農業生態工程

A. 農業生態工程的生產自凈農業生態工程

大型養殖場的廢棄物（糞便、墊草等）不科學處理就會地周圍環境造成嚴重污染。隨著工農業的發展，污水處理及牲畜糞便的合理利用日益受到重視。由於工業式污水處理技術的耗能高，在農村受到限制，因而使經濟節能和具有廣譜除污效能的技術特別是多級氧化塘和土地凈化技術得到發展。通過污水灌溉、污水塘養魚和種植水生植物、沼氣發酵等，利用污水增加生產，凈化環境，使有害廢物變成了一種農業資源。
（一）氧化塘工程
中國科學院水生生物研究所根據生態學原理，設計了幾個串聯的氧化塘，利用水域生態系統中菌、藻、水生植物、水生動物的多種功能，凈化污水，並生產生物產品。水生植物在陽光下可放出氧氣並富集重金屬等有毒物質，細菌可分解毒物和有機質，為其他生物提供營養，魚類通過吃食藻類，吸收水中的氮磷等營養元素，有利於防止水體富營養化。這種氧化塘處理污水技術已在漁業上得到應用。
（二）沼氣綜合利用工程
以沼氣發酵為樞紐，再經過微生物、植物、動物的生物作用，凈化污水並生產生物產品的過程。如：上海崇明島奶牛場，飼養著750頭奶牛，第六天排出糞便40多噸，大多四散污染環境。在上海交通大學協助下，建設了大型（50m）保溫沼氣池（冬季沼液溫度仍在24℃左右），平均產氣0.5m/m·天。用沼液培養光合細菌，菌體加工成高蛋白飼料（蛋白質含量65%），沼液流入溫室，可進行蔬菜等作物的無土栽培，以後再流入低窪水池，用以栽培水生植物飼料。這樣整個奶牛場的生產流程成了生產與自凈密切結合的無污染的流程。
（三）多級生物凈化工程
根據不同生物對污水的承受能力和利用能力，對污水進行多次凈化，達到既凈化污水又生產生物產品的目的。如：遼寧省大窪農墾局西安種畜場，1978—1984年平均每年養豬1736個豬單位，該場將豬糞水首先放入高度耐肥的水葫蘆塘內，初步凈化放入綠萍田，進行第二次凈化；然後導入魚和蚌混養的魚塘中；經第三次凈化後，作為稻田灌溉用水；經過稻田凈化後的水再作沖洗豬舍用水。隨著水的流動循環，進行物質的流動轉化與循環，生產水生飼料，豬、魚、珍珠和稻穀、稻草等產品。每頭標准豬單位，相應地種1株葡萄，5棵樹，養10個河蚌，種15m水生植物，20m養魚育珠（每m米養1條成魚），種1m菜。水生飼料養豬不限量，能節省混合飼料40%。1984年每個豬單位年採食量為1137.7公斤，其中精飼料366.1公斤，青飼料8公斤。水生飼料（紅萍、水葫蘆）產量高達每公頃67.5—82.5萬公斤，每公頃蛋白質產量相當於11.5公頃大豆蛋白質產量。飼料的能量轉換效率為25.81%，較一般情況提高52%。豬場草缺病多的問題可基本得到解決。肥豬出欄率1984年達67.83%,，豬死亡率比1978年下降82.3%，料肉比1980年的5.23，下降到1984年的4.32，1984年前一直虧損，1984年盈利萬多元。

