可持续农业论文范文
时间:2023-03-15 08:21:15
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篇1
现代的可持续发展以及生态的农业发展的模式主要是可以更好的建立相对来说比较稳定的农业生态系统,而且同时是以人工干预的方法来使得一定范围内的农业生态系统有了一定程度的良性循环的发展,从而实现了农业资源方面的高效的利用,这样可以有效的使得农业经济发展的模式得到完善。现代可持续、生态农业发展模式主要是更好的成立相对而言比较稳定的农业生态系统,而且同时凭借人工干预的方法更好的保持小范围内的农业生态系统的良性循环,实现农业资源的高效化利用,这样在一定的程度上对农业经济发展的农业规模化以及产业经济化的发展模式,而且同时其最大的目的是现行农业经济发展模式下出现了耕地的资源有很多的荒漠化以及贫瘠化的问题,这样就能更好的促进我国农业经济转型。农业经济发展模式的可持续发展的根本就是在一定程度上满足了人们对环境的需要以及占用后代生存环境的“可持续发展型模式”,可持续发展最重要的核心问题就是通过对农业生产资源优化配置和利用的高效化,在一定程度上调整农民的收入和经济产业结构之间的关系,慢慢的实现资源的节约型、环境的友好相处,这样更好的促进农业可持续化发展模式的良性发展,更好的促进我国农业产业经济结构的调整和现代化发展的基础。
2发展生态农业的意义
2.1科技的进步促进了农业资源的充分利用,对环境的污染进行降低,促进农业的可持续发展生态农业的发展是现代化科技技术成功和传统的农业精华进行有效的结合。它可以充分的重视生物的多样性和生物的共生,将间作套中就似乎恶化立体技术在农业生产中有效的利用,并且将空间进行多次多层的利用,降低系资源的有效投入;同时,还必须要将农业、林业、畜牧业等进行有效的结合,充分的使用原料,并且有效的变废为宝,提高农业生态系统的生物转化率和农业废弃的再生循环,有效的对资源的有效性和农业生产发展之间的需求的增加之间的矛盾有效的环节;对于生态农业技术的发展还必须要重视对新技术的改进,通过使用生物肥料和化学、物理等病虫害的综合防治的技术的使用,减少农药的使用量,减少降低对环境造成的污染,促进农业的发展。
2.2农业可持续发展的必然选择就是对生态农业进行发展国家的发展必然离不开对自然资源条件的依赖性,一个地区的农业资源的量直接决定了当地的农业的发展速度,即使在科技技术较高的过程中也很难以改变这一事实。近年来,随着工业用地和城市用地的资源不断的对农业用地的减少,使得我国人均的土地资源越来越少,而且人均的土地面积却相对于较少,和世界的水平相比起来较少了很多。生态经济两者的不协调。矛盾的主要原因就是由于农业的自然资源相对于较少。同时,人们的生活水平也在不断的提升,对于农业生产的需求也在不断的扩大,对于农产品的要求也是需要绿色安全无公害的产品。在这样的情况之下,必须要不断的推动绿色发展和无公害产品的发展,并且不断的走出一条公害相对于较少、效益较好,并且可持续发展的道路。
2.3建设和发展和谐的社会就是发展生态农业当前情况下,大力发展生态农业不仅仅是科学发展观的要求,同时也可以使得我国的农业得到一定的发展。城乡之间的差别的存在和扩大,一方面降低了政府的公信度,同时对农村的发展也带来了一定的制约的影响,如果一些问题无法得到及时有效的解决,一旦出现矛盾那么就会出现很严重的后果,给农村的发展带来了不利的影响,影响了社会经济的发展。农业的发展注重的是科学发展观,并且坚持以人为本和因地制宜的原则,对其进行合理的规划,减少因为废弃物而导致的环境污染的现象,建设利于生态环境的发展,促进农业的高效利用,实现农业产品的清洁化和无公害化,保证人们的身体健康。
3实现农业经济可持续发展的措施
3.1倡导绿色有机农业经济绿色的有机农业是建立在循环生态环境系统且保持自身运行规律的基础上的,据有机农业的生产标准显示,要选择生态环境良好的种植基地,且在进行生产的过程中不使用任何化学合成的肥料、生长调节剂、农药以及畜禽饲料添加剂等物质,也不采用任何基因工程的方法产生的生物,通过实施一系列可持续发展的技术,经过第三方严格的认证的农业生产体系。在农业经济的发展中,绿色有机农业是其高水平的发展阶段。绿色有机农业的发展能够降低目前你农业中的生产压力,还能够促进农业生态环境的恢复;绿色有机农业的发展能够减少农药和化肥的使用量,减低因农业生产带来的污染;绿色有机农业是一项劳动性密集的产业,为农村的的劳动力长夜就业带来了新的希望;绿色有机农业生产的农副产品,更能满足现在的国际化市场需求,能够提高农业产品在国际市场的竞争力
3.2用科技引领生态农业建设要发展生态农业必须依赖科学技术,而且生态农业是由一定的系统研究工程的研究方法以及生态原理等方面的元素最终形成了一种比较新型的农业发展模式。因此,必须在生态农业发展的基础上不断的对以前的经验进行总结,从而使得技术之间有了一定的优化、组合,并且从而使得农业技术得到大力推广,就像对农业技术进行大力的推广使用,就像更好的开发清洁能源、农业废水分散治理及循环利用、绿色食品开发、废弃地生态恢复、生态复合肥料等,生态农业建设在一定程度上更好的促进我们现代科技的推动。而且同时,加强生态农业的发展,应加强对劳动者的文化知识水平、生态农业人员的提高和发展,并且同时加强其文化素质。对于那些高水平的、有较强创新能力的学科带头人能够更好的对其培养,形成优秀创新团队和创新人才,为生态农业发展提供技术支撑。
3.3加强政府对于循环经济的引导性作用在循环经济过程中,发挥政府的带头作用,在发展过程中投入一定的资金,引导农业循环经济持续稳定的发展。对于以点带面形式的利用,从而使得农业经济发展的质量得到更好的提升,一定程度上促进农业经济循环模式的作用。以使得农业生态环境的改善为出发点,绿色环保循环经济的快速发展得到更好的促进。应该根据绿色环保的发展理念,在发展过程中绿色环保理念的重要性有更好的意识。农业生产环境能够保持持续稳定的发展,提供强有力的支持来促进农业健康的发展,由此保证农业循环经济发展质量满足实际中的需要。
4结语
篇2
(一)唐山市生态农业的特点唐山市生态农业的特点是:综合性、多样性和高效性。
1.综合性。
生态系统的综合性,主要是坚持以农业整体为中心,协调生态、经济和社会三方效益,实现资源的循环利用和能源的再生,以达到调节整个农业产业结构的目的。
2.多样性。
生态农业的核心是科学技术,通过生态模型的技术方式来实现特定经济作物的增值生产,以生态工程的技术手段来平衡各地区的区域优势,将技术与社会需要、当地实际协调,形成区域农业多样性发展。
3.高效性。
生态农业凭借其循环、再生的综合性,通过对物质的深加工和能量的循环再利用,提高了农民的增值收益,加快了农业生产的效率,同时改变了局部农业产业结构。
(二)唐山市生态农业的作用
唐山市生态农业的特点,决定了它在实现唐山市农业经济可持续发展中的作用。
第一,综合作用。
唐山市自身耕地面积少但农业资源丰富,生态农业利用其综合性的特点,根据不同区域的自然条件和地区经济状况,因地制宜,开展多种经济作物交叉经营和交替管理的模式,促进了物质的循环和能量的有效转换。
第二,多样性作用。
生态农业利用科学技术的手段,在唐山市不同区域设立不同生态模式和生态工程,按照地区经济的增长需要,发展多样性的区域农业经济。
第三,高效作用。
生态农业继承发扬了传统农业精耕细作的优点,摒弃了传统农业效率低产量少的弊端。同时弥补了现代农业高污染、高投入、低回报的缺陷,将现代农业提升至生产密集化、资源循环化、技术科学化、发展持续化的高效率高收益生产经营模式。
二、唐山市生态农业在农业经济可持续发展中的问题
唐山市在生态农业的研究、示范和推广工作中,取得了不少令人瞩目的成就,但也存在让人诟病的问题。这些问题阻碍了唐山市农业经济的可持续发展。
(一)理论、技术不足
生态农业不再是传统意义上的单农业学科,它还涉及经济学、管理学、信息技术学等多门交叉学科。对这样复杂的农业学科,要从系统综合角度,分析设计生态农业的结构,科学划分各种学科的类别体系,将经济学、生物学、生态学等学科合理交叉,综合运用。但就目前的研究来看,对生态农业的理论研究,往往是单学科深研究,或者多学科浅研究,这些片面的研究对于生态农业理论系统的构建和完善,远远不够。理论是技术发展的前提,因此理论体系不够健全,导致生态农业的技术发展不成熟。
(二)政府支持力度有限
发展生态农业与政府的支持力度分不开。首先,在技术研发上,需要政府联合各大院校和科研部门联合研发,这就需要巨额研发经费;其次,在技术推广上,政府要花巨资和派遣相关技术人员为农民提供优质幼苗、肥料和技术支持;最后,在生态农业长期发展上,政府要建立一套长期有效的金融信息机制,为农民发展生态农业,提供信贷服务支持和信息服务支持。唐山市政府为了满足生态农业发展的需要,在资源配置、政府财政和人员培训上,下足了工夫。政府对生态农业做出了最大限度的支持,同时因自身财务和人手的不足,支持力度仍旧有限。
(三)推广普及难度大
造成生态农业推广普及难度大的原因有很多。
一是农村人口科技素质低,需要大量科研人员下乡进行现场培训,而政府机构内的科研人员却严重匮乏。
二是生态农业配套的农业技术设备不足,或者部分设备价格昂贵,农民负担不起。
三是生态农业产业化发展不均,有的地方经济作物发展好,农民收益高,另外一些部分,因为地域、气候的限制,经济作物发展困难,造成整体产业化结构发展不均衡。
四是市场结构不完善,土地市场、技术市场、批发市场、区域经济市场等各部分市场都只处在发展的初期阶段,还远远不够完善。
五是信息传递不通畅。唐山市农村信息化建设起步晚,各项信息设施不完善,导致农民无法更快、更好、更全面地接收生态农业的第一手信息。
三、唐山市生态农业在农业经济可持续发展中存在问题的解决方案
虽然生态农业有很多问题,但唐山市政府经过多年的经验摸索和实践总结,制定了一套生态农业问题解决方案。
(一)理论讲合作,技术求创新
生态农业的发展是以强大的科学技术为动力的,科学技术的基础是理论研究,理论基础的厚度决定了生态农业的高度。因此,必须把理论研究放在发展生态农业工作的首位。生态农业在理论研究上要以合作为原则,以实际需要为出发点,以农、教、科为标准,以产、学、研为动力,以少投资、高收益为指标。在理论研究层次上,政府要加大对科研部门的资金投入和政策奖励,鼓励部门间通力合作,攻克难关。在技术层面上,要继承传统农业的技术优点,同时结合现代农业技术、生物技术、生态技术,形成最优化的农业技术配套体系。技术的推广与创新,一定要以市场经济的发展为导向,通过技术将农业的生态发展与经济的可持续增长连接在一起。唐山市以市场经济为导向的生态农业技术研究,大致有以下六个方向:(1)节肥式高产农业技术;(2)节水高能式农业技术;(3)无药低耗式农业技术;(4)中低产良田改良式农业技术;(5)资源循环利用式农业技术;(6)生物生态式农业技术。
(二)建立健全生态农业政策体系
生态农业的发展与政府政策的支持息息相关,政府建立健全完善的生态农业政策体系,可以使生态农业最快速度走上正规化、可持续化的发展道路。从农业的角度来看,应该从以下三个方面建立健全生态农业政策体系:
一是农业环境、资源保护方面。
建立自上而下的环境、资源网络监测系统,进行定位监测,对监测到的环境污染和资源浪费的行为,将以法律和经济的手段进行双重制裁。
二是农业科技方面。
科技研发经费上,政府设立生态农业发展基金和专项筹款小组,保证研发上的经费支持;技术推广上,设立技术推广基金,帮助农民解决技术方面的资金难题,同时提高下乡技术人员薪资待遇,用高薪的方式鼓励他们深入农村,发展农村。
三是农业市场方面。
政府建立健全完善的农业市场体制,规范市场价格。同时,设立市场危机保障体系,保证农民在减产时,收益损失降至最低。此外,政府要为农民提供良好的信贷服务体制和信息服务支持,最大限度的解决农民的资金难题和农村信息不对称、不及时的弊端。
(三)政府、企业共同推广
篇3
1.1稳定粮食生产,落实惠农政策
针对大量土地流转和粮食效益偏低,以及稳定种粮面积与结构调整种植的矛盾的现状,通过推广“粉干专用稻”、“再生稻”、“优质稻”,实行“粮经轮作”,组装配套机械化和统防统冶,以规模化、专业化提高粮食生产效益。通过落实农资综合补贴、良种补贴、种粮大户补贴、再生稻催芽肥补贴、水稻保险等一系列强农惠农政策,提高农民种粮积极性,确保粮食种植面积相对稳定。
