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1、第六章 牧业生态工程,1,第一节、生态农业的产生与发展,石油农业的优点： 依靠大量的化肥、农药、机械等，显著提高劳动生产率和农产品产量。 石油农业带来的严重问题： 1、农药对生态环境造成污染； 2、使土壤板结； 3、加剧能源危机。,2,国外有机农业最早是由英国农业专家哈沃德 (SirGHoword)在上世纪30年代提出的。他总结了东方传统农业发展几千年而长盛不衰的经验，即利用动植物废弃物提高土壤中的腐殖质含量，保持土壤肥力，并首次提出了“有机农业”(Organic Argriculture)的概念。,3,有机农业在联合国食品法典委员会制订的“有机农产品生产、加工、销售指南”中被表述为： “有机
2、农业是在考虑当地自然条件的前提下，基于低的外界投入和不使用人工合成化肥和农药，以促进和增加生物多样性，生物循环和土壤生物活性的一个全面管理系统”。,4,1990年联合国粮农组织(FAO)在召开的有机农业国际会议上对有机农业也进行了概念上的统一，认为有机农业应是在维持地力和防止病虫害方面，通过加强自然过程和物质循环的方式；对能源和资源的消费适度，在使环境不断向良性平衡方向变化前提下，取得最佳生产效率的农业系统。,5,在历史上生态农业的提法较多，如有机农业、 自然农业、生物农业、生物动力农业等。 生态农业区别于其他农业的最大特点是 追求整体效益 重视废物循环利用、多样化种养等共同特点，使传统农业与
3、生态农业有一定的相似性 ，但它们具有本质的区别。,6,7,生态农业的概念,生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。 生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理。,8,生态农业的基本内涵,1按照生态学原理和生态经济规律，因地制宜地设计、调整和管理农业生产和农村经济的系统工程体系。 2它要求把发展粮食与多种经济作物生产，发展大田种植与林、牧、副、渔业，发展大农业与第二、三产业结合起来。 3利用传统农业精华和现代科技成果，通过人工设计生态工程，协调资源利用与环境保护之间的矛盾，形成生态上与经济上两个良性
4、循环，经 济、生态、社会三个效益的统一。,9,生态农业的特点,1.综合性：生态农业强调发挥农业生态系统的整体功能，按“整体、协调、循环、再生”的原则，全面规划，调整和优化农业结构，使农、林、牧、副、渔各业综合发展，提高综合生产能力。 2.多样性：生态农业充分吸收传统农业精华，结合现代科学技术，以多种生态模式和生态工程装备农业生产，使各区域充分发挥地区优势，各产业协调发展。,10,生态农业的特点,3.高效性：生态农业通过物质循环和能量多层次综合利用和深加工，实现经济增值，降低农业成本，提高效益，为农村大量剩余劳动力创造农业内部就业机会，保护农民从事农业的积极性。 4.可持续性：发展生态农业能够保
5、护和改善生态环境，防治污染，维护生态平衡，把环境建设同经济发展紧密结合起来，提高生态系统的稳定性，增强农业发展后劲。,11,1、生态农业是以农业生态经济系统的物质循环、物质转化理论为基础； 2、生态农业是将农业发展与资源利用、环境保护相协调的整体优化作为分析问题的出发点，将经济效益和生态效益统一考虑作为其长远目标。,12,生态农业的原则,3、生态农业不只着眼于耕地，而是从整个自然资源和社会资源全面考虑，使农林牧副渔结构更能适应发展需要； 4、生态农业的产品不限于农业的原始产品，还包括加工业等。通过加工增值，减少污染，使资源利用更趋合理。,13,生态农业的原则,生态农业的原则,5、生态农业并不一
