基于能值理论的中国种植业系统可持续性发展研究

摘要

我国是一个拥有13亿人口之多的发展中国家，如何能在解决好温饱问题的基础之上使人民逐渐走上小康之路，进一步更好的发展我国国民经济一直是国家工作的重点。种植业作为我国农业的最主要组成部分之一为人类生存和发展提供一系列的基础物质，如水稻、小麦、玉米、油菜籽、甘蔗、棉花等等。因此发展好种植业是我国人民更好生存和发展的有力保证。现今伴随着人口的不断增长，经济的快速发展，以及可利用的土地资源的不断减少等多种问题的出现，同时在化石能源等不可再生资源日益枯竭，农药、化肥等常规种植业投入要素引起的生态环境问题日益恶化的严峻形势下，我国种植业正面临着巨大的挑战。本文主要运用能值分析方法研究2000年到2010年间我国种植业系统的可持续发展性。通过研究，得出以下结论:
　　(1)从整体的能值投入-产出上来看，在2000到2010年间我国种植业系统的自然资源投入变化不明显，维持在5.44×1023sej/yr左右;购买的可更新资源由于从事种植业生产的劳动力数量下降的原因总体上有微弱的下降趋势;购买的不可更跟新资源投入快速增加，到2010年已从1.37×1024sej/yr增至1.76×1024sej/yr;农作物总产出也保持增加趋势;种植业系统直接排放污染物中总氮和总磷的排放量由于化肥施用结构日趋合理化而有所下降，间接污染物排放量随着工业辅助资源投入增加而不断增加。
　　(2)随着能值产出率和环境负载率同步增加。当不考虑排放影响时，我国种植业系统可持续发展性在2000到2010年间处于轻微变化形势。十一年间我国种植业系统的平均可持续发展指数为1.02，从中期来看，具有可持续发展性。当考虑排放影响时，我国种植业系统可持续发展性在2000到2010年间的平均可持续发展指数为0.54，从中期来看，不具有可持续发展性。
　　(3)种植业系统生产直接排放污染物对环境的潜在影响由于总氮和总磷排放量减少而减少，但直接排放污染所需平均生态服务为1.32×1024sej/yr，相比投入到系统的自然资源能值还高，值得关注。间接污染物排放随着工业辅助能投入的增加而增加，伴随着对环境和人类经济系统的潜在影响加大。
　　基于上述研究结果，提出如下对策和建议:
　　(1)提高化肥的利用效率。中国政府需要进一步加大资金、人力、物力的投入大力实施测土配方施肥、农业科技培训等工程，既能提高化肥的利用效率，又可以减少向环境的流失。
　　(2)提高有机肥的施用比例。国家应该采取措施促进有机肥的使用，如对施用有机肥和作物秸秆还田给予补贴。
　　(3)增加地膜回收和再利用。一方面，中国政府有关部门应该提高农膜的质量标准，以便于其回收再用;另一方面，政府应该对于开展农膜回用进行补助，以提高农民的积极性。
　　(4)合理使用农药。一方面，政府有关部门应该加强对农民使用农药的培训，以促进科学施用农药。另一方面，政府有关部门应该促进对高效、低毒、低残留农药的开发，尤其是生物农药的开发，在防治害虫的同时降低其对环境的影响。
　　(5)提高农业的比较收益，为种植业生产留住高素质人才。虽然，中央已经重视并出台了一系列的措施，但农业劳动力流失、农村土地荒芜的现象仍然比较严重。其根本原因应该在于农业的比较收益太低。因此，如何提高农业的比较收益，将是今后摆在中国政府面前的巨大挑战。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景

1．2 种植业系统特点

1．3 能值分析

1．3．1 基本概念

1．4 能值分析与其他分析方式的比较

1．4．1 有效能分析(Exergy Analysis)

1．4．2 能量分析(Energy Analysis)

1．4．3 生命周期分析(Life Cycle Assessment，LCA)

1．4．4 货币经济分析

1．5 基于能值理论的种植业系统研究现状

1．5．1 国外研究现状

1．5．2 国内研究现状

2 材料与方法

2．1 研究的主要内容

2．2 研究对象

2．3 研究方法

2．3．1 划定研究边界

2．3．2 收集数据

2．3．2 构建系统的能量系统图

2．3．3 编制能值分析表

2．3．4 构建能值评价指标体系

3 结果与分析

3．1 种植业系统能值流

3．1．1 种植业系统可更新资源能值投入

3．1．2 种植业系统不可更新资源能值投入

3．2 种植业污染物排放影响

3．2．1 稀释污染物所需生态服务

3．2．2 污染物排放引起的能值损失

3．3 种植业可持续发展性

3．3．1 特殊能值PT

3．3．2 能值投资率

3．3．3 能值产出率

3．3．4 环境负载率

3．3．5 环境可持续发展指数

3．3．6 能值损失比率

4 敏感度分析

4．1 各个指标量的变化

4．2 变化趋势

4．2．1 R1减少和增加5％

4．2．2 N减少和增加5％

4．2．3 FN减少和增加5％

4．2．4 FR减少和增加5％

5 结论与对策

5．1 结论

5．2 对策

6 创新与不足

6．1 创新之处

6．2 不足之处

参考文献

致谢

攻读硕士期间获奖及发表论文情况