发布时间:2023-09-26 08:27:25
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇农业生态多样性,期待它们能激发您的灵感。
中图分类号 X176 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)14-0202-02近年来,全球物种灭绝速度呈加快的趋势,物种多样性降低或物种丧失会带来一系列负面的影响。当前,在环境与发展研究领域,生物多样性与生态系统功能的关系是学者研究的热点问题。作为地球上最大的人工生态系统,农业生态系统的生物多样性问题越来越受到学术界乃至全人类的关注。
1 人类农业发展史中生物多样性的变化
农业的发展史是人类改造自然、建立人工生态系统的历史。在这个漫长的历史过程中,由于人类改造自然能力的不断增强以及对其生存环境价值取向的变化,农业生态系统生物多样性也在不断发生着变化,主要经历了5个阶段,具体如下:
一是森林农业。最早的农业是以原始的狩猎和野果的采集为主。在这一阶段,由于人类对自然的作用力有限,以利用和适应为主,对生态系统及其生物多样性的影响效果不大。研究表明,墨西哥东北部玛雅的农业森林植物种类超过300种,其中超过200种植物在医药领域发挥重要的作用,33种植物用于建材制造领域,81种植物用于采集或其他用途[1]。二是火农业。当人类掌握作物的栽培技术后,为提高作物的产量及栽植面积,人类常采用烧山或砍除后烧掉的方法来扩大种植面积,进行单一作物的栽培。烧山会把范围内的所有动物、植物全部烧死。火农业无疑是以牺牲生物多样性为代价的,但是由于古代森林资源丰富,同一块地常使用一段时间后即废弃,由于周围生物的再度入侵,其生物多样性的减少可以得到缓减。三是水农业。即采用单一种植方式,在农业生产中通过灌溉解决水分供应和施肥、除草、病虫害防治等一系列主要栽培措施,生产力得到提高。同时,其高度的人为干扰也严重破坏生态系统的复合结构,生物多样性较低。但是由于水农业系统有着良好的水生环境,其生物多样性还是有一定的保障。Heckman[2]研究发现,泰国东北部一块传统水稻田富含590个物种,包括146种节肢动物、166种藻类、10种两栖爬行动物、83种纤毛虫、18种鱼类。四是石油农业。进入工业社会后,由于人口的不断增加以及对资本最大化的追求,一些发达国家采取以高能量投入为特点的石油农业生产模式,其以石油、机械、化肥及农药等的投入大大提高农业生产率,为人类社会在近代的高速发展做出巨大贡献。但由于大量使用化肥和农药,农业生态环境中的土壤结构被破坏,物质消亡导致其生物多样性大大降低,石油农业并不能处理好生产与生态环境,资源开发利用与保护之间的关系,农业生态环境不断恶化。五是生态农业。进入20世纪后期,由于石油农业导致的生态环境恶化不断加重,人类开始反思自己的行为,并着力创建一种良好的人与自然以及生态—技术—经济和谐发展的农业发展模式——生态农业。由于生态农业强调生态系统的自然属性及其稳定性,生物多样性的保持无疑成为其中的重点。
2 生物多样性与农业生态系统的稳定性
生物多样性与自然生态系统稳定性的关系问题一直是学术界没有圆满解决的问题。到目前为止,多数学者和研究人员都相信生物多样性能增加系统的稳定性,但关于二者关系的研究非常少[3]。一个稳定的生态系统至少要保持一定数量的生物多样性,这已是共识。对于现代的农业生态系统,由于人为干扰十分严重,因而会使其生物多样性往往达不到一个自然稳定生态系统的要求。中科院冯耀宗通过40余年对人工群落的研究表明,随着种类增加,层次复杂加大,系统在生物量及生产力上均有明显增加;小气候中随着结构的复杂化加大,相对湿度也随着增加,最高温度降低,最低温度升高,风速减少,土壤流失明显减少,对低温风害的抵抗力加强,表明人工生态系统结构明显影响系统的稳定性[4]。
3 生物多样性与农业生态系统的生产力
根据进化论理论推测,生物多样性可提供更加丰富的可利用资源,从而提高了群落生产力,并被应用于生产实践。当前,由于经济发展中过于开发自然资源,生物多样性明显下降,也产生维持多样性和追求高生产力的矛盾。农业生产的目标是实现作物高产、优质,而导致品种单一化,使物种减少,加速捕食生物、菌根、固氮细菌、传粉及种子传播生物消失的速度。
研究表明,在一定范围内人工生态系统的生物多样性与其生产力呈正相关关系,生物多样性越丰富,生产力越高,从长远来看,单一的人工生态系统生产力要远远差于复合型。Trenbath[5]研究表明,344个草本植物混作可促进作物增产。冯耀宗[6]研究表明,在热带经济作物组成的多层多种人工生态系统,由于其能充分利用太阳辐射能量,因而提高系统生产力。作为一个典型的人工生态系统,农业生态系统在目前整个世界范围内以单一作物作为主要种植方式的条件下,提高其生物多样性,配置适当的混作作物,能有效地提高其系统生产力[7-8]。
4 保护生物多样性,促进农业可持续发展
4.1 农业对生物多样性的破坏
(1)栖境的改变。人类对土地的过度开发和集约化利用,不断地缩小和改变着各种生物的栖息环境。在我国东南部的集中农区,由于城市化和园田化的发展,土地资源没有得到合理的开发和利用,森林、草地和湿地生态系统不断被蚕蚀,少量田地和湿地成为受人类影响很大的残留野生生境“岛屿”,永久绿地面积比例过小[9]。20世纪50—90年代,全国累计开垦荒山荒地约0.34亿hm2,约等于国土面积的3.5%[10],单一农业生态系统的不断扩大,大大缩减适生物种的数量。
(2)化学污染。现代农业的发展离不开化学产品,随着人类对土地生产力提高的不断需求,单一的农业生态系统导致病虫害大面积发生,人类对各种化学农药、化肥的依赖性进一步增强。化学产品的大范围使用,不仅对人体健康产生危害,还加快了自然物种的灭绝速度[11]。
(3)过度猎取。人类的发展进程中,一直源源不断地从自然界中获取资源,导致资源结构被改变,一些珍贵的野生资源数量不断减少甚至呈区域灭绝状态,资源价值降低。随着沿海经济及工农业生产的快速发展,海洋开发活动不断增加,中国海洋生物多样性已经受到不同程度的损害,并且这种损害正呈现持续上升的趋势[12]。
(4)外来生物的引进和侵入。外来物种入侵对生境的影响表现为占领生态位—排挤当地物种—减少当地物种多样性—导致生态系统单一或退化—改变或破坏当地自然景观,污染当地的遗传多样性(入侵种与当地种的基因交流可能导致当地种的遗传侵蚀)。20世纪80年代,我国从美国引进互花大米草(S.alterniflora)、从英国引进海滩大米草(Spartion angelica),并在沿海滩涂区域种植,也获得一定的生态效益[13-14]。但随着种植时间的持续,区域原有的滩涂生物群落结构被改变。新疆从额尔齐斯河引入的河鲈鱼(Perca fulviatilis),已导致新疆博斯腾湖中的新疆大头鱼(Aspiorh-ynchus laticeps)濒于灭绝。
4.2 保护对策
(1)开展生态农业建设。20世纪80年代初,我国提出发展生态农业,强调在保护生态系统的前提下发展农业生产。在新型的农业生产方式中,强调薪炭林建设的作用,提倡使用小水电、风能、沼气等可再生能源;注意保护和建设植被,控制水土流失;推广种植绿肥,提高肥料的综合利用率,培肥地力;实行病虫害综合防治,控制化学污染;根据区域资源优势和生产特点,积极调整产业结构,实行种养加相结合、农林牧副渔相结合的生态模式[15]。
(2)优化作物种植模式和土地耕作管理。单一种植和粗放耕作管理是导致农业生物多样性减少的原因之一。因此,在进行农业生产时要因地制宜,根据生态学原理,对农田作物进行合理资源配置和种群构建,改单一种植模式为复合立体种植模式。采用复合农林业和生态农业技术,实现不同作物的轮作与间作套种,以充分利用空间与环境资源,还要加强农田的水分与土壤耕作管理,促进提高农业生态系统的生产力,同时增加农田的生物多样性[16]。
(3)建立农业生物多样性保护技术体系。深入研究农业生物多样性保护的关键技术,建立相应的技术体系是实现农业生物多样性保护的强有力保证。一是健全环境污染防治技术,包括优化施肥技术、高效低毒低残留农药的生产与喷施技术、清洁生产技术、废弃物的资源化技术、病虫害综合防治技术等;二是提倡实施种质单一化防治技术,包括复合农林业技术、生态农业技术、立体农业技术等;三是采取水土流失防治与控制技术,如等高耕作技术、防护林技术、生物篱笆技术、坡面工程技术等;四是实行物种保护技术,包括基因工程技术、人工繁育技术、遗传育种技术、就地保护与迁地保护技术等[7]。
(4)加强农业生物多样性的监测管理。为完善和丰富农业生物多样性系统的基础数据,应该加强野外定位监测网络站点的建设,综合详查不同地区的农业生物多样性,进行农业生物种类的分类与编目,建立农业生物多样性数据库和管理信息系统。同时,适当地建立一批各具特色的农业生物多样性保护区,加强农业生物种质资源库与基因库的建设,以保护农业生物的遗传多样性、稀有或濒危的农业生物物种(包括野生亲缘物种),进一步提高生态系统的生产力[17-19]。
5 参考文献
[1] BERRERA A,GOMEG-POMPA A,YANES C V. El manejo de las selvas por los Mayas:sus implicaciones silvícolas y agrícolas[J].Biotica,1997,2(2):47-61.
[2] HECKMAN C W.Rice field ecology in noutheastern Thailand[M].Boston:Dr.W.Junk,1979.
[3] 张国全,张大勇.生物多样性与生态系统功能:最新进展与动向[J].生物多样性,2003,11(5):351-363.
[4] 冯耀宗.物种多样性与人工生态系统稳定性探讨[J].应用生态学报,2003,14(6):853-857.
[5] TRENBATH B R.Biomass productivity of mixtures[J].Advances in Agro-nomy,1974,26(1):177-210.
[6] 冯耀宗.巴西橡胶-云南大叶茶人工植物群落的实验生态学研究[J].植物学报,1982,24(2):164-171.
[7] 祝增荣,李红叶,程家安.农业生物多样性与农业的可持续发展[J].农业现代化研究,2000,21(2):100-104.
[8] 冯耀宗.生物多样性与生态农业[J].中国生态农业学报,2002,10(3):5-7.
[9] 李波.中国的农业生物多样性保护及持续利用[J].农业环境与发展,1999,16(4):9-15.
[10] 李波.中国农业生物多样性保护及持续利用[J].农业环境与发展,1999(4):9-16.
[11] 曾斌,彭丽,翟学昌,等.赣南不同坡向杉阔混交林物种多样性初步研究[J].福建林业科技,2009(3):80-84,97.
[12] 国家海洋局中国海洋21世纪议程[M].北京:海洋出版社,1998.
[13] 景福军.黄土高原半干旱区山地不同地形不同利用方式植物群落多样性研究[D].兰州:甘肃农业大学,2005.
[14] 吴大付,吴艳兵,任秀娟,等.农业集约化对生物多样性的影响[J].吉林农业科学,2010,35(2):61-64.
[15] 尚占环,姚爱兴.生物多样性研究中几个热点问题的研究现状[J].自然杂志,2003,25(2):106-110.
[16] 范晓黎.农业生物多样性的保护和利用概述[J].污染防治技术,2008(5):60-63.
[17] 赵静,苏金华,曹洪涛,等.农业规划环评中生物多样性影响评价研究[J].农业环境与发展,2012,29(2):69-73.