B. 什麼叫生態技術什麼叫農業生態工程什麼叫林業生態工程

生態是研究生物與環境之間關系的科學。

C. 農業生態工程的區域整體規劃的農業生態工程

區域整體規劃的農業生態工程就是在一定的區域內，根據自然資源特點，運用生態規律將山、水、林、田、路進行全面規劃，協調生產用地與庭院、房舍、草地、道路、林地等的比例及空間配置，把種植、養殖、培養、加工、營銷聯成一體，提高自然環境調節能力，從而取得較高的經濟效益和生態效益。
在我國農村的村一級單位，往往是一個自然地理小單元。因此，以村為單位建立生態農業體系，是比較合理的，也比較容易成功，如江蘇省建湖董徐村、大豐圩東村，山東省淄博西單村、街頭芙蓉村。在我國生態村以至縣和地區正在不斷涌現，已有一些好典型。江蘇省大豐市、江都市、海安縣，山東省五蓮縣等市縣，自大力發展生態農業以來，全面調整農村產業結構，走「種養培並舉，農牧漁結合」的道路；引進和創造了多種生態農業技術並因地制宜組裝為多種生態農業體系。通過組裝，將種植業、養殖業、林業、加工業結合為完整系統，以種植業為基礎，以發展養殖業為重點，抓住農畜漁產品綜合利用這一關鍵，形成產業環流大力發展生物能，著重辦好沼氣。出現了由單一經濟向種、養、培、加結合的綜合型經濟轉變，由封閉自給性經濟向開放性商品經濟轉變，由惡性循環向良性循環轉變。
區域整體規劃的農業生態工程在不同的地理條件下有不同的表現形式如：農、牧、漁農業生態工程、低窪地基塘農業生態工程、農、林、牧農業生態工程等等。
（一）農、牧、漁農業生態工程
在有農田和較大水面的平原地區，過去以種植業為主，可實行農、牧、漁農業生態工程。實行種植業、養殖業、培養業及生物能生產相結合，陸地生產與水體生產相結合，以比較高的飼料和能源自給能力，比較高的物質、能量和資金轉化效率及環境自凈能力。
採用農、牧、漁結合是行之有效的農業生態工程。具體做法是（圖2-5-1）：
1、在種植業中實行用養結合，以有機肥為主，提高地力，實現持續增產；
2、發展鏈式養殖技術，實行陸地和水產養殖結合，提高動物產品的品種、數量和質量； 3、利用加工鏈環多層次利用農副產品，提高人類對生物產品的直接利用率和商品率： 4、普及發展沼氣，充分利用生物能和有機物，改善農村環境條件；
5、利用農業廢棄物發展食用菌培養和腐食動物養殖，提高有機物的利用率。
江蘇省建湖董徐村、無錫河埒村均為此種類型。
（二）低窪地基塘農業生態工程
在以水面為主的低窪的濕地水網地區，過去以水產養殖業為主，可實行基塘式水陸結合生態工程。它是當地農民長期與低窪水淹作斗爭所建立的高效能的能量和物質轉換系統。盛行於珠江三角洲和太湖流域。
由於當地地勢低窪，常受水淹，農民把一些多災的低窪田挖成魚塘，挖出的土將周圍地基墊高稱為「基」，在基上種植桑、果、稻、蔗等，稱為桑基魚塘、果基魚塘、稻基魚塘和蔗基魚塘等。基塘系統一般由2個或3個亞系統構成，基面亞系統和魚塘亞系統是兩個基本的亞系統。前者是陸地系統，主要組成是生產者；後者是淡水系統，既有生產者，也有消費者；第三個亞系統是聯系系統，一般為第一級消費者，起著聯系基面亞系統和魚塘亞系統的作用，系統的分解者則存在於每一個亞系統中。（圖2-5-2） 1、基塘的形態
