生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及其設(shè)計(jì)方法課件

1、唐天向云南農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)農(nóng)業(yè)授課內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配1 生態(tài)農(nóng)業(yè)概述 （4學(xué)時(shí)）2 生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本原理 （4學(xué)時(shí)）3 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及其設(shè)計(jì)方法 （4學(xué)時(shí)）4 生態(tài)農(nóng)業(yè)的實(shí)用技術(shù)（4學(xué)時(shí)）5 生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分析及調(diào)控（4學(xué)時(shí)）3 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及其設(shè)計(jì)方法3.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式總論3.2 農(nóng)田間作、套作與輪作模式3.3 農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式3.4 畜禽養(yǎng)殖生態(tài)農(nóng)業(yè)模式3.5 濕地系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式3.6 淡水湖泊系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式3.7 草地生態(tài)農(nóng)業(yè)3.8 以沼氣為紐帶的物質(zhì)循環(huán)利用模式3.9 水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式3.10 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)方法3.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式總論生態(tài)農(nóng)業(yè)模式按照生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)原理組織農(nóng)

2、業(yè)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組裝配套技術(shù)以發(fā)揮系統(tǒng)功能達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)格局。如：海南文昌的膠林養(yǎng)雞（包括膠、茶、雞乃至延伸到豬、魚）3.2 農(nóng)田間作、套作與輪作模式3.2.1 我國(guó)主要的間作類型間作方式分布地區(qū) 玉米豆類 玉米薯類 玉米花生 春小麥玉米 春小麥豆類 棉花瓜類 棉花花生 早稻（易稻）甘薯 甘蔗豆類 農(nóng)林間作 廣泛分布于玉米產(chǎn)區(qū) 廣泛分布于華北、西南和西北地區(qū) 分布于西南和華北地區(qū) 分布于河西走廊、雁北、陜北、東北、河套等地 分布于東北地區(qū) 分布于華北地區(qū) 分布于黃淮海棉區(qū) 分布于華南水田 分布于華南地區(qū) 全國(guó)各地3.2 農(nóng)田間作、套作與輪作模式3.2.2 我國(guó)主要的套作類型

3、套作方式分布地區(qū) 小麥/玉米（棉花、花生） 小麥/玉米/甘薯（豆類） 小麥/甜菜（或馬鈴薯、草木樨） 小麥/煙草 小麥/瓜菜 棉花/瓜菜 晚稻/綠肥 黃淮海、長(zhǎng)江中下游地區(qū) 南方丘陵旱地 河西走廊、河套、東北地區(qū) 黃淮海煙區(qū)和西南地區(qū) 黃淮海地區(qū) 各地棉區(qū) 南方二熟稻區(qū)3.2 農(nóng)田間作、套作與輪作模式3.2.3 我國(guó)主要的輪作類型輪作方式分布區(qū)域輪作方式分布區(qū)域玉米大豆玉米草木樨春小麥（攸麥） 豆類春小麥亞麻豆類苜蓿小麥玉米馬鈴薯攸麥豆類春小麥水稻蔬菜水稻小麥-玉米甘薯小麥-玉米小麥-玉米棉花北方一熟地區(qū)北方一熟地區(qū)北方一熟地區(qū)北方一熟地區(qū)北方一熟地區(qū)北方一熟地區(qū)東北沿海地區(qū)黃淮海地區(qū)黃淮海地

4、區(qū)黃淮海地區(qū)小麥-玉米小麥-豆類小麥-玉米小麥-夏谷小麥-中稻早稻-晚稻棉花早稻-晚甘薯早稻-晚稻綠肥-花生-甘薯小麥-玉米-晚稻甘蔗-早稻早稻-豆類黃淮海地區(qū)黃淮海地區(qū)南方地區(qū)南方地區(qū)南方地區(qū)南方地區(qū)南方地區(qū)南方地區(qū)南方地區(qū)3.2 農(nóng)田間作、套作與輪作模式蔬菜輪作實(shí)行蔬菜合理輪作，應(yīng)遵循以下原則：充分利用土壤養(yǎng)分青菜、菠菜等葉菜類需N較多，瓜類、番茄、辣椒等果菜類需P肥較多，馬鈴薯、山藥等根莖類需要K肥較多，可把它們輪作。減輕病蟲草害糧菜輪作、水旱輪作，可控制土傳病害；蔥蒜類后作種大白菜，可大大減輕軟腐??；一些生長(zhǎng)迅速或栽培密度大的甘藍(lán)、或豆類、或馬鈴薯等可明顯抑制雜草。合理確定輪作年限白菜

