基于种养平衡的成都市畜禽养殖环境效应分析

[目的]文章以成都为实例,旨在科学估算畜禽养殖产排污总量和耕地承载负荷,准确评价畜禽养殖潜在环境风险状态。[方法]通过收集成都市农业统计数据,依据我国有关畜禽的产排污系数,根据计算公式估算了2015年成都畜禽养殖粪便、粪便氮和粪便磷的产生量,估算了成都各区(市)县畜禽粪便、粪便氮和粪便磷的耕地承载负荷和警报值,采用畜禽粪便耕地负荷警报值分级方法评价了畜禽粪便、粪便氮和粪便磷的潜在环境风险状态。[结果]2015年成都畜禽粪便、粪便氮和粪便磷的产生总量分别为1 031.90万t、5.69万t、1.09万t,其中生猪粪便、粪便氮和粪便磷的产生量分别为707.49万t、3.24万t、0.77万t,贡献率最大,为65.51%,其次分别为家禽20.25%,牛8.63%,肉兔2.96%和肉羊2.65%;全市平均畜禽粪便、粪便氮和粪便磷的耕地承载负荷分别为20.40t/hm~2、112.51kg/hm~2、21.47kg/hm~2,均低于耕地负荷限量值,警报值均低于0.7,属于Ⅱ级,处于低风险状态,环境容量总体可接受,但大邑县、新津县和邛崃市略超耕地负荷限量值,存在微超载现象。[结论]2015年成都畜禽养殖粪便、粪便氮、粪便磷的耕地承载负荷总体上处于低风险状态,其中有8个区(市)县处于无风险状态,7个区(市)县处于低风险状态,2个区(市)县处于中等风险状态,3个区(市)县处于较高风险状态,没有出现高风险和极高风险状态的区(市)县;从区域布局来看,西南片区有3个区(市)县养殖比重稍大,应该果断调减养殖量;针对成都市畜禽养殖潜在环境风险状态,提出降低环境风险的对策建议,可为成都市调整优化畜禽养殖区域布局,制定畜禽养殖污染防治规划和政府宏观决策提供科学参考。     

基于耕地消纳的畜禽粪便环境承载力分析——以安康市为例

[目的]选取陕西省安康市作为实例进行研究。[方法]通过文献调研与相关数据资料收集,理论上量化、分析该区域的畜禽粪便环境承载力,现实中可为优化畜禽养殖结构,推动养殖业绿色发展提供参考。依据我国有关畜禽粪污排泄的标准,运用排污系数法对安康市2014年10个区县的畜禽粪便产生量、主要污染物的产生量与流失量进行核算。科学假设区域内产生的畜禽粪便都通过当年有效耕地方式消纳,并将不同畜种产生的畜禽粪便量统一换算为猪粪当量,计算出单位耕地面积猪粪当量负荷及警报值,在此基础上,参照相关标准得到安康市各区县所对应的预警级别。[结果]2014年安康市畜禽粪便总产生量为647.79万t,其中牛粪产生量最大,产生量最少的是家禽粪;主要污染物中,COD的产生量与流失量都最大且成正比关系;所有区县中,畜禽粪便污染物产生量最多的县为旬阳县。同时,安康市2014年畜禽粪便单位耕地面积猪粪当量负荷均值是30.495 7,单位耕地面积猪粪当量负荷警报均值为0.76,总体警报值级别为Ⅲ级,表明在该区现阶段产生的畜禽粪便已对安康市整体环境有了一定影响。不同区县之间的单位面积耕地畜禽粪便猪粪当量负荷有所差异,全市警报值已经达到Ⅱ级的区县有5个,分别是汉滨区、紫阳县、岚皋县、平利县和白河县,对环境稍有影响;汉阴县、宁陕县和镇坪县警报值达到了Ⅲ级,对环境已有定影响;石泉县和旬阳县警报值最大,为Ⅳ级,对环境造成较严重威胁。[结论]针对安康市畜禽粪便对环境所产生的不同级别的威胁与压力,笔者最后提出可行地提高畜禽养殖环境承载力的建议,可能为畜禽养殖区域发展战略提供科学依据。     

