全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 23 期摇 摇 2011 年 12 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
不同海拔高度高寒草甸光能利用效率的遥感模拟 付摇 刚,周宇庭,沈振西,等 (6989)…………………………
天山雪岭云杉大气花粉含量对气温变化的响应 潘燕芳,阎摇 顺,穆桂金,等 (6999)……………………………
春季季风转换期间孟加拉湾的初级生产力 刘华雪,柯志新,宋星宇,等 (7007)…………………………………
降水量对川西北高寒草甸牦牛粪分解速率的影响 吴新卫,李国勇,孙书存 (7013)……………………………
基于 SOFM网络对黄土高原森林生态系统的养分循环分类研究 陈摇 凯,刘增文,李摇 俊,等 (7022)…………
不同油松种源光合和荧光参数对水分胁迫的响应特征 王摇 琰,陈建文,狄晓艳 (7031)………………………
盐生境下硅对坪用高羊茅生物学特性的影响 刘慧霞,郭兴华,郭正刚 (7039)…………………………………
高温胁迫对不同种源希蒙得木叶片生理特性的影响 黄溦溦,张念念,胡庭兴,等 (7047)………………………
黄土高原水土保持林对土壤水分的影响 张建军,李慧敏,徐佳佳 (7056)………………………………………
青杨雌雄群体沿海拔梯度的分布特征 王志峰,胥摇 晓,李霄峰,等 (7067)………………………………………
大亚湾西北部春季大型底栖动物群落特征 杜飞雁,林摇 钦,贾晓平,等 (7075)…………………………………
湛江港湾浮游桡足类群落结构的季节变化和影响因素 张才学,龚玉艳,王学锋,等 (7086)……………………
台湾海峡鲐鱼种群遗传结构 张丽艳,苏永全,王航俊,等 (7097)…………………………………………………
洱海入湖河流弥苴河下游氮磷季节性变化特征及主要影响因素 于摇 超,储金宇,白晓华,等 (7104)…………
转基因鱼试验湖泊铜锈环棱螺种群动态及次级生产力 熊摇 晶,谢志才,蒋小明,等 (7112)……………………
河口湿地植物活体鄄枯落物鄄土壤的碳氮磷生态化学计量特征 王维奇,徐玲琳,曾从盛,等 (7119)……………
EDTA对铅锌尾矿改良土壤上玉米生长及铅锌累积特征的影响 王红新,胡摇 锋,许信旺,等 (7125)…………
不同包膜控释尿素对农田土壤氨挥发的影响 卢艳艳,宋付朋 (7133)……………………………………………
垄作栽培对高产田夏玉米光合特性及产量的影响 马摇 丽,李潮海,付摇 景,等 (7141)…………………………
DCD不同施用时间对小麦生长期 N2O排放的影响 纪摇 洋,余摇 佳,马摇 静,等 (7151)………………………
氮肥、钙肥和盐处理在冬小麦融冻胁迫适应中的生理调控作用 刘建芳,周瑞莲,赵摇 梅,等 (7161)…………
东北有机及常规大豆对环境影响的生命周期评价 罗摇 燕,乔玉辉,吴文良 (7170)……………………………
土壤施硒对烤烟生理指标的影响 许自成,邵惠芳,孙曙光,等 (7179)……………………………………………
不同种植方式对花生田间小气候效应和产量的影响 宋摇 伟,赵长星,王月福,等 (7188)………………………
西花蓟马的快速冷驯化及其生态学代价 李鸿波,史摇 亮,王建军,等 (7196)……………………………………
温度对麦长管蚜体色变化的影响 邓明明,高欢欢,李摇 丹,等 (7203)……………………………………………
不同番茄材料对 B型烟粉虱个体发育和繁殖能力的影响 高建昌,郭广君,国艳梅,等 (7211)………………
基于生态系统受扰动程度评价的白洋淀生态需水研究 陈摇 贺,杨摇 盈,于世伟,等 (7218)……………………
两种典型养鸡模式的能值分析 胡秋红,张力小,王长波 (7227)…………………………………………………
四种十八碳脂肪酸抑藻时鄄效关系分析的数学模型设计 何宗祥,张庭廷 (7235)………………………………
流沙湾海草床重金属富集特征 许战州,朱艾嘉,蔡伟叙,等 (7244)………………………………………………
基于 QuickBird的城市建筑景观格局梯度分析 张培峰,胡远满,熊在平,等 (7251)……………………………
景观空间异质性及城市化关联———以江苏省沿江地区为例 车前进,曹有挥,于摇 露,等 (7261)………………
基于 CVM的太湖湿地生态功能恢复居民支付能力与支付意愿相关研究 于文金,谢摇 剑,邹欣庆 (7271)……
专论与综述
北冰洋海域微食物环研究进展 何剑锋,崔世开,张摇 芳,等 (7279)………………………………………………
城市绿地的生态环境效应研究进展 苏泳娴,黄光庆,陈修治,等 (7287)…………………………………………
城市地表灰尘中重金属的来源、暴露特征及其环境效应 方凤满,林跃胜,王海东,等 (7301)…………………
研究简报
三峡库区杉木马尾松混交林土壤 C、N空间特征 林英华,汪来发,田晓堃,等 (7311)…………………………
广州小斑螟发生与环境因子的关系 刘文爱,范航清 (7320)………………………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*336*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*39*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄12
封面图说: 黄河的宁夏段属于中国的半荒漠地区,这里气候干燥、降水极少(250mm以下)、植被缺乏、物理风化强烈、风力作用
强劲、其蒸发量超过降水量数十倍。 人们从黄河中提水引水灌溉土地,就近形成了荒漠中的绿洲。 有水就有生命,
有水就有绿色。 这种独特的条件形成了人与沙较量的生态关系———不是人逼沙退就是沙逼人退。
彩图提供: 陈建伟教授摇 国家林业局摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 31 卷第 23 期
2011 年 12 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 23
Dec. ,2011
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金项目(40901293);国家 863 项目(2007AA06A40405, 2007AA06A40406);中央高校基本科研业务费专项资金资助
(2010)
收稿日期:2010鄄10鄄20; 摇 摇 修订日期:2011鄄05鄄09
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: zhanglixiao@ bnu. edu. cn
胡秋红,张力小,王长波.两种典型养鸡模式的能值分析.生态学报,2011,31(23):7227鄄7234.
