湖南省農業(yè)生態(tài)環(huán)境建設的問題與對策

生態(tài)環(huán)境 2003, 12(1): 0000 Ecology and Environment E-mail: 基金項目： 中國科學院領域前沿項目（ 02200220020223） 作者簡 介： 彭佩欽（ 1965），男，副研究員，科技處處長，從事農業(yè)生態(tài)和科研管理工作。 E-mail: 收稿日期： 2002-08-22 湖南省農業(yè)生態(tài)環(huán)境建設的問題與對策 彭佩欽 中國科學院長沙農業(yè)現代化研究所，湖南 長沙 410125 摘要： 湖南作為長江流域重要的農業(yè)大省，在主要農產品產量大幅度增長的同時，農業(yè)生態(tài)環(huán)境中存在的問題仍然嚴重，生態(tài)環(huán)境整體上尚未根本好轉。湖南生態(tài)環(huán)境中存在的問題主要有：災害頻率和強度提高；不適當的丘崗山地與坡耕地開發(fā)造成了嚴重的水土流失；環(huán)境污染日趨嚴重。文章結合已有研究工作，提出了湖南農業(yè)生態(tài)建設主攻方向和措施。作者認為，（ 1）加強水土流失治理，是減少水旱災害的根本措施。水土流失治理的重點是綜合開發(fā)潛力大、 人類墾殖活動頻繁、環(huán)境相對脆弱的丘陵地區(qū)。（ 2）要構建人地協調的高效農業(yè)生態(tài)系統。在丘崗山區(qū)，依據不同自然條件，構建高效農業(yè)生態(tài)系統，達到提高生產率并保護生態(tài)環(huán)境的目的；在平原湖區(qū)調整農業(yè)布局，實行避災減災種植制度。（ 3）要依靠科技進步，促進農業(yè)生態(tài)建設。 關鍵詞： 農業(yè)；生態(tài)；建設 中圖分類號： X21 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-2175（ 2003） 01-0000-04湖南農業(yè)在全國占有相當重要的地位，以占全國 2.2%的土地面積、 2.3%的耕地，生產出占全國6%的糧食，養(yǎng) 活了全國 5%以上的人口。湖廣熟天下足，湖南作為農業(yè)大省一直在國家農業(yè)發(fā)展格局中占有相當重要的地位。近年來農業(yè)獲得了較快的發(fā)展，主要農產品產量大幅度增長，農業(yè)結構調整邁出了堅實的步伐，農產品質量有了明顯的改善，農民人均收入有了較快的增加。尤其是近幾年來，在省委、省政府的高度重視和正確領導下，湖南在生態(tài)環(huán)境建設和促進農業(yè)持續(xù)發(fā)展方面作了大量的工作，取得了十分可喜的成績：全省提前實現了“ 五年消滅宜林荒山，十年綠化湖南” 的宏偉目標；生態(tài)農業(yè)縣和生態(tài)農業(yè)示范區(qū)成績斐然；山丘崗地開發(fā)樹起了一批成功的典型和范例。所有這些 ，對遏制湖南省生態(tài)環(huán)境惡化，發(fā)展農業(yè)和農村經濟起到了積極的作用。但是，由于部分地區(qū)過量采伐森林、破壞天然林，對山丘坡地重墾輕治，兼以生態(tài)環(huán)境遭受破壞后短期內難以恢復，致使湖南省生態(tài)環(huán)境整體上尚未根本好轉，在局部地區(qū)仍有惡化的趨勢，這正是水旱災害嚴重發(fā)生的首要原因。 1 湖南農業(yè)生態(tài)環(huán)境中存在的問題 1.1 自然災害頻繁，災害強度提高 由于湖南省的地域特點，自然災害不斷。水旱災害已成為影響湖南農業(yè)發(fā)展的首要障礙。以洞庭湖區(qū)為例， 洪澇災害發(fā)生頻率逐漸加大，建國后 49年有 39 年發(fā)生了不同程度洪澇災害，而 19941998年 5 年競發(fā)生 4 次大型、特大型洪澇災害，且洪澇歷時明顯延長；外洪內澇交織，每年給湖區(qū)造成了巨大的損失。