不同有机肥占比率下的湖南省畜禽养殖承载力研究

本研究针对湖南省畜禽养殖污染严重、缺乏科学规划、治理难度大、治污费用高等问题,基于"以种定养、种养平衡"的基本思路,将畜禽养殖与农业种植有机结合,采用氮平衡核算方法,核算出湖南省各地市基于养殖废弃物资源化利用的畜禽养殖承载力,为构建以农业利用为主体的畜禽养殖污染防治技术体系,全面、有效解决湖南省畜禽养殖污染提供科学依据。     

基于超效率DEA和人工神经网络耦合模型的畜禽养殖资源环境承载力研究——以天津市为例

[目的]基于超效率DEA和人工神经网络耦合模型分析天津市畜禽养殖资源环境承载力。[方法]在构建畜禽养殖资源环境承载力评价指标体系的基础上,建立基于超效率DEA和人工神经网络耦合模型的评价模型,并以天津市为实例,对2003~2012年畜禽养殖资源环境承载力进行研究。[结果]2003~2012年天津市畜禽养殖资源环境承载力虽然不处于警戒水平,但畜禽养殖资源环境承载力整体呈下降趋势,而且2012年天津市畜禽养殖资源环境承载力已经趋近警戒水平。[结论]基于超效率DEA和人工神经网络耦合模型的畜禽养殖资源环境承载力评价模型具有一定的科学性,耦合模型排除了人为因素干扰,充分考虑了系统内部运行规律,具有一定的应用价值和理论优势。     

种养平衡视域下湖南省县域畜禽养殖适度规模研究

基于农作物消纳畜禽养殖粪污的种养结合模式,利用湖南省2016—2018年种养业的相关统计数据,结合各地种养业现状,估算全省及各县(市、区)的基于土地承载力畜禽养殖最大理论规模及畜禽养殖土地承载力指数.结果表明:根据畜禽养殖土地承载力估算,湖南省最多可容纳19272.93万头猪当量的畜禽养殖量,不同地区畜禽养殖应制定差异...     

基于系统动力学与模糊预警模型的畜禽养殖资源环境承载力预测

随着畜禽养殖业的快速发展,畜禽养殖污染已成为我国农业非点源污染的重要因素之一。云南省大理州是我国典型的农业州,畜禽养殖业在大理农业中占重要的地位。合理规划畜禽养殖业的发展对保护大理州环境以及畜禽养殖业的可持续发展起着积极的促进作用;畜禽养殖资源环境承载力作为一个综合指标,在畜禽养殖业发展规划的制定中有一定指导作用。以大理州为例,构建具有大理州地区特色的畜禽养殖资源环境承载力评价指标体系,运用系统动力学和模糊预警模型对大理州畜禽养殖资源环境承载力进行预测、预警研究。结果表明:系统动力学结合模糊预警模型在畜禽养殖规划环评研究中应用比较成功,具有较好的可行性;大理州畜禽养殖资源环境承载力近年来呈持续下降趋势,规划发展后期承载力下降幅度有所减缓;大理州畜禽养殖资源环境承载力预警结果为中警,应采取措施改善大理州畜禽养殖资源环境承载力。     

农业种植对畜禽养殖废弃物承纳能力核算方法研究与应用

基于农业环境保护的相关要求,从畜禽养殖废弃物总氮产生量、处理与利用中氮素损失量、土壤可供氮量、农业种植需氮量、农业种植对氮素利用效率等几方面进行了定量分析。提出了以氮素平衡为核算指标的农业种植对畜禽养殖废弃物承纳能力的新核算方法。利用构建的方法,本研究以湖南省长沙市为例,核算出该地区当前主要作物种植对畜禽养殖废弃物承纳能力,并结合其化肥施用比例,核算出长沙市当前农业种植条件下能承载的最大畜禽养殖量。     

基于灰色理论的长沙市畜禽养殖环境承载力研究

运用系统分析方法,对长沙市畜禽养殖环境承载力进行量化;同时运用灰色数列预测模型对长沙市畜禽养殖环境承载力进行预测。结果表明:运用灰色数列预测模型计算长沙市畜禽养殖环境承载力的结果准确度较高,长沙市2010～2016年自然状态下畜禽养殖环境承载力处于适宜值与警戒值之间,若将长沙市70%的畜禽养殖污染物再利用,畜禽养殖环境承载力均超过适宜值。预计2017～2025年长沙市畜禽养殖环境承载力值将呈上升趋势。     

基于灰色理论的长沙市畜禽养殖环境承载力研究

运用系统分析方法,对长沙市畜禽养殖环境承载力进行量化;同时运用灰色数列预测模型对长沙市畜禽养殖环境承载力进行预测。结果表明:运用灰色数列预测模型计算长沙市畜禽养殖环境承载力的结果准确度较高,长沙市2010～2016年自然状态下畜禽养殖环境承载力处于适宜值与警戒值之间,若将长沙市70%的畜禽养殖污染物再利用,畜禽养殖环境承载力均超过适宜值。预计2017～2025年长沙市畜禽养殖环境承载力值将呈上升趋势。     