Hu Q H, Zhang L X, Wang C B. Emergy鄄based analysis of two chicken farming systems: a perspective of organic production model in China. Acta Ecologica
Sinica,2011,31(23):7227鄄7234.
两种典型养鸡模式的能值分析
胡秋红,张力小*,王长波
(北京师范大学环境学院 水环境模拟国家重点实验室, 北京摇 100875)
摘要:畜禽养殖的有机化过程被认为是实现养殖业持续发展与保障食品安全的重要途径。 运用能值分析方法对两种典型养鸡
模式———家庭有机饲养和林地散养进行了系统分析,并结合 Castellini 等人对意大利所做的同类研究(工业规模化笼养和草地
散养)进行了横向对比。 结果表明,林地散养生产系统的能值产出率为 1. 11,与家庭有机饲养系统相近,而在环境负载率和可
持续发展能力方面的表现,均差于家庭有机饲养生产系统,说明林地散养模式尽管通过提高系统生产空间,理论上接近畜禽养
殖的有机化理念,但由于大量的禽舍建筑、医药及其饲料等方面的外部资源输入,反而使得系统的环境负载率提高,可持续性大
大下降。 与意大利的结果比较发现,我国两个养殖系统的社会经济成本高、对外部不可再生资源的依赖程度较高,有机化目标
并没有很好的实现。 因此,我国现有的有机化畜禽养殖方式和外部制度都有待进一步改进和创新。
关键词:能值分析;畜禽养殖;有机农业
Emergy鄄based analysis of two chicken farming systems: a perspective of organic
production model in China
HU Qiuhong, ZHANG Lixiao*, WANG Changbo
State Key Laboratory of Water Environment Simulation, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China
Abstract: The organic production model is regarded as an important way to ensure food safety and achieve agricultural
sustainable development. Presented in this paper is an emergy鄄based analysis of two typical popular chicken rearing systems
in China, i. e. , family operated organic rearing system and field rearing system in orchard, from the perspective of
production efficiency, environmental impact and the overall sustainability. Emergy analysis capable of accounting for both
economic aspect and the natural contribution to production on a common basis, allowing meaningful comparison across
different systems, has been applied in many cases and proved to be a powerful tool to assessment of ecological economic
systems and processes, with special focus on the agricultural field. According to the new development of emergy
methodology, new emergy parameters, i. e. , the renewability factor of each item was incorporated in this study to improve
emergy accounting. System indices such as the emergy yield ratio ( EYR), environmental load ratio ( ELR) and
environmental sustainability index ( ESI) were applied to characterize the resource use, environmental impact and the
overall sustainability of the studied systems. In addition, the similar evaluation results conducted in Italy( scatter rearing
system in grassland and conventional scale rearing system)were also introduced for reference and comparison. The indices
calculated for family operated organic system and scattering system in orchard respectively are as follows: the
transformation, 4. 24伊106 sej / J and 2. 20伊106sej / J; EYR, 1. 10 and 1. 11; ELR, 3. 10 and 3. 44; ESI, 0. 36 and 0. 32.
In consideration of the two concerned systems in China, it can be found that the lower transformity indicates that the family
operated system is less efficient in food taking and consequently has lower efficiency in emergy conversion compared with
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scatter rearing system in orchard. The emegy yield ratio (EYR) for the two production system are both very low and close to
1, which simply means that each process only converts resources from outside into product without much addition from local
resources. However, as indicated by ELR and ESI, family operated organic systems produces lower ecosystem stress and
pressure on environment and correspondingly is more sustainable than scatter rearing system in orchard. Nevertheless,
despite being close to the concept of organic production practice in consideration of rearing space for exercise and food
taking, the field rearing system has a relative poor performance with regard to overall sustainability, which is attributable to
large amount input of external purchased resources, e. g. the building materials, drugs, food and so on. Further comparison
with systems in Italy shows that due to longer life cycle, chicken systems in China have relatively lower production efficiency
and higher economic cost. With regard to environmental load and overall sustainability, their performance has already been
better than conventional scale rearing system in Italy, but still far from the practice of scatter rearing system. Anyway, two
so鄄called organic production systems concerned in this paper still heavily rely on purchase industrial resource and are less
efficient in exploring the local resource and far from the real practice of organic production. Additionally, higher economic
cost results in less competitive in world market. Therefore innovation in production techniques and institutional reforms
associated with organic pattern are urgently needed in China.