6、味追求高产，而是以系统的许多指标做为诊断和决策的依据，以实现整体转化效率的优化方案； 6、生态农业并不排除“不可再生能源”的投入。,14,15,绿色食品,第二节、牧业生态工程的实践,概念 牧业生态工程就是模拟生态系统原理建成的畜牧业生产工艺体系。,16,视频：奶牛场生态工程4f,一、畜牧业在生态农业中的重要地位,17,在生态农业中，畜牧业发挥着极其重要的作用。 1.它把农、林和草产品中人类不能直接利用的部分转化为畜产品。 2.生态农业要求系统内的能量、物质达到良性循环，家畜对各种农副产品的利用和转化，极其有效地促进了能量、物质的流动和循环，因而为农业、林业的持续增产创造了条件。,3.畜牧业对于
7、上述各种副产品的转化，不仅为安置劳动力开辟了途径，而且有明显的“增值”作用，使生态系统的经济效益、社会效益和生态效益都显著提高。,18,二、牧业生态系统的主要类型,1.农田农牧生态系统工程 本系统中的初级生产者是农区种植的粮食作物和其他经济作物，家畜家禽和人类均为消费者。畜禽把人类不能直接消费的秸杆、糠麸等转化为肉、蛋、奶、毛等畜产品，代谢产生的粪尿又作为农作物的肥料投入到系统中去。提高了系统中物质和能量的利用率。,19,20,农田农牧生态系统的物质循环,21,2.草地农牧生态系统工程 概念：草地农牧生态系统是以草地为主、农田林地为辅的生态系统工程。通常草地的面积占40-50%，结合林地和农田
8、，把农、林、牧业生产有机地结合在一起，提高系统的物质转化水平。,22,23,24,25,26,27,28,视频：牛 羊 秸秆 鱼5f,2.草地农牧生态系统工程,本系统中，土地资源分化为农田、林地和草地三种类型，其中草地面积在25%以上，典型的为40-50%。草地和林地有利于保持水土，提高土壤肥力。改善生态环境，通过饲养家畜沟通系统中物质循环和能量流动的渠道。,29,2.草地农牧生态系统工程,优点：系统中的草地和家畜提高了系统的弹性，因而比较稳定，增加了抵抗自然灾害的能力，提高了系统的稳定性。 畜的种类应该因地制宜，保持一定的数量和品种。 实行分区轮牧，设置围栏小区，保证草场不会过度放牧。,30
9、,3.工业化畜牧生态系统工程 采用先进的技术装备，以流水作业的方式，有规律的进行规模化畜牧生产，使畜禽的生长速度、饲料利用率和劳动生产率得到充分发挥，从而达到系统物质转化的高水平运转。,31,视频链接：生态养猪17分钟,32,33,34,35,36,工业化畜牧生态系统的不足之处：,1. 系统要从外界引入大量的物质和能量,并且要应用大量的人力和技术手段维持生产的稳定。 2.高密度舍饲的空气污染问题比较突出。 3.废料、粪便堆积带来的环境污染。 解决办法：利用建立沼气池进行系统内再循环，提高物质利用效率。,37,三、牧业生态系统的卫生问题,1.用畜禽粪便作为饲料资源时潜在的威胁：例如粪便中的寄生虫
10、卵、有害细菌、有害代谢物、残留药物和添加剂成分等是否会影响畜产品质量和人类的健康? 2.结果证明：畜禽粪便经过适当加工处理以后，不会存在上述问题。,38,第三节、提高牧业生态系统的效率,一、提高初级生产的转化效率 从系统的能量流动看，要充分利用当地的水热条件，实行合理的种植计划和耕作制度，采用优良品种，尽量提高初级生产力。从而提高载畜量。,39,二、提高家畜的能量转化效率 根据当地的实际条件，选择优良畜种，加强饲养管理，增加摄食量，采用全价日粮，提高饲料转化率，减少消耗量，增加总次级生产量。,40,三、建立合理的畜群结构 按照系统中主要家畜品种的组成特点和时间空间分布情况，综合利用各畜种的特性
11、，使畜种间相互协调配合，充分发挥各自的效益。 例如：牛和山羊混牧，牧场的利用率可以达到80%。,41,四、选择和培育能量转化率高的畜禽品种,可以选择适应性强、生产性能高的品种，从而提高能量转化效率。同时要组成合理的畜禽结构，提高适龄母畜的比例，减少老、弱和非生产性家畜的比例，让整个畜群保持最佳状态。,42,五、配合全价饲料,按照家畜的需要饲喂全价饲料，可以加快家畜的生长，缩短饲养期，减少维持能量的消耗，缩短能量流程，从而提高能量转化率。,43,六、扩大饲料资源,广泛开展有机废物的多级循环利用是提高生物能利用率的重要措施。 例如：秸秆食用菌牛猪（蚯蚓鸡）,44,优化牧业生态系统结构和功能的措施,