2002年召开的《生物多样性公约》第六次缔约方大会上通过的VI/7A号决定,要求各缔约方制定关于把与生物多样性相关问题纳入环境影响评估及战略环境评估立法或进程的准则[1]。2006年召开的《生物多样性公约》第八次缔约方大会上通过了“关于涵盖生物多样性各个方面的影响评估的自愿性准则”的第VIII/28号决定[2]。我国是最早签署《生物多样性公约》的国家之一,政府积极采取措施履行公约规定的义务。2003年9月1日起施行《中华人民共和国环境影响评价法》(以下简称《环评法》),首次提出对规划进行环境影响评价。要求“国务院有关部门、设区的市级以上地方人民政府及其有关部门,对其组织编制的土地利用的有关规划,区域、流域、海域的建设、开发利用规划,应当在规划编制过程中组织进行环境影响评价,编写该规划有关环境影响的篇章或者说明”;“对工业、农业、畜牧业、林业、能源、水利、交通、城市建设、旅游、自然资源开发的有关专项规划,应当在该专项规划草案上报审批前,组织进行环境影响评价,并向审批该专项规划的机关提出环境影响报告书”。这就意味着国家正式把针对规划的战略环境评价放在了重要位置[3]。2009年10月1日起施行的《规划环境影响评价条例》(以下简称《条例》),是在《环评法》的法律框架下,从规范管理的角度出发,对法律不明确之处予以明确,对法律的原则规定予以细化,通过进一步完善规划环评程序,明确实施主体,落实相关方的法律责任、权力和义务。《条例》的出台,表明国家对规划环境影响评价的执法力度将进一步加强[4]。其中直接归属农业部门的有农业、畜牧业专项规划,涉农的有土地、区域、流域、海域等有关规划。2010年9月环保部发文“中国生物多样性保护战略与行动计划(2011—2030年)”,在条目五“生物多样性保护优先领域与行动”中设立优先领域二“将生物多样性保护纳入部门和区域规划,促进持续利用”,要求“开展生物多样性影响评价试点”[5]。我国是生物多样性大国,生物多样性居世界第八位。我国又是世界上人口最多、约85%左右的人口在农村的农业大国,对生物多样性具有很强的依赖性。农业部门制定的农业规划以及其他部门制定的涉农规划,绝大部分是在农区实施的。农区是由原本丰富多样的生物地理就界开发而来,农区边际土地仍然是生物多样性相对富集的区域,农区生物多样性也是国家生物多样性的重要组成部分。开展农业规划环评生物多样性影响评价是农区生物多样性保护与管理的基础,也是环评不可缺少的内容。
2生物多样性影响评价基本内涵与主要内容
2.1基本内涵
生物多样性保护是生态和环境保护的核心内容之一,而环境影响评价是从源头保护生物多样性的重要途径。农业规划环评中生物多样性影响评价的基本内涵就是:农业规划实施对规划区域的遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性可能带来的影响进行分析、预测与评估,提出避免、预防或减轻不良影响的对策和措施,建立监测机制并跟踪评价,持续改进达到保护目的。
2.2主要内容
农业规划生物多样性影响评价的主要内容有4方面:
(1)分析预测规划实施可能会影响到实施区域生物多样性的哪些方面。关于生物多样性影响评价的分析尺度,目前比较公认的是遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。随着景观生态学的发展,将景观生物多样性纳入生物多样性保护的层次;
(2)对影响可能造成的后果加以评价包括短期影响、长期影响、直接影响、间接影响、累积影响等,影响是否有利,是否可恢复等。
(3)针对生物多样性各层次的影响,需要采取哪些预防和保护措施;
(4)建立长期监测生物多样性的机制,跟踪和预测生物多样性的变化趋势。
3农业规划环境影响评价中生物多样性影响评价基本程序
根据农业规划环评中生物多样性影响评价的基本内涵,其基本程序包括规划分析、现状调查与分析、影响要素识别、影响预测与评价、预防和保护措施、监测与跟踪评价等。
3.1规划分析
规划分析首先是规划的协调性分析,规划协调性分析可以帮助了解规划政策背景[6],分析规划与相关政策法规的一致性、与产业政策的符合性、与国家及地方有关规划的符合性,同时避免不同部门、不同层次间规划缺少衔接以及冲突[7]。包括外部协调性分析和内部协调性分析。外部协调性主要是分析规划目标的合理性与限制性,内部协调性是分析规划界定的主要内容之间是否存在冲突等。其次是分析规划的有关内容,包括规划的编制背景、规划的目标、规划的对象、规划的具体内容、实施方案、实施范围、实施期限等。第三是分析规划的不确定性[8]。各级政府和部门编制的规划其协调与衔接状况对规划的实施具有不确定性、规划本身的远期不确定性、规划的具体项目的不确定性、污染物排放量的不确定性等。
3.2现状调查与分析
根据生物多样性的层次及保护需要,调查农业规划实施区域生物多样性历史演替过程和现状。重点调查分析以下区域的生物多样性:(1)具有生态学意义的保护目标;(2)具有美学意义的保护目标;(3)具有科学文化意义的保护目标;(4)具有经济价值的保护目标;(5)重要生态功能区和具有社会安全意义的保护目标;(6)生态脆弱区;(7)人类建立的各种具有生态环境保护意义的对象等[9]。
3.3影响识别、预测与评估
生物多样性影响识别是在分析农业规划目标及总体方案的基础上,通过一定方法找出农业规划所确定的某个项目或活动对生物多样性影响的各种变化指标,说明生物多样性影响的性质、程度及可能的影响范围。影响识别主要包括以下3方面:(1)影响主体识别。识别农业规划的目标、指标和总体方案及其执行主体,主要是可能给生物多样性带来影响的农业规划活动等具体的规划实施内容以及这些规划实施内容具体的执行主体。(2)影响受体识别。识别规划区域内主要的生物多样性资源:包括遗传多样性与重要农业种质资源、物种与生境多样性、生态系统多样性,如自然保护区、风景名胜区、湿地、农田、水土流失重点治理区等的组成结构、面积和分布等;景观多样性,包括景观类型多样性、斑块多样性、景观异质性和稳定性等。特别应了解该区域农业生产活动的历史与现状、是否产生过或者现在仍然存在一些严重的生态问题,因为这些生态问题往往与生物多样性直接相关。(3)影响效应识别。识别主体(农业规划)与受体(生物多样性)的相互关系,确定农业规划对生物多样性的显著影响及关键影响因子。对生物多样性影响的强度,关注影响发生的背景。影响强度包括影响范围、影响过程和影响性质(包括有利/不利、可逆/不可逆);影响发生的背景包括产生地点、影响时间以及受影响者的具体情况。在上述影响识别的基础上,结合规划的总体目标及在不同的阶段或期限予以实施的情况,预测规划实施的不同阶段或期限可能造成的生物多样性影响并进行评估。
3.4预防措施与保护方案
由于农业规划实施范围较大,具有宏观性,规划环境影响评价的生物多样性保护也需从大的范围和宏观上进行把握。制定具体的预防措施和保护方案,应依次按照预防措施、最小化措施、减量化措施、修复补救措施、重建措施序列原则进行[9]。物种及其生境(栖息地)是各层次生物多样性表现形式和基础,对于重要物种的保护要以就地保护为主,迁地保护为辅。物种与其生境具有不可分割的联系,保护原生境及其里面的生物资源是保护生物多样性及其资源永存的最符合自然规律的手段,也是“生态系统方法”的基本原理之一。迁地保护措施也很重要,但它是在原生境遭到严重破坏和就地保护已经不可靠的情况下的辅助手段。
3.5监测与跟踪评价
由于生物多样性影响的表现具有滞后性特点,应建立长期监测机制,对生物多样性保护目标动态变化进行跟踪监测,分析生物多样性变化的趋势,预防可能产生不良影响的因素,及时调整保护措施,确保生物多样性保护的有效性。
4农区生物多样性影响评价层次及特点
农业是一种直接利用生物多样性的产业,包括直接利用生物多样性的资源材料以及模拟生态系统的初级生产(植物种植业)和次级生产(动物养殖业)等全部生产过程;而且还包括进一步利用生态系统中的有机物腐解过程使之转化为农业经济作物(食用菌养殖、微生物造肥、生产沼气等)。考虑到农业规划主要是在农区实施,这里的农区不是仅局限于种植业区域的“小农区”,是包括农牧渔业生产活动范围的“大农区”,因此,就农区和农业而言,生物多样性可分为农区遗传多样性、农区物种及生境多样性、农区生态系统多样性、农区景观多样性、农业产业结构多样性几个尺度水平[10-11]。
4.1农区遗传多样性影响评价特点
遗传多样性是生物多样性的基本组成部分,是物种多样性和生态系统多样性的基础。它通常被认为是种内不同群体之间和一个群体内不同个体之间的遗传变异总和。遗传多样性是以物种为载体表现的,可以从形态特征、生理特征、细胞学特征、基因位点及DNA序列等不同方面来体现。农区遗传多样性影响评价应主要关注:
(1)农业活动使得生境破碎、消失引起物种种群缩小、消失导致遗传多样性丧失;
(2)外来物种入侵排挤当地种,使得遗传多样性丧失;
(3)农业新品种发展项目,对遗传多样性产生的影响;
(4)转基因作物可能引起的遗传多样性的变化及丧失[12]。由于受科学研究的限制,在现实中只对少量的物种进行过比较全面的遗传多样性研究,在遗传多样性层次评估生物多样性影响目前还不具有普遍意义。在环评工作中,建议把遗传多样性影响评价的内容与物种多样性、生态多样性影响评价融合在一起描述,更易于操作。
4.2农区物种及生境多样性影响评价特点
在我国几千年的农业栽培和养殖实践过程中,培育了大量食用与经济性能优良的作物、果树、家禽、家畜。我国栽培作物种和亚种有600多个,其中已知约237种为我国自古以来的土生栽培种,位居世界前列,被认为是世界三大农业起源中心之一。其中粮食作物30多种,蔬菜200多种,牧草与饲料作物约400多种。果树约300种,茶品种600多个,桑有15个种,共1000多个品种。家养动物品种和类群包括特种经济动物和家养昆虫在内,品种和类群有2000多个。除了农业经济物种外,在农田、湖泊与河流等湿地生态系统及荒山草坡生态系统中还有大量野生动植物物种和类群。稻田中野生动物主要以两栖类、爬行类动物和某些鸟类为主;重要杂草约有200多种。旱地生态系统中也生长着丰富的农作物伴生物种,如有记录的农田杂草有73科、560多种,对农作物有害的动物与昆虫约1300多种,天敌生物近2000种,其中仅棉田的重要天敌蜘蛛就有21科、89属、205种[11]。这些构成了我国农区物种及生境多样性。在环评实际工作中,对农业规划实施区域内的物种及生境的全部评价是不现实的,也不符合农业规划环评宏观性的特点。在满足农区生物多样性保护要求下,物种及生境多样性影响评价应针对区域关键物种及生境进行重点评价。
(1)保护物种。被国际、国家、地方、部门或保护组织明确列入保护名录的物种。主要评价保护物种分布状态、种群结构及现存数量、保护级别、濒危程度、生境特点、对环境的敏感程度、农业规划实施对保护物种的影响程度、就地保护和迁地保。护实施的可行性等;
(2)地方特有种。其分布范围狭窄、生境条件苛刻,当分布的区域环境改变,有可能造成这些物种灭绝。主要评价特有种的特有性(国际特有、国家特有、地方特有、区域特有)、濒危程度、生境特殊性、受影响程度、就地保护和迁地保护实施的难易程度等;
(3)重要的农业种质资源。是我国农业生产活动的基础,关注其受保护的状态,受影响程度,入库保存情况;
(4)栽培和家养生物的野生近缘种和野生类型。起源于我国的栽培作物不仅种类多,而且具有野生近缘种的也多,它们是农业生物多样性的宝贵遗传资源;家养生物的野生型是潜在进行品种改良的重要遗传资源。这些遗传资源的价值难以估量,在评价中应重点确认这些物种的存在、数量、生境条件、濒危程度、受影响和潜在影响程度、保护措施等;
(5)其他物种,规划实施区域受到较多关注的物种,具有文化及文物特点的物种等。
4.3农区生态系统多样性影响评价特点
我国农区生态系统按其基本类型可以分为6类:农田(水田与旱地)生态系统、种植园(水果、干果、蔬菜、茶叶、桑、药材、花卉和其他特殊经济作物)生态系统、草原与草地生态系统、水产水域生态系统(陆地水域和海洋水域,与湿地生态系统基本类同)、集约化养殖场系统和农区边际土地生态系统[11]。农业规划实施不确定性的特征,在对农区生态系统多样性影响的质(影响性质、影响类型、影响因素)和量(影响程度、时空规律、发生概率)上有更多不确定性。农区生态系统多样性影响评价主要是:
(1)生态系统类型结构和功能完整性;
(2)生态系统的脆弱性和整体变化趋势;
(3)生态系统的服务功能及生态承载力;
(4)农业规划实施可能的影响方式、范围、强度和持续时间;
(5)受影响强度、范围和持续时间,影响的结果是否有利、是否可逆;
(6)生态系统抗干扰的能力、恢复能力和生态系统的功能维系;
(7)预防与保护措施实施的可行性。
4.4农区景观多样性影响评价特点
景观多样性是继遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性被提出的生物多样性研究的第四个主要层次。这4个层次之间的关系依次为遗传多样性产生了物种的多样性,物种多样性与生境多样性构成了生态系统的多样性,多样性的生态系统聚合并相互作用又构成了景观的多样性。农区景观范围多指大农业或是整个农业区域,因此对具有战略定位的农业规划进行景观多样性影响评价是非常重要的。农业规划实施对农区景观多样性影响,主要关注(1)对景观类型多样性影响,景观类型的分布面积和空间结构等发生明显变化、影响强度、指标物种濒危程度、变化是否可恢复;(2)对景观斑块多样性影响,镶嵌地块间生境的异质性、连通性是影响生物多样性的重要因素。农区残存的非农作性生境,包括农田边际土地、岛状野生生境、灌木带、林地、水塘、沟渠、荒地和休耕地等受影响的程度,这些生境破碎化程度,影响强度是否可逆;(3)对景观格局多样性影响,地块内物种的异质性和共生性影响物种多样性丰富程度。农业活动方式变化、人为干扰强度、外源性物质流入(农用化学品等)、外源性遗传物质入侵(转基因种植、外来物种入侵等)的影响。
4.5农业产业结构多样性评价特点
农业产业结构多样性用以描述包括农、林、牧、副、渔各业的组成比例与结构变化,它反映着某一区域农业生产的总体状况,这也是农业规划中重要的篇章。应重点分析农业规划实施区域规划实施前后,农、林、牧、副、渔各业的组成比例与结构可能产生的变化,这一变化对当地生物多样性可能产生的影响,分析影响的范围、强度持续时间、是否有利、是否可逆等,重点评估当地生物多样性变化可能带来的经济价值变化。
