国家开放大学电大本科《农业生态学》网络课实训任务答案

国家开放大学电大本科《农业生态学》网络课实训任务答案 实训任务（五选一） 实训1 农业生态系统结构与特征调查作业 实训2 农业生态系统能流分析作业 实训3 农业生态环境质量评价作业 实训4 农业资源及其利用现状调查作业 实训5 农业生态系统技术现状调查和分析作业 实训任务1 实训1 农业生态系统结构与特征调查作业 一、目的意义 本实验把农户作为农业生态系统调查研究的对象，通过调查若干农户，分析农户所在农业生态系统的优点与存在的问题，并提出农业生态系统的调整与设计的初步方案。在此基础上，分析和总结由一个个农户组成的农业生态系统现状，并能提出初步发展规划。

二、实验性质和学时 1．实验性质：选修 2．实验学时：6学时 三、方法与步骤 （一）农户调查 1．调查内容 （1）自然条件 包括地理位置、地势、地形、土质、地下水位、气候条件及特点（包括光热水变化规律极其生产潜力、主要气象灾害等）。

（2）生产条件 农户庭院面积、人口、庭院设施种类、数量、承包的土地面积、类型（山、水、田、林等）劳力、畜力、机械、灌溉条件等。

（3）经济状况 庭院经营收入、大田经营收入、年总收入、人均纯收入、人均粮、棉、油、肉、蛋、蔬菜、水果等数量、生活水平等状况。

（4）生产经营状况 庭院生产经营类型、规模、产品种类、数量、投入资金额、各类经营产值、纯收益、大田生产经营类型、规模、产量、产值、主要农作物的栽培管理经验、主要病虫草害的类型及其危害程度、大田生产投入情况及效益。

（5）市场调查 农户所生产经营的各类产品在市场上的销售状况及市场对其它产品的需求状况。

（6）农户各成员的知识水平、技术特长、生产经验等。

（7）农户生产经营中存在的突出问题（包括庭院和大田两方面）。

2．调查方法 （1）搜集资料 通过农户所在地区的农业生产领导部门、技术部门、市场管理部门、科研单位等有关部门收集：①当地气象资料；
②农业区划资料；
③市场行情；
④水文地质资料；
⑤土壤普查资料。

（2）农户调查 ①选户：选择庭院和大田生产都有一定规模，并取得一定效益的有代表性的农户进行调查；
②调查：通过对庭院和大田实地察看、测量、和农户座谈取得第一手资料；
③对调查资料及时整理并填入调查表中（见附录），如有遗漏或不清楚，应设法补充，力求资料的完整性。

（3）统计与初步分析 在上述调查整理的基础上可进行初步统计和简单分析，并记录对该农户的印象和评价意见。

（二）农业生态系统设计 1．设计的原则和依据 （1）需求原则 （2）提高系统的总体功能和综合效益原则 （3）相宜性原则 ①农业生态综合经营项目的多少、规模的大小以及可能实现的经济、生态、社会效益的大小等，应当与农户所拥有或可供其支配、使用的各类生产要素相适应，宜农则农、宜林则林、宜牧则牧，以发挥各业的潜在优势和现实优势。

②要与市场需求结构相适应，产销对路。

③要与农户的具体情况，如劳力、资金、技术水平、文化程度、管理能力相适应，即要“因户制宜”。

（4）合理利用空间、时间的原则，在庭院内实行立体开发，充分利用地上、地面、地下各层空间；
在大田中也要进行立体开发，充分利用各层空间的光、热水、土资源，同时还要在时间上合理安排，使有限的资源得到多次、充分而有效的利用，保证再生产的节奏与连贯。

（5）综合经营原则，在不违背相宜性原则的前提下，以市场为导向，开展多种经营，保持农户收益的稳定增长。

（6）结构应具有较强的调节机能，保证农户的整体生产力在各种条件下都比较稳定。

2．设计内容 （1）总体设计 根据农户的自然和经济条件以及各方面的需要确定庭院和大田的生产经营方向、规模，并在两者之间合理分配人力、物力、财力，使它们相互联系，充分发挥各自的生产经营潜力，提高农户的整体生产经营水平，获得最佳的经济效益、生态效益和社会效益。

