国开《农业生态学》实训2 农业生态系统能流分析辅导资料

实训2 农业生态系统能流分析
学完本课程9个单元的内容后，请在第17周结束前，完成本次实训活动，并以作业形式上传实训总结。
特别提醒：本学期共5次实训活动，选择1次完成即可。具体选定哪次由您所在教学点（学习中心）决定。
一、目的意义
1．学会农业生态系统投入能结构和产出能效率分析和计算，分析各种能量流之间的关系。
2．从能量角度评价系统的基本情况，为改善系统投入能结构和对农业生态系统进行合理调控提供依据。
3．了解常用的能流分析方法：统计分析法、输入——输出法和过程分析法等。
二、实训内容
根据当地的实际情况，选择一个以林场、农场或农户为单元的农业生态系统，对其农田能量的投入与产出进行分析与评价。
三、方法和步骤
1．确定研究对象和系统的边界
根据不同的研究目的，农业生态系统的研究对象可以是单独的一个农田系统、林果系统或保护地栽培系统。系统的边界可以是乡、村或农户实际控制的农田生态系统的边界。进入边界的能量和物质统称为输入，移出边界的物质和能量称为输出。
2．确定系统的组成成分及相互关系
（1）明确系统的主要组成及其相互间的关系
农田生态系统的主要组成可分为：生物组成（大田作物、蔬菜、桑茶、果树、竹木等）和环境组成（大气、水、人工设施和管理等）。
（2）确定农田生态系统的输入和输出项目
输入包括太阳辐射能和燃油、电力、农业机械、化肥、农药、除草剂等各种工业辅助能以及人畜力、种子、秸秆、有机肥料等可再生生物能；输出则包括主要目的产品、粮食和收获的秸秆等。
3．搜集资料，确定各种实物的流量或输入和输出量
具体步骤为：
①详细测定和记录（试验）；
②统计资料；
③实地调查，抽样调查；
④间接估算（如畜禽饲料、粪便、人粪尿、秸秆等的数量）。
4．将各种不同质的实物流量转换为能流量
系统实物流量的计量单位各不相同，只有将它们转换为统一的计量单位——能量之后，才能进行比较分析。各种实物的折能系数除实测外，在实践中多数是依据不同学者的研究结果制定折能系数表，以便于根据不同类型的能量折算标准进行换算。
5．绘出能流图
将系统能量的输出、输入用框图表示出来，输入能（箭头指向系统内）为正，输出能（箭头指向系统外）为负。能流图可以直观地表示出系统的输入、输出情况。
6．对所得的结果进行分析
通过所计算的结果和能流图，进一步对农业生态系统进行综合分析。分析一般包括以下几个方面：
（1）确定该系统总能量输入水平及各种输入能量占总输入能量的比例
总能量输入是指从所研究的系统或亚系统外输入到该系统或亚系统中的各能量流的总和，通常为太阳能以外的各种辅助能的总量。各种能量输入占总能量输入的比例，可说明一个农业生态系统的能量输入结构，由此可进一步分析各种能量投入与产出关系。
（2）确定总能量输出及各种能量输出所占的比例
总能量输出是指输出到系统或亚系统以外的各种产物所含的能量总和。总能量输出的大小表示系统的生产力水平和开放程度。各种能量输出占总能量输出的比例，主要是指各亚系统输出能量占总输出能量的比例以及各种主要产品、副产品所含能量占总输出能量的比例。
（3）确定各种形式的能量输出与输入比
通常用各种形式的能量输出与输入比说明一个农业生态系统的能量转换效率和特征。常用的几个输出与输入比值如下：
①太阳能转化率=总生物能量/太阳辐射能输入。
②系统的能量转化效率=输出的总生物能量/输入总能量，若此比值小于1，则说明该系统所消耗的能量超过了所产生的生物能量。
③工业能量的利用效率=总产出能/输入总工业能，此比值越大，说明工业能源的利用效果越好。
④系统的劳动生产率=总产出能量/输入总劳动力。
⑤饲料的转化效率=输出的畜产品总能量/输入饲料总能量。
（4）与其他系统的能量分析结果进行比较
将某一个农业生态系统的能量分析结果与其他同类系统的分析结果进行比较，有利于说明所研究系统特征。在进行比较时，要注意两者之间的可比性。
四、作业
自行选择一个典型的农田生态系统，根据本实训提供的步骤和方法，结合调查，完成该系统的能量分析评价报告。

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