基面寬度以6-10m左右較好，過窄，種植面積小且耕作不方便；過寬則塘泥供應困難。基面高度以高於魚塘平常水面0.5-1m為好；小於0.5m對作物生長不利，如遇暴雨魚塘水位上升，作物受淹，造成減產或絕收；如高於是1m以上，作物易受旱，同時基高則坡陡，水土易流失。 魚塘的形狀以長寬比為6∶4的長方形較好，東西向能接受較多的陽光，有利於提高水溫。魚塘面積以0.3-0.4hm2較好，不宜超過0.7；太小養魚不多，受基面遮蔭比例大，而且受風作用面積小，塘水波動小，不利於水中溶氧、增氧；過大供應餌料和捕撈不方便，而且風浪大易沖毀塘基。魚塘深度以2.5-3m為宜；太淺則水量不足，影響放養量也不利於分層混養，且夏季易增溫，冬季易降溫影響魚的正常生長；太深，則下層水溫低，光照不足，溶氧不足，對魚類生長也不利。
基塘面積比例與綜合效益有密切關系。根據從土地利用、物質循環、經濟效益、生態效益等多方面綜合分析，基塘面積比例以4∶6左右為宜。
2、基塘系統的生態效益
（1）物質循環具有較強的封閉性，除產品輸出外，蓁部分營養物質基本回到系統中參加再循環，很少丟失；
（2）魚塘是比較節約能源的生態系統，這是由於浮游植物光合效率高，且魚類是涼血動物，呼吸消耗少，能量轉化效率高；
（3）農畜漁結合的基塘系統，營養結構復雜而且協調，系統穩定性強；
（4）低塘高基降低了地下水位，為作物種植提供了條件。
（三）農、林、牧農業生態工程
在水面較少的山區、高原和平原地區，過去以種植業為主，或以養殖業為主，可實行農林牧結合的農業生態系統工程。這是黃淮海平原和西北黃土高原地區著力發展的生態工程。這些地區由於旱、澇、鹼、沙、薄等災害，影響到作物高產穩產，限制了畜牧業的發展，單獨進行種植業或養殖業都難以獲得較好的效益。建立農、林、牧生態系統，使農、林、牧結合，組成一個按比例發展的大農業體系，可以有效地擴大物質循環，提高能量轉化效率，增進經濟效益。（圖2-5-3） 1、農、林、牧業生態系統的特點
（1）把林果和綠肥的比重增加到總面積的15—20%，按轉化的日光能計算，相當於農業產能的50—8，並有利於保持水土，涵養水分，提高地力，生態效益巨大。 （2）經濟作物比重調到佔耕地面積的1/4左右。
（3）多種類型的畜牧業產品，在飼料自給的條件下，達到農業產能的1—2%。
（4）農業能量總投入中，生物能源佔80%左右。
（5）系統生產的全部有機物質，約一半左右歸還土壤再利用。
（6）氮素總輸入中，有機氮佔一半左右。
2、農、林、牧業生態系統的優點
（1）適應本地旱澇鹼沙薄的自然特點，發揮土地資源的生產力，突出本地優勢，生產糧、棉、油、豆、肉、蛋、果、林及外貿需要的多種產品，獲得較多的系統生產力；
（2）能提供較多的農、林副產品和有機物，解決飼料、肥料、燃料的矛盾，促進農業的全面發展；
（3）通過合理地組織產品利用和再循環，保證足夠的有機物和營養物質歸還土壤，實現有機物質的積累和分解，植物養分收入和支出之間的平衡，使物質循環不斷擴大，土壤肥力穩步提高；
（4）大幅度增加生物能源，節約化石能源，提高化石能源的投放效率，實現大面積平衡增產；
（5）生物結構的多樣性，提高了系統的抗逆能力和穩定性，並逐步改善農業生產的生態環境；
（6）有利於全面發展經濟，增加收入，為擴大再生產，實現集約化創造條件，迅速改變窮困面貌。

