1、，現(xiàn)代生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)技術(shù)的理論與模型，吳厚昌，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，電子郵件： Hou zhangw mobile no 主要內(nèi)容：1。生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)的理論基礎(chǔ)。生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)的技術(shù)模式。典型生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)介紹。生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)創(chuàng)新競(jìng)賽項(xiàng)目實(shí)例5。創(chuàng)新競(jìng)賽項(xiàng)目綱要1。生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)的理論基礎(chǔ)。概念1。有機(jī)農(nóng)業(yè)：采用農(nóng)牧結(jié)合、輪作、堆肥等方式。保持養(yǎng)分平衡，使用生物控制方法控制害蟲(chóng)，通過(guò)土壤耕作調(diào)整其結(jié)構(gòu)和性能，降低成本和能源消耗。2.國(guó)外生態(tài)農(nóng)業(yè)：基本不使用化學(xué)藥品，使用固氮植物，輪作，正確處理和使用農(nóng)用肥料保持土壤肥力；種植業(yè)和畜牧業(yè)比例適當(dāng)，使系統(tǒng)穩(wěn)定；它

2、在生態(tài)上可以自我維持，投資少，經(jīng)濟(jì)上可行，有利于長(zhǎng)期發(fā)展。3.中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)：通過(guò)應(yīng)用生態(tài)工程技術(shù)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)和管理(種植、養(yǎng)殖、添加、銷(xiāo)售和旅游五位一體)。在促進(jìn)物質(zhì)良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)高效低耗，經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益并舉。一、生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)的理論基礎(chǔ)。英國(guó)學(xué)者沃辛頓在生態(tài)農(nóng)業(yè)及有關(guān)農(nóng)業(yè)技術(shù)一書(shū)中總結(jié)道，生態(tài)農(nóng)業(yè)應(yīng)該滿(mǎn)足以下條件：它必須是一個(gè)自我維持的系統(tǒng)，所有副產(chǎn)品都需要回收利用。(2)推廣使用固氮植物、輪作、正確處理和使用農(nóng)用肥料來(lái)保持土壤肥力。生物群落的生物多樣性和適當(dāng)?shù)姆N植與畜牧業(yè)比例使系統(tǒng)穩(wěn)定和自我維持。單位面積凈產(chǎn)

3、量必須高。為了獲得高產(chǎn)，農(nóng)場(chǎng)規(guī)模應(yīng)小(建議500畝左右)。必須在經(jīng)濟(jì)上可行，目標(biāo)是在沒(méi)有政府補(bǔ)貼的情況下獲得真正的經(jīng)濟(jì)效益。農(nóng)產(chǎn)品在當(dāng)?shù)丶庸ぃ苯庸?yīng)給消費(fèi)者。必須在美學(xué)和倫理學(xué)上為社會(huì)所接受。一、生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)的理論基礎(chǔ)；第二，生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原則；一、整體效應(yīng)原則：農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)：指利用農(nóng)業(yè)生物與非生物環(huán)境、農(nóng)業(yè)生物種群之間的關(guān)系，通過(guò)合理的生態(tài)結(jié)構(gòu)和高效的生態(tài)功能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)，并根據(jù)人類(lèi)社會(huì)的需要進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)的綜合體。(2)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)：指農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)和輔助(加工)產(chǎn)業(yè)之間的數(shù)量關(guān)系，以及各產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的物種組成和數(shù)量關(guān)系。核心：生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的組成和數(shù)

4、量關(guān)系。利用整體功能大于個(gè)體功能之和的原則，優(yōu)化安排整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，利用系統(tǒng)各組成部分之間的相互作用和反饋機(jī)制進(jìn)行調(diào)控，提高整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性。1.生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)的理論基礎(chǔ)：2.生態(tài)位原理(1)生態(tài)位：指群落中每個(gè)物種的時(shí)間和空間及其功能關(guān)系(時(shí)間生態(tài)位、空間生態(tài)位和營(yíng)養(yǎng)生態(tài)位)，或一個(gè)物種與群落中其他物種的相對(duì)位置。(2)生態(tài)位寬度：物種利用資源的范圍。(3)生態(tài)位重疊：不同物種共同利用資源的程度。簡(jiǎn)介：中國(guó)蜜蜂和意大利蜜蜂；天敵和害蟲(chóng)。(4)生態(tài)位分離：不同物種占據(jù)不同的生態(tài)位，有利于物種的生存。二、生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的理論基礎(chǔ)；生態(tài)位轉(zhuǎn)移：由于環(huán)境壓力或種間競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致