5、、芹菜、花菜、蔥、蒜等在沒有嚴(yán)重發(fā)病地塊可連作幾茬；西瓜需隔12年后再種；馬鈴薯、山藥、生姜、黃瓜、辣椒等則需隔23年再種；番茄、芋頭、茄子、香瓜、豌豆等需隔3年以上。3.3 農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)（Agroforestry）作為一種土地利用技術(shù)和耕作制度的集合名詞，是有目的地將多年生木本植物（喬木、灌木等）同草本植物（農(nóng)作物、牧草）和（或）畜牧業(yè)經(jīng)營(yíng)在同一土地單元，并采取統(tǒng)一或短期相同的空間配置、輪作等耕作措施；在林農(nóng)（草）復(fù)合經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)的不同組分之間存在著生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)方面的相互作用。Lundgren & Raintree, 1982中國(guó)有215種具體模式，223種種類。3.3

6、 農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式典型模式有：一、桐農(nóng)系統(tǒng)模式（華北地區(qū)）二、桑田復(fù)合型模式（長(zhǎng)江流域、華南亞熱帶）三、林草牧復(fù)合型模式（北方農(nóng)牧交錯(cuò)帶）四、膠園復(fù)合型模式（海南、云南南部）五、林藥復(fù)合型模式（分布地域廣）四、膠園復(fù)合型模式林-膠-茶林-膠-茶-綠肥林-膠-胡椒林-膠-胡椒-茶林-膠-胡椒-菠蘿-綠肥林-膠-咖啡-胡椒林-膠-咖啡-菠蘿-綠肥林-膠-甘蔗-菠蘿林-膠-益智-綠肥林-膠-巴戟-綠肥林-膠-砂仁林-膠-白豆蔻林-膠-橙林-膠-藤本林-膠-菠蘿-糧豆林-膠-香蕉-菠蘿膠-菠蘿膠-余甘膠-糧豆3.4 畜禽養(yǎng)殖生態(tài)農(nóng)業(yè)模式概念是應(yīng)用生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)基本原理，吸收現(xiàn)代科

7、學(xué)技術(shù)成就與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中的精華,以畜牧業(yè)為中心，并將相應(yīng)的植物、動(dòng)物、微生物等種群匹配組合起來，形成合理有效開發(fā)、利用多種資源，防治和治理農(nóng)村環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益三統(tǒng)一的高效、穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展的人工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。典型農(nóng)牧漁復(fù)合畜禽養(yǎng)殖生態(tài)工程結(jié)構(gòu)模式農(nóng)經(jīng)濟(jì)作物飼料綠肥農(nóng)產(chǎn)品環(huán)境農(nóng)業(yè)技術(shù)生存環(huán)境農(nóng)業(yè)投入牧旱禽家畜水禽漁魚種食用魚魚苗肉蛋奶水產(chǎn)品有機(jī)肥青飼料 精飼料青飼料 精飼料 綠肥塘泥水 灌溉水沖圈用水 有機(jī)肥蝌蚪等活餌3.5 濕地系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式3.5 濕地系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式基塘系統(tǒng)主要類型桑基魚塘蔗基魚塘果基魚塘香蕉、大蕉、柑橘、木瓜、芒果、荔枝雜基魚塘以象草、蔬菜、花生、豆類、玉

