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【關(guān)鍵詞】 生物多樣性 生態(tài)園林 建設(shè)
1.生物多樣性的涵義生物多樣性可以定義為不同性質(zhì)的生命系統(tǒng)的不同的、不相似的屬性。生物包括植物、動物及微生物。植物是園林綠地的主體,屬于自養(yǎng)生物,是生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者;動物是生態(tài)系統(tǒng)的消費者,直接或間接地利用植物;微生物是生態(tài)系統(tǒng)的還原者,死亡物質(zhì)和排泄物被分解用作能源,支持著微生物的活動。生物在進化過程中,不同物種在不同地理條件下形成相對穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu),進而形成了不同的生態(tài)系統(tǒng)。同一生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)種類結(jié)構(gòu)功能等各個水平上存在著差異性。生物多樣性是相互依賴的,沒有遺傳的多樣性,生物便失去了進化的動力,物種的生命力將變得十分脆弱;而沒有物種多樣性,就無法形成生態(tài)系統(tǒng)的多樣性;沒有生態(tài)系統(tǒng)的多樣性,許多物種就會面臨滅絕,也就談不上遺傳的多樣性。生物多樣性的實質(zhì)就是基因的多樣性,是每一個生命系統(tǒng)的基本特征,是從分子到生態(tài)系統(tǒng)的各個生物級水平上所表現(xiàn)出來的基本特征。
2.生態(tài)園林建設(shè)的意義由于城市人口密度高,工廠集中,三廢排放多,加之城市的地表被大量的建筑物、水泥、柏油路面等覆蓋,使城市的每條街路都變成一個熱島,繁華的建筑構(gòu)成了水泥森林。同時,隨著城市工業(yè)、交通運輸業(yè)的飛速發(fā)展,城市噪音增多,噪音分貝大,國際標(biāo)準(zhǔn)組織提出的工廠噪音標(biāo)準(zhǔn)為70dB~75dB,當(dāng)強度超過70dB時,就會使人產(chǎn)生頭昏、頭痛、神經(jīng)衰弱、消化不良、高血壓等病癥。由此可見,我國城市噪音污染是很嚴(yán)重的;另外,城市中的工礦企業(yè)、交通工具、北方冬季取暖燒煤排放出大量的粉塵、碳?xì)浠衔铩⒌趸衔铩⒘蚧铩⒚簾煹扔泻ξ镔|(zhì),使城市空氣污濁,煙霧彌漫,嚴(yán)重危害到人們的健康。生態(tài)園林建設(shè)的目的就是為解決上述問題,綠色樹木對聲波有散射、吸收作用,如40m寬的林帶可以降低噪音10~15 dB,高6~7m的綠帶平均能減低噪音20~30%。據(jù)統(tǒng)計,喬木的葉面積是占地面積的20~75倍,灌木和草是占地面積的5~10倍,所以應(yīng)按照生態(tài)學(xué)的原理規(guī)劃設(shè)計多層次綠化結(jié)構(gòu)。植物的環(huán)境保護作用是和葉面積成正比的,植物的葉面積大,攝取太陽光能的能力就高,植物葉形多樣,形態(tài)各異,減弱噪音的作用較大,生態(tài)園林能建立合理的時間結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、人工植物群落,充分利用綠色植物將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,提高太陽能的利用率和生物能轉(zhuǎn)化率,調(diào)節(jié)小氣候,吸收環(huán)境中的有害氣體,減少噪音、調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、美化環(huán)境,為生物多樣性提供有利條件,從而為人們提供更高層次的文化、游憩、娛樂的綠色生態(tài)環(huán)境。
3.生物多樣性的種類生物的種類十分豐富,被子植物、裸子植物、蕨類植物、苔蘚、藻類等應(yīng)有盡有,可在園林中應(yīng)用的種類、品種不計其數(shù)。由于我國地域遼闊,氣候、土壤條件變化較大,植物的生態(tài)類型多種多樣,植物群落從南到北,從東到西都呈現(xiàn)明顯的規(guī)律變化,荒漠、草原、熱帶雨林等都具有十分明顯的特征。而分布在不同區(qū)域的植物形成多種生態(tài)適應(yīng)性,對土壤、大氣都有著不同的適應(yīng)性,為營造各種不同景觀,滿足不同地域及小環(huán)境的綠化美化需求提供了充分的條件。
【關(guān)鍵詞】 哲學(xué)關(guān)系 高中生物教學(xué)
【中圖分類號】 G633.91 【文獻標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2014)01-080-01
哲學(xué)與具體科學(xué)聯(lián)系緊密。哲學(xué)是一般世界觀和方法論,它把整個世界作為研究的對象,回答世界最本質(zhì)、最一般性的問題。而具體科學(xué)是研究整個世界的某個部分、某個領(lǐng)域的特殊規(guī)律,是研究個性。哲學(xué)以具體科學(xué)為基礎(chǔ),是對具體科學(xué)共性的抽象和概括,具體科學(xué)也離不開哲學(xué)世界觀的指導(dǎo),如果離開正確哲學(xué)的指導(dǎo),具體科學(xué)的研究就會迷失方向。
生物學(xué)科作為具體科學(xué)的一種,哲學(xué)對于生物學(xué)科有重要的指導(dǎo)作用。這種指導(dǎo)作用滲透在生物學(xué)科的方方面面。包括:生物學(xué)理論、生物學(xué)研究、生物學(xué)教學(xué)等。本文主要從高中生物教學(xué)中一般與特殊、整體與局部、抽象與具體、宏觀與微觀幾種哲學(xué)關(guān)系的處理進行論述。
1. 中學(xué)生物教學(xué)中一般與特殊關(guān)系的處理
一般,指矛盾的普遍性,即通常所說的事物的共性,事物中相同的東西;特殊,指矛盾的特殊性,即事物的個性、特點。一般與特殊、共性與個性之間的關(guān)系。一般與特殊、共性與個性是對立統(tǒng)一的矛盾關(guān)系,二者相互依存、相互轉(zhuǎn)化、互為存在的前提條件。
生物教學(xué)中也要注意一般與特殊關(guān)系的處理。讓學(xué)生認(rèn)識到生物學(xué)科中所講的規(guī)律一般都是一般規(guī)律。任何一般規(guī)律都是對事物的共性的總結(jié)。事物還存在其個性與特點。共性和特性相互依存。
以人教版高中生物第一冊為例:一般高等植物細(xì)胞都含有葉綠體,但植物的根尖細(xì)胞、葉表皮細(xì)胞不含有葉綠體;一般真核細(xì)胞都含有線粒體,但蛔蟲細(xì)胞中不含有線粒體;一般的真核細(xì)胞都含有細(xì)胞核和細(xì)胞器,但哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和細(xì)胞器;絕大部分細(xì)菌為異養(yǎng)型,但硝化細(xì)菌為自養(yǎng)型等等。
2. 中學(xué)生物教學(xué)中整體與局部關(guān)系的處理
唯物辯證法認(rèn)為,一切事物都是由各個局部構(gòu)成的有機聯(lián)系的整體。整體與局部既有區(qū)別又相互聯(lián)系。首先,二者相互依存,不可分割。整體由部分構(gòu)成,整體功能的形成離不開部分原有功能;部分是整體中的部分,部分離開整體就不再有部分功能。第二,二者相互影響,整體的性能狀態(tài)及其變化會影響部分,反之,部分也制約著整體,在一定條件下,關(guān)鍵部分的性能甚至?xí)φw性能狀態(tài)起決定性作用。第三,整體和部分的地位在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。
整體和局部的關(guān)系要求我們在生物學(xué)教學(xué)中要從整體著眼,尋求最優(yōu)目標(biāo);搞好局部,使整體功能得到最大發(fā)揮。
首先,從具體問題上來看:在講述植物體時,首先要強調(diào)植物體為活體這個整體觀點,也要進一步指出植物體中的某些組織和細(xì)胞,例如:導(dǎo)管細(xì)胞、根冠外部細(xì)胞為死細(xì)胞。植物體一般組織的無氧呼吸的產(chǎn)物為C2H5OH與CO2,但馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、玉米胚細(xì)胞等無氧呼吸的產(chǎn)物為C3H6O3.
另外,從中學(xué)生物教學(xué)的整體教學(xué)來說:
(1)在中學(xué)生物教學(xué)中,要注意各個章節(jié)內(nèi)容的連貫性、整體性。例如:人教版的高中生物在講解時,通過對生物體六大基本特征的講解,可以進一步引導(dǎo)學(xué)生對高中生物課程整體內(nèi)容進行了解,使學(xué)生對高中生物課程有一個整體的了解。
(2)在各個章節(jié)內(nèi)容的講解和學(xué)習(xí)中,也要針對每一章內(nèi)容進行詳細(xì)深入的學(xué)習(xí)。
(3)各章節(jié)的內(nèi)容的講解要與課程整體內(nèi)容相互聯(lián)系。
3.中學(xué)生物教學(xué)中抽象與具體關(guān)系的處理
本文所討論的抽象指的是在學(xué)生的認(rèn)識過程中,感覺比較空泛、難以理解的知識。具體指的是比較直觀、易于理解的知識。高中生物教學(xué)過程中,抽象的知識點有很多。如何把抽象的知識具體化,便于學(xué)生理解、學(xué)習(xí),對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)識水平有重要的意義。在實際的教學(xué)過程中,將抽象問題具體化的方法主要有以下幾種:
模型具體化 例如:在人教版第二冊DNA分子結(jié)構(gòu)的講解過程中,DNA分子的結(jié)構(gòu)比較抽象,學(xué)生難以理解。在這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)中,可以借助DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。通過對DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型教具的使用,以及學(xué)生自己動手制作模型,深刻認(rèn)識DNA分子的結(jié)構(gòu)特點。
實例具體化 例如:在人教版第一冊細(xì)胞的分化的講解過程中,分化的概念對于學(xué)生而言很抽象。我們可以以人的個體發(fā)育的過程為例進行具體認(rèn)識。人最初是由受精卵發(fā)育而來的。在由受精卵發(fā)育成完整個體的過程中,有絲分裂產(chǎn)生的細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能方面產(chǎn)生穩(wěn)定性的差異,而形成肌細(xì)胞、紅細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、骨細(xì)胞等細(xì)胞。從而弱化細(xì)胞分化概念的抽象性。
模擬實驗具體化 例如:在人教版第二冊基因分離定律的講解過程中,子代性狀的分離比學(xué)生難以理解。課本借助于“性狀分離比模擬實驗”,讓學(xué)生在直觀的實驗過程中,認(rèn)識精卵結(jié)合的隨機性,進而認(rèn)識性狀分離比為31.
4. 中學(xué)生物教學(xué)中宏觀與微觀關(guān)系的處理
哲學(xué)中的宏觀是指從大的方面去觀察,微觀是指從小的方面去觀察。在自然科學(xué)中,微觀世界通常是指分子、原子等粒子層面的物質(zhì)世界,而除微觀世界以外的物質(zhì)世界被稱為宏觀世界。中學(xué)生物教學(xué)中,所涉及到的宏觀與微觀主要引導(dǎo)我們不僅要注重學(xué)生對生物微觀知識的認(rèn)識,還必須注重宏觀角度的理解。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)知識;生物教學(xué);應(yīng)用;方法
生物教學(xué)與化學(xué)知識有著密不可分的聯(lián)系,生物的基本特征是新陳代謝,而新陳代謝又是一個化學(xué)反應(yīng),因此,化學(xué)知識在生物教學(xué)中是不可或缺的組成部分,我們可以適當(dāng)?shù)貙⒒瘜W(xué)知識和生物知識結(jié)合起來,幫助學(xué)生對各類知識進行融會貫通,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
一、化學(xué)知識與生物教學(xué)的聯(lián)系
(一)生物體中有很多化學(xué)元素
在生物教學(xué)中,涉及到很多元素,這些元素與化學(xué)知識中的元素是相符的,在進行知識點的講解時,能夠?qū)⒒瘜W(xué)元素的特征引入到其中,從而幫助學(xué)生更好地掌握生物學(xué)知識。例如,在講到細(xì)胞中的碳元素時,教師可以將化學(xué)中的碳元素特征引入到教學(xué)當(dāng)中,讓學(xué)生明確碳元素的存在與細(xì)胞特性的關(guān)系,也可以將其他物質(zhì)中的碳元素與細(xì)胞中的碳元素含量進行對比,讓學(xué)生能夠加深對知識點的理解。
(二)生物體內(nèi)有很多化學(xué)反應(yīng)
很多生物現(xiàn)象的產(chǎn)生,都是化學(xué)反應(yīng)的過程,例如光合作用就是葉綠素在光照的作用下與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程;呼吸作用就是植物體內(nèi)的葉綠素在光照的作用下產(chǎn)生的有機物與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生的效果,在在生物教學(xué)中引入化學(xué)知識,能夠讓學(xué)生對生物現(xiàn)象的反應(yīng)過程進行更加深刻的了解,更好地掌握生物的各種特性。
二、化學(xué)知識在生物教學(xué)中的應(yīng)用方法
(一)在生物實驗方面的應(yīng)用
在生物教學(xué)當(dāng)中,實驗教學(xué)是非常重要的部分,能夠讓學(xué)生在實驗過程中對教材中的知識親手進行實驗,從而更加深入地對生物知識進行掌握。在很多教學(xué)中都存在著“生化不分家”的說法,更加說明了化學(xué)知識在生物教學(xué)中的重要作用。在很多生物實驗中,都需要使用化學(xué)器材進行操作,因此酒精燈的使用方法、顯微鏡的使用方法、量杯的使用方法、漏斗的使用方法等,都成為學(xué)生進行生物實驗的必備知識。例如,在“綠葉在光下制造淀粉”的實驗中,需要利用酒精、碘酒、燒杯等對與光發(fā)生反應(yīng)的葉片進行隔水加熱,從而使葉綠素溶解到酒精中,并將溶解完的黃白色葉片滴加碘液,在沖洗之后觀察葉片的變化。在這個過程中,學(xué)生對基本的化學(xué)實驗知識進行了學(xué)習(xí),并將其應(yīng)用到生物實驗,學(xué)習(xí)了碘酒、酒精燈、燒杯等,從而能夠讓學(xué)生更好地認(rèn)識到葉綠素在植物中的作用,并了解綠色在光下制造淀粉的全過程。在講綠色植物的呼吸作用這節(jié)內(nèi)容時,演示實驗引入了二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,二氧化碳不支持燃燒,氧氣具有助燃性等化學(xué)知識。在講肺與外界氣體交換時,引入了人吸入氣體和呼出氣體中氧氣、二氧化碳含量的對比試驗。這也是化學(xué)知識在生物實驗教學(xué)中的應(yīng)用。
(二)在生物理論教學(xué)中的應(yīng)用
由于生物與化學(xué)在很多方面有類似的元素、類似的反應(yīng),因此在生物理論教學(xué)當(dāng)中,一些較為抽象的問題可以適當(dāng)加入化學(xué)知識,使學(xué)生能夠更快地以化學(xué)思維來思考生物教學(xué)中的問題,使一些教學(xué)難點迎刃而解。例如,在學(xué)習(xí)光合反應(yīng)的過程中,教師就可以引導(dǎo)學(xué)生,光合作用其實就是一個氧化還原反應(yīng),在反應(yīng)過程中,所有的得失電子總數(shù)相等,因此,學(xué)生就可以很簡單的掌握,如果一摩爾的葡萄糖想要完全氧化,就需要六摩爾的氧氣參與,并且如果六摩爾氧氣想要還原成為水,則需要二十四摩爾的氫離子。這就說明在有氧呼吸過程的第二階段必須有6mol水參加反應(yīng)生成20mol[H],這樣才能保證電子得失的平衡。通過對化學(xué)原理的分析,學(xué)生們掌握了光合作用的反應(yīng)過程,從而在遇到相似問題的時候能夠更快地進行聯(lián)想和解答。
(三)化學(xué)方程式在其中的應(yīng)用
細(xì)胞中的化學(xué)反應(yīng)式生命特有的一種現(xiàn)象,用現(xiàn)在觀點說是基因的選擇性表達(dá),是有一定的生物目的,如提供能量、形成某種物質(zhì)參與機體的構(gòu)建等,基本上都是有機反應(yīng),且都是在常溫、常壓下進行的酶促反應(yīng)。而化學(xué)反(化學(xué)角度)是一種非生命現(xiàn)象的過程,不具有特定的生命目的,且大多數(shù)反應(yīng)條件很苛刻。因此在書寫生理反應(yīng)式時要注意反應(yīng)的情境,注明反應(yīng)條件和目的,如以下七個反應(yīng)是以能量代謝為目的:
光合作用:6CO2+12H2O ――C6H12O6+6H2O+6O2(條件葉綠體、光能)
有氧呼吸:C6H12O6+6O2+6H2O――6CO2+12H2O+能量(條件酶)
無氧呼吸:C6H12O6――2CO2+2C2H5OH+能量(條件酶)
C6H12O6――2C3H6O3+能量(條件酶)
ATP合成(ADP+Pi+能量――ATP+H2O(水可以不用寫),(條件酶)
ATP分解 ATP+H2O(水可以不用寫) ――ADP+Pi+能量(條件酶)
n(C6H10O6)(淀粉,纖維素)+nH2O――nC6H12O6 (條件酶)
以下三個反應(yīng)式參與生命的物質(zhì)組成:
n氨基酸――肽鏈+(n-1)H2O(條件酶)
n脫氧核苷酸――DNA+(n-2)H2O(條件DNA聚合酶)
n核糖核苷酸――RNA+(n-1)H2O(條件RNA聚合酶)
三、結(jié)語
總之,生物與化學(xué)之間有著非常密切的聯(lián)系,但是當(dāng)前很多教學(xué)當(dāng)中,教師將學(xué)科之間的聯(lián)系完全阻隔,僅僅對本學(xué)科的內(nèi)容進行講解,不對思維進行擴散,從而影響了學(xué)生發(fā)展自己的學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)自己的探索精神。作為教師,我們應(yīng)認(rèn)識到生物與化學(xué)在學(xué)科上的交叉之處,并積極對其共同點進行融合和發(fā)揚,在生物教學(xué)中對化學(xué)知識進行滲透,從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中善于對各類只是進行運用,實現(xiàn)思維的發(fā)散,從而有效提高生物教學(xué)的效果,促進學(xué)生全面發(fā)展。
參考文獻:
[1]吳偉健,桂新春,顏冰楠. 講授法在生物化學(xué)教學(xué)應(yīng)用中的思考[J]. 廣東職業(yè)技術(shù)教育與研究,2016,(04):117-119.
