现代农业发展与湖泊资源环境保护,本文主要内容关键词为:湖泊论文,环境保护论文,农业发展论文,资源论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、引言
随着社会经济的发展和科学技术的进步,我国农业发生了巨大改变。以采用手工工具和畜力农具、利用世代积累下来的传统经验进行自给自足生产为特征的传统农业,逐渐向以广泛应用现代科学技术、现代工业提供的生产资料和科学管理方法进行社会化、专业化、商品化生产为特征的现代农业转变。这一转变虽然使我国农业劳动生产率不断提高,农业生产力水平达到前所未有的高度,农产品产量大幅增长,但转变过程中片面追求经济效益、忽视生态保护的行为,使我国湖泊资源环境遭受到了巨大的损害和破坏,湖泊数量面积剧减、水质恶化日益严重,湖泊蓄洪、灌溉、供水、气候调节等生态和经济功能减弱,对社会经济发展特别是农业的可持续发展形成了极大制约。据此,必须认真审视农业发展与湖泊资源环境的关系,从农业层面探讨湖泊资源环境保护的对策。
二、湖泊资源环境对农业发展的支持作用
(一)蓄洪、灌溉、调节气候,抵御农业灾害
在水资源环境生态系统中,湖泊和江河存在非常密切的水源调蓄共济关系,起着调节水资源动态平衡的重要作用。我国的湖泊大多数分布在江河沿岸,当江河流域因大面积强降雨而发生洪涝时,湖泊可以接纳上游来水、蓄纳雨水,防止洪涝灾害造成农业损失;当江河流域发生干旱和径流减少时,可以利用湖泊蓄存的水源进行农田灌溉,减轻干旱灾害对农业生产的威胁。此外,湖泊还具有调节气候的功能。不同区域的降雨季节、温度变化差异较大,难免与农作物的气候需求产生偏差。湖泊水体水面和湖滨湿地水生植物蓄含的水分,通过蒸腾作用返回到大气,然后又以雨的形式降到周围的地区,可以在旱季保证湖区的湿度和降雨量、净化空气,促进农作物的生长。同时,由于湖泊水体的比热大,蒸发耗热多,可以使湖区的气温变化较为和缓,能够减轻农作物受高温、霜冻的危害。笔者根据近10年年均受灾面积占农作物播种面积比重的分省数据,将全国30个省份划分为五个受灾等级,并与湖泊湿地面积及其比重数据进行比较。从表1的比较结果可以发现,各区域湖泊湿地的面积和比重越大,受灾面积比重越小,说明湖泊通过蓄洪、灌溉、气候调节对于减轻农业自然灾害具有积极作用。
(二)提供渔业、景观资源,促进农业产业结构升级
湖泊资源不仅具有重要的蓄洪、灌溉、调节气候的作用,而且还是重要的渔业资源和景观资源,具有促进农业产业结构调整与优化的功能。改革开放以来,随着农业生产发展和粮食供给问题的有效解决,各地都积极进行了以市场为导向的农业产业结构调整。在环湖地区,水产养殖业得到了迅速发展,其产值和在农业总产值的比重不断提高。例如,号称千湖之省的湖北,依托丰富的湖泊资源,大力发展水产养殖业,使渔业产值由1980年的1.46亿元上升到2008年的372.98亿元,渔业产值占农业总产值的比重由1980年的1.5%上升到2008年的12.7%,大大促进了该省农业产业结构的优化。此外,城市居民生活水平的提高,增加了到乡村休闲旅游的需求,要求农业在提供农产品的同时还要提供生态服务、景观服务和居住休闲服务,而湖泊秀丽的自然风景、适宜的气候、洁净的空气,为旅游休闲农业的发展提供了有利条件。目前,太湖、洪湖、洞庭湖等环湖地区的旅游休闲农业发展势头良好。例如,益阳市依托洞庭湖建立了较大规模的休闲农业示范区12处、经营农庄2000多户,2009年全市休闲农业实现营业额2亿多元,休闲农业已成为当地农村经济发展的重要支柱产业(佚名,2010)。湖区休闲农业的发展壮大,进一步促进了农业产业结构的拓展升级。
三、农业发展对湖泊资源环境的侵害
湖泊资源环境以其丰富的生态功能和经济功能,为农业发展提供了一系列有益的服务。然而,随着农业经济的迅猛推进,农业开发中的围湖造田、种植业生产中大量投入化肥和农药,以及畜牧业废弃物的处理不当和任意排放,使我国湖泊资源环境受到了严重的侵害。
(一)农业开发中的围湖造田