Key Words: emergy analysis; poultry production; organic agriculture
近些年来,随着畜禽养殖规模的日益扩大,传统集中式的畜禽养殖模式所带来的产品质量与环境污染问
题日益突出。 有机化畜禽养殖由于对环境的友好和能够生产优质安全的农产品而受到越来越多国家的关注
与重视。 目前产业内大大小小、种类繁多的“有机冶畜禽养殖模式不断涌现,然而这些“有机冶养殖是否真是
“有机冶呢? 当前典型养殖模式的“有机冶程度、生产效率及竞争力如何? 这些问题的核心都是如何客观、准确
的核算产业过程中的资源使用和环境污染负荷。 对现有的“有机化冶畜禽养殖系统进行定量评价和分析也是
目前农业生态系统研究的一个重要命题。
美国生态学家 H. T. Odum提出的能值分析方法,通过将生态经济系统内流动和储存的各种不同类别和
性质的能量和物质转换为统一标准的太阳能值(solar emergy,单位用 sej 表示),可以实现对生产过程中资源
配置状况、系统过程环境负荷、系统发展的可持续性等方面的定量化评价与分析[1鄄4],已被广泛应用于各种生
态经济系统可持续发展能力分析评价、不同发展模式的比较等方面[5鄄21]。 针对有机畜禽养殖模式的研究,国
内外已有少数学者进行了初步探索,例如 Castellini 等人对工业化笼养和草地散养两种养殖模式进行了能值
分析,结果表明较工业规模化笼养模式,草地散养模式,环境负载率低,可持续能力强,但生产周期长,经济效
益低[5],国内也有学者对稻鸭共作有机模式进行了能值分析,结果表明稻鸭共作有机模式与稻麦常规种植模
式相比,自组织能力、可持续发展能力强,产品安全性高,但经济效益低[6]。
因此,本研究运用能值分析方法对两种典型的畜禽养殖模式———家庭有机饲养和林地散养,进行了系统
分析,并借鉴 Castellini等人对意大利所做的同类研究(工业规模化笼养和草地散养)进行了横向对比,以探讨
不同养殖系统的生态能流过程与运行机制,寻求改善路径,为推动现代畜禽养殖模式有机化提供科学的依据。
1摇 研究对象与方法
1. 1摇 研究对象
家庭有机饲养和林地散养养殖系统是目前国内较为普遍的两种有机养鸡模式,在北京、河北、山东、山西、
广东以及贵州等多地都有较多实例,因此本研究以这两种养殖模式作为研究对象,以北京市怀柔区景峪村
(N40毅23忆48. 43义,E116毅29忆37. 86义)为案例点,通过实地调研,对其养殖过程的生态流进行追踪分析。 其中家
庭有机饲养模式的养殖品种是海蓝灰,体重 1750 g,增重 1705 g,养殖周期是 150 d,而林地散养养殖品种是北
京油鸡,体重 2500 g,增重 2450 g,养殖周期是 180 d。 和其它规模化集中养殖系统不同的是,这两个养殖系统
都不采用商品化鸡饲料,其中家庭有机饲养主要依靠玉米和野菜喂养,而林地散养主要依靠林地自我采食
8227 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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(夜晚补饲少量麦麸和玉米)。 同时,这两个养殖系统都提高了畜禽的活动面积,家庭有机饲养的鸡平均活动
空间为 0. 70m2 /只,林地散养鸡的活动空间更大,达到 1. 90 m2 /只。
表 1摇 4 种养殖系统主要特点对比表
Table 1摇 Comparison of features of four poultry systems
项目 Item
研究组(北京)Studied systems (Beijing)
家庭有机饲养
Family operated organic
rearing system
林地散养
Field rearing
system in orchard
参照组(意大利)Comparison systems(Italy) [5]
草地散养
Scatter rearing system
in grassland
工业规模化笼养
Conventional scale
rearing system
养殖规模 Birds /只 100 2000 1000 15600
自由活动空间 Density / (m2 /只) 0. 70 1. 90 9. 90 0. 00
生产周期 Life鄄cycle / d 150 180 81 49
主要喂养饲料 Mainly diets / (g·d-1·只-1)
玉米 Maize 100 50 38. 64 41. 47
野菜 Potherb 50
豆粕 Soybean meal 14. 44 14. 78
蚕豆 Fava bean 17. 41
麦麸 Wheat鄄bran 4. 38 20. 25 3. 47
花生饼 Pone 6. 25
小计 Total / g 150 62. 5 93. 64 41. 47
从目前来看,国内外畜禽有机化养殖模式的差异主要体现在养殖空间、生产周期以及饲料喂养等方面。
在本研究中,家庭有机饲养属半开放式养殖模式,养殖空间是由砖、水泥、石棉瓦等材料修建而成的鸡舍建筑
以及铁栅栏围成的庭院组成,动物自由活动空间较小,系统开放程度相对较低;而林地散养养殖模式,生产系
统饲料结构丰富,鸡舍建筑设施较为先进(主要由保温效果较好的彩钢板修建而成),庭院内种植林木和中草
药,供动物活动和觅食,系统开放程度有所提高,但仍低于意大利研究的草地散养生产系统,其自由活动空间
达到 9. 90 m2 /只。 相比较而言,意大利工业规模化笼养系统开放程度最低,属全封闭式生产系统。
饲料
太阳风
雨水
生产
用水
建筑
材料 鸡苗 电力 人力
鸡
生产系统
粪便
市
场
图 1摇 家庭有机饲养系统能量图
摇 Fig. 1摇 The energy diagram of family operated organic rearing
system摇
1. 2摇 研究方法
能值分析作为一种系统分析方法,以统一的太阳能值为单位整合了包括货币和人类劳动在内的不同资源
类型,从资源利用的角度研究能量经济系统的资源代谢过程,提供了一个衡量和比较各种不同种类、不可比较
能量(能量流、物质流、经济流、信息流)的共同尺度和标准[4鄄5],单位为太阳能焦耳( solar emjoules,缩写为
sej)。 经过 30 多年的发展,能值方法已形成了相对较为完整的理论体系,关于能值方法的理论基础、分析步
骤以及主要指标解释可参见文献[1鄄2]。
根据 Odum设计的能量语言,本文首先绘制了两种
养殖模式的能值流动图,从总体上反映系统内外的物
质、能量流动以及系统组分之间的组织结构(图 1、图
2)。 基于“是否本地免费冶与“是否可更新冶,将系统输
入资源分为 4 类,即本地免费可更新资源(RR),如太阳
能、风能和雨水能,本地免费不可更新资源(NR)、可更
新购入资源(RP)以及不可更新购入资源(NP)等。
由于某些资源在形成过程中既有可更新资源的投
入,又有不可更新资源的投入,而且投入资源的来源不
同,可更新价值往往有所差异。 传统的资源能值核算过
程中,将某项资源输入完全认定为可更新资源或不可更
新资源的做法缺乏合理性[5]。 因此,本研究参考国际
9227摇 23 期 摇 摇 摇 胡秋红摇 等:两种典型养鸡模式的能值分析 摇