12、1提高家畜能量的转化效率 2提高初级生产的转化效率； 3建立合理的畜群结构； 4培育和选择能量转化效率高的畜禽品种； 5配合全价饲料； 6创造良好的环境和采用合理的管理措施。,45,视频：生物链在养殖业中的应用12分钟,第四节 牧业生态工程的设计,意义:农牧业生态工程的设计，是一项长期宏大的系统工程，必须从分析当地自然资源和社会经济具体情况出发，根据生态学原理，对生产、生活等多项建设进行各种分析、计算和设计，从而取得最佳的环境效益和最好的经济效益。,46,一、牧业生态工程设计的内容和方法（综述1）,（一）结构设计 首先确定系统边界、范围，它既可以是单一的畜牧业系统、农业系统、渔业系统等，也可以
13、是多系统构成的复合农牧业生态系统。系统边界的大小可以是省、地、县、乡、场、户。 其次是全面、系统地进行调查研究，合理布局农、林、牧、副、渔各业的比例，合理配置当地自然资源，加速物质的循环与再生，促使生态平衡和稳定。,47,一、牧业生态工程设计的内容和方法（综述2）,设计模式包括： （1）平面结构设计：（2）垂直结构设计： （3）时间结构设计：（4）食物链结构设计： 上述各项设计构成本工程的总体结构设计，在此基础上进行生态可行性、技术可行性、经济可行性和社会可行性的综合分析研究。,48,（ 1）平面结构设计,概念： 平面结构是指在一定的生态区域内，各生物种群或生态类型所占面积的比例与分布特征。,
14、49,基本要求： 在研究、规划、设计农牧业生态系统总体布局时，必须根据畜牧业区域规划和市场需要，在有利于生产和促进本系统良性循环的前提下，根据各生物种群特点，合理安排最适地点、面积和密度，并通过饲养和栽培手段控制密度的发展，以求达到最佳的平面结构布局。,50,（ 2）垂直结构设计 （又称立体结构设计）,垂直结构是指在单位面积上，各生物种群在立面上组合分布情况。就植物来说，垂直结构包括地上和地下两部分。垂直设计的目的，是把居于不同生态位的动物或植物组合在一起，最大限度地利用土地和自然资源，发挥和利用种间功能，使系统稳定、协调、高效发展。,51,农业生态系统的立体结构有： 1、农田立体结构：农作物
15、间作、稻田养鱼、稻萍鱼、农田种菇。 例如 稻田养鱼： 鱼类取食杂草、浮游生物、水稻害虫稻虱、叶蝉 等，将其储藏能量转化为鱼产品； 鱼在稻田中搅动，能疏松土壤，增加稻田的氧气，有利于有机物的分解，促进水稻根系的呼吸和发育；,52,主菜单,主目录,返回,退出,鱼类的排泄物可肥田。 稻田养鱼使得稻、鱼相辅相成 、相得益彰。水稻增产一至四成，产鱼100公斤/亩左右。,53,视频：稻鱼生态种养模式11F,2、水体立体养殖：鱼的分层放养、鱼牧结构、基塘系统等。 3、养殖业立体结构：立体分层养殖、林鱼鸭立体结构。 4、农林立体结构：桐粮间作、胶茶间作、枣粮间作、林药间作等。,54,主菜单,主目录,返回,退出
16、,例如： 湖北省新洲县在低洼积水地区种植耐水湿、生长快的池松，8401650株/公顷，每年410月浇水，水深0.8 1.0米，水中养鱼，水面养鸭，用树叶、饲料喂鸭、鸭粪喂鱼，鱼粪肥树，构成了由树、鱼、鸭组成的立体养殖系统，获得良好的效益。,55,存在地区：珠江三角洲、江浙一带和其它水网地带。 环境特点：水热资源丰富，土壤肥沃，但地势低，地下水位高，加之高温多雨，土壤有机质分解很快。 类 型：桑基鱼塘、蔗基鱼塘、果基鱼塘、菜基鱼塘、花基鱼塘及杂基鱼塘。,56,主菜单,主目录,返回,退出,视频：种植 养殖 沼气 桑基鱼塘10F,应用状况：二十世纪80年代，广东省实行基塘生态系统的面积占耕地面积的 32% ，目前稍有减少，且传统的桑基鱼塘、蔗基鱼塘由于劳动力成本高、利润不高，已由利润工、收入大的果基鱼塘、菜基鱼塘和花基鱼塘代替。 结 构：（如图示）,57,58,（ 3）时间结构设计,在生态系统内，各生物种群的生长、发育、繁殖及生物量的积累呈周期性更迭，具有明显的时间系列。根据这种周期
