第六章生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、第六章第六章 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與系統(tǒng)設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第一節(jié)第一節(jié) 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式類型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式類型 第二節(jié)第二節(jié) 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的系統(tǒng)設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式類型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式類型一、立 體 開(kāi) 發(fā) 型二、綜 合 治 理 型三、綜 合 經(jīng) 營(yíng) 型四、庭 院 生 態(tài) 型五、能 源 型一、立 體 開(kāi) 發(fā) 型 立體開(kāi)發(fā)型是根據(jù)土、光、水、氣、熱等自然資源和不同農(nóng)業(yè)生物特征、特性，通過(guò)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè)的巧妙結(jié)合，進(jìn)行立體種養(yǎng)，建立多物種共棲、多層次配置、多級(jí)質(zhì)能循環(huán)利用的立體模式及其綜合性技術(shù)。 這種模式是一種充分利用山地資源，種植業(yè)空間結(jié)構(gòu)，實(shí)行多元復(fù)合式的立體

2、開(kāi)發(fā)、綜合經(jīng)營(yíng)型的模式，適用于山區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)和庭院生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)。1、特點(diǎn)：1）種植業(yè)空間立體開(kāi)發(fā)型：利用生態(tài)學(xué)種間互補(bǔ)、共生互惠原理和加厚利用層，實(shí)行多層次的生物復(fù)合群體，使生物種類組成一個(gè)互利的立體關(guān)系。2）山區(qū)資源立體開(kāi)發(fā)型：靠山吃山，用山養(yǎng)山，充分利用山區(qū)資源，發(fā)展山區(qū)經(jīng)濟(jì)。3）庭院生態(tài)農(nóng)業(yè)立體開(kāi)發(fā)型：根據(jù)不同作物種類的不同生長(zhǎng)特性，充分利用其生長(zhǎng)過(guò)程中的空間差和時(shí)間差，合理進(jìn)行多種配置，形成多物種、多層次的立體結(jié)構(gòu)，以充分利用空間，提高水、氣、溫、土的利用率。2、結(jié)構(gòu) 立體開(kāi)發(fā)型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的垂直結(jié)構(gòu)明顯，從山上到山下，從地上到地下，形成了林、參、果、糧、畜、稻、魚(yú)、礦等多元復(fù)合或立體生

3、態(tài)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)。3、功能1）林果（參）間作，充分利用太陽(yáng)能；2）牧草共生，林下放牧，促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展；3）農(nóng)牧結(jié)合，促進(jìn)資源的轉(zhuǎn)化增值。二、綜 合 治 理 型 這種模式包括水土流失小流域治理和山、水、林、田、路、生物和環(huán)境綜合治理兩種生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)形式。兩種形式均注重生物與環(huán)境兼治，進(jìn)行綜合治理。 這種模式主要適用于丘陵漫崗區(qū)。三、綜 合 經(jīng) 營(yíng) 型 這種模式是在充分發(fā)揮當(dāng)?shù)刈匀毁Y源優(yōu)勢(shì)，利用各種資源，運(yùn)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，建立多元化復(fù)合式的結(jié)構(gòu)，形成農(nóng)、林、牧、副、漁等相結(jié)合的經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)體系。四、庭 院 生 態(tài) 型 充分利用庭院時(shí)空資源，實(shí)行立體種植、養(yǎng)殖，達(dá)到最高的土地利用率和空間利用率，獲得良好的

4、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。五、能 源 型 這種模式是在資源貧乏、能源短缺，燃料、飼料、肥料矛盾非常集中的情況下建立起來(lái)的節(jié)能開(kāi)發(fā)型模式。通過(guò)節(jié)能、新能源開(kāi)發(fā)利用等形式，確保當(dāng)?shù)丨h(huán)境及經(jīng)濟(jì)建設(shè)步入良性循環(huán)軌道。六、生態(tài)農(nóng)業(yè)典型模式1、低濕地區(qū)的、低濕地區(qū)的“?；~(yú)塘系統(tǒng)?；~(yú)塘系統(tǒng)”模式；模式；2、四位一體的、四位一體的“庭院生態(tài)系統(tǒng)庭院生態(tài)系統(tǒng)”模式；模式；3、“種、養(yǎng)、加、能源一體化種、養(yǎng)、加、能源一體化”的產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化模式。業(yè)化模式。生態(tài)農(nóng)業(yè)的幾種模式生態(tài)農(nóng)業(yè)的幾種模式（一）水陸交換的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)（一）水陸交換的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)桑蠶魚(yú)塘系統(tǒng)模式桑蠶魚(yú)塘系統(tǒng)模式 我國(guó)南方各省農(nóng)村比較多見(jiàn)而行之有效的生