D. 農業生態工程的庭院經濟農業生態工程

庭院農業生態工程就是利用庭院內外土地、水面、房舍等，從水平和垂直空間上進行多物種多層次科學配置綜合生產。農家庭院生產經營場地狹小（一般0.2—0.5畝），必須根據各種農業生物的不同生長發育特性和它們對生態條件的不同要求，進行多物種、多層次的科學配置，最大限度地利用空間和時間，利用各種農業資源，才能提高庭院生產的經濟效益。在我國農村發展庭院生產，農民樂於接受。據中國科學院石家莊農業現代化研究所調查，當地庭院一般佔地相當於總土地面積的6—10%，這部分土地的產值是高產農田的5.92倍。庭院生產項目多，便於集約化經營，土地利用率高，資金周轉積累快，對人的生活環境質量影響最為直接。庭院是整個農業生態系統的重要組成部分，在系統的物質、能量、資金和信息的流通轉換中起重要作用。
庭院農業生態工程的核心是全方位、多層次的利用庭院空間，包括陸地立體空間（地面、地下、地上、屋頂、陽台、牆體）和水體空間（水面、水下、水上）。由於庭院的土地被房屋或其它設施分割成為零星小塊，造成光照、溫度、水分、土壤肥力等生態環境的差異。因此，庭院利用應注意因地制宜 ，因種制宜，必須根據種植的作物或飼養的畜禽等到的生長發育特性，適地種養。在種植上，在光照較強的環境中配置果樹、蔬菜等陽性植物；在光照較弱的環境中配置陰性植物。
在養殖上，為了充分利用空間，可改傳統的平面單層養殖為立體多層養殖，或利用不同動物種群混養（雞、羊、豬混養等）、套養（同品種個體大小不同，畜、禽、魚套養）、兼養（以一養為主，帶養其他，如蚯蚓、雞、豬兼養）以及高空養殖，如房上養鴿、魚、金魚、水貂、福壽螺等；地下室可養蠍子、蝸牛、土元等。
庭院水體一般單一養魚、養鴨或種蓮藕。為了充分利用有限水體宜進行立體開發，以發展水生生物為主體，種養結合，分層養魚，混養魚禽，等到。池邊種葡萄可用去架拉引線引向水上空間。
在庭院總體利用上，宜採用水陸空並舉，立體經營；池塘（河溝）養魚，繁殖蚌珠和圈養鴨、鵝；陸地和塘邊（溝邊）種植牽蔓性葡萄和瓜類，向水面延伸，向空間發展，並在葡萄或瓜類架下圈養蛋雞、肉雞等，利用雞糞養豬，豬糞生產沼氣，沼液沼渣喂魚，形成良性循環的立體生產體系。

E. 生態工程的原理

生態工程技術將生態學原理與經濟建設和生產實際結合起來，就是為了實現生物有機體與環境在有人工輔助的能量、物質參與下，實現同生態學及生態經濟學原理和現代工程技術的系統配套，生產過程中的物流、能流的合理循環，由此可見在建設生態工程及應用生態工程技術中必須遵循生態學的一些基本原理。

（一）生態位原理

生態位是生態學研究中廣泛使用的名稱，又稱生態龕或小生境，通常是指生物種群所佔據的基本生活單位、對於生物個體與其種群來說，生態位是指其生存所必須的或可被其利用的各種生態因子或關系的集合。每一種生物在多維的生態空間中都有其理想的生態位，而每一種環境因素都給生物提供了現實的生態位。這種理想生態位與現實生態位之差一方面迫使生物去尋求、佔領和競爭良好的生態位。另一方面也迫使生物不斷地適應環境，調節自己的理想生態位，並通過自然選擇，實現生物與環境的世代平衡。在農業生態系統中，由於其是半人工或人工的生態系統，人為的干擾控制使其物種單一性，從而產生了較多的空白生態位。因此在農業生態工程設計及技術應用中，如能合理運用生態位原理，把適宜而有經濟價值的物種引入系統中，填充空白的生態位而阻止一些有害的雜草、病蟲、有害鳥獸的侵襲，就可以形成一個具有多樣化物種及種群穩定的生態系統。充分利用高層次空間生態位，使有限的光、氣、熱、水、肥資源得到合理利用，最大限度地減少資源的浪費。增加生物量與產量，如稻田養魚就是把魚引入稻田中，魚可以吃掉水稻生長發育過程中所發生的一些害蟲，為稻田施肥，而水稻則為魚類生長提供一定的餌料，從而取得互惠互利的效果。

（二）限制因子原理

生物的生長發育離不開環境，並適應環境的變化，但生態環境中的生態因子如果超過生物的適應范圍時，對生物有一定的限製作用，只有當生物與其居住環境條件高度相適應時，生物才能最大限度地利用環境方面的優越條件，並表現出最大的增產潛力。

