社会经济系统磷元素流通及其环境效应研究：以山东省栖霞市为例

为研究县级尺度的社会经济系统磷元素流通及其环境效应。以山东省栖霞市为例,基于物质流分析与灰水足迹的理论框架与方法,构建栖霞市社会经济系统磷元素流通模型,并探讨各个子系统的磷元素流动特征、利用效率、环境排放等内容。结果表明:栖霞市2018年外源总磷投入达到了11 304.24 t,其中农业种植子系统所占比例95.9%,栖霞市输出的农产品与畜禽产品所含磷元素总量仅占其磷元素投入总量的16.5%,而剩余部分磷元素主要积累在当地的农业系统土壤中;栖霞市社会经济系统的磷元素利用效率相对较低,且不同子系统之间存在明显的差异,其中农业种植子系统和畜禽养殖子系统的磷利用效率分别仅为22.4%和29.3%;栖霞市社会经济系统对当地造成了严重的水土环境风险,其中当地水体中的磷元素所造成的灰水足迹总量达到了1.1×10⁹ m³,而当地果园面临着严重的土壤污染风险。因此,有效地减少磷肥使用量、提高资源利用效率等方式,能够有效地改善当地磷元素管理能力,减少当地的环境风险,从而更好地实现区域可持续发展和生态文明建设。     

太湖流域农业污染压力分析

太湖及其流域的水环境质量呈现严重恶化趋势,农业污染物的排放是太湖流域水体环境恶化的主要原因之一。太湖流域农业污染物主要来源于种植业、畜禽养殖业和水产养殖业的生产过程。本文从综合考虑种植业、畜禽养殖业和水产养殖业生产过程中产生的污染物对水环境影响的角度,构建农业污染压力模型,计算农业污染压力指数,定量分析了处于太湖流域的江苏省常州和宜兴两市农业污染物排放对水环境影响的严重性。研究结果表明:两市农业生产过程中产生的氮和磷污染物是造成水体污染的主要贡献者,其污染压力指数普遍大于1;农业污染压力指数在空间分布上存在明显差异;虽两市近年来单位面积化肥农药的使用量有所减少,但仍远远高于安全使用量的上限,以常州市为例,2008年单位耕地面积化肥施用量为452.71 kg.hm 2,为2000—2008年期间最少的一年,但仍然高于发达国家为防止化肥对水体污染所规定的平均化肥施用量的安全上限225 kg.hm 2。本文从整体上分析了农业污染物排放对水环境产生的影响,对实现水资源的可持续利用和水环境管理具有一定的参考价值。     

哈尼梯田传统农业发展现状及其存在的问题

云南红河哈尼稻作梯田系统是全球重要农业文化遗产保护试点之一。随着现代农业和旅游业的大力发展,哈尼梯田系统的保护受到诸多威胁,尤其是在农业生产方面。本文以位于云南红河哈尼稻作梯田系统核心区域的红河县甲寅乡原生态保存最好的作夫村和受现代信息影响较大的咪田村为例,基于实地考察和入户问卷调查方式,对该地区的农业种植模式、管理情况等进行了分析和比较。结果显示:(1)作夫村和咪田村的水田种植面积约占一半,作夫村以种植传统水稻为主,咪田村以种植杂交水稻为主。(2)两个村化肥的使用强度属中等偏下水平,这与当地独特的生态环境和独特的冲肥管理有一定的关系;约30%的农户施用有机肥,作物秸秆还田强度较小。(3)作夫村和咪田村农药使用量在正常农业活动范围之内;除草剂的施用差别较大,这与其种植结构有一定的关系,传统种植模式下多样性的生物结构有抑制杂草生长的功能。同时,作夫村劳动力相对充足,人工除草也减少了对除草剂的依赖。哈尼梯田地区存在劳动力流失、传统水稻种植面积减少、化肥农药用量增加等问题,需要引起当地管理者的重视,采取有效措施,促进哈尼梯田的保护和当地农业的可持续发展。     

