为了搞清涨渡湖区农业生态系统能流状况,我们确定该系统边界与涨渡湖开发区边界是划的,即包括涨渡湖腹地重点开发区和北部纵深开发区。它涉及大埠镇、双柳镇、涨渡湖龙王咀农场、孔埠镇的全部和汪集镇、金台镇、李集镇、刘集乡、张店镇的部分。
(一)湖区农业生态系统能流过程
根据能流流向,可将该农业生态系统能流确定为:(1)由系统外输入该系统的能流包括以能为基础的自然能流(暂不考虑)。以矿物能源为基础来自工业系统的能流,如化肥、电力等,由外界输入系统的生物质能流有饲料、返销粮等;(2)由系统向外输出的能流,主要有到系统外的各种农牧产品和各组分和热损失能流;(3)在系统内各组分间流动的各种生物流。
涨渡湖区农业生产以粮食为主,其主要作物土地利用面积及产量见表6-14。
表6-14 涨渡湖区农业生态系统土地利用及产量
为了定量比较各主要作用间的能量状况,需进行能量的投入产出分析,结果见表6-15。
表6-15 涨渡湖区主要农作物能量投入产出值(单位:MJ/亩)(www.xing528.com)
(二)湖区农业生态系统能流评价
1.每年涨渡湖区太阳能总辐射量达1.218×106TJ,其中有0.420×106TJ输入到自然生态系统,另有0.798×106TJ输入农业生态系统。在收获的初级生产量中,95%来自农田,其他则来自林地及牧草地。粮食作物是农田生态系统的主体,单位面积粮食产量为349公斤/亩,处于中等水平,农田作物光能利用率较低,粮食作物光能利用率只有0.95%,而经济作物的光能利用率仅有0.42%。因此,必须改善农业环境和调整农业生态经济结构,并提高技术调节水平,引进适应品种,进而提高农田光能利用率。
2.随着工业产品大量运往湖区,投入到农田生态系统中的工业辅助能较之以往有较大幅度的提高。主要是投入到农田系统的化肥量上升较快,启用农用机械及农用电力的机会也得到增加,从而使涨渡湖区工业辅助能达到1102.3MJ/亩,但仍低于国内发达地区平均每亩播种面积的工业能消耗量。由于单位播种面积粮食产量不高,故实际上生产每单位能量的粮食所消耗的工业能却比发达地区平均水平高,这反映对农田投入工业能的经济、生态、社会三大效益颇差。
3.湖区农业生态系统每年为居民提供的燃料,来自自然生态系统的树木枝叶和草地占20%,而由农田系统提供的农作物秸秆占75%。可见,涨渡湖区居民生活能源主要靠本系统解决。这不仅造成物质和能量的大量浪费,使生物能量转化效率降低,而且砍树、割草还破坏了自然生态系统,并降低了林、草保持水土和改善气候环境的功能。
4.在投入牲畜亚系统的能量中,饲料能占绝对优势。除系统内初级生产各组分提供的饲料外,还有来自系统外返销粮中一部分饲料,前者占68%,后者占29%,其他则为投入的人力、电力、机械等能量。牲畜亚系统通过各途径转化,再将能量以产品能和畜粪能抽出系统,其中,畜禽产品能占总输出能量23%,畜粪占74%,鉴于牲畜亚系统饲料转化率较低,因此必须引进牲畜优良品种,调整种群数量和结构,提高饲料配方的科学性和工艺技术。
5.合理调整投能结构可在一定程度上弥补生物辅助能投入强度较低的缺陷,促进农田生态系统能量转换,从而提高辅助能的利用率。据此,应增加湖区农田生态系统有机能的投入。至于投入量多少,应结合农业生物种类合理搭配,只有全面考虑问题,才能收到良好效果。能量的多层次合理利用必须突出重点产业,要围绕重点产业灵活安排辅助性产业。目前湖区农业生态系统能量流动大部分是在种植业、畜牧业、养殖业和居民之间进行并与外界相通,但由于缺少林果业、工副业等,故能量利用率较低,因此有必要将湖区农、林、牧、副、渔各类产业配备齐全,完善该区的农业生态经济系统结构,使其能量流通,效率提高。
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