我们知道生物多样性是大自然的安排,自然因素的破坏是进化的结果,人为的破坏会改变自然的安排,给我们的生存带来危机。作物品种多样性是一种资源,有着重要的价值,人类的衣食住行均离不开它,一旦失去生物多样性,人类生存的基础可能就会造成破坏。农作物的多样性为我们提供了生存的机会,我们人类所需的食物、药物及多种工业原材料均来自于这种多样性,多样性的维持有助于我们获取食物,会丰富我们的营养,提高我们生活的质量。一旦这种多样性减少甚至丧失,我们遭受的首要危机就是粮食危机。联合国粮农组织不断发出警告,现在人类生存所依赖的食物越来越集中于少数几种,一旦遇到气候变化或地质变化就可能会减产,而其他的作物我们已很少种植,甚至已经没有种植了,若干年后人类的食物必然匮乏。联合国生物多样性项目组专家也断言,作物多样性的减少除了引发粮食危机外,可能还会引发其他危机,如导致药物原材料、工业材料的减少,严重的则会引发疾病无药医治的局面;人类的食物过于集中几种食物,导致人类饮食出现均质化的倾向,可能助长非传染性疾病如糖尿病和心脏疾病等的患病率。农作物的多样性在保持土壤、水资源品质及气候调节上也发挥着重要作用。黄河流域是中华民族的发祥地,曾经物种丰富、土地肥沃,但是由于长期战乱与过度开发,现在这里的生物多样性已基本丧失,土地贫瘠,土地荒漠化严重。作物多样性对于大气成分调节、地球温度等方面也有重要的作用。现在我们所知的地球大气层中的氧气含量为21%,是千万年来植物光合作用的结果,如果作物多样性还像今天一样在减少,有科学家预测,大气层中的氧气总有一天会由于氧化反应而消耗殆尽。今天地球上的生态环境日益恶化,作物多样性的减少,还可能会影响生物链,最终会导致某一区域生态系统的崩溃。因此,我们需要认真对待作物多样性的存在,一个物种一旦灭绝,便永远难以再生。尤其是现在的一些濒危作物种类,如果消失了,我们将失去宝贵的生物资源,对于子孙后代、对于社会发展都是巨大的损失。
2农作物多样性减少的原因
从全球范围来看,农作物的多样性在减少,已是不争的事实。我们需要探寻其原因,才能够寻找到保护良策。从整体上来看,导致农作物多样性减少大致有两个方面的原因,一是自然因素,二是人为因素。自然因素是一种自然选择的结果,生物个体在自然选择中既能保持亲本的遗传性,也可能会出现变异,在变异中如果能够胜出,有利变异才可以将遗传信息延续下去,有利变异在日积月累的过程中,慢慢适应了新的生存环境,就会产生新的生物类型,也会形成多样化的生物样态。生物如果出现了不利变异的基因将会被淘汰,直到生存环境改变而消失。当然自然选择过程缓慢,只有在长时间内才能看出影响。另外,气候的变化、地质条件的改变、降雨量的减少或增多都可能会导致生物多样性的减少。人为因素是导致农作物多样性减少的直接原因。生物科技与农业机械化的发展使得农作物产量不断提高,虽然满足了人类的需求,但在一定程度上也限制了作物多样化的发展。比如,美国已经放弃了传统农业及耕作技术,大规模发展基因作物及产业化经营,其作物品种正在不断减少,多样性在丧失,有95%的蔬菜品种已经没有在美国出现过。人类活动对作物多样性的减少负有直接责任,具体表现在:第一,作物品种改良、外来品种的引进或遗传物质的杂交,在一定程度上丰富了作物的多样性,但是也使得作物类型简单化,可能会导致一些传统品种的丧失。比如,在印尼,过去20年来,已经有1000多个水稻品种丧失,现在75%的水稻来自单一母体,导致了水稻遗传基因的丧失。第二,大规模的产业化生产,导致了农户对经济效益的追求,这必然会出现单一品种独大的局面,而忽视来对其他品种到培育与种植。第三,生态环境的恶化,长期以来人类的开发,过度的开垦、放牧,不合理的开采,土壤污染及水质污染等,导致了作物品种的减少或没绝。第四,城市化的发展,大型工程的建立,侵占了大量土地,需要在一些特定地域和气候条件下生长的农作物可能会消失。
3农作物多样性的保护对策
农作物多样性的减少已经危及到人类社会的生存和发展,农作物多样性的保护与恢复已经成为世界各国共同面对的任务。首先,应用现代科技,促进传统农业发展。现代农业与传统农业并不对立,农业的发展与生物多样性的保护也不矛盾,现代科技可以用来提高农业的产量,也可以用来保护生物多样性资源,以满足人类生存的多种需求。任何地域均有自己的环境特点,没有一个农作物品种能够适应所有区域,在一个地域一般有一个或几个优势农作物本地品种,这是传统农业发展的根本希望所在,本地物种是在长期耕作中形成的,不能轻易放弃。当然,优质高产的农作物品种也需要培育种植,需要用现代科技来改造或是培育新的作物品种。现代科技虽然改变了人类的耕作方式,比如化肥农药的大量使用,但是不能废弃传统的施肥与病虫害防治方法,需要从农田整体生态系统上保持高产品种与本地品种的平衡,需要保持农作物与其他作物的协调。唯有这样,才能保持农作物多样性的持续与传统农业的发展。其次,加强基本农田和农家保护。农作物多样性的存在依赖于丰富的、多样化的生态环境。加强基本农田保护,就是要恢复退化的农田生态,恢复农作物多样性生存的环境。可以运用必要的法律、行政或经济手段,强化对基本农业耕地的恢复与管理,防止耕地流失,防止耕地土壤肥力的下降。综合运用生态学原理,强化农田区域内生态系统建设,可以将农田基本布局、水利设施、水资源和其他的林木、草地资源相结合,形成合理的独立的生态系统。在该系统内农作物与其他作物、生物形成合理配置,构建一个生物多样性的农田格局。如果说农田保护是一种宏观格局的农业保护,那么农家保护就是农民在农业生产过程中的微观保护,是农民在种植生产与管理中进行的就地保护。
农民在农业生产过程中的决策与管理在很多时候直接决定了某一作物品种的去留,被保护的种质资源在生态系统继续进化发展,使得该资源的多样性不断丰富。同时,在生态系统内,被保护的种质资源可以与其他生物发生基因交流,能够提供该资源栽培品种的变异机率,从而最大丰富该品种遗传基因的多样性。因此,农家保护值得重视,不仅能够为育种、选种及留种提供方法,还可以在生态环境改变的情况下使用,是一种可持续的保护办法。再次,优化耕作种植模式。当前农作物多样性减少的一个重要原因就是当前单一式的种植及粗放式的耕作方式所导致的。在耕作种植过程中,需要因地制宜,合理构建农田作物的资源及种类,将现在的单一作物种植改为复合立体式种植,强化农林牧渔的优化搭配,实现不同作物之间的轮换耕作。尽量采用绿色耕作模式,少用化肥农药,采用生物防虫手段,增强土壤肥力保持水土,提供农田生态系统的生产能力,从而最大限度地保持农作物多样性的保持。复次,加强农作物多样性的保护技术及监测手段。现代科技为农作物多样性保持提供了条件,需要大力发展物种保护技术、污染防治技术、种质资源监测技术及水土保持技术等。需要积极开展农业生物多样性调查,建立生物多样性数据库与基因库。有条件的地方,还可以建立农作物多样性保护区。
关键词:农业工程生态环境动态评估
农业工程是人类实施的历史最悠久、范围最广泛、对自身生存和发展贡献最卓著的工程。农业工程研究和实施的对象是生物及其赖以生存繁衍的土壤、水和空气。过去研究和实施农业工程,总是将注意力放在妨碍或危害生物生长的直接因素上,如虫子蚕食庄稼,就研究如何消灭虫子,而对吃虫子的生物会带来什么影响则研究不够,对由此而阻断的生物链及其对生
物多样性的影响则研究更不够,对形成生物多样性的母体———地球会造成什么样的破坏,甚至连关注都很少。以至于地球上的生物正在以惊人的速度灭绝,土地肥力大量流失,人类生存环境迅速恶化。
1 农业工程研究实施不当对生态环境的破坏
农业工程是典型的系统工程,但工程不系统,则会造成生态环境破坏,使人类失去赖以生存的自然资源。农业工程造成生态环境破坏,威胁人类健康和生存的事例很多。
1.1 大面积喷洒广谱农药破坏生态平衡
为消灭危害森林且蔓延很快的松毛虫,人类采用飞机喷洒农药,有效地消灭了松毛虫和其他害虫,可谓手段先进,效率极高。但是,喜食松毛虫的灰喜鹊却因吞下被药死的松毛虫,而二次中毒死亡,吞吃其他虫子的鸟儿命运亦如此。如此恶性循环,加害自身、贻害后世。
1.2 “黑风暴”使开垦者自尝苦果
19 世纪中叶,美国采取优惠的移民开荒政策,引导人们去开垦半干旱的中西部大草原。在强大的农业机械化手段支持下,中西部很快成为美国的粮仓,这在当时,无疑是开发与就业
双丰收的大系统工程。孰料因过度地掠夺性开垦和放牧,造成新垦地大面积沙化,逐渐成为沙尘暴的源头。
1.3 旋耕是精耕细作和破坏土壤结构及其生态的“双刃剑”
旋耕从表面上看是精耕细作,但事实上,旋耕不仅耕细了土壤,同时也严重破坏了土壤的团粒结构,不利于作物根系的发育和生长;旋耕把土壤中对作物生长非常有益的蚯蚓等大型土壤动物几乎斩尽杀绝,使人类失去了增加土壤孔隙度的天然助手;旋耕造成有利于土壤微生物生长的腐殖质大量流失,导致细菌减少、土壤分解有机物的能力大幅度下降。与此同时,由于旋耕破坏了植物生长的土壤生态环境,人们不得不采用化学方法来促进作物的生长。但无论土壤活性剂也好、化肥也好,长期使用,都会导致土壤板结、土地肥力下降。这就是旋耕间接带来的恶果。
2 农业工程研究实施与生态保护问题
2.1 农业工程研究与实施应当保护植物多样性
随着农业耕作方式的改变和植物生长环境的恶化,植物的遗传多样性正在逐步减少。植物多样性减少的损失不仅限于农业生产,而且还影响到人类的健康。目前美国 1/4 的药物是利
用从植物中提取的化学物质制造的,发展中国家大约有 35 亿人的医疗保健主要依靠草药。如果农业工程研究与实施,不充分注意到对植物多样性的保护,在采取一项措施时,导致其他植物的灭绝或生长环境的长久破坏,实质上就是断绝了相关的育种途径,透支了未来的食粮,破坏了人类的生存环境和健康,最终可能导致人类自身的灭绝。
2.2 农业工程研究与实施应当保护动物多样性
由于土壤动物是一生,或生命过程中有一段时间在土壤中度过的,一般不能直观地被觉察到,因此很容易受到各种农业工程措施的伤害,应当引起特别关注。在进行作用于土壤的农业工程研究和实施时,要深入研究对土壤生物的伤害和生存环境的破坏,尤其是对极易受到伤害的大型土壤动物的伤害。农业工程的研究实施,要让土壤动物成为增产的助手,而不能使
这些“助手”明显减少,更不能造成它们的灭绝。
2.3 农业工程研究与实施应当保护土壤微生物
由于土壤微生物是肉眼看不见的,因此,在农业工程研究与实施中很容易被忽视。
2.4 农业工程研究与实施应当保护人类生存环境
以往,农业工程研究与实施不同程度地破坏了人类的生存环境,过度开垦造成土地肥力流失,围湖造田造成湿
地锐减,等等。改造自然反而带来对自然的更大破坏,根源在于人们对农业工程的研究和实施与环境的关系认识不足,缺乏相应的与人类生存息息相关的生态环境的保护意识。
3 保证农业工程研究实施而不破坏生态环境的对策
既然农业工程研究与实施会带来生态与环境问题,就应当采取措施来避免或最大程度地减轻负面影响。可以采取的措施,主要包括建立法规、立项审查、工程评估、提高研究人员和
决策者的生态与环境意识。
3.1 强化农业工程研究与实施的立项审查
在农业工程的科研立项中,目前,已经注意到对环保的审查,但很少涉及对生态影响的审查。在工程实施立项中,我国对大型工程的生态与环境影响审查非常重视,如三峡工程对生态与环境影响的评估,成为立项评估的最重要因素之一。但在一般农业工程项目实施中,几乎没有生态与环境影响评估。建议在立项时,组织专家充分论证,实行生态环境评价过关制度,并建立某种形式的责任追究制度,保证评价的客观性和公正性。
面对我们的疑问,射洪县农业局局长蔡成银将问题简化为两点:一是通过这一项目的实施,提高了人们对生物多样性的保护意识,形成了射洪县生物多样性保护机制,建立了农业生物多样性的管理、协调、监测机制,促进了射洪农业的可持续发展;二是立足射洪县农业产业实际,实现把农业生物多样性项目结合到现有农业项目和新农村建设项目中去,实现项目效益的最大化。
以虫治虫
走进金华镇中坪村,漫山遍野的清见果树挂满了累累果实,尽管离成熟上市还有1个多月,但是清淡的柑橘果香已经令人垂涎欲滴。
2003年成立的金华清见桔橙有限公司,自创立之初走的就是循环农业的路子,一方面与高金公司联办万头生猪养殖场,另一方面承包中坪村等周边4个村的3000亩地种植清见果树,实行“猪―沼―果”模式。去年,公司实现产值4000多万元,有效带动了当地农民增收。
但公司生产部经理吴治德坦言,果树防虫治虫始终是个难题。红蜘蛛是清见果树最大威胁,过去,果园每年要喷施2―3次剧毒农药,由于喷施范围不能覆盖全部害虫,效果并不理想。同时,化学农药也大量杀伤天敌,使得害虫危害加重,严重影响果品的产量和品质。虫害对于这个以生态循环农业为主的果园来说,是最急需解决的问题。
射洪县植保植检站站长李万聪对于清见果园十分熟悉。作为农业生物多样性项目的具体实施者,她为果园送去了“捕食螨”。“捕食螨”是红蜘蛛的天敌。每年4月和10月,将“捕食螨”幼虫挂袋,成虫破袋而出,捕食红蜘蛛,效果非常理想。在推广这一项目时,李万聪给吴治德详细算了一笔账,以每亩挂60袋“捕食螨”计算,一年挂两次,每袋1元多,每亩的成本150元左右,比过去喷施农药费用低,同时保证了果品质量,保护了果园生态环境。
经过去年一年的试验,吴治德统计的数据更为直观:以虫治虫的模式为果园减少农药施用量750公斤,节约劳动力1500个,防治成本降低9万元,节约人工费7.5万元;果园亩产2200公斤,增产200公斤,增收600万元。今年年初,吴治德主动找到李万聪,准备大规模引进“捕食螨”。
回归传统
提到药材白芷,有一种说法是“四川白芷在射洪,射洪白芷在柳树”。柳树镇白芷种植面积达4000亩,年产白芷2000吨。作为白芷种植核心区的魏家营村,白芷种植面积达1500亩。
魏家营村村主任马志良说起白芷总喜欢从上世纪八十年代初谈起,尽管魏家营村种植白芷已经有20多年的历史,并形成了规模效益,但村民从白芷上实现增收却是一波三折,市场价格波动、品种老化、农药残留超标是白芷种植户无法逾越的“鸿沟”。李万聪和她的团队在实施农业生物多样性项目的探索中,把解决这三个问题作为项目与本地农业产业相结合的切入口,一方面,为种植户引进了白芷新品种;另一方面,实施白芷套种大蒜的种植模式,既提高了农民的种植收入,又减少了白芷的病虫害。
