生态农业产业链能值评价

为综合定量地分析养种循环生态农业管理对策工程的功能特征，依照Odum 创立的能值指标体系，在系统能值流分析的基础上，本章计算银河杜仲规模养殖废弃物生物质综合利用工程系统的可更新率(Ratio of renewable input，%R)、系统能值产出率(emergy yield ratio，EYR)、环境负荷率(environmental loading ratio，ELR)、系统产出能值反馈率(Feed back Yield Ratio，FYR)四个能值指标，主要能值指标值见表8.2。

表8.2　养殖废弃物生物质综合利用工程能值指标计算表

首先考察综合利用工程可更新资源投入比率，这一指标用来衡量工程对可更新资源的利用水平，评价工程实施系统的可再生性和可持续性，其值越大，表示系统的可再生性和可持续性越高。银河杜仲养殖废弃物生物质综合利用工程系统当地可更新资源投入比率为67.8%，说明综合利用工程系统本身的可更新性非常好；考虑购买的可更新能值(劳务和服务)后，系统可更新资源能值投入占80.6%，是chen等[177]研究者计算的27% 的全国平均水平的近3倍，说明系统较一般的农业系统具有更高的可再生性和可持续性；外部投入比率占能值投入总量的32.2%，其中60.3%为沼气工程和“三沼”利用工程建设投入的不可更新资源，如水泥、钢筋、发电机等。这一指标表明，虽然综合利用工程系统的外部投入并不算多，对外部依赖较小，但是这些投入多是一些不可更新资源。总之，从系统可更新性角度来看，系统内可更新资源比率非常高，主要是源于养殖废弃物，随着区域养殖规模的进一步扩大，猪粪、尿等养殖废弃物所能提供的生物质能仍将继续增大。(www.xing528.com)

系统能值产出率(EYR)，与传统经济分析中的“产出投入比”类似，这一指标显示为开发当地资源促进经济发展而需要的外部投资水平，是衡量生产效率的指标，值越大，表示生产效率越高。银河杜仲养殖废弃物生物质综合利用工程系统的EYR为21.4，高出堆肥生产模式(8.51)的2.5倍，也高出了我国正在开发的其他几种生物质能源类型[157]。养殖废弃物生物质综合利用工程该指标高，其原因是当地可更新自然资源尤其是大量猪粪、猪尿及冲栏水[175]生物质资源的投入；说明综合利用工程能值利用效率高，在当前能源利用方式中具有相当大的优势，应该成为可发展和推广的生物质能工程。

环境负荷率(ELR)，为系统不可更新能值投入(NR+NP)与可更新能值投入(RR+RP)的比率，是衡量环境负载程度的指标，值越大，表示生产过程中对环境的破坏越大。通常的，若ELR 值低于2，则认为系统对环境的压力相对较低[178]。养殖废弃物综合利用工程系统的ELR为0.308，低于中国农业系统环境负荷2.96，也低于2，显示出废弃物综合利用工程系统由于投人以养殖废弃物等可更新资源为主，不可更新资源的投入比例较低，对环境的压力小，是实现养殖污染治理和生物质能源再生利用的环保工程和能源工程，这正是废弃物生物质综合开发利用工程建设的目的。

系统产出能值反馈率(FYR)是席运官[163]提出的一项新的能值指标，其值为系统产出能值反馈量与社会经济系统反馈能值(购买能值)之比，用来评估系统自我组织能力，比值越大则系统的自我组织能力就越强。银河杜仲规模养殖废弃物综合利用工程，通过沼气工程开发规模生猪养殖猪粪尿等废弃物产生3.07×1018sej的生物能，这些能储存于沼气、沼液和沼渣之中，其中有81.5% 的沼气能值通过燃料和发电形式反馈回系统，90.6%的沼液反馈进入种植系统，而种植系统又有3.31×1016sej的能值以猪青饲料和杜仲叶的形式自系统反馈进养殖业，生物质能在系统内部形成物质流动循环，实现二次升值，增加了系统内部生物质能的反馈能力和利用效率，减少了系统对外部投入的依赖。沼气、沼液代替了电、化石燃料、化肥、农业等不可再生能源，系统产出能值反馈率高达2.72，说明银河杜仲养殖废弃物综合利用工程具有良好的能值反馈作用，工程系统的自组织能力强，能值利用效率高，实现可持续发展的内部基础很好。