專題研究 / TOPICS
經(jīng)典案例 / CASE
案例多媒體 / VIDEO
專家智囊 / EXPERT
郭帆(GuoFan)

北京山合水易機(jī)構(gòu) 董事長兼總裁

北京山合水易規(guī)劃設(shè)計(jì)院 院長

高端休閑度假產(chǎn)業(yè)規(guī)劃專家

《中國旅游報(bào)》、《農(nóng)民日報(bào)》專欄作家

教學(xué)多媒體 / VIDEO

生態(tài)農(nóng)業(yè)的景觀規(guī)劃、循環(huán)設(shè)計(jì)及生物關(guān)系重建

作者:趙樸 | 來源:原創(chuàng) | 時(shí)間:2013-04-09 | 關(guān)鍵詞:生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)

  科技工作者提出在我國開展生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)已接近30年,生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)得到各級(jí)政府重視和廣大群眾廣泛實(shí)踐也已有15年的時(shí)間。生態(tài)農(nóng)業(yè)是對工業(yè)化農(nóng)業(yè)的一種反省、變革和超越,其最基本特征是關(guān)注生態(tài)環(huán)境效益,并把生態(tài)環(huán)境效益綜合協(xié)調(diào)到已被人們重視的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益中。生態(tài)農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一種具體表現(xiàn)形式。由于生態(tài)農(nóng)業(yè)考慮到更加長遠(yuǎn)的生態(tài)環(huán)境效益,更加注意到生態(tài)系統(tǒng)中各個(gè)組分的相互關(guān)系,因此在生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中,必然會(huì)形成各種區(qū)別于過去農(nóng)業(yè)形式的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式和與之配套的生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系’。但目前尚未深入研究生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)模式和配套技術(shù)體系開展的重點(diǎn)。在生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中,工作往往缺乏“抓手”。這影響了生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)應(yīng)有的認(rèn)同和進(jìn)展。經(jīng)過我國多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和國際相關(guān)實(shí)踐,加上應(yīng)用研究和基礎(chǔ)研究成果的累積,生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的核心和重點(diǎn)逐步顯現(xiàn)在人們面前,這就是景觀生態(tài)規(guī)劃、循環(huán)系統(tǒng)建設(shè)和生物關(guān)系重建。

  1景觀生態(tài)規(guī)劃

  景觀生態(tài)規(guī)劃是針對一個(gè)流域或者比較大的區(qū)域,對關(guān)系到生物保護(hù)、資源利用、生態(tài)安全和景觀美學(xué)的宏觀格局開展規(guī)劃。景觀生態(tài)規(guī)劃的核心是利用景觀生態(tài)學(xué)原理、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理和生態(tài)美學(xué)原理協(xié)調(diào)各種土地利用方式的空間關(guān)系和數(shù)量關(guān)系。

  1.1生物保護(hù)規(guī)劃包括對林地保護(hù)、濕地保護(hù)、水源保護(hù)、水體保護(hù)、野生動(dòng)植物保護(hù)的規(guī)劃等,其中最重要的是劃出各類保護(hù)區(qū)的范圍,并制定確實(shí)可靠的保護(hù)措施。

  1.2資源利用規(guī)劃包括土地利用格局、水資源平衡、能源利用方式等方面的規(guī)劃。農(nóng)業(yè)中各種植業(yè)的基本面積、養(yǎng)殖業(yè)占據(jù)的位置、種養(yǎng)比例等需要在規(guī)劃中加以規(guī)范。在干旱半干旱區(qū)各種取水方式(抽取地下水、小流域集水、地表水灌溉、人工水庫、“綠色水庫”)的水源量與各種用水方式(農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活等)的耗水量需要在規(guī)劃中取得平衡。農(nóng)村生活取暖、炊事、照明、家電耗能和生產(chǎn)中耕作、收獲、加溫、保溫、照明、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、加工的耗能必須能夠?yàn)閮?nèi)部供應(yīng)的太陽能、水電能、生物質(zhì)能、人力、畜力以及外部采購的商業(yè)能所支撐。

