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1、 复合系统一、 农业复合生态系统（一）定义及特征农业复合生态系统是由一定农业地域内相互作用的生物因素及社会、 经济和自然环境等非生物因素构成， 在人类农业生产活动不断干预和影响下形成的， 具有特定功能的复合体。它既不是自然生态系统，也不完全是人工生态系统， 而是自然与人工的复合系统。从宏观角度看， 农业复合生态系统是由无机环境、 生产者、 消费者、 分解者四大部分组成的综合体， 各组成部分间通过物质循环和能量转化而密切联系， 相互作用、相互依存、互为条件。农业复合生态系统是在对自然生态系统改造的基础上形成的，与自然生态系统有明显的不同。在农业复合生态系统中，只有符合人们需要的植物、动物才得以扶
2、持和发展，而妨碍此类生物正常生长发育的害虫、病菌、杂草等则被抑制和消灭。因此，系统中生物少而单调， 食物链短， 反馈机制弱，自我调节能力差， 稳定性低，易遭受不良环境因素的损害。农业复合生态系统是典型的具有耗散结构的开放系统，其开放状况，是通过人类有目的的经济活动实现的。系统生产的生物量中，相当一部分以农产品形式输出到系统外被人们利用；同时，人们从系统外输入各种有机肥料和化学物质，以补充土壤养分的消耗。由于人们采取各种农业技术措施， 加之农业复合生态系统具有开放性， 农业生产中投入大量能源、物质、资金、劳动力等，因此，农业复合生态系统的生产效率比自然生态系统高很多。农业复合生态系统在人类干预下
3、由自然生态系统脱颖而出，是人类活动的产物，它带有强烈的人为性，不可能脱离社会经济条件，社会制度、经济体制及科学技术发展水平均会深刻地影响它的组成、结构和生产力。1（二）应用意义 传统农业是用传统的耕作方法和农业技术，以人力、畜力为主要农业动力，以自给自足的自然经济为主导地位的农业。由于能源、肥料等农业生产要素短缺，生产者不得不重复利用秸秆、人畜废弃物等资源，以维持农业生产力水平，因此，传统农业已具备了农业复合生态系统的特征。在传统农业的发展过程中，中国创造了多种传统复合农业模式，如平原地区的稻一猪、稻一渔、稻一菇、草一鹅一稻、桑基鱼塘草一渔等模式，丘陵地区的甘薯一猪一菜模式，北方的“四位一体”
4、模式等，这些模式基本实现了物质循环和能量多层次利用，保持了农业资源的充分利用和清洁生产。 我国农业资源与环境问题已经成为制约农业可持续发展和新农村建设的瓶颈问题。因此，用农业复合生态系统的思路指导农业生产，摒弃依靠消耗资源来发展经济的做法，优化配置资源，提高资源的利用率，有利于建立节约资源和保护环境的生产、生活方式，有利于从根本上转变农民生产、生活方式，从而推动农业增长方式转变，建设优质、高效、高产和生态安全的现代农业。发展农业复合生态系统对缓解我国资源短缺和改善生态环境，保障农业综合生产能力和农产品质量安全，促进农业增效和农民增收，具有重要的推动作用。2（三）典型模式(1)农林复合型模式。主
5、要从土地利用角度，将区域性气候、地形、土壤、水体、生物资源进行综合考虑和利用设计，建立物质循环利用、多级生产、稳定高效的农林复合循环生态系统。(2)农牧渔综合种养型模式。采用生态工程原理与设计方法，将人工养殖动物、植物、微生物等生物种群有机地匹配组合起来，形成一个生态良性循环的生产体系。(3)以沼气为纽带的生态家园模式。利用沼气池建设将秸秆、人畜粪便等有机废弃物转交为有用的资源进行综合利用，并与庭院种植、养殖等结合起来，实现农业和农村废物循环利用和环境改善。(4)流域治理与生态恢复型模式。运用生态学原理和系统科学的方法，将植被恢复与重建、士地退化防治、小流域综合整治等有机结合，使农业生态系统保