北京市地区畜禽养殖污染总量估算

[目的]随着我国经济的发展,畜禽养殖业发展迅速的同时,日益增加的畜禽粪便排放也带来了生态环境污染问题。北京市由于特殊的经济和政策环境,畜禽产品需求量较大从而畜禽粪便排放量进一步增多,因此必须要加强对于北京畜禽养殖产业污染的防治,为生态环境保护及居民身体健康提供坚实保障。[方法]文章采用随机抽调与实地调研相结合的方式,了解北京市地区主要畜禽养殖情况,进一步使用畜禽养殖主要污染物排放量计算参数估算北京地区畜禽养殖主要污染物排放量。[结果]北京地区多以养殖生猪、牛、肉鸡为主;北京市11个区县产污量较大的3个区依次是顺义区、房山区和平谷区,主要污染物为化学耗氧量和总氮;通过实地调研,发现北京地区畜禽养殖存在以下问题:(1)资金技术欠缺,无法按照要求购买必须的污染防治设备;(2)小型养殖户应对风险能力弱;(3)部分养殖户抱侥幸心理,认为投资污染防治设备没有必要。[结论]加大畜禽养殖污染防治财政补贴力度,鼓励养殖者使用新型排污设备;各个区县主管农业的部门定期组织养殖者进行免费培训;加大扶持力度,促进有机肥市场发展;发挥资金及技术优势,优势互补;引导居民调整饮食结构,倡导健康生活与饮食习惯。     

我国畜禽粪便资源化利用现状与对策建议

[目的]已有学者从不同视角对我国畜禽粪便资源化处理利用问题进行研究,对这些研究进行梳理和总结,有利于对系统深入了解我国畜禽粪便资源化处理的现状、问题及影响因素,并有针对性地提出对策建议,对贯彻落实中央关于生态文明建设要求,改善生态环境、实现畜牧业可持续发展具有重要意义。[方法]文章利用文献资料法和对比分析法,对国家现行的畜禽粪便资源化利用相关政策法规进行了梳理和总结,对畜禽粪便排放量的测算、畜禽粪便资源化利用方式、成本收益及影响因素等进行了归纳分析和讨论。就进一步推进我国畜禽粪便资源化利用提出对策建议。[结果]在畜禽粪便对环境的影响方面,学者们对畜禽粪便产排污系数值的选取和计算上有一定差异,有必要进一步确定准确统一的产排污系数值。不同畜种之间、全国不同地区、不同养殖规模所产生的粪便差异较大,使其畜禽粪便的资源化利用方式、养殖户粪便处理行为的影响因素、畜禽粪便资源化利用的成本收益等方面差异较大,有必要进行具体的因地制宜的研究分析。[结论]建议大力推广种养结合循环农业生产模式,鼓励建设第三方组织合作处理畜禽粪便,加快先进生产设备的研发推广等措施进一步推动我国畜禽粪便资源化利用。     

中国畜禽粪尿肥料化利用养分平衡分析

[目的]畜禽养殖污染已经对生态环境造成了严重威胁。畜禽粪污资源化利用，是习近平总书记亲自部署推动的民生实事，而畜禽粪肥还田利用是解决畜禽养殖污染问题的根本出路，也是治本之策。基于此，文章测算分析了中国不同地区畜禽粪尿肥料化利用的氮、磷养分平衡情况，有利于掌握不同地区畜禽粪尿肥料化利用的潜力，为畜禽粪尿资源高效利用提供决策支持。[方法]在采用排污系数法计算我国畜禽养殖粪尿、全氮、全磷产生量的基础上，采用《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》中区域植物粪肥养分需求量计算公式及其相关参数，计算了不同地区作物养分需求量，进而分析了全国不同地区畜禽粪尿肥料化利用氮、磷养分平衡情况。[结果] 2017年我国畜禽粪尿产生量为16.25亿t，畜禽粪尿中氮、磷产生量分别为899.84万t和141.22万t；在粪肥施用比例50%，施肥养分供给占比35%、45%和55%情况下，全国平均氮、磷养分供需比均低于0.5。[结论]从不同地区氮、磷养分平衡分析结果来看，我国畜禽粪尿氮、磷的消纳还有较大的空间。     