最小因子定律：
即植物的生長取決於數量最不足的那一種物質，最小因子定律，這一定律說明，某一數量最不足的營養元素，由於不能滿足生物生長的需要，同時也將限制其它處於良好狀坊的因子發揮效應，農業生態系統因為人為的作用也會促使限制因子的轉化，但無論怎樣轉化，最小因子仍然是起作用的。

2. 耐性定律

在最小因子定律的基礎上，人們發現不僅因為某些因子在量上不足時生物的生長發育會受到限制，但某些因子過多地會影響生物的正常生長發育和繁殖。1913年謝爾福德把生態因子的最大量和最小量對生物的限製作用概念合並為耐性定律。即各種生物的生長發育過程中對各種生態因子都存在著一個生物學上限和下限，它們之間的幅度就是該種生物對某一生態因子的耐性范圍。因此在農業生態工程建設與生態工程技術應用時，必須考慮生態因子的限製作用原理。

（三）食物鏈原理

在自然生態系統中，由生產者、消費者、分解者所構成的食物鏈，從生態學原理看，它是一條能量轉化鏈，物質傳遞鏈，也是一條價值增值鏈。綠色植物被草食動物所食，草食動物被肉食動物吃掉，植物和動物殘體又可為小動物和低等動物分解，以這種吃與被吃而形成了食物鏈關系，但是食物鏈並非單一的簡單的一種關系，如水稻－蝗蟲－鳥類這樣，而是形成了一種復雜的食物鏈網。我們知道太陽光能是地球上一切能量的來源，日光能被固定形成化學潛能，並沿著食物鏈的各個營養級傳遞，由於能量在轉化過程中不可避免地消耗與損失，沒有任何能量能夠100％的有效轉化為下一營養級的生物潛能。林德曼著名的十分之一定律說明，能量從一個營養級向下一個營養級轉化的比率只有十分之一，因此自然界的食物鏈很少有長達4個營養級之上。但在人工生態系統與農業生態工程中，這條食物鏈往往進一步縮減了，縮減了的食物鏈不利於能量的有效轉化和物質的有效利用，同時還降低生態系統的穩定性，加重環境污染。因此根據生態系統的食物鏈原理，在農業生態系統中，可以將各營養級因食物選擇而廢棄的生物物質和作為糞便排泄的生物物質，通過加環與相應的生物進行轉化，延長食物鏈的長度，並提高生物能的利用率。如在經濟樹林中養殖土雞、雞類喂豬、豬糞製造沼氣，沼渣肥田，稻田養魚，魚吃害蟲，保障水稻豐產，從而形成了一種以人為中心的網路狀食物鏈的種養方式，其資源利用效率與經濟效益要比單一種養方式大的多。

（四）整體效應原理

系統是由相互作用和相互聯系的若干組成部分結合而成的具有特定功能的整體，其基本的特性就是集合性，表現在系統各組分間相互聯系、依賴、作用、制約的不可分割的整體，整體的作用和效應要比各部門之和來的大。農業是個多部門組成的產業，它是由農業生物，環境資源以及社會經濟要素構成的社會－經濟－自然的復合系統。農業生態工程與技術的建設要達到能流的轉化率高，物流循環規模大，信息流暢，價值流增加顯著－即整體效應最好。就要合理調配組裝協調農業的各個生產部門，使整個系統的總體生產力提高，整體效應的取得要取決於系統的結構，結構決定功能。因此我國生態農業及農業生態工程強調不同層次上，根據自然資源，社會經濟條件按比例有機組裝和調節，以整體協調優化求高產、高效、持續發展。

（五）生物與環境相互適應、協同進化原理

生物的生存、繁衍不斷從環境中攝取能量、物質和信息，生物的生長發育依賴於環境，並受環境的強烈影響，外界環境中影響生物生命活動的各種能量、物質和信息因素稱為生態因子，生態因子既有對生物和生命活動所需的利導因子，也有限制生物生存和生命活動的限制因子。利導因子促進生物的生長發育，而限制因子則制效生物生長與生產的發展，因而在當地的生態農業工程建設中必須充分分析當地利導因子及限制因子的數量和質量。以選擇適宜的物種和模式。