6、持良好的物质、能量循环。(5)作物秸秆及备禽粪便资源化利用型模式。按照肥料化、饲料化、原料化、能源化的开发思路，将农作物秸秆、畜禽粪便加工处理变为有用的资源加以利用。(6)生物质产业模式。利用动物、植物、微生物及其派生物、排泄物和遗体以及其中的生物质能，开发肥料、材料、农药、能源等产品。(7)农业企业生产循环经济模式。类似工业企业的循环模式，在企业生产过程中，将各个生产环节的废弃物进行再循环利用，建立一个无废物或低排放的循环生产系统。(8)生态农业园区模式。类似工业生态园模式，把园区的种植业和林业、牧妲、渔业以及相关加工业有机结合起来，形成物质互利循环利用、协调发展的关系，同时实现产品生产的优
7、质、高效、低耗，以及吸收、消化和利用来自生活领域和其他产业的部分排放物。二、“四位一体”模式 “四位一体”庭院复合农业模式是我国北方农业复合生态系统发展中形成的最为成功的典型生态模式。主要是把猪圈和沼气池建在生产蔬菜的日光温室中，既解决了沼气池越冬问题，又可为生猪补充能量，为温室增温，为蔬菜提供优质有机肥。受气候影响，北方冬季风大、气温低，温室大棚需大量能源供暖，生产成本相当高。北方“四位一体”复合农业模式及配套技术通过再生能源(沼气)、保护地栽培(大棚蔬菜)、日光温室养猪及厕所等因子的合理配置，形成以太阳能、沼气为能源，以人畜粪尿为肥源，种植业(蔬菜)、养殖业(猪、鸡)相结合，能流、物流良性
8、循环，资源高效利用，综合效益明显的复合农业模式。利崩庭院有限的土地和空间，生产无公害绿色食品，同时解决了秸秆利用问题，减少农村环境污染。该模式充分利用了太阳能、沼气能和动物热能；充分利用了土地、时间、饲料等，是实现资源共享，实现经济与资源利用效率最大化的复合农业模式。 “四位一体”种养生态模式是依据生态学、生物学、经济学、系统工程学原理，以土地资源为基础，以太阳能为动力，以沼气为纽带，进行综合开发利用的种养生态模式。通过生物转换技术，在同地块土地上将节能日光温室、沼气池、畜禽舍、蔬菜生产等有机地结合在一起，形成一个产气、积肥同步，种养并举，能源、物流良性循环的能源生态系统工程。这种模式能充分利
9、用秸秆资源，化害为利，变废为宝，是解决环境污染的最佳方式，并兼有提供能源与肥料，改善生态环境等综合效益，具有广阔的发展前景，为促进高产高效的优质农业和无公害绿色食品生产开创了一条有效的途径。北方地区运用本模式，温室内的喜温果菜正常生长，棚内畜禽饲养、沼气发酵安全可靠。通常情况下，农户庭院既是生活系统，又是生产系统，如何做到生活与生产的有机结合是农户庭院复合农业模式必须要解决的问题。“四位一体”复合农业模式正是基于此，从提高蔬菜单产、复种指数、畜禽转换率和降低饲料浪费度的角度出发，将各种设施组合成一个整体，辅以高效技术，使之成为一个稳定高效的系统。同时各组分之间存在适当的比例关系和明显的功能分工
10、与协调机制，使“四位一体”复合农业模式能够在系统内顺利完成能量、物质、信息、价值的转换和流通，并使系统的整体功能达到最高。该模式以沼气生产为中心，把种植业、畜牧业和蔬菜栽培等联结起来，实现了有机物的多层次利用。“四位一体”复合农业模式巧妙地应用了食物链加环原理，通过加入生产环(畜禽饲养)和增益环(沼气池厌氧发酵)将传统的单一种植和高效饲养以及废弃物综合利用有机地结合起来，使该系统食物链结构增长，对系统内有机废弃物能够达到多次利用，构成了良性再生路径。在我国北方的传统旱作农业区，大多是燃料、肥料、饲料俱缺的地区，农村能源供应不足，农村能源消费结构不合理。在“四位一体”复合农业中，以沼气池为纽带的
11、作用巧妙地解决了“三料”问题。该农业模式充分利用了太阳能，使太阳能转化为热能，又转化为生物能，达到合理利用。通过沼气发酵，以无公害、无污染的肥料施于蔬菜和农作物，使土地增加了有机质，达到用能与节能并进。将沼气池建于日光温室地下，提高了沼气池的温度，使厌气发酵可以周年进行，解决了北方冬季因温度过低而无法实现发酵产气的实际困难。同时，温室为畜舍提供了良好的光照、温度和湿度条件，畜呼吸和沼气燃烧不仅能使温室温度增高，更重要的是其二氧化碳能促进温室内果蔬增产，温室内果蔬光合作用所产生的氧气又可供畜禽呼吸所用。人畜粪便和其他有机废弃物进入沼气池发酵产生以甲烷为主要成份的沼气，完全可供正常五口之家的炊事所