[2]任君. CAI在高中生物與化學(xué)交叉知識教學(xué)中的應(yīng)用及效果研究[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué),2014.
[3]許紅艷. 案例教學(xué)法在醫(yī)學(xué)生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用和探討[J]. 中國醫(yī)藥導(dǎo)報,2011,(27):109-110.
關(guān)鍵詞:農(nóng)村生活污水;人工濕地;凈化機理;
Abstract: Through analysis of the status quo of the treatment of country life and basic characteristics, the author proposed constructed wetland and their combination process as preferred method of rural sewage treatment thanks its fitting to local conditions, with less investment, stable operation, convenient maintenance and management . By expounding the mechanism and the design principle of constructed wetland and their combination process purification, the paper points out the technology is suitable for China's national conditions, especially suitable to the rural, small and medium-sized city sewage treatment, thus has the great application potential.
Key Words: rural sewage; artificial wetland; purification mechanism
中圖分類號: [R123.3]文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
1農(nóng)村生活污水處理現(xiàn)狀
近年來國外的專家學(xué)者對農(nóng)村生活污水的處理越來越關(guān)注,農(nóng)村生活污水處理技術(shù)逐漸成熟,工藝呈現(xiàn)出多樣性。現(xiàn)階段,我國小城鎮(zhèn)污水處理率還不到10%[1],農(nóng)村地區(qū)生活污水的處理率更低,絕大部分生活污水未經(jīng)處理直接排放。國內(nèi)對農(nóng)村生活污水的治理隨著三河、三湖污染的加重才剛剛興起,但農(nóng)村生活污水治理工程較少,很多處理技術(shù)也僅僅處在示范研究階段。目前農(nóng)村生活污水的治理存在一個較大的難點,即基建投資以及運行費用較大,農(nóng)村經(jīng)濟實力以及技術(shù)力量很難滿足常規(guī)城市生活污水處理廠技術(shù)要求等[2]。因此,急需要開發(fā)高效、低能耗、低成本的污水資源化技術(shù),引進適合我國國情的國外發(fā)達(dá)國家的先進技術(shù)與工藝,解決農(nóng)村生活污水污染問題[3]。
2農(nóng)村生活污水的基本特征
農(nóng)村生活污水是農(nóng)村居民在生活和家庭養(yǎng)殖等過程中產(chǎn)生的污水的總稱。農(nóng)村生活污水包括廚房炊事廢水(淘米洗菜用水、泔水等)、洗衣、洗浴和廁所污水、家養(yǎng)蓄禽糞便、廢水等。與城鎮(zhèn)生活污水相比,農(nóng)村生活污水無論是排放點分布還是排放量大小,無論是污染物濃度還是資源化需求都具有明顯特征。
(1)農(nóng)村人均用水量明顯低于城市
一般來說,農(nóng)村居民人均用水量明顯低于城市居民。居民生活用水包括居民家庭用水和“三產(chǎn)”服務(wù)業(yè)用水。在城市,“三產(chǎn)”服務(wù)業(yè)用水占市民生活用總量的30%以上。根據(jù)水利部公報顯示,2004年,我國城鎮(zhèn)人均生活用水量為每日212L(含公共用水),農(nóng)村居民人均生活用水量為每日68L。之所以出現(xiàn)如此差距主要就是農(nóng)村“三產(chǎn)”服務(wù)業(yè)明顯滯后于城市所致。此外,居民生活用水量與居民生活水平呈正比相關(guān)。一般來說,在目前情況下,村民生活水平與城市相比還是有較大差距的。因此,農(nóng)村居民生活用水量一般僅為城市居民生活用水量的30%左右。
(2)農(nóng)村生活污水排放系數(shù)明顯低于城市
對農(nóng)村而言,生活用水在某種意義上是一種資源。例如,廚房泔水就是家禽家畜的好飼料;衛(wèi)生清潔用水完全可以直接倒人附近農(nóng)田,既有一定肥力,還有抗旱潤土之效。因此,真正需要處理的生活污水量(即排放系數(shù))并不高。在城市,生活污水排放系數(shù)一般為0.8左右,在農(nóng)村一般不到0.5。
(3)農(nóng)村生活污水污染物濃度低于城市
如前所述,農(nóng)村生活污水中濃度較高的部分如廚房泔水等一般都被綜合利用了,真正需要處理的生活污水污染物濃度并不高,且可生化性強[4]。
3人工濕地模式
廢水處理的目的是將廢水中有害、有毒物質(zhì)加以分離,另行處理或回收利用,或使有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無毒物。處理方法大體可分為物理處理法、物化處理法及生化處理法。物理處理法包括自然沉降、浮選、過濾、蒸發(fā)等。物化法包括混凝沉淀、中和、氧化還原、萃取、吸附、離子交換、反滲透、電滲析。生化處理包括活性污泥、生物濾池、氧化塘、污水灌溉、濕地及人工濕地。其中人工濕地污水處理系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:1.建造和運行費用低:2.易于維護,技術(shù)含量低;3.可進行有效可靠的廢水處理;4.可緩沖對水力和污染負(fù)荷的沖擊;5.可提供和間接提供效益,如水產(chǎn)、畜產(chǎn)、造紙原料、建材、綠化、野生動物棲息、娛樂和教育。
根據(jù)廢水流徑的方式,人工濕地可分為表面流濕地(SFW)、潛流濕地(SSFW)、立式流濕地(VFW)。表面流濕地與自然濕地最為接近,廢水在填料表面漫流,絕大部分有機物的降解由位于植物水下莖稈上的生物膜來完成,但這種類型未能充分發(fā)揮填料和豐富的植物根系的作用,衛(wèi)生條件也不好;潛流濕地是水在填料表面下潛流,充分利用整個系統(tǒng)的協(xié)同作用,且衛(wèi)生條件較好,占地小,處理效果較好;立式流濕地水流情況綜合了表面流濕地和潛流濕地的特點,但其建造要求高,又易孳生蚊蟲。故人工濕地大部分采用潛流式濕地系統(tǒng)[5]。
3.1凈化機制
人工濕地是一種由人工建造和監(jiān)督控制得,與沼澤地類似得地面,它利益自然生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學(xué)及生化反應(yīng)三重協(xié)同作用來實現(xiàn)對污水的凈化[6]。
物理作用,主要是過濾、沉積作用。土壤-植物是一個活的過濾器,污水進入濕地, 經(jīng)過基質(zhì)層及密集的植物莖葉和根系,可以過濾、截留污水中的懸浮物,并沉積在基質(zhì)中。
化學(xué)反應(yīng),由于植物、土壤-無機膠體復(fù)合體、土壤微生物區(qū)系及酶的多樣性, 人工濕地中可以發(fā)生各種化學(xué)反應(yīng)過程如化學(xué)沉淀、吸附、離子交換、拮抗 、氧化還原反應(yīng)等,這些化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生主要取決于所選擇的基質(zhì)類型。一般而言,含有機質(zhì)豐富的基質(zhì)有助于吸附各種污染物;含CaCO3較多的石灰石有助于磷的去除 。
生化反應(yīng),對于去除有機污染物主要依賴于系統(tǒng)中的生物。首先,所有人工濕地都類似于附著生物膜的反應(yīng)器,有機物質(zhì)被填料吸附后, 可以通過生物的同化吸收和異化分解去除。其次,根據(jù)德國學(xué)者KickuthR.1977年提出的根區(qū)法理論,由于生長在濕地中的挺水植物對氧的運輸、釋放、擴散作用,將空氣中的氧轉(zhuǎn)運到根部,再經(jīng)過植物根部的擴散,在植物根須周圍微環(huán)境中依次出現(xiàn)好氧區(qū)、兼氧區(qū)和厭氧區(qū),有利于硝化、反硝化反應(yīng)和微生物對磷的過量積累作用,達(dá)到除氮、磷效果,另一方面通過在厭氧條件下有機物的降解、或開環(huán)、或斷鍵成簡單分子、小分子, 提高對生物難降解有機物的去除效果。因而生化反應(yīng)對凈化污水起重要作用。
3.2污染物的去除
人工濕地去除污染物的范圍廣泛,包括N、P、SS、有機物、微量元素、病原體等。
1)氮的去除
人工濕地處理系統(tǒng)對氮的去除作用包括基質(zhì)的吸附、過濾、沉淀以及氨的揮發(fā)、植物的吸收和微生物硝化和反硝化作用。氮是植物生長的必需元素,廢水中的無機氮包括NH3-N和NO3-N,均可以被人工濕地中的植物吸收,合成植物蛋白質(zhì),最后通過植物的收割形式從人工濕地的廢水中去除。一部分NH3-N可轉(zhuǎn)化成NH3后,以氣態(tài)的形式揮發(fā)到大氣中。
微生物的硝化、反硝化作用對氮的去除起重要作用。根據(jù)根區(qū)法理論,人工濕地植物中根毛的輸氧,根區(qū)附近濕地土壤中連續(xù)出現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài),為自養(yǎng)型好氧微生物亞硝酸菌、硝酸菌和異養(yǎng)型微生物反硝化細(xì)菌大量的存在提供了條件,使要求好氧條件的硝化反應(yīng)和要求厭氧的反硝化反應(yīng)可以同時完成。另外,對硝化反應(yīng)有抑制作用的是NH3-N、重金屬、氰化物及有機物,人工濕地對這些物質(zhì)也有一定的去除作用。因此人工濕地比一般污水處理系統(tǒng)具有較強的氮處理效率。根據(jù)試驗實測結(jié)果[7],人工濕地中氨化細(xì)菌、亞硝化菌、硝化菌、反硝化菌數(shù)量都處于較高水平,因此人工濕地具硝化、反 硝化、脫氮的良好基礎(chǔ)和潛力。
2)磷的去除
磷和氮一樣是生物的必需元素,但水體中磷又是富營養(yǎng)化的限制性元素,含量過高時又可造成藻類過度繁殖而成富營養(yǎng)化狀態(tài) 。廢水中磷的存在形態(tài)取決于廢水中磷的類型,最常見的是磷酸鹽(包括H2PO4、HPO4、PO3-4)、聚磷酸鹽和有機磷酸鹽。人工濕地對磷的去除作用包括基質(zhì)的吸收和過濾、植物吸收、微生物去除及物理化學(xué)作用。基質(zhì)中的吸收和過濾對無機磷的去除作用,因填料不同而存在差異,若土壤中含有較多的鐵、鋁氧化物,有利于生成溶解度很低的磷酸鐵或磷酸鋁,使土壤固磷能力大大增加;若以礫石為填料的濕地, 礫石中的鈣可以生成不溶性磷酸鈣而從廢水中沉淀。植物吸收無機磷和吸收無機氮一樣,都是在吸收同化作用下, 將無機磷變成植物體的組成部分,最后通過植物收割去除。
微生物對磷去除包括對磷的正常吸收和對磷的過量積累,由于人工濕地根區(qū)附近土壤中不同的含氧狀態(tài)而相當(dāng)于許多A-A-O處理單元,使某些細(xì)菌種類在厭氧條件下吸收低分子的有機物(如脂肪酸),同時將細(xì)胞原生質(zhì)中聚合磷酸鹽異染粒的磷釋放出來,提供必需的能量,又在好氧條件下,氧化所吸收的有機物,并提供能量,同時從廢水中吸收超過其生長所需的磷,并以聚磷酸鹽的形式成為微生物細(xì)胞的內(nèi)含物而被貯存起來,因此人工濕地有較高的除磷效果。
3)有機物的去除
人工濕地對有機物有較強的降解能力 ,廢水中的不溶性有機物通過濕地沉淀、過濾作用,從廢水中截留下來而被微生物利用;可溶性有機物則通過植物根系生物膜的吸附、吸收和生物代謝降解過程被去除。有關(guān)研究結(jié)果表明,在進水濃度較低的條件下,人工濕地對BOD5的去除率可達(dá)85%~95%,COD去除率達(dá)80%以上,處理出水中BOD5的濃度在10mg/L左右,SS小于20mg/L[8]。廢水中大部分有機物作為異養(yǎng)微生物的有機養(yǎng)分,最終被轉(zhuǎn)化為微生物體及CO2、H2O。
3.3人工濕地的構(gòu)造
絕大多數(shù)自然和人工濕地由五部分組成:1.具有各種透水性的基質(zhì),如土壤、砂、礫石;2.適于在飽和水和厭氧基質(zhì)中生長的植物,如蘆葦;3.水體(在基質(zhì)表面下或上流動的水);4.無脊椎或脊椎動物;5.好氧或厭氧微生物種群。
濕地系統(tǒng)正是在這種有一定長寬比和底面坡度的洼地中由土壤和填料(如礫石等)混合組成填料 床,廢水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動 ,并在床體表面種植具有性能好、成活率高、抗水性強、生長周期長、美觀及具有經(jīng)濟價值的水生植物(如蘆葦、蒲草等)形成一個獨特的動植物生態(tài)系統(tǒng),對廢水進行處理。
其中濕地植物具有三個間接的重要的作用:1.顯著增加微生物的附著(植物的根莖葉);2.濕地中植物可將大氣氧傳輸至根部,使根在厭氧環(huán)境中生長;3.增加或穩(wěn)定土壤的透水性。
植物通氣系統(tǒng)可向地下部分輸氧,根和根狀莖向基質(zhì)中輸氧,因此可向根際中好氧和兼氧微生物提供良好環(huán)境。植物的數(shù)量對土壤導(dǎo)水性有很大影響,蘆葦?shù)母伤蓜油寥?死后可留下相互連通的孔道和有機物。不管土壤最初的孔隙率如何,大型植物可穩(wěn)定根際的導(dǎo)水性相當(dāng)于粗砂2~5年。
而土壤,砂,礫石基質(zhì)具有:為植物提供物理支持;為各種復(fù)雜離子、化合物提供反應(yīng)界面,為微生物提供附著。水體為動植物、微生物提供營養(yǎng)物質(zhì)[9]。
3.4人工濕地應(yīng)用于農(nóng)村生活污水處理的設(shè)計原則
1)工藝簡單
農(nóng)村地區(qū)的污水處理具有缺乏專業(yè)技術(shù)管理人員和要求運行費用低廉這個特點,人工濕地系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就在于其簡單性。通過預(yù)處理、曝氣、回流以及其他機械方法來改善濕地性能將在一定程度上失去濕地技術(shù)簡單性的優(yōu)勢。所以在工程設(shè)計中理想的人工濕地系統(tǒng)是充填礫狀介質(zhì)、沒有移動顆粒及只需要太陽能和簡單的管理。較大的濕地系統(tǒng)可以考慮一些輔助設(shè)備,只有針對特殊水質(zhì)要求時才值得考慮附加設(shè)置曝氣池等處理工藝的復(fù)雜濕地系統(tǒng)。
2)大系統(tǒng)分區(qū)
較大的人工濕地應(yīng)該分區(qū)分成幾個平行的單元,這樣可以利于流量分配。同時利于植物管理和植物病蟲危害防治。另外床體的長寬比影響氨的去除效果,一般可采用較大的長寬比。
3)植物選種鄉(xiāng)土性
充分重視鄉(xiāng)土品種的生態(tài)特性,不宜在未考慮當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境條件下盲目引進外來物種。通過對當(dāng)?shù)刂参镌谌斯竦叵到y(tǒng)中的應(yīng)用研究,了解植物對水力、營養(yǎng)及其他因素的物種特性,并加以充分利用來提高人工濕地的凈化效率。同 時也應(yīng)關(guān)注濕地的生物多樣性。
3.5人工濕地工藝處理農(nóng)村生活污水設(shè)計流程
1依據(jù)實地調(diào)查數(shù)據(jù)資料,選擇適宜的工藝系統(tǒng)。2進行濕地物種挑選試驗,為了考核物種對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境的適應(yīng)性及對污水的凈化程度。對所挑選的物種要進行2個試驗:一是試驗室模擬試驗。考察植物在特定的環(huán)境中的適應(yīng)性、生存能力分析植物對污染物的吸附能力和最佳吸附時間。二是現(xiàn)場試驗。考察內(nèi)容與上一環(huán)節(jié)類似,并為工程的具體實施提供基本工藝參數(shù)。特別注意植物在當(dāng)?shù)厥欠裼猩锴趾Φ默F(xiàn)象。
4結(jié)束語
目前,我國絕大部分城市污水廠均采用傳統(tǒng)的二級活性污泥法處理工藝。這種工藝工程投資高,耗能大,運行管理要求高,對控制大城市的水環(huán)境污染起到了關(guān)鍵作用。然而由于我國經(jīng)濟發(fā)展水平不高,能源短缺,許多地方,尤其中小城市和鄉(xiāng)村缺乏具有一定操作管理和技術(shù)水平的人員。同時我國的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)迅猛發(fā)展,對當(dāng)?shù)卦斐闪藝?yán)重的環(huán)境污染。因此在我國大力開發(fā)具有高效、簡易、低耗的污水處理技術(shù),具有很大意義。
人工濕地是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng),具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、耗電低、運行費用低等特點,它應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理,結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則,在促進廢水中污染物質(zhì)良性循環(huán)的前提下,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止環(huán)境的再污染,獲得污水處理與資源化的最佳效益。它具有環(huán)境效益、經(jīng)濟效益及社會效益,是一種較好的廢水處理方式,比較適合于處理水量不大、水質(zhì)變化不很大,管理水平不很高的城鎮(zhèn)污水,如我國農(nóng)村中、小城鎮(zhèn)的污水處理。人工濕地作為一種處理污水的新技術(shù)有待于廣大環(huán)境工作者結(jié)合各個地區(qū)的實際情況,積累設(shè)計經(jīng)驗,制定出一定的設(shè)計規(guī)范,以促進它的推廣和應(yīng)用。
參考文獻
[1]張凱松,周啟星,孫鐵珩.城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)研究進展[J].世界科技研究與發(fā)展(院士論壇) ,2003,35(5) :5―10
[2]周律主.中小城市污水處理投資決策與工藝技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社 ,2002.
