王淑彬，劉彬彬，黃國勤

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 生態(tài)科學(xué)研究中心/作物生理生態(tài)與遺傳育種教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330045)

常規(guī)的經(jīng)濟(jì)分析方法常忽視或低估了資源環(huán)境對生產(chǎn)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)，同時(shí)，傳統(tǒng)的能量分析難以解決不同類型、不同性質(zhì)的能量相互加減和比較的問題。以美國著名生態(tài)學(xué)家H.T.Odum 為首創(chuàng)立的能值分析理論和方法，以太陽能值為統(tǒng)一度量標(biāo)準(zhǔn)，把生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)系并統(tǒng)一，客觀地評價(jià)和比較了自然環(huán)境資源對人類經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)。經(jīng)過20多年的深入研究，被廣泛應(yīng)用于國家、區(qū)域、城市、農(nóng)田等各種時(shí)空尺度上［1－4］。周萍等［5］分析了黃土丘陵區(qū)退耕還林草政策實(shí)施前后農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的能值指標(biāo)變化。姚作芳等［6］對吉林省農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了分析。楊松等［7］就重慶市農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值進(jìn)行了分析。

以能值為基準(zhǔn)，可將農(nóng)田生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中不可相加或相比較的能量(物質(zhì))轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的能值加以比較和分析。通過一系列的能值指標(biāo)，可以對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行全面的評價(jià)［8］。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，農(nóng)作物生長所需的能量按其來源可分為兩類，一類為自然界無償提供，包括可更新自然資源能和不可更新自然資源能，其中可更新自然資源能中包含太陽能、風(fēng)能、雨水勢能和雨水化學(xué)能，不可更新自然資源能主要為表層土損失所折算的能值;另一類為來源于人類社會(huì)，為增加作物產(chǎn)量等目的而向地里追加的輔助能，包括不可更新工業(yè)輔助能和可更新有機(jī)能，其中不可更新工業(yè)輔助能中主要有投入氮磷鉀肥料，農(nóng)用薄膜，機(jī)械動(dòng)力，農(nóng)業(yè)用電和農(nóng)藥等所含的能值，可更新有機(jī)能包括向系統(tǒng)中投入的人力，有機(jī)肥，種子等所折算的能值。評價(jià)指標(biāo)有能值自給率、環(huán)境負(fù)載率、能值投入率、凈能值產(chǎn)出率、購買能值率、系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)勢度和系統(tǒng)可持續(xù)能值等［9］。

本文以江西省常見的3種農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，采用能值分析的相關(guān)理論，結(jié)合生態(tài)學(xué)研究方法，分析了各農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能值投入產(chǎn)出能值，并引入能值分析的能值自給率、環(huán)境負(fù)載率、能值投入率、凈能值產(chǎn)出率、購買能值率、系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)勢度和系統(tǒng)可持續(xù)能值指標(biāo)相關(guān)指標(biāo)對其進(jìn)行評價(jià)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本研究以鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)3種常見農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，研究數(shù)據(jù)取自江西省余江縣農(nóng)科所實(shí)驗(yàn)田。該地區(qū)屬中亞熱帶溫暖濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，年平均降水量為1788.8mm，年平均氣溫為17.6℃，平均最高氣溫為18.6℃，平均最低氣溫為16.8℃。年平均日照時(shí)數(shù)為1739.4 h，太陽年輻射總量為454.27 kJ/cm2，生理輻射年總量為264.18 kJ/cm2。該地區(qū)土壤基本肥力狀況為pH值5.61;有機(jī)質(zhì):2.86%;全氮 1.55 g/kg;速效 P 7.85 mg/kg;速效 K 34.56 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)3種農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，重復(fù)4次。各系統(tǒng)年內(nèi)種植方式為:農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)A(CK):冬閑—早稻—晚稻，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)B:油菜—早稻—晚稻，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)C:綠肥(紫云英)—甘蔗﹢大豆。每個(gè)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)面積為66 m2，完全隨機(jī)排列。

1.3 試驗(yàn)材料

早稻品種為“中選181”，晚稻為“鷹優(yōu)晚3號(hào)”。冬季綠肥紫云英品種為余江大葉籽，油菜為“湘優(yōu)15號(hào)”，甘蔗和大豆為農(nóng)家自留品種。

