全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
〕 〔〔 , , 一
基塘农业生态工程模式的能值评估 ‘
陆宏芳‘ 彭少麟“
‘
蓝盛芳 , 陈飞鹏 ,
‘ 中国科学院华南植物研究所 , 广州 华南农业大学生物技术学院 , 广州
摘要 应用能值分析方法及最新推出的评价系统可持续发展能力的能值指标 , 分别对珠江三角
洲三水市的 种基塘农业生态工程模式进行了系统层和子系统层的能值比较研究 结果表明 , 模 的可持
续发展性能最强 , 其 比模式 、 分别高出 和 种植业子系统经济效益好 , 但环境压力
大 , 是模式内可持续发展性最差的子系统 畜牧业子系统生产环效果不佳 , 但增益环效果明显 渔业子系统
经济效益好 , 环境压力小 , 是系统内可持续发展性最强的子系统 , 引人翘嘴级的生态经济边际效益显著
关键词 基塘模式 农业生态工程 能值 可持续发展能力
文章编号 一 一 一 中图分类号 文献标识码
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邓
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一 , , ,
引 言
基塘农业生态工程模式始兴于 明代 , 尤 以珠江
三角洲地 区为早 为盛 在低洼渍水地上发展起来的
基塘农业生态工程模式 , 具有物质多层利用 , 能量转
化效率高 , 系统稳定性强 , 改善种植业环境 , 流失少 ,
污染低等特点 ‘
, , ’, 一 ”〕, 是我国农业生态工程悠久
历史的见证 , 并以其高经济产出 , 低环境危害而受到
广
‘
大农民的喜爱和国际学术界的高度评价
瓜菜基鱼塘农业生产模式是在传统基塘农业生
产模式的基础上发展而来 的 , 是改革开放以来广大
农民适应市场经济需要 的创造 , 为珠江三角洲 的发
展创造 了巨大的经济效益和 良好的生态效益与社会
效益 , 是新兴的典型基塘农业生态工程模式 , 对它们
进行系统地分析研究 , 具有重要的理论和实践意义
本文运用国际新兴能值分析方法 , 结合最新推出的
评价系统可持续发展能力的能值评价指标 ,
对珠三角 种典型的瓜菜基鱼塘农业生态工程模式
进行分析评价
研究地区与研究方法
研究地区概况
研究地点选在三水市白泥镇溶尾村的连片基塘 区 , 位于
’
,
’
, 属南亚热带季风气候 年总 日照时数
, 太阳辐射 , 量 火 ,
· 。 一 , 年均温 ℃ ,
无霜期 , 》 ℃积温约 ℃ 年均降雨量
一 月降雨量 占全年的 , 水热同季 , 地表径流
研究方法
所选 种模式中模式 工为黑皮冬瓜
一
黑皮冬瓜
一
结球甘
蓝一 四大家鱼模式 , 模式 为黑皮冬瓜
一 黑皮冬瓜 一结球甘蓝
猪
一 四大家鱼模式 , 模式 为黑皮冬瓜
一 黑皮冬瓜
一
结球甘 蓝
猪
一
翘嘴姗与四大家鱼混养模式
,
种模式在分布上集中连
片 , 而积分别为 、 和 , 基和塘的面积 比
为
生产流程为 月初一 月初种植 、 收获第 批黑皮冬瓜
份 ,动 、 比户 翻
, 种植密度为 棵
· 一 月下旬进
行第 批黑皮冬瓜的 育苗 , 月初第 批冬瓜收获后移
植 、 定植 , 移植密度为 棵
· 一 , 月初收获 月下旬
进行结球甘蓝 刀翻 曰石。叱 育苗 , 月初第 批冬瓜收
获后移植 、 定植 , 月底收获 鱼塘水深 , 四大家鱼鱼苗
于 年 月放人 , 放养密度为每公顷放人鱿鱼 〔泌砚材
秒哪龙如 , 人孟做 姗 尾
、鳞鱼 场户材动口 刀少 耐众厂 ￡
尾 、编 鱼 笋 功 尾
、
鳗鱼
‘ 国家自然科学基金资助项 目 , 一 ,
“ 通讯联系人
一 一 收稿 , 一 一 接受
期 陆宏芳等 基塘农业生态工程模式的能值评估
勿户烈女 尾 、 鲤鱼 与户沪初 尹孙 , 尾
、
娜鱼 伪
, 。、 尾 , 其中编鱼在 月底刮出 , 同期放人编
鱼苗 尾
· 一 , 其余鱼种及第 批缩鱼于 月初干塘
收获 塘基种植冬瓜
一
冬瓜
一
甘蓝产出的副产品 瓜藤 、 残菜
全部人塘养鱼 塘泥 返基 , 加 留塘
在模式 的基础上 , 模式 引入养猪环节 , 猪肉可直接
