基于能值与生命周期评价耦合模型的农业系统生态效率评估——以北京市郊区为例

结合能值分析和生命周期评价模型,从期望产出效率和非期望产出效率两个角度构建生态效率计量方法,评价京郊3种典型农作物生产系统的可持续性,为北京市农业内部结构优化提供科学的决策依据.研究表明:玉米、蔬菜和桃的能值投入产出比分别是6.61×104、1.47×105、1.92×105 sej·J-1,玉米的期望产出效率最高,蔬菜其次,桃最低;玉米、蔬菜和桃生产系统的非期望产出效率分别是1.29×106、1.60×105和2.59×105,玉米的非期望产出效率最高,桃其次,蔬菜最低;玉米的生态效率最高,为2.95×10-4,蔬菜其次,为7.42×10-6,桃最低,为7.05×10-6;以蔬菜为例进行敏感性分析表明,投入要素中对生态效率敏感性最大的是电能(用于农田灌溉),氮肥次之,再次是有机堆肥和农药.调整种植业结构不仅要考虑农产品的产量及经济收益,还需要考虑生态效率.有机肥替代化肥能够显著提高农作物生产系统的生态效率,但要注意有机肥中重金属含量对人体健康的影响.总之,发展节水型粮食作物种植、加强农业节水和提高有机肥比例是改善北京市农田生态系统生态效率的重要措施.