8、米、香機(jī)、薯類為普遍基塘系統(tǒng)水陸相互作用中的大小循環(huán)圖基塘系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基塘自然條件植物浮游生物人類活動(dòng)自然條件人類活動(dòng)魚細(xì)菌畜禽土壤青飼料、畜禽糞便等塘泥、水、有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分等基塘系統(tǒng)的作用具有經(jīng)常維持養(yǎng)分平衡的作用具有自動(dòng)調(diào)節(jié)水分的能力不斷促進(jìn)土壤更新能調(diào)節(jié)旱澇作用基面和魚塘把多種生物聚在同一單位土地上，組成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。多種產(chǎn)品，滿足多方需求；降低產(chǎn)量、市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)；穩(wěn)定收入?；孀魑飭萎a(chǎn)比一般旱地高2550%，塘魚產(chǎn)量比一般魚塘每公頃多1500kg左右。3.6 淡水湖泊系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式3.6 淡水湖泊系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式一、稻田中的綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖早在三國(guó)時(shí)代（公元220年左右）就

9、有記載。重慶大足縣：稻谷增產(chǎn)：8.45%小糧倉(cāng)魚的產(chǎn)量與收入顯著增加：1440kg/hm2小銀行增大了稻田的蓄水容量：300m3/666.7m2小水庫減少了化肥與農(nóng)藥的使用小化肥廠3.6 淡水湖泊系統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式二、東太湖伊樂藻草魚人工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)投餌網(wǎng)圍養(yǎng)魚魚類排泄物和殘餌等水生植物光能輸出微生物可溶性營(yíng)養(yǎng)鹽湖底底泥蝦、蟹、螺、蜆等底棲動(dòng)物輸出輸出3.7 草地生態(tài)農(nóng)業(yè)草地生態(tài)農(nóng)業(yè)的內(nèi)容合理利用現(xiàn)有草地建立合理放牧制度建立合理割草制度恢復(fù)退化草地?cái)U(kuò)大人工草地，走向半舍飼建立育肥帶，提供特區(qū)家畜冬春的保畜育肥的基地進(jìn)行多系統(tǒng)多層次的耦合，提高總體生產(chǎn)力改變以糧為綱，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)3.8 以沼氣為紐

10、帶的物質(zhì)循環(huán)利用模式沼氣的利用與作用：用做能源（發(fā)電或燃?xì)猓晦r(nóng)作物高效優(yōu)質(zhì)的氣體肥料（本身及燃燒產(chǎn)生CO2）；沼渣中含有經(jīng)生物降解后重新合成的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如氨基酸、菌體蛋白、礦物質(zhì)、維生素等，是豬、牛等的良好再生飼料；沼液可養(yǎng)魚、養(yǎng)豬；沼渣可作食用菌的理想培養(yǎng)基；沼渣可作優(yōu)質(zhì)肥料，肥料比有機(jī)肥快，還能改善作物品質(zhì)、減少農(nóng)藥施用量；沼渣含有大量腐殖酸類物質(zhì)（1020%），可有效地改良土壤；沼渣可制成優(yōu)質(zhì)商品有機(jī)肥或營(yíng)養(yǎng)土，增加農(nóng)民收入；沼氣可儲(chǔ)糧，無污染、價(jià)格低；沼氣可保鮮柑橘；沼液中含有各種可溶性物質(zhì)：無機(jī)鹽、揮發(fā)性脂肪酸、氨基酸、維生素、生長(zhǎng)素、酶類、核苷酸、糖類等，可作為肥料，還可調(diào)節(jié)作物

11、生長(zhǎng)及增強(qiáng)植物抗逆性，如種子發(fā)芽、抗旱能力及抗凍能力；沼液可噴施作物，對(duì)作物病蟲害有一定防治作用；浸種；沼渣養(yǎng)殖蚯蚓。3.8 以沼氣為紐帶的物質(zhì)循環(huán)利用模式一、“四位一體”模式二、“豬-沼-果”模式3.9 水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式一、長(zhǎng)江三峽庫區(qū)坡地植物籬水土保持生態(tài)農(nóng)業(yè)模式擋土防蝕效益減緩坡度效益縮短坡長(zhǎng)效益綠肥產(chǎn)出效益提高土壤肥力的效益植物籬綜合效益比較：新銀合歡黃荊大葉千斤拔紫穗槐矮桑香根草木槿刺槐龍須草黃花菜茶馬桑3.9 水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式二、黃土高原水土流失區(qū)植物籬坡地生態(tài)農(nóng)業(yè)模式生態(tài)效益提高植被覆蓋度，增大雨水入滲、減少?zèng)_刷，提高土壤墑情。植物籬蓄水效益延緩徑流，減少暴雨沖刷效益