走进魏家营村,你会看到村民在白芷地里以人工拔除的方式除草,现代农业的规模化发展与传统耕种方式形成了巨大的反差。魏家营村在农药残留超标上吃过大亏,白芷地里常见的杂草是水马齿苋,与白芷争光争肥,种植户惯常的做法是喷施除草剂,将水马齿苋与其他杂草一并剔除,而这一做法的后果是造成白芷农药残留严重超标,根本无法出口。推行白芷套种大蒜模式后,大大减少了杂草的数量,少量的杂草用人工的方式即可拔除,降低了种植成本,并保证了白芷质量。村民皮素芬家有5亩白芷,还养了6头猪,她在技术人员的指导下,用沼液做肥料,白芷套种大蒜,形成了初步的循环农业和生态农业模式,皮素芬一年的收入有两万多元,比在外打工的丈夫的收入还高。
产业与项目互动
柳树镇农业服务中心的技术员梁尚华在参加了县里的统一培训后,成为魏家营村和竹林村农业生物多样性项目的辅导员。她既要为农民灌输生物多样性保护意识,又要为农民解答农业技术疑问,同时,也不断接受着新的挑战。在组织村民采集生物样本的过程中,一些过去她从未留意过的生物及植物病害,都让她不得不请教更专业的学者。
2008年6月,欧盟―中国农业生物多样性项目正式启动。射洪县项目办以5个乡镇为单位,对40个社区的1000名农民开展了一系列理论知识和实用技术培训。在40个社区里优选了5个理念先行、设施完善、特色鲜明、效益显著、带动力强的社区作为重点打造的示范社区,魏家营村就是其中之一。通过对农民的培训,共采集物种4800个,制作了各类标本4500个,制作生境资料收集汇总表40张等。
魏家营村村民黄茂是最先加入到项目中来的农民。在他看来,项目的推行增加农民收入只是一个方面,更为重要的是农民环保意识的增强和农村环境的改善。过去,村民对杂草是“除之而后快”,而现在,通过对植物样本的采集与辨认后,能识别出有害草和无害草。村民在人工除草时就会进行筛选,既除掉了有害杂草,又通过对无害草的保留而实现了保土保肥的目标。
李万聪在项目推进过程中,感觉最为困难的是没有现成的模式可以借鉴。尽管在国外农业生物多样性项目的覆盖面非常广,但在中国还是一个全新的课题。李万聪和她的团队只能在尝试中不断创新总结,一个阶段一个阶段地探索。她现在思考得更多的是项目结束后,如何将农业生物多样性的理念延伸与推广下去。但不管怎么说,射洪县并不是孤立地推动项目,而是在以农业产业带动项目实施上取得了宝贵的经验,通过项目的实施,使农民种出的粮食和蔬菜更加安全,施用的农药更少,促进人与自然协调发展。
延伸阅读
“国际生物多样性年”活动启动
1月11日,联合国“国际生物多样性年”活动在德国柏林正式启动,全球生物多样性面临威胁的严峻形势开始进入公众的视野。
据专家估计,由于人类的活动和日益加剧的气候变化,目前地球上的生物种类正在以相当于正常水平1000倍的速度消失,全世界目前约有3.4万种植物和5200多种动物濒临灭绝。
世界自然保护联盟2009年更新的濒危物种“红名单”显示,全球有1147种淡水鱼面临灭绝危险,约占该组织当年所监测的淡水鱼种类的三分之一。此外,世界上6000多种两栖类动物中有三分之一面临灭绝危险。
保持物种多样性和生态环境健康具有重要的经济意义。联合国的一项研究显示,全球每年因毁林和森林退化导致的损失达两万亿至4.5万亿美元。反之,如果每年向自然保护区投入450亿美元用于改善生态系统,由此带来的收益可高达5万亿美元。
关键词:生态农业;病虫害;“3S”技术
在农业发展历史中,农业先后经历了刀耕火种、传统农业、工业化农业以及现在正在积极探索的生态农业,无论哪种农业形式,其在世界各地的起源、发展皆与生态环境息息相关。尤其是随着现代化的进程,为减少病虫害干扰、提高农业生产产量与质量以解决温饱问题而大量不合理的使用农药、化肥等有毒有害的化学污染物质,使这些污染物在农业生态系统中不断积累并超过其自身的自净能力,破坏了农业生态系统原有的结构和功能,而导致生态安全与粮食安全受损。而生态农业可以缓解农业环境继续恶化。农作物病虫害会对农业生产造成巨大的损失,且在全球气候变化的大背景下,农田生态系统受到病虫害胁迫的概率将显著增加[1]。因此保护农业生态环境,不再使用化肥农药等,从而积极发展生态农业,提出与之相对应的防治病虫害的方法与技术势在必行。
1利用“3S”技术监测病虫害
“3S”技术分别是指是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)。
1.1遥感技术
随着技术的迅速发展,遥感技术已经能快速地为农业、林业、地质、环境监测等领域提供数据。将高光谱遥感应用于农业中,其数据能准确地反映田间作物的生物化学参数(含水量、叶绿素含量、蛋白质等)以及生物物理参数(生物量、叶面积指数LAI等)的光谱信息。病虫害对农作物生长造成的影响主要有两种表现形式,即农作物外部形态的变化和内部生理变化。外部形态变化包括有落叶、卷叶,叶片幼芽被吞噬,枝条枯萎,导致冠层形状发生变化;内部生理变化则表现于叶绿素组织遭受破坏,光合作用,养分水分吸收、运输、转化等机能衰退[2]。当农作物受病虫害危害后,会发生病虫害的光谱响应(可见光区域的反射率上升,在近红外区反射率下降),从而为农作物病虫害的遥感监测提供支持。
1.2地理信息系统技术
目前,地理信息系统技术已应用于农业资源信息管理、农业生态环境监测、农用土地适宜性评价、农作物估产和监测及农业病虫害监测与管理等领域。GIS的数据管理包括空间数据库和属性库管理,在监测病虫害时可充分利用其数据库的优势,将地形图、水系分布图、交通图等普通地图以及在其基础上按照一定的用途制成用于反应自然要素的专题地图(如土壤类型图、气象图等)作为空间数据库,把病虫害种类与习性、发生数量、发生地点、危害程度与特征以及相关气象资料建成属性数据库,通过地图叠置操作与空间分析生成用于指导农业病害虫监测与管理的预警系统。从而对病虫害的发生及未来发展趋势进行预测,并预报不正常状况时空范围和危害程度,按需要适时地给出变化和恶化的各种警戒信息及相应的综合性对策[3]。
1.3全球定位系统技术
由空间卫星、地面控制系统和用户设备组成的全球定位系统,可以在短时间内将危害较大的病虫害区域定位,为农业管理人员提供精确的空间坐标以找到灾害发生点的准确位置并及时做好相关措施,从而避免病虫害的大面积爆发,因而越来越多的用于农业病虫害的监测与调查。此外,将GPS与RS、GIS相结合构建用于病虫害发生动态与分布的实时监测系统已成为农业病虫害监测与管理的重要课题之一。
2利用生物技术防治病虫害
2.1种植抗性品种
农业生态系统中各作物品种间生物特性不同使得不同品种抗病虫害的能力存在差异,并在长期的进化过程中形成了独特的防御机制来达到抗病虫害能力。选用对害虫具有抗性的作物进行种植,不但可以发挥作物自身对病虫害的调控作用,而且控制效果持久。随着分子生物学的发展,越来越多的分子技术应用在抗性育种,改变了杂交育种、诱变育种等方法在实际操作中育种速度慢的缺点,这也为种植抗性品种提供了更多的方便。
2.2保护与利用天敌
在农田生态系统中,由于生物之间存在竞争、捕食、寄生等关系致使有害生物存在着许多捕食性或寄生性天敌、病原微生物。所以保护天敌并加以利用这些自然因素对害虫实施控制是一种有效的措施。通过优化田间微生态环境,利用边缘效应在田间保留交错带和缓冲带,为天敌生存和繁衍的创造良好条件以及保证天敌安全越冬,可以达到保护的目的。稻田养鸭、鱼、蟹等农业模式就是利用天敌的原理,以达到防治稻飞虱、夜蝉、螟虫等害虫的目的。用于防治有害生物的病原微生物主要有真菌、细菌、病毒等,例如用白僵菌防治棉铃虫等,用苏云金杆菌防治菜青虫、茶尺例蠖等,以核多角体病毒(NPV)防治小菜蛾等。
2.3使用生物药剂
随着科技的发展与社会的进步,利用生物及其代谢产物研发生物药剂成为一种新途径而进入了蓬勃发展的时期,这些生物药剂包括:植物源农药、微生物源农药、昆虫激素。其中,植物源农药研究较多,从楝科、柏科、卫矛科等植物分离的高效活性均有杀虫作用,例如楝科植物苦楝分离出的川楝素可有效防治菜青虫、柑桔螨等。昆虫激素是由昆虫内分泌腺分泌到体外或由体液输送至全身各处的化学物质,按其作用方式分为两大类,即昆虫内激素、昆虫外激素。昆虫内激素调控昆虫的生长发育,分为脑激素、保幼激素、蜕皮激素等;昆虫外激素又称为昆虫信息素是昆虫进行信息交流的媒介,包括了集结外激素、追踪外激素、告警信息素、疏散信息素及性外激素等。由于昆虫激素具有易降解、专一性强、不污染环境等特点已越来越受重视并广泛用于防治农业害虫。昆虫内激素防治害虫的主要作用机理是破坏昆虫体内的激素平衡,导致昆虫的生长发育、变态及生殖等过程受阻而使害虫畸形或死亡。昆虫外激素在实际应用中无需考虑其是否可以穿透昆虫包被在身体外侧的角质膜,因而使用较广,例如性外激素。
2.4利用农业生物多样性原理
农业生物多样性以遗传、物种、生态系统和景观4个层次的多样性为基础,以人类可持续发展而形成的人与自然和谐共处的生物多样性系统为目的,是全球生物多样性的重要组成部分,对防治有害生物、维持农业系统的生态平衡与安全、保障全球粮食安全具有重要作用。利用农业生物多样性持续控制有害生物已成为研究热点。农业生物多样性控制有害生物的基础原理包括,群体异质效应、稀释效应、微生态效应、诱导抗性效应、物理阻隔效应、生理学效应和化感效应等7个方面[4];其方法为模拟自然生态系统,在生产农田中创建种内遗传多样性、种间物种多样性、生态系统多样性和景观多样性,以实现时间多样化和空间多样化的生物多样性种植。时间多样化种植是指利用轮作换茬的作用,防止作物连作生长时生长迟缓、病虫害严重、作物产品数量与质量下降。而空间上多样化种植是指利用生物之间互利共生原理,进行简混套作(即间作、混作和套种)的种植模式。
3利用物理技术控制病虫害
3.1物理诱杀技术
物理诱杀技术是指利用害虫对各种物理因子(光、电、色、温度等)的趋避性,创造一种对害虫有害的方法或将其从原有生境驱赶,以达到防治害虫或病害的目的。昆虫对不同光的波长、光照强度等条件十分敏感,往往会做出不同的趋光反应。例如应用佳多频振式杀虫灯,可以有效杀死天蚕蛾、红腹灯蛾、粘虫、豆荚螟、烟青虫、蛱蝶等。
3.2改善栽培措施
通过合理灌溉、合理翻耕、合理施肥等措施,改善土壤的水分、热量、气、肥等条件,从而调节土壤结构与孔隙,利于植物根系对养分的吸收、转化以及土壤微生物与根系的相互作用,使农作物的长势达到最佳状态,进而提高农作物对有害生物的抗性。
参考文献
[1]张竞成,袁琳,等.作物病虫害遥感监测研究进展[J].农业工程学报,2012,28(20):1-11.
[2]陈鹏程,等.高光谱遥感监测农作物病虫害研究进展[J].中国农学通报,2006,22(3):388-391.
[3]丰江凡,等.基于GIS的太湖蓝藻预警系统研究[J].环境科学与技术,2006,29(09):60-61.
景观多样性是指景观在结构、功能和时间变化方面的多样性,反映的是景观和生态系统类型的复杂性。景观多样性为生物的遗传多样性,物种多样性和生态系统多样性的基础。生物多样性及其所提供的生态系统服务功能对人类社会生存和发展有重要意义,其中农业景观生物多样性及生物控制、传花授粉等重要生态服务功能直接关系到农业生产力及农业可持续发展。景观格局是景观要素的数量、大小、类型、形状及其在空间上的组合形式,它表现在不同的尺度上。景观格局指数为高度浓缩的景观格局信息。陈文波等研究强调以景观指数描述景观格局及变化并建立格局与景观过程之间的联系,并针对景观格局指数分类与其相关性进行研究,闵捷等研究分析武汉市土地利用变化并应用生态系统服务价值计算公式计算生态服务价值。王重玲等研究运用景观生态学理论于宁夏中部选取研究区,针对干旱区域的景观格局动态变化与生态服务价值变化的关系进行分析[8]。由此,对农村地区景观格局与生态服务价值的动态变化为近年来研究的热点,景观格局动态变化对研究区生态服务价值的改变产生重大影响,特别是针对具有特殊地理气候特征并与具有国家级建设项目背景的地区的研究有深远意义。四川地域辽阔,地貌复杂,气候类型多样,山地气候垂直变化明显,是长江上游的绿色生态屏障,拥有各不相同的资源优势。随着西部大开发及“长江中上游防护林体系”建设工程与“天然林资源保护”[10]工程的不断深入,各地正逐步形成以生态优势为特色的地方经济发展模式。汉源九襄镇地处四川西南大渡河流域,位于横断山脉北段东缘,为青藏高原与四川盆地之间的攀西河谷地带。由于过去人类盲目的追求经济效益导致该地区生态环境逐渐恶化,地区生物多样性受到了不同程度的影响,使得区域原有生态环境及带有地域特色的景观风貌受到严重影响,从而导致其生态系统服务价值也受到影响。如今,在保护生态环境并实现产业结构调整及生态文明建设背景下,本研究选取雅安市汉源县九襄镇“花海果都”建园前(2009年)、建园初期(2012年)以及建设成熟后(2015年)3个重要时期基础资料进行重点研究。以期达到保护生态环境之目的,同时又能解决“三农”问题,旨为生态文明建设中具体实践与研究提供参考依据。
1材料和方法
1.1研究区概况研究区地理位置介于东经29°29′23.03″~29°29′28.55″,北纬102°38′15.89″~102°38′33.75″,东西长1004.61m,南北长2000.76m,总面积约200hm2。位于横断山脉北段东缘,为青藏高原与四川盆地之间的攀西河谷地带,属岷江最大支流大渡河流域。年平均气温12℃,无霜期300d,日照时数为1500h,年平均降雨量为745mm,蒸发量为1300inln,蒸降比达1.7,降雨时间80%集中在6-8月,3个月降雨量占全年降雨总量的65%,全年相对湿度为69%。气候干热特征明显,垂直变化显著,冬无严寒,夏无酷热,日照充足,雨量适中,干湿季分明,属于亚热带干旱河谷少雨气候。土壤pH值总体上呈酸性,介于5.5~7.8之间;土壤石砾含量介于4.3%~65.4%之间,田间持水量整体偏低;土壤有机质、氮素、磷素和速效钾含量整体水平偏低,而全钾、中量元素和微量元素的含量较为丰富。研究区内的植物物种及群落组成多为人工林、次生林和灌草混生林分布(见表3)。
1.2研究方法