[3]白曉龍,顧衛(wèi)兵,楊春和,金勝哲,姚進一,花海蓉,喬啟成.農(nóng)村生活污水處理模式研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué).2010,38(26):14571-14572
[4]孫小鋒,倪麗,陳宏觀.農(nóng)村生活污水處理方式與運行模式的思考[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(1):419-421.
[5]丁疆華,舒強.人工濕地在處理污水中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護2000 , 19 (5) : 320~封三
[6]Tennesse Valley Authority.River Basin Operations for Treatment of municipalWastewater,Monitory Report for the period:March 1988 to october 1989,1990;5.
[7] 張甲耀,等.潛流型人工濕地污水處理系統(tǒng)氮去除及氮轉(zhuǎn)化細(xì)菌 的研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,1999,19(3):323- 327.
課堂教學(xué)設(shè)計包括教學(xué)目標(biāo),教學(xué)重點和難點,教學(xué)策略,教學(xué)媒體等因素,本文擬就素質(zhì)教育觀念下的這些設(shè)計作新的審視.
一,對教學(xué)目標(biāo)設(shè)定的新審視
教學(xué)目標(biāo)是指學(xué)生通過教學(xué)活動后要達(dá)到的學(xué)習(xí)結(jié)果.教學(xué)過程是圍繞教學(xué)目標(biāo)而進行的,教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)活動的出發(fā)點和歸宿.隨著素質(zhì)教育的深入,當(dāng)前的生物課堂教學(xué)目標(biāo)設(shè)定已向素質(zhì)教育的要求邁進了一大步,如僅以認(rèn)知為課堂教學(xué)目標(biāo)的狀況得到了很大的改觀,但離素質(zhì)教育的要求尚有差距.素質(zhì)教育首先要有教學(xué)目標(biāo)的素質(zhì)化.
一是教學(xué)目標(biāo)重心應(yīng)向非認(rèn)知領(lǐng)域轉(zhuǎn)移.當(dāng)前,生物課堂教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定大多仍是以認(rèn)知為核心的,非認(rèn)知目標(biāo)仍是一種附屬和點綴.表現(xiàn)在一方面目標(biāo)設(shè)定中非認(rèn)知目標(biāo)往往可有可無或空泛含糊;另一方面在教學(xué)過程中教學(xué)的定向,調(diào)節(jié)和評價大多以認(rèn)知目標(biāo)為依據(jù),學(xué)有余力時才顧及非認(rèn)知目標(biāo),或者有人聽課時才"貼"一些標(biāo)簽.發(fā)展學(xué)生全面素質(zhì)是素質(zhì)教育的基本特征之一.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力是素質(zhì)教育的核心.誠然,作為基礎(chǔ)教學(xué)而言,認(rèn)知無疑是十分重要的,它是創(chuàng)新的基石,沒有一定的知識具備,缺乏必要的基本技能,即使有著創(chuàng)新的火花也會熄滅.但在創(chuàng)新機制中,基礎(chǔ)知識主要提供的是材料支持,相對于創(chuàng)新意識,創(chuàng)新思維,創(chuàng)新能力等非認(rèn)知因素來說,它是較為被動和次要的.在知識經(jīng)濟時代,獲取知識并不難,人們常常可以直接應(yīng)用前人創(chuàng)造的成果,直接站在巨人的肩膀上進行創(chuàng)造,難得的是好的創(chuàng)意.因此,把教學(xué)重心從認(rèn)知向非認(rèn)知(特別是創(chuàng)新精神和實踐能力)轉(zhuǎn)變,就成為一種必然.
二是教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定要面向全體學(xué)生.目前教師的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計大多忽視了全體學(xué)生的差異性.不同的班級不同的學(xué)生其學(xué)習(xí)目標(biāo)是相同的,這種按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的目標(biāo),必然難以落實面向全體學(xué)生的要求.面向全體學(xué)生是素質(zhì)教育的另一基本特征.學(xué)生之間的差異是一種客觀的存在,也是一種資源.要面向全體學(xué)生就必須充分認(rèn)識到這種差異的存在,并針對這種差異因人定標(biāo),因材施教.要制訂面向全班每個學(xué)生不同的教學(xué)目標(biāo)是不現(xiàn)實的,但制訂分層的教學(xué)目標(biāo)則是可行而且必要的.
二,對教學(xué)重點和難點確定的新審視
教學(xué)重點是教材中舉足輕重,關(guān)鍵性的,最基本的,最重要的中心內(nèi)容,是課堂結(jié)構(gòu)的主要線索,掌握了這部分內(nèi)容,對于鞏固舊知識和學(xué)習(xí)新知識都起著決定性作用.教學(xué)難點,是難于理解或領(lǐng)會的內(nèi)容,或較抽象,或較復(fù)雜,或較深奧.難,包括學(xué)生難學(xué)和教師難教,由于學(xué)生難學(xué)致使教師難教.課堂教學(xué)過程是為了實現(xiàn)目標(biāo)而展開的,確定教學(xué)重點,難點是為了進一步明確教學(xué)目標(biāo),以便教學(xué)過程中突出重點,突破難點,更好地為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)服務(wù).因此目標(biāo)的多樣性,也就決定了教學(xué)重點,難點的多樣性.但目前我們所見到的生物課堂教學(xué)設(shè)計中,重點和難點設(shè)定幾乎都是在認(rèn)知領(lǐng)域,很少見到有非認(rèn)知領(lǐng)域的重點和難點的.當(dāng)我們把教學(xué)目標(biāo)從認(rèn)知向非認(rèn)知擴展的時候,也需要重點和難點的相應(yīng)擴展,當(dāng)我們把教學(xué)重心從認(rèn)知向非認(rèn)知轉(zhuǎn)移的時候,也需要重點和難點的轉(zhuǎn)移.人們在目標(biāo)擴展和轉(zhuǎn)移的同時,重點和難點的按兵不動也反映了人們觀念并沒有真正的轉(zhuǎn)變.
目標(biāo)的多元化要求重點難點的多元化,非認(rèn)知目標(biāo)比認(rèn)知目標(biāo)的落實更重要更困難,更難見效,因此在許多時候我們的重點和難點應(yīng)該是非認(rèn)知領(lǐng)域的.如高中生物中"DNA是主要的遺傳物質(zhì)","植物生命活動的調(diào)節(jié)"等部分內(nèi)容,如果僅從認(rèn)知角度來看,只需幾句話就可概括,然而這些部分的教材內(nèi)容中卻包含了豐富的非認(rèn)知因素,如科學(xué)實驗的思想和方法,這理應(yīng)是教學(xué)的重點,也是教學(xué)的難點.
三,對教學(xué)策略設(shè)計的新審視
教學(xué)策略是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的方式.多年來,廣大生物教師在教學(xué)策略上進行了不少實踐和創(chuàng)新,不斷地從傳統(tǒng)的以教師為中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生為主體,這無疑體現(xiàn)了素質(zhì)教育"以學(xué)生為主體,讓學(xué)生主動地生動活潑地學(xué)習(xí)"的素質(zhì)教育特征的.但由于教師"自我中心"意識的頑固和沿襲傳統(tǒng)的惰性的影響,或者是由于缺少切實可行的操作措施,在教學(xué)過程中,教師唱主角,學(xué)生當(dāng)配角的狀態(tài)還未從根本上加以改變.例如,"自學(xué)輔導(dǎo)法"不失為引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),學(xué)會學(xué)習(xí)的一種好的方法,但教師在教學(xué)過程設(shè)計時往往是幫助學(xué)生確定好學(xué)習(xí)目標(biāo),同時將教材的知識內(nèi)容轉(zhuǎn)化為一個個具體的問題,要求學(xué)生在書本上找到現(xiàn)成的答案.由于學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),學(xué)習(xí)程序,學(xué)習(xí)計劃都是教師幫學(xué)生訂制訂的,學(xué)生也就失去了自我定向的機會.教師期待學(xué)生的學(xué)習(xí)過程按著教師指定的目標(biāo)和思路進行;對學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控和調(diào)節(jié),也是依據(jù)教師制訂的學(xué)習(xí)目標(biāo),教師的評價指標(biāo)和準(zhǔn)則來完成.又如,"引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法"以解決問題為中心,以觀察和實驗為基礎(chǔ),引導(dǎo)學(xué)生運用創(chuàng)造性思維去獲得親身實證的知識,這對培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維有十分重要的意義,因此也是體現(xiàn)素質(zhì)教育要求的.但在實際教學(xué)中,通過教師的"精心"設(shè)計和安排,學(xué)生往往已不需要對材料信息進行收集,選擇和甄別;在"發(fā)現(xiàn)"過程中也不會遇到困境和挫折,也沒有新的思路和方式;"發(fā)現(xiàn)"的結(jié)果自然也都是教師所預(yù)期的.這樣學(xué)生的主體性也就無從得到真正的體現(xiàn).
根據(jù)素質(zhì)教育的特征,教師在設(shè)計教學(xué)策略時應(yīng)著重思考下列問題:
一是要突出學(xué)生的主體地位.教師要轉(zhuǎn)變觀念,變"指揮者"為"引導(dǎo)者".要從學(xué)生的角度去設(shè)計教學(xué)過程,引導(dǎo)學(xué)生積極主動地參與到學(xué)習(xí)過程中去進行自主的學(xué)習(xí)活動.如:①引導(dǎo)學(xué)生自我定向.思考如何由學(xué)生自己確定學(xué)習(xí)目標(biāo),安排學(xué)習(xí)程序,制定學(xué)習(xí)計劃,為自主學(xué)習(xí)定向.②引導(dǎo)學(xué)生自我探究.思考如何讓學(xué)生通過獨立思考,自主探究知識的發(fā)生過程.讓學(xué)生按照自己的基礎(chǔ)和習(xí)慣,水平和能力,去讀,想,做,說,議,畫,通過動手,動腦,動口等自主活動,獨立發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,得出科學(xué)結(jié)論.③引導(dǎo)學(xué)生自主評價.思考如何引導(dǎo)學(xué)生基于對自己的認(rèn)識,依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)和自身的評價指標(biāo)和準(zhǔn)則,對自身的學(xué)習(xí)目標(biāo),策略,方法,計劃進行自我反思與評價,進而對學(xué)習(xí)過程進行積極的監(jiān)控.④引導(dǎo)學(xué)生自我調(diào)控.思考如何讓學(xué)生對照學(xué)習(xí)目標(biāo),尋找學(xué)習(xí)差距,考慮如何改 進自己的學(xué)習(xí)策略和方法,并采取針對性措施,及時調(diào)整自己的學(xué)習(xí)目標(biāo),策略和方法,以促進目標(biāo)的達(dá)成.⑤引導(dǎo)學(xué)生自我激勵.思考怎樣引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,不斷地激勵自己戰(zhàn)勝困難,獲得學(xué)習(xí)成功,使自己始終處于積極,活躍的學(xué)習(xí)狀態(tài).二是要面向全體學(xué)生,重視學(xué)生的個性差異.在班級授課制下,如何使班級中不同層次的學(xué)生都能通過課堂教學(xué)活動有所提高發(fā)展,最基本的一條準(zhǔn)則,就是要面向全體學(xué)生,正視學(xué)生的個性差異,因材施教.由于不同層次學(xué)生之間的學(xué)習(xí)起點(包括動機,態(tài)度,學(xué)習(xí)能力,知識基礎(chǔ)等)落差較大,課堂教學(xué)起點準(zhǔn)確定位是保障不同層學(xué)生都吃飽,吃好的關(guān)鍵.習(xí)慣的"抓兩頭促中間"的做法,實際上是以優(yōu)等生為教學(xué)起點,放棄了中下等生的教學(xué),以面向全體學(xué)生為出發(fā)點,但最終以落腳優(yōu)等生為歸宿.有的教師提出"抓中間促兩頭",以中等生為教學(xué)起點,這比起"抓兩頭促中間"的做法來得公正一些,但這是以優(yōu)等生和學(xué)習(xí)困難學(xué)生的部分無效和低效學(xué)習(xí)時間為代價的.因此,在班級授課制中,沒有分層的教學(xué)過程是難以實現(xiàn)面向全體學(xué)生的要求的.在設(shè)計教學(xué)過程中,要想辦法積極創(chuàng)設(shè)讓所有學(xué)生都能積極主動地學(xué)習(xí)的機會,如設(shè)計集體活動,小組活動,個別活動的環(huán)節(jié),以便有針對性地加強對不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)指導(dǎo);設(shè)計分層次的練習(xí)和作業(yè),從不同層次學(xué)生的實際出發(fā),安排難易適中,梯度明顯的練習(xí)或作業(yè),使不同層次的學(xué)生都可根據(jù)自己的學(xué)情,有彈性地加以選擇和完成.對不同層次的學(xué)生實施不同的學(xué)業(yè)成就評價方法,以增強不同類型學(xué)生的學(xué)習(xí)信心,提高他們的學(xué)習(xí)興趣,強化他們的學(xué)習(xí)動機,激勵他們努力學(xué)習(xí).
四,對教學(xué)媒體選擇的新審視
教學(xué)媒體是教學(xué)設(shè)計中要涉及到的物質(zhì)條件.隨著學(xué)校教學(xué)條件的改善,教師在教學(xué)設(shè)計中涉及的教學(xué)媒體越來越豐富,也越來越先進.除了傳統(tǒng)的掛圖,模型,標(biāo)本及實驗設(shè)備外,錄像,投影,錄音等設(shè)備也已廣泛地進入了課堂,多媒體運用也已不再是新鮮的事.但從實施素質(zhì)教育要"以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力為重點"的要求來看,還需要在教學(xué)媒體設(shè)計上作進一步的拓展.
一是要為學(xué)生的學(xué)習(xí)和實踐創(chuàng)造更豐富的物質(zhì)條件.我們的教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力方面有著明顯的不足,其原因是多方面的,但缺少實踐活動不能不說是重要的原因.我們的教材與國外的相比,實踐方面已明顯不足,而在我們相當(dāng)部分教師的教學(xué)中實踐又被大大削減了,許多學(xué)生實驗變成了演示實驗或教師講實驗.如果不加強實踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力也就成了空話.
[關(guān)鍵詞] 生態(tài)農(nóng)業(yè); GAP; 中藥材; 種植; 生態(tài)經(jīng)濟學(xué)
Ecological agriculture: future of Good Agriculture Practice of
Chinese materia medica
GUO Lan-ping, ZHOU Liang-yun, MO Ge, WANG Sheng, HUANG Lu-qi*
(State Key Laboratory of Dao-di Herbs, National Resource Center for Chinese Materia Medica,
China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China)
[Abstract] Based on the ecological and economic problems in Good Agriculture Practice (GAP) of Chinese material medica, we introduced the origin, concept, features and operative technology of eco-agriculture worldwide, emphasizing its modes on different biological levels of landscape, ecosystem, community, population, individual and gene in China. And on this basis, we analyzed the background and current situation of eco-agriculture of Chinese materia medica, and proposed its development ideas and key tasks, including: ①Analysis and planning of the production pattern of Chinese material medica national wide. ②Typical features extraction of regional agriculture of Chinese materia medica. ③ Investigation of the interaction and its mechanism between typical Chinese materia medica in each region and the micro-ecology of rhizosphere soil. ④ Study on technology of eco-agriculture of Chinese materia medica. ⑤ Extraction and solidification of eco-agriculture modes of Chinese materia medica. ⑥ Study on the theory of eco-agriculture of Chinese materia medica. Also we pointed out that GAP and eco-agriculture of Chinese material medica are both different and relative, but they are not contradictory with their own features. It is an irresistible trend to promote eco-agriculture in the GAP of Chinese material medica and coordinate ecological and economic development.
