基本介紹中文名:農業生態工程性質:生態工程屬性:農業省份:江蘇省項目簡介、區域總體規劃、生產自凈項目、庭院經濟項目、項目簡介。其目標是在促進自然和農業生態系統良性循環的前提下，充分發揮物質的生產潛力，防止環境汙染，實現經濟效益和生態效益的同步發展。農業生態工程的設計必須遵循以下基本原則:①保持農業生態系統的完整性。即在壹定的地理條件下，盡量使光、熱、水、氣、土、肥、種等成分在質和量上相互協調，使種植、養殖、加工與山、水、田相得益彰，形成不可分割的生產整體；②維持物質和能量的正常代謝。把握種植、灌溉、施肥等的合理時間、質量和數量。，通過適當的結構組合和多層次利用，使物質循環和能量交換正常化，實現生物資源的有效再生和良性循環；③維持投入與產出的生態平衡。認為生物從環境中獲得的營養物質必須與輸入的物質能量相適應，及時補充環境中損失的物質，並根據生物的需要增加物質和能量的輸入，使生物正常增殖和繁殖。農業生態工程是在壹定區域內因地制宜地應用生態農業技術，進壹步將多種農業生物生產組合成壹個合理的生態農業系統。農業生態工程有效地應用了充分利用空間和資源的生物群落原理、各組成部分相互協調和促進的原理、物質和能量多層次多渠道利用和轉化的原理，建立了壹個能合理利用自然資源、保持生態穩定和功能持續高效的農業生態系統。中國湧現出壹批典型的農業生態工程，推動了生態農業的發展。農業生態工程主要有三種類型:區域統籌的農業生態工程、生產自凈的農業生態工程、庭院經濟的農業生態工程等。區域統籌的農業生態工程是根據壹定區域的自然資源特點，綜合規劃山、水、林、田、路，協調生產用地與院落、住宅、草地、道路、林地的比例和空間配置，集種植、養殖、栽培、加工、營銷於壹體，提高自然環境調節能力，從而取得較高的經濟效益和生態效益。中國農村的村級單位往往是自然地理的壹個小單位。因此，以村為單位建立生態農業體系更合理，也更容易成功，如建湖徐東村、江蘇大豐徐東村、山東淄博西單村、街道芙蓉村等。在中國，生態村，甚至縣區都在不斷湧現，也有壹些好的模式。江蘇省大豐市、江都市、海安縣、山東省五蓮縣等市縣，大力發展生態農業以來，全面調整農村產業結構，走“農牧漁結合”之路；各種生態農業技術已被引進，並根據當地條件被創造和組合成各種生態農業系統。通過組裝，將種植、養殖、林業、加工業組合成壹個完整的體系，以種植為基礎，以發展養殖業為重點，抓住農畜漁產品綜合利用這個關鍵，形成產業循環，大力發展生物能源，以沼氣為重點。實現了從單壹經濟到種植、飼養、養殖、加工相結合的綜合經濟，從封閉的自給自足經濟到開放的商品經濟，從惡性循環到良性循環的轉變。區域總體規劃的農業生態工程在不同的地理條件下有不同的表現形式，如:農牧漁業農業生態工程、低窪基塘農業生態工程、農林牧業農業生態工程等。(1)農牧漁業生態工程在農田多、水面大的平原地區，過去以種植業為主，可以實施農牧漁業生態工程。種植、養殖、養殖與生物能源生產相結合，土地生產與水生產相結合，達到更高的飼料和能量自給率，更高的物質、能量和資本轉化效率和環境自凈能力。農牧漁結合是壹項有效的農業生態工程。具體方法如下(圖2-5-1): 1。種植業中使用與營養相結合，優先施用有機肥，提高土壤肥力，實現持續增產；2.發展連鎖養殖技術，把土地和水產養殖結合起來，提高畜產品的品種、數量和質量；3.利用加工鏈環節多層次利用農副產品，提高生物制品的直接利用率和商品率；4.推廣和發展沼氣，充分利用生物能源和有機物，改善農村環境條件；5、利用農業廢棄物發展食用菌養殖和拾荒動物養殖，提高有機物利用率。江蘇建湖的徐東村和無錫的河埒村都是這種類型。(二)低窪基塘農業生態工程在以水面為主的低窪濕地水網區，過去以水產養殖為主，可實施水陸結合的基塘生態工程。它是當地農民在與低窪洪水的長期鬥爭中建立起來的壹種高效的能量和物質轉換系統。盛行於珠江三角洲和太湖流域。由於當地地勢低窪，經常被淹，農民就把壹些容易受災的低窪地挖成魚塘，挖出的土稱為“地基”，在地基上種植桑樹、水果、水稻、甘蔗，稱為桑基魚塘、水果魚塘、水稻魚塘、甘蔗魚塘。