1.2引进农业龙头企业,发展规模农业
引进福建绿嘉生态农业有限公司,投资1000多万元,土地流转1000亩,重点发展特色农业和设施农业,种植甜椒、尖椒、西红柿等20多个品种,被评为市级农业产业化龙头企业。引进闽清福猪良种牧业发展有限公司,在林洞村发展生猪养殖,项目投资1200万元,其中包括130万元配备养殖污染整治设施,占地103亩,年出栏生猪近12500头,产值2250万元;引进吉发养殖场,在下庄坂工业区发展鳗鱼养殖产业,用地面积48.5亩,注册资金50万元,总投资1800万元;引进盛世阳光农业有限公司,发展景观苗木种植;引进福州施恩织和农有限公司,投资800多万元建设花卉苗木生产基地,形成花卉区、养生食用植物区、中草药区、苗木绿化区、科研区等五大区,以产业化、结构化发展台湾特色花卉种植。同时将林洞、秀环、炉溪等3个村列入福州市外环蔬菜基地的基础上,发展万亩蔬菜基地,大面积种植芋头。
1.3调整产业结构,发展特色产业
形成蔬菜、花卉苗木、名优水果、畜禽水产养殖、油茶、茶叶等六大产业。
(1)以下庄村为龙头发展平原地区万亩芋生产基地,以饭洋村为龙头发展半山区千亩菜豆生产基地,以林洞村为龙头带动高海拨地区种植反季节西红柿、花椰菜千亩生产基地;
(2)根据本地独特的气候和资源优势,大力引导花卉苗木产业。以盛世阳光农业有限公司和施恩织和农有限公司为龙头,将花卉苗木产业打造成本镇的新兴产业;
(3)推行梅溪两岸常绿果树带的发展战略,引进台湾客商和优良品种,大力优化品种结构,推进葡萄、脐橙、无核柿、板栗、橄榄等果业的发展,建立了5个千亩水果基地,以上汾村龙晶提子葡萄园为主的千亩葡萄生产基地、以饭洋村为主的千亩脐橙生产基地、以溪东村为主的千亩板栗生产基地、以黎家村为主的千亩无核柿生产基地、以秀环村为主的千亩橄榄生产基地,促进了名优水果优化升级;
(4)以抓龙头和建基地为突破口,压缩散养数量,扩张牛、羊、生猪以及家禽、鳗鱼的规模养殖,壮大畜禽水产龙头企头。掀起山上养牛、竹山养羊、冬闲田养鸡和鸭、山塘水库养鱼、溪河水域养蛋鸭的热潮,推进畜牧业持续健康发展,散养养殖生猪,通过建设农村户用沼气池,逐步演成“畜牧业-带动种植业-转化增值”,形成“猪-沼-菜”,“猪-沼-果”良性循环产业链;
(5)调整坡地、梯田,山地开发,在梅坪村及周边村发展特色油茶1000亩;
(6)以玉台绿茶为中心,进行老茶园改造,引进优良品种,实施山地开发,辐射带动周边村,发展成为年产近500亩优质绿茶基地。
1.4培育新型服务组织,发展品牌农业
以13家农民专业合作社为主体,通过对农产品统购统销,为农民提供技术指导,实现生产销售规模化。炉溪芋专业合作社带动炉溪及周边村种植芋1100亩,实现产值890万元,梅坪村成立梅坪农业合作社,种植油茶300亩,坪街村七叠溪蔬菜专业合作社发展注册农产品商标3个,并建设百亩无公害蔬菜示范片,带动农户增收致富。茶口村大力发展粉干加工业,依托茶口粉干协会和老林粉干合作社,以“公司+基地+农户”、“支部+协会+农户”等产供销模式带动茶口粉干发展,并建设茶口粉干交易市场,将“茶口粉干”品牌进一步做大。
2塔庄镇现代农业的不足之处
(1)现代农业发展总体水平比较低,数量少,规模小,带动能力和示范作用弱。
(2)项目开发深度不够,现代农业科学技术和先进设施以及先进农艺相互交融的程度比较低,一产向二、三产延伸渗透仍显不足,农业旅游两业交叉融合不明显。
(3)土地流转存在一定的困难。
(4)农业人才短缺。
3塔庄镇现代农业可持续发展的对策与建议
塔庄镇把保障主要农产品安全有效供给和促进农民增收作为首要任务,根据农业资源和劣势,以及农业资源开发利用与发展中存在的主要问题,把稳粮增收、提质增效、创新驱动作为强大动力,不断优化布局结构,开发农业多种功能,加块转变发展方式,不断提高农业的综合效益,现提出以下建议与对策。
3.1落实“粮安工程”
把不断增强粮食综合生产能力作为一项重要工作来抓,通过开展粮食高产创建活动,先后在坂尾、饭洋、下庄、梅寮等村建立高产示范基地。并实行“6个统一”(统一供种、统一浸种、统一播种、统一专用配方肥、统一化控、统一病虫害防治)服务,展示蔬菜、水稻新品种,并及时组织现场观摩和咨询活动。建立4个示范片,即溪东村的优质稻示范片、饭洋村的再生稻示范片、梅寮村的粉干专用稻示范片、坂尾村的机收再生稻示范片。同时,加快农业科技创新和技术推广应用,努力提高粮食单产水平,千方百计带动农民增收,确实保护好耕地,开展高标准农田建设,努力提高防灾减灾能力,大力推进农业机械化,不断提高农业的机械化水平。
3.2加快土地流转
促进适度规模化经营。目前一家一户分散经营种植仍占主导地位,土地流转仅3700亩,己不能满足现阶段农业发展的需要。因此,应进一步加快土地流转步伐,改变现有一家一户的分散生产经营模式,建立合作社、企业基地与农户之间合理有效的利益连接机制,打造“合作社+基地+农户”、“企业+基地+农户”的产业链,以不断提高基地的组织化程度,逐步实现标准化生产和规模化经营。
3.3巩固提高特色产业
培养壮大蔬菜、名优水果、花卉苗木、畜禽水产养殖、油茶、茶叶等主导产业以及优质稻、粉干专用稻、中药材、花生等特色产业,推广新品种、新技术,提高产品的科技含量以及市场占有率,开发建设冷冻、冷藏设备及高标准加工包装车间,积极发展设施农业、反季节蔬菜、无公害载培,开展标准化生产和产品质量认证。
3.4抓好龙头示范带动
重点抓好福建绿嘉生态农业开发有限公司设施农业龙头企业、闽清龙晶科技有限公司葡萄生产基地,以采摘葡萄旅游为特色,形成七叠温泉-龙晶葡萄的旅游线路,成为集休闲、采摘、科普为一体的综合生态农业;龙池、茶口、上汾3个村依靠盛世阳光现展有限公司,发展种植乔木、水生观赏植物、山垅田养泥鳅、垂钩乐园、生态超市、林下土鸡土鸭养殖;溪东村依靠施恩织和农有限公司,逐步打造生产型与休闲观光农业合为一体的综合型生态养生休闲园区;下庄村以闽清县吉发养殖场为龙头发展特色鳗鱼养殖;林洞村以福建省闽清福猪良种牧业发展有限公司带动发展生猪养殖;壮大老林粉干专业合作社,经分散加工、成品粉干回收、集中精包装等流程,统一销售至东南亚、福州、厦门等地区,实现粮食加工转化,带动粮食生产的产业化经营,提高粮食产后附加值,实现粮食生产提质增效。按照“扶优扶强”的原则,给予政策倾斜,促其上规模、上档次、上水平,形成带动力强、辐谢面广的产业龙头,努力培育新一批省级、市级、县级农业产业化和专业合作社,形成“龙头企业(专业合作社)+农户”农业产业格局,提升农业产业化经营水平。
3.5开展专业技术人员培训
篇4
【论文摘要】:高效环保的治虫技术是发挥生物种群间相互制约,相互依存,而达到自然调控的策略措施之一。既有悠久历史,成功经验,又有新科技新发展新成就,更有建设生态城市的新导向。如能在行业内外被关注,进一步推行,必将取得更大成效。
如今,绿色农业的概念被提出来。充分运用先进科学技术、先进工业装备和先进管理经验,以促进农产品安全、生态安全、资源安全和提高农业综合经济效益的协调统一为目标,以倡导农产品标准化为手段,推动人类社会和经济全面、协调、可持续发展的农业发展模式。利用生物、生态和物理机械等治虫技术来防治病虫害,已成为可持续农业的重要手段,也是绿色农业生产工作中病虫害防治的必然选择。高效环保的治虫技术是发挥生物种群间相互制约,相互依存,而达到自然调控的策略措施之一。既有悠久历史,成功经验,又有新科技新发展新成就,更有建设生态城市的新导向。如能在行业内外被关注,进一步推行,必将取得更大成效。
1. 生物防治
生物防治的特点是对人畜安全,无污染,不形成抗性。
1.1 虫治虫
以虫治虫利用天敌昆虫防治害虫称为以虫治虫,其中包括益螨的利用。利用天敌昆虫是生物防治应用最广、最多的方法。按天敌昆虫取食的方式可以分为两大类:
⑴ 捕食性天敌:捕食性天敌种类很多,其中效果较好。常利用的有瓢虫、草蛉、食蚜蝇、食虫虻、以及捕食螨类等,这类天敌一般食虫量大,在其生长发育过程中,必须吃掉几个、几十个甚至几百个虫体才能完成发育。因此,在自然界控制害虫的猖獗作用十分明显。
⑵ 寄生性天敌:这类天敌寄生于害虫体内,以其体液和内部器官为食,使害虫死亡,主要包括寄生蜂和寄生蝇。
1.2 生物农药防治
生物农药是指利用生物活体或其代谢产物,以及通过仿生合成具有特异作用的农药制剂,是今后农药产业中的朝阳产业。生物农药包括:微生物农药、农用抗生素、植物源农药、动物源农药和新型生物农药等几大类。
⑴ 物农药:指利用具有繁殖能力的活体微生物或活体微生物的代谢产物制成的真菌制剂、细菌制剂、病毒制剂、昆虫病原线虫、昆虫病原立克次体等。
⑵ 抗生素:如春雷霉素、农抗120、中生菌素、浏阳霉素、链霉素等,已经广泛应用的产品有防治水稻纹枯病的井冈霉素,高效、广谱的杀虫、杀螨剂阿维菌素等。
⑶ 物源农药:植物性药物源有鱼藤、烟草、除虫菊、鸡血藤、雷公藤、苦树皮、黄杜鹃、百部、艾、穰、蒜、葱、韮、、牡菊、苍耳、芫花、巴豆、苦参、附子、茶叶等。随着人们对生态环境的重视,植物源农药的开发也成了时尚,是绿色生物农药的首选。
⑷ 物源农药:指动物体的代谢物或其体内所含有的具有特殊功能的生物活性物质,主要包括动物毒素如蜘蛛毒素、黄蜂毒素、沙蚕毒素等,以及调节昆虫的各种生理过程的昆虫激素、昆虫信息素如棉铃虫性诱剂、甘蔗条螟性诱剂及天敌动物农药等。
⑸ 新型生物农药--转基因农药:指利用转基因技术培育的抗病、虫、草转基因作物。
2. 生态控制
病害虫的生态控制,是指通过栽培、管理措施,创造有利于农作物生长发育,而不利于病害虫繁殖、蔓延的环境条件,从而达到避免或控制病虫害的目的。
⑴ 适时播种:病虫害的发生与危害都有一定的最适时期和环境条件,在不影响作物生长发育的前提下,适当改变播种期,可避开病虫害侵染和为害的最适时期,从而减轻病虫危害。
⑵ 合理布局及轮作:合理品种布局可以限制病虫害的蔓延与扩散、推迟或减轻病虫危害。轮作不仅有利于作物的生长,而且可以减少土壤里的病源积累和单食寡食性害虫食源,特别是水旱轮作效果显著。
⑶ 抑病士利用:对许多病害的研究表明,抑菌土在自然界普遍存在,开发利用抑菌土是病害。
⑷ 生物多样性控制病虫害:栽培品种的多样化,能发挥天然防护壁垒的重大作用,不仅节省了土地,而且也牡绝了害虫与传染病的大规模侵袭,使农作物免遭灭顶之灾。
⑸ 稻鸭共育(共作)技术:稻鸭共育是利用鸭在稻田中不断觅食活动,起到捕虫、吃(踩)草、耕耘且刺激水稻健壮生育等多功能效果。
3. 物理机械防治
⑴ 物理机械:常用的是人工用简单机械如竹竿、扫把、网兜等,利用害虫的假死性、群集性等习性来消灭害虫。
⑵ 套袋栽培:套袋蔬菜无病虫为害、无农药污染,品种优良,产量高,效益好,如果品、黄瓜套袋,可直接阻隔病虫为害,有利于维生素C的形成,保鲜期长,耐储藏,且增产10%以上。
⑶ 诱杀技术:主要利用害虫的趋性将害虫诱到一处,集中杀灭。
⑷ 覆盖防虫网、薄膜等直接阻止害虫为害:覆盖塑料薄膜、遮阳网、防虫网,进行避雨、遮荫、防虫隔离栽培,减轻病虫害的发生。蔬菜覆盖防虫网后,基本上能免除菜青虫、小菜蛾、甘蓝夜蛾、甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、棉铃虫、豆野螟、瓜绢螟、黄曲条跳甲、猿叶虫、二十八星瓢虫、蚜虫、美洲斑潜蝇等多种害虫的为害,控制由于害虫的传播而导致的病毒病的发生,还可保护天敌。
⑸ 人工防治:人工防治是最古老、沿续至今仍在采用的有效病虫害防治办法,是一种省工、省钱、无污染、切实可行的途径,包括人工捕捉、摘除病虫枝及清扫田园枯枝烂叶等项措施,以压低病虫害发生基数。
4. 结束语
发展绿色农业可以保障农业生产能力、保障食物安全、缓解生态恶化、缓解就业压力、提高农产品国际竞争力、提高农民收入,是当前形势下的中国农业现代化进程的可行之策。随着人们对化学农药弊端和发展可持续农业重要性的进一步认识,改善生态环境,提高环境质量,促进社会、资源、环境的协调发展,使农业生产的各个环节均有符合人们要求的标准,推广和加强有害生物无污染治虫技术势在必行。"绿色农业",随着时间的推移,空间的扩展,科学技术的发展,将赋予新的更加丰富的内涵!