①确定大田生产经营结构 根据农户的经济实力、生产条件、生活需要、生产任务、市场需求价格、大田土壤肥力、农作物产量、庭院能提供的肥料数量、化肥、农药供求等，确定大田作物生产的种类和比例。

②确定庭院生产经营结构 根据农户的经济实力、生活需要、市场情况、劳动力素质、技术特长、庭院环境、设施、大田产品种类和数量确定庭院种植、养殖、加工等生产类型和规模，以充分利用庭院空间，现有设施，提高庭院生产的经济效益，美化庭院生活环境。

③对庭院和大田生产进行综合平衡，使两者密切配合，协调发展。

（2）部门设计 主要分为庭院和大田设计。

①庭院设计 主要从以下几个方面进行：平面设计；
垂直设计；
时间设计；
食物链设计。

②大田设计 主要从以下几个方面进行：种植制度设计，包括确定各种作物的播种面积及配置、确定复种方式、轮作方式及配置，间混套作方式及配置；
养地制度设计及其它配套措施。依据种植制度，确定土壤耕作制、灌溉制、农田防护林、病虫草害防治、作物品种类型组合等。

3．方法步骤 （1）对农户现有的农业生态系统进行评价。

①现有的农业生态系统结构是否合理？ ②农户的能量流动、物质循环是否合理？ ③农户的生态环境、经济效益如何？ ④各种产品能否满足需要？ ⑤各种资源是否得到充分利用和保护？ ⑥增产潜力多大？障碍因素是什么？ （2）进行需要和可能的分析 计算农户的养分平衡、水分平衡、资金产投比、能量利用率、劳动生产率等。

（3）确定农户生产经营的目标 主要目标有：总产量最高；
经济效益最大（如产值、净产值、纯收益最大）；
总生产成本最低；
资源利用率最高；
生活环境优美。

（4）运用经验法，优化法进行农业生态工程设计。

（5）空间配置 根据因地制宜的原则把各种生产要素在庭院和大田内合理安排，并绘制平面分布图。

（6）可行性论证 对资源利用效益、产量效益、经济效益、社会效益、生态效益等进行可行性分析。

（7）编写设计说明书 ①基本情况。

②粮、棉、油、肉等各方面的需求指标。

③农业生态工程设计（庭院、大田）方案。

④实施设计方案的措施。

（三）调查方案 通过对某农户进行调查，对其农业生态系统进行调整与设计，编写设计说明书。

一、典型农户调查 户主姓名 省 市 县 乡 村 1．自然条件 温度：年平均气温 ℃，无霜期 天，≥ 0℃积温 ，≥10℃积温 ，各月平均气温 。

光照：平均年日照时数 小时，日照百分率 %，年太阳总辐射量 千焦耳/cm2。

降水：平均年降水量 毫米，各月平均降水量 毫米。

水资源：
灾害：旱灾频率 %，旱灾面积占耕地面积的 %；
涝灾频率 %，面积占耕地面积的 % 。盐碱地面积占耕地面积的 %。病虫害频率 %，占耕地面积 %。

2．生产条件 庭院面积 公顷，住房面积 m2，承包耕地面积 公顷，林地面积 公顷，果园面积 公顷，水面面积 公顷，其它面积 公顷。耕地中水田面积 公顷，旱地面积 公顷，水浇地面积 公顷。