12、擋土防蝕效益減緩坡度效益縮短坡長(zhǎng)效益提高土壤肥力效益3.9 水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式黃土高原區(qū)植物籬主要類型香椿籬金銀花籬花椒籬石榴籬+黃花菜3.10 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)方法3.10.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)的原理與原則生物多樣性與結(jié)構(gòu)多樣性原理生物之間共生、互生、抗生原理生態(tài)位原理食物鏈原理“三效協(xié)同”原理因地制宜原則市場(chǎng)導(dǎo)向原則3.10 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計(jì)方法3.10.2 生態(tài)農(nóng)業(yè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法時(shí)間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輪作、連續(xù)間作、短期間作、替代性間作、間斷間作e、套種型f、復(fù)合搭配型g5101525y20作物林木5101525y20橡膠茶葉5101525y20杉木作物5101525y20杉木作物油桐間斷間作

13、e套種型f復(fù)合搭配型g楊樹玉米48124m4812122412m6810泡桐玉米小麥122412m6810白菜玉米西瓜小麥泡桐平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶狀間種（泡桐、糧）團(tuán)狀混交（膠、茶）均勻混交（密集式和稀疏式，桐糧）水陸交互式（魚塘系統(tǒng)）等高帶混交（膠茶系統(tǒng)）鑲嵌式混交種植立體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單層結(jié)構(gòu)林糧輪作、林藥輪作31530y18農(nóng)作物杉木林杉木林農(nóng)作物雙層結(jié)構(gòu)混農(nóng)林業(yè)（桐糧）多層結(jié)構(gòu)水陸交互系統(tǒng)、庭院經(jīng)營(yíng)、丘陵山地多層次結(jié)構(gòu)食物鏈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)A 食物鏈加環(huán)技術(shù)生產(chǎn)環(huán)：牛、羊、豬等草食動(dòng)物為一般生產(chǎn)環(huán)，凡是某種生物需要的資源不是人類需要或不能利用、不能直接取得的，經(jīng)過這個(gè)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化后可產(chǎn)生高效或經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品，稱為高

14、效生產(chǎn)環(huán)。如蜜蜂提供花粉，則可產(chǎn)生蜂蜜、黃蠟、王槳、蜂膠等。有資料認(rèn)為，蜜蜂傳粉，皮棉可增產(chǎn)20%，油菜增產(chǎn)18%，梨增產(chǎn)3050%，蘋果增產(chǎn)20-47%，又如桑葉養(yǎng)蠶可得蠶繭，剿絲后可紡絲綢，蠶蛹、蠶沙是畜禽魚良好飼料。 食物鏈加環(huán)與減環(huán)增益環(huán)是指為擴(kuò)大生產(chǎn)環(huán)的效益所加入的環(huán)節(jié)，主要利用殘?jiān)械臓I(yíng)養(yǎng)成分，形成高蛋白飼料。如蚯蚓、蠅蛆可視為增益環(huán)。 食物鏈加環(huán)與減環(huán)減耗環(huán)在食物鏈中，有的環(huán)節(jié)只是消耗者或破壞者，可即“耗損環(huán)”，對(duì)系統(tǒng)不利。為了抑制耗損環(huán)的功能，除利用藥械處理外，可通過增加“減耗環(huán)”解決。例如，人工飼養(yǎng)赤眼蜂和瓢蟲，可控制棉鈴蟲和蚜蟲的危害。食物鏈加環(huán)與減環(huán)產(chǎn)品加工環(huán)由于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的輸出有很大一部分是“無效”的，不能完全為消費(fèi)者利用，產(chǎn)生一些不良后果：一使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)能量的損失加大，20-55%是無效的；二加大了運(yùn)輸消耗；三造成城市有機(jī)質(zhì)的不正?！案患?，加大城市生態(tài)系統(tǒng)的污染。故生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中應(yīng)引入產(chǎn)品加工環(huán)，使產(chǎn)品變成成品、精品輸出，減少上述