基于种养业融合的大兴安岭农垦种养结构优化研究

[目的]种养业协调发展是促进我国农业供给侧结构性改革的重要方面。文章以大兴安岭农垦的种养业结构优化为研究对象,针对大兴安岭农垦种养业结构发展失衡等问题,构建了基于种养业协调发展的多目标线性规划模型。[方法]根据Matlab编程求解,模拟提出了该地区的种养业优化方案,并阐明了促进种养业协调发展的对策措施。[结果](1)通过优化调整,大兴安岭农垦种养结构得到优化,与2013~2015年平均相比,粮食作物种植面积减少2.26万hm~2,经济作物种植面积增加了1.97万hm~2,其中大豆种植面积减少1.16万hm~2,玉米种植面积减少1.96万hm~2,养殖业饲养规模大幅度增加,其中猪的养殖数量增加5.89倍,牛增加16.62倍,羊增加1.57倍,家禽增加了10.2倍。(2)通过优化调整,与2013~2015年平均水平相比,种养业综合效益显著提升,提高了48.81%,其中经济收益增加了93.92%,社会效益减少了6.06%,生态效益提高了6.13%,其中总化肥施用量减少13.15%,总作物需水量减少5.74%、相对生态价值降低0.77%。[结论]为进一步推进大兴安岭农垦种养业结构调整,迫切需要加强宣传,探索种养业结合发展新模式,加快废弃物处理新技术推广,制定扶持政策,促进种植业和养殖业形成良性循环。     

新疆畜禽粪污排放时空演变特征及预警分析基于85个县市数据

目的 探究新疆县市畜禽粪污空间分布与时空演变特征,并对农用地（包括耕地、园地、人工牧草地）畜禽粪便氮磷污染风险进行预警,为优化新疆农牧业空间布局,科学开展畜禽粪污资源化利用整县推进工作提供理论依据。方法 文章采用1988—2017年统计数据,选用排泄系数法估算新疆85个县市畜禽粪污产生量,并利用ArcGIS分析空间分布及时空演变特征,进一步根据2017年新疆县市农用地作物粪肥养分需求来进行环境风险预警。结果 （1）1988—2017年新疆县市畜禽粪污产生总量变化呈现出上升—下降交替波动的特征,牛、羊为粪污产生量主要来源。（2）从分布与演变看,粪污在北疆县市及南疆部分县市分布较多,且在向北增加,南疆县市分布变化不大,东疆县市一直以来分布较少。（3）以氮、磷为计,分别有44.7%、40%的县市预警值均大于1,实际畜禽养殖总量都超过了环境容量,环境风险为较严重或严重。结论 应根据不同县市粪污分布及预警情况选择不同的种养优化与布局方案,多途径提高牛羊养殖效率,提升牛羊粪污资源化利用水平,因地制宜选择粪污资源化利用模式。     

我国农业生产力布局评价及优化建议——基于资源环境承载力的分析

在全国农业资源环境约束越来越紧的背景下,从水资源的角度考察种植业布局的合理程度,从环境承载力的角度考察畜牧业布局的合理程度。按照种植业虚拟水流动合理性指数,把全国划分为合理型、过疏型和过密型;按照畜禽养殖环境负荷系数的差异,把全国划分为超载区、平衡区和潜力区。未来,农业生产力布局应提高与资源环境承载力的匹配度。优化种植业布局的重点是降低华北地区的开发强度,增加西南、华南的开发强度;优化畜牧业布局的重点是调减西南、华南养殖规模,增加东北、华北、西北的养殖规模,实现种养平衡。     