为了增加农田面积,缓解人口增长带来的农产品供给压力,我国先后在20世纪50年代末开展了生产大跃进运动、60年代开展了大垦荒运动、70年代开展了农业学大寨运动、80年代末开展了农业综合开发运动,在每一次运动中,湖泊滩涂湿地都是被改造为良田的对象。尤其是在长江中下游粮食主产区,围湖造田一度被视为典型经验在全国推广。自20世纪50年代以来,全国围垦湖泊滩地面积在1.3万平方公里以上,超过了目前太湖、洪泽湖、鄱阳湖、洞庭湖、巢湖五大淡水湖面积的总和,其中,湖北省江汉平原因围垦湖泊面积减少了2657平方公里;洞庭湖在建国初期有4350平方公里,因围垦面积减少到2432平方公里;鄱阳湖面积由1949年的5200平方公里,减少到目前的2933平方公里;太湖围垦湖泊面积达529平方公里(秦伯强,2007)。围湖造田促使我国大于10平方公里的湖泊数量由656个,减少到现在的581个;湖泊面积由8.52569万平方公里,锐减到现在的6.86716万平方公里(李世杰,2006)。随着退田还湖政策的实施,我国湖泊资源减少的趋势得到了遏制,但一些地方非法围垦的事件仍有发生。
(二)农业生产种植中化肥和农药大量投入和流失
在人口增长、种植结构调整,以及工业化、城市化推进中耕地和农业劳动力减少等因素的影响下,我国单位耕地面积的化肥施用量不断增加。1996年我国每公顷耕地的化肥施用量为294.4公斤,2008年上升到430.4公斤,增长了46.2%。与全国整体情况相比,湖泊流域平均每公顷耕地的化肥施用量更高。表2显示,2000—2008年,东部太湖、南四湖流域,中部鄱阳湖、巢湖流域,西部滇池流域每公顷耕地的化肥施用量均高于同期全国的平均水平。其中,除太湖流域每公顷耕地的化肥施用量有所下降以外,其他湖泊流域均呈现增长的趋势,尤其是滇池流域每公顷耕地的化肥施用量由2000年的814.6公斤上升到2008年的1223.6公斤,分别是同期全国水平的2.5倍和2.8倍。
资料来源:根据历年《中国统计年鉴》、《中国农业年鉴》以及各市县《统计年鉴》相关数据整理。太湖流域包括苏州、无锡、常州、嘉兴、湖州;南四湖流域包括枣庄、济宁、泰安、菏泽;鄱阳湖流域包括南昌、九江、上饶、景德镇、鹰潭、抚州;巢湖流域包括合肥、六安、巢湖;滇池流域包括五华区、盘龙区、官渡区、西山区、呈贡县、晋宁县、嵩明县。下同。
由于化肥施用方式粗放、肥料配比结构不合理,我国湖泊流域的化肥利用率很低,例如,太湖流域化肥利用率只有30%左右(叶寿仁等,2003);云南洱海流域氮肥的利用率仅为22%,磷肥的利用率仅为10%(杨曙辉,2006),远低于发达国家60%~70%的利用率(课题组,2006)。大量未被利用的化肥残留在土壤中,如遇雨水冲刷或管水不当,通过径流进入湖泊之中,成为湖泊水质污染的重要来源。根据全国第一次污染源普查结果,2007年我国主要湖泊流域的种植业水污染排放中总氮为71.0万吨、总磷为3.7万吨,已经占到主要湖泊流域工业源、生活源与农业源全部水污染排放量的38.4%和21.7%。随着湖泊流域化肥施用量的继续提高,其对湖泊水质的污染危害将进一步加剧。
与化肥一样,湖泊流域的农药施用量也在不断上升。表3显示,2000—2008年典型湖泊流域每公顷耕地的农药施用量都高于同期全国的平均水平,其中,鄱阳湖流域2008年每公顷耕地的农药施用量达到46.1公斤,是同期全国施用量的3.4倍。由于施用的农药附着在作物表面,才能起到防治病虫害的作用,而湖泊流域雨水充沛,极易因降雨冲刷带走施用的农药,一方面致使农药的利用效率低下,一般只有10%~20%的农药发挥作用;另一方面,促使农民施用更多的农药进行补充,导致湖泊生态环境不断遭受到农药污染的冲击,污染程度不断加深。
(三)农业生产养殖中畜禽排泄物处理不当和任意排放
人民生活水平的提高和人口的增加,使城乡居民对畜禽产品的消费需求日益增加,需求拉动了畜牧业的迅速发展,全国畜禽养殖量① 和每公顷耕地的畜禽养殖量大幅增长。1996年我国的畜禽养殖量为126819万头,2008年达到162011万头,增长了27.7%;每公顷耕地的畜禽养殖量由1996年的9.8头增加到2008年的13.3头,增长了36.5%。湖泊流域畜禽养殖规模扩大的趋势更为显著。表4显示,与2000年相比,2008年我国东、中、西部的典型湖泊流域中,除巢湖流域的畜禽养殖量有所减少外,太湖、南四湖、鄱阳湖、滇池流域的畜禽养殖量分别增长了15.1%、25.9%、9.1%和31.6%,均高于同期全国4.8%的增长率;而每公顷耕地的畜禽养殖量也都明显高于同期全国水平。