基于种养平衡的吉林省辽河流域农田畜禽粪便负荷研究

为明确吉林省辽河流域畜禽养殖污染现状,优化调整产业养殖生产布局,结合国内外相关研究核算了畜禽粪便产生量和农田负荷量,并基于种养平衡理论进行畜禽养殖环境承载力分析。结果显示:2017年吉林省辽河流域畜禽粪便产生量达537.59万t,农田粪便平均负荷量为5.43 t·hm^-2·a^-1,其中辽源市区的农田粪便负荷量最大,为12.09 t·hm^-2·a^-1。畜禽养殖氮、磷环境承载力平均值分别为131.39 kg·hm^-2和20.65 kg·hm^-2,其中四平市区的氮环境承载力最小(78.64 kg·hm^-2),辽源市区的磷环境污染风险值最大(1.08),东辽县的氮和磷污染风险等级均达到Ⅱ级。畜禽养殖环境承载力和粪便负荷风险评估表明,辽源市区畜禽粪便污染情况最为严重,该区域属于氮和磷污染中等风险区,已对农田环境产生了威胁,此外四平市区属于氮污染中等风险区和磷污染低风险区,东辽县属于氮和磷污染低风险区。流域内其余市县的畜禽养殖环境承载力和粪便负荷量则处于安全范围,对周围农田环境基本无影响。     

山东省畜禽粪污土地承载力时空分异特征分析

探明山东省畜禽粪污资源的空间分布以及近十年畜禽粪污土地承载力变化情况,为合理利用畜禽粪污资源、优化畜禽养殖结构、推动种养结合的绿色农业发展提供参考。通过文献调研与相关数据资料收集,量化分析山东省作物粪污养分需求量、畜禽粪污养分供应量,将不同畜种产生的畜禽粪便量统一换算为猪粪当量,计算各市畜禽粪污土地承载力指数(I),分析山东省畜禽粪污土地承载力的时空变化特征。山东省畜禽养殖环境承载潜力存在明显的时空变异性。从空间上来看,各市畜禽粪便污染风险存在明显差异,其中青岛、淄博、聊城、菏泽以N、P为基准的I值均小于1,土地消纳畜禽粪污不超载。济南、枣庄、烟台、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州以N、P为基准的I值均大于1,畜禽粪污量超过了农田的承受能力,农田畜禽污染风险较大,尤其是莱芜市以N、P为基准的土地承载力指数I分别为2.14和2.36,农田畜禽污染风险较大,养分的大量盈余可能会造成农田N、P污染。从时间上来看,近十年山东省养殖规模总体呈上升趋势,从7042万头增加到8401万头,尤其在2009年至2012年间迅速增加,增幅达13.3%。植物对粪污N、P养分的需求量呈逐年上升趋势,分别增长了10.6%、13.1%。畜禽粪污N、P养分供应量呈现上升趋势,增幅分别为8.9%、2.9%。2016年山东省畜禽养殖环境承载潜力以N、P为基准分别可达8576万、9809万头,均高于实际养殖规模(8401万头)。山东省以N、P为基准的畜禽粪污土地承载力指数I均呈波动下降趋势。山东省畜禽养殖主要集中在鲁西南、鲁中南、以及德州、潍坊等区域,其中济南、枣庄、烟台、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州畜禽粪污量超过了农田的承受能力,有潜在的N、P污染风险。从以N、P为基准的畜禽粪污土地承载力指数I来看,山东省农田对畜禽粪便仍具有一定的消纳空间。     

一株海南菌草“绿洲一号”内生细菌的分离鉴定及其生物学特性研究

【目的】探究汕尾市畜禽粪污土地承载力现状,为当地开展种养结合、合理发展畜禽养殖规模提 供理论基础。【方法】根据《汕尾统计年鉴》的数据,对汕尾市 2017—2020 年畜禽粪污养分供应量、农作物粪 肥养分需求量以及土地承载力进行测算。【结果】2017—2020 年,汕尾市畜禽存栏量由 66.41 万头猪当量增加到 87.89 万头猪当量,其中 2020 年海丰县和陆丰市的养殖规模与前 3 年相比有较大增长;按汕尾市农作物氮、磷 养分需求总量折算的畜禽粪肥量分别由 1.52 万、0.36 万 t 增长到 1.76 万、0.41 万 t。在此期间,汕尾市畜禽养殖 所能提供的畜禽粪肥氮、磷供应量分别由 0.46 万、0.08 万 t 增加到 0.62 万、0.11 万 t;以氮、磷为基准的畜禽粪 污土地承载力指数分别为 0.30~0.35 和 0.22~0.26。【结论】汕尾市整体的畜禽养殖规模仍有较大发展潜力,汕尾 市农业部门在规划畜禽养殖业的未来发展时可根据各个区、县（市）的土地承载力情况进行相应调整。     