1.4 田間管理措施

田間管理均按一般農(nóng)戶常規(guī)管理進(jìn)行。油菜每公頃有機(jī)肥7500 kg，純N225 kg，磷肥135 kg，鉀肥180 kg。水稻施肥:早稻每公頃施純N150 kg，有機(jī)肥7500 kg，晚稻每公頃施純N180 kg，有機(jī)肥7500 kg。水稻農(nóng)藥:每公頃用量為蚍蚜酮(有效成分25%)0.3 kg;阿維菌素(有效成分0.5%)2.16 kg;稻瘟靈(有效成分75%)0.3 kg;井岡霉素(有效成分18%)0.45 kg。早稻打藥4次，晚稻打藥6次。甘蔗大豆間作行距為60 cm，每小區(qū)甘蔗播量為70棵，播后即以有機(jī)肥覆蓋。每公頃純N施用量525 kg;磷肥200 kg;鉀肥380 kg，有機(jī)肥30000 kg。每公頃農(nóng)藥用量為45%殺螟松1 kg;50%多菌靈2 kg。

2 研究方法

能值分析建立在能量符號(hào)語言基礎(chǔ)之上。下圖1是一個(gè)簡化了的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值分析圖解?？筛颅h(huán)境資源能(R)和不可更新環(huán)境資源能(N)對經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生作用，系統(tǒng)在運(yùn)行中同時(shí)接收不可更新工業(yè)輔助能(F)和可更新有機(jī)能(T)反饋投入，最終形成產(chǎn)出(Y)。

將各生態(tài)系統(tǒng)當(dāng)年每種投入、產(chǎn)出物質(zhì)的數(shù)量，輸入電子計(jì)算機(jī)貯存處理。借助能量折算系數(shù)和能值轉(zhuǎn)換率轉(zhuǎn)換成太陽能值，編制能值投入、產(chǎn)出表，應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)計(jì)算各種能值流。根據(jù)能值投入、產(chǎn)出表計(jì)算能值指標(biāo)，繪制能值分析表，詳細(xì)計(jì)算每種種植模式可更新自然資源、不可更新自然資源、不可更新工業(yè)輔助能和可更新有機(jī)能值投入與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、秸稈產(chǎn)量能值，分析總能值投入產(chǎn)出，對比各項(xiàng)投入能值結(jié)構(gòu)比例并綜合分析各項(xiàng)能值指標(biāo)。分析所用數(shù)據(jù)來自于大田定位試驗(yàn)和查閱相關(guān)資料得出。原始數(shù)據(jù)以焦耳為單位給出。分析中所涉及的部分?jǐn)?shù)據(jù)能量數(shù)據(jù)折算關(guān)系參考駱世明［10］，聞大中［11－13］等介紹的相關(guān)方法。相關(guān)太陽能值轉(zhuǎn)換率參考 H.T.odum［14－16］、藍(lán)盛芳等［17］介紹的方法。能量計(jì)算參照藍(lán)盛芳等《生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)能值分析》［18］。

圖1 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值投入產(chǎn)出示意圖Fig.1 Emergy input－ output in field ecosystem

3 結(jié)果與分析

3.1 鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值計(jì)算基本數(shù)據(jù)

各農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)作物產(chǎn)量如表1所示。各農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)單位能量和太陽能值轉(zhuǎn)換率如表2所示。

表1 各農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)作物產(chǎn)量Tab.1 Crop yield of farmland ecosystem kg/hm2

3.2 鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能值計(jì)算

(1)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)A(冬閑—早稻—晚稻)能值

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)A能值的投入產(chǎn)出以公頃為單位計(jì)算得出。冬閑季節(jié)不做任何處理，無工業(yè)輔助能和有機(jī)輔助能投入，如表3所示，表中工業(yè)輔助能和可更新有機(jī)輔助能為早稻和晚稻田投入能值。

(2)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)B(油菜—早稻—晚稻)能值分析

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)B能值的投入產(chǎn)出以公頃為單位計(jì)算得出。冬季播種油菜，有農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)用電、農(nóng)藥、化肥和人力、有機(jī)肥、種子投入能值，如表4所示。

