基于多限量标准的县域尺度畜禽养殖适度规模及潜在规模估算——以安徽省为例*

阎波杰

(1.闽江学院地理科学系，福建 福州 350108；2.福建省测绘工程技术研究中心，福建 福州 350108)

基于多限量标准的县域尺度畜禽养殖适度规模及潜在规模估算
——以安徽省为例*

阎波杰1,2

(1.闽江学院地理科学系，福建 福州 350108；2.福建省测绘工程技术研究中心，福建 福州 350108)

开展了不同限量标准下安徽省各县(市、区)的畜禽养殖适度规模及潜在规模估算。结果表明，不同限量标准下的畜禽养殖适度规模估算结果在空间上都呈现出从安徽省的西北部向东南部逐渐递减的趋势，但不同限量标准下的畜禽养殖适度规模估算结果存在差异。其中，畜禽养殖排泄物氮负荷量限量标准下的畜禽养殖适度规模估算结果最大，全省为15 781.33万头(以猪当量计，下同)；畜禽养殖排泄物猪粪当量警报值限量标准下的畜禽养殖适度规模最小，全省为4 733.88万头。6种限量标准下的畜禽养殖潜在规模空间分布与畜禽养殖适度规模基本一致。畜禽养殖排泄物猪粪当量警报值限量标准下的畜禽养殖适度规模超限最严重，全省超限796.81万头，共有48个县(市、区)超限，其中超限最多的是肥西县(102.92万头)，超限最少的是马鞍山市市辖区(0.29万头)。

适度规模 潜在规模 限量标准 畜禽养殖

随着畜禽养殖业的快速发展，畜禽养殖数量增长迅速，但随之而来的畜禽养殖废弃物快速增长造成的环境压力日益凸现。2000年，全国畜禽养殖废弃物的土地负荷警报值就已经达到了0.49，超过了阈值0.4，部分省份如北京市、上海市、山东省、河南省、湖南省、广东省、广西省等已经呈现出严重或接近严重的环境压力水平[1]。为减少或降低畜禽养殖废弃物对环境的影响，应该进行畜禽养殖适度规模和潜在规模估算。许多国家和地区根据农田养分平衡理论，利用逐级测算方法制定了有关畜禽养殖适度规模和潜在规模的规定，如欧盟规定的最大养殖密度为2.0 AU/hm2(AU表示畜禽单元，1个畜禽单元等于454 kg畜禽活体)，德国各州规定的最大养殖密度为3.5～4.5 AU/hm2[2-3]。

表1 畜禽养殖周期、养分含量系数及生猪当量转换系数

国内外学者对畜禽养殖适度规模和潜在规模估算方法也进行了广泛深入的研究。THAPA等[4]用总消化营养分析法进行畜禽养殖适度规模估算。陈斌玺等[5]采用排污系数法估算了畜禽粪尿排泄量，同时结合耕地面积，计算了畜禽养殖环境容量。王奇等[6]提出了区域畜禽养殖应进行总量控制的基本思路。王会等[7]结合运输成本、排污费等变量构建了数理模型，探讨了追求利润最大化的畜禽养殖场最优规模。耿维等[8]研究了中国及各省份的畜禽粪便资源总量和能源潜力，并以欧盟的农地氮磷施用标准获得了2010年中国31个省份的畜禽养殖环境容量与实际养殖总量。潘丹等[9]1测算了2000—2012年鄱阳湖生态经济区畜禽养殖承载力、允许养殖环境容量以及实际养殖总量。

然而，对于畜禽养殖适度规模及潜在规模估算研究，目前我国还缺乏统一的标准或规范，现有的研究由于各自所采用的限量标准不同，其结果不可避免地存在较大的差异。因此，本研究以安徽省为例，基于多限量标准开展了县域尺度畜禽养殖适度规模及潜在规模估算。

1 数据和方法

1.1 数据来源

安徽省各县(市、区)的畜禽养殖统计数据、耕地数据主要来源于《2013安徽统计年鉴》。但其中的畜禽养殖周期、养分含量系数等来源于文献[1]、[10]，详见表1。由于《2013安徽统计年鉴》中将地级市的市辖区作为整体统计，所以本研究也未将地级市的市辖区进行细分。

1.2 畜禽养殖适度规模及潜在规模估算方法

基于不同限量标准的禽畜养殖适度规模及潜在规模计算公式如下：

G猪当量=f猪当量×S

(1)

G密度=f密度×q×S

(2)

G养分负荷=1 000f养分负荷×S/(t×h×k)

(3)

G猪粪当量=1 000f猪粪当量×S/(t×h)

(4)

G警报值=1 000f警报值×v×S/(t×h)

(5)

Wi=Gi-∑Pj×lj

(6)