传统的农业生产模式是将畜禽排泄物作为有机肥施入农田进行再利用处理,形成了一个农牧结合、以农田消纳畜禽排泄物的种养能量平衡循环系统。畜禽养殖过程中产生的粪便等排泄物施入农田后,被作物吸收,一般不会造成环境污染。但是,湖泊流域迅速增长的畜禽养殖规模使农田难以完全消纳不断增加的畜禽养殖排泄物,原本依靠农田消纳畜禽排泄物的平衡循环系统被打破;而农田面积的减少,以及农业生产中畜粪有机肥为主、化肥为辅的农田肥料结构向化肥为主、畜粪有机肥为辅的农田肥料结构的转变,也使湖泊流域农田消纳畜禽排泄物的作用被大大削弱,以致大量畜禽排泄物未被处理而被随意置放并流失,甚至直接排入水体,对湖泊水质造成了极大危害。根据全国第一次污染源普查结果,2007年我国主要湖泊流域的畜禽养殖水污染排放中总氮为45.7万吨、总磷为9.2万吨、COD为706.0万吨,已经占到主要湖泊流域全部水污染排放量的24.8%、53.8%和59.2%,其中,COD排放量分别是工业源的4.9倍、生活源的2.2倍。
四、建议
(一)加强现代科学技术成果的推广应用
为了防止农业生产对湖泊资源环境的危害,必须将现代科学技术成果引入到农业之中。其一,加强现代农业生产信息技术的应用,监测动植物的营养平衡规律和过程,根据动植物生长发育的营养需要及其吸收能力,精确进行肥料、饲料的投入,例如,监测土壤养分的含量、掌握作物的营养需求规律,按照土壤的养分存量和作物的养分需要,合理配置肥料氮、磷、钾的施用比例,在提高肥料资源利用效率的同时,减少浪费和流失污染;其二,加强现代生物育种技术的应用,培育和推广高产、优质的农作物新品种,减轻农业生产对耕地资源需求的压力,促进退田还湖和湖滨湿地的恢复和保护;其三,充分利用畜粪、秸秆等生产废弃物,加强生物肥料和生物农药的研制与应用,减少化学肥料和化学农药的需求和污染。
(二)积极改进农业生产模式
我国农业采用的是一种资源置换型的经营模式,为满足农产品日益增长的需要,不得不扩大农业生产中的资源投入量,以致在取得农业生产经营成果的同时,环境资源受到了很大的损伤。为了防止农业生产对湖泊资源环境的破坏,必须在现代农业科学技术的引领下,积极有效地改进农业生产模式,发展以循环农业为核心的资源节约型、环境友好型农业。一要按照资源化、再生产、再利用、少排放的原则,组织养畜——沼气——种植(果菜)、种植——秸秆——养畜——沼气等种养循环农业模式的生产经营,减少生产过程中的废弃物排放和污染,保护湖泊环境;二要提高温室、水利、机械等装备建设水平,以及加强立体种植和间作套种等种植模式的推广应用,组织节肥、节药、节水、节地等资源节约型农业的生产经营,防止农业污染的产生;三要积极推广标准化、生态化的生产模式,大力发展生态农业、旅游休闲农业等环境友好型农业,努力推进农业生产从产品功能向服务功能的转变,促进农业经营与湖泊资源环境保护协调统一,同时,要通过宣传教育使培育、保育湖泊资源环境成为农业生产得以延续的需要和人们的自觉行动。
(三)全面推进农业生产管理的现代化
一要建立全面准确的农业生产信息系统、农业科技信息系统、农业污染监测信息系统,对农业生产过程、农业污染进行监控,有效解决管理与决策中的信息不对称问题;二要建立政策激励和投入导向机制,鼓励和支持循环型、资源节约型、环境友好型农业的发展,促进农业向生态化、清洁化的方向转变;三要根据现代农业开放性、科技型、专业化等特点,培训管理现代农业的专门人才,培养有能力从事现代农业经营的劳动力,以提高管理的效率,促进现代农业技术的推广应用和现代农业经营模式的顺利实施,真正建立起农业可持续发展和湖泊资源环境保护的支持保障体系。
注释:
① 根据畜禽的生长周期特征,本文选择牛存栏数、猪出栏数、羊存栏数、家禽出栏数作为当年畜禽养殖数量,并折算为猪当量(1头牛=5头猪、1头羊=1/2头猪、1只家禽=1/30头猪)。
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