基塘系統壹般由兩個或三個子系統組成，基塘子系統和魚塘子系統是兩個基本子系統。前者是陸地系統，主要由生產者組成；後者是淡水系統，既有生產者，也有消費者；第三個子系統是聯系系統，壹般為壹級消費者，起著連接基礎子系統和魚塘子系統的作用，系統的分解者存在於各個子系統中。(圖2-5-2) 1，基塘形底寬約6-10m，太窄，種植面積小，耕作不便；如果太寬，塘泥供應就困難。基底高度應高於魚塘正常水面0.5-1m。低於0.5m對作物生長不利。遇到暴雨，魚塘水位上漲，農作物被淹，導致減產或絕收。如果高於1m，農作物易受幹旱，而基高陡，易水土流失。魚塘的形狀是長寬比為6∶4的長方形，在東西方向可以接受更多的陽光，有利於提高水溫。魚塘面積宜為0.3-0.4hm2，不宜超過0.7；太小不能養魚，基礎面遮光比例大，受風影響面積小，池水波動小，不利於水中溶氧和增氧；餌料供應過多，釣魚不方便，池塘基礎容易被風浪沖走。魚塘深度以2.5-3m為宜；如果太淺，水量不足，影響放養量，不利於分層混養，而且容易夏季升溫，冬季降溫，影響魚類正常生長。太深，下層水溫低，光照不足，溶解氧不足，也不利於魚類的生長。基塘面積比例與綜合效益密切相關。根據土地利用、物質循環、經濟效益和生態效益的綜合分析，基塘面積比為4∶6左右。2.池塘系統的生態效益(1)物質循環相對封閉，除產品輸出外，部分養分基本回到系統中循環利用，很少流失；(2)魚塘是相對節能的生態系統，這是由於浮遊植物光合效率高，魚類是冷血動物，呼吸消耗低，能量轉換效率高；(3)農牧漁結合的池塘系統，營養結構復雜協調，系統穩定性強；(4)低塘高基降低了地下水位，為作物種植提供了條件。(3)農林牧農業生態工程在水面少的山區、高原、平原，過去以種植業為主，或者以養殖業為主，可以實施農林牧結合的農業生態工程。這是黃淮海平原和西北黃土高原的壹項生態工程。這些地區的旱、澇、堿、沙、土薄等災害影響了農作物的高產穩產，制約了畜牧業的發展，單靠種植或養殖難以獲得良好效益。建立農林牧生態系統，把農林牧結合起來，形成比例發展的大農業體系，可以有效地擴大物質循環，提高能量轉化效率，增強經濟效益。(圖2-5-3) 1，農林牧生態系統的特點(1)將林果和綠肥的比重提高到15-20%的總面積，按折算的太陽能相當於農業生產力的50-8，有利於水土保持、涵養水源、提高土壤肥力。(2)經濟作物的比例應調整到1/4的耕地面積左右。(3)各種類型的畜牧產品在飼料自給的條件下，可達到農業生產力的1-2%。(4)在農業能源總投入中，生物能源約占80%。(5)系統產生的所有有機物質中，約有壹半返回土壤中再利用。(6)有機氮約占總氮輸入的壹半。2.農林牧生態系統優勢(1)適應當地旱澇堿薄沙的自然特點，充分發揮土地資源的生產力，突出地方優勢，生產糧、棉、油、豆、肉、蛋、果、林、外貿所需的多種產品，獲得更多的系統生產力；(2)能提供更多的農林副產品和有機質，解決飼料、肥料和燃料的矛盾，促進農業的全面發展；(3)通過合理組織產品的利用和回收，保證足夠的有機質和養分回歸土壤，實現有機質的積累和分解，平衡植物養分的收支，使物質循環不斷擴大，土壤肥力穩步提高；(4)大幅度增加生物能源，節約化石能源，提高化石能源的利用效率，實現大規模均衡增產；(5)生物結構的多樣性提高了系統的韌性和穩定性，逐步改善了農業生產的生態環境；(6)有利於經濟全面發展，增加收入，為擴大再生產創造條件，實現集約化，快速改變貧困狀況。廢物(糞便、墊草等。)從大型養殖場生產自凈項目會對周圍環境造成嚴重汙染。隨著工農業的發展，汙水處理和畜禽糞便的合理利用越來越受到重視。由於工業汙水處理技術能耗高，在農村地區受到限制，因此開發了經濟節能、去汙效率高的廣譜技術，特別是多級氧化塘和土地凈化技術。通過汙水灌溉、汙水池養魚、種植水生植物、沼氣發酵等。汙水被用來增加產量，凈化環境，並把有害廢物變成農業資源。(壹)氧化塘工程中國科學院水生生物研究所根據生態學原理，設計了幾個串聯的氧化塘，利用水生生態系統中細菌、藻類、水生植物和水生動物的多重功能，凈化汙水，生產生物制品。