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树苗 饲料 建筑材料 鸡苗 电力 人力
市
场
鸡
生产系统
粪便
林地
生产系统
生产
用水太阳风
雨水
$
图 2摇 林地散养系统能量图
Fig. 2摇 The energy diagram of field rearing system in orchard
相关研究的最新进展,将可更新比例系数引入到能值核
算表中,对各项资源输入进行可更新部分与不可更新部
分的分解,从而提高系统核算的效率与评价的科学性,
其中可更新比例系数参考 Chen、Cavalett 以及 Agostinho
等人的研究数据[3,15鄄18]。
2摇 结果与分析
(1)能值转换率
能值转换率是指单位系统产出的能量或物质所体
现的能值之量。 因此,对于具有相同产出的两个系统,
能值转换率往往是系统效率的重要表征,能值转换率越
低则表明系统效率越高,即利用相同数量的能量可以获
得的产品更多,或者生产同样的产品所需的能量更
表 2摇 家庭有机饲养系统能值分析表
Table 2摇 Emergy analysis table of family operated organic rearing system
项目
Item
可更新比例
Renewable factor
原始数据
Raw data
能值转换率
/ ( sej /单位)
Transformity
能值转换率
参考文献
References
太阳能值
Solar emergy / sej
本地免费可更新资源 Local renewable resource(RR)
1 太阳能 Sunlight / J 1. 00 1. 25伊1011 1. 00 [22] 1. 25伊1011
2 风能 Wind, kinetic / J 1. 00 1. 27伊107 2. 45伊103 [22] 3. 12伊1010
3 雨水化学能 Rain, chemical / J 1. 00 9. 39伊107 3. 10伊104 [22] 2. 91伊1012
4 雨水势能 Rain, geopotential / J 1. 00 4. 57伊106 4. 70伊104 [22] 2. 15伊1011
5 地球循环能 Earth cycle / J 1. 00 3. 22伊107 5. 80伊104 [22] 1. 87伊1012
RR总计 Total RR 2. 91伊1012
本地免费不可更新资源 Local non鄄renewable resource(NR)
6 生产用水 Ground water / J 0. 00 1. 88伊109 2. 55伊105 [23] 4. 79伊1014
NR 总计 Total NR 4. 79伊1014
购入资源 Purchase resource input(P)
7 野菜 Wild vegetable / J 1. 00 7. 60伊108 2. 70伊104 [1] 2. 05伊1013
8 电力 Electricity / J 0. 81 3. 60伊108 2. 69伊105 [24] 9. 68伊1013
9 人力 Human labor / J 0. 60 8. 05伊107 7. 56伊106 [24] 6. 09伊1014
10 玉米 Corn / g 0. 25 1. 52伊106 2. 08伊109 [15] 3. 16伊1015
11 铁栅栏 Steel fence / g 0. 00 7. 50伊103 7. 98伊109 [1] 5. 99伊1013
12 砖 Brick / g 0. 00 6. 67伊104 6. 55伊109 [1] 4. 37伊1014
13 砂子 Sand / g 0. 00 4. 17伊104 1. 88伊109 [1] 7. 84伊1013
14 水泥 Cement / g 0. 00 1. 39伊104 5. 85伊109 [1] 8. 12伊1013
15 鸡苗 Baby chick / g 0. 05 4. 50伊103 1. 51伊1010 [1] 6. 77伊1013
16 石棉瓦 Asbestos shingle / US $ 0. 05 2. 42 1. 07伊1013 [25] 2. 60伊1013
17 尼龙网 Nylon net / US $ 0. 05 1. 51 1. 07伊1013 [25] 1. 62伊1013
18 药品 Drug / US ＄ 0. 05 2. 52 1. 07伊1013 [25] 2. 70伊1013
19 鸡槽 Trough / US ＄ 0. 05 2. 01 1. 07伊1013 [25] 2. 16伊1013
可更新购入资源(RP)总计 Total renewable purchase input 1. 26伊1015
不可更新购入资源(NP)总计 Total non鄄renewable purchase input 3. 44伊1015
P总计 Total purchase input 4. 70伊1015
能值总投入(U) Total emergy input 5. 19伊1015
产出(Y)Yield
20 鸡肉 Chicken / J 1. 22伊109
摇 摇 淤 表中原始数据全部来源于实地调研; 于 2000 年后 Odum将驱动全球过程的能值总量由(9. 44伊1024) sej / J更新为(15. 83伊1024) sej / J,因
此为了使得能值转换率之间具有可比性,基于不同基准计算的能值转换率可以 1. 68(15. 53 / 9. 44)进行换算[11] ,本文采用(15. 83伊1024 ) sej / J的
基准
0327 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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表 3摇 林地散养系统能值分析表
Table 3摇 Emergy analysis table of field rearing system in orchard
项目
Item
可更新比例
Renewable factor
原始数据
Raw data
能值转换率
/ ( sej /单位)
Transformity
能值转换率
参考文献
References
太阳能值
Solar emergy / sej
本地免费可更新资源 Local renewable resource (RR)
1 太阳能 Sunlight / J 1. 00 1. 43伊1013 1. 00 [22] 1. 43伊1013
2 风能 Wind / J 1. 00 1. 46伊109 2. 45伊103 [22] 3. 57伊1012
3 雨水化学能 Rain chemical / J 1. 00 1. 07伊1010 3. 10伊104 [22] 3. 33伊1014
4 雨水势能 Rain geopotential / J 1. 00 5. 23伊108 4. 70伊104 [22] 2. 46伊1013
5 地球循环能 Earth cycle / J 1. 00 3. 68伊109 5. 80伊104 [22] 2. 13伊1014