5、的物種資源譜利用的變化。(6)通過(guò)施工和u食物鏈原理(1)食物鏈和食物網(wǎng)：生產(chǎn)者固定的物質(zhì)和能量通過(guò)一系列的攝食和被攝食關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)中傳遞，各種生物根據(jù)攝食和被攝食關(guān)系形成的單向聯(lián)系稱(chēng)為食物鏈。食物鏈連接在一起形成一個(gè)食物網(wǎng)。根據(jù)食物鏈原理，生態(tài)農(nóng)業(yè)建立了一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，將食物鏈在各個(gè)營(yíng)養(yǎng)層次上選擇的廢棄物質(zhì)作為營(yíng)養(yǎng)源，進(jìn)一步優(yōu)化食物鏈中相應(yīng)的生物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化利用，從而提高生物能源的有效利用率。以農(nóng)牧結(jié)合為核心，一次生產(chǎn)和二次生產(chǎn)有機(jī)統(tǒng)一，通過(guò)飲食習(xí)慣的選擇形成產(chǎn)業(yè)鏈，使生物能得到多層次的利用。加環(huán)技術(shù)是指通過(guò)增加或減少一些食物鏈環(huán)節(jié)，充分利用資源，生產(chǎn)出可供人類(lèi)再利用的相應(yīng)產(chǎn)品的過(guò)程。環(huán)加成的類(lèi)

6、型不限于食物鏈環(huán)節(jié)，但一些產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)和管理環(huán)節(jié)可以成為環(huán)加成的內(nèi)容。根據(jù)食物鏈添加環(huán)的不同性質(zhì)，添加環(huán)可分為生產(chǎn)環(huán)、增益環(huán)、降耗環(huán)、復(fù)合環(huán)、加工環(huán)等。(1)生產(chǎn)環(huán)：指在生產(chǎn)過(guò)程中能夠使非經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出成分或副產(chǎn)品直接生產(chǎn)出可供人類(lèi)使用的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品的環(huán)節(jié)。例如，工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)副產(chǎn)品，如棉籽殼、稻草和木糖醇?xì)堅(jiān)糜谂囵B(yǎng)食用菌，無(wú)毒有機(jī)廢水用于無(wú)土栽培蔬菜或花卉，這不僅處理和凈化廢水(殘?jiān)?，而且生產(chǎn)商品。增益環(huán)：指增加的環(huán)，雖然不能直接生產(chǎn)商品，但可以增加或提高生產(chǎn)環(huán)的效率。例如，無(wú)毒有機(jī)廢水被用來(lái)種植水葫蘆和浮萍等植物來(lái)處理和凈化廢水。雖然處理后的廢水和生產(chǎn)的綠色飼料不是商品，但它們可以用來(lái)養(yǎng)魚(yú)，

7、水葫蘆和浮萍可以用作飼養(yǎng)牲畜、家禽和魚(yú)的飼料，從而節(jié)約飼料和降低成本。減肥環(huán)：在食物鏈網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)環(huán)節(jié)都是生產(chǎn)者，但每個(gè)環(huán)節(jié)都是前一營(yíng)養(yǎng)水平的消費(fèi)者，其中有些環(huán)節(jié)生產(chǎn)的產(chǎn)品對(duì)人類(lèi)沒(méi)有使用價(jià)值，卻過(guò)度消耗前一營(yíng)養(yǎng)水平的資源。例如，農(nóng)田害蟲(chóng)、田鼠等。這個(gè)環(huán)節(jié)叫做耗盡環(huán)。在原有的損耗環(huán)上增加一些新的環(huán)節(jié)，或者增加原有的環(huán)節(jié)，從而抑制和削弱損耗環(huán)的功能。增加的鏈接是損耗減少環(huán)。例如，套種小麥(油菜)和棉花可以控制棉蚜的發(fā)生，這是一個(gè)典型的減少消費(fèi)環(huán)的例子。加工圈是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的必然產(chǎn)物，是基于自然生態(tài)系統(tǒng)食物鏈和食物網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新和發(fā)展，是改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中初級(jí)和次級(jí)產(chǎn)品形態(tài)、經(jīng)濟(jì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的紐帶。農(nóng)業(yè)