[Key words] ecological agriculture(eco-agriculture); GAP; Chinese materia medica; cultivation; ecological economics
doi:10.4268/cjcmm20151707
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用化肥與農(nóng)藥,不但造成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量及安全性下降,也造成土壤和水源污染,導(dǎo)致農(nóng)田蚯蚓等有益生物及微生物數(shù)量急劇下降,大規(guī)模的單一機械化種植,加劇了土壤惡化的程度,使資源與環(huán)境問題不斷凸顯。全球環(huán)境惡化、食品安全隱患成為當(dāng)今最嚴(yán)重的問題,引發(fā)人們對建立在化肥與農(nóng)藥基礎(chǔ)上高投資、高能耗的化學(xué)農(nóng)業(yè)的反思,并由此產(chǎn)生了生態(tài)農(nóng)業(yè)(ecological agriculture)的思潮,繼而在農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、資源學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)等相關(guān)學(xué)科中迅速發(fā)展。
2015年,國務(wù)院《關(guān)于加大改革創(chuàng)新力度加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的若干意見》指出,“我國農(nóng)業(yè)資源短缺,開發(fā)過度、污染加重,如何在資源環(huán)境硬約束下保障農(nóng)產(chǎn)品有效供給和質(zhì)量安全、提升農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力,是必須應(yīng)對的一個重大挑戰(zhàn)”,要求“做強農(nóng)業(yè),必須盡快從主要追求產(chǎn)量和依賴資源消耗的粗放經(jīng)營轉(zhuǎn)到數(shù)量質(zhì)量效益并重、注重提高競爭力、注重農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、注重可持續(xù)的集約發(fā)展上來,走產(chǎn)出高效、產(chǎn)品安全、資源節(jié)約、環(huán)境友好的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展道路”。而資源與環(huán)境并重的可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè),就是當(dāng)代最先進的生態(tài)農(nóng)業(yè)。
中藥材規(guī)范化種植(good agriculture practice,簡稱GAP)推行10多年來取得了巨大的成就,但也存在基地布局不合理、基地產(chǎn)出中藥材占市場份額極小、盲目引種造成道地性消失、地緣經(jīng)濟和小農(nóng)經(jīng)濟耕作與規(guī)范化和規(guī)模化不協(xié)調(diào)、栽培技術(shù)不成熟導(dǎo)致一些品種的生產(chǎn)風(fēng)險較大及比較效益偏低等限制GAP發(fā)展的問題。其中土壤微生態(tài)惡化及連作障礙是不少GAP基地建設(shè)的瓶頸,嚴(yán)重影響了中藥材的可持續(xù)生產(chǎn)[1]。分析可知,以上中藥材GAP中的問題,或與資源經(jīng)濟相關(guān),或與生態(tài)環(huán)境相關(guān),均是生態(tài)學(xué)或經(jīng)濟學(xué)中的熱點問題。那么,中藥材GAP的出路在哪里,如何攻克中藥材GAP面臨的困難呢?本文圍繞生態(tài)農(nóng)業(yè)的形成背景、概念及特點等關(guān)鍵問題,探討生態(tài)農(nóng)業(yè)在中藥材GAP生產(chǎn)中的應(yīng)用前景及策略。
1 生態(tài)農(nóng)業(yè)
1.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)的起源
綠色革命在帶來增長奇跡的同時,也帶來了前所未有的社會和環(huán)境問題,水土流失、氣候變暖、環(huán)境污染為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)帶來的巨大的挑戰(zhàn),生態(tài)農(nóng)業(yè)正是在這種背景下產(chǎn)生的[2]。1935年,岡田茂吉提到的“自然農(nóng)法”[3];20世紀(jì)40年代J I Rodale出版的《堆肥農(nóng)業(yè)與園藝》[4],以及1962年Rachel Carson的《Silent Spring》[5]等均表達(dá)了生態(tài)農(nóng)業(yè)的思想。1974年,日本成立IEOAM(國際有機農(nóng)業(yè)運動聯(lián)盟);1975年,英國成立國際生物農(nóng)業(yè)研究中心;同年,美國建立了Rodale有機農(nóng)業(yè)實驗場;1982年,出現(xiàn)了地區(qū)性協(xié)作研究機構(gòu)“東南亞大學(xué)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)(SUAN)”。1987年世界環(huán)境和發(fā)展委員會提交“我們共同的未來”的報告。1992年里約地球問題首腦會議上通過了《21世紀(jì)議程》,提出人類社會可持續(xù)發(fā)展的行動準(zhǔn)則[6]。21世紀(jì)以來,生態(tài)農(nóng)業(yè)的實踐在全球范圍內(nèi),尤其在德國、美國、英國、日本、以色列等很多國家得到飛速發(fā)展,如在美國已有2萬多個生態(tài)農(nóng)場。
1.2 生態(tài)農(nóng)業(yè)的概念
生態(tài)農(nóng)業(yè)是目前國際社會最先進的環(huán)境友好型種植模式。作為一個古老而嶄新的概念,生態(tài)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵和外延尚不完全清晰,不同國家的不同學(xué)者對生態(tài)農(nóng)業(yè)進行了描述,并提出了自然農(nóng)法(natural farming)、有機農(nóng)業(yè)(organic agriculture)、可持續(xù)農(nóng)業(yè)(sustainable agriculture)、生物農(nóng)業(yè)(biological agriculture)等類似概念。以生態(tài)學(xué)家馬世俊為首的科學(xué)家認(rèn)為,“生態(tài)農(nóng)業(yè)是生態(tài)工程的簡稱,以生態(tài)學(xué)和生態(tài)經(jīng)濟學(xué)為原理為基礎(chǔ),現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合,以社會、經(jīng)濟、生態(tài)效益為指標(biāo),應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)的整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生原理,結(jié)合系統(tǒng)工程方法設(shè)計,通過生態(tài)與經(jīng)濟的良性循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),實現(xiàn)能量的多級利用和物質(zhì)的循環(huán)再生,達(dá)到生態(tài)和經(jīng)濟發(fā)展的循環(huán)及經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益的統(tǒng)一,使農(nóng)業(yè)資源得合理用的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)體系。即從系統(tǒng)的思想出發(fā),按照生態(tài)經(jīng)濟學(xué)的基本原理,運用系統(tǒng)方法能力起來的綜合農(nóng)業(yè)發(fā)展模式”[7]。而盧永根等認(rèn)為,“凡是把生態(tài)效益列入發(fā)展目標(biāo),并且自覺地把生態(tài)學(xué)原理運用于生產(chǎn)中的農(nóng)業(yè),都可以稱生態(tài)農(nóng)業(yè)”[8]。這2個概念代表了對生態(tài)農(nóng)業(yè)理解中的2種極端,前者強調(diào)系統(tǒng)、循環(huán)、再生的工程,后者則強調(diào)關(guān)心生態(tài)效益和生態(tài)學(xué)的理念和立意,2種概念相輔相成,可為不同尺度、不同生產(chǎn)水平的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供指導(dǎo)。
1.3 生態(tài)農(nóng)業(yè)的特點
作為把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境治理與保護、及資源的培育與高效利用融為一體的具有生態(tài)合理性、功能良性循環(huán)的新型綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,生態(tài)農(nóng)業(yè)具有以下基本特征:①追求生態(tài)平衡,合理利用自然資源,減少對生態(tài)環(huán)境負(fù)面影響;②注重農(nóng)、林、牧、副、漁全面發(fā)展,重視綜合經(jīng)濟學(xué);③不用或少用化肥、農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑,減少能源消耗,以較少的投入獲得較多產(chǎn)出;④內(nèi)部組成與結(jié)構(gòu)復(fù)雜,形成良性循環(huán),有較強的抵抗外界干擾的緩沖能力和較高的自我調(diào)節(jié)能力,有穩(wěn)定和持續(xù)發(fā)展能力;⑤提倡使用固氮植物、作物輪作以及正確處理和使用農(nóng)家肥料等技術(shù),副產(chǎn)品循環(huán)可再利用,盡量減少廢棄物輸出,能自我維持。總體來看,生態(tài)農(nóng)業(yè)在生態(tài)上低輸入、能自我維持,在經(jīng)濟上有活力,在環(huán)境、倫理道德、審美、人文社會方面不引起大的或長遠(yuǎn)不可接受的變化[6]。
1.4 生態(tài)農(nóng)業(yè)遵循的原理
生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論主要涉及生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟學(xué)的相關(guān)理論。此外,由于生態(tài)農(nóng)業(yè)通常體現(xiàn)為生態(tài)工程的設(shè)計管理,因此,系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)的相關(guān)理論也是生態(tài)農(nóng)業(yè)理論的重要組成部分。生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論研究一直很活躍,主要包括對生態(tài)農(nóng)業(yè)概念、內(nèi)涵的界定,生態(tài)農(nóng)業(yè)特點的分析,生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展中生態(tài)策略的研究,生態(tài)農(nóng)業(yè)原理的分析,生態(tài)農(nóng)業(yè)類型的劃分,生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)的提煉及整合,生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的構(gòu)建和推廣,生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和能量流動的研究,生態(tài)農(nóng)業(yè)評價指標(biāo)體系的研究及生態(tài)農(nóng)業(yè)效益的評價等[2]。生態(tài)農(nóng)業(yè)原理是指導(dǎo)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的核心理論,主要如下。
1.4.1 生態(tài)農(nóng)業(yè)遵循的生態(tài)學(xué)原理 ①生態(tài)位原理。作為半人工或人工的生態(tài)系統(tǒng),人為的干擾控制使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)物種單一,從而產(chǎn)生了較多的空白生態(tài)位。因此,在生態(tài)農(nóng)業(yè)工程設(shè)計及技術(shù)應(yīng)用中,應(yīng)合理運用生態(tài)位原理,把適宜而有經(jīng)濟價值的物種引入生態(tài)系統(tǒng)以填充空白的生態(tài)位,以此實現(xiàn)各層次空間生態(tài)位光、氣、熱、肥資源的充分利用,最大限度地減少資源的浪費,增加生物量與產(chǎn)量;同時可以提高生態(tài)系統(tǒng)的多樣化物和穩(wěn)定性,阻止一些有害的雜草、病蟲等的侵襲。②限制因子原理。只有與生境條件高度相適應(yīng)時,生物才能最大限度地利用環(huán)境資源,表現(xiàn)出最大的增產(chǎn)潛力。因此,在生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時,必須高度重視生態(tài)因子的限制作用。③食物鏈原理。生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中縮減的食物鏈降低了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,不利于能量的有效轉(zhuǎn)化和物質(zhì)利用,加重環(huán)境污染。因此,生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,通常會通過利用因食物選擇而廢棄的生物物質(zhì)和作為糞便排泄的生物物質(zhì),延長食物鏈的長度,提高生物能的利用率。如林下養(yǎng)雞,雞糞喂豬等。④整體效益原理。整體效益的取得要取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。因此,生態(tài)農(nóng)業(yè)強調(diào)不同層次上自然資源和社會經(jīng)濟條件的有機組裝和調(diào)節(jié),以達(dá)到高產(chǎn)、高效、持續(xù)發(fā)展的目的。⑤互惠共生原理。模仿自然生態(tài)系統(tǒng)中多種生物共生的現(xiàn)象,在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,人工誘導(dǎo)多種共生互利關(guān)系,加強物質(zhì)能量的循環(huán),以提高生態(tài)和經(jīng)濟效益。⑥生物與環(huán)境的適應(yīng)與協(xié)同進化原理。生物不只是被動地受環(huán)境作用和限制,也通過排泄物、死體、殘體等釋放能量和物質(zhì)作用于環(huán)境,使環(huán)境得到物質(zhì)補償,從而保證生物的延續(xù)。封山育林,植樹種草,退耕還林,合理間套輪作等措施都可改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,促進資源再生和循環(huán)利用。⑦效益協(xié)調(diào)一致原理。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個社會-經(jīng)濟-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),具有多種功能與效益,只有生態(tài)與經(jīng)濟效益相互協(xié)調(diào),形成良好的自然再生產(chǎn)和經(jīng)濟再生產(chǎn)交織的復(fù)合生產(chǎn)過程,才能發(fā)揮系統(tǒng)的整體綜合效益。因此,要將經(jīng)濟與生態(tài)保護有機結(jié)合,促進資源的利用與增殖。⑧自適應(yīng)原理。當(dāng)遇到外界壓力受損后,生態(tài)系統(tǒng)通過自適應(yīng)或自組織在一定范圍內(nèi)可逐步回復(fù)。因此,調(diào)動和提高農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的自組織能力是生態(tài)農(nóng)業(yè)的重要目標(biāo)之一。⑨區(qū)域性原理。生態(tài)系統(tǒng)類型與當(dāng)?shù)貧夂蚝屯寥酪蜃用懿豢煞帧R虼耍鷳B(tài)農(nóng)業(yè)模式的選擇應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛲寥李愋停虻刂埔耍屑擅つ空瞻帷"饨Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定原理。生物與環(huán)境協(xié)調(diào)進化的結(jié)果是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各組分及結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性。生態(tài)農(nóng)業(yè)要求物質(zhì)投入和物質(zhì)輸出的平衡,避免由于投入過大造成某種物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中的滯留而帶來結(jié)構(gòu)的非穩(wěn)態(tài),甚至造成生態(tài)系統(tǒng)的崩潰和解體[9-10]。
1.4.2 生態(tài)農(nóng)業(yè)遵循的經(jīng)濟學(xué)原理 ①農(nóng)業(yè)資源價值理論。自然資源是有價值的資產(chǎn),其開發(fā)利用具有經(jīng)濟效應(yīng)及環(huán)境效應(yīng),資源開發(fā)會付出環(huán)境消耗及生態(tài)代價。因此,生態(tài)農(nóng)業(yè)要尋求經(jīng)濟與生態(tài)兩者之間的平衡,在獲取最大收益的同時,應(yīng)盡可能減少在資源利用和生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的環(huán)境負(fù)效應(yīng)。生態(tài)農(nóng)業(yè)特別注重循環(huán)經(jīng)濟的理論,“資源-產(chǎn)品-廢物-再生資源-產(chǎn)品”是生態(tài)農(nóng)業(yè)常見模式。②生態(tài)經(jīng)濟理論。生態(tài)農(nóng)業(yè)是由生態(tài)系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)和技術(shù)系統(tǒng)有機組合形成的復(fù)合系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)是生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的基礎(chǔ),技術(shù)系統(tǒng)作為生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟系統(tǒng)的橋梁,使兩者融合為一體。生態(tài)農(nóng)業(yè)要求生態(tài)循環(huán)及經(jīng)濟循環(huán)過程的良性發(fā)展與耦合。③可持續(xù)發(fā)展理論。生態(tài)農(nóng)業(yè)強調(diào)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,要求在維持農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)力的基礎(chǔ)上,強化對生態(tài)環(huán)境的保護和建設(shè)[9]。
1.4.3 生態(tài)農(nóng)業(yè)遵循的工程學(xué)原理 作為系統(tǒng)設(shè)計與工程建設(shè)的結(jié)合體,生態(tài)農(nóng)業(yè)必須遵循系統(tǒng)工程的整體協(xié)調(diào)優(yōu)化原理,生態(tài)工程的層次結(jié)構(gòu)理論,生態(tài)農(nóng)業(yè)工程的系統(tǒng)調(diào)控原理(即生態(tài)農(nóng)業(yè)工程的自然調(diào)控原理和生態(tài)農(nóng)業(yè)工程的人工調(diào)控原理)等[9]。
1.5 生態(tài)農(nóng)業(yè)的常用技術(shù)
由于自然環(huán)境不同,各國在實踐中采取的生態(tài)技術(shù)不完全相同,國際上主要的生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)有:①立體種植(養(yǎng)殖、種養(yǎng))技術(shù);②農(nóng)作物病蟲害生物防治技術(shù)(以蟲治蟲、以菌治蟲、以菌治病、菌根真菌技術(shù)、輪作和保護天敵以控制病蟲害);③測土配方施肥技術(shù);④設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)(地膜覆蓋栽培、日光溫室栽培、塑料大棚栽培);⑤有機肥料與農(nóng)作物秸稈的循環(huán)高值利用技術(shù)(生物固氮、牲畜糞便、作物秸稈提供氮素營養(yǎng)、秸稈沼氣高效生產(chǎn)、秸稈在食用菌栽培中的循環(huán)利用、秸稈青貯及氨化技術(shù)、秸稈氣化及壓縮成型技術(shù));⑥現(xiàn)代機械技術(shù)(多用園盤形或鑿形裝置淺耕,不用或少用有壁犁耕作,不翻轉(zhuǎn)土壤);⑦水土保持技術(shù)(采用梯田、帶狀或等高作業(yè),防止土壤侵蝕);⑧田間管理(采用豆科綠肥和覆蓋物作為基礎(chǔ)的輪作技術(shù),主要通過輪作、耕作、中耕除草來控制農(nóng)田雜草);⑨抗性品種選育技術(shù)(應(yīng)用作物新品種抗病蟲害、抗干旱等);⑩合理牲畜管理技術(shù)等[11]。
2 中國的生態(tài)農(nóng)業(yè)
2.1 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)的起源
在我國,自古以來勞動人民積累了大量生態(tài)農(nóng)業(yè)的經(jīng)驗,如間作、套作、輪歇地及農(nóng)業(yè)措施等自然的生態(tài)農(nóng)業(yè)的經(jīng)驗。1908年F H King主編的《四千年農(nóng)夫》[12]和20世紀(jì)30年代A Howard主編的《農(nóng)業(yè)圣典》2本書均提到了中國有機肥保持地力的經(jīng)驗[13]。如稻田養(yǎng)殖可以追溯到公元前400年。《呂氏春秋?審時》載“夫稼,為之者人也,生之者地也,養(yǎng)之者天也”[14]。《齊名要術(shù)》載“順天時,量地力,則用少力而成功多。任情返道,勞而無獲。入泉伐木,登山求魚,手必虛;迎風(fēng)散水,逆坂走丸,其勢難”[15]。其核心是因地制宜、因時制宜、因物制宜的“三宜”原則。20世紀(jì)80年代初,國內(nèi)學(xué)者對生態(tài)農(nóng)業(yè)進行理論探討,并在此基礎(chǔ)上組織技術(shù)力量開展試驗研究。1984年初,我國召開了第二次全國環(huán)境保護會議,5月出版了《國務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護工作的決定》,11月召開了全國農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護經(jīng)驗交流會。1985年國家頒布了《關(guān)于發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),加強農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護工作的意見》,是我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展的里程碑。1991年國家環(huán)保部編著的《中國的生態(tài)農(nóng)業(yè)》中指出,中國的生態(tài)農(nóng)業(yè)是在總結(jié)和吸收各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐的成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,根據(jù)生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟學(xué)的原理,應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法所建立和發(fā)展起來的一種多層次、多結(jié)構(gòu)、多功能的集約經(jīng)驗管理的綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系,表明我生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論框架已初步建成[16]。Chen Xinping等[17]在覆蓋我國大米、小麥和玉米主產(chǎn)區(qū)的153樣地開展了基于土壤-作物系統(tǒng)綜合管理的田間試驗,證明生態(tài)種植在實現(xiàn)了氮素高效利用和作物高產(chǎn)的同時,還降低了氮盈余,從而降低了單位產(chǎn)量的活性氮排放和碳足跡。據(jù)報道,在改善生態(tài)環(huán)境,增強農(nóng)業(yè)后勁的同時,我國開展生態(tài)農(nóng)業(yè)試點地區(qū)的糧食總產(chǎn)平均增幅15%以上,單產(chǎn)較試點前增加10%以上,分別為全國平均增長水平的4.5,9.2倍[11],表明生態(tài)農(nóng)業(yè)在我國具有廣闊的前景。