中国苹果主产区2006-2016年磷元素收支及其环境风险变化

为探讨中国苹果主产区磷元素收支及其环境风险变化,更好地实现区域乡村振兴和生态文明建设。以中国苹果主产区为研究对象,基于物质流分析和磷足迹评价的方法,探讨了2006—2016年中国苹果主产区磷收支及其磷足迹情况;此外,结合灰水足迹和土壤环境风险评价指数,探讨了中国苹果主产区水土环境风险情况。研究表明,在2006—2016年,中国苹果主产区单位面积磷投入呈先增加后减少的趋势,而生产苹果的含磷量则呈现略微波动增加的趋势,这使得中国苹果主产区磷足迹也呈现出先增加后减少的变化趋势,这段时期内,中国苹果主产区磷投入总量(以P计)达到了184.86万t,总磷元素利用效率仅为3.95%;苹果主产区苹果种植的水环境风险在2006—2010年呈不断严重的趋势,但随后几年则有所改善,而土壤环境风险则均呈不断严重的趋势;中国不同区域的单位面积磷投入、磷足迹和环境风险呈现出一定的差异。     

传统地区稻田生态补偿标准的确定-- 以云南哈尼梯田为例

生态补偿标准的确定是生态补偿机制构建的关键问题之一。本文基于农户的受偿意愿以及政府对补偿资金的投入产出分析构建了稻田生态补偿标准的测算框架。其次,以云南哈尼梯田稻鱼共作的稻田系统为例,计算了哈尼梯田地区农户放弃一定程度化肥、农药施用的受偿意愿,并评估了不同化肥、农药限制施用条件下稻田所能供给的生态系统价值,最后基于政策有效性目标构建了哈尼梯田地区稻田生态补偿的动态标准。结果表明:在化肥、农药施用的不同限制条件下,农户的受偿意愿与限制标准呈显著正相关关系,接受政府直接补贴形式的补偿意愿为每年3 727～8 732元.hm 2,接受市场调控下稻米价格上涨的幅度为1.25～2.45元.kg 1。因此,以稻田养鱼减半化肥用量并不施用农药为例,初始时稻米价格未能提高,政府需要补偿农户7 462元.hm 2,但生态环境收益仅为7 447元.hm 2;当稻米价格提高1元.kg 1时,政府只需要补偿农户7 112元.hm 2,此时政府的投入盈余335元.hm 2。     

陕西佳县枣林生态系统环境适应性及服务功能价值评估

以陕西佳县枣林复合农业生态系统为研究对象,从环境适应性角度,综合分析其对环境的适应特征,评估其服务功能的经济价值。结果表明：枣树的生理结构、生长周期和耐受性适应佳县的自然环境,并且枣树对自然环境具有改造作用;枣具有丰富的营养成分和药用价值,市场需求旺盛,良性的枣林生态系统为人类带来利益,长期形成的有关枣的神话和习俗等枣文化对人类破坏古枣树具有约束作用。佳县枣林生态系统服务功能价值巨大,据测算其主要服务功能的总经济价值为1.72×109元·a-1,其中,提供物质产品和保持土壤是最主要的服务功能。枣林生态系统对佳县的自然和社会环境具有显著的适应性,这种适应性和服务功能价值共同推动了其延续和发展。     

基于光谱混合分解的果园扩张特征与种植适宜性研究

以果园为代表的经济作物种植面积迅速扩张,其在获得一定经济收益的同时,也造成了一系列的生态环境问题。开展果园扩张及其演变特征研究,是助力果园生态可持续发展的重要内容。本研究以山东省烟台市苹果主产区栖霞市、莱阳市以及海阳市为研究区,基于线性光谱混合分解方法提取土地利用数据,分析了1998—2019年研究区果园种植面积变化情况,并结合扩张强度、扩张速率以及景观格局指数探析了当地果园扩张演变特征及其规律,进而通过种植适宜性评价体系,分析3个研究区果园种植适宜性分布情况。结果表明：研究期间,研究区果园呈持续扩张趋势,且明显分为快速扩张(1998—2010年)和平稳扩张(2010—2019年)两个阶段,其果园分别扩张409.25、684.71 km²;此外,约68.11%的果园扩张发生在北部栖霞市,这使当地形成以果园种植为主的农业经济发展模式。1998—2019年间,果园扩张主要来源为林地和耕地,其贡献率分别约为23.55%和55.52%;其中,一熟作物为主要耕地来源,其果园扩张贡献率高达42.51%,而裸地贡献率最低。2010年以后,研究区果园扩张由“填充式”转为“零散式”...     