8、生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品以原糧、蔬菜、水果出口，產(chǎn)值低。一些未充分利用的產(chǎn)品很容易以廢物的形式出口，造成污染。如果加工得當(dāng)，產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值可以大大提高。3。食物鏈原理，3。設(shè)計(jì)理念：種植-養(yǎng)殖-加工-廢棄物資源化利用相結(jié)合，形成循環(huán)鏈。根據(jù)系統(tǒng)中生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)循環(huán)模式，可以設(shè)計(jì)種植業(yè)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)(作物-食用菌、樹(shù)木-食用菌)、養(yǎng)殖業(yè)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)(雞-豬-蛆(蚯蚓)、種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)相結(jié)合的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)(家禽-魚(yú)-農(nóng)作物)、種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)相結(jié)合的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)農(nóng)業(yè)。不同地區(qū)可以根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件設(shè)計(jì)一種或多種物流模式，延長(zhǎng)食物鏈，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益的優(yōu)化。4。物質(zhì)循環(huán)與再生原理生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)與外界

9、交換物質(zhì)和能量，具有自適應(yīng)和自組織的能力生態(tài)農(nóng)業(yè)應(yīng)盡可能利用適當(dāng)或較少的外部投入，利用生態(tài)位利用技術(shù)和食物鏈環(huán)技術(shù)，建立良性的物質(zhì)循環(huán)和循環(huán)系統(tǒng)，使養(yǎng)分盡可能在系統(tǒng)中循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)廢物資源化利用。5。生物多樣性和種群間互利原則生物多樣性是指生物物種的多樣性和變異性以及物種生境的生態(tài)復(fù)雜性，包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。生態(tài)農(nóng)業(yè)強(qiáng)調(diào)多物種復(fù)合經(jīng)營(yíng)，生物多樣性的提高保證了復(fù)合系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(2)生物種群之間的關(guān)系：競(jìng)爭(zhēng)、捕食、寄生和部分傷害。(3)生物種群間的共生：互利共生關(guān)系。建立互利共生網(wǎng)絡(luò)：未連接的物種通過(guò)食物鏈連接在一起，形成共生網(wǎng)絡(luò)，可以提高效率，促進(jìn)物質(zhì)的良性循環(huán)。如魚(yú)鴨

10、混養(yǎng)、稻田養(yǎng)魚(yú)、鴨蟹養(yǎng)殖和池塘養(yǎng)殖。6.生物與環(huán)境的共同進(jìn)化原理；生物與環(huán)境的共同進(jìn)化：生物適應(yīng)并作用于環(huán)境。生態(tài)農(nóng)業(yè)：根據(jù)區(qū)域條件，選擇適應(yīng)性較好的生物種群，獲得較高的生產(chǎn)力水平，注重環(huán)境承載力。主要內(nèi)容：1 .生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)的理論基礎(chǔ)。生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)的技術(shù)模式。典型生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)介紹。生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)創(chuàng)新競(jìng)賽項(xiàng)目實(shí)例2。生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)技術(shù)模式1。立體種植生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)模式1。作物間作、間作和輪作。在同一塊田(行或帶)內(nèi)，與兩種或兩種以上生長(zhǎng)季節(jié)相似的作物間作，如玉米-豆類(lèi)(馬鈴薯、花生)間作。通過(guò)合理組合具有養(yǎng)分異質(zhì)性和互補(bǔ)特性的作物，如高桿矮桿、明暗，可以實(shí)現(xiàn)光、溫、水等資源的高效利用