1.2.1研究区景观斑块生态系统服务价值估算参照生态系统服务功能评估规范,以及Costanza[14]、谢高地等对于生态服务价值的相关研究,并综合研究区的实际情况以及当前的研究进展,制定出如下服务类项。
1.2.2研究区不同景观类型评定通过实地踏勘、标准样地的选择以及对树种各项指标(如:断面积、树高、形数等)的统计分析,可得出研究区的斑块数、斑块密度、面积以及林分蓄积量。其中林分蓄积量的计算参照白云庆、林昌庚、孔雷等。
1.2.3研究区景观格局指标划分针对研究区的景观格局特征,按需解译结果以及近年实地踏勘具体情况,并结合相关景观类型划分依据[33-39],划分出如下景观格局指标(见表2)。
2结果与分析
2.1景观格局指数分析通过实地调查结合Googleearth卫片资料,对研究区建园前(2009年)、建园初期(2012年)以及建设成熟后(2015年)3个重要时期高清卫星影像图,分辨率为10M。在AutoCAD与PhotoShop软件支持下,通过计算机自动分类与人工分类相结合,并结合截取的高清卫片相比对,再结合近年来研究区的实地调研情况,以及地形图、植被图等辅助资料。可得到2009、2012、2015年观光果园的构建过程及景观分布格局图。由此看出在各景观类型由不同的生物材料组成。耕地主要以蒜薹(Galicbolt)、花椒、水稻(Ory-zaglaberrima)、玉米(Zeamays)等作物为主;天然林以杉(Taxodiaceae)、柏(Platycladusorientalis(L.)Francoptmxjjkmsc)以及栎(QuercusLinn)为主;人工林有黄果柑(CitrusreticulataBlanco)、苹果、樱桃、金花梨、李、枇杷、葡萄等为主的不同植物种群而构建的不同的植物群落并形成了各不相同的亚生态系统和不同的景观斑块结构。同时由表3可得,2009-2012年,2012-2015年期间,研究区斑块总数呈现上升趋势,分别为91块和113块。其中,园地斑块面积增幅最大,由2009年的25.30hm2增至2015年的123.20hm2其次是道路、林地、水体。2009年,斑块密度最大的是建筑斑块,为0.40,其次是林地斑块>园地斑块>道路斑块;而2012年,斑块密度最大的是林地斑块,为0.32,其次是建筑斑块>园地斑块>道路斑块;到目前为止,随着九襄镇花海果都建设的逐渐完善,总林木蓄积量也发生了很大变化,由2009年的4990.4m3增至2015年的11667.20m3。从表4可知,2009-2012年期间,平均斑块面积和景观优势度指数呈现下降趋势,分别减少0.09和0.28m2。随着城镇化的加速发展,景观破碎化指数、Shannon多样性指数、Piolou均匀度指数逐年增加,其中增幅最大的是Shannon多样性指数,为0.13,其次分别为Piolou均匀度指数,为0.08,和景观破碎化指数,为0.05。2012-2015年期间,园区建设导致人类活动的强烈干扰,园区平均斑块面积、Shannnon多样性指数、Piolou均匀度指数都呈现出下降趋势,其中,降幅最大的是平均斑块面积,达0.28m2,其次为Piolou均匀度指数,达-0.07;Shannon多样性指数,达-0.11。但在这个过程中景观破碎化指数和景观优势度指数增幅较大,分别为0.11和0.12。总之,景区的景观异质性水平偏低。
2.2生态系统服务价值分析按表1中相关估算公式知2009-2012年,2012-2015年期间,研究区生态服务价值总值呈现明显上升趋势,2015年达到了最大值,达2617.93万元,比2009年最小值高出了1515.4万元(见表5)。其中,固碳制氧价值是园区生态系统服务价值构成中贡献最大的类型,占到全部生态系统服务价值的74.8%以上。对生态服务类型进行比对可知,2009-2012年期间,固碳制氧价值最大、增长最快,其余生态系统服务功能依次为蒸腾降温价值>旅游发展价值>水土保持价值>防风固沙价值>涵养水源价值>减少泥沙淤积价值>吸收SO2价值。2012-2015年期间,变化值最大仍为固碳制氧,增长799.7万元,其次为蒸腾降温价值>旅游发展价值>防风固沙价值>涵养水源价值>水土保持价值>减少泥沙淤积价值>吸收SO2价值。另根据表6数据进行分析可知,2009-2012年,2012-2015年期间,研究区经济林分果树面积逐渐增大,至2015年达到最大,约8.21hm2,且单位面积产量相对稳定。随着城镇化的快速发展,果品均价也呈逐年递增趋势,综合各项条件可得出研究区的果树经济产出值对比分析,研究区果树经济产出呈现大幅度增加状态,其中2009-2012年增长565.46万元,2012-2015年增长2434.24万元。由此可知,把果园作为观光休闲的场所使农业资源延伸为旅游资源,通过消费者的参与,不仅增加了产品的附加经济价值,而且还促进第一产业向第三产业的转化。由此可以而看出研究区正将农业资源和旅游资源有机整合在一起,使之形成绿色产业———观光农业。
3讨论与结论
关键词:生态转型;生态系统;社会系统;生物多样性;有机农业
[中图分类号]F323.22 [文献标识码]A [文章编号]1671-7287(2011)03-0087-06
一、引言
生态恶化是当前全球面临的重大问题。就我国而言,生态恶化已经严重制约了经济、社会的可持续发展。为此,笔者以安徽当涂大公圩的河蟹产业生态转型为素材,对生态产业发展类型进行研究。大公圩是皖南首圩,是在围湖(古丹阳湖)造田基础上形成的,筑圩始于三国时期。圩内水系发达,沟渠纵横,池塘星罗棋布;圩区西濒长江,东临三大通江湖泊之一的石臼湖;圩外有水阳江(黄池河)、青山河、姑溪河等河流环绕,呈现出相对封闭的体系(见图1)。目前,整个圩区共有6个乡镇,22万人口。
20世纪70年代以来,大公圩开始利用丰富的水资源发展河蟹养殖等特色水产经济。80年代以前,大公圩内河网四通八达,水质清澈见底。到了90年代中后期,“大养蟹”导致水域生态环境被严重破坏,水质由Ⅱ类、Ⅲ类恶化为Ⅳ类、Ⅴ类,水草和螺蛳等水生资源被破坏殆尽。在此背景下,绝大多数养殖户亏本,河蟹产业遭受重创。自2002年起,通过“河蟹振兴工程”、“河蟹产业提升工程”等生态项目的实施,河蟹产业再次崛起,并成为渔业经济的支柱。具有特别意义的是,生态养殖水域环境得到显著改善,恶化为Ⅳ类、Ⅴ类的水质重新修复到国家地表水Ⅱ类、Ⅲ类标准。与此同时,水域生物多样性得到修复和保护。农业部已在全国推广这种生态养殖模式。2009年,大公圩河蟹首批通过国家有机论证,标志着河蟹产业发展迈入一个新阶段。目前,大公圩地区已形成河蟹人工繁殖、规模化生态养殖、市场流通和加工出口等完整的产业链,河蟹也已销售到韩国、香港等国家和地区。由此可见,生态养殖产业促进了经济效益与环境效益的双赢,并能为其他区域的生态转型和产业发展提供类型学上的借鉴。
但是,生态产业的发展是一个复杂的系统,对其审视也需要全面而系统的视角。一般系统论认为,自然界和人类社会都存在着由两个或两个以上相互依存的部分、成分或分系统所组成的单位,并能与其环境大系统划分出明确的界线,这些单位就是系统。在系统论中,系统内部的各个要素以及此系统和彼系统之间都存在相互依赖、相互制约的关系。
宏观上看,生态产业发展中存在着内部系统和外部系统:①内部系统。河蟹产业存在于一定的空间。在特定的水域空间范畴,通过生态养殖,其间的物质能量整体上得到了循环利用。②外部系统。它包括生态产业发展所属的生态系统和社会系统。首先,河蟹产业与外部生态系统存在着相互影响、相互制约的关系。其次,河蟹生态产业的发展受制于一定的外部社会系统,工业化浪潮就是对河蟹产业发展的无形压力。目前,这些问题尚未显性化,也未引起政府部门的重视,但长期来看可能会很严重。就学术研究而言,需要具有前瞻性,在问题充分暴露之前予以研究,以便为政府部门规避风险提供政策思路。
二、生态产业发展的自然生态系统:潜在的生物多样性难题
1、生态产业与自然生态系统的相互影响
生态产业发展与外部生态系统具有相互依存、相互制约的关系。一方面,生态产业的发展需要良好的生态系统;另一方面,经济利益导向的生态产业发展也对外部生态系统产生了负面影响。其中,水系破坏已经是显性化的问题,而生物多样性破坏是一项尚未显性化的问题。
首先,生态产业的发展依赖于良好的外部生态系统。大公圩所处的独特位置是河蟹生态产业发展壮大的重要外部环境。大公圩由4条水系环绕,呈现出一个相对封闭的独立体系,如果没有洪水,在闸门不开放的情况下,圩外的水(如上游的工业污水)一般进入不了圩内。此外,大公圩没有太湖流域那样严重的工业污染困扰,这是生态产业得以发展的重要外部条件。但如今,大公圩地区尚没有污水处理设施,生活污水直排河流。农业生产中化肥、农药以及杀虫剂的大量使用,也造成了突出的面源污染问题,这些都直接威胁了生态产业的发展,甚至饮用水源也遭到了污染,并对河蟹生态产业构成了威胁。2009年夏季高温时期,由于强降雨问题,大量污染物随着地表径流流到生态养殖水域,造成水体富营养化,最终暴发蓝藻问题。其中,黄池镇和乌溪镇暴发的蓝藻面积较大。好在大公圩内没有严重的工业污染,否则,一旦有毒有害物质进入养殖水域,造成的危害和损失将不可估计。可见,从系统论的角度来看,如果大系统的环境问题得不到解决,小系统内的生态修复还是有限的。同时,如果生态系统这样的“大环境”得不到保障,“小环境”内的生态产业也将难以为继。
其次,生态产业发展对外部生态系统产生了负面影响。在河蟹生态产业发展中,经济因素始终是核心因素,经济因素以及经济利益的驱使导致内部成本外部化,产生外部不经济性,水系破坏问题就是其中的典型问题。20年前,大公圩内部的河流、河沟等水系之间是相通的,圩区交通方式主要是水运,圩内水网之间也都是相通的。但是,这些流动的水系近年来纷纷被人为地截断了。这里面的原因是综合的,比如道路基础设施建设导致水系被破坏。另外,河蟹养殖这种经济活动也是非常重要的影响因素。为了更好地发包养殖水面,很多天然的大水面被分割成小水面。天然的大水面、流动的水体有利于污染物稀释,水系被人为截断后,活水变成了死水,这不但影响了正常的水体流动与交换,也限制了污染物的稀释,对生态系统造成了很大的影响。
2、潜在的生物多样性难题
“生物多样性”是所有形式、层次和组合的生命种类,包括生态系统的多样性、物种的多样性和基因的多样性,也指在一个特定生态系统内所有存在的植物、动物和微生物物种。其中,物种多样性是生物资源丰富程度的反映,也是生物多样性的关键。20世纪70年代以来,生物多样性的消失成为一项重要的政治和科学议题,人类学家自此开始对其进行研究。生物多样性是人类赖以生存和发展的物质基础,环境社会学家Harper系统地梳理了生物多样性的功能:首先,作为食物、药物以及别的对人类有重要商业价值的物质,生物多样性有很多实际的和潜在的价值;其次,维持包括人类在内的所有生物的生态系统,必须要有处于不同生态位中的生物多样性;最后,作为地球的进化遗产和生物遗产,物种的多样性是不可替代的。
就生物多样性所处的地域范围而言,热带雨林中的生物多样性最为丰富,而其中的生物多样性遭受到了非常严重的破坏。随着人类经济活动的扩大和影响的加深,生物多样性的破坏已经远远超出热带雨林的空间范畴。在河蟹产业发展中,不同的养殖模式会导致不同的生物多样性指数,早期粗放型的养殖模式将水草和螺蛳等丰富的水生动植物资源破坏殆尽,随后实施的生态养殖模式修复了水域生物多样性。近年来,经济利益导向的产业发展思路致使生物多样性面临着新一轮的破坏。目前,这一问题虽然尚未显性化,但也不容忽视。
首先,芦苇荡的过度开发问题。历史上,大公圩是低洼湿地,有很多的芦苇荡。芦苇荡内的生物多样性非常丰富,是多种动植物繁衍栖息之处,广泛分布着各种野生鸟类、鱼类、鳖、昆虫以及多种水生植物。因此,芦苇荡具有十分重要的生态价值,具有保持生态平衡和涵养水源等多重功能。近年来,由于既有的河沟、湖泊、池塘、滩涂等均被开发用于养殖,水面资源十分紧张,供不应求。为了扩大养殖空间,当地居民纷纷开发芦苇荡。2009年8月调查期间,当地养殖户告诉笔者,曾经大面积的芦苇荡现在已经不存在了,都被开发或正被开发用于发展养殖业。芦苇荡的消失,预示着多种野生动植物将失去栖息的家园,芦苇荡保持生态平衡的功能也将不复存在。
其次,经济利益驱动导致的湖泊围网养殖过密化问题亟须引起高度重视。围网养殖有利于水体生态环境,但过密化养殖则会造成严重的生态环境问题,并会破坏水域的生物多样性。目前,圩内虽然没有湖泊围网养殖过密化问题,但公共河道被过度围网养殖的现象很明显,所形成的所谓“霸王养殖”问题亟待解决。此外,紧邻大公圩的石臼湖围网养殖过密化十分突出,使得一望无际的石臼湖由“浪打浪”变成“杆打杆”。而且,湖泊围网养殖整体上属于粗放型养殖模式。2009年夏,博望镇饮用水危机事件就是过密化养殖诱使蓝藻暴发所致。如何解决过密化围网养殖问题,也是破解经济发展与环境保护的二元对立问题。
再次,长期单一的水产养殖具有潜在的生态风险。斯科特的研究发现,作物的单一种植和基因一致性会带来流行病。现在,大公圩地区很多稻田被开挖成水面养殖河蟹,而不是稻田中套养河蟹。这种长年的单一养殖方式,可能会造成养殖水域流行病的产生。当地农业工作者发现,那些长年在稻田中养蟹的效益已有下降趋势。而与此相对应的是:多样性是流行病的天敌。任何在时间或空间上增加生物多样性的实践,比如在农场或区域内的轮作、间作,都会阻止传染病的蔓延。所以,理想的模式是改变单一的长年养蟹模式,实施水稻和河蟹轮年交替经营或者水稻种植中混养河蟹。
最后,冬季清塘活动直接影响了生物多样性。为了保证蟹苗能安全生长,养殖户在投放蟹苗之前会清除“有害”生物。一般先“晒塘”,如果是小水面,则将水抽干,然后用生石灰消毒,并将所有可能吃蟹种的生物尽可能地清除。很明显,这种行为直接危害了其他水生物的生存,甚至可能消灭稀有物种。
三、生态产业发展的社会生态系统:工业化压力及其破解
1、现实压力:工业化浪潮的诱惑
大公圩虽然属于传统的农业区,工业经济基础薄弱,但是仍然受到明显的工业化诱惑与压力。调查发现,圩内各乡镇几乎都在想方设法争取工业项目,都有加速工业化的强烈冲动。这种冲动的直接原因是,虽然河蟹生态产业已经在全国产生很大影响,也创造了相应的经济产出,但在GDP份额贡献方面还不能和工业经济相匹敌。而更大的社会背景则是,中国正处于工业化中期,工业经济在各地的经济结构中均占有很大比重。同时,当涂县地处“皖江城市带承接产业转移示范区”,正在承接沿海地区特别是长三角地区的梯度转移产业。
