适用于循环农业系统评价与调控的能值方法改进及实证研究

The development of circular agriculture in China is rapid and diversified, but the scientific guidance on the creation of circular agriculture model is still insufficient. Therefore, it is necessary to build a set of feasible method for the ecological economic evaluation and regulation of circular agriculture system. It will promote the transformation of the creation of circular agriculture model from relying primarily on production experience to the quantitative system analysis. This study intends to introduce emergy analysis method into the study of circular agriculture. According to the characteristics of agricultural ecological economic system in China, the limitation of methodology of emergy method will be improved by improving calculation rules of recycling energy flows, constructing localization parameter database, defining system input classification principle, designing the evaluation index system, to build a suitable framework for evaluation and regulation of the circulation agriculture system. Then, a typical circular agriculture mode in China will be analyzed by using the improved emergy framework in the study. The research will provide a reference for the creation and optimization of circular agricultural models in various regions of China, and promote the development of circular agriculture in China.

我国循环农业发展快速、模式多样，但理论研究对模式创建的科学指导仍显不足，需要构建一套合理可行的循环农业系统评价与调控方法，推动我国循环农业模式创建从主要依靠农业生产经验向依靠定量化的系统分析转变，以实现各地区循环农业系统最优的生态经济效果。前期研究表明，国际生态经济学前沿的能值分析方法相对于其他方法，能够有效地评价循环农业生态经济系统的可持续性并进行优化调控，但也发现该方法在具体应用过程中存在循环能流计算规则不一致、本地化参数库不足、系统投入分类原则模糊、指标体系缺少针对性等局限。因此，本项目拟通过能值计算规则和资源分类原则的理论原理研究、能值转换率参数本地化校正、评价指标体系设计，构建适用于循环农业系统评价与调控的能值方法框架并进行案例验证，以期为我国各地区循环农业模式创建与优化提供科学评价方法。

能值分析是评价循环农业生态经济系统可持续性并进行优化调控的有效方法，但在应用过程中仍存在循环能流计算规则不一致、本地化参数库不足、系统投入分类原则模糊、指标体系缺少针对性等局限。因此，本项目通过理论研究、数据清单分析和案例实证等方法，初步构建1套适用于循环农业系统能值评价与调控的方法学框架。主要包括3点研究进展：1）在深入分析循环农业复杂系统能流特征的基础上，提出以评价指标为导向的系统投入资源分类标准，明确循环农业系统还田废弃物和生物能反馈途径的能值贡献逻辑及其计算规则；2）基于生命周期评价视角，对循环农业生态经济系统各环节主要农资投入的生命周期清单和国内外已发表能值转换率参数进行分析，按照从近、从新、从权威的原则，对相关数据进行了筛选、核算，形成1套基于全球最新能值基准且适用于中国循环农业系统能值评估的本地化参数库；3）提出基于3R原则的循环农业系统能值评价指标体系，设计了循环农业系统能值评估与调控的标准化步骤，并以我国华南热作区典型的“种养沼”循环农业模式为研究对象，开展案例验证。实证结果表明，本项目所构建能值评估框架能够较好的反应循环农业复杂系统的特点，体现出循环模式或技术改变后可能出现的生态经济效果变化，其评价结果可以为我国循环农业发展提供合理、实用的指导，提高我国循环农业模式创建和优化的科学性。本项目研究结果为我国循环农业系统评价与调控提供了1套合理可行的方法，有助于推动我国循环农业模式创建从主要依靠农业生产经验向依靠定量化的系统分析转变，促进我国农业向现代、生态、高效转型。