11、。間作可以顯著提高土地利用率，間作形成的作物復(fù)合群可以增加對(duì)陽(yáng)光的截留和吸收，減少光能的浪費(fèi)。同時(shí)，兩種作物可以起到互補(bǔ)作用，如寬窄行間作或帶狀間作的高桿作物具有一定的走邊優(yōu)勢(shì)，豆科和禾本科間作有利于補(bǔ)充土壤氮素的消耗。1。立體種植生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)模式。前茬作物生育后期的株間、行間或畦間間作或后茬作物的種植稱(chēng)為間作和間作。例如，在小麥和油菜的生育后期，每3-4行播種一行玉米或棉花。間作作物的共生期只占生長(zhǎng)期的一小部分，是一種解決作物前后季節(jié)矛盾的復(fù)種方式，可以提高光能和土地的利用率；提高單位面積產(chǎn)量；有利于后期作物的適時(shí)播種；緩解就業(yè)矛盾，避免旱澇或低溫災(zāi)害；害蟲(chóng)的生態(tài)控制。1。立體種植生態(tài)農(nóng)業(yè)技

12、術(shù)模式輪作在同一塊土地上依次輪作不同作物或多種作物組合的種植模式稱(chēng)為輪作。例如，一年一度的大豆-小麥-玉米三年輪作就是一年一度的作物輪作。在一年以上的種植制度下，既有年輪作，也有年輪作，如南方的綠肥-水稻-油菜-水稻-小麥-水稻-煙草-水稻。合理輪作可以使耕地與土地利用相結(jié)合，協(xié)調(diào)不同作物對(duì)水和養(yǎng)分的需求，改善土壤理化性質(zhì)，調(diào)節(jié)土壤肥力；減少作物病蟲(chóng)害，提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量。輪作防止連作障礙(水旱輪作)，1。立體種植生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)模式，2茶園立體種植模式：建立結(jié)構(gòu)合理、功能穩(wěn)定的茶園復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，提高茶園生物群落的生物多樣性。茶農(nóng)復(fù)合。樹(shù)冠形狀小、市場(chǎng)前景好的樹(shù)種，如泡桐、銀杏等，與糧食間作。楊樹(shù)

13、與農(nóng)民間作。(花生、藥材、大豆：蠐螬嚴(yán)重受損)，1。立體種植生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)模式，4。林藥間作立體種植模式：樹(shù)木、果樹(shù)和藥用栽培植物的空間立體組合種植模式。采用高陽(yáng)性樹(shù)和矮耐蔭藥用植物的組合。(1)林參間作；(2)黃連間作經(jīng)濟(jì)林(絞股藍(lán)、白術(shù)、芍藥)；果樹(shù)(桑樹(shù))與藥用植物間作。1。立體種植生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)模式，5。林菌或糧菌間作模式：在林下或作物下種植食用菌。(1)樹(shù)(果樹(shù)、桑樹(shù)等。)-和其他食用菌模型；水稻(茭白)-食用菌模型；2。立體生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)模式，放牧動(dòng)物群落的綜合生態(tài)農(nóng)業(yè)：根據(jù)某一牧場(chǎng)的具體情況，選擇不同生境、體型大小和食性的多種農(nóng)業(yè)動(dòng)物(包括新馴化的野生動(dòng)物)在多種植物的綜合種群中進(jìn)行混

14、種繁殖，使這些生長(zhǎng)在混合群落中的動(dòng)植物物種的綜合能量能夠持續(xù)保持最大的蛋白質(zhì)產(chǎn)量。(1)綜合放牧動(dòng)物群落，結(jié)合多種畜禽實(shí)施綜合放牧，在發(fā)展中國(guó)家現(xiàn)有條件下和發(fā)達(dá)國(guó)家高度集約養(yǎng)殖條件下，可以達(dá)到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)單一放牧的效果。美國(guó)、澳大利亞、歐洲國(guó)家、阿根廷、新西蘭等發(fā)達(dá)國(guó)家采用混合放牧方式取得了良好的效果。美國(guó)和澳大利亞進(jìn)行了牛羊混合放牧試驗(yàn)，歐洲國(guó)家一起飼養(yǎng)鴨、鵝和鮭魚(yú)，法國(guó)將奶牛、肥畜、育牛、馬和羊分為兩組依次進(jìn)行混合放牧，所有這些都充分利用了牧草，提高了載畜量，促進(jìn)了牲畜的生長(zhǎng)。優(yōu)化畜群結(jié)構(gòu)，實(shí)施分區(qū)放牧，選擇生態(tài)、生理、營(yíng)養(yǎng)互補(bǔ)或具有食物鏈關(guān)系的多種農(nóng)業(yè)動(dòng)物(包括各種家畜、家禽和新馴化的野生動(dòng)