关于工业化压力,从当地政府官员和老百姓的“辩证法”分析中可见一斑:“我们大公圩确实具有很好的生态优势,但是因为没有强大工业经济的支撑,经济与发达地区的差距还很大”。因此,在各乡镇发展理念中,紧随“生态立镇”的就是“工业强镇”。在追赶GDP的背景下,地方政府还是在为如何发展工业而焦虑,已经被规划为发展现代农业主产区的大公圩仍然面临着发展工业的强大压力。近年来,县乡两级政府都在规划大公圩的工业发展问题,各乡镇土地置换的主要目的之一就是为发展工业和建设工业集中区预留空间。
发展工业本身无可厚非。如果是新能源、新材料等环保型产业,自然是值得肯定的。大公圩地区的服装生产等劳动密集型产业和相应的加工工业也适合当地的实际情况。此外,其他类型的工业,如果能实施清洁生产,自然也没有问题。但是,能不能保证清洁生产则是一个问号。当地政府也提出要实现由“大办工业”向“办大工业”转型,实现“大招商”向“招大商”转型。这种理念很好,关键是如何落实和如何实现。就调查中所了解到的情况而言,这种转型尚未实现,实践中是“大办工业”与“办大工业”相结合,“大招商”与“招大商”相结合。在工业化的压力中,一旦粗放型、污染型工业大量进驻,大公圩地区的生态养殖产业以及整体的生态系统势必会遭到破坏性的影响。
2、应对策略:发展有机农业
虽然发展工业经济的压力很大,但不争的事实是,大公圩地区并没有发展工业的明显优势,甚至还可能在工业化浪潮中将现有的生态优势毁于一旦。任何一个区域都有其优势和劣势,认清优势、规避劣势是发展的基本准则。大公圩地区虽然工业基础薄弱,但是农业基础好,生态资源丰富,山水自然风光和鱼虾蟹等物产资源丰富,这些是工业化地区以及毗邻的长三角地区的稀缺性资源。就发展目标而言,实施经济与环境互利共生的生态现代化战略是必然选择。而整合资源,以有机河蟹为突破口,发展有机农业,则是具有前瞻性和可持续性的发展策略。
有机农业是一项朝阳产业。中国有机产业规模很小,远远低于世界平均水平。国家已出台发展有机农业措施,发展有机农业正大逢其时。而且,大公圩具备发展有机产业的基础条件。①具有地理优势。大公圩由4条水系环绕,圩内没有明显的工业污染,在圩堤不决口和闸门不开放的情况下,外源的工业污染一般不会进入圩内。②资源丰富。大公圩是农副产品集散地,拥有蟹、鳖、虾和各种鱼类等多种水产品,茭白、菱藕、芡实等多种水生蔬菜以及稻米、小麦和棉花等传统农作物。此外,圩内有充足的有机肥料。③具备规模化条件。有机产业只有通过规模化才能发展起来。大公圩有6个乡镇,耕地面积2万公顷,水面积1.6万公顷,相应的加工工业也具有规模基础。简言之,养殖业、种植业和加工业已经形成比较合理的结构,具备发展有机农业的规模经营基础。④生态等级论证方面已经取得初步成效。目前,通过无公害等级论证的农产品面积有1133.3公顷,年产量达1710吨;通过绿色等级论证的农产品面积有5880公顷,年产量达13122.5吨;通过有机论证(转化论证阶段)的农产品面积560.3
公顷(见表1)。⑤具备生产有机农业的经验和基础。有机河蟹生产已经具有较好的本土经验。但是,现有的有机河蟹所占比例比较低,产业化水平不高,缺乏资源整合。因此,以现有的有机大闸蟹为突破口,加强相关水产品和农产品生产的有机论证,可以做大做强第一产业。这比在现有条件下发展工业经济更具优势和可持续性。
3、发展有机农业的政策建议
大公圩地区发展有机农业虽然具备一定的基础条件,但离规模化的有机生产还有很大的距离。根据田野调查实际,笔者提出以下政策建议:
第一,延长有机生产的产业链,克服生产的季节性。单纯农产品生产的季节性较强,经济产出也有限,而延长上下游产业链则会产生新的商机。以河蟹产业为例,不仅要生产有机河蟹,还要加强新鲜河蟹、蟹黄、蟹饺、蟹酱以及蟹罐头等一系列蟹产品的开发,将大公圩发展成为有机河蟹食品的中心集散地。此外,鱼、虾、鳖以及各种水生蔬菜产业,也可以延长上下游产业链,创造附加值。
第二,发展出口行业协会或联盟。大公圩地区现有的出口产品有限,主要是新鲜河蟹。而且,河蟹出口加工企业也很有限,限制了国际市场的开拓。因此,要进一步整合资源,创新机制和组织体系,发展河蟹等水产品的出口加工企业联盟和相关行业协会,加强出口市场的开拓,特别是要加强对欧美市场的出口。
第三,加强商标的统一与整合。大公圩地区农产品品牌多,但并没有形成优势,反而影响了竞争力。市场上销售的河蟹虽然是以“石臼湖”牌为统一商标,但是,几乎各乡镇都有自己的销售商标,有的村甚至就有两个商标。而且,几乎所有的河蟹生态养殖公司或企业都有自己的商标,有的公司甚至注册多个商标。这么多的商标不但没有增强市场竞争力,反而对市场产生了一定的困扰。比如阳澄湖大闸蟹是河蟹市场上的老牌商标,一旦品牌树立起来,就是无形资产。大公圩现有这么多商标本身就弱化了该地区乃至全县河蟹品牌的竞争力,也不利于以整体力量参与市场竞争。所以,商标并不是越多越好,这需要政府部门加强对有关利益集团进行重组,对现有商标进行整合。
第四,强化生态旅游资源的整合与深度开发。大公圩现有的旅游资源开发不足,吸引力也有限。因此,既要对有关旅游资源加强深度开发,更需要将圩内的旅游资源(生态休闲旅游、农家乐、水乡文化游,等等)与周边旅游资源(比如采石矶)进行整合。在旅游资源开发过程中,也需要加强对宾馆、餐饮产业的规划与发展,这也是发展生态休闲旅游的基础条件。同时,现有的游客定位应该拓展,除了周边城市居民外,还应该将大学生群体纳入。通过生态资源的深度开发与整合,可将大公圩打造成江南圩区特色明显,融农业观光、美食、休闲、度假、会议为一体的乡村旅游示范基地。
第五,完善区域交通等基础设施建设。目前,大公圩与外界的交通条件建设还很滞后。大公圩地区还没有到上海、南京等大中城市以及芜湖、高淳等周边县市的班车,到市区和县城的班车、班次还比较有限,圩内乡镇之间也没有班车。如果这些最基本的交通条件都解决不了,生态旅游就难以大规模地发展起来。这不仅涉及如何吸引外地游客的问题,也涉及如何将大公圩内的旅游资源和周边县市旅游资源进行整合,进而将三产真正发展起来的问题。根据大公圩的发展条件,可以在圩中心的石桥镇设立大公圩中心车站,加强与大城市和周边城市的交通对接。
四、结语
关键词:低碳农业;节能减排。
1 低碳农业的含义与特点。
“低碳”是近期最热的词之一。但现在人们一谈到低碳经济,讲工业的多,讲城市的多,讲农业的少,讲乡村的少。事实上,联合国粮农组织新近指出,耕地释放出大量的温室气体,超过全球人为温室气体排放总量的30%,相当于150亿吨的二氧化碳。同时,联合国粮农组织估计,生态农业系统可以抵消掉80%的因农业导致的全球温室气体排放量,无需生产工业化肥,每年可为世界节省1%的石油能源,不再把这些化肥用在土地上还能降低30%的农业排放。所以,低碳经济在农业上大有可为。
低碳农业就是生物多样性农业。农业的发展经历了刀耕火种农业阶段、传统农业阶段和工业化农业阶段。工业化农业过程对生物多样性构成威胁:农田开垦和连片种植引起自然植被减少,以及自然物种和天敌的减少;农药的使用破坏了物种多样性;化肥造成了环境污染,进而也引起生物多样性的减少;品种选育过程的遗传背景单一化及其大面积推广,造成了对其他品种的排斥??如果用碳经济的概念衡量,这种农业可以说是一种“高碳农业”。改变高碳农业的方法就是发展生物多样性农业。生物多样性农业由于可以避免使用农药、化肥等,某种意义上正属于低碳农业。
低碳农业是指以减少大气温室气体含量为目标,以减少碳排放、增加碳汇和适应变化技术为手段,通过加强基础设施建设、产业结构调整、提高土壤有机质、做好病虫害防治、发展农村可再生能源等农业生产和农民生活方式转变,实现高效率、低能耗、低排放、高碳汇的农业。低碳农业首先是一种理念,是农业转变发展方式的一个发展方向,它更注重整体农业能耗和碳排放的降低。不仅要像生态农业那样提倡少用化肥农药、进行高效的农业生产,而且在农业能源消耗越来越多,种植、运输、加工等过程中,电力、石油和煤气等能源的使用都在增加的情况下,还要更注重整体农业能耗和排放的降低。但这是不是就意味着低碳农业只是一个离我们比较遥远空洞的概念呢?绝对不是。最简易、最有效的例子就是植树造林。据科学测定,1hm2茂密的森林,一般每天可吸收二氧化碳1005kg,放出氧气735kg,可供975人1天的需要。1hm2玉米地产出的秸秆就可以压制出7.5t秸秆炭,1.3t秸秆即可满足1户农民全年的取暖做饭。
低碳农业具备五大特点。一是低耗性。低碳农业体系是科学地安排不同生物在系统内部的循环利用或再利用,最大限度地利用农业环境条件,以尽可能少的投入得到更多更好的产品。二是持续性。低碳农业的转型,不仅意味着农业经济形态的转变,更意味着一场深刻的农业革命,它涉及农业资源与环境保护,农业生产技术转型、食品安全、国民健康、城乡关系,以及农村发展、农业增效和农民增收等多方面的问题。低碳农业并不意味着产出剧烈下降,生产停滞不前,而是要求农业可持续发展。三是高优性。低碳农业是生产绿色产品的过程,既要收获优质产品,又要保护生态环境,实现生产生态双安全。四是协调性。低碳农业运作与发展涉及多领域,尤其是生产与生态的协调。资源与环境是农业生产的自然基础,资源贫乏、环境保护、生态建设等现实困惑都要求人们必须发展低碳农业。低碳农业的本质是生态农业经济,建立循环经济发展模式,有利于缓解资源贫乏的压力;而通过保护农业生态环境和强化生态建设来提高农业生态环境质量,更是保障农业生产可持续发展的基本前提。五是系统性。发展低碳农业,要有统筹的思维,即要考虑如何从技术、制度、管理等方面避免农业生产对环境的破坏作用,提高农业生态环境质量,实现农用资源的可持续利用,保障食品安全和人们健康,这无疑是发展低碳农业、实现农业可持续发展的重要条件。
2 发展低碳农业的意义。
2.1 发展低碳农业,有利于践行科学发展观。
发展是硬道理。农业面临的问题是如何科学发展。建设低碳农业与建设资源节约型和环境友好型社会的本质一致,是贯彻和落实科学发展观的具体体现。科学发展观所蕴涵的关于发展的科学思想和解决发展问题的根本方法,又为我国低碳农业发展提供了方法论指导,拓宽了低碳农业发展的思路,提高了低碳农业发展的质量和效益,促进了农民的增收和生活质量的改善,推动了农村经济的持续发展。
2.2 发展低碳农业,有利于调整产业结构。
发展低碳农业是转变农业经济增长方式、调整产业结构、减轻农业资源与环境压力、解决面源污染的一场革命,是我国实现农业可持续发展的最佳途径。在传统农业向现代农业、从计划经济向市场经济、从卖方市场向买方市场、以及与国际市场接轨的进程中,农业经济增长方式、农产品的安全性正面临着严峻的挑战,要从粗放经营到集约化生产、从大量使用农药到生产源头和全过程控制污染、从农业有机废弃物乱堆乱放到无废物、从难以为继到可持续发展,就必须大力推进低碳农业。通过发展低碳农业,提高资源的利用效率,降低农业经济的碳强度,促进我国经济结构和农业结构的优化升级。
2.3 发展低碳农业,有利于实现农业跨越式发展。
我国农业科技水平参差不齐,研发和创新能力有限,这是我们不得不面对的现实,也是我国由高碳农业向低碳农业转型的最大挑战。近年来,我国新农村建设步伐加快,乡村清洁工程稳步推进,再生资源开发利用产业呈快速增加之势,如果加大投入,大力发展低碳农业,就可实现农业跨越式发展。
2.4 发展低碳农业,有利于农业资源的开发利用和保护。
发展低碳农业,可以避免对自然资源掠夺式经营和滥用,对农业的可更新资源注意增殖,对不更新资源注意保护和利用,使自然资源能得到持续的利用,促进生态良性循环,为农业经济发展创造良好的生态环境。
2.5 发展低碳农业,有利于提高农业生产的综合效益。
低碳农业能大大提高劳动生产率、土地利用率、土地生产率和资源利用率,从而大大提高经济效益。低碳农业又能充分合理地利用、保护和增殖自然资源,加速物质循环和能量转化,有显著的生态效益。它能为社会创造数量多、质量好的多种多样的农产品,满足人们对农产品不断增长的需求。因此低碳农业的发展,必将促进整个国民经济的全面发展。
3 推动低碳农业发展的思路。
发展低碳农业,最终实现低碳生活,任重道远。因此,要大力推进低碳农业的发展,笔者认为,应从以下几个方面着手。
传承地域文化原则
在国际化与信息化加速发展的浪潮中,传统的乡村特色和悠久的民俗民风不断受到现代文化的冲击,农业公园的发展恰恰是弘扬优秀传统乡村园林的营造理念,将园林艺术与乡村艺术完美结合起来,并创造出具有典型地域特色的景观类型,它兼顾游憩、生活和生态功能。小城镇农业公园的迅速发展,并成为大多数城市居民追捧的主要原因在于农业公园对于当地自然景观与地域文化的有力展现。地域特色表达是农业公园建设的首要原则。
在农业公园的建设过程中,应突出当地的自然景观或人文景观。如福建省龙岩市新罗区洋畲村以保护完好的原始森林和芦柑果林为基础,建设创意性生态农业文化示范村,开展生态旅游。福建省永春县五里街镇是咏春拳(白鹤拳)的发源地,借助咏春拳的历史文化,辅以农耕地开发永春拳创意生态农业文化特色村。也可选择当地传统产业打造独具特色的娱乐活动项目,或在农业公园的建筑设计、景观设计中延续传统工艺,展现地方特色。这些传统文化的再现,不仅可以增加收益,还可宣传历史文化,让文明得以延续。
在贵州省的乡村地带有一处融文化与自然为一体的乡村景观,即在田间种植油菜和小麦,利用2种植物不同的色彩组成奥运五环图案,每环直径约136米。宽约9米。它将传统的农业文化与现代的奥运文化相结合,创造出具有冲击力的景观,不仅具有恢弘的气势,更是弘扬民族文化,渲染地域精神的有力表达,这一景观每天吸引着众多游客前来参观。
生态优先原则
生态性是农业公园的基本特征之一,在农业公园的规划过程中,应优先考虑园区农业生态资源的合理开发利用,尽可能利用现有的树林、河流、田野等,并在建成区内适当保留自然植被,将人工构建的环境与自然环境相结合。生态优先原则也要求公园内的游人活动和游人容量在有效的控制之中,以减小对环境的冲击与破坏。在保护与开发的过程中实现自然资源与生态体系的均衡发展,创造既适宜休闲活动,又自然质朴的园区环境。