黑土地保护视角下黑龙江省畜禽养殖环境效应分析

为合理利用畜禽粪污资源,保护黑龙江省黑土地资源,优化农畜业生产布局,实现农牧业绿色发展,本研究基于 2011—2020年统计数据及文献资料,测算了黑龙江省畜禽粪污排放情况,并据此分析黑龙江省畜禽粪污资源化利用潜力及畜禽养殖环境承载力。结果表明：从时间动态来看,2011—2020 年,黑龙江省畜禽粪尿、粪尿养分、COD 排放量均有小幅下降,降幅分别为3.68%、3.24% 和 5.82%;畜禽粪污的化肥替代潜力虽整体略有下降,但 10 年来均保持在 35% 以上,2020 年化肥替代潜力已达到41.89%,具有较高的有机肥替代化肥潜力;黑龙江省畜禽粪污的能源潜力略有增长,但对煤炭的替代潜力呈下降趋势且替代作用并不显著,2020年畜禽粪污的沼气潜力为46.74 亿m³,折合为标准煤仅占标准煤消费量的2.90%,能源潜力有待进一步开发利用;黑龙江省畜禽粪尿、粪尿氮、粪尿磷的耕地负荷均未超载,无养殖环境风险,畜禽养殖环境容量的空间剩余呈上升趋势,剩余约2/3,以氮为基准计算,余量为13 006.13 万头猪当量,以磷为基准计算,余量为8 463.19 万头猪当量,具有较大养殖潜力。从空间分布来看,黑龙江省各地区畜禽粪污排放及资源化利用潜力存在明显差异,哈尔滨市、齐齐哈尔市、绥化市、大庆市以及佳木斯市等畜禽养殖集聚区的畜禽粪尿资源丰富,畜禽粪污的替代化肥潜力、能源潜力及畜禽养殖发展潜力较大。     

基于养分平衡理论的商洛市畜禽粪污土地承载力研究

为了合理调控商洛市畜禽养殖规模和结构,促进土壤—种植—养殖的良性循环发展,也为保护丹江水源地水质安全提供基础数据,本研究基于土壤养分平衡理论,并运用《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》,评估了2016年商洛市及其各区县畜禽粪污土地承载力水平。结果表明:2016年商洛市畜禽粪污(肥)施用比例为14.65%,畜禽粪污土地承载力按照氮磷养分估算分别为72.99万头猪当量和85.09万头猪当量,远低于实际存栏187.50万头猪当量;如果把畜禽粪肥施用比例提高到50%,商洛市畜禽粪污土壤承载力按氮磷养分估算可分别提高到249.11万头猪当量和290.41万头猪当量。在承载力249.11万头猪当量的理想状态下,全市耕地畜禽粪肥氮磷养分负荷分别为89.35 kg·hm~(-2)·a~(-1)和15.32 kg·hm~(-2)·a~(-1),耕地负荷较为安全;按2016年当季播种面积估算的承载力为5.07头·hm~(-2)·a~(-1),符合《指南》推介的标准。综上,商洛市2016年畜禽粪污土地承载力较低,应大幅度增加畜禽粪肥施用比例,减少化肥施用量,提高种植业和养殖业的生产潜力。     

海南省畜禽养殖环境承载力及有机肥替代化肥潜力分析

为评价海南省各地区农用地环境污染风险程度,分析海南省有机养分替代化肥潜力,基于海南省2017年养殖数据,采用排泄系数法和农作物籽粒比,计算海南省畜禽粪尿和秸秆中氮磷钾养分总量;分析海南省各市县畜禽养殖承载力和环境污染风险系数,计算不同还田比例有机养分替代化肥潜力。结果表明:海南省2017年畜禽粪尿总量为1 110.9万t。畜禽粪便全部还田时,海南省养殖承载力为6 751.5万头猪当量。定安县和海口市农用地污染风险较大,分别为0.98和0.81;海南省秸秆和畜禽粪便氮磷钾养分总量为14.5万t,当还田比例分别为1/3、2/3和100%,有机肥替代潜力分别为4.2%、7.1%和14.1%。研究表明,海南省大部分地区暂无污染风险,且具有较大养殖空间和替代化肥潜力。     

