)農(nóng)產(chǎn)品等，以保護(hù)現(xiàn)有的生態(tài)環(huán)境，修復(fù)以前被破壞的生態(tài)環(huán)境，為人類提供健康的農(nóng)產(chǎn)品。多數(shù)發(fā)展中國家中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士學(xué)位論文 第一章 引言 3 人口眾多，生活水平低，許多國家和地區(qū)依然承受著生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的雙重貧困。 為了避免走發(fā)達(dá)國家“先污染、后治理”，“先破壞、后修復(fù)”的發(fā)展老路，避免現(xiàn)代農(nóng)業(yè)帶來的