作为商品出售 , 起到生产环作用 , 同时猪粪尿全部人塘养鱼 ,
节约了鱼饲料 , 同时提高了鱼塘产出 , 具有增益环作用
,
从每
头 的猪仔购人到每头 的成猪出栏 , 存栏时间
为 , 养殖密度为 头
· 一 塘 , 年养 批
模式 在模式 的基础上 , 于 月份往鱼塘内放人翘嘴
撅 , 部分地改变了鱼塘的饲料投人结构和成鱼产出结构 翘
嘴级可作为商品出售 , 起到生产环作用 同时增加塘泥养分
的淤积量 , 塘泥返基又可作为种植业子系统的有机肥 , 起到
增益环作用 翘嘴绷放养密度为 尾
· 一 , 月初与
四大家鱼同时干塘收获
本研究采用了面上调查和定点追踪相结合的选点调查
方法 在面上调查的基础上 , 选定上述 种具有典型性 且符
合生态工程设计原理的瓜菜基鱼塘农业生态工程模式 , 并选
定经营水平中等 , 且在分布上集中连片的具体生产点 , 即三
水市白泥镇东岸溶尾村的连片基塘区
本研究以整体论和简化论为理论基础 , 在系统内子系统
层的划分中按产业类型分为种植业
、
畜牧业和渔业 个子系
统 , 采用国际新兴能值分析方法
, “ 对 种模式进行系统层
和子系统层的比较研究 在具体的能值评价指标方面 , 构建
出新的指标 塔 ,
即 系统经济产投 比 环境负载率 , 以 单
位环境压力所带来的社会经济效益来衡量系统的可持续发
展能力 , 进行 种模式的可持续发展能值比较研究
因环境压力大 , 模式 工的可持续发展能力最低 , 其评
含图 模式 工能值流图解啥 门 叼瓜 一瓜一 菜种种植业子系统 , 渔业子系统
, 经济系统 , , 投人塘基的不可更新
自然资源能值 , ’ 投人鱼塘
的不可更新 自然资源能值 , 一 。 印 ,
投人塘基的可更新 自然资源 能值 一 ,
, ’ 投人鱼塘的可更新 自然资源能 值
卯 , , 投人基塘的不可 更新购人资源 能值
, 投人基塘的可更新购人资源能值
, 种植业子系统能值产出
,
, 渔业子系统能值产出
一
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一一一卜 枷 七
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结果与讨论
种模式的能值流系统图与投人产出分析
图 、 分别为模式 工和模式 、 的能值流系
统图解 , 表 为 种模式的能值投人产出表 系统可
更新 自然资源投人包括 太 阳辐射能 、 风能 、 雨 水能
化学能及势能 及地球循环能 , 但在总计时我们只
取了其中的最大项 , 即雨水化学能 这是因为根据能
值理论 , 它们具有共同的能量成本来源 , 即太阳能和
地化循环 , 如果进行简单的加和 , 就进行了重复计
算 同理 , 在系统不可更新 自然资源的加和计算中 ,
只取了表土层流失能 , 而系统及各子系统的主产出
也因与其副产出具有同样的成本源和相同的能值 ,
因此在产出汇总中应予以归并
系统层 比较分析
基于表 的投人产出数据 , 图 、 的能值流解
析 , 可推算出表 一 所示各能值指标 由表 可知 ,
图 模式 、 班能值流图解
山
养猪畜牧业子系统 ,
一 、 , 二 种植业子系统非
经济能值产出 , 一 、 , 、 。 。 , 〔 渔业
子系统塘泥能值产出 卯
一 、 , 畜牧业子系
统经济能值产 出 以 切 、 畜牧业 子系统圈肥 能值产 出
。 , 投人鱼塘的可更新购人 资源 能值
。 、 。、 , , , , 投入鱼塘的不可更新购
人资源能值 , , 月 。〔生 、、」 。、 。
价系统可持续发展能力 的能值指标 值仅为
模式 环境压力虽小 , 但能值交换率低 , 可持
续发展能力中等 , 其 值为模式 的 倍 模
式 环境压力低 , 且能值交换率较高 , 可持续发展能
力最强 , 其 值高达模式 的 倍 模式 、
在模式 工的基础上加人养猪环节 , 所产生的
边际效益为 又 ’
· 一 ’· 一 模式 在模式
的基 础 上 加人翘嘴鳅 生 产 、 增 益 环 , 所产生 的
边际效益为 义 ‘
·
荀一 ‘
· 一 与畜牧
业子系统相比 , 翘嘴鲡生产 增益环 的引人对于母
系统可持续发展性能提高的正面影响作用更为显
著 模式 、 应向模式 的方向加环优化
