農(nóng)業(yè)面源污染與綠色發(fā)展

Non-Point Source Pollution Control and Agricultural Green Development

專 輯 文 章 介 紹

·第一篇·

　　▎論文ID

　　Agricultural Green Development in the Erhai Lake basin—the way forward

　　洱海流域農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的未來展望

　　發(fā)表年份：2023年

　　第一作者：侯勇¹

　　通訊作者：趙正雄²、張福鎖¹

  ?：zhaozx0801@163.com, zhangfs@cau.edu.cn

　　作者單位：1. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院；2. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院。

　　Cite this article : 

　　Yong HOU, Wen XU, Wen-Feng CONG, Kemo JIN, Jiuliang XU, Hao YING, Shengrui WANG, Hu SHENG, Linzhang YANG, Wenqi MA, Oene OENEMA, Zhengxiong ZHAO, Fusuo ZHANG. AGRICULTURAL GREEN DEVELOPMENT IN THE ERHAI LAKE BASIN—THE WAY FORWARD. Front. Agr. Sci. Eng., 2023, 10(4): 510?517 https://doi.org/10.15302/J-FASE-2023524

·文 章 摘 要·

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　　中國的學(xué)術(shù)研究和官方政策日漸重視農(nóng)業(yè)和農(nóng)村活動(dòng)對高海拔湖泊流域的污染與控制問題。為保護(hù)地表水水質(zhì)，中國實(shí)施了一系列限制和監(jiān)管措施，從而極大地影響和改變了這些湖泊流域周圍的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)和農(nóng)村生活。本文以云南省洱海流域?yàn)槔芯堪l(fā)現(xiàn)同時(shí)減少湖泊污染和增加農(nóng)民收入將面臨三大挑戰(zhàn)。研究認(rèn)為，科學(xué)合理的環(huán)境保護(hù)政策和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展實(shí)踐是應(yīng)對減少湖泊污染和促進(jìn)農(nóng)民增收協(xié)同發(fā)展這一局面的關(guān)鍵。建議嚴(yán)格執(zhí)行這些政策，保護(hù)湖泊免受污染，同時(shí)促使小農(nóng)戶以環(huán)境可持續(xù)的方式生產(chǎn)健康食品，最終獲得合理報(bào)酬。

·文 章 亮 點(diǎn)·

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　　1.洱海流域面臨著加強(qiáng)水資源保護(hù)與農(nóng)民增收的雙重挑戰(zhàn)。

　　2.新框架指出了解決洱海農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展多重挑戰(zhàn)的關(guān)鍵戰(zhàn)略。

　　3.跨學(xué)科研究創(chuàng)新和小農(nóng)技術(shù)轉(zhuǎn)型的需求。

　　4.應(yīng)優(yōu)先在農(nóng)民、工業(yè)和推廣服務(wù)之間建立信任和伙伴關(guān)系。

　　5.洱海農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展對其他高海拔湖泊流域具有借鑒意義。

·Graphical abstract·

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·研 究 內(nèi) 容·

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　　▎引言

　　洱海是云南省第二大高原湖泊，過去一直保持著良好的生態(tài)狀況，據(jù)說它是大理人民的母親湖。然而，人口增長、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約化和旅游業(yè)的發(fā)展影響了洱海的整體水質(zhì)，在過去30年中，洱海水質(zhì)已從國家地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的I類變?yōu)镮II類。為此，洱海周邊地區(qū)采取了一系列措施來減少污染，包括垃圾收集和處理、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和漁業(yè)調(diào)整、恢復(fù)水下植被，以及水華應(yīng)急處理等。政府的這些舉措大大降低了湖泊的營養(yǎng)負(fù)荷，促進(jìn)了水質(zhì)的改善。2018年至2021年，流入湖泊的27條主要河流中，85%的水質(zhì)達(dá)到I類或II類。然而，入湖氮和磷的含量仍分別超出洱海環(huán)境限值的26%和50%。洱海的氮和磷平均濃度仍接近II級(jí)，表明存在藻類大量繁殖的風(fēng)險(xiǎn)。

　　政府的這些舉措如同一把雙刃劍，改善水質(zhì)的同時(shí)卻嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。在洱海周邊的沿岸洪泛平原上，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的經(jīng)濟(jì)作物（如大蒜）和畜牧業(yè)生產(chǎn)已被禁止。因此，必須探索既能保護(hù)洱海，又能增加農(nóng)民收入的發(fā)展道路。