  1.3生態(tài)安全規(guī)劃涉及防風(fēng)固沙、鹽堿控制、保持水土、水源植被保護(hù)、護(hù)林防火、洪水疏導(dǎo)、海岸防浪等方面的規(guī)劃。在三北地區(qū),規(guī)劃退耕還林、還草、建立防護(hù)林體系的位置在丘陵山區(qū),規(guī)劃生物措施和工程措施相結(jié)合的水土保持工程關(guān)鍵部位;處于重要大江大河上游的水源區(qū),需要通過確定水源林保護(hù)區(qū),減少洪水產(chǎn)生的機(jī)會(huì),增加水源區(qū)對氣候變化的緩沖能力;在江河的中下游,需要確定緩沖洪水的計(jì)劃行洪區(qū)和濕地范圍;在沿海確定能夠有效減輕臺(tái)風(fēng)和寒潮威脅的農(nóng)田防護(hù)林體系位置;在南部沿海,確定有抗擊海嘯能力和保護(hù)沿海生物資源能力的紅樹林區(qū)域。

  1.4景觀美學(xué)規(guī)劃對于居住、旅游等人類經(jīng)常涉足和視覺觸及的區(qū)域,需要根據(jù)既經(jīng)濟(jì)實(shí)用,又符合審美要求對景觀進(jìn)行美學(xué)規(guī)劃。例如對城市周邊采石場的綠化規(guī)劃,對礦山開跡地和廢礦堆積場等進(jìn)行綠化規(guī)劃,對村落周圍的環(huán)境進(jìn)行整治規(guī)劃等。

  2循環(huán)系統(tǒng)建設(shè)

  循環(huán)系統(tǒng)建設(shè)是通過建立系統(tǒng)組分間物質(zhì)循環(huán)連接,提高生態(tài)系統(tǒng)的資源效率和減少其對環(huán)境的壓力。根據(jù)系統(tǒng)的范圍,循環(huán)體系建設(shè)包括農(nóng)田統(tǒng)循環(huán)、農(nóng)牧系統(tǒng)循環(huán)、農(nóng)業(yè)加工循環(huán)、農(nóng)村內(nèi)部循環(huán)、城市農(nóng)村循環(huán)、生物地球循環(huán)等。生態(tài)農(nóng)業(yè)的循環(huán)系統(tǒng)建設(shè)核心是利用生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)原理,根據(jù)物質(zhì)、能量和資金平衡關(guān)系,建立經(jīng)濟(jì)適用的循環(huán)模式。

  2.1農(nóng)田系統(tǒng)循環(huán)在作物和耕地形成的農(nóng)田系統(tǒng)中,作物吸收養(yǎng)分后的秸稈回田是最重要的循環(huán)體系。秸稈可以通過機(jī)械粉碎、微生物分解、化學(xué)分解、食用菌培養(yǎng)、蚯蚓利用、堆肥等方式回田。秸稈回田的最優(yōu)比例也是應(yīng)當(dāng)加以考慮的重要循環(huán)設(shè)計(jì)參數(shù)。

  2.2農(nóng)牧系統(tǒng)循環(huán)在耕地、作物、畜禽形成的農(nóng)牧系統(tǒng)中,禽畜糞便的循環(huán)利用是關(guān)鍵。糞便可以直接回田以外,還可通過沼氣、人工濕地、食用菌、廄肥等方式建立循環(huán)通道。

  2.3農(nóng)業(yè)加工循環(huán)隨著經(jīng)濟(jì)生活水平的提高,農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)加工后進(jìn)人市場的比例越來越高,加工后的副產(chǎn)品及廢物多數(shù)是有機(jī)物,適宜在農(nóng)業(yè)中加以循環(huán)利用。例如罐頭、肉類、食油、紡織、淀粉、制糖、造紙、木材加工等企業(yè)產(chǎn)生的副產(chǎn)品和廢料可以循環(huán)利用做肥料、飼料、燃料、培養(yǎng)基等。

  2.4農(nóng)村內(nèi)部循環(huán)我國農(nóng)村建設(shè)中,一段時(shí)間以來,由于公共設(shè)施的建設(shè)配套計(jì)劃跟不上需求,導(dǎo)致許多農(nóng)村的糞便、污水和垃圾污染環(huán)境,降低了廣大農(nóng)民的生活質(zhì)量。村落產(chǎn)生的這些糞便、污水和垃圾實(shí)際上多數(shù)可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)循環(huán)利用。由于農(nóng)村分散的特點(diǎn),需要發(fā)展和普及分散式的處理方式,例如污水的小型人工濕地處理方式、糞便的沼氣處理方式、有機(jī)垃圾的堆肥方式等。

