提　要　根据种植业和畜禽养殖业协调发展的原则，以河南省封丘县潘店乡现行农业生态系统物质流、能量流和价值流为基础，以种植业和畜禽养殖业总体经济纯效益最高为目标，在土地面积、劳力、畜力、社会需求、饲料量的约束之下，进行了种养结合的优化设计，得出了优化方案。优化后的农业生产结构比优化前的纯收益提高了 69.14%，系统的综合效益指数提高了 33.48%，优化方案对调查地区农业生态系统结构调整具有一定指导意义。

关键词　农业生态系统　种养结合　优化

分　类　中图法 F035.3

　　在农业生态系统的生产过程中，无机环境中的能量（太阳能）和物质资源首先被作物固定为生物有机产品，形成第一性生产力。第一性生产的一部分直接还田，或作为燃料和工业原料，剩余的进入食物流通过程，被人类直接消费或由第二性生产转化为动物产品。第二性生产力决定于分配的第一性生物量、畜群结构和各畜群的生态效率^[1]。

　　种植业子系统与畜牧业子系统是人类食物生产系统的两大支柱。种植业是第一性生产，畜牧业是第二性生产并依赖和受制于第一性生产，作物生产所产生的草、料为畜禽养殖业生产的发展提供了物质基础，所以，二者有着紧密的关系^[2]。种养结合的优化设计就是按照生态和经济规律，以各种农畜产品的社会需求量、资源状况和经济效益为基础，进行综合优化，使系统从总体上获得最佳的经济效益、生态效益和社会效益。

1 研究地区概况和研究方法

1.1 研究地区概况

　　研究地区位于河南省封丘县潘店乡，东经 114°14′～114°45′，北纬
34°55′～35°14′，属暖温带大陆性季风气候，四季分明，具有明显的大陆性气候特征。其四季的特点是：春季干旱风沙多，夏季炎热雨集中，秋季光足温差大，冬季干冷季节长；年均日照 2310.4h，年均太阳辐射总量为 477063.4J/cm²，光合有效辐射总量为 233787.4J/cm²；年均气温 13.9℃，极端最高气温 42.4℃，极端最低气温－17.5℃；≥0℃积温 5158.9℃，≥10℃的积温 4580.9℃；无霜期 214d；年均降水量 615.1mm。土壤为典型的潮土，土层深厚，结构疏松，适耕期长，有机质含量低，土壤肥力中等偏下，其土壤耕层主要理化性质见表 1。

表 1 土壤主要理化性质
Table 1 Main physical and chemical properties of the soil

　　根据 175 户农户调查资料统计，当地农业人口人均拥有耕地面积 0.09 hm²；劳均耕地面积 0.15hm²；即每公顷土地面积上有 10.9 人，其中包括 6.67 个劳力，土地复种指数为 197%。

　　调查地区农业生态系统的安排为：夏收作物主要为小麦和油菜，其种植面积的比例分别为 99.1% 和 0.9%；秋季作物种类较多，主要有玉米、棉花、大豆、花生、甘薯，其种植比例分别为 40.8%、21.0%、18.4%、14.5% 和 5.3%。每公顷土地面积年均畜禽饲养数量为役牛 0.63 头、羊 3.23 只、猪 2.88 头和鸡 10.34 只。

1.2 研究方法

1.2.1 农作物各器官生物量测定

　　(1) 小麦各器官的生物量　小麦生物量调查是在收获季节于样地内机械设置
0.6×0.5m² 的样方 96 个，用收割法测定样方内小麦不同器官的生物量，求出样方内小麦各器官的平均生物量，推算不同器官单位面积生物量。

　　(2) 棉花生物量　棉花调查是在棉桃较多、生物量达较大时 (10 月 1 日 ) 统一进行。样方数量、设置及调查方法均与小麦相同，样方面积为 1.6×1m²。

　　(3) 玉米生物量　玉米生物量调查也在收获期进行，样方数量 12 个，样方面积 1×1m²。调查方法与小麦相同。

　　(4) 其它作物生物量调查　甘薯、花生、油菜、大豆生物量的调查是在收获季节取一定量的样品进行生物量测定，区分各器官的量，计算各器官所占比例。根据农户调查中各作物的经济产量，再换算出各作物不同器官单位面积生物量。

1.2.2 畜禽饲料的可消化能和蛋白质

　　利用北京地区畜牧与饲料科技情报网^[3]和黄大器等^[4]编写的《饲料手册》
（上、下）等资料中的数值换算。

1.2.3 人类和畜禽子系统的输入输出

　　对调查地区 175 户农户进行逐家访问，以调查表的形式调查其人口、劳力、土地、肥料、畜禽、能源、消耗、种植业安排、投入及收获等情况。

1.2.4 各项产品及生产资料价格

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