15、物)進(jìn)行混養(yǎng)，使農(nóng)業(yè)動(dòng)物群落與優(yōu)化的生態(tài)結(jié)構(gòu)相結(jié)合；同時(shí)，根據(jù)牧群規(guī)模、草地產(chǎn)量等條件。草地被固定或移動(dòng)圍欄分成若干個(gè)群落，畜群依次在這些群落中放養(yǎng)，使草層能夠恢復(fù)生長(zhǎng)并及時(shí)利用，從而增加承載能力，以最小的飼養(yǎng)成本持續(xù)獲得最大的畜產(chǎn)品產(chǎn)量。優(yōu)化畜群結(jié)構(gòu)，實(shí)行分區(qū)放牧。在阿根廷，畜牧業(yè)非常發(fā)達(dá)的秘密在于國(guó)家牧場(chǎng)圍欄的實(shí)現(xiàn)。圍欄放牧不僅可以合理利用草地，而且可以按照一定的周期進(jìn)行輪作；此外，可以先放牛，然后依次放羊，或者將牛和羊混合放牧。牛吃高草，羊吃低草，大大提高了草地的利用率。2.立體農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)模式；3.土地立體圈養(yǎng)模式：空間共生立體養(yǎng)殖模式。以養(yǎng)豬(牛)為中心，養(yǎng)雞、養(yǎng)魚(yú)、利用沼

16、氣(蛆、蠐螬、蚯蚓)相結(jié)合的循環(huán)模式。(4)立體水培模式：利用水空間、養(yǎng)分和溶解氧設(shè)計(jì)的空間配置模式。鰱魚(yú)和鳙魚(yú)(上層)-草魚(yú)(中層)-鯡魚(yú)、鯉魚(yú)和鯽魚(yú)(下層)；鴨(上層)-魚(yú)(下層)-珍珠蚌(下層)；魚(yú)(上層)-龜(下層)；魚(yú)(水下)-鵝(水上)。3。種養(yǎng)結(jié)合的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，農(nóng)牧結(jié)合的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式稻/草(黑麥草)-鵝組合模式稻-鴨共作模式稻-魚(yú)(蝦、蟹)模式稻-浮萍-魚(yú)立體養(yǎng)殖模式，3。種養(yǎng)結(jié)合的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式農(nóng)林牧結(jié)合，3。種植與養(yǎng)殖相結(jié)合的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式；以沼氣為紐帶的濕地“林-稻-鴨-魚(yú)”復(fù)合生態(tài)農(nóng)業(yè)模式：“沼氣池、豬舍、廁所、蔬菜種植”在溫室內(nèi)組裝。(7)以腐生食物鏈為紐帶的復(fù)合生態(tài)農(nóng)業(yè)模式：食用菌、蚯蚓、蛆、蠐螬等土壤動(dòng)物。比如鄭州天元的“黃牛-牛糞-蚯蚓-鰻魚(yú)-黃瓜”模式。4.以農(nóng)林牧副產(chǎn)品加工為紐帶的多產(chǎn)業(yè)化生態(tài)模式，如安徽省石臺(tái)縣：竹(木)加工廢棄物生產(chǎn)竹(木)炭和竹(木)醋。5.以生態(tài)旅游為紐帶的多產(chǎn)業(yè)生態(tài)模式：以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為載體，發(fā)展農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)村旅游、農(nóng)產(chǎn)品餐飲、農(nóng)事體驗(yàn)、農(nóng)業(yè)文化、農(nóng)業(yè)科普、休閑度假、農(nóng)村養(yǎng)老。主要內(nèi)容：1 .生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)的理論基礎(chǔ)。生態(tài)循環(huán)