2.2 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)主要措施
30年來,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遵循生態(tài)規(guī)律,結(jié)合我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的優(yōu)點,保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,取得了一定成績。我國生態(tài)農(nóng)業(yè)的主要措施有:①加速太陽能向生物能轉(zhuǎn)化,充分利用太陽能、風(fēng)能和地?zé)岬?②在大力提高種植業(yè)第一級生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,積極發(fā)展畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖和其他養(yǎng)殖業(yè),大力發(fā)展飼料和農(nóng)畜產(chǎn)品加工業(yè),加強各種剩余物的綜合利用;③因地制宜地發(fā)展沼氣、節(jié)柴灶,積極開發(fā)小水電;④積極推進林下種植、立體種植;⑤促進有機質(zhì)還田;⑥大力推行作物病蟲害綜合防治,科學(xué)施用農(nóng)藥和化肥,防止農(nóng)藥、化肥對土壤和農(nóng)產(chǎn)品的污染,提高農(nóng)畜產(chǎn)品的品質(zhì);⑦積極推進多種經(jīng)營和綜合利用的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)等。以上做法都有較為顯著的經(jīng)濟效益,使自然資源得到合理開發(fā),植被得到有效保護,生態(tài)環(huán)境得到顯著改善[18]。
2.3 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)特點及常見模式
2.3.1 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)特點 作為生態(tài)強烈干預(yù)下的開發(fā)系統(tǒng),農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有明顯地域性,受自然生態(tài)規(guī)律和社會經(jīng)濟規(guī)律的雙重制約[9]。生態(tài)農(nóng)業(yè)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀缓蜕鐣l件及歷史,在因地制宜的基礎(chǔ)上發(fā)展和推廣適宜的栽培模式及技術(shù)。我國地域廣闊,自然條件復(fù)雜,民族眾多,文化習(xí)俗多樣,即使在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)得到大規(guī)模發(fā)展的今天,傳統(tǒng)生態(tài)農(nóng)業(yè)在我國很多地方仍然是主流的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。人口眾多,水資源缺乏和生態(tài)環(huán)境脆弱,決定了我國既不能全面推行美國、加拿大等國的大規(guī)模機械化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式,也不能模仿日韓等國依靠高補貼維護農(nóng)戶高收入的做法。因此,中國生態(tài)農(nóng)業(yè)在強調(diào)系統(tǒng)整體功能的發(fā)揮和多元化發(fā)展,體現(xiàn)社會、經(jīng)濟、生態(tài)三大效益高效循環(huán)統(tǒng)一,重視傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)和現(xiàn)代科技成果相結(jié)合的同時,表現(xiàn)出豐富的區(qū)域特色[2]。
2.3.2 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)常見模式 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式可被看作是用于發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各種要素,包括自然、社會因素等的最佳組合,是具有一定結(jié)構(gòu)和功能、效益的實體,是資源永續(xù)利用的具體方式[19],是生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟學(xué)原理在開展農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)中的具體運用[7],是一定尺度上農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)生態(tài)過程的動態(tài)模型,該模型可作為樣板進行借鑒和推廣[20]。我國大多數(shù)生態(tài)農(nóng)業(yè)模式是在長期生產(chǎn)實踐中總結(jié)提升的,成功的生態(tài)農(nóng)業(yè)模型,可以為相似地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展提供成功經(jīng)驗[2]。不同的專家針對不同區(qū)域從不同的角度因地制宜提出了不同的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。中國生態(tài)農(nóng)業(yè)的常見模式有:①立體種養(yǎng)模式,指充分利用氣候和地形地貌條件,使不同高度的光、溫、水、氣、熱得到充分利用,如海南文昌的“膠-茶-雞”復(fù)合模式、廣東鶴山“林-果-草-魚”復(fù)合模式;②物能(實物/功能)的多層次利用模式,包括以沼氣、農(nóng)副產(chǎn)品加工或生態(tài)旅游為紐帶的不同形式;③“貿(mào)-工-農(nóng)-加”綜合經(jīng)營模式,可以充分利用閑時勞動力,大大提高資源的利用率和生產(chǎn)效率,增加農(nóng)產(chǎn)品的附加值,提高經(jīng)濟效益,較好地解決長期效益和短期效益的矛盾;④水陸交換的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng),典型的如“桑基魚塘”,即池中養(yǎng)魚、池埂種桑養(yǎng)蠶的綜合養(yǎng)魚方式;⑤多功能的污水自凈工程系統(tǒng)等[7,18-35]。
其中,駱世明等[31]按照生物層次所提出的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式最具有代表性(圖1,表1)。處于上一層次的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式基本類型可以與向下各層次的模式套疊,形成復(fù)合模式,包括:景觀層次上以農(nóng)業(yè)土地利用布局為核心的景觀模式;生態(tài)系統(tǒng)層次上以組分能量流為核心的循環(huán)模式;群落層次上以生物種群結(jié)構(gòu)安排為核心的立體模式;種群層次上以食物鏈關(guān)系設(shè)計為核心的食物鏈模式;個體與基因?qū)哟紊弦云贩N選擇為核心的物種與品種搭配模式。
圖1 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的基本類型及其層級和套疊關(guān)系[31]
Fig.1 Fundamental classification of eco-agricultural models and its hierarchical structure
2002年,農(nóng)業(yè)部向全國征集到了370種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式或技術(shù)體系,通過反復(fù)討論,遴選了具有代表性的十大類型生態(tài)模式,并正式將這十大類型生態(tài)模式列為后期推廣的重點。這十大典型模式和配套技術(shù)是:①北方“四位一體”生態(tài)模式及配套技術(shù);②南方“豬-沼-果”生態(tài)模式及配套技術(shù);
表1 生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的基本類型[31]
Table 1 Fundamental classification of eco-agricultura models
③平原農(nóng)林牧復(fù)合生態(tài)模式及配套技術(shù);④草地生態(tài)恢復(fù)與持續(xù)利用生態(tài)模式及配套技術(shù);⑤生態(tài)種植模式及配套技術(shù);⑥生態(tài)畜牧業(yè)生產(chǎn)模式及配套技術(shù);⑦生態(tài)漁業(yè)模式及配套技術(shù);⑧丘陵山區(qū)小流域綜合治理模式及配套技術(shù);⑨設(shè)施生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù);⑩觀光生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù)[36]。
3 中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)
3.1 中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的背景及現(xiàn)狀
中藥農(nóng)業(yè)是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分,更是整個中藥產(chǎn)業(yè)的源頭。歷史上,中藥材栽培一直處于小農(nóng)經(jīng)濟的種植模式,多數(shù)品種種植歷史短、規(guī)模小,產(chǎn)區(qū)局限,栽培技術(shù)落后。近年來,伴隨著大健康產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,中藥材需求量劇增,為了滿足不斷增長的醫(yī)療需求,歷史上很多以野生或少量栽培為主的中藥材開始大面積種植。據(jù)估計,全國中藥材栽培面積達(dá)3 000萬畝,常見栽培品種達(dá)到200多種[1]。目前已實現(xiàn)人工栽培的藥用植物中,95%以上具有連作障礙。中藥材的連作障礙不僅表現(xiàn)為重茬,還表現(xiàn)為多年生同種藥用植物隨栽培年限增加自毒作用顯著加劇,如栽培4~5年后的人參隨栽培年限增加發(fā)病率顯著上升。連作障礙導(dǎo)致中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量下降,病蟲害高發(fā)甚至絕收。為克服連作障礙,中藥材生產(chǎn)中大量使用化肥農(nóng)藥,但事實證明,這種做法不但不能有效改善中藥材生長狀況,還造成土壤和藥材中農(nóng)殘及重金屬超標(biāo),既危害人民的用藥安全,又污染生態(tài)環(huán)境[36-39]。最近十幾年來,GAP的推行,特別是固定產(chǎn)地和單品種機械化的規(guī)范種植,導(dǎo)致中藥材可持續(xù)種植與環(huán)境(尤其是連作土壤環(huán)境)的矛盾異常突出[1]。
中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的理念及生產(chǎn)實踐正是在這種背景下產(chǎn)生的。由于中藥栽培具有明顯的地域性,其種植和研究主要集中在國內(nèi)。國家“十一五”科技支撐計劃“有效恢復(fù)中藥材生產(chǎn)立地條件與土壤微生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)”首次支持中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)相關(guān)的研究。該課題針對當(dāng)前中藥材栽培中普遍存在的土壤退化,連作障礙嚴(yán)重及土壤農(nóng)殘重金屬超標(biāo)的現(xiàn)象,選擇栽培生產(chǎn)立地條件要求高、適宜用地緊張、土壤退化嚴(yán)重、連作障礙突出的大宗常用中藥材,開展中藥生態(tài)種植研究及土壤立地條件綜合治理。相關(guān)研究初步形成了中藥生態(tài)種植的技術(shù)體系,包括:病原微生物防治技術(shù)、自毒作用克服技術(shù)、農(nóng)殘重金屬污染防治技術(shù)、土壤理化性質(zhì)改良及土壤綜合修復(fù)等關(guān)鍵共性技術(shù)[40-58]。
“有效恢復(fù)中藥材生產(chǎn)立地條件與土壤微生態(tài)環(huán)境修復(fù)技術(shù)”是首次在國家層面立項探索栽培中藥材立地條件恢復(fù)及土壤微生態(tài)環(huán)境修復(fù)的項目,其對中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的研究和實踐起到的作用是重大而深遠(yuǎn)的。應(yīng)當(dāng)看到,相對于大宗農(nóng)作物生產(chǎn),當(dāng)前中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)剛剛起步,中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的相關(guān)理論研究還相當(dāng)薄弱,成熟有效、推廣價值高的生態(tài)種植模式尚未形成,高效實用的生態(tài)種植技術(shù)還有待大量開發(fā)。當(dāng)前,大力宣傳和普及中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的理念,形成中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)和可持續(xù)發(fā)展的共識,是中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的首要任務(wù)。
3.2 中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展思路及重點任務(wù)
生態(tài)農(nóng)業(yè)實踐的基本做法是:在對自然條件、資源狀況和社會經(jīng)濟條件等進行調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,分析區(qū)域特征,確定對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會發(fā)展的有利條件和限制因子,借鑒國內(nèi)外生態(tài)種植的經(jīng)驗和教訓(xùn),將現(xiàn)代先進的科學(xué)技術(shù)與實用有效的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合,合理開發(fā)、綜合利用農(nóng)業(yè)資源,因地制宜地選擇生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù),并進行推廣應(yīng)用[2]。中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的思路也大體如是。
據(jù)此,從科研的角度提出當(dāng)前中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的重點任務(wù),包括:①全國中藥材生產(chǎn)格局分析及規(guī)劃。在全國中藥資源普查獲得大量環(huán)境數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,完成中藥材分布區(qū)劃、產(chǎn)量區(qū)劃、質(zhì)量區(qū)劃;參照大農(nóng)業(yè)規(guī)劃,分析中藥材分布格局,制定我國現(xiàn)代中藥農(nóng)業(yè)規(guī)劃,完成中藥材種植分區(qū)。②區(qū)域中藥農(nóng)業(yè)典型特征提取。明確各區(qū)域優(yōu)勢特色中藥材品種及其生產(chǎn)特點和規(guī)律,確認(rèn)該優(yōu)勢與當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)和社會生態(tài)的相關(guān)性,分析優(yōu)勢特色中藥材品種中藥農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會發(fā)展的有利條件和限制因子。③各區(qū)域典型中藥材與根際土壤微生態(tài)互作規(guī)律及機制研究。在各類農(nóng)業(yè)區(qū)劃內(nèi)選擇代表中藥材,開展典型中藥材與根際土壤微生態(tài)互作規(guī)律研究;并運用土壤宏基因組、代謝組等現(xiàn)代技術(shù)研究中藥材與根際土壤互作機制。④中藥材生態(tài)種植技術(shù)研究。依據(jù)各區(qū)域中藥農(nóng)業(yè)特征及各類典型中藥材的生理生態(tài)學(xué)特性,綜合研究品種篩選、栽培物候期、播種密度、養(yǎng)分平衡、測土配方、立體栽培、間作套作、輪作、中藥材與其他農(nóng)林牧副產(chǎn)業(yè)的綜合生產(chǎn)等各種實用技術(shù)。⑤中藥生態(tài)種植模式的提取及固化。綜合考慮土地利用布局、生態(tài)系統(tǒng)組分能量流、生物種群結(jié)構(gòu)安排、食物鏈關(guān)系設(shè)計、品種選擇等因素,在景觀、生態(tài)系統(tǒng)、群落、種群、個體和基因等不同尺度不同生物層次總結(jié)、提煉并固化經(jīng)濟適用、高效低毒的中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,開展大田推廣應(yīng)用(圖1,表1)。⑥中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)理論研究。利用TEEB (The Economics of Ecosystems and Biodiversity)原理[59],分析各種生態(tài)農(nóng)業(yè)模式及配套技術(shù)對提高中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量、減少病蟲害發(fā)生率、減少中藥材生產(chǎn)中化肥和農(nóng)藥用量和保護生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的貢獻,提出和完善中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論,并指導(dǎo)中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)實踐。
3.3 中藥材GAP與中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)
中藥材GAP與中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)既有區(qū)別,又有聯(lián)系(表2),二者各有特點,但并不矛盾。當(dāng)前,制約中藥材GAP生產(chǎn)的關(guān)鍵問題一個是經(jīng)濟學(xué)問題(比較效益偏低),另一個是生態(tài)學(xué)問題(土壤微生態(tài)惡化,連作障礙嚴(yán)重),而這兩個問題正是生態(tài)農(nóng)業(yè)研究和實踐的核心。
表2 藥材GAP與中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)的比較
Table 2 comparison of Good Agriculture Practice and ecological agriculture of Chinese materia medica
項目目的手段缺點
中藥材GAP[1] 保證中藥材的質(zhì)量和安全。高度關(guān)注中藥材本身 制定制度、規(guī)范、SOP及標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格記錄,保證可追溯。較大規(guī)模的中藥材規(guī)范化種植 記錄過程繁雜,比較效益偏低;土壤微生態(tài)惡化,連作障礙嚴(yán)重
生態(tài)農(nóng)業(yè) 保證中藥材的質(zhì)量和安全、保證生態(tài)環(huán)境的持續(xù)利用,關(guān)注中藥材、環(huán)境,及二者的相關(guān)關(guān)系 借鑒合理的農(nóng)業(yè)生態(tài)模式,開展農(nóng)業(yè)生態(tài)設(shè)計,配合各種使用的農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù),利用循環(huán)經(jīng)濟等手段,提高生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,實現(xiàn)持續(xù)優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)。各種尺度、各種方式的中藥材生產(chǎn) 早期技術(shù)要求高,需要生態(tài)學(xué)經(jīng)濟學(xué)方面的專業(yè)人士進行設(shè)計和指導(dǎo)
作為一個生態(tài)經(jīng)濟復(fù)合系統(tǒng),生態(tài)農(nóng)業(yè)將種植生態(tài)系統(tǒng)與種植經(jīng)濟系統(tǒng)綜合統(tǒng)一起來,可取得最大的生態(tài)經(jīng)濟整體效益。作為一種環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)模式,生態(tài)農(nóng)業(yè)既體現(xiàn)了中藥農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)配置,又體現(xiàn)了多學(xué)科多部門交叉合作的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)模式。為此,在GAP生產(chǎn)過程中,引入生態(tài)農(nóng)業(yè)的理念和方法,按照遵循生態(tài)與經(jīng)濟整體統(tǒng)一的原理,在中藥材GAP生產(chǎn)中建立生態(tài)與經(jīng)濟兩者之間的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一,不僅是有效控制中藥材栽培土壤污染及連作障礙,確保中藥材產(chǎn)量和質(zhì)量,保障人民用藥安全及促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,也是保護中藥農(nóng)業(yè)立地條件及土壤微生態(tài),減少農(nóng)殘重金屬污染,解決農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化,實現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境的和諧發(fā)展,促進生態(tài)文明的重要組成部分。依托中藥材GAP,發(fā)展中藥生態(tài)農(nóng)業(yè)對落實國家中藥農(nóng)業(yè)發(fā)展部署,轉(zhuǎn)變中藥農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、加強農(nóng)業(yè)生態(tài)治理意義深遠(yuǎn)。
[參考文獻]
[1] 郭蘭萍, 張燕, 朱壽東,等. 中藥材規(guī)范化生產(chǎn)(GAP)10年:成果、問題與建議[J]. 中國中藥雜志, 2014,39(7):1143.
