区域规模养种生态能源工程低碳模式发展反馈理论应用研究

规模养殖是农民在农业生产领域增收的一条重要途径，然而养殖废弃物对农业生态系统造成十分严重的污染，沼气工程的实施可有效治理养殖废弃物初次排放污染，但是目前未能有效解决沼气、沼液带来的二次污染问题。构建区域规模养种生态能源工程低碳发展模式，对解决农业面源污染、建设清洁小流域，实现区域养殖业与种植业相互促进发展具有重要意义。已有的研究表明：利用系统科学的理论与方法，探讨系统耦合的发展对策是解决此问题的关键。本项目利用团队创新的流率基本入树建模法、顶点赋权图法、X-0-1行列式反馈基模计算法等，构造包括生猪养殖规模、区域水稻种植面积、冬闲田开发面积、养殖收入、种植收入、沼气量、碳排放污染量共7棵入树的区域规模养种生态能源工程低碳模式发展复杂系统反馈仿真分析模型，通过反馈仿真分析生成管理对策，在农业大省- - 江西省，将研究的理论成果展开基地应用研究，并反馈实施效果，建设具有推广价值的实践基地。

课题《区域规模养种生态能源工程低碳模式发展反馈理论应用研究》针对江西农村生猪规模养殖区域出现的沼气工程厌氧发酵产出物沼气、沼液生物质资源浪费及引发的二次污染问题，利用系统动力学理论及反馈动态复杂性分析技术创新研究成果，从低碳经济的视角进行生物质能循环利用对策及模式研究：进行了区域规模养种生态能源复杂系统发展增长上限基模的构建研究，利用创新的消除增长上限制约管理对策生成法进行系统发展管理对策的生成研究；建立了有效刻画系统发展的SD模型，利用创新的系统极小反馈基模集生成法进行极小基模生成及管理对策的生成研究；通过系统发展管理对策的生成研究，进行系统低碳发展模式的创建研究，进行养殖场、农户、政府及高校科研机构耦合的“四目标责任”互促模式及反馈机制研究；以江西萍乡银河杜仲生猪规模养殖基地为例，建立系统发展仿真分析模型，进行低碳发展模式的定量仿真、优化研究，在此基础上进行基地的实施创建研究。研究过程中取得的主要理论研究成果包括：根据对增长上限基模负反馈结构特征分析，提出了消除增长上限制约的管理对策生成法，为消除制约系统发展管理对策的生成提供规范的分析技术；提出了系统极小反馈基模集生成法，解决了一个确定复杂系统反馈基模的如何生成问题。项目研究的理论成果在银河杜仲基地进行基地实施创建研究，取得了具有实用性和示范性的成果，基地成为江西省规模养殖生态农业的模范基地。项目研究在国内核心期刊发表论文9篇，录用1篇。