  2.5城市農(nóng)村循環(huán)農(nóng)村化肥供應(yīng)缺乏的20世紀(jì)70年代前,由于城鎮(zhèn)規(guī)模不大,一般城鎮(zhèn)糞便和垃圾可以全部被近郊農(nóng)田加以循環(huán)利用。在80年代后,這種循環(huán)鏈逐步被打斷,垃圾被填埋或者焚燒,糞便被污水處理廠統(tǒng)一集中處理。通過城市垃圾分類收集系統(tǒng)的建立,對有機(jī)垃圾進(jìn)步進(jìn)行堆肥或其他處理方式,可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)用循環(huán)。污水處理后的污泥如果沒有有害物質(zhì),可以直接農(nóng)用?,F(xiàn)已有方法可同時(shí)降低污泥的重金屬含量和開展污泥的作物生產(chǎn)利用。在城市生態(tài)住宅建設(shè)中,目前提倡小區(qū)的有機(jī)垃圾和污水循環(huán)利用到本身的植被中,也是一個(gè)好的循環(huán)體系。

  2.6生物地球化學(xué)循環(huán)農(nóng)業(yè)的物質(zhì)輸入和輸出加大了生物地球化學(xué)循環(huán)的規(guī)模,在已經(jīng)過量使用化肥的區(qū)域適當(dāng)減少化肥氮、磷、鉀的施用,有利于減少對工業(yè)化氮固定規(guī)模的需求,也減少對磷礦和鉀礦開采的壓力。通過植被生長固定CO是一個(gè)促進(jìn)溫室氣體減少的重要措施,全球植物每年固定的CO,達(dá)到3.6X10t碳。擴(kuò)大多年生植被、有機(jī)農(nóng)業(yè)和資源節(jié)約型農(nóng)業(yè)的規(guī)模都會(huì)對農(nóng)業(yè)資源相關(guān)的生物地球化學(xué)循環(huán)產(chǎn)生積極影響。

  3生物關(guān)系重建

  在近萬年的中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中,生物多樣性豐富,生物關(guān)系比較協(xié)調(diào),在沒有化肥、農(nóng)藥的條件下,實(shí)現(xiàn)了用地養(yǎng)地相結(jié)合、有害生物有效控制、農(nóng)業(yè)長期延續(xù)的效果。為改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)農(nóng)田的產(chǎn)出和勞動(dòng)力生產(chǎn)率不高的狀況,工業(yè)化農(nóng)業(yè)推廣現(xiàn)代品種,運(yùn)用化肥、農(nóng)藥、薄膜、機(jī)械等措施,這又常常導(dǎo)致品種單一、生物多樣性下降、有害生物經(jīng)常爆發(fā)、土壤地力下降等問題。重建農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性,重新建立起生物間的相互關(guān)系,常常能夠產(chǎn)生“事半功倍”的效果,這已經(jīng)為很多科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐所證實(shí)。

  以作物為核心的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程可以重建的關(guān)系包括:(1)作物與作物的關(guān)系。利用不同植物之間在光、溫、養(yǎng)分、水分、抗病、抗蟲、抗草等方面的差異,開展建立豐富、互利的輪作、間作、套作模式。(2)作物與昆蟲的關(guān)系。不同作物或不同作物品種對昆蟲分別有吸引、驅(qū)趕、回避、抗性、耐性關(guān)系。利用昆蟲之間的捕食關(guān)系,可以建立控制害蟲的天敵體系。(3)作物與微生物的關(guān)系。微生物與作物可能共生形成菌根或者根瘤。微生物能夠分解土壤鉀和磷化合物,改善作物營養(yǎng)狀況。有益微生物的開發(fā)已經(jīng)能夠做到有效改善養(yǎng)殖業(yè)的水體質(zhì)量,提高飼料品質(zhì),改善家畜養(yǎng)殖環(huán)境。通過感染害蟲的微生物開發(fā),使害蟲控制增加了手段。食用菌能夠有效轉(zhuǎn)化秸稈、糞便等農(nóng)副產(chǎn)品。甲烷細(xì)菌等相關(guān)微生物在沼氣發(fā)酵過程起到關(guān)鍵的作用。微生物如果是植物病原菌,會(huì)產(chǎn)生病害,但利用其他微生物的拮抗關(guān)系或者作本身的抗性基因,就可能減少病害。(4)作物與大型動(dòng)物的關(guān)系。蚯蚓在消化和轉(zhuǎn)化秸稈、糞便和改善土壤狀況中有特殊的作用。農(nóng)田中可以利用鴨、魚、青蛙控制有害生物,利用貓頭鷹、蛇和貓控制鼠害。(5)作物與草的關(guān)系。田基草可以成為害蟲天敵的集散地和避難所。梯田周邊的草被可以減少水土流失。草田輪作有利于地力恢復(fù)。果園覆蓋適當(dāng)?shù)牟荼局参?,不僅可以減少其他雜草和減少水土流失,還可能成為綠肥。(6)作物與樹的關(guān)系。農(nóng)林系統(tǒng)(Agroforestry)就是作物與木本植物良好關(guān)系的一些模式的總稱。