[2] 薛達(dá)元, 戴蓉, 郭濼,等.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與案例[M].北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社,2012.
[3] Kristiansen P, Merfield C. Overview of organic agriculture[M]// P Kristiansen, A Taji, J Reganold. Organic agriculture: a global perspective. Colingwood Australia: CSIRO Publishing, 2006.
[4] J I Rodale, Pay Dirt. Farming and gardening with composts[M]. Montana USA: Kessinger Publishing, 2007.
[5] Rachel Carson. Silent Spring (40th)[M]. Boston USA:Mariner Books, 2002.
[6] 金鑒明, 卞有生, 田興敏. 生態(tài)農(nóng)業(yè)――21世紀(jì)的陽光產(chǎn)業(yè)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2012.
[7] 馬世駿. 生態(tài)工程――生態(tài)系統(tǒng)原理的應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟問題, 1983(9):46.
[8] 盧永根, 駱世明. 中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的生態(tài)合理化方向[J]. 世界科技研究與發(fā)展, 1999, 21(2):1.
[9] 楊京平. 生態(tài)農(nóng)業(yè)工程[M].北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 2009:14.
[10] 孫治旭. 生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本知識[J]. 云南農(nóng)業(yè), 1994(5):38.
[11] 劉德江.生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)[M].北京: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 2014:116.
[12] 富蘭克林?H?金.四千年農(nóng)夫[M]. 北京: 東方出版社, 2011:6.
[13] 艾爾伯特?霍華德.農(nóng)業(yè)圣典[M]. 李季譯.北京: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 2013:7.
[14] 呂氏春秋[M]. 陸玖注譯.北京:中華書局, 2011.
[15] 賈思勰.齊民要術(shù)[M].上海: 上海古籍出版社, 2009.
[16] 金鑒明, 金冬霞. 中國的生態(tài)農(nóng)業(yè)[J]. 世界科技研究與發(fā)展, 1999, 21(2):10.
[17] Chen Xinping, Cui Zhenling,F(xiàn)an Mingsheng, et al. Producingmore grain with lower environmental costs[J]. Nature, 2014,514:486.
[18] 駱世明. 生態(tài)農(nóng)業(yè)的模式與技術(shù)[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2009.
[19] 張壬午, 計文瑛, 徐靜. 論生態(tài)農(nóng)業(yè)模式設(shè)計[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 1997, 5(3):1.
[20] 呂富保, 王紹仁. 一個資源節(jié)約型生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的配置結(jié)構(gòu)[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 1993(2):58.
[21] 劉彥隨,吳傳鈞. 國內(nèi)外可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的典型模式與途徑[J].南京師范大學(xué)學(xué)報, 2001, 24(2): 119.
[22] 李新平. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)的理論基礎(chǔ)和研究動態(tài)[J]. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究, 2000, 21(6):341.
[23] 張壬午. 國內(nèi)外生態(tài)農(nóng)業(yè)研究概況[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展, 1994(4):6.
[24] 王兆騫. 生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展與生態(tài)農(nóng)業(yè)縣建設(shè)[J]. 新農(nóng)村,1994(9):6.
[25] 全國生態(tài)農(nóng)業(yè)示范縣建設(shè)專家組. 發(fā)展中的中國生態(tài)農(nóng)業(yè)[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)科技出版社, 2001.
[26] 王東陽, 程廣燕, 張永霞,等. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展前景展望[J]. 農(nóng)業(yè)展望, 2006, 2(1):4.
[27] 閔慶文. 全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)――一種新的世界遺產(chǎn)類型[J]. 資源科學(xué), 2006,28(4):206.
[28] 李文華, 劉某承, 閔慶文. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展與展望[J]. 資源科學(xué), 2010, 32(6):1015.
[29] 駱世明. 區(qū)域環(huán)境與生態(tài)農(nóng)業(yè)模式[M]. 北京: 團結(jié)出版社, 1992.
[30] 盧永根, 駱世明. 中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的生態(tài)合理化方向[J]. 世界科技研究與發(fā)展, 1999, 21(2):1.
[31] 駱世明. 論生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的基本類型[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2009(17):405.
[32] 孫鴻良. 我國生態(tài)農(nóng)業(yè)主要種植模式及其持續(xù)發(fā)展的生態(tài)學(xué)原理[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 1996, 4(1):15.
[33] 李金才, 張士功, 邱建軍,等. 我國生態(tài)農(nóng)業(yè)模式分類研究[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2008, 16(5):1275.
[34] 王洪濤, 張玉芳, 劉東斌. 黃河三角洲高效生態(tài)農(nóng)業(yè)模式與效益分析[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展, 2001, 18(3):19.
[35] 汪慧玲, 張茂忠. 西北干旱地區(qū)高效生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的模式選擇[J]. 水利經(jīng)濟, 2004, 22(4):48.
[36] 張國強. 中國十大生態(tài)農(nóng)業(yè)模式和技術(shù)[J]. 農(nóng)家參謀, 2004(8):37.
[37] 郭蘭萍, 黃璐琦, 蔣有緒,等. 藥用植物栽培種植中的土壤環(huán)境惡化及防治策略[J]. 中國中藥雜志, 2006, 31(9):714.
[38] 郭蘭萍, 黃璐琦, 蔣有緒,等. 不同化學(xué)型蒼術(shù)根莖及根際土提取物生物活性及化感物質(zhì)的比較[J]. 中國藥學(xué)雜志, 2006, 41(10):734.
[39] 郭蘭萍, 黃璐琦, 蔣有緒,等. 蒼術(shù)根莖及根際土水提物生物活性研究及化感物質(zhì)的鑒定[J]. 生態(tài)學(xué)報, 2006,26(2):528.
[40] 劉大會, 黃璐琦, 郭蘭萍,等. 中藥材仿生栽培的理論與實踐[J]. 中國中藥雜志, 2009, 34(5):524.
[41] 楊光, 郭蘭萍, 黃璐琦,等. 藥用植物的叢枝菌根接種方法研究[J]. 資源科學(xué), 2008, 30(5):778.
[42] 張重義, 牛苗苗, 陳婷,等. 藥用植物化感自毒作用研究對栽培技術(shù)創(chuàng)新的啟示[J]. 中國現(xiàn)代中藥, 2011, 13(1):4.
[43] 張重義, 林文雄. 藥用植物的化感自毒作用與連作障礙[J]. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2009(1):189.
[44] 張子龍, 王文全. 植物連作障礙的形成機制及其調(diào)控技術(shù)研究進展[J]. 生物學(xué)雜志, 2010, 27(5):69.
[45] 周潔, 郭蘭萍, 黃璐琦,等. 植物化感作用及其在中藥材栽培中的應(yīng)用[J]. 世界科學(xué)技術(shù)――中醫(yī)藥現(xiàn)代化, 2007, 9(5):34.
[46] 張子龍, 王文全. 藥用植物連作障礙的形成機制及其防治[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報, 2009, 11(6):19.
[47] 張麗潔, 張瑜, 劉德輝. 土壤重金屬復(fù)合污染的化學(xué)固定修復(fù)研究[J]. 土壤, 2009, 41(3):420.
[48] 孫浩, 黃璐明, 黃璐琦,等. 基于生態(tài)位理論的藥用植物化感作用與連作障礙的探討[J]. 中國中藥雜志, 2008, 33(17):2197.
[49] 劉大會, 郭蘭萍, 朱端衛(wèi),等. 施肥和覆蓋地膜對福田河產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J]. 中草藥, 2009, 40(5):788.
[50] 王勇, 馬承鑄, 陳昱君,等. 土壤處理對三七根腐病控制作用研究[J]. 中國中藥雜志, 2008, 33(10):1213.
[51] 孫玉新, 李永明, 劉德輝. 錳對栽培丹參的生長和丹參酮類物質(zhì)累積的影響[J]. 土壤, 2011, 43(1):95.
[52] 陳昱君, 王勇, 劉云芝,等. 三七根腐病防治技術(shù)研究Ⅰ復(fù)配劑拌種(苗)與土壤熏蒸配套技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 中國中藥雜志, 2008, 33(11):1329.
[53] 張雪松, 侯順利, 高微微,等. 土壤處理對連作西洋參生長及根病發(fā)生的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報, 2008, 24(11):416.
[54] 楊光, 郭蘭萍, 郭曉恒,等. 藥用植物與叢枝菌根真菌的選擇染研究[J]. 中國中醫(yī)藥信息雜志, 2012, 19(1):53.
[55] 李娟, 黃劍, 張重義,等. 地黃化感自毒作用消減技術(shù)研究[J]. 中國中藥雜志, 2011, 36(4):405.
[56] 吳慧貞, 劉德輝, 王培燕,等. 銅鋅不同施用方式對栽培丹參生長和丹參酮類物質(zhì)積累的影響[J]. 土壤, 2011, 43(5):781.
[57] 楊立, 陳美蘭, 邵愛娟,等. 生防菌對藥用植物土傳病害的抗病機制及應(yīng)用探討[J]. 中國中藥雜志, 2012, 37(21):3188.
[關(guān)鍵詞]循環(huán)農(nóng)業(yè);生態(tài)強省;可持續(xù)發(fā)展
[中圖分類號]F124.5;F323.2 [文獻標(biāo)識碼]A [文章編號]1674-6848(2012)06-0093-10
[作者簡介]翁伯琦(1957一),男,福建福州人,福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員,主要從事區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟與生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)研究;雷錦桂(1973一),男,福建羅源人,福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技干部培訓(xùn)中心副研究員,主要從事循環(huán)農(nóng)業(yè)與食藥用菌育種與栽培技術(shù)研究。(福建福州 350003)
[基金項目]國家“十二五”科技支撐計劃項目“東南地區(qū)農(nóng)牧廢棄物多級循環(huán)利用技術(shù)集成與示范”(2012BAD14B15)和福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新團隊(STIF—YO1)、福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院“雙百行動”計劃項目(sbmb)的階段性研究成果。
Title: Thought of Promoting the Construction of Eco-province by Developing Modern Circular Agriculture
Authors: Weng Boqi & Lei Jingui
Abstract: In view of the grim situation of the current resources and eco-environment, modern circular agriculture should be developed to promote the construction of eco-province for the realization of sustainable development of economy, society and eco-environment. This paper expounds the evolution of circular economy and eco-province and their interrelationships, makes an in-depth analysis of five “favorable” and five “adverse” conditions for the development of modern regional circular agriculture and the construction of eco-province of Fujian, and proposes five major models and eight key steps to develop regional circular agriculture based on local conditions, which provide scientific thinking and countermeasures for promoting the construction of eco-province by developing modern circular agriculture.
Key words: circular agriculture; eco-province; sustainable development
生態(tài)環(huán)境是人類賴以生存和發(fā)展的基本條件,是經(jīng)濟和社會發(fā)展的基礎(chǔ)資源。改革開放三十年來,我國國民經(jīng)濟發(fā)展取得了令人矚目的成就,但由于自然、歷史和認(rèn)識等方面的原因,在相當(dāng)長的時間內(nèi),我們沒有擺脫圍繞高產(chǎn)量生產(chǎn)的高投入、高能耗、低效益的粗放式經(jīng)濟發(fā)展模式,造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。
針對全國資源能源和生態(tài)環(huán)境面臨的嚴(yán)峻形勢,為實現(xiàn)經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,1995年,國家環(huán)保總局從環(huán)境保護的角度出發(fā),開始探索區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展模式和途徑,提出開展生態(tài)示范區(qū)建設(shè)工作。從1999年開始,在國家環(huán)保總局的倡導(dǎo)和推動下,全國部分省區(qū)陸續(xù)開展“生態(tài)省”建設(shè)試點。目前,全國已形成生態(tài)省—生態(tài)市—生態(tài)縣—環(huán)境優(yōu)美鄉(xiāng)鎮(zhèn)—生態(tài)村的生態(tài)示范建設(shè)的系統(tǒng)工程,至今已有14個省(自治區(qū)、直轄市)開展了生態(tài)省(區(qū)、市)建設(shè)。全國有500多個縣(市)開展了生態(tài)縣(市)建設(shè),其中11個縣(市、區(qū))達(dá)到國家生態(tài)縣(市、區(qū))標(biāo)準(zhǔn),全國環(huán)境優(yōu)美鄉(xiāng)鎮(zhèn)達(dá)629個。①與此同時,國家環(huán)保總局以科學(xué)發(fā)展觀為統(tǒng)領(lǐng),從經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā),積極推動粗放式的經(jīng)濟發(fā)展模式向“循環(huán)經(jīng)濟”的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。經(jīng)過十多年的研究和實踐,循環(huán)經(jīng)濟的內(nèi)容得到了豐富和發(fā)展,逐步成熟并趨完善。
黨的十報告提出:“建設(shè)生態(tài)文明,是關(guān)系人民福祉、關(guān)乎民族未來的長遠(yuǎn)大計。面對資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形勢,必須樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然地生態(tài)文明理念,把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位,融入經(jīng)濟建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會建設(shè)各方面和全過程,努力建設(shè)美麗中國,實現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展。”②農(nóng)業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),面臨的資源約束和環(huán)境問題日益突出,嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,并影響著全面建設(shè)小康社會的進程。發(fā)展現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)是生態(tài)強省建設(shè)的重要舉措,也是生態(tài)文明建設(shè)的具體實踐。研究和運用循環(huán)經(jīng)濟理論指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),創(chuàng)新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)增長方式,實現(xiàn)人與自然的和諧共處,是當(dāng)前一項重要而緊迫的任務(wù)。發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)是全國農(nóng)業(yè)發(fā)展在特定歷史時期的必然選擇,而從省域空間看,發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)則是生態(tài)強省建設(shè)的不可或缺的組成部分。
一、發(fā)展現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)是生態(tài)強省建設(shè)的重要基礎(chǔ)
何謂生態(tài)省?《生態(tài)縣、生態(tài)市、生態(tài)省建設(shè)指標(biāo)(暫行)》指出:生態(tài)省是社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展、各個領(lǐng)域基本符合可持續(xù)發(fā)展要求的省級行政區(qū)域。③確切地說,生態(tài)省是指在一個省域的范圍內(nèi),運用科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展理論以及生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟學(xué)原理,遵循生態(tài)規(guī)律和經(jīng)濟規(guī)律,以經(jīng)濟建設(shè)為中心,以促進經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變和改善環(huán)境質(zhì)量為基本出發(fā)點,尋求經(jīng)濟、社會與人口、環(huán)境、信息高效利用,社會生態(tài)、經(jīng)濟生態(tài)和自然生態(tài)高度和諧,為追求高效且全面統(tǒng)籌協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)而構(gòu)建的人與自然互惠共生的新型復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)省建設(shè)是可持續(xù)發(fā)展在一個省域的具體實施,其核心思想是以資源環(huán)境保護和可持續(xù)利用為前提,通過發(fā)展區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟,建立行業(yè)循環(huán)經(jīng)濟體系,培育生態(tài)文化,建設(shè)生態(tài)文明,提高綜合實力,營建一個高效、開放、持續(xù)、健康、穩(wěn)定的“社會—經(jīng)濟—自然”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),建立起和諧的人與自然的關(guān)系;其最終目標(biāo)是實現(xiàn)省域水平上的資源環(huán)境、經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。生態(tài)強省的建設(shè)包括生態(tài)工業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)服務(wù)業(yè)、生態(tài)文明等方面的內(nèi)容。其基本內(nèi)涵包括五個方面:(1)生態(tài)強省的提出是經(jīng)濟社會發(fā)展到特定階段和高度的產(chǎn)物,是具有高度社會文明的標(biāo)志。(2)生態(tài)強省是個戰(zhàn)略概念,不是單項工作,而是牽動經(jīng)濟社會發(fā)展、人與自然和諧相處的整體戰(zhàn)略和目標(biāo),也是諸多發(fā)展戰(zhàn)略在省級區(qū)域的最佳結(jié)合點和實施載體。(3)生態(tài)強省建設(shè)的核心是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式,以循環(huán)經(jīng)濟、生態(tài)經(jīng)濟模式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的線性經(jīng)濟增長模式,這也是建設(shè)生態(tài)省的重點和難點。(4)生態(tài)強省建設(shè)的本質(zhì)是對環(huán)境與發(fā)展進行整合性思考,將生態(tài)建設(shè)、環(huán)境保護與經(jīng)濟建設(shè)、社會發(fā)展融為一體。(5)生態(tài)強省建設(shè)的目的是營造人與自然和諧共處的人居環(huán)境。