RR总计 Total RR 3. 33伊1014
本地免费不可更新资源 Local non鄄renewable resource (NR)
6 生产用水 Ground water / J 0. 00 3. 71伊1010 2. 55伊105 [23] 9. 45伊1015
NR总计 Total NR 9. 45伊1015
购入资源 Purchase resource input(P)
7 电力 Electricity / J 0. 81 8. 64伊109 2. 69伊105 [24] 2. 32伊1015
8 人力 Human labor / J 0. 60 5. 53伊108 7. 56伊106 [24] 4. 18伊1015
9 玉米 Corn / g 0. 25 2. 07伊107 2. 08伊109 [15] 4. 31伊1016
10 饲料 Feed / g 0. 25 6. 30伊106 1. 40伊109 [1] 8. 82伊1015
11 麦麸 Wheat bran / g 0. 25 1. 81伊106 3. 02伊109 [1] 5. 47伊1015
12 花生饼 Peanut cake / g 0. 25 2. 59伊106 2. 30伊108 [1] 5. 96伊1014
13 维生素 Vitamin / g 0. 00 7. 31伊105 1. 48伊1010 [1] 1. 08伊1016
14 铁栅栏 Steel bars / g 0. 00 1. 85伊104 1. 90伊1010 [1] 3. 52伊1014
15 砖 Brick / g 0. 00 1. 11伊104 6. 55伊109 [1] 7. 28伊1013
16 砂子 Sand / g 0. 00 7. 50伊104 1. 88伊109 [1] 1. 41伊1014
17 水泥 Cement / g 0. 00 5. 00伊104 5. 85伊109 [1] 2. 92伊1014
18 彩钢板 Color plate / g 0. 00 3. 75伊104 1. 17伊1010 [1] 4. 39伊1014
19 鸡苗 Babychick / g 1. 00 1. 35伊105 1. 51伊1010 [1] 2. 03伊1015
20 树苗 Sapling / US ＄ 0. 05 2. 42伊101 1. 07伊1013 [25] 2. 60伊1014
21 中草药苗 Herbal medicine seeds / US ＄ 0. 05 1. 81伊101 1. 07伊1013 [25] 1. 95伊1014
22 中间维护费用 Maintenance charge / US ＄ 0. 05 6. 04伊101 1. 07伊1013 [25] 6. 49伊1014
23 取暖器 Heating device / US ＄ 0. 05 1. 81 1. 07伊1013 [25] 1. 95伊1013
24 鸡槽 Trough / US ＄ 0. 05 1. 51伊101 1. 07伊1013 [25] 1. 62伊1014
25 地租 Rent / US ＄ 0. 05 6. 04伊102 1. 07伊1013 [25] 6. 49伊1015
可更新购入资源(PR)总计
Total renewable purchase resource input 2. 13伊10
16
不可更新购入资源(NP)总计
Total non-renewable purchase resource input 6. 51伊10
16
P总计 Total purchase resource input 8. 64伊1016
能值总投入 Total emergy input (U) 9. 61伊1016
产出 Yield (Y)
26 鸡肉 Chicken / J 4. 37伊1010
摇 摇 表中原始数据全部来源于实地调研
少[2]。 本研究中,家庭有机饲养系统的能值转换率为 4. 24伊106 sej / J,林地散养的能值转换率为 2. 20伊106
sej / J。 这说明,在本研究中的两个养殖系统中,林地散养的效率较高,而家庭有机饲养中喂食一些野菜,动物
对其采食的效率较低是其总体产出效率较低的一个重要原因。 而意大利两个养殖系统的能值转换率比本研
究的小一个数量级,为 105数量级。 可见,就能值转换率这个指标来衡量,本研究中的养殖生产系统生产效率
1327摇 23 期 摇 摇 摇 胡秋红摇 等:两种典型养鸡模式的能值分析 摇
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远远低于意大利的两个养殖系统,主要是本研究中的两个养殖系统的生产周期为 5—6 个月,而意大利的两个
养殖系统的生产周期却只有 2—3 个月。
表 4摇 基于不同养殖模式的 4 种养殖系统能值指标对比
Table 4摇 Emergy indictors for the four chicken production systems
项目
Item
研究组(北京)
Systems studied (Beijing)
家庭有机饲养
Family operated organic
rearing system
林地散养
Field rearing system
in orchard
参照组(意大利) [5]
Comparison systems(Italy) [5]
草地散养
Scatter rearing system
in grassland
工业规模化笼养
Conventional scaled
rearing system
能值转换率 / ( sej / J)Transifomity 4. 24伊106 2. 20伊106 5. 79伊105 6. 11伊105
能值产出率(EYR)Emergy yield ratio 1. 10 1. 11 1. 51 1. 19
环境负载率(ELR)
Environmental loading ratio 3. 10 3. 44 2. 04 5. 21
环境可持续能力(ESI)
Emergy sustainability index 0. 36 0. 32 0. 74 0. 23
(2)能值产出率(EYR)
能值产出率反映的是系统生产过程通过外部经济反馈获取和使用本地资源的能力,它反映了本地资源对
生产过程的潜在贡献率,同时也反映了经济活动的竞争力。 EYR 的最小值为 1,也就是说一个生产过程的投
入全部来自外部经济反馈,不能有效利用本地资源。 本研究中,家庭有机饲生产系统能值产出率为 1. 10,与
林地散养生产系统(1. 11)相近,且都低于意大利的生产系统,表明这两种养殖模式在系统生产过程中更多的
是对外部社会经济资源的转化,对本地资源的有效利用程度仍然较低[11],社会经济成本高,在国际市场中也
缺乏竞争力,也进一步说明我国当前一些所谓的有机化养殖模式中,对外部不可再生资源的依赖程度较高,有
机化目标并没有很好的实现。
(3)环境负荷率(ELR)
环境负荷率用于衡量由于不可更新资源的输入和使用,对环境造成的压力和胁迫作用,考察能量传递和
转移过程对环境的压力。 理论上,如果没有不可更新资源的投入,系统仅仅靠可更新资源的驱动,则系统的