  農(nóng)業(yè)中的生物關(guān)系重建還可從獲得的效果來分類考察:(1)改善作物養(yǎng)分供應(yīng)的關(guān)系。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的間套種體系能夠很好地改善作物的養(yǎng)分供應(yīng)。例如李隆的研究表明,豆科作物和禾本科作物間作,能夠有效增加豆科作物的固氮量,增加土壤磷和土壤金屬元素的有效性,菌根、綠肥、紅萍、磷細(xì)菌、鉀細(xì)菌的恰當(dāng)運(yùn)用也能夠不同程度地改善作物的養(yǎng)分供應(yīng)。(2)實(shí)現(xiàn)對害蟲和鼠患控制的關(guān)系。稻田養(yǎng)鴨、稻田養(yǎng)魚、稻田養(yǎng)蛙被證實(shí)能夠有效控制作物的害蟲。昆蟲植物陷阱的設(shè)置,例如在石榴園種植向日葵、在桑園周圍種植楓楊樹能夠分別吸引石榴和桑樹上的害蟲。驅(qū)蟲植物設(shè)置,例如在溫室種植紫蘇、田間種植蔥和蒜有驅(qū)蟲作用,柑桔園種植番石榴有減少木虱危害,從而減少柑桔黃龍病的作用。釋放寄生蜂、捕食螨、昆蟲病原菌等能夠效控制害蟲危害。巢居農(nóng)田附近林地鳥類能夠有效控制農(nóng)田害蟲0水稻的抗稻飛虱品種能夠減少稻飛虱的危害。已經(jīng)有通過飼養(yǎng)無毒蛇、釋放家貓、放養(yǎng)貓頭鷹等方式控制鼠害的成功例子。(3)實(shí)現(xiàn)對病害控制的關(guān)系。黃京華等的研究表明,VA菌根入侵作物根系,不僅能夠增強(qiáng)作物的養(yǎng)分和水分供應(yīng)狀況,而且能夠誘導(dǎo)增強(qiáng)作物的抗病能力。木霉制劑能提高土壤有機(jī)質(zhì)的利用效率外,還能通過拮抗作用,減少作物病害。蔡燕飛等研究表明,含有豐富微生物的有機(jī)肥制劑,能夠減少番茄的青枯病。同種作物不同品種的間作,或者不同作物之間的間作都有利于減少病害的發(fā)生,例如朱有勇等¨。。通過水稻不同品種的間種,實(shí)現(xiàn)對稻瘟病的控制。利用基因多樣性選育抗病品種是控制病害的重要手段。(4)實(shí)現(xiàn)對草害控制的關(guān)系。稻田養(yǎng)鴨、養(yǎng)魚能夠控制稻田雜草。果園的豆科作物間作,在增加肥料的同時(shí),可以減少果園雜草。旱地作物的秸稈覆蓋可以減少雜草。近年對植物化感作用的研究揭示了另外一個(gè)很有前途的雜草控制辦法,就是通過育種、間種、有效成分分離等方式利用植物之間的化學(xué)相互作用,達(dá)到控制雜草的目的。日本學(xué)者FujiiY的研究表明,利用豆科植物刺毛黧豆(Mucunapruriens)和柔毛野豌豆(Vi?ciavillosa)作為覆蓋作物或輪作作物,不僅能夠?yàn)樽魑锾峁┑?,而且有很好的雜草控制效果。(5)實(shí)現(xiàn)對資源高效利用的關(guān)系。通過農(nóng)田的輪間套作,盡可能減少生長季節(jié)農(nóng)田的空閑時(shí)間,可以提高光溫水等氣候資源的利用效率。通過林地喬灌草多層次的植被結(jié)合,可以提高林地的土地覆蓋度,減少水土流失,提高生物生產(chǎn)量。通過魚塘生活在不同層次的魚類混養(yǎng),可以充分利用水體不同層次的各種資源,提高魚塘的生產(chǎn)效率。草原上不同類型牲畜的適當(dāng)組合和輪牧也有可能改善草場植被結(jié)構(gòu),提高草地生產(chǎn)效率。通過農(nóng)林的適當(dāng)結(jié)合例如泡桐和小麥的間種、橡膠和茶葉的間種等也可形成高效利用模式。

  4生態(tài)農(nóng)業(yè)主要措施與中國特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路的關(guān)系