同时,因地制宜也是农业公园规划建设过程中的生态环境保护的具体要求。不同的地域有不同的资源特点,建设过程中赋予的规划内容和模式也就各不相同。生态优先原则要求保护农业公园的生物多样性及景观要素的多样性。多样性的景观不仅能增强生态的稳定性,减弱旅游活动对环境的干扰,也能够增加公园的魅力,提高景观的观赏性。
合理利用土地原则
虽然小城镇的土地资源使用相对于大城市较灵活,土地量也更多,但小城镇的土地差别性很大。首先,恰当的选择土地是建设农业公园的基本要求。土质较好的土地适宜于植物与庄稼的生长,以及各类园艺活动的开展;土层较薄的石质土地,适宜于放牧或建设活动场地。同时,生物多样性较好的土地区域,可考虑建设保护区域或保护与游憩相结合进行开发建设。除了土地的本身特性外,小城镇不同区域与城市的位置关系也至关重要。与城市较近的区域,即使土地拥有很高的生产能力,也要结合实际情况,适当保护和建设乡村游憩空间。总之,土地的综合、合理应用是小城镇农业公园建设的重要基础。积极发展观光农业原则目前的观光农业大致可以分为两大类:第一类是以农为主的观光农业,第二类是以旅游为主的观光农业。以农为主的观光农业是一种提高农业生产和农业经济,并有效保护乡村自然文化景观的高效推广示范农业开发形式。城郊观光农业是利用城郊的田园风光、自然生态及环境资源,结合农林牧副渔生产经营活动、乡村文化、农家生活,为人们提供观光体验、休闲度假、品尝购物等活动空间的一种新型的“农业+旅游业”性质的农业生产经营形态。
无论哪类观光农业,都可以销售大量的农产品并促进经济的发展,还可以推广成熟的技术和经营方式,促进现代农业的整体发展。农业生产和农业景观吸引旅游者前来观光,这为城镇及乡村带来很大的利润,是应该探索和推广的新形式。
整体性美学原则
在追求农业公园景观多样性的同时,还应注重农业公园景观的整体性。一方面公园要与所在区域的环境背景相融合,不破坏原有环境的整体风貌;另一方面公园内的各种景观要素要相互联系与协调,无论是形式、材料,还是外观等要有所呼应,形成公园的整体风格,突出特色。人们从农业公园中获得的审美情趣是实现游人与公园的协调发展的关键。农田斑块、防护林网、水系廊道等不仅是农业景观的生物生产过程,也是人们活动美感的重要元素。
在国际化与信息化加速发展的浪潮中,传统的乡村特色和悠久的民俗民风不断受到现代文化的冲击,农业公园的发展恰恰是弘扬优秀传统乡村园林的营造理念,将园林艺术与乡村艺术完美结合起来,并创造出具有典型地域特色的景观类型,它兼顾游憩、生活和生态功能。小城镇农业公园的迅速发展,并成为大多数城市居民追捧的主要原因在于农业公园对于当地自然景观与地域文化的有力展现。地域特色表达是农业公园建设的首要原则。在农业公园的建设过程中,应突出当地的自然景观或人文景观。如福建省龙岩市新罗区洋畲村以保护完好的原始森林和芦柑果林为基础,建设创意性生态农业文化示范村,开展生态旅游。福建省永春县五里街镇是咏春拳(白鹤拳)的发源地,借助咏春拳的历史文化,辅以农耕地开发永春拳创意生态农业文化特色村。也可选择当地传统产业打造独具特色的娱乐活动项目,或在农业公园的建筑设计、景观设计中延续传统工艺,展现地方特色。这些传统文化的再现,不仅可以增加收益,还可宣传历史文化,让文明得以延续。在贵州省的乡村地带有一处融文化与自然为一体的乡村景观,即在田间种植油菜和小麦,利用2种植物不同的色彩组成奥运五环图案,每环直径约136米,宽约9米。它将传统的农业文化与现代的奥运文化相结合,创造出具有冲击力的景观,不仅具有恢弘的气势,更是弘扬民族文化,渲染地域精神的有力表达,这一景观每天吸引着众多游客前来参观。
生态优先原则
生态性是农业公园的基本特征之一,在农业公园的规划过程中,应优先考虑园区农业生态资源的合理开发利用,尽可能利用现有的树林、河流、田野等,并在建成区内适当保留自然植被,将人工构建的环境与自然环境相结合。生态优先原则也要求公园内的游人活动和游人容量在有效的控制之中,以减小对环境的冲击与破坏。在保护与开发的过程中实现自然资源与生态体系的均衡发展,创造既适宜休闲活动,又自然质朴的园区环境。同时,因地制宜也是农业公园规划建设过程中的生态环境保护的具体要求。不同的地域有不同的资源特点,建设过程中赋予的规划内容和模式也就各不相同。生态优先原则要求保护农业公园的生物多样性及景观要素的多样性。多样性的景观不仅能增强生态的稳定性,减弱旅游活动对环境的干扰,也能够增加公园的魅力,提高景观的观赏性。
合理利用土地原则
虽然小城镇的土地资源使用相对于大城市较灵活,土地量也更多,但小城镇的土地差别性很大。首先,恰当的选择土地是建设农业公园的基本要求。土质较好的土地适宜于植物与庄稼的生长,以及各类园艺活动的开展;土层较薄的石质土地,适宜于放牧或建设活动场地。同时,生物多样性较好的土地区域,可考虑建设保护区域或保护与游憩相结合进行开发建设。除了土地的本身特性外,小城镇不同区域与城市的位置关系也至关重要。与城市较近的区域,即使土地拥有很高的生产能力,也要结合实际情况,适当保护和建设乡村游憩空间。总之,土地的综合、合理应用是小城镇农业公园建设的重要基础。积极发展观光农业原则目前的观光农业大致可以分为两大类:第一类是以农为主的观光农业,第二类是以旅游为主的观光农业。以农为主的观光农业是一种提高农业生产和农业经济,并有效保护乡村自然文化景观的高效推广示范农业开发形式。城郊观光农业是利用城郊的田园风光、自然生态及环境资源,结合农林牧副渔生产经营活动、乡村文化、农家生活,为人们提供观光体验、休闲度假、品尝购物等活动空间的一种新型的“农业+旅游业”性质的农业生产经营形态。无论哪类观光农业,都可以销售大量的农产品并促进经济的发展,还可以推广成熟的技术和经营方式,促进现代农业的整体发展。农业生产和农业景观吸引旅游者前来观光,这为城镇及乡村带来很大的利润,是应该探索和推广的新形式。
整体性美学原则
在追求农业公园景观多样性的同时,还应注重农业公园景观的整体性。一方面公园要与所在区域的环境背景相融合,不破坏原有环境的整体风貌;另一方面公园内的各种景观要素要相互联系与协调,无论是形式、材料,还是外观等要有所呼应,形成公园的整体风格,突出特色。人们从农业公园中获得的审美情趣是实现游人与公园的协调发展的关键。农田斑块、防护林网、水系廊道等不仅是农业景观的生物生产过程,也是人们活动美感的重要元素。
关键词:都市型现代农业 生态服务价值 监测报告
中图分类号:C812 文献标识码: A 文章编号:1006-5954(2012)04-72-03
一、都市型现代农业生态服务价值概念提出的背景
在北京经济社会的加速发展和快速城市化进程中,农业的经济价值在国民经济中的份额逐年降低,农业的基础作用和重要功能渐渐被忽视。国务院对《北京城市总体规划(2004年~2020年)》的批复中,明确了首都的城市功能定位,建设“宜居城市”成为首都的重要功能之一。“十五”期间,市委、市政府明确将都市型现代农业作为未来农业的发展方向。农业的功能从传统的单一生产功能向都市型现代农业的多功能拓展。农业的生态功能越来越凸显其重要作用。
农业生态系统在一定范围内具有自我调节和净化污染物的能力,对人类的经济和社会可持续发展贡献巨大。2012年2月,国务院常务会议新修订的《环境空气质量标准》,将PM2.5纳入各省市强制监测范畴。北京为实现2015年PM10和PM2.5浓度比2010年下降15% 、PM2.5浓度≤60微克每立方米的目标,提出大面积植树造林、增加水域面积、加大工业结构调整等八项措施,通过转变经济发展方式、加强生态环境管理,提高经济增长质量和居民居住环境质量。
水资源的紧缺和耕地的减少成为北京生态环境建设和未来经济社会可持续发展的瓶颈。《北京市城市总体规划(2004年~2020年)》对北京市的生态环境建设做出了部署,划定了生态涵养发展区,通过对区县进行功能定位来保护北京的生态环境。生态涵养发展区的经济发展、转型让步于生态建设,需要客观反映生态环境的重要价值,并以此作为建立相应生态补偿机制的依据,实现全市各功能区的经济、社会、生态环境的可持续协调发展。农业的价值也需要从生产、生活、生态多功能服务首都经济社会发展的角度被重新评价。
二、都市型现代农业生态服务价值的概念
为了全面反映北京都市型现代农业发展现状,客观评价农业在经济社会发展中的作用,有效监测北京生态和环境发展状况,我们从都市型现代农业的角度出发,以都市型现代农业的生产、生活、生态多功能发展为思路,以生态经济学理论为支撑,提出了“都市型现代农业生态服务价值”概念,并建立了相应的监测评价指标体系。
农业生态服务价值是指农业范畴所包含的所有资源和人类活动给人类所带来的直接和间接的效益。
农业生态服务价值包括三部分:直接经济价值指以货币形式表现的农林牧渔业的全部产品价值、对农林牧渔业生产活动进行的各种支持型服务活动的价值以及湿地生态系统特有的供水价值;间接经济价值指农业范畴内的所有自然资源(生态系统)由于其特有的生态优势,在传统农业以外给人类所带来的、在现实经济生活中实现的经济效益;生态与环境价值指农业范畴中的自然资源(生态系统)为改善人类的生存条件和生活环境带来的、没有在现实经济价值中实现的效益。
三、都市型现代农业生态服务价值监测评价指标体系
北京都市型现代农业生态服务价值测算范围包括农田、森林、草地、湿地四大生态系统。都市型现代农业生态服务价值一级指标框架包括直接经济价值、间接经济价值和生态与环境价值3个部分,二级指标12个,三级指标36个。
(一)直接经济价值
1.农林牧渔业总产值:是指以货币表现的农林牧渔业的全部产品总量和对农林牧渔业生产活动进行的各种支持型服务活动的价值。
2.供水价值:是指以货币表现的湿地供给的维持正常社会生产和居民生活的水资源的价值。
(二)间接经济价值
1.文化旅游服务价值:是指依托农业独特的资源优势,给人们创造了舒适的旅游、休闲、科研、教育环境,并因此带动消费所产生的价值。
2.水电蓄能价值:是指利用河流、湖泊等位于高位能的水流至低位,将其中所含的位能转换成水轮机的功能,再利用水轮机作为原动机,推动发电机产生电能所产生的价值。
3.景观增值价值:在城市中,景观价值尤其是土地价值是由土地区位、交通状况、周围环境等因素综合决定的,其中由森林、湿地等农业资源直接影响所产生的增值就是景观增值价值。
(三)生态与环境价值
1.气候调节价值:生态系统中的绿色植物在生物生产中调节大气中氧气变化,固定大气中的二氧化碳,减缓地球的温室效应,保证生命活动的基本气候条件,同时具有防风、增湿、调温等改善气候的功能。这里主要是指生态系统固定二氧化碳和释放氧气、调节气温、调节湿度的功能价值。
2.水源涵养价值:生态系统的存在可以大大增加土壤对降水的吸收,减少地面径流,尤其湿地生态系统还具有蓄水和补给地下水,维持区域水平衡的重要作用。生态系统的这种功能对于人类所产生的价值就是水源涵养价值。水源涵养价值包括调蓄地表水价值、补充地下水价值、拦截降水价值、涵蓄降水价值。
3.环境净化价值:生态系统的植物能够对大气污染、土壤污染以及水污染起到净化作用。绿色植被在植物抗生范围内能通过吸收而减少空气中硫化物、氮化物、卤素以及粉尘等有害物质的含量,在一定程度上还能吸收土壤以及污水中的部分污染元素。生态系统的这种功能对于人类所产生的价值就是环境净化价值。环境净化价值包括降低粉尘价值、释放负氧离子价值、净化水质价值、吸收有害气体、减噪的价值、释放植物杀菌素价值、消解固体废弃物七个方面的价值。
4.生物多样性价值:生物多样性包括生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性三个层次。多种多样的生物是人类赖以生存和发展的物质基础。北京地区复杂多样的地形、气候、土壤和湿地资源,为植物保育和野生动物的繁衍生息提供了多样的环境。生态系统的这种功能对于人类的价值就是生物多样性价值。生物多样性价值包括珍稀动物价值和植物保育价值。
5.防护与减灾价值:是指由于生态系统的存在,在减少风沙侵蚀、调蓄洪水过程、改善农田生态环境、提高农作物产量和质量等方面发挥的作用。防护与减灾价值包括洪水调蓄价值、农田防护价值、防风固沙价值。
6.土壤保持价值:由于生态系统的存在,植被和枯枝落叶层的覆盖可以减少雨水对土壤的直接冲击,保护土壤减少侵蚀,保持土地生产力;并能保护海岸和河岸,防止湖泊、河流和水库的淤积,生态系统的这种功能对于人类所产生的价值就是土壤保持价值。土壤保持价值包括避免废弃土地价值、减少养分流失价值、减少泥沙淤积、滞留价值。
7.土壤形成价值:生态系统的植物根系从土壤吸收营养物质合成新的生物生产量,保存在植被中的这部分营养物质避免了养分受雨水淋洗的直接流失,而有机物以枯枝落叶的形式输送到土壤中而被生态系统重新利用,体现了森林生态系统中森林植被在养分循环和累积过程中的作用。森林生态系统特有的这种功能对于人类所产生的价值就是土壤形成价值。土壤形成价值包括植被养分累计价值和枯落物分解价值。
四、都市型现代农业生态服务价值监测测算方法
本体系将现有的统计制度和专业领域研究有机结合起来,分别对都市型现代农业生态服务价值的三个组成部分进行统计和测算。
(一)直接经济价值
农林牧渔业总产值采用北京郊区统计制度中“农林牧渔业总产值”的相应计算方法。供水价值采用水资源管理部门的地表水供水量和测算得到的地表水中水产生量,结合价格管理部门的综合水价和再生水价计算得到。
(二)间接经济价值
采用北京统计报表制度中的旅游等专业统计方法和部门统计数据,结合调查得到水景观因子等参数计算文化旅游服务价值;依据部门统计中的水力发电量和电价得到水电蓄能价值;结合北京市土地基准地价以及农业生态系统的影响范围核算景观增值价值。
(三)生态与环境价值
农业生态与环境价值以统计数据、部门数据和研究机构数据为基础,利用生态学、经济学等领域已有的相关研究成果,结合统计遥感测量,采用被专家普遍认可和使用的方法将无形的、无市场价值的农业生态与环境价值转化为有形的、可计算的价值。具体测算方法主要包括市场价格法、替代工程法、影子价格法、机会成本法和支付意愿法等。
五、都市型现代农业生态服务价值监测结果
据测算,2010年北京都市型现代农业生态服务价值贴现价值为8753.63亿元,比上年增长1.8%;年产出价值为3066.36亿元,比上年增长3.1%。
北京都市型现代农业生态服务价值年值构成中,直接经济价值为348.83亿元,占总价值的11.4%,比上年增长4.1%。