資料表明，湖南省水旱災害的頻率增高，周期縮短，災情加重。洪災發(fā)生頻率是 4 年 3遇；旱災平均 1.12 a/次。近 10 年每年都有不同程度的水旱災害發(fā)生。上個世紀 80 年代以來災害加重：年均成災面積 57.27 萬 hm2/a，比同世紀 50、60、 70 年代分別增加 15、 48、 67。直接經濟損失 1991 年 28 億元， 1994 年 152 億元， 1996年高達 580 億元， 1998 年 329 億元。災害交替發(fā)生，旱澇往往交替 發(fā)生，或在同一地區(qū)同時出現，或在同一地區(qū)先后出現。有時旱澇轉換快，突發(fā)性強。如 1991 年旱洪旱交替， 1991 年、 1998 年北水南旱。1998 年在湘北水災嚴重的同時，湘南、湘中旱災嚴重，受旱面積達 73.3 萬 hm2， 71 萬人及 3 萬頭牲畜飲水困難。 1.2 不適當的丘崗山地與坡耕地開發(fā)造成了嚴重的水土流失 湖南省有丘崗山地 3.93 萬 hm2，其中坡耕地1.28 萬 hm2，集中分布于人平水田不足 0.04 hm2 的武陵山區(qū)、雪峰山區(qū)、湘南山區(qū)、湘東山區(qū)和湘中、湘北丘崗區(qū)。由于人口壓力的增大，坡耕地已經成為重要的生產基地 。坡耕地不僅每年提供了 250 萬 t 的旱糧，而且生產了 90 多萬 t 油料、 24 萬 t 煙葉及其他經濟作物和蔬菜等。不適當的順坡耕作與全墾造林已經造成了嚴重的后果：水土流失加劇、林 木成活率低、產業(yè)趨同等。坡耕地已經成為了國家全局利益與農民當前利益、中下游地區(qū)利益與上游地區(qū)利益、長遠利益與眼前利益、經濟利益與社會利益等諸多矛盾的焦點，在生態(tài)環(huán)境建設過程中，如果不切實加強坡耕地綜合治理，解決廣大丘崗區(qū)農民生存與發(fā)展的矛盾，那么，勢必會陷入“ 政府要生態(tài)、農民要生存” 的境地，將不可能鞏固生態(tài)環(huán)境建設的成果。反之只有通過坡耕地 綜合治理，不斷改善生產生存條件，才能充分調動廣大丘崗區(qū)農民參與生態(tài)環(huán)境建設的主動性和積極性。 1.3 環(huán)境污染日趨嚴重 水環(huán)境污染嚴重：全省工業(yè)廢水年排放量為14.5 t，居全國第 3 位；國家實施總量控制的 8 種主要水污染物年排放量湖南省有砷、汞、鉛、鉻、氰化物 5 種；在全國排前 3 名。大氣污染和酸雨加?。簱?18 個城市的監(jiān)測，二氧化硫年日平均值超過國家二級標準的 2 倍。大氣降水酸化嚴重，湖南已經成為全國最嚴重的酸雨區(qū)。農田土壤退化：農田化肥胃口增大；工業(yè)污染嚴重影響農業(yè)生產；一些污染地區(qū)生產的農產品重金屬含量已超 過食品衛(wèi)生標準數倍。一些除草劑的過量應用對農作物生長造成了影響。 2 湖南農業(yè)生態(tài)建設主攻方向 2.1 加強水土流失治理是減少水旱災害的根本措施 水土流失治理是減少水旱災害的根本措施。加強森林培育，提高森林質量，可以增強森林調蓄、削減降雨徑流。湖南系以山地為主的省份，山地蓄水功能弱，降水形成的徑流就大，瀉入江河，就形成大的洪峰。 1998 年中流量的洪水，造成了很大的危害。上個世紀 90 年代與 50 年代相比，全省森林的量和質均不斷下降：其中森林蓄積量“ 一五” 期間為 107.06 m3/hm2，“ 八五” 期間降至為 62.09 m3/hm2，下降了 40.0%；其中幼齡、中齡、成熟齡面積的比例，“ 一五”期間為 3.7 3.7 2.6，“ 八五”期間則降為 6.4 25 1（按采伐量等于生長量的永續(xù)利用模式，三者的面積比以 3 4 3 為宜），表明林木小徑級化；天然林大幅度減少，林地植被層次降低，森林結構質量顯著變差，估計全省森林總體蓄水功能降低了 130 億 m3，相當于損失了 0.73個洞庭湖的湖容量，約為全省所有大中型水庫防洪庫容的 3.17 倍。