应 用 生 态 学 报 卷
表 种基墉模式的能值投入产出简表
口
模式工 司 工 模式 记 任 模式皿 司
序号 项目 太阳能值 市场价值 太阳能值 市场价值
阮 刻
馆 元 元
市场价值
元
可更新资源投人 。
基上的自然资源投人小计
泳 即 。
塘内的自然资源投人小计 ’
汰 即 和
’
种植业子系统购人资源小计 ,
叩 。
畜牧业子系统购人资源小计
舍 日 叱 妞 ,
渔业子系统购人资源小计
叩 征 ”
姗
不可更新资源投人 、
基上的自然资源投人小计
仪
塘内的自然资源投人小计 ’
汰 闪
’
种植业子系统购人资源小计
一
畜牧业子系统购入资源小计
刘 、 兮 喇 眼 斗
渔业子系统购人资源小计 ,
”
,
产出
瓜菜 瓜藤 、 菜叶 气
、 。 、 昭。 凡
猪肉 , 猪粪
、尿
、 , 氏
鱼 , 塘泥
咖
一
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氏 , ’ ’ 十 ’ ’ , ,
表 种模式能值指标比较
一 一’ 盯 记
序号 指标项 模式 模式 模式
记 班
一
一 一
△ 一 一 一
△ 一 一 一
’ ’
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八 一 ‘ 一
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品销售额 产品能值 一 货币价值 二 以
能值产出率 环境
负载率 能值交换率
评价系统可持续发展能力的能值指标
系统能值转换率
△ 增养猪的 边际效益 呢
混养鱼的 边际效益
下同
子系统层对 比研究
种植业子系统层 比较 由表 可知 , 经加环
反馈后 , 由于塘泥这一免费的可更新资源能值投人
在总投入中占了极大的比重 , 模式 、 种植业子系
统能值产出率大幅度提高 , 分别为模式 工的 倍
和 倍 模式 、 引人畜牧业子系统后所产生
的间接反馈作用 , 使种植业子 系统环境负载率降低
了 翘嘴级生产环引人后所产生的直接反馈作
用 , 又使种植业子系统环境负载率较模式 降低 了
由于市场因素 , 模式 工种植业子系统产出的能
值交换率最大 , 模式 略高于模式 综上而得的
对 比表明 , 模式 、 的畜牧业子 系统及翘嘴
级名优鱼种生产环的直接和间接反馈 , 使系统内种
植业子系统的可持续发展能力比模式 工分别提高了
和 倍 , 尤其是畜牧业子系统的引人 , 对种植
业子系统可持续能力增强的正面影响很大
畜牧业子系统层 比较 由表 可知 , 种模
式在畜牧业子系统层面上具有经营的一致性和研究
的可比性 畜牧业子系统经济能值产出率与其母系
统一样近似于 , 对 自然环境及母系统环境的依赖
性很低 , 基本上完全依赖于人类社会的购入性反馈
投人 由于化肥 、 农药投人率极低 , 畜牧业子系统的
值远高于母系统和种植业子系统
, 表现出强的
可持续发展性能
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期 陆宏芳等 基塘农业生态工程模式的能值评估
表 种模式种植业子系统能值指标比较
四 ‘ ’ 盯
川
表 种模式渔业子系统能值指标比较
一 四 · ’ 渭 一
序号 指标项 模式 工 模式 模式 序号 模式 工 模式 模式
,
工,月峥气曰‘
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指标项
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对母 系统有机反馈 的低赖性
、 , 一 一 下同
·
表 种模式畜牧业子系统能值指标比较
一 ’ 盯
代
序号 指标项 模式 模式
浏
千
,
一 一
一 一
能最强 模式 次之 模式 最差 模式 渔业子系
统内引人翘嘴姗后 , 由于鱼塘内鱼种配搭不当 , 致使
其渔业子系统环境压力升高 为此 , 可结合专家系统
进一步改进鱼苗放养结构 , 使名优鱼种在能值交换
率上的优势得以正确发挥 , 全面提高渔业子系统的
生态效益 、 经济效益和社会效益
结 语
与模式 工相 比 , 模式 中由于畜牧业子系统的