间接经济价值为1002.75亿元,占总价值的32.7%,比上年增长7.2%。
生态与环境价值为1714.78亿元,占总价值的55.9%,比上年增长0.6%。
2010年,北京都市型现代农业生态服务价值年值比上年增长3.1个百分点。其中,直接经济价值、间接经济价值、生态与环境价值分别拉动总价值增长0.5个、2.3个和0.3个百分点。
12项二级指标中,生物多样性价值、景观增值价值、气候调节价值和文化旅游服务价值分别占都市型现代农业生态服务价值年值的20.7%、18.5%、18.4%和14.1%,分别比上年增长0.4个、2.6个、1.2个和13.9个百分点。
除水电蓄能价值和环境净化价值比上年略有下降外,其余10项指标均呈增长趋势。2010年北京市旅游总收入同比增长13.3%,带动文化旅游服务价值比上年增长13.9%,增长量占总增长量的58%,拉动总价值增长1.8个百分点。景观增值价值、农林牧渔业总产值和气候调节价值增量分别占总增长量的15.9%、14.3%和7.1%,分别拉动总价值量增长0.5个、0.4个和0.2个百分点。
参考文献
[1]北京市统计局、国家统计局北京调查总队,2006年北京统计年鉴,中国统计出版社,2006。
[关键词] 有机农业 病虫害防治 原则和方法
[中图分类号] S43 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2013)09-0046-01
随着科学技术的快速发展,我国农业水平明显提高,农业产量逐年增长,近几年,有机农业发展迅速,为我国农业发展起到推进作用,提高作物的质量,但是,病虫害一直困扰着有机农业的发展,如何有效的开展有机农业的病虫害防治成为当前农业工作的重点。
一、对有机农业种植中病虫害防治的原则和方法
1.重视生态平衡的建造,进行多样化种植
有机农业种植病虫害基本原理是对自然生态体系进行模拟,增加种植作物的多样性,传统的单作物种植提供了统一的生态条件和资源条件,病虫在这种特定的环境下容易迅速发展,益虫由于可以觅食的种类较少加上栖息地有限,往往很难较好地繁殖和生长。所以,采取多样化的种植,引进品种多样的农业资源,形成一个相对平衡的生态圈,对于害虫的防治有很好的抑制作用。多样性种植包括时间多样性和空间重要性两部分,时间多样性主要包括对于植物播种时间的把握,对收获时间准确的计算等,空间的多样性包括种植品种的多样性,地理空间以及种植土壤的多样性,通过生态多样性的建造,有效的促进益虫的生长和繁殖,益虫的增加有利于对于农作物病虫害的防治。
2.对生产过程进行强化管理,减少病虫发生概率
在树苗、种子进行选择时,对抗病的品种进行优先选择,禁止使用转基因品种,选择以后及时对种子进行处理,对播种前的种子要晾晒充足,用温水浸泡,将带有虫病的种子及时的剔除。在病虫灾害发生规律的基础上调整和制定栽培制度,播种尽量避开病虫高峰期,做到在虫害和益虫同步生长时进行播种,或气候不适合病虫生长时期进行播种。播种以后及时的播撒虫害药物,将病虫从根源消灭。当树苗等作物长到一定高度时,对枝杈进行整齐的修剪,及时的定花定果有助于将含有虫害的枝桠清除。搞好田园卫生管理工作,保证作物种植场所的清洁和卫生。
3.对有机农业进行综合的治理
实现农作物种植的可持续发展,必须加强对虫害的综合治理。病虫害治理要综合社会发展、环境保护、经济效益,最终实现平衡发展发展。在虫害防治之前,计算机准确计算生态系统自我调节对虫害控制的最大限度值,制定虫害预警装置,当虫害超过预警值时,及时的采取防治措施,如果在植物生长过程中虫害的密度较小,难以造成较大的损失,可以利用生态的自我调节能力对虫害进行防治管理,节约治理成本。病虫的防治要采取最优化的措施,避免化学农药的大量使用,尽量运用物理和生物的方法,既达到虫害防治的效果,又可以保护自然环境,实现可持续发展。农作物在进行虫害防治方法选择时,尽量利用综合治理的方法,对生物、物理方法优先考虑,积极地开展农业病虫害防治技术研究工作,例如,种植土壤,种植方法,作物品种选择等,避免大规模使用化学农药对土地环境的污染。
4.加强对种植人员的指导,加大技术投入
农业技术人员要做到三个“深入”即深入群众、深入田间、深入研究,科技人员要深入群众内部,坚持以人为本,定期对农民开展问卷调查,整理群众反映的农业病虫害防治方面存在的问题,快速有效的查找相关的书籍结自身的田间经验,编制成农作物病虫防害小册子发放给农业种植人员,指导他们农作物虫害防治工作。农业部门的科技人员要定期开展多层次的培训,手把手指导农业种植人员农作物病虫防害技术,总结出各类虫害病毒的特点,针对他们的特点,细致的指导,确保他们真正掌握防治方法和先进的科技技术。
5.有机农业的病虫害适当的采取物理、生物的防治措施
传统的农作物病虫害的防治,主要采取化学方法,通过大量播撒农药,将害虫杀死,这种方法存在较多的弊端。首先,化学农药含有大量对人体有害的物质,人们食用农作物中包含残余的化学药品,影响身体健康。其次,采用化学方法对病虫害进行防治,给环境带来污染,违农药对河水污染严重,造成生态破坏,影响生态平衡,背了可持续发展的原则。生物病虫防治可以有效地解决以上不足,例如,在有机农作种植场所定期的释放鸭子,鸡等以虫子为食的家禽,有利于对虫害的防治,利用灯光对昆虫的吸引作用,可以在灯光周围对昆虫进行布网猎杀。在农作物周围布置纱网,设置昆虫障碍,隔绝昆虫进入作物区的路段,有效的进行虫害防治。
二、小结
农业作为我国的主要产业,关系我国人民的生活水平和国家经济的发展,对于病虫害的防治方法不断地创新,深入研究农作物病虫害的防治方法,充分利用一切资源加强对农作物病虫害防治工作技术推广,确保农产品的质量和产量的双丰收,实现我国农业强国的宏伟目标,推动我国经济的快速发展。
参考文献
[1]陈会柱.求真务实 稳步推进重大病虫害专业化防治[J],中国植保导刊,2009(3).
[2]陈振天,孙丰年,宋婷婷,等.吉林市农作物病虫害专业化防治现状及发展思路[J].吉林农业,2010(6).
【关键词】人口;农业;生物多样性保护
【英文关键词】agriculture; biodiversity conservation; population
【正文】
一、人类发展和生物多样性保护
联合国《千年生态系统评价报告》(2005年)中将持续的生物多样性丧失认定为人类和其它物种所赖以生存的生态系统衰退和变异的一个关键因素,而人类环境因素又是造成这一问题的一个主要原因。在漫长的地球历史进程中,人类可能已经将地球物种灭绝的速率在自然速率的基础上加快了一千倍,而在这个已经十分脆弱的地球生态系统的现存物种中,百分之十二的鸟类,百分之二十五的哺乳动物和至少百分之三十二的两栖类动物将面临在下个世纪完全灭绝的危险。[1]人类活动已经将这个星球推向了大量物种灭绝的边缘,而这一切现象的结果将最终指向人类自身,威胁人类安全。
由于人为因素造成的栖息地丧失和栖息带断裂被视为生物多样性保护的主要威胁。到二十世纪末,人类所利用的土地面积已经超过了地球土地总面积的百分之四十,并将其中三分之一的土地转化为城市和农业用地。[2]将森林移为农田,用河流来发电,采集和捕猎野生生物以获取食物和进行贸易这些行为本身可能并不会立即结束自然演进的过程,但是其中的每一种具体行为都会影响和改变生态景观,并打乱自然演进的步骤。
在世界日均家庭生活费用低于一美元的人口当中,有三分之一为农业人口。在全世界一万七千余个主要野生动植物保护地中,超过百分之四十五的土地被主要用于农业及其相关产业用途。[3]生活在地球上二十五个生物多样性重点区域的十亿人口当中,贫困农业人口和低收入农业人口对于生物资源的依赖表现得尤其突出。在今天,全世界有超过三亿五千万的贫困农业人口依靠森林以获得食物和生活来源。六百万贫困人口依靠在野生生物栖息地内进行牲畜养殖和放牧以得到最基本的食品和微薄的收入。超过三千万贫困人口以捕鱼为生。丛林猎物仍然是西非大多数居民最重要的蛋白质来源,而野生植物更被采集以广泛地用于饲料,肥料,燃料和建筑材料。人们通过烧荒,拓殖的“游耕”方式开垦土地以用于耕种,而这种生活方式的直接后果则是较低的农业产出、低牲畜养殖率、生物多样性的丧失和自然灾害风险的增加。
当今全球和区域性生物多样性保护工作呈现出逐步上升的国际化趋势,越来越多的国家开始相互合作,在越境区域、边界地带构建国际保护区域或者网络,以实现与其本国境内的生物多样性保护区域形成较好的衔接,扩大生物多样性保护的范围和成果。在2005年,大湄公河次区域国家中国、老挝、缅甸、柬埔寨、泰国和越南共同合作构画了“大湄公河次区域生物多样性保护走廊计划”。依照该计划,全部六个次区域国家将在科学考察和评估、构建区域性野生生物栖息地和资源保护网络、保护珍稀物种以保持生物多样性和实现可持续发展方面展开广泛的合作。
根据计划,大湄公河次区域生物多样性保护走廊项目开展的前十年将选取中国西双版纳、中越交界黄连山 – 老挝丰沙里地区, 老挝南部山地国家自然保护区, 缅甸德林达伊西部森林-泰国岗卡章国家公园地区, 以及柬埔寨豆蔻山脉五个六国境内和越境区域作为重建野生生物栖息地的试点区域。[4]其目的是保护和合理利用生物资源,在保护生物多样性和地貌的同时,减少贫困,提高当地人口福利。
二、次区域生物多样性保护的人类环境因素考查
全长4909公里的澜沧江-湄公河现为世界第十长,海拔第八高的河流。它发源于海拔约5200米的中国青藏高原唐古拉山脉,自北向南蜿蜒2190公里流经中国青海、西藏和云南省。在流出中国后继续流经缅甸、老挝、泰国、柬埔寨和越南共2719公里。 [5]在这段旅程中,澜沧江-湄公河首先形成缅甸和老挝的边界线,随后又成为老挝和泰国的分界线。在流入老挝南部腹地之后,澜沧江-湄公河转向流出老挝,并再一次成为泰国和老挝的边界线。此后,它流入柬埔寨,并通过洞里萨河与柬埔寨的大湖洞里萨湖相接。最后,澜沧江-湄公河流入越南并最终注入南中国海。
(一)人口统计学的视角
在由澜沧江-湄公河串起的大湄公河次区域中,农业人口数量超过区域内全部常住人口数量的百分之七十以上,而在例如老挝、柬埔寨这样的农业国家,农业人口的比例更达到甚至超过其全国人口总量的百分之九十。大湄公河次区域的人口统计结果,直接体现着在这片土地上有多少人口将对生物多样性保护工作以及新的生物多样性保护走廊计划带来潜在的威胁。截至2000年,在次区域二百三十三万平方公里的土地上,居住着超过二亿四千六百万人口。在过去三十年中,下湄公河流域的人口数量增加了一倍。统计数据显示,直到2025年,大湄公河次区域的人口将在现有基础上增加百分之三十到五十。[6]虽然在文章的开头提到,人类活动正在并将继续通过各种方式对地球环境造成直接或间接的影响,这一点也是造成生物多样性丧失的一个根本因素;而同时对于人类活动的分析和考察也更加直观和精确地体现着人类对于环境造成的消极影响和损害,但是,研究人员和专家将野生生物栖息地和保护核心区区域内和周边的人口数量和人口聚居规模归为生物多样性保护的最大的潜在威胁性因素。[7]人类聚居可能导致对森林的破坏,牲畜养殖的增加,农业及其相关商业规模的扩大和增长,乃至加速大规模和系统性的城市化进程。
地处次区域的中国云南省,澜沧江-湄公河的流域面积约为八万八千七百平方公里。流域范围人的人口密度为69.6人/平方公里。[8]在其它次区域国家,截至2004年,老挝人口密度人24人/平方公里;缅甸为74人/平方公里;泰国人口密度人124人/平方公里;柬埔寨为72人/平方公里;而在越南这一数据则达到246人/平方公里,而该数据亦是世界国家人口密度的最高值。[9]
虽然在以上统计中,次区域各个国家和地区的人口密度数呈现出较大的差异,但研究表明,当某一地域人口密度达到或超过10人/平方公里时,人类活动对于环境和生物多样性的消极影响便开始产生。[10]而卫星图片显示在大湄公河次区域,即使是新建的生物多样性保护走廊地区人口密度依然已经达到或者超过了这个数字。以次区域国家人口密度最低的老挝为例,在新建的老挝南部山地生物走廊区“Xe Pian – Dong Hua Sao – Dong Amphan”的统计人口数为5万。在Xe Pian地区聚居的八十个自然村落中,有十四个直接处于保护区内,此外该地区范围内还散落着七个少数民族聚居区。Dong Hua Sao地区人口总量为2.88万,在地区涉及的八十二个自然村中,有两个直接坐落于保护核心区内。[11]而在次区域的一些沿海和低地地区,人口密度更是达到了750人/平方公里。[12]
在老越交界的安南雨林,在柬埔寨北部平原林区,在中国的西双版纳,以及在次区域的广大保护区范围内,人口聚居和人口密度都被视为生物多样性保护的最大威胁。
(二)农业适应性和农业经济
农业,作为造成栖息地衰退和减少的一个全球性主要因素,仍然是生物多样性保护的一个重要威胁。随着世界人口数量增加以及由此带来的食物需求量增长,农业发展对于土地不断增长的需求在未来的几十年中仍将不断地扩大和加深农业及其相关产业活动对于全球的生物多样性和生态系统平衡造成的消极影响。在大湄公河次区域巨大的农业人口群体中,小规模自耕农和贫农仍占绝大多数,过着半自足或者基本自足的生活。农业适应性和农业经济的发展也由此成为衡量次区域生物多样性保护可行性的一个不容忽视的因素。
大湄公河次区域主要有两种农业生产形式:温饱型自给粮农业生产和商业性农业生产。在区域内大部分国家和地区中,水稻和其它基础粮食作物仍然是国民经济的支柱产业和主要消费品。在次区域的广大适耕低地地区,例如柬埔寨的洞里萨湖区,越南的南部平原区和泰国北部的低地区,一望无垠的稻田和其它庄稼地占据着绝大部分的土地,将原本和山地连绵成片的土地与森林完全分离开来。
而在中国的西双版纳,柬埔寨豆蔻山脉等次区域广大山区,森林则被间或种植的混合农林间作景观和耕地人为割裂。在这些地区,人们既采用定点耕作方式,又利用通过毁林开荒、刀耕火种的游耕或者轮作方式来耕种庄稼作物。虽然研究成果显示由于农业适应性较差,在绝大多数山地类型的保护区和保护区断裂带种植水稻、木薯和玉米等粮食作物极难实现高产,甚至根本不能满足当地人自身的食物需求,[13]但是,祖祖辈辈居住在这些地区的贫困的人们仍然不断扩大耕地面积,以期增加作物产量。这种生活方式最终带来的只是贫困的加剧和当地生物物种的进一步流失。