ELR=0。 本研究中,家庭有机饲养系统 3. 10,低于林地散养系统环境负荷率 3. 44,说明其在生产过程中环境
表现好于林地散养模式,主要是家庭有机饲养模式的鸡舍等外部投入较小。 进一步与意大利研究结果进行对
比,其仍然高于草地散养模式,但低于工业化笼养,说明目前京郊这两种养殖模式的有机化水平由于饲料系统
的改善使其有机化程度有所提高,但系统生产的环境负荷大。
(4)系统可持续性(ESI)
系统可持续能力指数是能值产出率( EYR )与环境负载率( ELR )的比值,可衡量生产系统在单位环境
负载条件下,对更大系统(或经济)的潜在贡献。 对比四种养殖模式,意大利草地散养模式系统可持续能力指
数最高为 0. 74,意大利传统笼养模式最低,仅为 0. 23,而北京家庭有机饲养模式(0. 36)和林地散养模式
(0郾 32)依次位于两者之间。 和 ELR反映的结果一样,说明北京家庭有机饲养和林地散养生产系统尽管较传
统笼养系统可持续性有所提高,但有机化水平依然不高,系统可持续性仍远远低于草地散养模式。
3摇 结论与讨论
(1)对比本研究中的两个畜禽养殖系统和意大利研究系统可以发现,由于较长的生产周期,使得本研究
中的家庭有机饲养和林地散养养殖系统的能值转换率都远远高于意大利研究系统,而且能值产出率均小于意
大利系统。 从环境负载率和可持续发展指数这两个指标来看,其环境负载率较意大利研究中的传统笼养系统
的环境负荷程度已有所降低,可持续能力也有所提高,但仍远远劣于意大利研究中的草地散养生产系统,说明
本研究中两个养殖系统通过在饲料或养殖空间上的改进,较传统笼养模式,降低了系统的环境负荷程度,提高
了系统的可持续性,但整体上生产过程中还需要投入大量基础设施且仍然需要一定的饲料投入,无法实现更
2327 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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大程度的自然生长,使其有机化水平仍然不高,而且系统生产效率低,社会经济成本高。
(2)进一步对比本研究中的家庭有机饲养和林地散养两种养殖系统可知,家庭有机饲养系统的能值转换
率为 4. 24伊106 sej / J,高于林地散养生产系统 2. 20伊106 sej / J,说明家庭有机饲养生产系统动物采食率低,系统
总体的生产效率低下。 但是其能值产出率为 1. 10,与林地散养生产系统相同,且在环境负载率和可持续发展
能力方面,均优于林地散养系统。 从另外一个角度也说明,林地散养模式尽管通过提高系统生产空间,理论上
接近畜禽养殖的有机化理念,但由于大量的禽舍建筑、医药及其饲料等方面的外部资源输入,反而使得系统的
环境负载率提高,可持续性大大下降。
(3)如前所述,生产周期、养殖空间、养殖场地建设以及喂养系统是当前各种有机养殖模式的差异所在。
目前我国一些地区所谓的“有机化养殖冶,虽然改进了养殖模式,但系统生产所投入的社会工业产品的能值数
量仍然偏大,环境负荷高,有机化程度低,与纯自然生态养殖模式距离甚远,而且价格机制不健全,缺乏市场竞
争力,可持续性差。 因此,今后一方面应加强有机生产的技术观念宣传,在生产过程中注重本地资源的有效利
用,尽量减少社会工业产品等不可更新比例较高的资源的投入,降低环境负荷,实现畜禽养殖系统的有机化与
持续化的发展。 另一方面应通过加强有机产品认证、健全有机生产的保障体系,建立有效的市场需求与价格
转化机制等措施,提高有机产品的市场竞争力。
(4)本研究在能值分析的过程中加入了可更新比例参数,对不同资源的可更新部分与不可更新部分进行
区分,对能值分析方法进行了一定的改进,但是可更新比例在不同地区因生产水平等差异而不同,今后需针对
不同产地产品进行具体的可更新比例参数的测算与分析。 同时,本研究忽略了动物品种、自然地理条件、产品
质量差异、规模效应等各方面的因素影响,仅仅对四种养殖模式进行了研究。
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4327 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 23 December,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Satellite鄄based modelling light use efficiency of alpine meadow along an altitudinal gradient
FU Gang, ZHOU Yuting, SHEN Zhenxi, et al (6989)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Changes in the concentrations of airborne Picea schrenkiana pollen in response to temperature changes in the Tianshan Mountain
area PAN Yanfang, YAN Shun, MU Guijin, et al (6999)…………………………………………………………………………
Primary production in the Bay of Bengal during spring intermonsoon period
LIU Huaxue, KE Zhixin, SONG Xingyu, et al (7007)
……………………………………………………………
……………………………………………………………………………
Effect of rainfall regimes on the decomposition rate of yak dung in an alpine meadow of northwest Sichuan Province, China
WU Xinwei, LI Guoyong, SUN Shucun (7013)
…………
……………………………………………………………………………………
SOFM鄄based nutrient cycling classification of forest ecosystems in the Loess Plateau
CHEN Kai,LIU Zengwen,LI Jun, et al (7022)
…………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Characterization of the responses of photosynthetic and chlorophyll fluorescence parameters to water stress in seedlings of six
provenances of Chinese Pine (Pinus tabulaeformis Carr. ) WANG Yan, CHEN Jianwen, et al (7031)…………………………
Effect of silicon supply on Tall Fescue (Festuca arundinacea) growth under the salinization conditions