　　2021年，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、云南農(nóng)業(yè)大學(xué)和大理州政府簽署了洱海流域創(chuàng)新與示范基地建設(shè)合作協(xié)議。隨后，30多個(gè)研究機(jī)構(gòu)和300多名來自不同學(xué)科的科學(xué)家在該地區(qū)開展合作。在此背景下，本文概述了洱海流域農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)和前景，提出了通過跨學(xué)科研究解決農(nóng)業(yè)污染問題的系統(tǒng)性新策略，并倡導(dǎo)將農(nóng)民技術(shù)轉(zhuǎn)化方法納入其中。該方法也可作為中國其他高海拔湖泊流域的典范。

　　▎洱海流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的挑戰(zhàn)

　　洱海位于云南大理（北緯25°45′48″，東經(jīng)100°11′15″），海拔1972米，是一個(gè)構(gòu)造湖（發(fā)育在地質(zhì)斷層中）。它的長度約為40千米，寬度為7千米，表面積為250平方千米。平均水深約11米，是中國第七大淡水湖。集水面積約2250平方千米。湖水通過西洱河向南排泄，最終匯入湄公河 (圖1)。由于水質(zhì)和生物多樣性下降，政府自2015年起禁止捕魚（以及劃船和游泳）。

圖1 洱海流域位置及地圖。(審圖號(hào): GS 京 (2023) 2266 號(hào))

　　洱海集水區(qū)的農(nóng)業(yè)是當(dāng)?shù)丶Z?供應(yīng)、農(nóng)村生計(jì)和洱海污染的主要來源。繼“十三五”規(guī)劃發(fā)布后，洱海湖區(qū)實(shí)施了一系列政策，以減少農(nóng)業(yè)污染物的排放和瀝濾。然而，這些政策措施的基礎(chǔ)仍然薄弱。在以下方面仍然缺乏數(shù)據(jù)和信息：(1) 當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和農(nóng)村景觀對湖泊污染物負(fù)荷的影響；(2) 可減少湖泊污染物排放并增加農(nóng)業(yè)收入的最佳管理方式和技術(shù)；(3) 農(nóng)民對未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的展望。這些問題限制了各種主要的農(nóng)業(yè)實(shí)踐，并導(dǎo)致農(nóng)業(yè)收入減少。

　　以上幾個(gè)因素僅能夠定性反映碳排放的影響因素。為了進(jìn)一步研究各因素的影響程度，需要進(jìn)行因素分解研究。經(jīng)優(yōu)化的費(fèi)雪指數(shù)法能較好地解釋碳排放量的變動(dòng)，并運(yùn)用該方法可以進(jìn)一步分析經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對碳排放強(qiáng)度的影響。

　　挑戰(zhàn)1：需要從機(jī)理上理解并精確量化農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染 (也稱面源污染)，這與耕作方式、農(nóng)村景觀和環(huán)境條件有關(guān)。

　　挑戰(zhàn)2：需要提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率，同時(shí)降低生產(chǎn)的環(huán)境成本。

　　挑戰(zhàn)3：需要為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展建立信任和伙伴關(guān)系。

　　▎洱海流域農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展框架

　　戰(zhàn)略1：非點(diǎn)源污染的空間明確量化。

　　戰(zhàn)略2：糧?供應(yīng)鏈上的技術(shù)創(chuàng)新，兼顧綠色（可持續(xù)性）與發(fā)展。

　　戰(zhàn)略3：實(shí)施農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的制度干預(yù)。

　　建議采取以下行動(dòng)：

　　(1) 縮小產(chǎn)量差距（即可達(dá)到的作物產(chǎn)量與實(shí)際作物產(chǎn)量之間的差距）。

　　(2) 在旅游部門、食品工業(yè)、農(nóng)民（和合作社），以及地方政府的企業(yè)家之間建立以可持續(xù)性為導(dǎo)向的商業(yè)模式。

　　(3) 加強(qiáng)培訓(xùn)和示范活動(dòng)，提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的綠色環(huán)保意識(shí)與技能。

·結(jié) 論 與 展 望·

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　　本文認(rèn)為，科學(xué)合理的環(huán)境保護(hù)政策與農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展是應(yīng)對減少湖泊污染和促進(jìn)農(nóng)民增收協(xié)同發(fā)展這一局面的關(guān)鍵。只要嚴(yán)格執(zhí)行，就能保護(hù)湖泊不受污染，小農(nóng)就能以環(huán)境可持續(xù)的方式生產(chǎn)健康食品，并對他們向社會(huì)提供的服務(wù)給予合理的報(bào)酬。科學(xué)合理的環(huán)境保護(hù)政策是基于：(1) 對排放源和排放途徑的準(zhǔn)確估計(jì)；(2) 針對特定的排放源和排放途徑，經(jīng)檢驗(yàn)?zāi)軌蛴行Э刂贫Ａ饔蛭廴九欧藕蜏p少養(yǎng)分損失的治理措施。

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