石家庄市栾城区农地经营规模与农业生产效率的关系

基于河北省石家庄市栾城区农户调研数据,运用DEA-Tobit模型探究不同类型农户农业生产效率及其影响因素。结果表明:1)从总体上看,随着农业经营规模的增大,单位面积均资本投入和均毛收入增加,而单位面积均劳动力投入和均净收入减少,说明扩大耕地经营规模在一定程度上促使土地由劳动力密集型生产方式向资本密集型生产方式转变。2)不同种植类型的规模效应呈现出不同的规律:粮食作物和核桃在中等规模型(0.67～3.33hm2)生产效率最高,而草坪种植则在小规模型(0～0.67hm2)生产效率最高。3)影响不同种植类型的生产效率的主要因素不同:户主受教育程度、劳动力数量与粮食作物、草坪生产效率均呈显著正相关;是否从事其他工作与粮食作物、草坪生产效率均呈显著负相关性;化肥农药投入与粮食作物生产效率呈负相关性,与草坪生产效率呈正相关性;年龄对草坪、粮食作物生产效率影响均不显著。因此,适当推动土地流转、确定合理的生产规模、加大农业先进技术投入等有利于农业生产效率的提高。     

基于节水灌溉技术的民勤绿洲土地利用空间布局和利用方式调整

为改善导致民勤绿洲下游地区土地次生盐化严重、土地退化和生态失衡的不合理土地利用模式,通过历史文献法研究了民勤绿洲农业开发与土地利用空间格局演变史,用遥感方法获取了2008年绿洲土地利用/覆被数据,结合对地貌、地下水和土壤的分布规律的分析,研究表明:1)绿洲农业开垦起源于水源充足、土壤持水性好的中下游区域,并逐渐向外围及上游发展;2)绿洲种植结构不合理,农业用水空间配置不合理,下游灌溉且主要用矿化度高的地下水灌溉导致严重次生盐渍化;3)传统农业模式下绿洲下游已出现生产-生活-生态环境恶化,且农民生计无法保证。为此,本研究提出通过"流"的方式重构土地利用空间布局,即农村居民点向上游迁移,使用膜下滴灌技术发展特色林果,在提高农业经济效益的同时,节约农业用水并利用上游回水为下游地区腾退的农业用地恢复耐盐植被,从而改善绿洲生态系统。     

中国耕地生态保护补偿的省级差序分区及补偿标准

耕地生态保护补偿概念的引入为中国耕地保护提供了全新视角，然而国家层面尚未形成系统的制度架构与方法。科学划定补偿分区、量化补偿标准是这一制度设计的关键。该研究以省域为研究单元，辨析耕地生态承载力的空间转移与生态公平的理论关系，依据耕地生态承载力盈亏和耕地保有量目标是否完成构建"四象限"差序分区，运用机会成本法测算补偿标准，并进一步优化支付/获偿总额。结果表明：1）2019年中国耕地生态承载力呈"北盈南亏"、耕地保有量呈"西盈东亏"的空间分异；2）补偿差序分区呈东北-西南方向"条带状穿插"的空间形态：全额获偿区以耕地大省为主（8个省级行政区），减额获偿区主要位于中部平原和丘陵区（6个省级行政区）；全额支付区大多地处东部沿海发达地区（5个省级行政区），减额支付区集中在黄土高原、四川盆地、青藏高原（12个省级行政区）；3）从全额支付区到全额获偿区，补偿标准均值呈"阶梯式"递减，中国耕地生态保护补偿标准为6.13万元/hm2；4）经计算，黑龙江省获偿最多为1 683亿元，浙江省支付最多为2 151亿元。引入洛伦兹曲线验证，得到耕地生态保护补偿使省域间财政收入差距缩小了0.06。因此，该研究提出了耕地生态保护补偿差序分区和标准量化方法，为提高耕地保护主体动力、建立国家耕地生态保护补偿制度提供了科学参考。