LIU Huixia, GUO Xinghua, GUO Zhenggang (7039)
………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of high鄄temperature stress on physiological characteristics of leaves of Simmondsia Chinensis seedlings from different
provenances HUANG Weiwei, ZHANG Niannian, HU Tingxing, et al (7047)……………………………………………………
Soil moisture dynamics of water and soil conservation forest on the Loess Plateau ZHANG Jianjun,LI Huimin,XU Jiajia (7056)……
The distribution of male and female Populus cathayana populations along an altitudinal gradient
WANG Zhifeng, XU Xiao, LI Xiaofeng, et al (7067)
………………………………………
………………………………………………………………………………
Analysis on the characteristics of macrobenthis community in the North鄄west Daya Bay of South China Bay in spring
DU Feiyan, LIN Qin, JIA Xiaoping, et al (7075)
…………………
…………………………………………………………………………………
The effects of season and environmental factors on community structure of planktonic copepods in Zhanjiang Bay, China
ZHANG Caixue, GONG Yuyan, WANG Xuefeng, et al (7086)
……………
……………………………………………………………………
Population genetic structure of Pneumatophorus japonicus in the Taiwan Strait
ZHANG Liyan, SU Yongquan, WANG Hangjun, et al (7097)
…………………………………………………………
……………………………………………………………………
Seasonal variation of nitrogen and phosphorus in Miju River and Lake Erhai and influencing factors
YU Chao, CHU Jinyu, BAI Xiaohua, et al (7104)
…………………………………
…………………………………………………………………………………
Population dynamics and production of Bellamya aeruginosa (Reeve) (Mollusca: Viviparidae) in artificial lake for transgenic fish,
Wuhan XIONG Jing, XIE Zhicai, JIANG Xiaoming, et al (7112)………………………………………………………………
Carbon, nitrogen and phosphorus ecological stoichiometric ratios among live plant鄄litter鄄soil systems in estuarine wetland
WANG Weiqi, XU Linglin, ZENG Congsheng, et al (7119)
……………
………………………………………………………………………
Effects of EDTA on growth and lead鄄zinc accumulation in maize seedlings grown in amendment substrates containing lead鄄zinc
tailings and soil WANG Hongxin,HU Feng,XU Xinwang, et al (7125)…………………………………………………………
Effects of different coated controlled鄄release urea on soil ammonia volatilization in farmland LU Yanyan,SONG Fupeng (7133)………
Effects of ridge planting on the photosynthetic characteristics and yield of summer maize in high鄄yield field
MA Li, LI Chaohai, FU Jing, et al (7141)
…………………………
…………………………………………………………………………………………
Effect of timing of DCD application on nitrous oxide emission during wheat growing period
JI Yang,YU Jia,MA Jing, et al (7151)
……………………………………………
……………………………………………………………………………………………
The role of the fertilizing with nitrogen, calcium and sodium chloride in winter wheat leaves adaptation to freezing鄄thaw stress
LIU Jianfang, ZHOU Ruilian, ZHAO Mei, et al (7161)
………
……………………………………………………………………………
Environment impact assessment of organic and conventional soybean production with LCA method in China Northeast Plain
LUO Yan, QIAO Yuhui, WU Wenliang (7170)
…………
……………………………………………………………………………………
Effects of selenium added to soil on physiological indexes in flue鄄cured tobacco
XU Zicheng, SHAO Huifang, SUN Shuguang, et al (7179)
