農業面源污染與綠色發展
Non-Point Source Pollution Control and Agricultural Green Development
專 輯 文 章 介 紹
·第一篇·
▎論文ID
Agricultural Green Development in the Erhai Lake basin—the way forward
洱海流域農業綠色發展的未來展望
發表年份:2023年
第一作者:侯勇1
通訊作者:趙正雄2、張福鎖1
?:zhaozx0801@163.com, zhangfs@cau.edu.cn
作者單位:1. 中國農業大學資源與環境學院;2. 云南農業大學資源與環境學院。
Cite this article :
Yong HOU, Wen XU, Wen-Feng CONG, Kemo JIN, Jiuliang XU, Hao YING, Shengrui WANG, Hu SHENG, Linzhang YANG, Wenqi MA, Oene OENEMA, Zhengxiong ZHAO, Fusuo ZHANG. AGRICULTURAL GREEN DEVELOPMENT IN THE ERHAI LAKE BASIN—THE WAY FORWARD. Front. Agr. Sci. Eng., 2023, 10(4): 510?517 https://doi.org/10.15302/J-FASE-2023524
·文 章 摘 要·
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中國的學術研究和官方政策日漸重視農業和農村活動對高海拔湖泊流域的污染與控制問題。為保護地表水水質,中國實施了一系列限制和監管措施,從而極大地影響和改變了這些湖泊流域周圍的農業系統和農村生活。本文以云南省洱海流域為例,研究發現同時減少湖泊污染和增加農民收入將面臨三大挑戰。研究認為,科學合理的環境保護政策和農業綠色發展實踐是應對減少湖泊污染和促進農民增收協同發展這一局面的關鍵。建議嚴格執行這些政策,保護湖泊免受污染,同時促使小農戶以環境可持續的方式生產健康食品,最終獲得合理報酬。
·文 章 亮 點·
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1.洱海流域面臨著加強水資源保護與農民增收的雙重挑戰。
2.新框架指出了解決洱海農業綠色發展多重挑戰的關鍵戰略。
3.跨學科研究創新和小農技術轉型的需求。
4.應優先在農民、工業和推廣服務之間建立信任和伙伴關系。
5.洱海農業綠色發展對其他高海拔湖泊流域具有借鑒意義。
·Graphical abstract·
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·研 究 內 容·
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▎引言
洱海是云南省第二大高原湖泊,過去一直保持著良好的生態狀況,據說它是大理人民的母親湖。然而,人口增長、農業生產集約化和旅游業的發展影響了洱海的整體水質,在過去30年中,洱海水質已從國家地表水水質標準中的I類變為III類。為此,洱海周邊地區采取了一系列措施來減少污染,包括垃圾收集和處理、農業結構和漁業調整、恢復水下植被,以及水華應急處理等。政府的這些舉措大大降低了湖泊的營養負荷,促進了水質的改善。2018年至2021年,流入湖泊的27條主要河流中,85%的水質達到I類或II類。然而,入湖氮和磷的含量仍分別超出洱海環境限值的26%和50%。洱海的氮和磷平均濃度仍接近II級,表明存在藻類大量繁殖的風險。
政府的這些舉措如同一把雙刃劍,改善水質的同時卻嚴重影響了農業產業。在洱海周邊的沿岸洪泛平原上,經濟價值較高的經濟作物(如大蒜)和畜牧業生產已被禁止。因此,必須探索既能保護洱海,又能增加農民收入的發展道路。
2021年,中國農業大學、云南農業大學和大理州政府簽署了洱海流域創新與示范基地建設合作協議。隨后,30多個研究機構和300多名來自不同學科的科學家在該地區開展合作。在此背景下,本文概述了洱海流域農業綠色發展面臨的主要挑戰和前景,提出了通過跨學科研究解決農業污染問題的系統性新策略,并倡導將農民技術轉化方法納入其中。該方法也可作為中國其他高海拔湖泊流域的典范。
▎洱海流域農業生產面臨的挑戰
洱海位于云南大理(北緯25°45′48″,東經100°11′15″),海拔1972米,是一個構造湖(發育在地質斷層中)。它的長度約為40千米,寬度為7千米,表面積為250平方千米。平均水深約11米,是中國第七大淡水湖。集水面積約2250平方千米。湖水通過西洱河向南排泄,最終匯入湄公河 (圖1)。由于水質和生物多樣性下降,政府自2015年起禁止捕魚(以及劃船和游泳)。
圖1 洱海流域位置及地圖。(審圖號: GS 京 (2023) 2266 號)
洱海集水區的農業是當地糧?供應、農村生計和洱海污染的主要來源。繼“十三五”規劃發布后,洱海湖區實施了一系列政策,以減少農業污染物的排放和瀝濾。然而,這些政策措施的基礎仍然薄弱。在以下方面仍然缺乏數據和信息:(1) 當前農業生產方式和農村景觀對湖泊污染物負荷的影響;(2) 可減少湖泊污染物排放并增加農業收入的最佳管理方式和技術;(3) 農民對未來農業生產的展望。這些問題限制了各種主要的農業實踐,并導致農業收入減少。
以上幾個因素僅能夠定性反映碳排放的影響因素。為了進一步研究各因素的影響程度,需要進行因素分解研究。經優化的費雪指數法能較好地解釋碳排放量的變動,并運用該方法可以進一步分析經濟增長、產業結構和能源消費結構對碳排放強度的影響。
挑戰1:需要從機理上理解并精確量化農業非點源污染 (也稱面源污染),這與耕作方式、農村景觀和環境條件有關。
挑戰2:需要提高農業生產率,同時降低生產的環境成本。
挑戰3:需要為農業綠色發展建立信任和伙伴關系。
▎洱海流域農業綠色發展框架
戰略1:非點源污染的空間明確量化。
戰略2:糧?供應鏈上的技術創新,兼顧綠色(可持續性)與發展。
戰略3:實施農業綠色發展的制度干預。
建議采取以下行動:
(1) 縮小產量差距(即可達到的作物產量與實際作物產量之間的差距)。
(2) 在旅游部門、食品工業、農民(和合作社),以及地方政府的企業家之間建立以可持續性為導向的商業模式。
(3) 加強培訓和示范活動,提高當地農民的綠色環保意識與技能。
·結 論 與 展 望·
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本文認為,科學合理的環境保護政策與農業綠色發展是應對減少湖泊污染和促進農民增收協同發展這一局面的關鍵。只要嚴格執行,就能保護湖泊不受污染,小農就能以環境可持續的方式生產健康食品,并對他們向社會提供的服務給予合理的報酬??茖W合理的環境保護政策是基于:(1) 對排放源和排放途徑的準確估計;(2) 針對特定的排放源和排放途徑,經檢驗能夠有效控制洱海流域污染排放和減少養分損失的治理措施。
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