提高森林質量，增強森林調節(jié)、蓄水功能，乃是根治洪水的根本所在。因此，治理水患，在戰(zhàn)略上，應將山 、河、湖、庫，即洞庭湖水系集水區(qū)作為一個整體來考慮。治湖必治山，治湖先治山；治山為本，標本兼治。短期效果（堤防）與長期行為（治理山河）相結合。在山地治理上，要特別重視保護天然林，改造低效林；同時退耕還林，發(fā)展速生豐產林。在提高森林覆蓋率的同時，重在提高森林植被的質量，以充分發(fā)揮其涵養(yǎng)水源，保水防洪的功能。 水土流失治理的重點是綜合開發(fā)潛力大、人類墾殖活動頻繁、環(huán)境相對脆弱的丘陵地區(qū)。湖南降水量較大，且暴雨集中，極易造成水土流失。據研究測定，在順坡耕種條件下，土壤侵蝕模數可達10 000 t/(km2a)以上 ；而在反坡梯級耕種條件下，如不進行植被覆蓋，土壤侵蝕模數仍可達 6 400 t/(km2a)；在經濟林地內一年進行兩季間種的條件下，土壤侵蝕模數則可降至 2 600 t/(km2a)；但在實行等高梯土、深溝撩壕并喬、灌、草多層植被覆蓋的條件下，土壤侵蝕模數可大大降低，僅 100 t/(km2a)，且土壤肥力水平逐年提高。很明顯，在開發(fā)山丘崗地時，是否采取水土保持措施、力度如何，其效果大不相同。前段湖南省山丘崗地開發(fā)取得了很大成績；但也有的地方，未能貫徹“ 一切從實際出發(fā)” 和“ 實事求是” 的工作方針，追求形式，不適當 地強調集中連片，甚至沿用了從山頂到山下順坡開墾的不科學的作法，導致水土流失嚴重。有的地方則由于當地條件不適合開墾，以及財力、物力等問題，開墾后又無人認真經營，出現丟荒，使開墾地成為新的泥沙流失源。 2.2 構建人地協調的高效農業(yè)生態(tài)系統 按照“ 整體、協調、循環(huán)、再生” 的原則，在不同類型區(qū)域構建人地協調的高效農業(yè)生態(tài)系統。其主要目標是應用生態(tài)農業(yè)實用技術，依據不同自然條件，進行高效農業(yè)生態(tài)系統建設，達到提高生產率并保護生態(tài)環(huán)境的目的。 在丘崗山區(qū)，可依據區(qū)域地形、地貌、自然資源、經濟社會條件進行區(qū)域布局。根 據土壤、氣候、植被資源的垂直差異性，實行分類經營與立體開發(fā)。依據生物共生和物質循環(huán)利用原理，進行多層次、多結構的時空配置。如林草、林藥、林經結合；喬、灌、草、花混栽；長短搭配；形成良好的農業(yè)生態(tài)經濟鏈。在坡耕地利用上，間套結合、高稈與矮稈結合、深根與淺根結合、喜光與耐陰作物搭配，以形成良好的生態(tài)系統。調整結構和布局，真正做到因地制宜，宜農則農，宜果則果，宜林則林。凡 是開墾地都應分別在山頂、山腰、山腳留出水平森林植被帶，在開墾地上作梯，林下間種，梯邊作生物地埂，控制水土流失，既減少河、庫、湖承接泥沙的壓力，又 可保持地力不下降。 在平原湖區(qū)調整湖區(qū)農業(yè)布局與種植制度。對一些屢次出險、容易決堤的湖田，退耕還湖、退耕還林或退田還牧；通過選擇早熟或特早熟早稻品種，避開 7 月下旬特大洪澇易發(fā)期，或將被淹頻率高的低湖田耕作制度由目前的“ 稻、稻、油” 三熟制改為“ 麥、稻” 或“ 油、稻” 兩熟制，讓湖田在高水位的 67 月期間休耕，形成“ 避洪農業(yè)”。推廣耐澇漬水稻品種。中國科學院長沙農業(yè)現代化研究所從耐澇水稻品種（組合）篩選（選育）、耐澇高產栽培、減災補救措施（化學調控、早稻翻秋）幾個方面研究水稻耐澇減災技術。