式中：G猪当量、G密度、G养分负荷、G猪粪当量、G警报值分别为猪当量限量标准、畜禽养殖密度限量标准、畜禽养殖排泄物养分(氮、磷)负荷限量标准、畜禽养殖排泄物猪粪当量限量标准和畜禽养殖排泄物猪粪当量警报值限量标准下的畜禽养殖适度规模，头，均以猪当量计；S为县(市、区)的耕地面积，hm2；q为单元畜禽转换系数，头/AV，取9.09头/AU[9]3；f猪当量为猪当量限量标准，头/hm2，取25头/hm2[11],[12]247；f密度为畜禽养殖密度限量标准，AU/hm2，取2 AU/hm2[13]2352,[14]；f养分负荷为畜禽养殖排泄物养分负荷限量标准，kg/hm2，氮取170 kg/hm2，磷取35 kg/hm2[15]616-617；f猪粪当量为畜禽养殖排泄物猪粪当量限量标准，t/hm2，取30 t/hm2[15]616；f警报值为畜禽养殖排泄物猪粪当量警报值限量标准，取0.4[16]；t为猪的养殖周期，d；h为猪粪尿排泄系数，kg/(头·d)，取5.33 kg/(头·d)[17]；k为养分含量系数，g/kg；v为以猪粪当量计的有机肥最大适宜施用量，t/hm2，取30 t/hm2；Wi为限量标准i下的畜禽养殖潜在规模，头，以猪当量计；Gi为限量标准i下的畜禽养殖适度规模，头；Pj为畜禽种类j的现有实际规模，头；lj为畜禽种类j的猪当量转换系数。

2 结果和分析

2.1 安徽省各县(市、区)畜禽养殖适度规模估算结果

注：0—砀山县；1—萧县；2—淮北市市辖区；3—宿州市市辖区；4—亳州市；5—灵璧县；6—濉溪县；7—涡阳县；8—泗县；9—太和县；10—界首市；11—固镇县；12—蒙城县；13—利辛县；14—五河县；15—怀远县；16—明光市；17—临泉县；18—阜阳市；19—凤阳县；20—蚌埠市市辖区；21—凤台县；22—天长市；23—淮南市市辖区；24—阜南县；25—颍上县；26—来安县；27—定远县；28—寿县；29—长丰县；30—霍邱县；31—滁州市；32—肥东县；33—全椒县；34—六安市市辖区；35—和县；36—巢湖市；37—肥西县；38—合肥市市辖区；39—含山县；40—金寨县；41—马鞍山市市辖区；42—当涂县；43—庐江县；44—舒城县；45—霍山县；46—无为县；47—芜湖市市辖区；48—芜湖县；49—宣州市；50—郎溪县；51—繁昌县；52—桐城市；53—广德县；54—岳西县；55—南陵县；56—铜陵县；57—枞阳县；58—潜山县；59—铜陵市市辖区；60—泾县；61—青阳县；62—怀宁县；63—贵池市；64—宁国市；65—太湖县；66—安庆市市辖区；67—黄山市市辖区；68—东至县；69—旌德县；70—宿松县；71—望江县；72—石台县；73—绩溪县；74—黟县；75—祁门县；76—歙县；77—休宁县。图2同。

图1 6种限量标准下畜禽养殖适度规模的估算结果
Fig.1 Moderate scale estimation results of livestock and poultry breeding based on 6 limited standards

图2 6种限量标准下畜禽养殖潜在规模的估算结果Fig.2 Potential scale estimation results of livestock and poultry breeding based on 6 limited standards

从图1可看出，畜禽养殖适度规模呈现出西北部向东南部逐渐递减的趋势，但不同限量标准下的畜禽养殖适度规模估算结果存在一定差异。畜禽养殖排泄物氮负荷限量标准下的畜禽养殖适度规模估算结果最大，全省为15 781.33万头，从空间分布来看，宿州市市辖区最大达534.99万头，而石台县最小仅为11.87万头；畜禽养殖排泄物猪粪当量限量标准下的畜禽养殖适度规模估算结果次之，全省为11 834.69万头，也是宿州市市辖区最大，为401.20万头，石台县最小，为8.90万头；畜禽养殖排泄物猪粪当量警报值限量标准下的畜禽养殖适度规模最小，全省为4 733.88万头，其中最大的是宿州市市辖区(160.48万头)，最小的石台县为3.56万头。6种限量标准下的估算结果都是宿州市市辖区的畜禽养殖适度规模最大，石台县最小，这是因为不同限量标准下的估算都与县(市、区)的耕地面积正相关，2012年宿州市市辖区和石台县的耕地面积分别为141 847、3 147 hm2，分别排安徽省的第一和倒数第一。