5、產(chǎn)體系。我國(guó)南方各省農(nóng)村比較多見(jiàn)而行之有效的生產(chǎn)體系。 桑樹(shù)桑樹(shù)通過(guò)光合作用生成有機(jī)物質(zhì)通過(guò)光合作用生成有機(jī)物質(zhì)桑葉桑葉，桑葉，桑葉喂蠶喂蠶，生，生產(chǎn)蠶繭和蠶絲。桑樹(shù)的凋落物、桑椹和蠶沙施撒入產(chǎn)蠶繭和蠶絲。桑樹(shù)的凋落物、桑椹和蠶沙施撒入魚(yú)魚(yú)塘塘中，經(jīng)過(guò)池塘內(nèi)另一食物鏈過(guò)程，轉(zhuǎn)化為中，經(jīng)過(guò)池塘內(nèi)另一食物鏈過(guò)程，轉(zhuǎn)化為魚(yú)體魚(yú)體等水等水生生物，魚(yú)類等的排泄物及其他未被利用的有機(jī)物和生生物，魚(yú)類等的排泄物及其他未被利用的有機(jī)物和底泥，其中一部分經(jīng)過(guò)底棲生物的消化、分解，取出底泥，其中一部分經(jīng)過(guò)底棲生物的消化、分解，取出后可作后可作混合肥料混合肥料，返回，返回?；；?，培育，培育桑樹(shù)桑樹(shù)。 人們可以從該

6、體系中獲得蠶絲及其制成品、食品、魚(yú)人們可以從該體系中獲得蠶絲及其制成品、食品、魚(yú)類等水生生物以及沼氣等綜合效益，在經(jīng)濟(jì)上和保護(hù)類等水生生物以及沼氣等綜合效益，在經(jīng)濟(jì)上和保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境上都大有好處。農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境上都大有好處。（二）北方（二）北方“四位一體四位一體”庭院生態(tài)系統(tǒng)模式庭院生態(tài)系統(tǒng)模式 基本概念：基本概念：它是一種庭院經(jīng)濟(jì)與生態(tài)農(nóng)業(yè)相結(jié)合的新的它是一種庭院經(jīng)濟(jì)與生態(tài)農(nóng)業(yè)相結(jié)合的新的生產(chǎn)模式。它以生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)為生產(chǎn)模式。它以生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)為原理，以土地資源為基礎(chǔ)，以太陽(yáng)能為動(dòng)力，以原理，以土地資源為基礎(chǔ)，以太陽(yáng)能為動(dòng)力，以沼氣為紐帶，種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)相結(jié)合，通過(guò)

7、生物沼氣為紐帶，種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)相結(jié)合，通過(guò)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)，在農(nóng)戶的土地上，在全封閉的狀質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)，在農(nóng)戶的土地上，在全封閉的狀態(tài)下，將態(tài)下，將沼氣池沼氣池、豬禽舍豬禽舍、廁所廁所和和日光溫室日光溫室等組等組合在一起，所以稱為合在一起，所以稱為“四位一體四位一體”模式。模式。 具體形式：具體形式：在一個(gè)在一個(gè)150平方米塑膜日光溫室的一側(cè)，建一個(gè)約平方米塑膜日光溫室的一側(cè)，建一個(gè)約810立方米的地下沼氣池，其上建一個(gè)約立方米的地下沼氣池，其上建一個(gè)約20平方米的豬平方米的豬舍和一個(gè)廁所，形成一個(gè)封閉狀態(tài)下的能源生態(tài)系統(tǒng)。舍和一個(gè)廁所，形成一個(gè)封閉狀態(tài)下的能源生態(tài)系統(tǒng)。 主要的技術(shù)特點(diǎn)是：主要