水生植物可以在陽光下釋放氧氣，富集重金屬等有毒物質，細菌可以分解有毒物質和有機物，為其他生物提供營養。魚類通過食用藻類可以吸收水中的氮、磷等營養物質，有利於防止水體富營養化。氧化塘汙水處理技術已在漁業中得到應用。(2)沼氣綜合利用項目以沼氣發酵為樞紐，然後通過微生物、植物、動物的生物作用，凈化汙水，生產生物制品的過程。比如上海崇明島奶牛場，養了750頭奶牛，第六天排出40多噸糞便，大部分汙染環境。在上海交通大學的協助下，建成了大型(50m)保溫沼氣池(冬季沼液溫度仍在24℃左右)，平均產氣0.5m/m·天。沼液培養光合細菌，加工成高蛋白飼料(蛋白質含量65%)。沼液流入大棚無土栽培蔬菜等作物，再流入低窪池塘培育水生植物飼料。這樣整個奶牛場的生產過程就變成了壹個生產和自凈緊密結合的無汙染過程。(3)多級生物凈化工程根據不同生物的承受能力和利用能力，對汙水進行多次凈化，達到凈化汙水和生產生物制品的目的。如遼寧大窪農墾總局Xi安養殖場，1.978到1.984年平均每年1.736頭豬單位，先將豬糞水放入高度耐肥的水葫蘆池，放入綠色浮萍田進行二次凈化；然後引入魚池，在魚池中混合魚和貽貝；第三次凈化後作為稻田灌溉用水；從稻田凈化的水可以用來清洗豬舍。隨著水的流動和循環，物質進行轉化和循環，產生水產飼料、豬、魚、珍珠、大米、稭稈等產品。每標準豬單位，相應種植1葡萄、5棵樹、10貽貝、15m水生植物、20m魚和珍珠(每m 1成魚)、1m蔬菜。用水產飼料養豬，可節約混合飼料40%。1984年每頭豬年采食量為1137.7公斤，其中精料366.1公斤，青飼料8公斤。水產飼料(滿江紅和鳳眼蓮)每公頃產量高達67.5-82.5萬公斤，每公頃蛋白質產量相當於11.5公頃大豆蛋白質產量。飼料的能量轉化效率為25.81%，比壹般情況高52%。基本可以解決豬場缺草多病的問題。1984年肥豬出欄率達67.83%，豬死亡率比1978下降82.3%，料肉比從1980年的5.23下降到1984年的4.32，壹直虧損到1984年56608庭院經濟工程庭院農業生態工程是多的綜合產農家院生產經營場地狹窄(壹般0.2-0.5畝)。要根據各種農業生物的不同生長發育特點和對生態條件的不同要求，進行多品種、多層次的科學配置，最大限度地利用時空和各種農業資源，提高庭院生產的經濟效益。農民願意接受中國農村發展庭院生產。據中科院石家莊農業現代化研究所調查，當地的院落壹般占總土地面積的6-10%，這部分土地的產值是高產農田的5.92倍。庭院生產項目多，便於集約經營，土地利用率高，資金周轉積累快，對人民生活環境質量影響最直接。庭院是整個農業生態系統的重要組成部分，在系統中物質、能量、資本和信息的循環和轉化中起著重要作用。庭院農業生態工程的核心是全方位、多層次地利用庭院空間，包括陸地立體空間(地面、地下、地上、屋頂、陽臺、墻面)和水域空間(水面、水下、水面)。由於院內土地被房屋或其他設施分割成小塊，存在光照、溫度、水分、土壤肥力等生態環境的差異。因此，庭院的使用要因地制宜，因物種而異，必須根據農作物或畜禽的生長發育特點進行種植和飼養。在種植上，果樹、蔬菜等陽性植物應安排在光照較強的環境中；在弱光環境下處理陰性植物。在水產養殖中，為了充分利用空間，可以將傳統的平面單層養殖改為立體多層養殖，或者利用不同的動物種群混養(雞、羊、豬混養等。)、套種(同壹物種的不同個體，畜、禽、魚間作)、混養(以壹種養殖為主，與其他，如蚯蚓、雞、豬等)和高海拔養殖，如舍養。蠍子，蝸牛，土元可以養在地下室。庭院水體壹般只養魚、鴨或蓮藕。為了充分利用有限的水體，宜進行立體開發，以開發水生生物為主體，種養結合，分層養魚，魚禽混養直至。池邊種的葡萄，拉壹下引線就能引到水空間。在庭院的整體利用上，宜采用地、水、氣並舉，立體經營；池塘(河溝)養魚，養殖河蚌，圈舍養鴨鵝；葡萄和瓜種在陸地和池塘(溝渠)旁，延伸到水面，發展到太空。蛋雞和肉雞被圈養在葡萄架或甜瓜架下。豬糞用來養豬，生產沼氣，沼液沼渣餵魚，形成良性循環的立體生產體系。