12、需。发酵后的沼液、沼渣富含有机成分，是优质肥料。施用沼肥可明显改善土壤理化性状，提高蔬菜产量和品质。利用沼液喷施蔬菜或作物叶面兼有肥效和药效，利用其浸种可提高作物抗病性，促进根系发育，提高产量。正是由于在“四位一体”中引入了沼气池才得以使该系统生物种群增多，结构趋于合理，使有机物得到了多层次利用，同时沼气与沼液、沼渣的综合利用增强了该系统的稳定性。“四位一体”复合农业模式结构简单易于建设，以庭院为基础管理方便。我国北方大部分区域因受自然条件和社会经济条件等的制约，目前实现大规模集约化经营尚不可能，这就为庭院经济的充分发展创造了良好的空间。“四位一体”恰好满足了这一发展需求。它结构简单，各项建筑
13、工艺成熟，建设场地易于选择，施工难度不大，投资规模较小，大多可就近建设在农户庭院内或其附近，因此易于管理。以庭院为基础，充分利用空间，搞地下、地上、空中立体生产，提高了土地的利用率。同时由于“四位一体”农业模式其劳动强度适中，劳动周期较长，家庭妇女、闲散劳动力都能干，尤其是在北方冬季大多需要卷帘、监测温度和湿度、人工授粉等，于是就充分利用了冬闲时的劳动力，有效遏制了剩余劳动力的盲目外流。有利于开发农村劳动力资源，提高农民素质。该模式是技术性很强的农业综合型生产方式，是改革传统农业生产模式，实现农业由单一粮食生产向综合及多种经营方向转化的有效的途径。三、 稻田养鱼（一）简介 我国稻田养鱼历史悠久
14、，至今已有2000多年。2005年6月，浙江省青田县方山乡龙现村的稻田养鱼被联合国粮农组织列入“全球重要农业文化遗产(GIAHS)传统稻鱼共生农业系统”，稻田养鱼成为首批世界农业遗产保护项目。稻田养鱼指利用稻田的浅水环境辅之以人工措施，既种稻又养鱼，达到稻鱼共生互利，使稻田的生态系统从结构和功能上都得到合理的改造，并发挥稻田的最大“负载力”。稻田养鱼是一种生态农业。实践证明，开发稻田养鱼不仅能充分利用稻田的水土资源，变平面生产为立体生产，变单一经营为综合经营，同时改善了稻田的生态环境，减少病虫害和草害，提高了地力，并具有较好的灭蚊效果。现代稻田生态养殖在增加鱼、瓜果、蔬菜等产量的同时，一般可增
15、产稻谷5%一10%。稻田养鱼既具有较好的经济效益和显著的生态效益，又具有明显的社会效益，是一项利国利民的事业，近20多年来得到了各地党政领导和各级渔业行政主管部门的重视和支持，在促进农民脱贫致富奔小康、调整农村产业结构中发挥了重要作用。（二）发展历程 1954年，第四届全国水产工作会议正式提出在全国发展稻田养鱼的号召，1958年初的全国水产工作会议决定把稻田养鱼纳入农业规划之中，使我国稻田养鱼在这一时期得到迅速的恢复和发展，至1959年，全国稻田养鱼面积超过67万ha。但这期间，稻田养鱼方式仍是沿袭古老的、传统的模式，平板稻田粗放粗养，一般不进行投喂和管理，单产和效益均较低。而且，由于在这一时
16、期家鱼人工繁殖技术还没有推广普及，稻田养鱼苗种来源困难，限制了稻田养鱼的发展；与此同时，20世纪60年代初至70年代中期，有毒农药在水稻种植中大量推广使用，加上稻田养鱼模式根本没有改进，使得稻鱼共生发生了巨大的矛盾，导致稻田养鱼大幅度滑坡，到70年代后期处于奄奄一息的状态。 1981年，中国科学院水生生物研究所副所长、研究员倪达书提出了稻田养鱼鱼养稻，稻鱼共生理论。1988年10月，中国农业科学院和中国水产科学研究院联合召开了“中国稻鱼结合学术讨论会”，使稻田养鱼理论有了新的发展，进一步得到了提高和完善。在稻田养鱼理论的指导下，我国稻田养鱼技术不断向广度和深度发展。各地在传统稻田养鱼技术的基础上，不断深入探索，在生产方式、养殖品种、养殖技术和基础设施建设等方面都有明显创新和发展，积累了丰富的新经验。由平板式稻田粗放养鱼，逐步发展为多种多样的新形式，有的沟凼结合，有的沟塘结合，