  生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的3個(gè)主要措施分別代表了農(nóng)業(yè)建設(shè)的宏觀、中觀和微觀格局。景觀生態(tài)規(guī)劃主要是在農(nóng)業(yè)用地的景觀水平上開展的一項(xiàng)宏觀生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)內(nèi)容,循環(huán)系統(tǒng)建設(shè)是在生態(tài)系統(tǒng)水平上開展的中間尺度的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)內(nèi)容,生物關(guān)系重建是在群落、種群、個(gè)體和基因水平上利用生物多樣性開展的微觀水平上的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)內(nèi)容(圖1)。中國的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)實(shí)際上就是營造有中國特色的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路的基本格局。

  4.1生態(tài)農(nóng)業(yè)措施的中國特色

  生態(tài)農(nóng)業(yè)的中國特色來自兩個(gè)方面,其一是中國的農(nóng)業(yè)還處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向工業(yè)化農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變階段,但中國的農(nóng)業(yè)由于受到資源和環(huán)境的約束,不可能走西方工業(yè)化國家大投入、大輸出的老路,生態(tài)農(nóng)業(yè)實(shí)際上是在走一條在工業(yè)化過程中更多利用智慧、科技和自然規(guī)律來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的獨(dú)特農(nóng)業(yè)發(fā)展道路(圖2);其二是中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)由于不依賴化肥和農(nóng)藥,經(jīng)歷過長期的淘汰與選擇壓力,形成很多循環(huán)體系,并利用很多生物相互關(guān)系,形成了相對合理的土地利用格局。盡管有關(guān)傳統(tǒng)是在比較低的土地生產(chǎn)力和勞動(dòng)生產(chǎn)率的基礎(chǔ)上形成的,在新的歷史條件下,適應(yīng)規(guī)?;?、集約化和商品化,只要對傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的有效性和適應(yīng)性進(jìn)行篩選,并利用現(xiàn)代科技手段加以改造,生態(tài)農(nóng)業(yè)就能夠繼承和發(fā)揚(yáng)中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的寶貴經(jīng)驗(yàn)。

  4.2生態(tài)農(nóng)業(yè)措施的現(xiàn)代手段

  生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的主要措施需要吸納現(xiàn)代科技。進(jìn)行景觀水平的規(guī)劃時(shí),需要運(yùn)用衛(wèi)星遙感、全球定位、地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代科技手段掌握用地信息。在推動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)的過程中需要先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備,例如能進(jìn)行秸稈回田的收獲機(jī)械、能夠?qū)崿F(xiàn)糞便回田的機(jī)械、免耕機(jī)械,需要能夠精確控制施肥、用藥、用水的農(nóng)業(yè)機(jī)械。在重建生物關(guān)系過程中,更需要現(xiàn)代生物技術(shù)和相關(guān)科學(xué)技術(shù)鑒別和利用生物多樣性及其相互關(guān)系。生態(tài)農(nóng)業(yè)也需要利用新材料和新技術(shù)生產(chǎn)生態(tài)安全的農(nóng)用化工產(chǎn)品,如植物保護(hù)劑、控釋肥、可分解薄膜等,減少對重要生物相互關(guān)系的負(fù)面影響。

  4.3生態(tài)農(nóng)業(yè)措施與現(xiàn)代管理

  只有規(guī)?;霓r(nóng)業(yè)才對科技敏感、才能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境真正負(fù)起責(zé)任,因此生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)更加注重農(nóng)業(yè)的合作經(jīng)營和企業(yè)化經(jīng)營。生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)涉及生態(tài)環(huán)境保護(hù),而生態(tài)環(huán)境效益多是為大眾享用的公共產(chǎn)品,因此生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)有賴于資源有償使用制度和生態(tài)環(huán)境補(bǔ)償機(jī)制的激勵(lì)。生態(tài)規(guī)劃的制定和循環(huán)體系的建設(shè)也需要相關(guān)土地利用法規(guī)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)法律的規(guī)范。

  4.4生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的評估體系在明確了生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的主要措施后,就可以科學(xué)制定有關(guān)生態(tài)農(nóng)業(yè)的評估體系。除了通用的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境指標(biāo)外,生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)水平可以通過考察這3個(gè)方面工作的實(shí)際成效來進(jìn)行科學(xué)和客觀的評價(jià)。

      北京山合水易規(guī)劃設(shè)計(jì)院
      網(wǎng)址:http://x1308.cn/ 
      地址:北京市海淀區(qū)花園路2號(hào) -1號(hào)樓(中關(guān)村數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi))
      電話:400-650-6990     010-84098642  
      傳真:010-64152865     郵箱:info@shsee.com

END

?