退耕对县域耕地压力效应的影响分析研究——以武隆县为例

[目的]客观科学地评价退耕还林工程对县域耕地压力效应的影响。[方法]文章以乌江流域典型县——武隆县为例,通过实际调查和运用耕地压力指数模型来分析退耕还林工程对耕地压力效应的影响。[结果]近15年来,退耕还林工程面积与农村剩余劳动力转移相关性R~2=0.934 2;研究区退耕还经济林方式下存在林下种植现象,其产生的"实际"人均耕地面积为0.204hm~2/人,比正常人均耕地面积0.164hm~2/人增加了0.04hm~2/人;研究区粮食总产量受到退耕还林工程的影响甚微,但退耕粮食补贴占粮食总产量比例随退耕面积逐渐增大而增大,且处于2.6%~20.9%之间,平均为17.2%;退耕粮食补贴在减缓区域耕地压力状态比退耕转移农村剩余劳动力和林下种植方式下明显,但人均粮食占有量的提高会极大地增加区域的耕地压力状态。[结论]总体上,退耕对县域耕地压力效应具有正效应,对客观地总结评价以及深化退耕还林工程,有序推进新一轮退耕还林工程规划设计具有重要理论和实践指导意义。     

基于平衡膳食的中国主要农产品需求量估算

科学估算我国各类农产品的需求量,对于调整农业规模与结构,制定农业发展战略具有重要意义。根据卫生部颁布的中国居民膳食指南中确定的我国各类食物的消费标准,结合各类食物的可食用率和各类农产品的技术经济参数,以2012年数据为基础,对于2012年平衡膳食条件下我国各类农产品的需求量进行了估算,并与2012年我国各类农产品的供给量进行了的对比分析。结果显示,我国大豆及坚果类、畜禽肉类、蔬菜、谷物薯类及杂豆类都超过了我国平衡膳食条件下的最高需求量,尤其是畜禽肉类和蔬菜的需求量,这两类农产品的产量分别是膳食需求最高量的2.39倍和2.58倍,我国鱼虾和奶类及奶制品供应不足,尚未达到平衡膳食需求的最低标准,蛋类和水果接近平衡膳食需求量的最高标准。不科学的饮食习惯和消费方式,以及我国农产品产后损失率偏高是导致我国农产品供给与膳食需求不匹配的主要原因。最后根据研究结果提出了相关的政策建议。     

基于SD模型的诸城市农业结构仿真优化研究

［目的］预测2017—2035年诸城市农业结构的变化趋势，对农业结构进行多情景优化仿真，提出优化调整建议。［方法］文章以山东省诸城市作为研究对象，将农业结构划分为种植、种养结合和加工休闲3个子系统，选取56个指标，运用多元统计回归分析等方法构建41个方程，建立农业结构系统动力学（System Dynamics，简称SD）模型，运用Vensim—PLE软件进行仿真优化分析。［结果］SD模型预测结果表明，到2035年，粮食作物播种面积1105万hm2，总产量8037万t，经济作物播种面积652万hm2，总产量15203万t； 生猪出栏量达到29615万头，家禽出栏量1105 231亿只，畜禽粪污利用率8792%； 农业总产值达到25132亿元，休闲农业产值6134亿元，食品加工业产值1 25263亿元。假设种植业生产中的农业科技投入增加2个百分点， 2035年粮食作物产量较优化前增加576万t； 经济作物产量较优化前增加2814万t； 假设有机肥施用补贴增加3个百分点， 2035年畜禽粪污利用率较优化前提高762个百分点； 假设农产品加工业的研发力度和科技投入增加1个百分点， 2035年食品加工产值较优化前增加73521亿元； 农产品加工业产值占农业总产值比值由优化前的325：1达到41：1。［结论］为进一步推进诸城市农业结构调整，迫切需要加大农业科技投入，完善有机肥扶持政策，培育种养结合新型经营主体，重点扶持培育加工龙头企业，发展现代化休闲农场，促进农业产业融合发展。     

我国畜禽养殖污染分区治理研究

随着我国畜禽养殖业的迅猛发展,畜禽养殖污染已经成为我国重要的污染源,威胁着我国的水环境和土壤环境等。文章利用我国各省畜禽养殖污染统计年鉴数据,依据各区的畜禽养殖污染总量压力、土地负荷压力和地表水负荷压力以及经济负荷压力等级对我国主要畜禽养殖污染区域特征进行了分析。结果表明,黄淮海地区为H-H-H-H型畜禽养殖污染区,是我国畜禽养殖污染压力最大的地区;青藏高原区为L-L-L-L型畜禽养殖污染区,是我国畜禽养殖污染压力最小的地区;东北区和东南区畜禽养殖污染压力也较大,分别为H-M-M-H型畜禽养殖污染区和H-H-L-M型畜禽养殖污染区;蒙新高原区和黄土高原区畜禽养殖污染压力中等,分别为H-M-M-H型畜禽养殖污染区和H-H-L-M型畜禽养殖污染区;西南山地区畜禽养殖污染压力中等偏低,为M-M-L-L型畜禽养殖污染区。基于上述研究,该文对各区畜禽养殖污染的分区环境治理提出了若干针对性建议。     