利用生物技術和常規(guī)育種技術 相結合，改良水稻耐淹澇特性，已篩選一批耐淹澇能力較強的高產水稻品種（組合），在相同的淹澇脅迫條件下，應用耐淹澇能力較強的水稻品種（組合）、與同熟期不耐淹澇的水稻品種相比，增產幅度達 20%30%（不同生育時期受淹出現差異）；應用“ 壯苗、旺根、儲糖、控芽” 耐澇高產栽培比常規(guī)栽培增產 11.0%48.8%；應用抗?jié)硠┰霎a幅度達 5.5%19.0%；應用適宜的翻秋早稻品種和相應的直播高產栽培技術，可比常規(guī)翻秋增產 30%以上。上述耐澇減災技術在“ 九五” 國家水稻大面積豐產攻關項目試區(qū)示范中，具有明顯的減災保產增收效果 ，顯示出巨大應用前景。 根據生態(tài)工程原理，進行耐漬復合高效農業(yè)生態(tài)系統設計與建設。根據湖區(qū)濕地景觀空間結構，建立適應淺水水體層、過水湖洲層和漬害低湖田的多種復合高效生態(tài)工程模式：中小水面分層混養(yǎng)模式；外湖、啞河網箱或流水圍欄精養(yǎng)模式；內湖野生植物生態(tài)觀賞園模式；池塘魚、豬、禽復合模式；高洲、原有潰堤以林為主的林、草、魚、禽綜合模式；中高洲以蘆葦為主的蘆、林、魚綜合模式；低草洲季節(jié)性牧草利用為主的禽、畜開發(fā)模式；澇漬低湖田稻、林、魚、油共生模式；水源充足稻田稻、魚、麻共生復合模式。 中國科學 院長沙農業(yè)現代化研究所在農田土壤污染治理方面，創(chuàng)立了安全高效利用的農業(yè)生態(tài)工程模式。在鎘污染嚴重的某鈾礦區(qū)調整農田種植制度，建立新的生產經營模式，應用種桑養(yǎng)蠶、種植纖維作物，達到了鎘污染土地的安全高效利用，農民、政府、礦區(qū)三滿意的效果。 2.3 加速土壤培肥是建立良好農業(yè)生態(tài)環(huán)境的基礎 土壤培肥是建立良好農業(yè)生態(tài)環(huán)境的基礎。研究表明，土壤肥力水平高的坡耕地土壤侵蝕模數、徑流系數都小。坡耕地培肥與其種植方式有關。對25以下的坡耕地要實行梯田化； 8以下的坡耕地采用聚壟耕作方式，即沿等高分廂種植，根據坡度大小可分為開溝分廂與聚壟分廂兩種形式；坡度在 5以下的采用開溝分廂，一般廂面寬 1 m，溝寬 1520 cm，溝深 1015 cm。通過耕作與種植培肥土壤，提高土壤蓄水保水能力，增強抗季節(jié)性干旱能力，減少水土流失。增加有機肥施用量，特別是要實行秸稈覆蓋與還田。只要遵守自然界物質能量循環(huán)的規(guī)律，把作物秸稈、人畜糞尿和各種廢棄物、下腳料經過漚制，回到地里，坡耕地肥力可以不斷提高。目前需要研究快速腐熟和向商品有機肥料的方法，以改良土壤，培肥地力，增強抗旱保水能力。 3 依靠科技進步，促進農業(yè)生態(tài)建設 3.1 針對 農業(yè)生態(tài)環(huán)境建設中存在的主要問題開展科學研究 針對環(huán)境整治與農業(yè)產業(yè)化等熱點問題展開科技攻關，研究建立資源合理開發(fā)、利用監(jiān)測體系；研究建立農業(yè)生態(tài)工程與環(huán)境保護體系；研究建立合理的農業(yè)生產體系、農村經濟結構體系；研究建立持續(xù)高效發(fā)展的典型樣板。 研究避災與減災農業(yè)技術。其重點探索旱澇災害、低溫冷害的發(fā)生規(guī)律，研究預警與防治技術；研究重點區(qū)域避災種植制度與農業(yè)布局；研究洞庭湖區(qū)避洪農業(yè)與農業(yè)生態(tài)工程設計等。 研究可持續(xù)發(fā)展的復合農業(yè)調控體系。例如，研究不同類型地域農業(yè)可持續(xù)發(fā)展途徑、模式與技術體系；集 約可持續(xù)發(fā)展農業(yè)的生態(tài)保障體系與經濟管理體系；以提高單產為基礎的可持續(xù)高產農業(yè)技術；以資源節(jié)約為導向的資源高效利用型農業(yè)技術；以穩(wěn)定增產為目的的可持續(xù)的耕作制度體系；以培肥地力為宗旨的可持續(xù)的施肥制度；以持續(xù)高效為目標的農業(yè)模式與技術；以環(huán)境保護為原則的可持續(xù)農業(yè)生產技術。 