参考文献
[1] 王爱军, 袁丛英. 绿色生物农药研究现状及发展,河北化工,2006.
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[3] 世平, 产祝龙. 诱导抗性在果蔬采后病害防治中的研究与应用,植物病理学报,2004.
[4] 刘雄. 应重视农业防治在农业生产上的重要作用,农村实用技术与信息,2006.
篇5
关键词:农户禀赋;节水灌溉技术;采纳行为;影响;实证分析
中图分类号:F127.41 文献标识码:A 文章编号:1003-4161(2011)01-0079-03
一、引言
我国水资源总量比较丰富,但人均占有水平很低,而且地区分布不均衡。在水资源的众多用途中,农业用水是最大的。根据《中国水资源公报2009》的最新统计数据,2008年我国总用水量5 909.9亿立方米,其中农业用水为3 663.4亿立方米,占总用水量的62%。在农业用水中,农业灌溉用水量占用水量的90.2%。从这个意义上讲,农业灌溉用水量对水资源影响很大。另外,由于受传统农业耕种方式的影响,农业灌溉水利用系数一直较低,目前全国平均仅在0.4~0.5之间,农业灌溉利用率比发达国家低很多。这导致相当一部分水在输水过程中由于渗漏或蒸发损失了。因此,在我国水资源较缺乏的情况下,如何提高农业灌溉水利用率,实施节水农业对于缓解目前的缺水状况就显得至关重要。
农业灌溉技术的采用,可以在一定程度上提高农业灌溉用水率,因此,农业灌溉技术的采纳与否是提高农业灌溉用水率的关键因素。而在农业生产中,农户是最基本的单位,农户作为独立的生产者对是否采纳先进技术具有完全的决定权。因此,发展节水农业的关键就在于农户采纳农业节水灌溉技术。影响农户采纳农业节水灌溉技术的因素很多,主要有以下几方面:节水灌溉技术自身因素、自然环境因素、农户禀赋因素、水价因素和政策因素。本文仅对农户禀赋作详细研究。
二、农户禀赋对采纳行为的影响
节水灌溉技术对于农户而言,同劳动力和土地一样,也是一种生产要素。节水灌溉技术本身并不是水的替代品,但节水灌溉技术可以在不减少作物产量的前提下减少灌溉水的使用量;或者在供水量不变的条件下提高作物对灌溉水的利用率,从而提高作物产量。因此,先进的灌溉技术可以节约灌溉水的用量,从而减少用水农户对生产要素的投人。农户是否采纳节水灌溉技术,从农户自身来看,主要有以下几方面的影响因素。
(一)农户经济状况
从目前国家投资政策来看,大中型节水灌溉工程的投资是由中央、地方政府和农户分级承担,一般农户的投资额要占到工程总投资的1/3左右甚至更多,而且,工程建成后的运行费用完全由农户负担。所以一个地方经济条件及其农民收入如何(反映了农民对水价的承受能力),就成为节水灌溉工程技术能否推广运用的决定性因素。
农户经济状况主要包括农户的家庭财产状况、农户的收入状况、获得信贷的能力和劳动力及土地的机会成本等。采纳农业节水灌溉技术,意味着农户要掌握更多的技能,实施起来一般较复杂。根据诱致性技术变迁理论,资金较充裕的农户偏向于采用资本密集型的农业技术,劳动力较充裕的农户更易于采用劳动密集型的技术。黄季馄等认为,经济状况越好的农户越容易采用水稻新技术。当然,也有学者发现,在他们的经验模型中收入与农户的支付意愿及可持续农业技术采用之间有正相关关系,因为充裕的资金能保证生产者不受资金条件的制约而采用可持续农业技术。但是,有些学者的实证研究却得出相反的结论,即经济状况最差的农户具有最强烈的采用可持续农业技术的欲望,而经济状况较好的农户对保护土地技术和新品种不感兴趣。这可能是从事非农业生产活动能带来更大收益的缘故。同样获得信贷的能力越强,资金的供给就越有保障。因此,获得信贷的能力和农户的收入状况结合在一起对农业节水灌溉技术的采用产生影响。
(二)教育因素
农业节水灌溉技术是一项农业技术,一般来讲,农户受教育的程度越高,对于新技术的理解和接受能力就越强。当然,这里的教育形式既包括正式的教育,也包括农民学校、农民田间学校和加强信息沟通等非正式的形式,这些教育方式会增加农户的理解能力,使农户采用新的可持续农业技术的可能性增大。对于受教育程度对农户采用技术决策的影响,国内外很多学者针对这一问题都做了实证研究,结果显示受教育程度是农户采用技术决策的重要影响因素。如国内学者孔祥智等在对陕西、四川和宁夏农户的调研中发现,农户的受教育水平对其采用新技术具有显著地正向作用,一般来说受教育水平越高,采用的可能性就越大。马康贫、刘华周通过对中国苏北地区的调查,发现农户受教育程度对其技术采纳具有显著的正向影响,而且和看报的频率结合在一起对技术采纳影响更大。综合各种研究,农业节水灌溉技术是否被农户采纳,跟农户受教育的水平有很大关系。
(三)农户决策者的年龄
从心理学角度来讲,一般来说,成年人的年龄越大,对新事物的接受程度就越差。这个规律同样适用于农业技术扩散。有学者对该问题做了调研,从调研的结果来看,农户决策者年龄主要集中在31―50岁这一年龄段,但农户采纳新技术的行为在年龄方面表现出很大的差异性。总体来看,年龄与选择行为呈负相关关系,即随着年龄的增加,农户选择使用节水灌溉的可能性越来越低。这可能是年轻人敢于冒险,喜欢接触新事物,并且有一定的文化知识和能力做支撑,他们往往成为创新者。
以上论述从农户的经济状况、农户受教育程度以及农户年龄等三方面来阐述对农户采纳节水灌溉技术行为的影响。为了进一步证实这些关系,笔者以陕西省为例,进行了实证研究。
三、实证研究
陕西省地域南北跨纬度大,按地形地貌,以秦岭、北山为界,北部为陕北黄土高原,中部为关中平原,南部为陕南秦巴山区。其特点是南北高、中间低、自西向东倾斜。土地总面积20.58万平方公里,占全国土地面积的2.1%。其中耕地面积408.9万公顷,林地面积1028.5万公顷,草地面积311.7万公顷,其他农用地30.3万公顷。
陕西是全国水资源严重紧缺的省份之一,水资源特点为总量少,时空分布不均,人均耕地较少。全省水资源总量445亿m3,居全国第19位。人均、耕地亩均拥有水资源量1196m3、588m3,分别相当全国平均水平的一半左右。且时空分布不均,年降雨量的60%~70%集中在汛期,地域分布上,秦岭以南的长江流域,面积占全省的35.5%,水资源量占全省总量的71%;秦岭以北的黄河流域,面积占全省的63.5%,而水资源量仅占29%。居于中心地位的关中地区人口密集,人均水资源量只有
380m3,相当于全国人均水平的1/8,远远低于国际社会公认的绝对缺水线(人均水资源量500m3),属于严重资源型缺水地区。
(一)调查的总体情况
经过对陕西省很多地区的多次预调查以及与各级水资源行政管理部门的工作人员的探讨,依据研究目的,分别制定了县级、村级调查问卷和户级调查问卷共计三个部分的问卷。县级调查问卷主要包括6个部分:县社会经济概况、农业生产状况、县水资源利用情况、灌溉技术应用情况、节水灌溉工程建设状况、灌溉工程产权状况。村级调查问卷主要包括4个部分:村水资源利用状况、种植作物灌溉技术的采用状况、水价制定与征收状况、节水灌溉技术的投入情况等。户级调查问卷主要包括5个部分:农户基本情况(如户主受教育程度、耕地数量和质量、家庭收入等)、种植业生产和投入情况、农作物的灌溉技术采用情况等。跟本文联系紧密的主要是户级调查问卷表部分。由于所选取的村级样本数量较多,考虑到调查时间有限,调查组根据不同的地市,分为10个调查小队分别开展实地调查工作。通过与统计数据进行对照,对一些不一致的数据进行了调整,以确保数据的真实性。
本次调查对陕西省的西安市、咸阳市、渭南市、宝鸡市、铜川市、延安市、榆林市、汉中市、安康市、商洛市等10个地市的55个县(区),共计227个村进行实地调查。受调查村样本的选取,根据调研前资料的详细分析以及其地理位置来确定是否具有代表性,而进行选择。以尽量使调查能够客观反映不同地理分布的实际情况。具体调查样本村分布为:西安市43个、杨凌区2个、咸阳市31个、渭南市29个、宝鸡市24个、铜川市11个、延安市16个、榆林市16个、汉中市13个、安康市14个、商洛市28个。对于本次调查中,获得农户问卷共计2 313份,其中有效问卷2 171份。在有效问卷中,采纳节水灌溉技术的样本数为216户。
(二)农户禀赋对节水技术采纳行为的分析
1.年龄对农户采纳行为的影响分析
通过对调查农户年龄段的统计发现,调查中41-50岁年龄段的农户高达52.2%,31~40岁与50~60岁年龄段农户大致相等,60岁以上农户占5.9%,而30以下农户仅占4.7%。究其原因,主要是在陕西农村,观念相对保守,一般30岁以下成人即使结婚生子,很多人由于经济基础较差,往往还跟父母在一起并不单独立户。而41―50岁这个年龄段在农村属于年富力强的阶段,也代表该地区农村生产力的发展水平,因此这个年龄段的相对也最多。
从统计的情况来看,30岁以下年龄段农户采纳节水灌溉技术仅仅2户,占0.1%;60岁以上年龄段的有18户,占到8.3%:而41~50岁年龄段所占比例最高,达到55%。另外,31~40年龄段和50~60岁年龄段分别是16.3%和19.3%,两个年龄段相差不大,这一结果与国内很多学者调查的情况不太一样。很多学者调查认为,年龄越大,采纳节水灌溉技术的可能性就越低的规律。而本次调查却是年龄段最小的采用率最低,其次才是年龄段最大的,居于中间的41-50岁年龄段是采纳节水灌溉技术的主要力量,所占比例达到一半以上。
2.受教育程度对采纳行为的影响分析
由于农业节水灌溉技术是一项技术性较强的技术,农户没有一定的领会和理解能力是很难掌握的。另外,相对于传统观念来讲,农业节水灌溉技术是一门较新的科学和技能,从这个角度来讲,也需要农户具备一定的视野和知识。因此,我们对农户的文化程度和不同文化程度的农户采纳节水技术的情况作了调
上表2 171个调查样本中小学及以下、初中和高中的百分比分别是14.1%、57.6%和28.3%。在采用节水技术的216个农户中,小学及以下的比例为5.1%,大大低于总样本的14.1%;而采纳农户中高中级以上比率为36.6%,高于总体样本8.3个百分点,这是非常显著地。文化程度对于农户采纳节水灌溉技术影响是正面的,即受教育程度越高,采纳节水灌溉技术的可能性就越大。