密云水库二级保护区生态承载力研究与分析

［目的］文章针对南调水入密云水库后北京水源地环境保护和生态产业发展之间面临的新的挑战，确定水源保护区具有操作性的承载空间分布和产业规模控制方案，为这一区域持续发展提供决策支持。［方法］通过构建密云水库保护区生态承载与敏感性分析指标、模型及分级标准，提取生态系统敏感和具有关键生态功能的区域，并从生态用地最小范围角度体现区域生态承载力的底线。［结果］（1）密云水库保护区近30年来生态环境保护政策措施实施较好，生态状况较优，生态承载力极度敏感区为零，但是由于库区周边承载了86个村庄、85万人，生态承载能力下降，不敏感区为零，轻度敏感区只占总面积的3%，中高度敏感区域占库区总面积的80%； (2)密云水源保护区高度敏感的区域为12万hm2，包括库区5乡镇的27个村庄，生态承载能力极弱，划定为库区最小生态用地，原则上种植业不使用化肥、农药，不进行规模养殖畜牧业； (3)密云水源保护区中轻度敏感的区域为25万hm2，包括库区7乡镇的59个村庄，生态承载尚有空间，可养殖牛939头、生猪9 599头、羊7 999只、鸡60万只，折合羊单位为36万只，占库区现有养殖总量的32%，需要在现有基础上削减68%。［结论］确定了密云水源保护区生态承载禁限养殖区和非禁限区及其畜禽养殖允许量，而不是一律退出，为该区域健康发展提供了科学参考依据。     

畜禽养殖废弃物养分管理决策支持系统研究及应用

[目的]畜禽养殖污染已经成为制约我国养殖业健康发展的主要因素之一,畜禽养殖废弃物养分信息化综合管理是保障养殖业健康发展、防控农业面源污染、提高资源高效利用的有效途径。决策支持系统(DSS)是实现畜禽养殖废弃物综合养分管理的重要手段。文章旨在为我国畜禽养殖废弃物资源化利用策略优化提供有力的技术支撑,推动养殖废弃物综合养分管理计划实施。[方法]该文梳理了我国畜禽养殖业废弃物养分管理存在的不足,详细分析了国内外相关模型和系统在畜禽养殖废弃物资源管理方面应用的研究现状。系统介绍了DSS的基本特性、构建方法及其在畜禽废弃物养分管理上应用的可行性。[结果]通过分析国内外畜禽养殖废弃物已有DSS系统的经验和不足,结合我国畜禽养殖、废弃物处理和利用方式的区域特点,提出适合我国畜禽养殖废弃物养分管理的DSS开发思路,详细阐述了数据库和模型库构建方法及其对整体管理方案决策的作用。[结论]针对我国畜禽养殖基础数据的现状,建议完善DSS参数数据库的来源及准确性,筛选养殖废弃物养分管理的指标体系,构建场区、农田及区域养分管理模型,协助畜禽养殖决策者更好地实现畜禽养殖经济和资源最优化。     

青岛市畜禽粪便排放量与肥料化利用潜力分析

在确定畜禽粪便年排放量和农田所需养分量估算方法的基础上,根据2011~2014年青岛市畜禽养殖量和农作物产量数据,估算青岛市畜禽粪便产生量及其主要养分含量和农田所需养分量,并从肥料化利用角度分析畜禽粪便资源化利用潜力及畜禽粪便中氮、磷养分的贡献率。结果表明,如果畜禽粪便能够完全实现肥料化利用,则畜禽粪便中养分的化肥替代率达60%以上,可见畜禽粪便肥料化利用潜力巨大;从青岛市各区的氮、磷养分贡献率可以看出,城阳区存在氮和磷污染风险,崂山区和莱西市存在磷污染风险。