不同限量标准下的适度规模估算有不同的适用范围，与当地的耕地状况、气候状况、生产方式等密切关系。猪当量限量标准是原国家环境保护总局推荐的标准，具有简单易用的优点[12]247。畜禽养殖密度限量标准主要侧重于整体性和生态可持续性[10],[13]2353。畜禽养殖排泄物养分负荷限量标准由于可以评价盈余的氮、磷养分的情况，对于江河网密集的地区控制和治理水体富营养化更有意义[13]2352。畜禽养殖排泄物猪粪当量限量标准可间接衡量当地畜禽饲养密度及畜禽养殖业布局的合理性[15]614,[18]30。畜禽养殖排泄物猪粪当量警报值限量标准则可全面反映畜禽粪便对环境的污染[18]30。

2.2 安徽省各县(市、区)畜禽养殖潜在规模估算结果

从现有的安徽省各县(市、区)的实际畜禽养殖规模统计分析看，安徽省畜禽养殖现有实际规模为5 530.68万头(以猪当量计)，其中霍邱县最多为203.57万头，石台县最少为4.27万头。安徽省各县(市、区)畜禽养殖潜在规模估算结果如图2所示。6种限量标准下的畜禽养殖潜在规模空间分布与畜禽养殖适度规模基本一致，估算结果最大的是畜禽养殖排泄物氮负荷限量标准下的畜禽养殖潜在规模，最小的是畜禽养殖排泄物猪粪当量警报值限量标准下的畜禽养殖潜在规模。

6种限量标准下的畜禽养殖适度规模都有部分县(市、区)已经超限，即畜禽养殖潜在规模<0万头。由于畜禽养殖排泄物猪粪当量警报值限量标准下的畜禽养殖适度规模最小，因此超限最严重，为保守起见，重点分析该限量标准下的畜禽养殖潜在规模。全省超限796.81万头，共有48个县(市、区)超限，其中超限最多的是肥西县(102.92万头)，超限最少的是马鞍山市市辖区(0.29万头)。不过，还有30个县(市、区)的畜禽养殖现有实际规模还有进一步提升的空间，其中提升空间最大的是濉溪县(60.66万头)，最小的是祁门县(0.30万头)。

3 结 论

安徽省县(市、区)畜禽养殖适度规模呈现出西北部向东南部逐渐递减的趋势。畜禽养殖排泄物氮负荷限量标准下的畜禽养殖适度规模估算结果最大，全省为15 781.33万头；畜禽养殖排泄物猪粪当量警报值限量标准下的畜禽养殖适度规模最小，全省为4 733.88万头。因此，畜禽养殖排泄物猪粪当量警报值限量标准下的畜禽养殖适度规模超限最严重，全省超限796.81万头，共有48个县(市、区)超限，其中超限最多的是肥西县(102.92万头)，超限最少的是马鞍山市市辖区(0.29万头)。

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ModeratescaleandpotentialscaleestimationoflivestockandpoultrybreedingincountyscalebasedonmultiplelimitedstandardsacasestudyofAnhuiProvince

YANBojie1,2.

(1.DepartmentofGeography,MinjiangUniversity,FuzhouFujian350108;2.FujianTechnologyResearchCenterofGeomaticsEngineering,FuzhouFujian350108)

It was carried out moderate scale and potential scale estimation of livestock and poultry breeding in county scale in Anhui Province based on different limited standards. Results indicated that the moderate scale estimation result of livestock and poultry breeding based on different limited standards all showed decreasing trend from the northwest to the southeast gradually in Anhui Province. However,there existed significant differences between different limited standards. Moderate scale estimation of livestock and poultry breeding based on the limited standard of livestock feces nitrogen load was the largest with 157.813 3 million pigs equivalent while the limited standard of the alarm value of pig feces equivalent load was the smallest with 47.338 8 million pigs equivalent. The spatial distribution of potential scale of livestock and poultry breeding was basically the same as that of moderate scale. The limited standard of the alarm value of pig feces equivalent load showed overrun most seriously. Anhui Province overrun 7.968 1 million pigs equivalent in total with 48 counties overrun. Among them,Feixi County overrun most with 1.029 2 million pigs equivalent and the main district of Maanshan City overrun least with 0.002 9 million pigs equivalent.

moderate scale; potential scale; limited standards; livestock and poultry breeding

2016-07-27)

作者：阎波杰，男，1981年生，博士，副教授，主要从事地理信息系统应用及农业信息化研究。

*国家自然科学基金资助项目(No.41601601)；福建省自然科学基金资助项目(No.2016J01713)；福建省中青年教师教育科研项目(No.JAT160388)。

10.15985/j.cnki.1001-3865.2017.05.002