3.经济情况对采纳行为的影响分析
为了分析农户经济能力对采纳节水灌溉技术的影响,我们对不同经济状况的农户进行了调查,并对不同经济能力的农户采用节水灌溉技术的情况作了调查,下面是具体的统计情况,详见表3。
在问卷设计中,把农户年收入分成了5个级别,分别是:1万元以下,1万~2万、2万~5万和5万元以上。在采纳节水技术的农户中,他们所占这一收入段的比重:6%、12.6%、12.4%和4.9%。从表3可以看出,收入1万-2万和2万~5万采纳的比重很高,其次是1万以下,最后是5万以上。虽然年1万以下的农户采纳比率仅占其比重为6%,1万~2万元和2万~5万元所占比重很大似乎是收入越高,采纳的可能性越大,但由于5万以上这个段的规律又出现变化,因此从严格意义上讲,得出这一规律还是有些问题,至少是不严谨的。另外,收入相对较高的农户采纳,但这也并不一定说明:收入越高,采纳的可能性越大。原因在于收入高有可能是因为采纳节水灌溉技术而经济上更好,而不一定是收入高了就采用节水技术,这两者到底哪一个是因,哪一个是果,仅根据这个表很难说清楚。
对于这个问题,我们至少还应该结合农业收入占总收入的比重来分析。为了分析这个问题,首先把所有农户按农业占总收入的比重分为以下几个档次:20%以下、20%~50%、51%~80%和80%以上。这4个档次的数值越大,代表兼职程度越小,农业在总收入的比重越大。然后,所有农户按照不同收入段,以及农业收入占总收入的不同比重,统计了农户在各收入段、农业收入占比的农户分布情况,详见表4。
从表4可以看出,农户年收入1万以下的,农业收入在总收入占到80%的农户,其中有49%的农户集中在这个区域。而到了5万以上这个收入,有51%的农户的农业收入都占总收入的20%以下。
综上可以看出,经济基础较好且农业收入所占比重较高的农户,采纳节水灌溉技术的可能性相对较高。
四、结论
本次调查范围为陕西省的10个地市,对可能影响农户采纳节水灌溉技术的农户禀赋因素做了问卷设计,并收回了2 171份有效调查问卷。根据问卷情况,我们做了细致的统计和分析。通过数据分析发现,农户年龄、农户受教育程度、农户经济情况等农户禀赋对其采纳节水灌溉技术有一定的影响。具体如下:
(1)对于农户年龄与采纳新技术的关系,很多学者认为,年龄越大,采纳新技术的可能性就越低。而本次调查却是年龄段最小的采用率最低,其次才是年龄段最大的,居于中间的41~50岁年龄段是采纳节水灌溉技术的主要力量,所占比例达到一半以上。
(2)对于农户文化程度对采纳节水灌溉技术的影响,本次调查认为,文化程度对于农户采纳节水灌溉技术影响是正面的,即受教育程度越高,采纳节水灌溉技术的可能性就越大。
(3)对于经济情况与采纳节水技术的关系,在本次调查分析中从两个方面来分析。一是虽然调查结果显示,经济情况较好,有利于采纳节水技术。但是收入高有可能是因为采纳节水灌溉技术而经济上更好,而不一定是收入高社会采用节水技术,这两者的因果关系很难说清。另一方面,结合农业收入占总收入的比重来分析发现,经济基础较好且农业收入所占比重较高的农户,采纳节水灌溉技术的可能性相对较高。
基金项目:北京市人文社科重点项目(编号sz200711232019)和西安工业大学校长基金(编号XADGXJJ200725)资助项目。
参考文献:
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篇6
关键词:NPR1基因;广谱抗病;分类;应用
中图分类号:S432.41 文献标识码:A
植物在生其自身的自然生态系统和发育过程中,总是在所难免地遭受到一些病原物(如病毒、细菌、真菌等)的侵染。植物在漫长的进化历程中,形成了错综复杂的防御病原物侵袭的抗病应答反应。NPR1基因在各类形式的植物抗病性和众多生理过程中起核心调控作用,能够提高植物对多种病原物侵染的抵抗能力,是多条抗病途径之间的一个结合点[1]。NPR1基因表达的特点是具有广谱性和持久性,对系统获得抗性和诱导系统抗性的发生起关键调控作用,过量表达NPR1的转基因植株可以提高植物对多种病害的抗性且没有表现出明显的不利的形态学变化。因此,本文对植物广谱抗病基因NPR1的结构、功能、分类和应用情况的研究进展进行综述,以期为NPR1基因的进一步研究提供一定的理论依据。
1 NPR1的结构和功能
拟南芥NPR1基因位于1号染色体,大小为2104bp,含有4个外显子和3个内含子,启动子区域有一个W-box序列,其结构(T)(T)TGAC(C/T)能被WRKY转录因子特异性识别,当植物受到病原菌和水杨酸等因子的诱导后,WRKY 转录因子就会迅速表达积累从而启动调节PR基因的表达来应答各种诱导刺激,正向调节NPR1的表达,使植物表现抗病性。WRKY转录因子(如WRKY62、WRKY70等)的表达依赖于NPR1且存在与NPR1蛋白互作,调控下游的信号传导。NPR1蛋白分子量约为66kD,编码593个氨基酸,其中包括17个半胱氨酸。NPR1蛋白C-端具有一个锚蛋白重复结构域和一个核定位功能位点;N-端具有一个BTB/POZ结构域,此结构域可能参与蛋白互作。转录因子TGA是系统获得性抗性(SAR)的激活剂,NPR1与TGA互作能够共同协调对防卫反应基因的表达和抗性的调控。只有在受病原物诱导的条件下,NPR1蛋白才能调控下游防卫基因表达;在没有被诱导物或病原体激活时,相关病程基因的表达并没有提高。
2 NPR1基因的来源与种类
NPR1基因首次被发现是在1994年,后来采用定位克隆技术从拟南芥中克隆到了NPR1基因。与此同时,利用不同的筛选方法分别分离克隆NPR1等位基因突变体nim1和sail及其基因,故NPR1基因又被称命名为HIM1基因或SAI1基因。
拟南芥NPR1旁系同源基因有5个,分别命名为NPR2-NPR6。其中NPR3编码一个NPR1直系同源物,在抵抗细菌和真菌病原体的防御反应中起负调控作用,npr3突变体PR1表达水平有所提高。NPR4编码一个锚蛋白重复BTB/POZ域,有与NPR1 36%序列一致性的包含蛋白。npr4突变体更易受到细菌性病原体和真菌性病原体的影响,但在野生型卵菌霜霉菌有毒株和无毒株中并没有明显的差别。NPR4在基础性防御病原体中起重要的调控作用,而且存在与SA和JA依赖的信号途径之间的交谈机制。NPR3和NPR4是水杨酸的受体,通过与Culin3蛋白泛素和E3连接酶,进而调控NPR1,在植物抗病性中起调节作用[2]。NPR5又被称作BOP2,编码细胞质和核定位NPR1-like蛋白BOP2,能与BOP1互作。NPR6又被称作BOP1,是蜜腺发育和正常离层区形成所必需的,bop1/bop2双突变体的叶子更持久,经常有小叶在叶柄上。BOP2和BOP1主要参与平衡植物的生长发育,在植物抗病方面并无显着作用。
随着拟南芥NPR1在植物抗病性中的重要性日益显着,人们又在棉花、心叶烟、香蕉、小麦、辣椒等中相继克隆得到了NPR1同源基因。此外,在水稻中也发现了和AtNPR1结构类似的序列,分别命名OsNPR1、OsNPR2、OsNPR3,这3个基因同拟南芥NPR1基因功能类似,也参与植物的抗病反应。
3 应用情况
近几年来,随着不同植物中越来越多的NPR1基因以及NPR1同源基因被克隆,遗传转化技术的不断提高和完善,通过遗传转化的方法把广谱抗病性基因NPR1转化到(另)一个物种中以提高其抗病性成为基因工程关注的焦点。罗雪梅等将AtNPR1基因转入不同水稻株系中,转基因株系对水稻白叶枯病表现出高抗水平,抗病能力增强90%以上[3]。冯玉杰[4]等将NPR1转入新疆甜瓜中,得到的转基因甜瓜对枯萎病菌的抗性明显,抗病性试验结果显示,转基因甜瓜对真菌和细菌性病害均有抵抗力。NPR1基因不仅仅应用在玉米、水稻等农作物和水果等食物方面,同样在观赏植物的抗病育种中起着重要的作用,安祖花和百合因其花姿独特,花期时间长,有很高的药用和食用价值,备受国内外市场的喜爱。随着栽培面积的不断扩大,这两种本来自身就极易感病的观赏植物常常引起大范围的病害,造成巨大的经济损失。李小军[5]、王莎莎[6]等,分别将NPR1基因转入安祖花和百合中,携带NPR1基因的转基因植株对百合常见的病害(如百合灰霉病、炭疽病、枯萎病、褐斑病、叶斑病、叶尖干枯病、青霉病等)和安祖花常见病害(如假杆菌病、斑点病、根腐病、病毒病等)有显着的抵抗作用,获得了具有广谱抗病性的安祖花和百合花新资源。
4 展望
植物病害对于农业生产的影响是极其严重的,病害的发生不仅导致植物(尤其是农作物)产量的降低,而且严重影响其品质,甚至有些病害能够产生有毒物质使人中毒。因此,抗病是农作物育种的主要目标之一。使用化学药剂对病害进行防治,不但增加了生产成本,同时导致菌物病原体抗药性的形成,对环境和食物造成积累性污染,不利于可持续农业的发展。传统的抗病育种是一项艰苦而又耗时耗力的工作,其育种时间较长,易受环境影响,而且种质资源有限。随着植物分子生物学的飞速发展,植物基因工程技术为植物抗病育种开辟了一条新的途径。利用植物本身编码的抗病基因获得抗病性植株,通过提高植物自身的广谱抗性来达到抗病的目的,不仅对环境无污染,有利于可持续发展。同时,病原菌也不会产生选择抗性,是目前植物抗病基因工程中人们关注的焦点。
植物广谱抗病基因NPR1参与了植物的众多生理过程并且发挥了重要的作用,它的发现已使得多种植物病害得到了成功防治,随着植物抗病基因工程的发展,人类环保意识的提高,这个能够直接诱导植物广谱抗病性发生的NPR1基因将在植物抗病基因工程和抗病育种工作中起到非常重要的作用,有着十分广阔的应用前景。
参考文献
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[4] 冯玉杰.NPR1/HRP基因甜瓜的抗病性研究[D].石河子大学,硕士学位论文,2011.