8、的技術(shù)特點(diǎn)是：、圈舍的溫度在冬天提高了、圈舍的溫度在冬天提高了35度，為豬等禽畜提供了適度，為豬等禽畜提供了適宜的生產(chǎn)條件，使豬的生長(zhǎng)期從宜的生產(chǎn)條件，使豬的生長(zhǎng)期從1012個(gè)月下降到個(gè)月下降到56個(gè)個(gè)月。由于飼養(yǎng)量的增加，又為沼氣池提供了充足的原料；月。由于飼養(yǎng)量的增加，又為沼氣池提供了充足的原料；、豬舍下的沼氣池由于得到了太陽(yáng)熱能而增溫，解決了北、豬舍下的沼氣池由于得到了太陽(yáng)熱能而增溫，解決了北方地區(qū)在寒冷冬季的產(chǎn)氣技術(shù)難題；方地區(qū)在寒冷冬季的產(chǎn)氣技術(shù)難題；、豬呼出大量的、豬呼出大量的2，使日光溫室內(nèi)的，使日光溫室內(nèi)的2濃度提高了濃度提高了45倍，大大改善了溫室內(nèi)蔬菜等農(nóng)作物的生長(zhǎng)條件，蔬

9、倍，大大改善了溫室內(nèi)蔬菜等農(nóng)作物的生長(zhǎng)條件，蔬菜產(chǎn)量可增加，質(zhì)量也明顯提高，成為一類綠色無(wú)污染的菜產(chǎn)量可增加，質(zhì)量也明顯提高，成為一類綠色無(wú)污染的農(nóng)產(chǎn)品。農(nóng)產(chǎn)品。 經(jīng)濟(jì)效益：經(jīng)濟(jì)效益：、 蔬菜增產(chǎn)，如冬季黃瓜、茄子平米可增產(chǎn)蔬菜增產(chǎn)，如冬季黃瓜、茄子平米可增產(chǎn)25公斤，公斤，增收增收56元，年節(jié)省化肥開(kāi)支約元，年節(jié)省化肥開(kāi)支約200元；元；、 溫室育豬可提前溫室育豬可提前150天出欄，降低成本天出欄，降低成本4050元；元；、 沼氣點(diǎn)等年節(jié)電沼氣點(diǎn)等年節(jié)電60元，節(jié)煤元，節(jié)煤130元。元。、 改變了北方地區(qū)半年種田半年閑的習(xí)俗，也改變了冬改變了北方地區(qū)半年種田半年閑的習(xí)俗，也改變了冬閑季節(jié)閑季

10、節(jié)“男人打麻將，女人玩紙牌，鄰里吵架和打罵男人打麻將，女人玩紙牌，鄰里吵架和打罵”的的陳陋風(fēng)俗，促進(jìn)了農(nóng)村精神文明建設(shè)。陳陋風(fēng)俗，促進(jìn)了農(nóng)村精神文明建設(shè)。、 農(nóng)村庭院面貌整齊、清潔、衛(wèi)生，完全改變了農(nóng)村庭院面貌整齊、清潔、衛(wèi)生，完全改變了“人無(wú)人無(wú)廁所豬無(wú)圈，房前屋后多糞便，燒火做飯滿屋煙，雜草垃廁所豬無(wú)圈，房前屋后多糞便，燒火做飯滿屋煙，雜草垃圾堆滿院圾堆滿院”的舊面貌。的舊面貌。 現(xiàn)有規(guī)模：現(xiàn)有規(guī)模：“四位一體四位一體”模式在遼寧等北方地區(qū)已經(jīng)推廣到模式在遼寧等北方地區(qū)已經(jīng)推廣到21萬(wàn)戶。萬(wàn)戶。廚廚 房房豬豬 場(chǎng)場(chǎng) 溫室大棚溫室大棚氧氧 氣氣二氧化碳二氧化碳沼氣池沼氣池糞尿糞尿有機(jī)肥料有機(jī)

11、肥料沼沼 氣氣北方北方“四位一體四位一體”能源生態(tài)示意圖能源生態(tài)示意圖（三）（三）“種、養(yǎng)、加、能源一體化種、養(yǎng)、加、能源一體化”的產(chǎn)業(yè)化模式；的產(chǎn)業(yè)化模式；基本流程為：基本流程為： 把稻草、樹(shù)葉、蔬菜加工成飼料用于養(yǎng)牛、豬、鴨等，把稻草、樹(shù)葉、蔬菜加工成飼料用于養(yǎng)牛、豬、鴨等，其動(dòng)物糞便和肉類加工場(chǎng)的高濃度廢水送入沼氣池。其動(dòng)物糞便和肉類加工場(chǎng)的高濃度廢水送入沼氣池。經(jīng)微生物作用產(chǎn)生沼氣，作為農(nóng)場(chǎng)生活和生產(chǎn)用能源，經(jīng)微生物作用產(chǎn)生沼氣，作為農(nóng)場(chǎng)生活和生產(chǎn)用能源，沼氣渣沉淀后的上清液進(jìn)入氧化塘，進(jìn)行曝氣處理。沼氣渣沉淀后的上清液進(jìn)入氧化塘，進(jìn)行曝氣處理。在氧化塘中種植水生生物并養(yǎng)鴨，水生生物可

