1. 前言
1.1研究背景
中国是世界上人口最多的农业大国，同时也是一个生态脆弱、资源相对短缺、环境压力突出的国家。在过去的 30 余年，中国农业成功的实现了满足人口迅速增长的实物需求，并根本性地改变了中国人的食物消费结构，为国家的现代化和人民物质生活水平的提高奠定了坚实的基础。然而，一味的移植西方的高投入、高耗能、高排放、低效率的生产方式对于中国农业生态系统来说是极其危险，一旦农业生态经济系统发展成不可逆转性的变化，会危及国家的粮食安全。黑龙江省垦区地势平坦、土质肥沃且耕作区集中连片，适宜于规模化经营，是我国重要的商品粮基地，并被农业部命名为国家现代化大农业示范区，是我国农业现代化建设的窗口。现阶段，垦区农业生态系统的耕地资源主要面临的生态环境问题：（1）水土流失状况严重，尤其是西部局地区，耕地跑水、跑土，被侵蚀而形成的沟壑逐年增多；（2）耕地沙化趋势有所抬头，主要分布在松嫩平原西部以及嫩江沿岸；（3）黑土层变薄，地力逐年减退，已经影响到粮食产量[1] [2]。垦区林地资源丰富，面积大的林地以及高森林覆盖率，对平原的粮食产区起到了生态屏障的作用。现阶段垦区林业生态系统面临的主要生态环境问题有：（1）过量采伐严重，造成林地出现萎缩现象， 已经对当地的生态环境造成严重影响；（2）人为的在林地开荒，加重了当地风沙、干旱等自然灾害，使林地生态系统平衡遭到了严重的破坏；（3）部分林区的火灾和病虫害现象严重，生态平衡遭到破坏，经济损失严重。黑龙江垦区拥有大量的优质草场资源，适宜发展畜牧业[1]。近年来，随着畜牧业的发展，草地生态环境出现了恶化的趋势。现在存在的问题主要有：（1）草地面积大量减少，影响周围地区的生态系统平衡； （2）由于过度放牧和粗放利用，草地沙化、盐渍化，草质退化的现象比较严重；（3）草地生产水平低，载畜量低[1] [2]。作为国家主要的商品粮生产基地，黑龙江垦区的农业可持续发展问题一直处于非常重要的地位，研究黑龙江垦区农业生态系统的运行规律、状态和效率，对其进行科学合理的评价为今后黑龙江垦区农业生态经济发展方针的制定有一定的指导和借鉴意义。
1.2研究目的
黑龙江垦区作为国家重要粮食基地基地的，经过 60 余年的农业开发，其农业生态系统发正面临着现代农业开发带来的生态恶化的影响，可持续发展状况令人堪忧。而作为现代大农业的排头兵，黑龙江垦区的现代化农业建设与可持续发展对黑龙江省乃至中国的其他农业地区都有着借鉴作用。本文将从实际出发，从黑龙江垦区农业生态系统的自然资源环境的实际状况以及垦区当地经济发展的情况入手对其生态系统进行能值分析，客观评价其农业生态经济系统发展情况。然后通过将黑龙江垦区农业生态系统的各项能值指标与其他地区进行比较分析，并作近十年的时间序列趋势分析，通过结果进行与其它农业地区的横向比较以及十年间的纵向比较，最后剖析黑龙江垦区农业生态经济系统面临的可持续发展问题的制约因素，针对存在的问题，提出相应的对策和建议。对黑龙江垦区农业生态经济系统进行能值分析的研究，目的在于正确认知黑龙江省垦区农业生态经济系统的状况，并找出制约其可持续发展因素，提出相应的对策和建议，可以为垦区农业政策的制定提供判断依据，有效促进黑龙江垦区农业发展以及社会其他领域的可持续发展，不仅如此还可以向我国其他粮食主产区的农业发展提供有力的理论支撑。
1.3研究意义
从理论角度分析，能值分析为生态系统提供了一个对各种生态流进行综合分析的共同尺度的衡量标准，丰富了其原有的生态经济系统的定量方法。应用能值分析方法，把自然资源与经济系统有效结合起来，定量分析人类生产活动的实际价值，对今后实施可持续发展有着十分重要的意义[4]。本论文应用能值分析方法，对黑龙江垦区农业生态经济系统进行近十年的分析，发现其运行趋势，揭示其运行规律，为今后垦区农业可持续性发展提供有效的理论依据。从现实角度分析，黑龙江垦区作为国家最重要的商品粮生产基地、农业领域的“国家队”，加速现代化农业的发展，提高农业生态系统可持续性，持续稳定的提高农产品综合生产能力，是维护国家粮食安全、食品安全和生态安全的有效途径。本文重点运用能值分析方法和理论对垦区农业生态系统进行可持续性发展研究，充分考虑其农业生态系统的自然资源的投入、工业辅助能的投入以及农业开发对农业生态环境的影响等因素，研究成果将成为黑龙江垦区以及其他农业区域的农业生态经济的可持续发展提供理论依据，将有助于农业地区的农业生产的可持续性发展的实现。
2 研究方法与研究线路
2.1 农业生态系统能值分析的研究方法