篇7
(福建省农业科学院食用菌研究所,福州350014)
摘要:秸秆栽培食用菌是中国农业循环经济的重要体现之一。笔者归纳了秸秆菌业循环开发的栽培管理、发酵技术和多级循环模式研究现状。秸秆经多级循环有效利用,改善了农业生态环境;增加了菇农的创收途径,同时降低生产成本,提高了经济效益回报率;为实现农业现代化和建设社会主义新农村提供了一条确实可行的新途径。剖析了当前秸秆菌业发展面临的主要问题,提出了秸秆的创新利用技术是规划整个秸秆菌业循环开发系统的关键,从而建立秸秆资源的高效环保综合利用新模式,为秸秆菌业相关科学研究提供理论依据。
关键词 :秸秆菌业;循环;研究进展
中图分类号:S646 文献标志码:A 论文编号:2014-0435
Research Advances of Development Cycle About Straw-Edible Fungi
Lan Qingxiu, Lu Zhenghui, Ke Binrong, Liao Jianhua
(Edible Fungi Institute of Fujian Academy of Agricultural sciences, Fuzhou 350014, Fujian, China)
Abstract: Farmland straw used to cultivate edible fungi is the important exemplification for agriculturalcircular economy. The author summarized the research advances of straw- edible fungi cycle developmentabout cultivation management, fermentation technology and multistage circulation pattern. Straw by multistagecirculation effectively, improved agricultural ecological environment; increased the income of peasant way, atthe same time, reduced production costs, improved economic returns, provided a really new feasible way foragricultural modernization and new socialist countryside. The main problems about the development of strawediblefungi were analyzed, innovation and utilization technology of straw was the key to program the wholesystem of straw-edible fungi cycle development, in order to establish a new mode with efficient environmentalprotection of comprehensive utilization of straw resources to provide a theoretical basis for scientific researchrelate to the straw-edible fungi.
Key words: Straw-Edible Fungi; Cycle; Research Advances
0 引言
中国是个农业大国,每年产生大量的农业秸秆,如何对这些秸秆进行无害化处理或循环再利用是个难题。农业秸秆可作为栽培食用菌的原材料,这既解决了“菌林矛盾”,又为食用菌产业的发展提供了技术依据[1-2]。例如,稻麦秸秆可栽培以蘑菇、草菇、姬松茸为主的草生菌[3-5],木质素含量较高的秸秆可用以栽培香菇、平菇、木耳等木生菌[6-8]。随着中国现代农业生产及农村经济的发展,农村剩余劳动力减少,机械化耕作在国内许多地势曲折的山区田地不适宜,这些地方的大量农作物秸秆与畜牧业粪便剩余和遗弃现象严重。水稻秸秆是中国东南地区数量最大的农业秸秆。自2013 年起,国内鼓励发展家庭式农村经济,如何开发秸秆,使其得以充分循环利用是关键。秸秆菌业的发展既有利于促进食用菌产业持续发展,又可保护农田生态环境。秸秆栽培食用菌既能用于农户田园式生产,又能用于工厂化、集约化企业模式。秸秆栽培食用菌的关键技术在于生产模式的规范和推广,应用成功后可为食用菌产业的发展提供一条节林型思路,同时促进农民增收和农业增产[9]。
1 秸秆菌业循环开发关键技术
1.1 秸秆菌业循环栽培管理技术
当前,中国人工栽培的食用菌品种有60 多种,且每种食用菌都有适应其不同栽培基质的菌株[10]。食用菌栽培中大部分以稻草等秸秆作为栽培料的碳源,氮源来源于畜禽粪便,通过食用菌菌丝的生长和子实体的发育转化秸秆,使之提供优质的蛋白质[11]。秸秆循环开发利用技术的发展,使秸秆的价值得以充分的发挥。曾有学者发现利用稻草秸秆栽培双孢蘑菇和巴西蘑菇,农业增产效果明显[12]。长秸秆栽培草菇,因长秸秆具有结构疏松、透气性好、保水性强等特点,可有效提高其转化率,产量明显提高[13]。用玉米秸秆栽培双孢蘑菇的高产新技术,收益可达22.5 万元/hm2以上,具较好的社会、生态效益[14-15]。闫永亮[12]发现用生姜秸秆栽培平菇,可获得较好的经济效益。宋建华等[17]用鸡腿菇栽培废料来种植春莴苣,栽培出春莴苣的直径、整齐度等比传统土杂肥种植的春莴苣好。
国内对以秸秆为基质栽培食用菌的育种、栽培工艺、管理技术、菇房布局、菌种制作和食品安全的危害因子分析及关键控制点等均有研究,这为秸秆栽培食用菌提供了理论基础。但中国秸秆菌业工厂化栽培技术处于起步研究阶段,在各栽培阶段,管理上需要加深研究力度,同时还要加快秸秆菌业体系相关环节的建设步伐,从而使农田秸秆菌业的各环节紧密相扣,互相促进。
1.2 秸秆发酵技术
栽培木生菌时,需利用木质素含量高的秸秆,首先对这些秸秆进行破碎撕裂,后进行简单发酵,目的是以水为载体,利用微生物的活动将秸秆碎片进行软化和初步分解。但在栽培双孢蘑菇等草生菌时,秸秆需要进行一系列较严格的堆制发酵,堆制发酵一般包括一次发酵及二次发酵2 个阶段。1978 年前,国内双孢蘑菇栽培料只进行一次发酵,发酵周期约为25~28 天,那时病虫害为害严重、单产量低;1978 年,张树庭教授引进了双孢蘑菇培养料的二次发酵工艺,单产提高了50%左右;1985 年,福建省轻工业研究所推广其节能型二次发酵技术,单产又提高了30%~50%;从2000 年起,中国陆续开展了隧道式一次发酵及二次发酵技术研究和推广,其目的是创造出适宜的发酵条件,制造出优良均匀的培养料,达到提高产量、降低病虫害的发生、保证食用菌品质的目的。但目前,国内隧道式发酵控制技术及其设施的研究仍处于起步的阶段,若对该技术从国外进行纯粹的引进耗资巨大。因而,还应加强草生菌培养料堆制发酵技术方面的研究,推广部分成功的引进、吸收和转化的途径,研发出一套适合中国国情的培养料二次发酵技术[18-20]。
不同食用菌品种因其生物学特性的差异,对秸秆发酵的腐熟程度和营养要求也各不相同。因此,针对每个食用菌品种或菌株,都应研究一套相对应的秸秆发酵技术工艺。即使是同一食用菌品种,因为秸秆种类的变化,其相对应的发酵工艺也应根据秸秆本身的化学成分和物理性状进行调整。秸秆用于食用菌栽培时应根据其具体的材料性质、品种特性、环境和设施条件进行有机的调整,以达到最优的开发循环利用效果。
2 秸秆菌业多级循环模式开发研究
秸秆菌业循环的目标是以秸秆循环栽培食用菌为核心,以农业秸秆资源的多级循环高效利用为技术模式,实现农业再生资源的良性循环及高效利用。国内目前秸秆栽培食用菌多级循环模式主要有以下4种。
2.1 秸秆食用菌菌渣循环栽培种植业
该模式的初级循环是以农作物秸秆栽培食用菌,将其菌渣再利用栽培其他食用菌,实现培养料双次利用的循环模式,产生的二级菌渣用作有机缓效肥,这是其3 级循环。当然,以菌渣作为基质循环栽培的另一菌类,关键是解决好培养料的养分平衡和调控难点。相关研究表明,食用菌菌渣所含的营养成分比较高,用于栽培其他食用菌时,具有许多优点,比如周期短、生产成本低、产量高、菇质优等[21-23]。
2.2 秸秆食用菌菌渣制成饲料种植业
秸秆类菌渣中仍含有大量的蛋白菌丝、活性微生物及未被吸收的营养素和微量元素。将食用菌菌渣经过一定的工艺发酵,可作为饲料蛋白质替代源,具有良好的循环利用价值[24]。可根据菌渣的营养结构和物理性质选择性开发成饲料或饲料添加剂,既可饲喂草食动物,也可饲喂肉食动物,而动物的排泄物经发酵后是植物的优良有机肥源。这就构建了一条秸秆栽培食用菌,再用菌渣发酵处理作为饲料或添加剂,最后利用动物排泄物作有机肥的农业多级循环模式。
2.3 秸秆食用菌菌渣直接回田种植业
食用菌菌渣较疏松,透气性好,且营养成分高,经简易发酵后可将其还田、或用于覆盖茶园和果园,增加土壤中有机质积累和有益微生物繁殖,改善土壤环境条件,提高氮、磷的有效利用率[25]。
2.4 秸秆食用菌菌渣制成有机肥种植业
食用菌栽培后的菌渣经处理可制成不同类型的有机肥。中国在利用菌渣制作有机肥的工艺研究的历史比较悠久,技术相对成熟。研究表明,通过接种高温纤维菌可让菌渣堆内温度迅速上升到45℃以上,并持续18~20 天,再经过45 天堆制,接种菌剂的菌渣多项技术指标均达到有机肥料的标准[26]。随着国内消费者对生态有机食品的日益重视,有机肥的需求量迅速扩大,秸秆食用菌有机肥种植业的多级循环农业开发模式具有广阔的应用前景。
3 秸秆菌业开发效益评价
3.1 生态效益
菌渣循环是指经过不同的循环链条,大规模地对秸秆及畜禽粪便进行多级循环利用后,转化可用作食用的优质蛋白食品,其可消除秸秆资源的浪费和粪便的污染,循环过程产生的污染物大大降低,采收后的菌渣富含菌体蛋白,可用于制作生物饲料及有机肥,实现了物能转化及多重经济转化[27]。此外,菌渣还能用于增加田地肥力、改善土壤的团粒结构、发展沼气解决农村燃料问题、最大限度地减少循环链内能源的浪费和物质的排放,实现良性循环,达到农业循环生产,节能减排、生态安全,持续发展的目的。据调查,目前国内农业秸秆资源利用率只有30%~60%,大部分秸秆用于直接焚烧,造成了严重的大气污染,如何高效利用农业废弃物,变废为宝,实现农业经济的持续发展已成为亟待解决的问题[28]。菌业生产在农业、种植业和养殖业组成的大农业生态体系中,既扮演着“魔术师”的角色,又充当着农业开发循环的中间纽带[29]。
3.2 经济效益