12、作為魚(yú)在氧化塘中種植水生生物并養(yǎng)鴨，水生生物可作為魚(yú)和豬的飼料、魚(yú)塘內(nèi)繁殖藻類作魚(yú)餌，塘泥和沼氣渣和豬的飼料、魚(yú)塘內(nèi)繁殖藻類作魚(yú)餌，塘泥和沼氣渣作肥料。作肥料。由于有機(jī)質(zhì)還田減少了化肥用量，從而降低由于有機(jī)質(zhì)還田減少了化肥用量，從而降低了農(nóng)業(yè)成本，減少了污染，改善了生態(tài)環(huán)境。了農(nóng)業(yè)成本，減少了污染，改善了生態(tài)環(huán)境。第二節(jié)第二節(jié) 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的系統(tǒng)設(shè)計(jì)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、生態(tài)農(nóng)業(yè)模式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)；二、生態(tài)農(nóng)業(yè)模式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟。一、生態(tài)農(nóng)業(yè)模式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 1、它涉及到農(nóng)村社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、科技各個(gè)子系統(tǒng)的、綜合的、全方位的優(yōu)化，并以生態(tài)系統(tǒng)、技術(shù)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的綜合優(yōu)化為重點(diǎn)。 2、

13、在生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)過(guò)程中，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)控是一個(gè)不可分割的整體，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的經(jīng)常性工程，只是設(shè)計(jì)的對(duì)象或側(cè)重點(diǎn)有所不同。 3、生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)是一個(gè)多目標(biāo)的發(fā)展過(guò)程，因此，生態(tài)農(nóng)業(yè)目標(biāo)設(shè)計(jì)也不是單一的，而是包括生態(tài)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益在內(nèi)的目標(biāo)集。 4、作為一個(gè)多目標(biāo)的系統(tǒng)工程，科學(xué)而又合理的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式系統(tǒng)設(shè)計(jì)不是某一個(gè)學(xué)科能單獨(dú)完成的，它必定是多學(xué)科配合、協(xié)作的產(chǎn)物。二、生態(tài)農(nóng)業(yè)模式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟1、成立相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)；2、調(diào)查研究；3、確定系統(tǒng)邊界；4、系統(tǒng)診斷及預(yù)測(cè)；5、方案設(shè)計(jì)；6、設(shè)計(jì)方案的實(shí)施。2.“四位一體”高效生態(tài)農(nóng)業(yè)種養(yǎng)模式 “四位一體”就是在目前的蔬菜塑料大棚一端，地下建沼氣池，

14、地上建豬舍，集“溫室沼氣豬舍蔬菜”于一體。 它依據(jù)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，運(yùn)用系統(tǒng)工程方法，以土地資源為基礎(chǔ)，以太陽(yáng)能為動(dòng)力，以沼氣為紐帶，通過(guò)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)，將“四位”融為一體，使栽培技術(shù)、飼養(yǎng)技術(shù)、厭氧發(fā)酵技術(shù)、太陽(yáng)能利用技術(shù)在日光溫室內(nèi)實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，彼此之間相互作用，相互依存，多能互補(bǔ)。它使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的能量形成多級(jí)利用和物質(zhì)的良性循環(huán)，達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效和低耗的目的，是在同一塊地上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)氣、積肥同步，種植、養(yǎng)殖并舉的環(huán)保型生產(chǎn)機(jī)制，是一個(gè)生物種群較多，食物鏈結(jié)構(gòu)健全，能流和物流較快循環(huán)的能源生態(tài)系統(tǒng)工程。 它通過(guò)日光溫室為菜田、豬舍、沼氣池創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，糞便入池發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，凈化豬