(3)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)C(紫云英—甘蔗﹢大豆)能值分析

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)C能值的投入產(chǎn)出以公頃為單位計(jì)算得出。冬季播種紫云英，有農(nóng)業(yè)機(jī)械和人力、種子投入能值，甘蔗和大豆所有能值投入項(xiàng)目均有投入，如表5所示。

3.3 不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值投入產(chǎn)出分析

如表6所示，不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)總能值投入量分別為:A:2.213E+17sej，B:3.673E+17sej，C:3.087E+17sej。大小排列依次為:A＜C＜B，系統(tǒng)A能值投入最少，系統(tǒng)B能值投入最多。

不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)總輔助能投入量分別為:A:1.683E+17sej，B:3.074E+17sej，C:2.538E+17sej。依次為:A＜C＜B，系統(tǒng)A輔助能能值投入最少，系統(tǒng)B輔助能能值投入最多。

表2 物質(zhì)單位能量和太陽能值轉(zhuǎn)換率Tab.2 Matter unit energy and solar emergy conversion rate

表4 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)B(油菜—早稻—晚稻)能值投入產(chǎn)出Tab.4 Emergy input-output of of farmland ecosystem B(cropping rape-early rice-late rice)

不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)總能值產(chǎn)出量分別為:A:1.386E+16sej，B:3.900E+16sej，C:1.200E+17sej。依次為:A＜B＜C，系統(tǒng)C總能值產(chǎn)出量最高，系統(tǒng)A總能值產(chǎn)出量最低。

不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量能值產(chǎn)出量分別為:A:7.584E+15sej，B:3.186E+16sej，C:1.194E+17sej。依次為:A＜B＜C，系統(tǒng)C經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量能值產(chǎn)出量最高，系統(tǒng)A經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量能值產(chǎn)出量最低。

3.4 不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值指標(biāo)分析

(1)能值自給率。試驗(yàn)結(jié)果顯示(表7、表8)不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，能值自給率的順序依次為B＜C＜A，冬閑—早稻—晚稻系統(tǒng)的能值自給率最高，達(dá)到0.240，油菜—早稻—晚稻系統(tǒng)的能值自給率最低，為 0.163。

(2)環(huán)境負(fù)載率。試驗(yàn)結(jié)果顯示(表7、表8)不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，環(huán)境負(fù)載率的順序依次為A＜C＜B，冬閑—早稻—晚稻系統(tǒng)的環(huán)境負(fù)載率最低，為5.536，油菜—早稻—晚稻系統(tǒng)的環(huán)境負(fù)載率最高，為 8.948。

(3)購買能值比率。試驗(yàn)結(jié)果顯示(表7、表8)不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，購買能值比率的順序依次為A＜C＜B，油菜—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)的購買能值比率最高，達(dá)到0.837，冬閑—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)的購買能值比率最低，為0.759。

(4)能值投入率。試驗(yàn)結(jié)果顯示(表7、表8)不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，能值投入率的順序依次為A＜C＜B，油菜—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)的能值投入率最高，達(dá)到5.138，冬閑—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)的能值投入率最低，為 3.156。

(5)凈能值產(chǎn)出率。試驗(yàn)結(jié)果顯示(表7、表8)不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，凈能值產(chǎn)出率的順序依次為A＜B＜C，綠肥—甘蔗+大豆生態(tài)系統(tǒng)的凈能值產(chǎn)出率最高，達(dá)到0.473，油菜—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)次之，為0.127;冬閑—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)的凈能值產(chǎn)出率最低，0.082。

(6)系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)勢度。試驗(yàn)結(jié)果顯示(表7、表8)不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)勢度的順序依次為A＜B＜C，綠肥—甘蔗+大豆生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)勢度最高，達(dá)到0.820，油菜—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)勢度次之，為0.419;農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)A最低，為0.253。

(7)系統(tǒng)可持續(xù)能值指數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果顯示(表7、表8)不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，系統(tǒng)可持續(xù)能值指數(shù)的順序依次為B＜A＜C，綠肥—甘蔗+大豆生態(tài)系統(tǒng)的系統(tǒng)可持續(xù)能值指數(shù)最高，為0.062，冬閑—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)和油菜—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)相差不大，分別為0.015和0.014。