据联合国粮农组织的报告,全世界有近24 亿t 的农田秸秆没有被有效地利用。如果以其中的1/4 用来栽培食用菌,将获得约6 亿t 食用菌产量,全球以60 亿人口计算,每人每日获得约300 g 的食用菌,从中能获得大约10 g 的优质蛋白[30]。中国是个农业大国,每年产生约5 亿t 的农作物秸秆,这是个巨大的营养和能量宝库[31]。若能充分利用秸秆资源,以菌业发展来改善民生的营养条件,变废为宝,再通过菌渣的多级循环有效利用,可大大增加食用菌企业的创收途径,降低生产成本,提高经济效益回报率。
3.3 社会效益
食用菌生产企业需要大量的农作物秸秆和禽类粪便,这来源于种植业和养殖业;而种植业和养殖业需要食用菌生产企业提供优质的菌渣,用于制成的优质肥料和饲料,二者以食用菌为纽带相互推动发展,形成稳固的农业循环模式[32]。同时,农户可依靠食用菌生产和养殖业技术带动小型种植业、养殖业的发展,企业联合引导农户一起抵御市场风险,还可有效地解决农村闲散劳动力的就业问题,增加农民的收入,实现双赢双利。此外,食用菌不同于一般的经济作物,其非常适用于工厂化、规模化生产,这可为实现农业现代化和建设社会主义新农村提供一条确实可行的新途径。
4 展望
中国秸秆菌业总体发展形势较好,产业发展旺盛,品种也不断增多。但与国外相比仍有较大的差距,生产仍以手工操作为主,存在生产水平较低、产品质量欠佳、产量不稳等实际情况,产业科技化水平有待提高。秸秆菌业的发展在丰富菜篮子的同时也产生了大量的菌渣。据估算,国内每年产生的菌渣至少有400 万t,处理的传统方法是丢弃或燃烧,既造成资源浪费,又造成环境污染[33]。进行菌渣循环利用技术体系的合理构建与管理措施是发展秸秆菌业关键环节。应通过借鉴国外先进的科技理念,构建更多的利用率高、经济效益回报率高的菌渣多级循环利用生物链,从而促使食用菌产业在推动农业循环经济的过程中得以快速、健康发展。
此外,需深入探索对农业废弃物资源——秸秆的创新利用技术,加大相关技术研究经费的投入。通过物理、化学、生物转化等途径,规划整个秸秆菌业开发循环的技术系统,实现秸秆的高效、环保利用,实现秸秆资源化综合利用和高效利用新模式,扩大生态农业系统中的能量转化和物质循环模式,充分发挥食用菌产业在农业循环经济中的价值。
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篇8
第一节 农耕文明时期的生态演变
华夏大地生态演变的历史,可以追溯到遥远的农业革命以前。当时,人与自然的关系曾经历了一次历史性的大转折。这次大转折的标志是能够利用“制造工具用的工具”,其中,最重要的是火的发明与使用。据科学家考证,我国在元谋人遗址中发现了大量炭屑、烧骨等遗迹。这是人类最早使用火的证明。也就是说,大约在170万年前,人类就开始使用火。由于火的使用人类结束了自然奴隶的历史,由被动适应环境转向主动改造环境,开始了征服自然、驾驭自然的艰难而漫长的历程。
一、人类古文明的兴衰与生态演变
伴随着火的使用和工具的制造,征服自然能力的提高,人类对环境的利用与依存关系更加密切。在农业革命以前,地球上人口一直很少,人类活动的范围也只占地球表面的极小部分。从总体上讲,那时人类对自然的影响力还很小,只能依赖自然环境,以采集和猎取天然动、植物为生。此时,虽已出现了环境问题,但并不明显,地球生态系统有足够的能力自行恢复和保持平衡。
农业革命以后,情况有了很大变化。一是人口出现了历史上第一次迅速增长,由距今10 000年前的旧石器时代末期全球约530多万人增加到距今2 000年前后的1.33亿人。人口的大量增加,对地球环境的影响范围和程度也随之增大。二是人们学会了驯化野生动、植物,有目的地耕种和驯养成为人们获取食物的主要手段,使人类的食物来源有了保障。随着农耕作业的发展,人类利用和改造自然环境的力量与作用越来越大,而相应的生态问题日渐突出。从那时起,由于农业文明发展不当带来生态与环境恶化,致使文明衰落的变故屡见不鲜。
1.古埃及文明的兴衰
古埃及文明可以说是“尼罗河的赐予”。在历史上,每到夏季,来自尼罗河上游地区富含无机物矿物质和有机质的淤泥随着河水的漫溢,总要给下游留下一层肥沃的有机沉积物,其数量既不堵塞河流与灌渠、影响灌溉和泄洪,又可补充从田地中收获的作物所吸收的矿物质养分,近乎完美地满足了农作物的需要,从而使这片土地能够生产大量的粮食来养育众多的人口。历史学家认为,正是这无比优越的自然条件造就了埃及漫长而富于生命力的文明,并由此兴盛了将近100代人。后来虽然古埃及的统治者几经变动,但那块古老的土地作为丰裕的粮仓,依然帮助那些征服者们渡过了2 000多年的富足生活。尼罗河流域的土地所以能使文明繁荣达数千年之久,主要取决于尼罗河河谷地区独特的自然生态特性。然而,长期以来由于尼罗河上游地区的森林不断遭到砍伐,以及过度垦荒、放牧等,导致水土流失日益加剧,尼罗河中的泥沙急剧增加,大片的土地荒漠化、沙漠化,昔日的“地中海粮仓”从此失去了辉煌的光芒,最终成为地球上生态与环境严重恶化、经济贫困的地区之一。
2.古巴比伦文明的兴衰
在美索不达米亚平原上,曾经诞生过灿烂的古巴比伦文明。这块广袤肥美的平原,由发源于小亚细亚山地的两大河流——幼发拉底河和底格里斯河冲积而成。公元前4000年,苏美尔人和阿卡德人在肥沃的美索不达米亚两河流域发展灌溉农业。幼发拉底河高于底格里斯河,人们很容易用幼发拉底河的水灌溉农田,然后灌溉水排入底格里斯河,再流人大海。良好的生态系统带来了发达的农业,农业的发展又带来了繁荣昌盛,在两河流域建立了宏伟的城邦。从公元前500多年开始,巴比伦文明逐渐走向毁灭并被埋藏在沙漠下将近2 000年,变成了历史遗迹。古巴比伦文明的败落曾经是一个秘密,而地理学和生态学专家对此作出了令人信服的破解:古巴比伦文明衰落的根本原因是不合理的灌溉。由于古巴比伦人对森林的破坏,加之地中海的气候因素,致使河道和灌溉沟渠严重淤塞。为此,人们不得不重新开挖新的灌溉渠道,而这些灌溉渠道又重新淤积。如此的恶性循环,使得水越来越难以流人农田。一方面,森林和水系的破坏,导致土地荒漠化、沙化;另一方面,古巴比伦人只知道引水灌溉,不懂得如何排水洗田。由于缺少排水系统,致使美索不达米亚平原地下水位不断上升,给这片沃土罩上了一层又厚又白的“盐”外套,使淤泥和土地盐渍化。生态的恶化,终于使古巴比伦葱绿的原野渐渐褪色,高大的神庙和美丽的花园也随着马其顿征服者的重新建都和人们被迫离开家园而坍塌。如今在伊拉克境内的古巴比伦遗址已是满目荒凉。
3.古地中海文明的演变
地中海地区是西方文明的发源地。历史上的一段时期,沿地中海的一些国家曾呈现出一种进步而又生气勃勃的文明。如今,除了很少几个国家还比较发达外,其他都沦为20世纪世界上相对贫困落后的地区,其中有些国家现在的人口也仅有先前人口的1/2或者1/3。地中海地区多数国家的文明兴衰过程非常相似:起初,文明在大自然的漫长年代造就的肥沃土地上兴起,持续进步达几个世纪,随着开垦规模的扩大,越来越多的森林和草原植被遭到毁坏,富于生产力的表土也随之遭到侵蚀、剥离和流失,损耗了作物生长所需的大量有机质营养,于是农业生产日趋下降。随着土地生产力的衰竭,它所支持的古文明也逐渐衰落。
4.玛雅文明的灭亡与古印度文明的演变
在中美洲热带低地森林中发展起来的玛雅文明,也同样是由于生态恶化导致地力衰竭而走向衰亡的。19世纪中叶,探险家们在中美洲热带森林里,发现了用巨大石块建造的雄伟壮观的神殿庙宇,至此才知道这里曾经诞生过一种伟大的文明。那么,玛雅文明为什么在不到1000年的时间里就由兴盛走向衰落呢?最新的科学研究揭示:在公元750—950年,玛雅文明经历了一次漫长的旱季,中间发生过三次持续时间3~9年的大旱灾,这些灾害使那里的生态遭到严重破坏,玛雅人的主食玉米产量大幅度下降,饮用淡水枯竭,食物、水资源的持续短缺使得辉煌一时的玛雅文明走向了毁灭。
印度文明被称为世界四大古文明之一,其文明的发端与所依赖的自然环境有密切的关系。印度半岛大部分地区是一个坡度徐缓的高原,境内江河纵横,土地肥沃,农业发达。在北面,喜马拉雅山脉如屏障耸立,南面则以低矮的温德亚山与德干高原相隔。印度平原地区面积远远超过了法国、德国和意大利面积的总和。在这广阔的平畴沃野上,流淌着印度河和恒河。印度史上已知的最古老的文明——哈拉巴文明,就是在北印度平原的印度河—恒河平原上产生的。北印度平原被其普拿沙漠和阿拉瓦利山脉分为两个部分。沙漠以西的平原为印度河所灌溉,以东的平原为恒河及其支流所灌溉。河流将高原上的土壤带到平原上堆积起来,使土地肥沃,河流则使交通十分便利。印度河—恒河流域丰饶的生态与环境,是大自然的慷慨赐予,它哺育滋养了悠远的印度文明。可是,近代以来,森林的急剧破坏导致这个处于热带地区的文明古国的生态系统变得极其脆弱。不仅许多昔日的沃野良田变成了沙漠,而且水旱灾害连年不断,水土流失十分严重。不合理的灌溉又加剧了土地的盐碱化。直到20世纪60年代,在联合国专家的指导下,通过抽取地下水治理土壤盐碱化,并在印度河上游建立曼格拉大坝调节灌溉渠道中的水量,才遏制住土地荒漠化的势头,保障了农业的发展。
上述古文明国家和民族的兴衰变幻说明,在漫长的农业社会,生态破坏已经达到了令人惊讶的程度,并产生了极其严重的社会后果。问题的关键并不在于农业的发展,而在于农业发展必须按照自然生态规律进行。如果违背了自然生态规律,不仅是农业,其他产业的发展也都会对生态与环境造成巨大的破坏,最终导致整个经济社会发展难以为继,以至衰败消亡。
恩格斯在考察古代文明的衰落之后,针对人类破坏生态与环境的恶果,曾经指出:“美索不达米亚、希腊、小亚细亚以及其他各地的居民,为了得到耕地,把森林都砍完了,但是他们梦想不到,这些地方今天竟因此成为荒芜不毛之地,因为他们使这些地方失去了森林,也失去了积聚和贮存水分的中心。阿尔卑斯山的意大利人,在山南坡砍光了在北坡被十分细心地保护的松林,他们没有预料到,这样一来,他们把他们区域里的高山畜牧业的基础给摧毁了;他们更没有预料到,他们这样做,竟使山泉在一年中的大部分时间内枯竭了,而在雨季又使更加凶猛的洪水倾泻到平原上。”恩格斯又如此告诫人类:“但是我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都报复了我们。每一次胜利,在第一步都确实取得了我们预期的结果,但是在第二步和第三步却有了完全不同的、出乎预料的影响,常常把第一个结果又取消了。因此我们必须时时记住:我们统治自然界,决不像征服者统治异民族一样,决不能像站在自然界以外的人一样,——相反地,我们连同我们的肉、血和头脑都属于自然界,存在于自然界的;我们对自然界的整个统治,是在于我们比其他一切动物强,能够认识和正确运用自然规律。”
二、中国先秦时期以来的生态演变
在生态系统的演化和变迁中,自然和人为的两大因素有时是相互叠加、制约和影响,起主导作用的因素时而发生变化,但是共生共存的交替作用是始终存在的。