土壤：类型① ② ③ ④ ，质地① ② ③ ④ ，pH值 ，土壤有机质含量 %，有效磷含量 mg/kg，速效氮含量 mg/kg。

灌溉水来源：井灌 %，地下水灌 %。

肥料：有机肥施用量 m3/公顷，质量 。化肥用量：氮肥 公斤/公顷，磷肥 公斤/公顷，钾肥 公斤/公顷。

人口劳力：总人口 人，劳动力 人个，劳均耕地 公顷/劳力，劳均林地 公顷/劳力。

畜力：役畜（牛、马、骡、驴） 头，每头役畜负担耕地面积 公顷/头。

动力：大中型拖拉机 台， 马力，小型拖拉机 台， 马力，每台负担耕地面积 公顷/台。大小型农具 台。

能源：生活用燃料结构：秸秆 %，煤 %，薪炭 %，其它 %。生活用电 千瓦.时，农田用电 千瓦.时/公顷。

秸秆利用结构：燃料 %，饲料 %，直接还田 %，其它 %。

农药用量（纯）：
公斤/公顷。

庭院设施：日光温室 公顷，沼气池 m3，猪舍 m2，厩棚 m2，鸡舍 m2，兔舍 m2，鱼池 m2，其它 m2。

3．社会经济条件 位置 ，交通状况 。

收入来源：庭院经济收入 元，占总收入 %，其中：种植收入 元，占 %，加工收入 元，占总收入 % ，贮藏增值 元，占总收入 %。大田生产经营 元，占总收入 %，其中，粮食作物收入 元，占总收入 %，经济作物收入 元，占总收入 %。年总收入 元，人均纯收入 元。

需要：粮食 公斤，口粮 公斤，人均 公斤，饲料粮 公斤，商品粮 公斤，国家征购任务 公斤，种子 公斤；
其它用粮 公斤；
食油 公斤，人均食油 公斤；
棉花 公斤，人均棉花 公斤；
肉 公斤，人均肉 公斤；
奶 公斤，人均奶 公斤；
蛋 公斤，人均蛋 公斤；
果品 公斤，人均果品 公斤；
蔬菜 公斤，人均蔬菜 公斤。

各种产品市场价格：
各种生产资料价格：
4．庭院生产经营现状 种植业：① ，数量 ，② ，数量 ，③ ，面积 m2， ④ ，面积 m2，⑤ ，面积 m2。

养殖业：役畜 头，肉牛 头，奶牛 头，猪 头，羊 只，鸡、鸭 只， 兔 只，鱼 尾，其它 头（只）。

加工业：种类 ，产品 ，数量 。

食用菌生产：种类 ，产量 公斤。

5． 大田生产现状 肥料施用状况调查表 项目 标 肥 折 养 分 备 注 （kg/公顷耕 地） N P2O5 K2O 有机肥 化肥 氮肥 磷肥 钾肥 豆类作物 绿肥饲料作物 秸 秆 其 它 1 2 3 合 计 水分状况：年降水量 毫米；
灌水量：
水浇地 毫米；
水田 毫米。

7． 主要生物种类和品种。

8．能量多级利用状况。

9．对农户的印象及评价意见。

二、农业生态系统的调查报告 在农户调查的基础上，总结农户所在自然村（或者所在区域）农业生产现状，形成报告，并撰写农业生态系统的规划的报告。一般包括的内容如下：
1．自然条件：包括年降水量、年蒸发量、年日照时数、年平均温度、年极端温度、日照时数、太阳辐射量、无霜期等。

2． 土地资源类型：包括山坡地、丘陵地、平地、水田、水域、滩涂地。

3． 土地使用状况：包括耕地面积、林地面积、草地面积、园地面积及其它用地。

4． 社会条件：
人口数量、人口密度、受教育现状、农业人口数量、劳动力数量、农业机械化条件、交通现状、距周边市场距离、农业用电情况、化肥用量、农药用量、农村能源现状（沼气、风能、水能、生物质能、电能）。

