以我国北方地区葡萄设施栽培系统为研究对象,基于投入-产出理论和农业生命周期分析思路,将能值理论应用于葡萄生产系统的生态评价、能耗效率和经济性评估中,开展我国葡萄设施栽培系统的能值分析和可持续发展评价。综合考虑生产系统的经济和生态效益,构建一套适用的葡萄设施栽培的能值效率和可持续性评价指标体系;通过对葡萄设施栽培与露地栽培两种模式的田间对比试验获取基础数据,跟踪分析设施栽培系统的物质流、资金流、能量流的演化变动以及效率,探索葡萄设施栽培系统的物质循环、能量转换、价值递增规律及特征;从能源结构、能源效率、环境压力、经济效益及可持续发展等综合方面进行评价,挖掘出提高葡萄设施栽培系统能值效率的关键环节及制约因素;并通过GIS对不同地区葡萄设施栽培的能值分布状态进行系统模拟。客观分析评价葡萄设施栽培的投入-产出的经济性、能源利用的有效性和可持续发展性,为葡萄设施产业的良性和可持续发展提供参考依据。
protected cultivation;grape;emergy theory;sustainable development;assessment system
本研究以葡萄设施栽培系统为研究对象,利用投入-产出理论和农业生命周期分析思路,分析了葡萄设施栽培模式的生产关键流程,包括葡萄园建设和葡萄生长季管理作业;并对比分析了不同设施功能的葡萄设施栽培和露地栽培的投入和产出。并在此基础上设计了葡萄栽培各个环节中各项物质投入与产出调查问卷,构建了设施栽培系统能值分析框架。建立了葡萄设施栽培系统能值效率和可持续性评价指标体系;利用统计数据和调研数据对设施栽培与露地栽培、不同的设施栽培模式和五大设施栽培产区的葡萄生产系统从能源效率、能源结构、环境压力及可持续发展等方面进行了评价,并开发了葡萄设施栽培系统的可持续评估系统。 通过对葡萄栽培系统的可持续评价,可以得出葡萄设施栽培系统的可持续发展能力低于露地栽培系统,延迟栽培是三种设施栽培模式中可持续发展水平最低的一种,避雨栽培的可持续发展能力最强;在五大设施葡萄生产主产区中,西北产区设施葡萄系统能值用量最多,能值自给率和产出率为五大产区最低,环境压力为最高,系统可持续发展指数为五大产区最低;西南产区和南方产区的可持续发展指数在五大产区中处于较高水平;为了降低系统的环境压力,葡萄设施栽培系统应该争取减少对购入的不可更新资源能值的摄取,加大对系统内部资源的开发利用。这些结论为葡萄设施产业的良性和可持续发展提供参考依据。 经过课题组的3年努力,项目基本上完成了预期目标项目发表论文5篇,其中,EI收录3篇。培养硕士研究生4名,其中1名在读。