增益作用 , 鱼塘人工饲料投放量减少 了 , 同时
每公顷增产四大家鱼 , 使渔业子系统
值增加了 倍 猪粪尿及养鱼的各项投人经渔业子
系统吸收转化后 , 以塘泥的形式返 回塘基种植业子
系统 , 增加了塘基土壤肥力 , 降低了种植业相对较高
的环境压力 虽然因能值交换率相对较低 , 畜牧业子
系统生产环效果不佳 , 但增益环效果明显 , 整体生态
经济效益 良好 未得到母系统及其它子系统组分反
馈加强的畜牧业子系统 , 发生了生态链的断裂问题 ,
可考虑改养名优猪和系统内加环 , 以提高畜牧业子
系统的经济效益和对母系统的依赖性
渔业子系统层 比较 由表 可知 , 渔业子系
统接收了来 自种植业子系统及畜牧业子系统的大量
免费 、 可更新资源能值投人 种模式渔业子系统均
对其母系统内部反馈有着很强的依赖性 , 能值产出
率均高于其母系统及另两个子系统 , 是模式中可持
续发展能力最强的子系统
种模式相比 , 模式 、 的经济能值产出率分
别为模式 的 和 倍 畜牧业子系统的引人
给模式 渔业子系统带来了大量的可更新资源能值
投人 翘嘴鳃生产环的引人 , 提高了渔业子系统的经
济效益 , 虽然使鱼塘石灰等化学药品投人量上升 , 增
加了环境压力 , 但增加了塘泥养分对塘基种植业子
系统的反馈影响 最终 , 翘嘴级生产环的引人从整体
上提高了系统的可持续发展性能
综上所述 , 模式 渔业子系统的可持续发展性
基塘模式是实现农业可持续发展的一大方向
基塘系统 兴盛于 明清时代 , 尤 以桑基鱼塘 、 果
基鱼塘等为代表 集种植业 、 畜牧业 、 渔业为一体 , 实
现了能物流的良性循环 , 具有环境影响小 , 经济效益
好 , 系统稳定性强的突出特点 , 为我国的农业和经济
发展做出了巨大的贡献 , 是相 当成熟的可持续发展
农业生态工程模式
基塘农业生态工程模式是广大农民群众智慧的
产物 , 有着悠久的发展历史和广阔的发展前景 由上
述能值分析研究可知 , 基塘农业模式对气候环境条
件的依赖性很小 , 基本靠人类社会综合反馈运营发
展 , 具有广泛的适用性 , 是实现农业可持续发展的一
大发展方向 我国从北到南 已涌现 出了北京 留民营
村 、 南汇养殖 、南京古泉
、
崇明东风 、 深圳光明等大量
不同类型
、 不同规模基塘水陆循环模式的先进典型 ,
就是极好的证明
农业生产应 向面向市场的内部循环方向发展
由上述 种基塘模式的比较研究可知 , 畜牧业
生产增益环的引人部分地增强了系统的内部循环特
性 , 甚至在 自身经济效益亏损的情况下 , 仍提高 了系
统的综合效益 这表明 , 农业生产应朝着能量分级利
用 , 物质内部循环的方向发展 处于转型期的我国农
业生产模式中 , 普遍存在生态链简化甚至断裂的问
题 , 应引起有关部门和学者的足够重视
在模式 的基础上 , 引人翘嘴级这一名优鱼生
产增益环 , 显著提高了系统的综合效益 在研究中我
应 用 生 态 学 报 卷
们还发现 , 没有结合市场需要饲养名优猪是畜牧业
子系统经济亏损的主要原因 农业生态 一经济系统的
复合属性要求其同时兼顾 自然和经济双重利益 农
业生产是面向人类需求市场的开放性系统 , 必然受
到市场导向的无形推动 , 应充分运用生态工程学 的
内部循环原理 , 结合 自身特点
, 走面向市场的可持续
发展道路
参考文献
一 陈荣均 , 骆世 明 纯
司 七 韶 以 及习 生态
学杂志 , 一
中国国家环境保护局
眼
劝飞 助 一 卜
三水市人民政府
。 ’ 浏 汤 , 勺 故力产 农村研
究 , 一
蓝盛芳 , 钦 佩 啥
·
以 , 丸阿凡汉 应用生态学报
, 一
一 黎华寿 ,
一
骆世明 汾 。
扭 砚访
农村生态环境 , 一
肠
, 压 王德建 , 徐 琪 ,
一
刘元昌
飞 “ · 卯 ”
·
几 印 应用生态学报 , 一
一
郑永华 ,
一
邓国彬 , 一 卢光敏
一 一
,
人沙 及 应用生态学报 , 一 、
一 钟功甫 , 一 黄福样
一 一 一
叫
·
认功 〔蔽召 , 刀 热带地理 , 一 一
作者简介 陆宏芳 , 女 , 年生 , 在读博士研究生 , 主要从
事能量生态与生态经济研究 , 已发表论文 篇 二
一
· ·