5．农业生产现状：种植业结构、牧业结构、林业结构。

6．农村经济现状：农业、工业、加工业、副业、渔业现状。

7．农业生态系统发展规划报告提纲：
①农业结构调整：种植业结构、畜业结构、林业结构、农林牧结构。②农村经济结构调整：第一、二、三产业发展方向。

③农村市场环境建设。

④农村科技推广及教育体系建设。

⑤投资基础环境及设施建设。

⑥农业龙头企业建设⑦农村生态环境建设 三、 作业：
选择典型村庄及农户作实地调查，根据提供的格式完成报告。

实训2 农业生态系统能流分析作业 一、目的意义 1．学会农业生态系统投入能结构和产出能效率分析和计算，分析各种能量流之间的关系；

2．从能量角度评价系统的基本情况，为改善系统投入能结构和建立新的农业生态系统提供依据；

3．了解常用的能流分析方法：统计分析法、输入—输出法和过程分析法等。

二、实验性质和学时 1. 实验性质：必修 2. 实验学时：3学时 三、方法和步骤 1．确定研究对象和系统的边界 根据研究目的不同，农业生态系统的研究对象可以是单独的一个农田系统、林木系统、畜禽系统或鱼塘系统。也可以是一个由作物、畜禽、林木、桑园、茶园、果园、鱼塘等亚系统构成的完整的农业生态系统。系统的边界可以是国家、省、地、县、乡、村的自然疆界（道路、田埂、沟渠、河流、分水岭等），或者是占有的田地、山场和边界，进入边界的能量和物质统称为输入，移出边界的物质和能量称为输出。

2．确定系统的组成成分及相互关系 (1)明确系统的生产者、消费者和分解者 农业生态系统的生产者包括各种大田作物、蔬菜、桑树、果树、竹木、水草、野草等。消费者包括牛、羊、猪、兔、鸡、鸭、鹅、蚕、蜂、鱼类等，分解者主要是存在于土壤、有机肥、塘泥、河泥中的微小生物，以及可用于食物生产的食用菌类等。在划分组分（即亚系统）时，根据研究工作的要求，可粗可细。例如，生产者组分可以把性质相近的并在一起，如农作物、林果木和草类分别划分为三个组分。

(2)在组分确立后，分别确定各亚系统的输入和输出项目 对于生产者亚系统的输入，包括太阳辐射能和燃油、电力、农业机械、化肥、农药、除草剂等各种工业辅助能以及人畜力、秸秆、有机肥料等可再生生物能；
输出则包括主要目的产品—粮食和收获的秸杆等。

对于畜牧业亚系统来说，输入部分有饲料、饲草、畜牧机械、管理畜牧的人工、畜舍和棚圈等建筑物形式的能量输入部分；
其输出部分则有肉、奶、蛋、皮、毛等畜产品以及畜力和粪便等。在各亚系统中，有对系统外部的输出，也有其它系统的输出。例如，作物亚系统的粮食和秸秆输出，通常可作为畜牧亚系统的饲料输入。畜牧业系统的畜力和粪便输出，可做为作物亚系统的动力和肥料输入。

3．搜集资料，确定各种实物的流量或输入、输出量 (1)详细测定和记录(试验)；
(2)统计资料；
(3)实地调查，抽样调查；
(4)间接估算(如畜禽饲料、粪便、人粪尿、秸秆等的数量) 4．将各种不同质的实物流量转换为能流量 系统的实物流量计量单位各不相同，只有将它们转换为统一的计量单位—能量之后，才能进行比较分析。各种实物的折能系数除实测外，在实践中多数是依据不同学者的研究结果，制定折能系数表，以便于根据不同类型的能量折算标准进行换算。

5．绘出能流图 * 将农业生态系统各亚系统输入、输出及其相互流动的能量确定后，即可绘制能流图。目前应用最普遍的是著名的生态家Odum（1967、1972）的能流符号图（课本）。

用这些符号按能量流动过程编绘出设计区的能流图，就可以比较直观地看出设计区能量流动合理与否。

6．对所得的结果进行分析 通过所计算的结果和综合能流图，进一步对农业生态系统进行综合分析。分析一般包括以下几个方面：
(1) 确定该系统总能量输入水平及各种输入能量占总输入能量的比例 总能量输入是指从所研究的系统或亚系统外输入到该系统或亚系统中的各能量流的总和，通常为太阳能以外的各种辅助能的总量。各种能量输入占总能量输入的比例，说明一个农业生态系统的能量输入结构，由此可进一步分析各种能量投入与产出关系。

(2)确定总能量输出及各种能量输出所占的比例 总能量输出，是指输出到系统或亚系统以外的各种产物所含的能量总和。总能量输出的大小表示系统的生产力水平和开放程度。各种能量输出占总能量输出的比例，主要是指各亚系统输出能量占总输出能量的比例以及各种主要产品、副产品所含能量占总输出能量的比例。