目前,國內(nèi)外關(guān)于循環(huán)農(nóng)業(yè)的概念尚無定論。國內(nèi)“循環(huán)農(nóng)業(yè)”一詞首先出現(xiàn)在2002年陳敏德和王文獻的《循環(huán)農(nóng)業(yè)——中國未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式》一文中,①但該文沒有對循環(huán)農(nóng)業(yè)的概念進行詳細(xì)定義,高旺盛、翁伯琦、周震峰等人先后提出了發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)的思考與對策,②郭鐵民和王永龍的《福建發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略規(guī)劃思路與模式選擇》兩文則詳述了循環(huán)農(nóng)業(yè)的定義與概念。③綜合學(xué)者們的觀點,循環(huán)農(nóng)業(yè)的定義可歸納為:以循環(huán)經(jīng)濟理論為指導(dǎo),尊重生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟系統(tǒng)的基本規(guī)律,以促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),以“4R”原則(即再利用、減量化、再循環(huán)、可控化)為核心,以低能耗、低排放、高效率為基本特征,以生態(tài)產(chǎn)業(yè)為發(fā)展載體,以清潔生產(chǎn)為重要手段。通過農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計與管理,實現(xiàn)物質(zhì)能量資源的多層次、多級化的循環(huán)利用,達(dá)到農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的自然資源利用效率最大化、購買性資源投入最低化、可再生資源高效循環(huán)化、有害生物和污染物可控制化的產(chǎn)業(yè)目標(biāo)。就其內(nèi)涵而言,循環(huán)農(nóng)業(yè)是以農(nóng)業(yè)資源減量消耗、農(nóng)產(chǎn)品多級利用和農(nóng)業(yè)有機廢棄物資源化等諸多環(huán)節(jié)組成的“資源利用—現(xiàn)代農(nóng)業(yè)—資源再生”的閉合循環(huán)生產(chǎn)模式的工業(yè)型農(nóng)業(yè),是以資源的高效利用為核心的資源節(jié)約型農(nóng)業(yè),是以減少廢棄物和污染物排放的環(huán)境友好型農(nóng)業(yè),是以產(chǎn)業(yè)鏈延伸和產(chǎn)業(yè)升級為目標(biāo)的高效農(nóng)業(yè),是以科技進步與管理優(yōu)化為支撐的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。循環(huán)農(nóng)業(yè)建設(shè)包括農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈延伸和循環(huán)農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)三方面內(nèi)容。其主要特點有:(1)合理優(yōu)化的循環(huán)模式。循環(huán)農(nóng)業(yè)的提出是全國農(nóng)業(yè)發(fā)展到特定歷史階段的必然,是綠色農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)的延伸,是以生態(tài)農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的一種新型的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。(2)高效利用的循環(huán)模式。循環(huán)農(nóng)業(yè)是一個全新的理念,賦予資源以新的概念與內(nèi)涵,形成了新的資源觀。從循環(huán)農(nóng)業(yè)的角度看,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程之所以有廢棄物,是因為生產(chǎn)組織不合理,把資源“放錯了地方”。在循環(huán)農(nóng)業(yè)的世界里,只有放錯了地方的資源,而沒有廢棄物。(3)“4R”原則的實踐載體。循環(huán)農(nóng)業(yè)是一個全新的策略,明確提出按照“4R”原則組織農(nóng)業(yè)生產(chǎn),要求物質(zhì)能量資源循環(huán)利用。(4)形成閉合的運作回路。循環(huán)農(nóng)業(yè)提出了通過對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程的分析,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程重新加以組織,以形成一個物質(zhì)和能量的閉環(huán)系統(tǒng),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計中增加了一個反饋機制,從而使得物質(zhì)和能量流的運動按照一個循環(huán)線路進行。(5)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的高優(yōu)成效。循環(huán)農(nóng)業(yè)是涉及整個農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的良性生產(chǎn)運作農(nóng)業(yè)模式,是工業(yè)型農(nóng)業(yè)。
生態(tài)強省的建設(shè)離不開生態(tài)農(nóng)業(yè)的支撐,而循環(huán)農(nóng)業(yè)是生態(tài)農(nóng)業(yè)的繼承和發(fā)展,是生態(tài)農(nóng)業(yè)的深層應(yīng)用。生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展為循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)和經(jīng)驗借鑒,循環(huán)農(nóng)業(yè)是高效的生態(tài)農(nóng)業(yè),生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)是實現(xiàn)循環(huán)農(nóng)業(yè)的最佳實現(xiàn)形式之一。生態(tài)強省建設(shè)離不開高效生態(tài)農(nóng)業(yè)—循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,而循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展也離不開生態(tài)強省建設(shè)中生態(tài)工業(yè)、生態(tài)服務(wù)業(yè)等的協(xié)助,因此,我們很有必要去探討生態(tài)強省與循環(huán)農(nóng)業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系。一是統(tǒng)一性:(1)哲學(xué)思想一致。在對待人與自然關(guān)系的問題上,兩者都將人與自然環(huán)境看成不可分割、高度相關(guān)的有機統(tǒng)一體,注重人與環(huán)境的內(nèi)在和諧性。(2)理論指導(dǎo)一致。兩者都是以循環(huán)經(jīng)濟理論為指導(dǎo)。(3)基本目標(biāo)吻合。兩者都是為了實現(xiàn)經(jīng)濟與社會、人與環(huán)境的和諧、可持續(xù)發(fā)展。二是差異性:(1)側(cè)重不同。生態(tài)強省是為了實現(xiàn)省域建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展,而循環(huán)農(nóng)業(yè)則是為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。(2)范疇不同。生態(tài)強省建設(shè)包含生態(tài)農(nóng)業(yè),而循環(huán)農(nóng)業(yè)為生態(tài)農(nóng)業(yè)的新的發(fā)展形式,也是新的發(fā)展階段。因而,生態(tài)強省建設(shè)需要發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè),循環(huán)農(nóng)業(yè)是生態(tài)強省建設(shè)重要的組成部分。值得關(guān)注的是,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)也與溫室氣體密切相關(guān)。據(jù)報道,耕地釋放的溫室氣體相當(dāng)于150億t的CO2,超過全球人為溫室氣體排放總量的30%。若無需生產(chǎn)工業(yè)化肥每年可節(jié)省1/3的石油能源,而全球耕地不施用化肥,農(nóng)作系統(tǒng)可降低30%的CO2排放,而當(dāng)耕地的固氮率達(dá)到400kg/hm2/a,即可抵消掉80%的因農(nóng)業(yè)導(dǎo)致的全球溫室氣體排放量。①初步估計,中國氮肥生產(chǎn)產(chǎn)生大約2億tCO2,氮肥和有機肥施用過程中排放至少1.5億t的CO2,以上排放的溫室氣體占中國總CO2釋放的20%以上。全國農(nóng)作物年固氮量(凈初級生產(chǎn)力)為5.2~6.5億t。合理的農(nóng)業(yè)管理措施(包括平衡施肥、合理種植、增加秸稈還田、少耕免耕等)和減少土壤侵蝕能大大提高農(nóng)業(yè)土壤固碳量。根據(jù)研究表明,保護性耕作可避免碳排放量約為879kg/hm2/a,施用有機肥可使土壤有機碳平均增加幅度為8.52~59.78g/(m2.a),農(nóng)作物秸稈還田平均可增加土壤有機碳45.24g/(m2.a),免耕和少耕可分別增加土壤有機碳134.81g/(m2.a)和208.74g/(m2.a)。②因此,全國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤的固碳潛力是巨大的。由此可見,發(fā)展低碳經(jīng)濟,工業(yè)系統(tǒng)固然要勇挑重?fù)?dān),但“三農(nóng)”戰(zhàn)線同樣責(zé)無旁貸,發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)是調(diào)整全國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、建設(shè)后現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的緊迫任務(wù)。不論是綠色農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè),還是循環(huán)農(nóng)業(yè)、低碳農(nóng)業(yè),盡管它們特點各異,側(cè)重不同,但共同的內(nèi)涵是節(jié)約資源,減少投入,提高效益,降低污染。低碳農(nóng)業(yè)本質(zhì)上也是循環(huán)農(nóng)業(yè),但其更關(guān)注節(jié)能減排,講求碳的排放,可以說是社會、經(jīng)濟和環(huán)境在特定時期對農(nóng)業(yè)發(fā)展提出的新的導(dǎo)向。循環(huán)農(nóng)業(yè)其實也是低碳農(nóng)業(yè)的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,我們倡導(dǎo)立足國情,因地制宜地大力發(fā)展低碳循環(huán)農(nóng)業(yè),而低碳循環(huán)農(nóng)業(yè)本質(zhì)上是將低碳農(nóng)業(yè)和循環(huán)農(nóng)業(yè)進行有機結(jié)合,在循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)上,立足于資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、生態(tài)文明型集成技術(shù)的推廣應(yīng)用,并用碳值衡量碳排放和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳儲功能,力求自然平衡與環(huán)境自凈,實現(xiàn)人與自然的和諧以及經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
基于生態(tài)強省建設(shè)的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展是根據(jù)各區(qū)域的省情以及經(jīng)濟、社會、環(huán)境和農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀,轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增長方式,為實現(xiàn)生態(tài)強省而采取的一種新型高效的農(nóng)業(yè)實現(xiàn)形式;需從總體出發(fā),全面規(guī)劃,科學(xué)開發(fā),集約經(jīng)營,立體種養(yǎng),多級利用,多種經(jīng)營,多層加工,綜合治理,建立良性循環(huán)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。
二、福建省發(fā)展區(qū)域現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢潛力分析
福建省“八山一水一分田”的地理格局,素有“東南明珠”的美稱。改革開放以來,福建省在改革開放戰(zhàn)略的引導(dǎo)下,積極作為,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)獲得了巨大的發(fā)展,為推進全省農(nóng)業(yè)向循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的經(jīng)濟社會基礎(chǔ)。但同時,我們必須清醒地認(rèn)識到,福建省農(nóng)業(yè)盡管已進入新的增長階段,但農(nóng)業(yè)經(jīng)濟基礎(chǔ)薄弱,農(nóng)業(yè)環(huán)境污染擴展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“兩高一低”(即高投入、高消耗、低產(chǎn)出)制約著福建省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型。農(nóng)業(yè)發(fā)展的相對優(yōu)勢比較集中,但其發(fā)展劣勢也相對顯著。歸納起來,主要有五個“有利”與五個“不利”條件,這就要求人們要因勢利導(dǎo),揚長避短,因地制宜,加快發(fā)展。
福建省實施生態(tài)強省建設(shè)、發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)的“有利”條件有以下五個方面:
(1)區(qū)域生態(tài)環(huán)境基礎(chǔ)良好。福建省是一個相對獨立的自然區(qū),絕大部分地區(qū)是濕潤的中亞熱帶和南亞熱帶海洋性氣候,氣溫暖熱,雨量充沛,季節(jié)變化明顯。流域面積在50khm2以上的河流有597條,其中流域面積在500khm2以上的河流有14條,閩江、九龍江、汀江和晉江四大水系流域面積合計89724khm2,占全省陸域面積的74.3%。①植被類型復(fù)雜多樣,植被種類繁多,世界植物種屬的80%在本省都有出現(xiàn),群落分布錯雜。土壤類型多種多樣,土壤資源相當(dāng)豐富。2006年耕地面積133.70萬hm2,園地63.17萬hm2,人工牧草地0.26萬hm2,分別約占國土面積的10.78%、5.09%和0.02%,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量優(yōu)的區(qū)域占85.37%,其余14.63%的區(qū)域為良,優(yōu)良率居全國第一。②農(nóng)業(yè)發(fā)展從單純依賴耕地資源轉(zhuǎn)向?qū)φ麄€國土資源的依賴。單位土地的生產(chǎn)力是華北的1.5倍,東北的2倍多,西北的3~10倍。各地的農(nóng)業(yè)氣候資源類型生產(chǎn)力指數(shù)在0.80~0.90,③而全國西部、北部的農(nóng)業(yè)氣候資源生產(chǎn)力指數(shù)大多在0.14以下,最低為0.04以下。
(2)農(nóng)業(yè)生物物種豐富多樣。2005年每年都從省外、境外引進300多個農(nóng)作物新品種,1983-2008年共審(認(rèn))定農(nóng)作物品種685個。野生果樹資源282個,茶樹種質(zhì)資源豐富,藥用植物600多種,野生木本淀粉和糖料植物40多種,油料植物30多種。野生動物數(shù)千種,僅脊椎動物就有1000多種,約占全國的61%,海洋魚類750種,甲殼類和頭足類如蛤、蟶、泥蚶等有數(shù)十種,淡水魚類160多種,微生物中真菌類有430種。④目前保存珍貴作物種質(zhì)資源13000多份。
(3)生態(tài)強省建設(shè)卓有成效。立足于本省的優(yōu)勢,福建省于2000年底正式提出建設(shè)生態(tài)省的戰(zhàn)略決策,并于2002年提出生態(tài)省建設(shè)的總體目標(biāo):“力求通過20年的努力奮斗,把全省建設(shè)成為生態(tài)效益型經(jīng)濟發(fā)達(dá),城鄉(xiāng)人居環(huán)境優(yōu)美舒適、自然資源永續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境全面優(yōu)化、人與自然和諧相處的可持續(xù)發(fā)展省份。”之后,又出臺了《福建生態(tài)省建設(shè)總體規(guī)劃綱要》,并經(jīng)環(huán)保總局批準(zhǔn),正式成為繼海南、吉林、黑龍江之后的全國第四個生態(tài)省建設(shè)試點省份。至2005年底,全省已先后有13個市、縣(區(qū))開展國家級生態(tài)示范區(qū)建設(shè)試點,44個鄉(xiāng)鎮(zhèn)開展省級生態(tài)示范區(qū)建設(shè)試點,生態(tài)示范區(qū)建設(shè)試點面積約占全省陸域面積的41%,已建成的自然保護區(qū)95個(其中國家級10個),自然保護區(qū)、森林公園、風(fēng)景名勝區(qū)面積占全國相應(yīng)區(qū)域面積的11%以上。①
(4)農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施初具規(guī)模。節(jié)水灌溉面積截至2006年底達(dá)582.9km2。節(jié)水灌溉系數(shù)從44%提高到55%。②農(nóng)村沼氣池數(shù)量從2005年的26.51萬口增加到2007年的35.24萬口,大中型沼氣工程由2005年的681處增加至2007年的988處。③2007年每百戶擁有大中型拖拉機0.38臺,小型和手扶拖拉機4.23臺,農(nóng)用水泵11.21臺。全省2800多個農(nóng)村開展以“管網(wǎng)通、溝渠通、道路通和集中收集垃圾、匯集污水、幾種無害化處理”為主要內(nèi)容的行動,農(nóng)村環(huán)境逐步改善,農(nóng)業(yè)環(huán)境污染和生態(tài)破壞得到一定程度的遏制。
(5)循環(huán)農(nóng)業(yè)正在蓬勃發(fā)展。已初步形成臨海藍(lán)色、閩西北綠色、閩東南高優(yōu)三個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶。2002年啟動了安溪、漳浦、龍海、平和、福安五個國家級無公害農(nóng)產(chǎn)品基地縣建設(shè),共有3個國家級的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)試點,12個縣(市)省級生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)試點,3個縣(市)被評為首批省級可持續(xù)發(fā)展實驗區(qū),建成有機食品試點基地400 km2,生態(tài)農(nóng)業(yè)示范縣的覆蓋面積占國土面積的25%以上,有105家企業(yè)的198個產(chǎn)品獲得“綠色食品”標(biāo)志使用權(quán)。至2011年底,累計認(rèn)證并獲得有效使用標(biāo)志的無公害農(nóng)產(chǎn)品1448個,綠色食品588個,有機農(nóng)產(chǎn)品132個。④通過試點示范,推廣了多種具有福建特色的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)模式,并建立了循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展體系。如省農(nóng)科院稻萍魚共生循環(huán)體系,山地生態(tài)果園模式以及 “豆—稻—菜”種植業(yè)生產(chǎn)體系循環(huán)模式,圣農(nóng)集團“一主三副”的資源循環(huán)再利用模式以及種養(yǎng)綜合型的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。出現(xiàn)了福建龍海龍佳農(nóng)業(yè)觀光園、福建圣農(nóng)集團、福州滿堂香現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)園、連江玉華山生態(tài)農(nóng)業(yè)園、福清清源生態(tài)種養(yǎng)復(fù)合生產(chǎn)園、福建(龍巖)卓越新能源發(fā)展公司等現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。⑤
就區(qū)域社會與自然條件而言,福建省實施生態(tài)強省建設(shè)、發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)的“不利”因素有以下五個方面:
(1)人均耕地緊缺,人地矛盾突出。2007年全省土地總面積12.40萬km2,全省人口為3581萬人,同比上年增加了23萬人,人均土地面積僅有0.346hm2;耕地面積1333.10khm2,同比上年減少了101.6khm2,人均耕地面積僅0.037hm2,遠(yuǎn)低于全國0.1hm2的平均數(shù)。①
(2)生態(tài)環(huán)境脆弱,自然災(zāi)害頻繁。從陸域生態(tài)環(huán)境看,福建山地丘陵面積占89%左右,山地、坡地多,土層薄(土壤層厚度僅20~80cm),易受雨水沖刷,生態(tài)系統(tǒng)礦質(zhì)營養(yǎng)和灰分元素相當(dāng)大部分積累于活質(zhì)地上部分,而土壤相對瘠薄,受臺風(fēng)影響較大,洪澇、干旱等自然災(zāi)害發(fā)生頻率很高。2007年福建省成災(zāi)面積占受災(zāi)面積比重的60.5%,居全國第6位,超過全國比重的平均水平51.2%。從海域生態(tài)環(huán)境看,福建海域多呈腹大口小且半封閉的海灣,其自凈能力差,受陸域生態(tài)環(huán)境變化的影響十分明顯,易造成污染。