江苏省规模化肉鸭旱养全饲养周期污染物产生量及其环境效应

为完善肉鸭养殖产排泄系数体系,准确计算肉鸭养殖粪尿产生量与氮磷排泄量并评估其环境效应,本研究通过对高架养殖模式下,肉鸭全饲养周期(育雏-生长-育肥)持续开展42 d的粪尿全量收集试验,获得了肉鸭育雏期、生长期和育肥期产排污系数,并基于江苏省各市畜禽养殖量和耕地面积估算了2021年江苏省畜禽粪尿产生量及区域分布情况,评估了肉鸭养殖对耕地、水体污染负荷贡献。结果表明：肉鸭不同生长阶段粪尿产生量及氮磷排泄量差异显著,其中育雏期、生长期、育肥期粪尿产生量分别为56.3、311.5、474.9 g·只^-1·d^-1,化学需氧量(COD)产污系数分别为4.48、20.82、30.22 g·只^-1·d^-1,总氮(TN)产污系数分别为0.31、2.03、3.75 g·只^-1·d^-1,总磷(TP)产污系数分别为0.19、0.85、1.41 g·只^-1·d^-1。徐州、宿迁、南通、淮安、盐城是江苏肉鸭养殖粪尿排泄总量最大的5个市,其总量...     

禁养区政策下的畜禽养殖结构调整及环境效应

为探究畜禽禁养区政策对畜禽养殖业产生的经济效应与环境效应,基于中国31个省的数据（统计数据未含港、澳、台地区）,分析了禁养区政策实施对畜禽养殖数量、品种结构、规模结构及空间布局的影响,采用排泄系数法估算了畜禽粪便和氮磷污染产生量及其耕地负荷情况,采用等标污染负荷评价方法评估畜禽养殖水污染情况。结果表明：1）政策实施使畜禽养殖总量迅速下降,散户逐渐退出,行业产能向大户集中,猪和牛的养殖受到政策冲击较大,畜禽养殖有向部分地区转移的趋势;2）政策实施带来的养殖量的直接减少有助于缓解畜禽养殖带来的耕地污染及水污染压力,但仍存在较大的环境污染与污染转移风险。中国大部分地区畜禽粪便负荷量超出当地耕地承载能力,粪便总量较大的地区呈现连片聚集态势,部分地区氮、磷污染仍超标,少数地区水污染风险仍较大。因此,政府有必要进一步加强整体与局部养殖区域的规划布局,提高养殖场畜禽粪便资源化处理能力,积极推广种养一体化农业生产模式,促进畜禽粪污有机肥转化,完善畜禽养殖污染排放标准。     

中国畜牧业环境约束的量化分析——基于土地环境承载力和生态足迹

聚焦高质量发展背景下畜牧业环境约束主题,从土地环境承载力和生态环境承载力两个方面量化分析畜牧业环境约束水平,明确中国畜牧业环境约束的时空分异特征以及养殖、需求规模分别同土地、生态环境的匹配程度。采用养分平衡法和三维生态足迹模型分别测算了畜牧业土地环境承载力和生态环境承载力,并进行时空特征分析。结果显示:2001—2018年,土地环境可载猪当量增长45.21%,土地环境承载力指数下降36.07%,畜牧业土地环境承载状况明显好转;人均畜牧业生态足迹和生态承载力分别提升22.81%和42.96%,生态承载强度呈缓和趋势,但截至2018年,畜牧业生态足迹仍高达承载力的2.46倍,生态赤字为2.08×10~8hm~2;综合两维度来看,中国畜牧业仍面临严峻的生态环境压力,区域间环境约束不平衡现象显著,土地环境约束"南重北轻"、生态环境约束"东重西轻",东南沿海地区土地、生态环境承载压力最重。研究表明,中国畜牧业环境约束严峻,但正在趋向缓和状态,特别是土地环境约束明显好转,但生态环境约束形势依然不容乐观,生态环境约束总体要重于土地环境约束且长期未得到足够重视。     

云南省畜禽粪污土地消纳能力的评估及其肥料化发展前景

以2019年云南省畜禽养殖数据为基础,通过估算云南省畜禽粪污产生量,结合还田方式和土地利用形式评估了云南省畜禽粪污土地的消纳能力,并结合云南省有机肥生产现状和高原特色农业的发展需求,指出畜禽粪污肥料化利用的方向。结果表明,调整种植结构可以增加土地对粪污直接还田的消纳能力;畜禽粪污堆肥还田可以进一步增加土地的消纳能力。云南省有机肥生产工艺水平较低,规范程度较低,进一步规范和提升有机肥的工艺水平,是提高云南省畜禽粪污资源化利用效率的重要途径。云南省畜禽粪污堆肥化转化成有机肥的潜力空间约为3 544万t,预计产值和利润分别为2 835 369万元和412 684万元。结合云南省高原特色农业发展的需要,畜禽粪污堆肥化后,开发成生物有机肥、复合微生物肥料以及有机类调理剂,是实现畜禽粪污高值化利用的重要方向。