表5 農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)C(紫云英—甘蔗+大豆)能值投入產(chǎn)出Tab.5 Emergy input-output of of farmland ecosystem C(green manure-sugar cane+soybean)

表6 不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值投入產(chǎn)出Tab.6 Emergy input-output of different farmland ecosystem

表7 不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值投入結(jié)構(gòu)Tab.7 Emergy input structure of different of farmland ecosystem %

4 結(jié)論與討論

4.1 能值自給率

能值自給率是指系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境資源能值占系統(tǒng)總投入能值的比例，能值自給率值的高低表明自然環(huán)境資源能值對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所作貢獻(xiàn)的大小。能值自給率越低，能值投入率越高，系統(tǒng)對經(jīng)濟(jì)投入依賴程度越大。

本研究以單一種植模式生態(tài)系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)能值自給率越高，說明該系統(tǒng)的能值自給能力越強(qiáng)，對內(nèi)部資源開發(fā)程度也越高。本研究表明，3種不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值自給率的大小在0.163～0.240，高于江西省 0.130 ～0.168［19］的平均水平，說明較平均水平而言，試驗(yàn)地所在地區(qū)自然環(huán)境資源豐富，適宜于發(fā)展多熟種植模式農(nóng)業(yè)。3種不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值自給率:B＜C＜A，冬閑模式能值自給率最高，冬季不需要投入任何輔助能，但是冬季無產(chǎn)出。油菜—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)自足能力最小。

表8 不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值指標(biāo)Tab.8 Emergy index of different of farmland ecosystem

4.2 環(huán)境負(fù)載率

環(huán)境承載率是不可更新資源能值與可更新資源能值的比值，其中不可更新資源包括不可更新自然資源能值和不可更新工業(yè)輔助能，可更新資源包括可更新自然資源能值和可更新有機(jī)能值，環(huán)境負(fù)載率值的大小體現(xiàn)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)對其自然環(huán)境的壓力大小。如果環(huán)境承載力的值較大，則表明在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中存在高強(qiáng)度的能值利用，同時(shí)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對該系統(tǒng)所處的自然環(huán)境保持著較大壓力。若某系統(tǒng)長期處于較高的環(huán)境負(fù)載率，則該系統(tǒng)將產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的功能性退化。本研究表明，不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，環(huán)境負(fù)載率A＜C＜B，3種不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境負(fù)載率均較高，最高值為油菜—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)，達(dá)到 8.948，高于江西省平均水平 5.21% ～6.94%［19］，負(fù)載率［20］低于江蘇(13.16%)和浙江(11.25%)。

4.3 購買能值比率

購買能值比率是指農(nóng)業(yè)機(jī)械、氮磷鉀肥料、農(nóng)業(yè)用電、農(nóng)藥、種子、有機(jī)肥、勞動(dòng)力等需要管理者購買的不可更新工業(yè)輔助能與可更新有機(jī)輔助能之和與系統(tǒng)總能值投入量的比率。購買能值比率中包含了不可更新工業(yè)輔助能購買與可更新有機(jī)輔助能購買兩個(gè)方面。如果一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中購買能值比率較高，而不可更新工業(yè)輔助能值投入較低，說明此系統(tǒng)仍處于原始粗放型農(nóng)業(yè)經(jīng)營中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率不高。3種不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，購買能值比率A＜C＜B。油菜—早稻—晚稻農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)購買能值比率最高，0.837，與江西省平均水平(83.22% ～86.97%)［19］相當(dāng)。在所有農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，不可更新工業(yè)輔助能均占到總輔助能的95%以上，可見所有生態(tài)系統(tǒng)管理水平較高，可是由于不可更新工業(yè)輔助能的投入，也導(dǎo)致冬種油菜等農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境負(fù)載率較高。

4.4 能值投入率

能值投入率是總輔助能值與自然資源能值之比，即不能更新工業(yè)輔助能值和可更新有機(jī)能值所占自然資源總投入的比例。能值投入率是衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境負(fù)載程度的指標(biāo)。能值投入率大小可反映系統(tǒng)對環(huán)境資源的利用程度，并可測知環(huán)境資源條件對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的承受力。進(jìn)而可指導(dǎo)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)投入達(dá)到最佳的比例，合理利用自然資源，在不破壞自然環(huán)境的前提下盡可能的充分利用環(huán)境中光熱水氣及營養(yǎng)物質(zhì)，獲取更多的產(chǎn)品。如果經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的運(yùn)行主要依賴于本地資源，則比率較小。3種不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，能值投入率A＜C＜B。油菜—早稻—晚稻農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)能值投入率最高，說明此農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)對環(huán)境資源利用較為充分，但是投入成本較高。