(3)農(nóng)業(yè)生境退化,農(nóng)業(yè)污染面廣。1996年至2006年的10年間,福建省園地和水域面積的年均增長率分別為0.761%和0.765%,農(nóng)田的年均減少率為0.74%。全省土壤酸化嚴(yán)重,肥力有不同程度的下降。2000年全省水土流失面積已達(dá)131.3萬hm2,占全省土地面積的10.72%,②雖然水土保持與綜合防治工作取得一定成效,但局部控制、面上擴展仍未得到有效的遏制。隨著農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的改變,茶果園地的土壤侵蝕比重增加,成為當(dāng)前土壤侵蝕的突出問題。農(nóng)業(yè)污染有來自農(nóng)業(yè)內(nèi)部的污染和農(nóng)業(yè)外部的污染。農(nóng)業(yè)內(nèi)部污染來自化肥、農(nóng)藥、地膜的使用,單位面積使用量均高于全國平均水平,總體呈現(xiàn)化肥污染控制取得一定成效,農(nóng)藥和地膜污染逐年遞增;而畜禽養(yǎng)殖污染有所加重,尤以豬糞尿?qū)λ蛭廴締栴}較為突出。農(nóng)業(yè)外部的“工業(yè)”三廢污染物排放量呈三種不同的趨勢,廢水排放基本呈穩(wěn)定狀態(tài),廢氣排放呈逐年遞增的趨勢,固體廢物的排放呈遞減的趨勢,而2007年生活污染物的排放量比2005年增加了11.22%。
(4)農(nóng)業(yè)栽培物種單一,外來入侵物種增多。20世紀(jì)40年代全國種植水稻、小麥、玉米品種分別有46000余個、13000余個和10300余個品種。90年代水稻只種植1000余個,其中面積較大的僅322個;小麥500~600個,其中面積較大的僅331個品種;玉米大面積種植的僅152個品種,且雜交種占總面積的85%,農(nóng)業(yè)栽培物種呈現(xiàn)單一化程度增加。③目前福建省外來物種入侵已達(dá)21種之多,影響遍及全省各地,其中危害較重的有水葫蘆、空心蓮子草、美洲斑潛蠅、松針褐斑病、松材線蟲、大米草等。④例如,水葫蘆廣泛分布于福建省各地河道、庫區(qū)和水塘等淡水水域,累積分布1.5萬處,占全省淡水水面的2%以上,就南平市受災(zāi)面積就達(dá)800多hm2,“大米草”的蔓延已使福建灘涂養(yǎng)殖業(yè)每年損失超過3億元。
(5)科技投入仍然不足,科研綜合實力不強。2005年全國農(nóng)業(yè)科研投入占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)0.4%,福建省農(nóng)業(yè)科研投入占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)0.33%,是世界發(fā)達(dá)國家的1/8。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化目標(biāo)值在華東地區(qū)排列第5位。農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與世界發(fā)達(dá)國家相差5~10年,每年有7000多項農(nóng)業(yè)科技成果問世,但成果轉(zhuǎn)化率只有30%左右,其中對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到巨大作用的成果依然偏少,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界發(fā)達(dá)國家的70~80%的水平。⑤
就此,福建省實施生態(tài)強省建設(shè),必須從實際出發(fā),立足于更高站位,科學(xué)規(guī)劃,因勢利導(dǎo),統(tǒng)籌協(xié)調(diào),合理開發(fā)。要將區(qū)域現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展融入生態(tài)強省建設(shè)大局中,結(jié)合城鄉(xiāng)經(jīng)濟優(yōu)化與新型農(nóng)村建設(shè),有計劃、分區(qū)域地設(shè)立現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)項目鏈與資源合理開發(fā)產(chǎn)業(yè)群,著力提高土地產(chǎn)出率、資源利用率和勞動生產(chǎn)率,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效與生態(tài)環(huán)境美化凈化靚化的和諧統(tǒng)一,從而使現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展與生態(tài)強省建設(shè)相互促進,優(yōu)勢互補,發(fā)揮整合效應(yīng),顯現(xiàn)疊加功能。
三、發(fā)展現(xiàn)代循環(huán)農(nóng)業(yè)以推動生態(tài)強省建設(shè)的對策思考
基于生態(tài)強省建設(shè)的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展,首先要通過分析與運作,摸清全省各地域特點以及與發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)有關(guān)的自然、經(jīng)濟、社會條件,選擇龍頭企業(yè)與優(yōu)勢項目作為突破口,制定和設(shè)計良性互動有效鏈接的循環(huán)農(nóng)業(yè)工程,因地制宜地構(gòu)建和創(chuàng)立運作模式,創(chuàng)新和推廣適宜的配套技術(shù),完善監(jiān)測和保障體系,其關(guān)鍵在于因地制宜建模式,發(fā)揮優(yōu)勢善經(jīng)營。從循環(huán)農(nóng)業(yè)區(qū)域發(fā)展的層次性劃分,主要包括農(nóng)戶層次、鄉(xiāng)村層次和區(qū)域?qū)哟巍?/p>
一是農(nóng)戶庭院小循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。農(nóng)戶是一個相對獨立的經(jīng)濟單元或生產(chǎn)單位,因此,農(nóng)戶循環(huán)農(nóng)業(yè)模式更適合于廣大農(nóng)村的千家萬戶。該模式是以農(nóng)戶為循環(huán)實施主體,農(nóng)戶經(jīng)濟來源以種植或養(yǎng)殖為主,具有規(guī)模小、涉面廣的特點。該模式以構(gòu)建農(nóng)戶內(nèi)部種植—養(yǎng)殖—農(nóng)戶生活循環(huán)鏈為主,是單個農(nóng)戶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整個過程(田間—農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)—農(nóng)產(chǎn)品消費—農(nóng)業(yè)再生資源—田間)合理構(gòu)建閉合循環(huán),組成一個有機的物質(zhì)能源多層次多級化循環(huán)再利用體系,有助于提高資源、能源利用率,減少廢棄物,提高經(jīng)濟效益,改善農(nóng)戶農(nóng)戶環(huán)境衛(wèi)生狀況。該模式主要以沼氣為鏈接紐帶,例如養(yǎng)牛戶的農(nóng)—牛—沼氣—肥—農(nóng)模式,養(yǎng)雞戶的雞—沼氣—蚯蚓—雞模式,養(yǎng)豬戶的農(nóng)—豬—沼氣—農(nóng)模式,茶果樹種植戶的茶果—牧草套種—草食畜牧養(yǎng)殖—沼氣—肥—茶果模式,以及林木種植戶林木—牧草套種—草食畜禽養(yǎng)殖—林木和食用菌種植戶的農(nóng)—牛—食用菌—農(nóng)模式等。
二是鄉(xiāng)村層次的中循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。鄉(xiāng)村中循環(huán)農(nóng)業(yè)模式是在農(nóng)戶小循環(huán)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)上,結(jié)合農(nóng)村環(huán)境整治,將農(nóng)戶的生活垃圾由村集中收集,送衛(wèi)生填埋場,進行無害化處理,農(nóng)戶生活污水則集中收集至村污水處理廠處理后進入農(nóng)田灌溉系統(tǒng),使資源和能源在農(nóng)戶與農(nóng)戶之間,養(yǎng)殖戶與種植戶之間循環(huán)使用,一家的廢料成為另一家的原料或燃料,盡可能把各種資源都充分利用,做到資源共享,各得其利,共同發(fā)展。該模式是農(nóng)戶庭院小循環(huán)農(nóng)業(yè)模式的升級,可以處置大量種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)廢物,循環(huán)利用水資源。但該模式的推廣較為困難,需要多方投入,支持建設(shè)村莊污水處理站、生活垃圾收集站和中型的沼氣工程,或吸引資金建設(shè)有機肥生產(chǎn)企業(yè)。
三是園區(qū)層次的中循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。園區(qū)中循環(huán)農(nóng)業(yè)模式是以社會資金投資為主體,政府給予政策支持,引導(dǎo)企業(yè)在富有特色的鄉(xiāng)鎮(zhèn)興建生態(tài)農(nóng)業(yè)園。該模式是以生態(tài)農(nóng)業(yè)為主的集種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)或畜牧業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工、旅游業(yè)為一體的園區(qū)綜合循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。如福建龍海龍佳農(nóng)業(yè)觀光園、福建圣農(nóng)集團、福州滿堂香現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)園、連江玉華山生態(tài)農(nóng)業(yè)園、福清市星源農(nóng)牧開發(fā)有限公司等現(xiàn)代園區(qū)循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。
四是鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域的大循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。傳統(tǒng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略強調(diào)不同產(chǎn)業(yè)之間的集群,旨在通過“簇群式”發(fā)展謀求推進鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域經(jīng)濟整體水平的提升,而對于不同類型產(chǎn)業(yè)之間的產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系卻相對忽視。雖然鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)模壯大,但此相對應(yīng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)資源的消耗量和對鄉(xiāng)鎮(zhèn)環(huán)境破壞的污染物的排放量也越來越大。鄉(xiāng)鎮(zhèn)循環(huán)農(nóng)業(yè)適合于以農(nóng)業(yè)為主的縣域循環(huán)經(jīng)濟布局,根據(jù)產(chǎn)業(yè)分工原則,以區(qū)域資源優(yōu)勢為導(dǎo)向,以特色農(nóng)產(chǎn)品和主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)為中心,鏈接第一、第二、第三產(chǎn)業(yè),實施以發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)為主的區(qū)域型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。該模式在資源循環(huán)利用的基礎(chǔ)上,更為注意循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化以及農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易與服務(wù)業(yè)等之間的耦合。
五是城鎮(zhèn)區(qū)域循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。隨著全省城鎮(zhèn)化和工業(yè)化步伐的加快,工業(yè)和生活廢棄物排放量越來越大,每年得投資大量的財政資金用于工業(yè)“三廢”的治理,生活污水和糞尿的處理以及生活垃圾填埋場的建立,而城鎮(zhèn)的綠化僅可消納部分的廢棄物資源,大部分可循環(huán)利用的資源采用棄置、焚燒、填埋的方式給予處理,造成資源的大大浪費。生態(tài)強省建設(shè),應(yīng)在建立生態(tài)城市和生態(tài)工業(yè)生產(chǎn),促進工業(yè)園區(qū)循環(huán)工業(yè)的發(fā)展的同時,實現(xiàn)資源能源的最大化利用,鏈接循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,將廢棄物資源進行分類分級,并運輸至以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的城鎮(zhèn),將無害化處理廢棄物資源用于發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)。該模式在短期內(nèi)需要資金用于廢棄物的分類分級及運輸,但從生態(tài)強省發(fā)展的長遠(yuǎn)看,該模式是實現(xiàn)資源能源在省域范圍內(nèi)最大化配置和利用方式之一,是鏈接生態(tài)強省—廢棄物循環(huán)再利用—循環(huán)農(nóng)業(yè)省域循環(huán)的最佳紐帶之一。
基于生態(tài)強省建設(shè)的循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展除了關(guān)注農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部的循環(huán)再利用,也應(yīng)注重加強與第二、三產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動,將經(jīng)濟的發(fā)展與農(nóng)業(yè)的循環(huán)緊密地聯(lián)系。其本質(zhì)是發(fā)展,其核心是持續(xù),其關(guān)鍵是循環(huán)。就循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展對策而言,要切實把握好以下八個環(huán)節(jié):
(1)因地制宜,制定規(guī)劃。根據(jù)福建省生態(tài)省建設(shè)的總體目標(biāo)和循環(huán)農(nóng)業(yè)的中長期發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo),以循環(huán)農(nóng)業(yè)“4R”的原則,編制具體的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,確定其重點發(fā)展模式。在建設(shè)全省三大農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶的基礎(chǔ)上,完善現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式和技術(shù)體系,并提升到循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式和技術(shù)體系。在經(jīng)濟比較發(fā)達(dá)、能源相對緊張而環(huán)境污染較為嚴(yán)重的閩東南地區(qū),發(fā)展廢棄物資源再利用型和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈延伸型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式;在閩西北綠色產(chǎn)業(yè)帶,發(fā)展以稻田、以果園為主的生態(tài)農(nóng)業(yè)改進型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式,以及種養(yǎng)結(jié)合綜合和以沼氣生產(chǎn)為紐帶的生態(tài)環(huán)境改善型循環(huán)農(nóng)業(yè)模式。
(2)完善體制,推動創(chuàng)新。循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展較快的貴陽、上海、遼寧、重慶等地已啟動了循環(huán)經(jīng)濟的地方立法程序,而福建省的循環(huán)經(jīng)濟立法程序尚未啟動,循環(huán)經(jīng)濟及相關(guān)的經(jīng)濟、價格等激勵措施與機制尚未建立。應(yīng)制定相應(yīng)的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的法規(guī)政策和產(chǎn)業(yè)政策,建立綠色國民經(jīng)濟核算體系和循環(huán)農(nóng)業(yè)評價指標(biāo)體系,創(chuàng)新與集成適應(yīng)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的組織方式和運行基質(zhì),建立有效的行政管理體制和機制,完善各相關(guān)部門的協(xié)調(diào)監(jiān)管,把發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)納入地方基層政府的職責(zé)范圍之內(nèi)。在原有生態(tài)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)上,探索并創(chuàng)新適合各區(qū)域的農(nóng)業(yè)循環(huán)模式。
(3)明確目標(biāo),狠抓落實。全省目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以家庭農(nóng)戶經(jīng)濟為主,因此以生態(tài)農(nóng)業(yè)與農(nóng)戶庭院經(jīng)濟的結(jié)合為依托,向更廣產(chǎn)業(yè)尺度、更大的物質(zhì)循環(huán)利用空間和更高農(nóng)業(yè)科技發(fā)展水平的循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展,是克服農(nóng)業(yè)發(fā)展與資源能源環(huán)境矛盾的有效途徑。現(xiàn)階段,要立足省情,力求發(fā)揮優(yōu)勢,揚長避短,在理論上明晰循環(huán)農(nóng)業(yè)概念與生態(tài)農(nóng)業(yè)概念的區(qū)別,以生態(tài)省建設(shè)的總體目標(biāo)為方向,充分考察省域內(nèi)資源利用和布局;在實踐上總結(jié)和提出更多、更好的適合福建農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式,積極推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化,延長農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條。
(4)宣傳教育,鼓勵參與。積極開展循環(huán)農(nóng)業(yè)在全省的宣傳與普及。中國對循環(huán)農(nóng)業(yè)的探討僅有幾年時間,公眾對于循環(huán)農(nóng)業(yè)的知識較為缺乏,因此,有必要借助各種媒體手段,進行循環(huán)農(nóng)業(yè)知識的普及,并主要宣傳兩方面的知識:一是循環(huán)農(nóng)業(yè)的理論知識,提高廣大農(nóng)民對循環(huán)農(nóng)業(yè)的認(rèn)識,使公眾意識到發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)的重要性;二是宣傳和介紹適合全省循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一些具體技術(shù)和生產(chǎn)模式,通過技術(shù)和生產(chǎn)模式的傳播,促進人們在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主動融入循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展建設(shè)過程中,應(yīng)用循環(huán)農(nóng)業(yè)技術(shù)進行生產(chǎn),提高農(nóng)民收入,帶動農(nóng)民農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的積極性。
(5)部門聯(lián)動,行業(yè)協(xié)作。循環(huán)農(nóng)業(yè)是一個綜合性的生產(chǎn)系統(tǒng),涉及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、土地、環(huán)保等管理部門。各個部門應(yīng)樹立一盤棋的思想,充分認(rèn)識部門雖然有不同分工,但都是促進循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要組成部分,對推動循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展負(fù)有不可推卸的責(zé)任。再則,循環(huán)農(nóng)業(yè)與全省二、三產(chǎn)業(yè)密切聯(lián)系,循環(huán)農(nóng)業(yè)不僅要考慮農(nóng)業(yè)系統(tǒng)資源的再利用,也應(yīng)考慮消納部分無害化處理后的工業(yè)和生活廢棄物資源,二、三產(chǎn)業(yè)也應(yīng)積極配合或以資金反哺循環(huán)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)業(yè)鏈條的構(gòu)建,實現(xiàn)生態(tài)省大生態(tài)系統(tǒng)的資源循環(huán)再利用和產(chǎn)業(yè)協(xié)作。
(6)發(fā)揮優(yōu)勢,優(yōu)化結(jié)構(gòu)。循環(huán)農(nóng)業(yè)提倡通過農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和組織方式變革,調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu),延長產(chǎn)業(yè)鏈條,提高農(nóng)業(yè)系統(tǒng)物質(zhì)能量的多級循環(huán)利用。福建省農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)已由糧食作物逐漸向經(jīng)濟作物轉(zhuǎn)變,經(jīng)濟效益高的茶、果、蔬、食用菌正成為全省主要的種植產(chǎn)業(yè),而隨之出現(xiàn)的是,經(jīng)濟發(fā)展較快的閩東南薪炭能源被煤炭和液化氣所代替,秸稈資源焚燒棄置比例較大,占秸稈資源總量的15.5%。水資源呈現(xiàn)季節(jié)性短缺,茶果園水土流失正成為新的重大生態(tài)環(huán)境問題。閩西北畜牧業(yè)發(fā)展快速,總產(chǎn)值超過種植業(yè),已從過去的“副業(yè)”成為農(nóng)民增收的重要主業(yè)之一。同時,畜牧業(yè)發(fā)展帶來了嚴(yán)重的生態(tài)問題,當(dāng)前全省農(nóng)村畜牧養(yǎng)殖對各水域氨氮和總磷的污染貢獻率分別達(dá)到80%和95%。因此,循環(huán)農(nóng)業(yè)在各地域的體現(xiàn)應(yīng)根據(jù)各地域的實際農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和農(nóng)業(yè)生境,經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)狀況,發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢,促進資源再循環(huán),推進循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化。