生態系統作為生物與環境的統一體，既要求生物要適應其生存環境，又同時伴有生物對生存環境的改造作用，這就是所謂的協同進化原理。協同進化原理認為生物與環境應看作相互依存的整體，生物不只是被動地受環境作用和限制，而在生物生命活動過程中，通過排泄物、死體、殘體等釋放能量、物質於環境，使環境得到物質補償，保證生物的延續，封山育林，植樹種草，退耕還林，合理間套輪作都是為了改善農業生態環境。同時在對可更新資源（再生資源）利用中做到保護其可更新能力，確保資源再生和循環利用，達到永續利用，充分保護環境，提高資源利用率。

（六）效益協調統一原理

農業生態系統是一個社會－經濟－自然復合生態系統，是由自然再生產和經濟再生產交織的復合生產過程，具有多種功能與效益，既有自然的生態效益，又有社會的經濟效益，只有生態與經濟效益相互協調，才能發揮系統的整體綜合效益。

生態工程及技術的建設與應用都是以最終追求綜合效益為目標的。在其建設與調控中，將經濟與生態工程建設有機交織地進行，如農業開發與生態環境建設結合，資源利用與增殖結合，鄉鎮農業開發與環保防污建設等等，就是將所追求的生態效益，經濟效益和社會效益融為一體。

F. 農業生態工程中運用的生物學原理

物質循環再生原理，整體性原理等。

G. 有機農業生態工程在生態方面帶來哪些好處

是有區別的. 生態農業是按照生態學原理和經濟學原理,運用現代科學技術成果和現代管理手內段,以及傳統農業的有容效經驗建立起來的,能獲得較高的經濟效益、生態效益和社會效益的現代化農業. 有機農業（Organic Agriculture）是指在生產中完全或基本不用人工合成的肥料、農葯、生長調節劑和畜禽飼料添加劑,而採用有機肥滿足作物營養需求的種植業,或採用有機飼料滿足畜禽營養需求的養殖業. 內容太多,就不復制粘貼了!

H. 辦理農業綜合開發生態工程資質的條件和要求

農業生態工程，就是在一定的區域范圍內因地制宜應用生態農業技術，將多種農業生物生產進一步組裝為合理的生態農業系統。農業生態工程有效地運用生態系統中各生物種充分利用空間和資源的生物群落共生原理，多種成分相互協調和促進和功能原理以及物質和能量多層次多途徑利用和轉化的原理，從而建立能合理利用自然資源，保持生態穩定和持續高效功能的農業生態系統。

農業綜合開發生態工程資質屬於農林行業，分為甲乙兩個級別從乙級開始辦理，乙級資質需要滿足以下條件。

資歷和信譽

（1）具有獨立企業法人資格。

（2）社會信譽良好，注冊資本不少於100萬元人民幣。

技術條件

（1）專業配備齊全、合理，主要專業技術人員數量不少於所申請專業資質標准中主要專業技術人員配備表規定的人數。

（2）企業的主要技術負責人或總工程師應當具有大學本科以上學歷、10年以上設計經歷，且主持過所申請行業相應專業設計類型的中型項目工程設計不少於3項，或大型項目工程設計不少於1項，具備注冊執業資格或高級專業技術職稱。

（3）在主要專業技術人員配備表規定的人員中，主導專業的非注冊人員應當作為專業技術負責人主持過所申請行業相應專業設計類型的中型項目工程設計不少於2項，或大型項目工程設計不少於1項。

技術裝備及管理水平（簡單理解就是有辦公場地，有列印機，電腦這些基礎辦公設備）

（1）有必要的技術裝備及固定的工作場所。

（2）有較完善的質量體系和技術、經營、人事、財務、檔案等管理制度。

I. 工業生態工程與農業生態工程有哪些異同點

工業生態工程，它主要利用的是工業當中的生態環境進行搭建的一些工程農業生態工程，它主要是用一些基因技術，生物科技進行搭建的工程。

J. 農業生態工程技術課程難題

書上都有。只是一些理論。
真正難題在實踐中才有。