4.5 凈能值產(chǎn)出率

凈能值產(chǎn)出率是系統(tǒng)產(chǎn)出總能值與購買能值(工業(yè)輔助能值和有機(jī)能值的總和)的比值，凈能值產(chǎn)出率是評估基本能量利用效率的指標(biāo)。凈能值產(chǎn)出率越高，表明生產(chǎn)過程中系統(tǒng)能值的利用效率越高，產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)回報(bào)率越高。通過比較凈能值產(chǎn)出率，可以更好地了解某一種資源是否具有競爭力和經(jīng)濟(jì)效益的大小3種不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，凈能值產(chǎn)出率A＜B＜C。綠肥—甘蔗+大豆生態(tài)系統(tǒng)的凈能值產(chǎn)出率最高，冬閑—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)的凈能值產(chǎn)出率最低。表明綠肥—甘蔗+大豆生態(tài)系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中，經(jīng)濟(jì)能值的利用效率高，產(chǎn)品競爭力較強(qiáng)，種植效益較高，對提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能值利用效率具有重要意義。

4.6 系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)勢度

農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)優(yōu)勢度可以反映系統(tǒng)生產(chǎn)單元的均衡性，小尺度中可以用于多熟制度情況下不同種植方式的比較，大尺度中可以用于不同農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的比較或者區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的比較。系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)勢度指數(shù)的大小體現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)各組分生產(chǎn)的均衡性的差異，指數(shù)越大系統(tǒng)內(nèi)部各生產(chǎn)單元分布越不均勻。多熟種植系統(tǒng)中優(yōu)勢度越大，說明此生態(tài)系統(tǒng)中能值產(chǎn)出依賴于某單一或少數(shù)作物。3種不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)勢度A＜B＜C。綠肥—甘蔗+大豆種植模式下甘蔗產(chǎn)量大，且系統(tǒng)主要產(chǎn)出能值主要依賴于甘蔗，故系統(tǒng)生產(chǎn)優(yōu)勢度較高。

4.7 系統(tǒng)可持續(xù)能值指數(shù)

系統(tǒng)可持續(xù)能值指數(shù)是凈能值產(chǎn)出率與環(huán)境負(fù)載率的比值。可持續(xù)發(fā)展指數(shù)表明了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境之間的關(guān)系。卓瑪措等［14］研究顯示，如果一個(gè)地區(qū)的系統(tǒng)凈能值產(chǎn)出率高而環(huán)境負(fù)載率相對較低，則它是可持續(xù)的，反之則不可持續(xù)。3種不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，可持續(xù)能值指數(shù)B＜A＜C。綠肥—甘蔗+大豆系統(tǒng)可持續(xù)能值指數(shù)最高，主要是由于甘蔗+大豆系統(tǒng)凈能值產(chǎn)出率高，能夠充分利用生長地環(huán)境的水肥光熱氣等自然資源。油菜—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)因凈能值產(chǎn)出率相對較低，輔助能投入較多，而產(chǎn)出較少，且在輔助能施加過程中增加了環(huán)境壓力，所以此系統(tǒng)可持續(xù)能值指數(shù)較低。

研究結(jié)果表明:鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)不同農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，綠肥—甘蔗+大豆生態(tài)系統(tǒng)，能值利用率經(jīng)濟(jì)效益較高，但是要求具有較高的管理水平。冬閑—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)，自然資源自給能力強(qiáng)，需要的購買能值投入低，抗外界干擾能力較強(qiáng)，但是凈能值產(chǎn)出較低，系統(tǒng)能值可持續(xù)性也不高，經(jīng)濟(jì)回報(bào)率比較低。油菜—早稻—晚稻生態(tài)系統(tǒng)購買能值投入較高，環(huán)境壓力較大，但是此種植模式能值產(chǎn)出較高，且冬種油菜也有利于雙季稻的生產(chǎn)。

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