种养结合的农业生态循环模式探析
2020-04-16张姗姗李英姿
陈 珊 ,韩 辉 ,张 兴 *,张姗姗,李英姿
(1.苏州科技大学建筑与城市规划学院,苏州215011;2.黑龙江省科学院自然与生态研究所,哈尔滨150040)
引言
乡村是经济社会发展的重要基础,乡村问题研究一直受到国内外学术界的广泛关注。世界各国的乡村发展都经历过农村基础设施弱、农业经济地位下降、青壮年人口持续外流、环境污染和资源短缺等共性问题[1,2]。目前,中国乡村发展面临着主要农业生产要素高速非农化、农村社会主体过快老弱化、村庄建设用地日益空废化、农村水土环境严重污损化、乡村贫困片区深度贫困化五个主要问题[3]。同时,随着城镇化的进程越来越快,盲目的进行旅游区规划,创造古镇、民俗文化等,导致乡村固有资源的极大浪费。近年来经过美丽乡村建设,乡村人居环境得以总体改善[4],但是乡村生态环境污染形势依然严峻。因此,加大整治乡村污染的力度,推进乡村生产、生活方式的生态化,加强生态环境整治是规划必须面对的现实问题。近年来,学者们围绕乡村生态环境问题开展了大量研究,但多集中于生产或者生活的单一角度,缺少围绕“生产—生活—生态”空间(“三生空间”)对乡村生态环境问题进行整体的剖析与优化[5]。本文结合风景园林学,提出需要引入“种养结合的农业生态循环模式”应对乡村规划中面临的生态环境与建设发展的矛盾问题,有助于实现生产生活方式与生态环境的友好及乡村的可持续健康发展。
1 种养结合的农业生态模式的提出
种养结合的农业生态模式不但能够有效的保护水土,提高土壤肥力,恢复土地的理化性质,减少病虫害的发生,提高单位面积经济产出,同时又是减药、减肥的有效措施。目前,种养结合的农业生态模式是国内外共同的发展趋势。近年来,资源的不合理利用造成资源浪费、生态环境恶化,化肥的大量使用取代了粪肥在土壤营养供给中的作用,引发了养殖和种植在空间上的“种养分离”,大量养殖粪肥从养分变成了污染源,大大影响了乡村的生态环境。同时,不规范的农业种植和养殖活动造成了乡村土地污损化、水体污染化和空气污浊化,严重影响食品安全和居民身心健康[6]。“种养结合”是改变传统“种养分离”、促进农业资源永续利用,实现乡村振兴的重要手段,使畜禽养殖产生的废弃物成为农业种植的养分,减少化肥使用和养殖废弃物污染,恢复和增强生态系统功能。种养结合的农业生态模式不仅实现了废弃物的资源化和无害化利用,还实现了物质和能量的循环利用,有效削减了养殖生产过程中的污染排放,带动了一、二、三产业的联动,具备可行性发展条件,是改善乡村生态环境、实现乡村可持续发展的新思路、新理念。进入21世纪后农业的发展模式发生了根本的变化,提倡家庭农庄发展模式,引导农民开展土地可持续利用的生态利用模式,并逐步达成共识。“稻、鱼、貉模式”、“猪、沼、果模式”、“林、粮、俊模式”等一批因地制宜的代表性生态模式(见表1),给农民带来了实实在在的实惠和利益。
2 种养结合的农业生态循环模式探究
2.1 模式的构建
现代乡村农业发展必然要选择生态、绿色、循环之路,为此,提出构建“畜禽养殖—肥料生产—田园种植”种养结合循环模式。以种养结合的“猪—沼—菜”农业生态模式为例(图1),以沼气工程为纽带、以种植蔬菜为前提、以养猪为源头的养殖、沼气、种植、水产等一、二、三产业联动的生态循环系统,建立一个“猪—沼—菜”三位一体的种养结合的生态农业循环模式[8]。从图1可以看出,系统中沼气工程产生的沼气用于生活功能(包括照明、烧水、煮饭、保温等);沼渣与沼液作有机肥利用,可以作为种植业的肥料来源;种植业产生的植物秸秆可作为饲料化应用;另外,养猪出售可增加经济收入。
由于各地区乡村资源的差异,在构建模型前应深入调查当前乡村的种植用地与养殖用地以及生产方式与生活方式,构建出因地制宜的种养结合的农业生态循环模式,进一步推动各乡村的可持续发展。
2.2 模式的评价
当农业可持续发展水平呈上升趋势,也就意味着此模型对于当前乡村的可持续性发展水平呈上升趋势。农业可持续发展评价体系从经济、社会、生态和环境四个角度进行构建(见表2),其中经济系统包括3个指标,社会系统包括4个指标,生态系统包括5个指标,环境系统包括5个指标。利用层次分析法分别对系统层4个指标以及每个系统层内各变量层的指标构建两两比较判断矩阵,请专家用1~9标度法填写各指标的相对重要性,进而采用规范列平均法对判断矩阵进行权重计算,最后取各专家意见平均值得到各指标权重[16]。
表1 目前存在的种养结合的农业生态模式
图1 种养结合农业生态模式基本流程
使用离差标准化方法对指标进行标准化处理。对于正向指标(指标越大表示可持续性越好),其标准化见公式(1):
对于负向指标(指标越小表示可持续性越好),其标准化见公式(2):
其中I为标准化后的指标值,I0为实际观测到的指标值,Imax和Imin分别为该指标的最大值和最小值。最终经过标准化的指标值域位于0和1之间,其中I=0代表最不可持续状态,I=1代表最可持续状态。
表2 农业可持续发展评价指标体系及权重
在获得了各项指标标准化值和权重后,采用加权平均法对这些指标进行综合量化,以得到某地区农业可持续发展能力评价的最终结果,见公式(3):
其中,i=1、2、3、4 分别代表了经济、社会、生态和环境4个评估维度,j代表各维度内的不同指标,Iij为维度i下标准化后的指标j的值,wij为不同指标的权重,wi为各维度的权重,S为某地区农业可持续指数。
3 结论
本文针对快速城镇化背景下乡村发展进程中的生态环境问题,分析农业用地空间布局需要从“种养分离”走向“种养结合”,通过构建种养结合的农业生态循环模式优化种植、养殖用地的空间布局,从而改善乡村的生态环境,最终达到通过农业振兴来建设生态环境友好型新乡村的目的。