(3)确定各种形式的能量输出与输入比 通常用各种形式的能量输出与输入比说明一个农业生态系统的能量转换效率和特征。作物亚系统常用的几个输出与输入比值是：
A、太阳能转化率 = 总生物能量/太阳辐射能输入 ；

B、系统的能量转化效率 = 输出的总生物能量/输入总能量，若此比值小于1，说明该系统所消耗的能量超过了所产生的生物能量；

C、工业能量的利用效率 = 总产出能/ 输入总工业能，此比值越大，说明工业能源的利用效果越好；

D、系统的劳动生产率 = 总产出能量/输入总劳力；

E、饲料的转化效率 = 输出的畜产品总能量/输入饲料总能量 (4)与其它系统的能量分析结果进行比较 将某一个农业生态系统的能量分析结果与其他同类系统的分析结果进行比较，有利于说明所研究系统特征。在进行比较时，要注意两者之间的可比性。

四、实习资料 黄土高原某地张家山村年降水量660mm，除川道外的农田无灌溉条件，长期以来种植小麦、玉米为主，生产结构单一，加之山区缺乏燃料砍树毁草现象较为严重，生产水平低而不稳。2001某科技项目选择农户20个，进行生态农业模式示范。示范涉及土地面积200亩，奶牛20头，猪94头，人口89人。生态农业示范包含的具体要素是：户均8m3的沼气池一个、一头奶牛、4—5头猪、一个温室大棚（0.8亩/个，20个共占地20亩），1.0亩青贮玉米，1.0亩辣椒、1.5亩苹果园，2.5亩小麦田，1亩草地（旱地）、2亩林地。2001年起在大棚栽植矮化油桃，果园种植三叶草，旱地种草栽树。由于引入沼气系统，强化了农牧结合，加强了物质循环，不断培肥地力，提高了自然资源的转化效率，农产品品质持续提高，取得了较好的经济、生态和社会效益。

一、张家山农业生产条件 二、张家山农业生产水平 第一性生产投入能表 项目＼年份 2000 2001 2002 2003 　 劳力 4.32 4.32 4.41 4.41 　 畜力 0 0 0 0 农 机具 67.5 103.5 139.5 144 　 燃油 424.29 763.71 1103.14 1782 　 电力 13.39 96.43 145.54 180.36 　 农肥 308.58 371.4 473.5 613.81 　 农药 65.57 41.97 21.86 21.86 田 种子 109.94 80 78.4 72 有机能 114.26 84.32 82.81 76.41 无机能 879.33 1377 1883.54 2742.03 投能总计 993.59 1461.33 1966.35 2818.44 第一性生产产出能表 项目＼年份 2000 2001 2002 2003 　 小麦 3277 4104.01 5085.58 5250.23 　 玉米 7025.3 7073.39 7393.68 8439.6 农 辣椒 1607.18 1618.59 1701.72 1766.11 　 油桃 0 0 490 9676.1 　 苹果 3960.66 4359.3 4837.8 5469.86 　 小麦秸秆 8633.04 10502.95 12663.37 12710.03 　 玉米秸秆 15731.5 16672.47 15437.5 17800.32 田 辣椒杆 1647.2 1642.94 1659.98 1659.27 　 苜蓿 0 541.67 1250 2166.67 产出能总计 41881.88 46515.32 50519.63 64938.19 项目＼年份 2000 2001 2002 2003 　 产出能 第一性生产 投入能 　 　（农田） 　 总增值 亩增值 单位投能值 能量产投比 6．农村经济现状：农业、工业、加工业、副业、渔业现状。

7．农业生态系统发展规划报告提纲：
①农业结构调整：种植业结构、畜业结构、林业结构、农林牧结构。②农村经济结构调整：第一、二、三产业发展方向。

③农村市场环境建设。

④农村科技推广及教育体系建设。

⑤投资基础环境及设施建设。

⑥农业龙头企业建设⑦农村生态环境建设 三、 作业：
选择典型村庄及农户作实地调查，根据提供的格式完成报告。

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