15、舍環(huán)境，沼液、沼渣喂豬，并為菜田提供無(wú)蟲(chóng)菌有機(jī)肥料，減輕病蟲(chóng)害發(fā)生，減少化肥、農(nóng)藥、飼料用量，生產(chǎn)無(wú)公害產(chǎn)品；豬與菜交換CO2和O2，沼氣可燈燃為棚內(nèi)增溫、增光、增施CO2，并供菜農(nóng)管理大棚生活用能，可顯著提高和改善生豬、蔬菜產(chǎn)量與品質(zhì)，消除污染，促進(jìn)其生育進(jìn)程。 該模式充分利用空間時(shí)間，高度利用勞動(dòng)力資源，縮短種養(yǎng)時(shí)間，繁榮市場(chǎng)，發(fā)展經(jīng)濟(jì)，提高農(nóng)民素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了多業(yè)結(jié)合，集約經(jīng)營(yíng)，達(dá)到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)少投入、多產(chǎn)出、高效益、無(wú)污染的要求。2.庭院“三結(jié)合”模式及效能 庭院“三結(jié)合”能源生態(tài)模式，是以沼氣為紐帶，把彼此松散的沼氣池、畜禽圈舍、廁所建在一起，相互連通，有機(jī)結(jié)合，形成一體，并充分利用“三沼

16、”的生態(tài)家園富民工程。該模式操作簡(jiǎn)便。在農(nóng)戶庭院建沼氣池6-8m3，養(yǎng)豬5頭（或養(yǎng)牛2頭），建畜禽舍8 m2，廁所2 m2，潔凈櫥房一間，“一池三改”同步進(jìn)行。該模式人畜糞便直接入池厭氧發(fā)酵，除蟲(chóng)滅菌，凈化環(huán)境。所產(chǎn)沼氣用來(lái)做飯、照明、沼渣既能為作物提供有機(jī)肥，又可作為畜禽飼料添加劑，沼液還可殺菌，防治病蟲(chóng)，形成能源、生態(tài)互補(bǔ)體系。該模式是促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的有效途徑，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)與生活有機(jī)結(jié)合。改善農(nóng)村衛(wèi)生狀況，提高人們健康水平；改善農(nóng)村生活方式，提高生活質(zhì)量；可實(shí)現(xiàn)資源高效利用化、家居環(huán)境清潔化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)無(wú)害化，促進(jìn)“三個(gè)文明”建設(shè)。3.“上糧下漁”水陸復(fù)合立體種養(yǎng)生態(tài)模式 該模式在庫(kù)區(qū)澇洼

17、地改造形成的臺(tái)面水面相間，上糧下漁的種養(yǎng)總格局中，對(duì)其基面、水面子系統(tǒng)及其聯(lián)系系統(tǒng)布置復(fù)合立體種養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)多層次、無(wú)害化、多業(yè)結(jié)合、種間互補(bǔ)、良性循環(huán)、增收節(jié)支、效益提高。具體應(yīng)用是以沼氣為紐帶，充實(shí)種養(yǎng)種類，實(shí)行種、養(yǎng)、沼結(jié)合，把水面與臺(tái)面諸類有機(jī)結(jié)合在一起，建成太陽(yáng)能暖棚畜禽養(yǎng)殖沼氣池臺(tái)面立體種植水面魚(yú)藕混養(yǎng)為一體的綜合利用高效生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。 該模式的特點(diǎn)是1、水塘與臺(tái)面相間排列，通風(fēng)透光，改善了生物環(huán)境。2、臺(tái)面植物間作套種，發(fā)揮了充分利用時(shí)間、地力、光能、生物互補(bǔ)的立體效應(yīng)。3、魚(yú)藕混養(yǎng)，以藕為主兼營(yíng)養(yǎng)魚(yú)，可以充分利用水面，具有魚(yú)養(yǎng)藕，藕益魚(yú)，共生互利的生態(tài)學(xué)意義。能更好的控制和調(diào)節(jié)藕田生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)，使能量向更有利的方向轉(zhuǎn)化，從而提供更大的負(fù)載力，使魚(yú)藕雙豐收，達(dá)到高產(chǎn)高效的目的。具體表現(xiàn)為：一是能促進(jìn)藕的生長(zhǎng)，增加藕的產(chǎn)量。魚(yú)能松土活水利藕生長(zhǎng)，能吃掉