………………………………………………………
………………………………………………………………………
Influence of different planting patterns on field microclimate effect and yield of peanut (Arachis hypogea L. )
SONG Wei, ZHAO Changxing,WANG Yuefu, et al (7188)
…………………………
………………………………………………………………………
Rapid cold hardening of Western flower thrips, Frankliniella occidentalis, and its ecological cost
LI Hongbo, SHI Liang, WANG Jianjun, et al (7196)
……………………………………
………………………………………………………………………………
Effects of temperature on body color in Sitobion avenae (F. ) DENG Mingming, GAO Huanhuan, LI Dan, et al (7203)……………
Development and reproduction of Bemisia tabaci biotype B on wild and cultivated tomato accessions
GAO Jianchang, GUO Guangjun, GUO Yanmei, et al (7211)
…………………………………
……………………………………………………………………
Study on ecological water demand based on assessment of ecosystem disturbance degree in the Baiyangdian Wetland
CHEN He, YANG Ying, YU Shiwei, et al (7218)
…………………
…………………………………………………………………………………
Emergy鄄based analysis of two chicken farming systems: a perspective of organic production model in China
HU Qiuhong, ZHANG Lixiao, WANG Changbo (7227)
…………………………
……………………………………………………………………………
Mathematical model design of time鄄effect relationship analysis about the inhibition of four eighteen鄄cabon fatty acids on toxic
Microcystis aeruginosa HE Zongxiang, ZHANG Tingting (7235)……………………………………………………………………
Enrichment of heavy metals in the seagrass bed of Liusha Bay XU Zhanzhou, ZHU Aijia,CAI Weixu, et al (7244)…………………
A gradient analysis of urban architecture landscape pattern based on QuickBird imagery
ZHANG Peifeng, HU Yuanman, XIONG Zaiping, et al (7251)
………………………………………………
……………………………………………………………………
Landscape spatial heterogeneity is associated with urbanization: an example from Yangtze River in Jiangsu Province
CHE Qianjin,CAO Youhui,YU Lu, et al (7261)
…………………
……………………………………………………………………………………
CVM for Taihu Lake based on ecological functions of wetlands restoration, and ability to pay and willingness to pay studies
YU Wenjin, XIE Jian, ZOU Xinqing (7271)
…………
………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
Progress in research on the marine microbial loop in the Arctic Ocean HE Jianfeng, CUI Shikai, ZHANG Fang, et al (7279)………
Research progress in the eco鄄environmental effects of urban green spaces
SU Yongxian, HUANG Guangqing, CHEN Xiuzhi, et al (7287)
………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Source, exposure characteristics and its environmental effect of heavy metals in urban surface dust
FANG Fengman, LIN Yuesheng, WANG Haidong, et al (7301)
……………………………………
…………………………………………………………………
Scientific Note
Spatial structures of soilcarbon and nitrogen of China fir and Masson pine mixed forest in the Three Gorger Reservoir Areas
LIN Yinghua, WANG Laifa, TIAN Xiaokun, et al (7311)
…………
…………………………………………………………………………
The relationship between Oligochroa cantonella Caradja and environmental factors LIU Wenai,FAN Hangqing (7320)………………
4237 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 23 期摇 (2011 年 12 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 23摇 2011
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