自然生态的演变进程,总体来说是缓慢的。追溯历史,越是上古时期,自然生态与环境的变迁也越复杂多样。亘古至今,可谓沧海桑田。几千年来,夏商朝代的自然生态与今天的自然生态相比,有很大的不同。论及这种变化,我们不能以今天的生态状态做简单的推测,应当注重探讨发生这种变化和变迁的背景及其规律性。揭示某一区域的生态变迁,需要具体分析不同历史时期的环境、资源、经济和社会发展状况,运用现代科学技术手段,判断其间的生态演变特征和根源。
1.气象生态与气候资源的演变
大量历史文献证明,我国古人已经注意到气候和天气的变化。儒家经典著作《礼记》有不少物候记载。记载表明,天气或短期的气候变化是频繁的,正是这种天气或短期气候变化所表现出来的经常性、突发性、交替性与周期性,在一定程度上决定或影响了我国东、南、西、北不同地区生态系统的丰富多彩性,以及与气候变化基本相适应的特点。《吕氏春秋》记录了不少当时的物候资料,如“冬至后五旬菖始生。菖者,百草之先生也。”而现在的菖蒲生长时间,季节要晚,说明秦时的气温较现在要高。《汉书》记载,约4月末或5月上旬,河湟地区的牧草就已返青,可以在上面大量放牧了。如今的河湟地区,牧草返青期显然比西汉时迟得多。牧草返青时节的早晚,与气候的冷暖有着密切的因果关系。《史记》记载:“渭川千亩竹。”竹子为亚热带植物,适宜温润气候,竹子生长地域的分布变化折射出一定历史时期内的气候变动状况。通过这一记载可知,秦汉时期黄河流域有些地区的气候适合竹子生长。竹子的生长不仅对温度有要求,对湿度也有要求,要求多年平均降水量必须达到1200~1400毫米。
以竺可桢为代表的气象学家,对我国气候学研究做出了十分重要的贡献。根据对历史时期的气候状况的系统研究,证明我国近5 000年来,历史时期的气候经历了四个温暖期和四个寒冷期的交替变化,而且在每一个温暖期或寒冷期内,又有若干个长短或大小不一的冷暖阶段或年代的交替波动。其中,气候变迁过程不论是大的周期,还是小的循环,所反映出的冷暖交替现象都是相当明显的。
根据竺可桢先生对我国近5 000年来气候变迁的研究,我国气候变化可以分为四个温暖时期和四个寒冷时期(图2-1)。
(1)第一温暖期。这个温暖期约从公元前3000年到公元前1000年,大体上相当于欧洲气候适宜期(公元前5000年至前3000年)和气候副适宜期(公元前2000年左右)。可以证明这一时期气候温暖的考古发现有:山东龙山文化遗址的炭化竹节和河南安阳殷墟的竹鼠、水牛和野猪的甲骨和动物化石。这些动、植物现在只见于热带和亚热带,说明当时黄河流域的气候是相当温暖的。
(2)第一寒冷期。这个寒冷期从公元前1000年左右到公元前850年。它相当于欧洲的气候副寒期(公元前1000年到公元100年)。证明这个寒冷期的史料是《竹书纪年》记载周孝王期间,长江一大支流——汉水,于公元前903年和前897年分别发生两次结冰,而且结冰之后紧接着是大旱。这表明,公元前10世纪是寒冷的。
(3)第二温暖期。这个温暖期约开始于公元前770年持续到公元初。在欧洲这个时期仍然是气候副寒期。周朝早期的寒冷情况大约维持了1~2个世纪,到了春秋时期(公元前770年至前481年)气候又暖和了。《左传》记载,鲁国(今山东)过冬,“冰房”得不到冰,在公元前698、前590和前545年尤其如此。此外,像竹子和梅树这样的亚热带植物在《左传》和《诗经》多有记载。到了战国时代(公元前480年至前222年)温暖气候依然继续。秦朝和前汉(公元前221年至公元23年)气候继续暖和。《史记》记载:“蜀汉江陵千树橘,……陈夏千田漆,齐鲁千亩麻,渭川千亩竹。”当时这些亚热带植物繁殖的地方现在成了它们分布的北界或超出北界的地方。这证明当时的黄河、长江流域的气候是温暖的。
(4)第二寒冷期。这个寒冷期约从公元初期持续到公元600年,包括我国东汉、三国到南北朝时期。东汉时代,即公元初,我国气候又趋寒冷,有几次严冬,甚至到晚春洛阳还下雪。三国时代曹操(公元155—220年)在孔雀台种橘,只开花不结果,说明气候开始变冷。曹丕在公元225年到淮河广陵视察军事演习,由于严寒,淮河突然封冻,演习不得不停止。这种寒冷气候持续到公元3世纪后半叶,特别是公元280—290年的10年间达到极点,那时年平均温度大约比现在低1~2°C。北朝的贾思勰(约533—644年)撰写的《齐民要术》是一部我国6世纪的农业百科全书,记载了许多当时物候情况。如关于石榴的栽培,“十月中以蒲藁而缠之,不裹则冻死也,二月初乃解放”。现在河南、山东一带,石榴树可在室外生长,冬天无需盖缠。这表明6世纪上半叶,河南、山东一带的气候比现在冷。
(5)第三温暖期。这个温暖期为公元600—1000年,包括隋唐时代(公元589—907年),比欧洲世纪早期的温暖时期要早400年左右。我国气候在7世纪中期变得暖和,公元650、669和678年冬季的长安无冰雪。8世纪初期梅树生长于皇宫。9世纪初期西安还种有梅花、柑橘。现在西安梅树长不好,柑橘更不用说了。这说明隋唐时代气候比现在温暖。
(6)第三寒冷期。这个寒冷期在公元1000—1200年,相当于宋代,对应于欧洲中世纪早期的温暖时期。11世纪初华北已没有野生梅树,其情况与现在相似。12世纪初,中国气候加剧转寒。公元1111年第一次记载江苏、浙江之间的太湖不但全部冻结,而且冰坚实得可以走车马。太湖洞庭山的柑橘全部冻死。12世纪寒冷气候也流行于华南和西南。福州是我国东海岸生长荔枝的北限,12世纪中那里大规模种植的荔枝曾两次全部冻死,一次在公元1110年,另一次在公元1178年。荔枝在四川种植地区的变迁是:唐代在成都;北宋南移到眉山;南宋时眉山也不能生长荔枝,要到其南的乐山、宜宾、泸州才能种植。目前,眉山还能生长荔枝,说明北宋气候比较接近现在,而南宋气候则比现在寒冷。
(7)第四温暖期。这个温暖期在公元1200一1300年。12世纪刚结束时,杭州冬天的气温开始回升。在公元1200年、1213年、1216年和1220年杭州没有冰雪。到元代(1268—1292年)初期,西安和博爱(今河南)又重新设立竹监司管理竹子生产。这显然表明13世纪中叶气候明显转暖。
(8)第四寒冷期。这个寒冷期约从公元14世纪到工9世纪结束,相当于欧洲的小冰期。我国13世纪初期和中期的回暖是比较短暂的,不久冬季又严寒了。根据江苏丹阳人郭天锡的日记,公元1309年正月初乘船回家,途中运河结冰,只好离船上岸。公元1329年和1353年太湖结冰,厚数尺,橘尽冻死。可见14世纪比13世纪和现时都冷。
到了明代(1368—1644年),各省、县编修的地方志为各地区的气候情况提供了许多可靠的历史资料。从14世纪到19世纪这500年中,亦即相当于欧洲小冰期中,我国气候经历了三次变冷和两次变暖。
随着气候的冷暖变化和波动,我国历史上不仅自然环境、生态状况发生了很大的变化,而且社会环境包括政治、经济、文化状况也发生了相应的变化。我国历史时期的气候变迁,并不是一个孤立的自然现象,气候变迁所表现出来的气温和降水的变化,直接决定着森林、灌木、花草、农作物等生长与分布,而且影响着水系、地貌、土壤、矿物等多种自然要素,也影响着我国社会环境的各个方面,如气候变迁影响着人口的分布与迁徙,影响和决定着农业经济的发展和布局。
2.水域生态及水资源的演变
我国地域辽阔,水系纵横。据考古证明,最早的古代人都依水而居,离水域以远15千米以外的旱地不适宜人的居住和生存。考古发现,在洛水、颍水、汝水、浍水、涑水沿岸都有夏代人居的踪迹。传说夏代人先后以阳翟、阳城为都,阳翟在河南嵩山以南,有颍水东南流,今属于禹县境。在登封告成镇以北发现阳城,东北有古阳城山,有洧水河。黄河、长江、珠江、辽河以及它们的分支水系汉水、汾水、渭水等,都是我国文明发祥地,多元的文化构建了中华文明大文化。
丰富的文化遗产是生态知识和生态状况的档案。例如,从地名文化可以考证历史上水资源的变迁情况。根据有关资料对山西省地名的研究,统计表明山西省古今县名88个是以河川为名,21个是以水泉为名,4个是以山水为名。山西省的县名,可以反映出古代山西曾经有过湿润多水、植被厚密的历史,这与近代以来山西水资源紧缺、林木稀疏形成鲜明对照。
根据文献资料和学者史念海先生考证,在远古时期,“由太行山东到淮河以北,到处都有湖泊,大小相杂,数以百计”。其中较大的有山东西部的巨野泽,南北15O千米,东西5O千米,但“那时巨野泽并不是黄河流域的惟一的大湖,太行山东有大陆泽(今河北境内)应与巨野不相上下”。可见,当时黄河中下游气候总体上是湿润多雨,水系发达,湖泽众多,土地植被覆盖良好。阮籍的咏怀诗写道:“徘徊蓬池上,还顾望大梁。绿水扬洪波,旷野莽茫茫。走横驰,飞鸟相随翔。”表明当时的蓬池是一个水波浩淼、野兽出没、飞鸟聚集的地方。
历史上我国湖泊面积在世界上首屈一指。由于经济社会的发展和人口的不断增长,人们为了生存和发展,开始在湖泊的浅滩上围田开垦,与水争地,致使湖泊资源衰减和湮废。究其原因,除了人们围垦外,气候变化、降水量减少和流域上游带来的大量泥沙淤垫湖泊区域,为围湖造田创造了条件,由此造成了湖泊数量减少,湖面缩小,湖水深度变浅。
西北干旱区的土地开发,对生态系统、特别是湖泊湿地退化的影响尤为突出。20世纪50年代初,新疆大于1千米2的湖泊150多个,湖泊总面积约9 000千米2。长期以来,人类活动使大量河水消耗在支流和上中游地区,造成下游水量剧减或断流,致使终端湖泊发生了很大变化。罗布泊的干涸是最典型的一例。从罗布泊的湖相沉积和湖岸线来看,推测历史上湖水面积最大时曾达到5 350千米2,入湖水量约有84冬3亿米3。汉代塔里木盆地人口约23万,虽有一定的农业生产,但从河流中引水灌溉有限(约占1.5%),维持84.3亿米3的入湖水量完全可能。《汉书》记载,罗布泊“广袤三百里,其水停居,冬夏不增减”。唐代,塔里木盆地灌溉面积扩大,入湖水量相应减少。塔里木湖下游水量大幅度减少,是清代中期以后发生的。《河源纪略》(清乾隆47年)记述罗布泊“淖尔东西二百里,南北百余里,冬夏不盈缩”。但到清末,罗布泊仅“水涨时东西长八九十里,南北宽二三里或一二里不等”,可见湖泊面积缩小明显加剧。20世纪初塔里木盆地人口增至15O万,耕地面积60万千米2。当时的毛灌定额若按目前的水平,引用量可达132亿米3,占塔里木盆地水资源总量(392.6亿米3)的33.6%。由于进入的水资源处于临界利用状态,罗布泊的面积急剧缩小。1930—1931年实测罗布泊的面积为1900千米2,较史前最大面积缩小64%。1962年,罗布泊面积又缩小为660千米2,只相当于最大面积的12.3%。至1972年,罗布泊最终全部干涸。
中国湖区围垦可追溯到春秋战国时期,不过那时只限于在荒洲上播种。《越绝书》记载:“无锡湖者,春申君治以为陂。”战国和秦汉时期,围田进一步发展。三国时期吴、东晋和南朝的宋、齐、梁、陈都以太湖流域为农业中心,围垦发展到了一定的规模。唐代则由分散围垦的初级阶段发展到较高阶段,典型的工程方式是圩田。宋代圩田进一步发展,堤长几十公里的有多处。《明史》记载,明代万历年间,朝廷一次清出围湖造田数目达8O万顷。由此明代出现最著名的和州铜城堰。清代以后,垦殖活动更为盛行。乾隆年间湖北巡抚彭树葵指出,“人与水争地为利,以致水与人争地为殃。”盲目围垦,与水争地,虽然开辟了大量肥沃的农田,促进了经济社会发展,但对生态平衡带来了有害的影响。据记载,江汉平原在清代道光以前水灾频率不高,而道光以后灾害突增。严重水灾出现频率与时俱增,平均每20年增加2~3次大水灾。
