民勤农业系统能量、经济和水分平衡特征

论文摘要

以民勤荒漠绿洲区草地农业系统为研究对象,通过农户调查和田间试验相结合的方法法,研究了集约化作物生产系统、作物/家畜综合生产系统,作物/天然草地—家畜综合生产系统和集约化家畜生产系统地的结构与功能,得出如下结论:1.四种不同农业系统中能量投入来源不同,差异显著(P＜0.05)。集约化作物生产系统和集约化作物/家畜生产系统能量投入主要为肥料,天然草地草地/家畜作物系统和集约化家畜生产系统主要能量投入为饲草料。集约化作物生产农业系统的能量产投比最小,为1.07。天然草地/家畜生产系统的能量产投比最高,是2.59。集约化家畜生产系统和集约化作物/家畜生产系统分别为1.58和1.51。2.四种不同的农业系统中的经济投入结构不同,组成丰富度不同,差异显著(P＜0.05)。集约化作物生产系统中,经济投入肥料最大,为47558.08元/ha,占到整个系统的43%;集约化作物/家畜生产系统中,经济投入结构组成丰富,主要来源于人力,为6650.76元/ha,占到40%,;天然草地/家畜生产系统中,系统经济的投入主要来自于饲草料,为5489.85元/ha,占整个系统的98%;在集约化家畜生产系统中,经济投入中饲草料为480000元/ha,占到99%。集约化家畜生产系统的经济产投比最小,为1.26,半集约化作物/家畜生产系统的经济产投比最高,是3.69。天然草地/家畜生产系统中经济产投比为1.99,半集约化作物生产经济产投比为3.17。3.集约化作物生产中,用水量主要为作物生产,需用水7121.54m~3/ha,作物/天然草地/家畜生产,系统用水6676.2m~3/ha,集约化作物/家畜生产7600m~3/ha,集约化家畜生产3650m~3/ha。4.作物子系统中,不同作物能量投入不同,所有作物的能量投入都是化肥最大,7种作物的种植系统中能量产投比从大到小依次为:苜蓿6.28＞玉米5.24＞棉花1.37＞小麦0.98＞葵花0.32＞辣椒0.24＞籽瓜0.22。经济投入玉米以人力为主,其余作物主要经济投入以化肥为主。各种作物经济投入产出比从大到小依次为:籽瓜5.92＞辣椒5.57＞苜蓿4.48＞向日葵＞3.34棉花2.63＞玉米2.26＞小麦2.25。在相同灌水量下,灌水量为6000m~3/ha时,四种作物基于干物质的水分利用效率:苜蓿＞玉米＞小麦＞棉花;基于经济水分利用效率:苜蓿＞棉花＞小麦＞玉米;基于能量的水分利用效率:玉米＞苜蓿＞小麦＞棉花。小麦、棉花、玉米和苜蓿地的土壤含水量在生产前后的垂直分布规律变化不相同。在作物种植前,四种作物的土壤含水量差异不显著(P＞0.05)。收获后,差异显著(P＜0.05)。小麦地和玉米地在种植前和收获后的土壤含水量变化明显,差异显著(P＜0.05)。5.家畜子系统中的能量产投比:集约化作物/家畜综合生产系统(3.93);作物/天然草地—家畜综合生产系统(1.34),集约化家畜专门生产系统(0.16)。经济产投比:集约化的作物/家畜综合生产系统(6.70);作物/天然草地/家畜生产系统(2.00),集约化家畜专门生产(1.26)。系统用水量不同,集约化的作物/家畜生产系统(11651m~3);作物/天然草地/家畜生产系统(4031m~3)集约化家畜专门生产系统为(3650m~3)。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1 农业系统在人类社会发展过程中的地位
• 2 民勤绿洲农业系统历史与发展
• 3 民勤绿洲的现状与问题分析
• 3.1 绿洲土地沙漠化严重
• 3.2 绿洲土壤盐渍化加剧
• 3.3 植被大面积退化，死亡
• 3.4 水资源短缺，水质恶化
• 3.5 农业系统结构单一
• 第二章 国内外研究现状
• 1 农业系统在人类文明发展过程中的演变
• 1.1 农业系统的相关概念和组成
• 1.2 农业系统的研究方法
• 1.3 农业系统的结构
• 1.4 农业系统的分类
• 1.5 农业系统的特性
• 2 国外研究现状
• 2.1 发达国家的农业系统
• 2.2 发展中国家的农业系统
• 2.3 两种农业系统的比较
• 3 国内研究现状
• 第三章 材料与方法
• 1 研究区概况
• 1.1 自然概况
• 1.2 农业与社会经济状况
• 2 研究方法
• 2.1 研究区设置
• 2.2 数据分析
• 2.3 统计分析
• 第四章 结果与分析
• 1 四种农业系统总体结构与功能
• 1.1 生产结构
• 1.2 能量
• 1.3 民勤绿洲农业系统主要子系统的经济特征
• 1.4 水分
• 2 四种不同农业系统中子系统特征
• 2.1 作物生产系统
• 2.2 家畜子系统
• 3 系统优化
• 第五章 讨论
• 1 绿洲系统的唯水性
• 2 民勤绿洲农业系统中的能量特征
• 3 民勤绿洲农业系统中的经济特征
• 4 系统耦合的草地农业是民勤绿洲唯一出路
• 第六章 结论
• 1 不同农业系统结构和功能
• 2 作物子系统
• 3 家畜子系统
• 4 系统优化
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介