3.2 大力推廣生態(tài)農業(yè)實用技術，促進農業(yè)生態(tài)環(huán)境建設 我國廣大農民和科技工作者在生產實踐中總結和歸納出許多生態(tài)農業(yè)實用技術，例如，立體生產技術、有機物多層次利用技術、種養(yǎng)加結合的生 態(tài)工程技術、生物能源開發(fā)技術、病蟲害綜合防治技術、生 物養(yǎng)地技術、生物固氮技術、生物肥料技術等等。大力推廣生態(tài)農業(yè)技術將有利于促進農業(yè)生態(tài)環(huán)境建設，促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 參考文獻： 1 王克林，章春華，易愛軍，等 . 重新審視洞庭湖堤防工程治水作用與流域發(fā)展戰(zhàn)略 J. 應用生態(tài)學報 , 1998( 6): 561-568. 2 彭廷柏，肖慶元 . 湘北紅壤低丘崗地農業(yè)持續(xù)發(fā)展研究 M. 北京：科學出版社， 1995. 3 王凱榮，陳朝明，龔惠群，等 . 工礦污染農田生態(tài)整治與安全高效利用模式研究 J. 中國環(huán)境科學， 1998， 18（ 3） : 97-101. 4 彭佩欽 . 關于加 速實施湖南省農業(yè)和農村經濟可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的幾點建議 A. 見：袁隆平，王鳳飛主編 . 湖南省 21 世紀初新的農業(yè)科技革命暨建設農業(yè)科技創(chuàng)新體系論文集 C. 湖南：湖南科技出版社， 1999: 22-23. Problems and countermeasures on the construction of agro-ecological environment in Hunan province PENG Pei-qin Changsha Institute of Agricultural Modernization, Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125, China Abstract: Hunan province is an important province in agriculture in the Yangtze valley of China. With the output of primary products acquiring an increasing in a great extent, a ultimate improving in the Hunan agro-ecological environment has not realized. There still exit some main serious problems in the Hunan agro-ecological environment, such as rising tendency in frequency and intensity of natural disaster, high soil erosion caused by irrational exploitation in hill and hillock areas, increasingly severe environment pollution, etc. On the base of previous research works, the author suggest that strengthening the govern of soil erosion should be the radical