由于研究对象和研究者的需求不同，能值分析的具体步骤也会因此而所有不同，但总结能值分析的基本步骤可主要简化为以下四个步骤：数据资料的收集整理及分类、能值系统分析表的编制和数据计算、能值指标体系的建立、综合分析与政策建议。本文的原始数据主要源于黑龙江垦区统计年鉴[49]。在完成了黑龙江垦区 2002—2011 年方面基础资料的收集工作后，最终构建了黑龙江垦区农业生态系统能值投入和黑龙江垦区农业生态系统能值产出分析。太阳能值转换率参和分别参考 odum[53]及蓝盛芳[4]等，能量折算方法《农业经济技术手册》[50]、陈丹[51]和《农业生态学》[52]，同一性质的能量投入只取其最大值[46]。
3. 研究区概况 ......7
3.1 黑龙江垦区概况....7
3.2 黑龙江垦区自然状况 .........8
3.3 黑龙江垦区农业现状 .......10
3.5 农产品加工业现状....11
4. 黑龙江垦区农业生态系统能值分析 ........12
4.1 黑龙江垦区农业系统能值投入结构 ........12
4.2 黑龙江垦区农业生态系统的能值产出结构........15
4.3 黑龙江垦区农业生态系统主要能值指标分析.....30
5. 讨论 .........39
5.1 石油农业发展模式凸显....39
5.2 种植业结构亟待调整........39
5.3 能源利用效率降低....40
5.4 水资源利用结构不合理.......40
5.5 龙头企业拉动作用不够明显.....41
5.6 恢复生态功能 推进农业功能多元化 ......41
结论
本文利用能值分析理论，结合黑龙江省垦区的实际情况，通过能值指标与其他地区的横向比较和跨度十年的纵向动态变化研究，对黑龙江垦区 2002—2011 年间农业生态经济系统的能值结构作了分析。得到如下总结结论:
（1）黑龙江垦区农业生态系统经过 10 年的演变与发展，其农业生态系统的投入产出水平有了较大幅度的提高，主要原因是垦区的农业生态系统能值投入发生了重大变化。从能值投入的动态来看系统能值总投入呈逐渐呈上升趋势，由 2002 年的 7.41×1021sej 上升到10.47×1021sej，其中以工业辅助能上升趋势最为明显，由有 2002 年的 2.98×1021sej 到 2011年的 5.52×1021sej，上升幅度为 185%，年增长率为 7.09%，所占总能值比重由 2002 年的 40.22%上升到 2011 年的 52.72%。不可更新的环境资源基本保持不变，可更新环境资源与可更新的有机能值总体表现平稳。
(2)黑龙江垦区农业生态系统的主导产业是种植业和畜牧业，林业和渔业所占比重较小。其中，种植业能值产出比重由 2002 年的 37.33%下降到 2011 年的 32.12%：畜牧业能值产出比重由 2002 年的 62.67%上升到 2011 年的 67.88%，期间 2006 年的畜牧业能值产出比重曾达到 72.26%：林业和渔业的能值产出比重合计一直维持在 4%以下。在种植业系统中，水稻和玉米等作物处于主导地位，水稻占种植业能值产出比重由 2002 年的 55.87%上升到 2011 年的62.77%；玉米占种植业能值产出比重由 2002 年的 12.36%上升到 2011 年的 27.37%；2011 年水稻和玉米占种植业能值产出比重合计高达 90.14%，其他作物能值产出比重合计 9.86%。总体来时，垦区的种植业的产业布局已初步形成，但没有形成优势产业，尤其是龙头企业没有起到应有的拉动作用，产业回报率不高，农产品附加值低，产业竞争力不强。
（3）结果表明：能值产出率维系在较高水平，随着能源物质的投入加大超过了其能源利用效率的临界点，净能值产出率开始下降；农业生态环境所承受的环境压力相对较小，但呈上升的趋势；农业能值利用强度近年来处于一个相对稳定的阶段；人均能值产出量增加，职工收入增多，其物质生活水平得到大大提高；农业生态经济系统运行效率和状态良好；可持续性指数 ESI 值在 4.89~4.59，农业生产系统属于富有活力和发展潜力阶段；农业生态系统的系统稳定性指数在 0. 59~0. 65 之间呈现小幅波动，系统稳定性处于中等稳定性水平；农业生态系统的系统稳定性指数在 0. 59~0. 65 之间呈小幅波动，系统稳定性处于中等稳定性水平；农业生态系统的系统优势度指数基本维持在 0.53~0.60 之间，说明垦区农业生态系统总体上还比较合理。
（4）本文通过研究得出黑龙江垦区农业生态经济可持续发展水平有待提高的结论，针对问题以及制约因素，提出如下对策建议： 1）石油农业发展模式凸显，农业生态系统可持续性发展受到挑战。2）种植业结构亟待调整，重量轻质的观念亟须转变。3）能源利用效率降低，需注重科技投入与转化。4）水资源利用结构不合理，需改变水利原有投融资模式。5）农产品龙头企业拉动力不强，现有体制急需改变。6）恢复原有生态植被，生态补偿机制与生态观光相融合。
参考文献
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