3.森林生态与森林资源的演变 在我国森林生态与森林资源的变化过程中,人口的持续增长与森林覆盖率之间存在着互动关系。樊宝敏、董源在对我国历代人口与森林资源的演变过程进行了研究,其研究结果见表2-1。
据历史文献证实,夏商开始后的较长历史时期,由于社会发展速度有限,人口自然增长相对缓慢,人类的农耕与战争以及自然灾害等所造成的森林植被减少在千余年的历程中并不十分明显。当时我国疆域范围内除冰川、荒漠、草原外,绝大部分地区为原始森林覆盖。据考古发现,约在3 000年前,我国大部分地区天然植被覆盖茂密,发育良好,森林和草原面积十分广阔,从东南向西北,大致是森林、草原与荒漠三个地带。其中,森林、草原占国土面积比例很大,最高区域达70%以上。自大兴安岭北部起,沿嫩江向东南,从今黑龙江、吉林、内蒙古一直到的东南部基本上都是森林分布的地区,森林覆盖率很高,在我国古代天然植被中占了最大的面积。
《后汉书》等历史文献记载,我国当时除黄河流域中下游地区以外,仍有面积相当广阔的森林覆盖。即使是地处黄河中游的中原地区,森林覆盖率虽然有所下降,但仍维持在32%~42%。
唐宋以后,我国经济社会发展加速,特别是随着人口的快速增加,对森林的砍伐、破坏加重,除黄河中下游流域地区以外,长江、珠江中下游流域等地区的森林面积也迅速减少。尽管如此,清代康乾时期,我国东北、西南地区以及许多山区仍保留有大片的原始森林。当时,从大、小兴安岭至长白山、鸭绿江一线的广阔的东北原野,仍以森林分布为主体。19世纪后期至20世纪初,东北地区大面积的森林由于内外等多种因素,尤其是日、俄帝国主义的肆意破坏而大量减少。这一时期,以川西、滇中部以北、以西至青藏高原东南部为中心的西南地区,其森林面积仍然十分广阔。历史文献记载,当时整个西南地区的森林覆盖率在50%以上,云南地区更高一些。华北、西北、中南、东南的许多山区,尤其是长江中游、闽江流域与台湾、海南岛的山区,仍有大量的呈片状或块状、带状的森林分布。
历史上的黄土高原并不是现在这样的荒山秃岭,稀见绿意。1920年我国科学家杨仲健,赴陕西考察的结果和大量的考古资料,?证明黄土高原的原始植被是森林和稀树草原。《汉书》记载,安定、北地、上郡、西河民“以射猎为先”。畜牧业发达是以草原为基础,射猎野兽则必是林草繁茂之地。陕北靠近毛乌素沙漠黄土高原边缘地带,生态系统曾经非常良好。向北是辽阔的草原,南部为郁郁森林。陕南、甘南、陇南的汉江、嘉陵江及黄河上游地区,也都是林木遍地。据推算,隋唐时期陇南森林约占总面积的70%。20世纪50年代前后陇南的森林覆盖率仍然达50%左右。据甘南藏区1943年记载,凡山岭溪谷,皆系苍茫林海,沿洮河、白龙江、大夏河曾有“十林区”,是青藏高原森林资源最富集的地区之一。
《史记》记载,祁连山有松柏五木,秀美水草,冬温夏凉,宜畜牧。地方志记载,祁连山西段部“南山松百里”,“参天拔地如虬龙,合抱岂止数十围”。祁连山中段森林更加茂密,“在高山纵深地带,松林葱郁”,“微风飘拂,水声与松声,天籁自然,引人人胜”。祁连山东段,有关原始森林的记载不绝于史,“西大河流域,森林郁郁葱葱,万树苍劲挺拔,层林滴翠”。另外,在河西三大内陆河下游有成片的胡杨林、红柳林和梭梭林,是天然绿洲、抗击风沙的屏障。
在历史上,新疆境内也曾生长着茂盛的森林。《史记》记载,2 000年前的塔里木河下游“多葭苇、柽树、梧桐、白草”。现在的楼兰古城遗址周围原来生长着大面积的胡杨林,至今仍能发现直径达50厘米以上的枯木,有的树干甚至要有多人才能合围。据测算,当年这里的森林覆盖率至少在40%以上。塔里木盆地南缘塔克拉玛干大沙漠的边缘地带,也有大片枯死的胡杨林,许多胡杨树也要多人方能合抱。叶城周围有四山,山上多松柏,“山下多桑、榆、杨、柳、桃、苹果、石榴等”,树木果实丰盈。瑞典一探险家曾记录艰辛穿越叶尔羌流域的茂密森林的经历,并称它们是真正的古森林。直到20世纪5O年代,塔里木河两岸仍然有大片胡杨林。北疆地区,森林植被更盛于南疆,延绵1000余千米,冈峦断续,森林以松柏为主,郁郁葱葱,广阔而壮观。
青海境内的古代森林资源曾十分丰富。根据史料记载,“以柏、杨为大宗”,“绵亘数十里”,“青海王可可贝勒之地,松柏亦蕃”。如今一些红色的山冈上寸草不生,但是从人们挖掘出掩埋很久的粗大松木,可以推知这里曾经拥有山川秀美、树木成荫的自然风光。
据有关的考古发现,距今500年以前,甘肃、陕西、山西的森林覆盖率仍然很高,有的地区高达80%。黄河下游许多地区也是如此。史载,今河南中牟、荥阳一带在原始社会至文明社会初期,生长着大片的原始森林。自夏商至周初,这里是“草木畅茂”。近、现代殷墟出土的包括大象在内的各种野生动物骨骼,和郑州商代遗址出土的木炭等,都证明了当时中原地区森林资源状况良好。历史文献也有印证,位于河南灵宝与陕西潼关之间的函谷关一带,深林密障,行人难于通过,为兵家必争之地。这里“柏林荫谷,殆不见日,荀卿谓之松柏之寨”。战国以后,黄河中下游地区逐渐成为森林破坏较早和较彻底的地区。自秦汉至隋唐时期,这里平原地区的大片森林基本上砍伐殆尽,剩下的多是零星散布在村落、地头的树木或次生林,很少有成片的原始森林。相对而言,这里山区的森林还存在了较长的时期,历经不同的历史阶段才被砍伐、毁灭。
据学者们研究,黄河中游地区的森林变迁大致经历了四个阶段,即西周至战国、秦汉至北朝、唐至宋元和明清以来的时期。在第一个时期之初,这里原始森林基本上得以保存。到了后期,伊洛河下游、泌阳盆地、汾涑流域的平原地区,“都已基本上没有森林了”,只是泾渭流域平原边缘的“森林尚有部分遗存”。第二个时期,关中平原四周山地的森林仍然比较完好,但平原地区很难看到成片的林木存在。第三个时期,这里城乡附近的山地林木受到严重破坏,远离人群的山区的一些地方虽然还树茂林密,但边缘的森林也开始受到破坏性砍伐。第四个时期,尤其是在明代中叶以后,这一地区包括边远山区的森林也受到了严重破坏,至清末这里的森林破坏更加严重,绝大部分地区都是荒山秃岭。虽然黄河下游地区的森林变化与黄河中游地区稍有差异,但特点大体一致,只是这里山地相对较少,森林被砍伐破坏的时间更早。
我国长江流域及其以南地区森林资源,自我更新能力较强,隋唐五代之前植被的破坏不明显。隋唐时,森林资源虽有减少,但山区的森林仍然相当茂盛。《全唐文》记载,江西鄱阳“有千樟之材”,浙江吴兴(三国时期的郡名)“出巨木”。丰富的森林资源为各种动物栖息提供了良好的环境。当时南方地区大象和老虎等动物数量不少。一些地方虎患事件时有发生,如何捕杀老虎的历史记载也较多。唐玄宗时,曾专门派钦差去江南传授捕虎法。明代以后,森林资源数量递减,许多动物“多出东、西粤”,并且“养之不甚驯,亦不能久存”。这一记载表明,一些物种栖息地已遭到破坏,生态状况日趋恶化。当然,我国长江流域及其以南地区森林破坏的时间,较黄河流域中下游地区要晚,其破坏程度也相对较轻。
4.地理生态与土地资源的演变
中国是一个历史悠久的农业文明古国。上下几千年,正是我们的祖先世世代代在广袤的土地上辛勤耕种,哺育了伟大的中华民族。土地是农业生产最基本的生产资料。我国人民自古以来就珍视土地,把土地的重要性与国富民强紧密联系在一起。
我国土地资源演变的主要特征是:一方面,农业文明和农牧业的发展开垦了大量耕地,耕地资源日益扩大;另一方面,自然和人为的因素又造成水土流失,在一些生态脆弱的地区出现了日益严重的沙化、荒漠化,但同时也给下游地区冲积形成了土壤肥沃的三角洲。
在人与自然的关系中,最重要的是人与土地的关系。历史上我国人口不断增加,至1949年猛增至5亿多,到20世纪末接近13亿。这么多人口要靠农业和畜牧业养活,而农业和畜牧业的发展都要占用土地,因此就发生了农作物与天然植被相互争占土地的矛盾。农业和畜牧业的发展需要利用大量的自然资源,过度扩张必然造成天然植被的严重破坏,导致土地生态与环境的恶化。
林地、草地转化为耕地,并长期种植同一种农作物;采伐量长期大于林木的自然生长量,是导致土地生态恶化的两种主要形式。这两种不合理的生产方式,在我国延续了几千年,结果把许多林地草地变成了濯濯童山,甚至荒山秃岭,导致林地草地失去或降低了保持水土、涵养水源、优化环境等方面的功能,以致影响到了经济社会发展以及文化传统。原始植被的大量减少、土地重用轻养轻维护,是我国土地生态从总体平衡到渐趋失衡,出现并加剧生态恶化趋势的根本原因。
战国中期之后,我国黄河流域中下游地区,因农业的发展破坏了天然森林和草原,出现了“宋无长木”的情况。当时,这里“地小人众”,甚至少数地方开始出现缺乏薪柴的现象。《管子》记载:“五沃之土,若在丘、在山、在陵、在岗,若在陬、陵之阳,其左其右,宜彼群木;桐、柞、扶、檀及彼白梓、其梅、其杏、其桃、其李,秀生茎起;其棘、其棠、其槐、其杨、其榆、其桑、其杞、其柿,群木数大,条直以长……是谓沃土。其阴则生之楂、藜,其阳则树之五麻。”这是说,在春秋战国时中原一带的“沃土”上,有多种人工再生林及次生植被。《史记》也记载:当时这里已“膏壤千里,宜桑麻”。这一时期,除黄河流域的中原地区外,其他地区仍以原生植被覆盖为主。
秦汉以后,中原及其周边地区的栽培植被分布越来越多。当时的栽培植物品种在北方主要有粟、麦、枣、槐、桑、榆、柳等。在南方主要有稻、麻、桃、李、茶、桑、杨、柳等。其中,农作物栽培的品种如粟、麦、稻等所占面积较多,范围较广,然而,相比较而言,这些栽培的农作物有时远不如原生植被所具有的生态保护功能。而且土地在耕作或抛荒之际,都会给生态平衡带来不同程度的不良影响。
唐宋之际,黄河流域中下游地区除山区外,其原生植被分布越来越少;长江中下游流域地区与成都平原及岭南部分地区的栽培植被分布越来越多。尤其是在宋代,随着大量北方人口南迁,把北方旱地农作物品种——小麦及其生产技术带到了南方,使南方各地人口迅速增加,并导致开垦面积种植的扩大。当平原水田面积的承载力不能满足需要时,人们自然把目光转向了丘陵、山地。小麦的种植恰好对水源条件要求较低,当小麦在南方大面积种植逐渐满足了人们对粮食的需求时,许多一直被原生植被覆盖的丘陵、岗阜、山岭等却变成了光山秃岭,这在一定程度上破坏了南方良好的生态系统。
明清时期,随着人口增加、耕地面积的扩大,自然生态受到严重破坏。当时,土地扩展的主要途径是砍伐森林、开垦山地。尤其是旱地高产作物番薯与玉米传人中国,为满足人口对食物的需求,大量山丘地被开垦,使不少区域的生态系统遭到了灭顶之灾。我国一些学者指出:明代时玉米由西北、番薯自东南分别传人中国后,其大规模的种植,引起了生态系统的破坏。当时,南方西部山地玉米集中产区主要分布于秦岭山区、大巴山、巫山山区、武陵山区、雪峰山区及贵州高原。番薯集中产区主要分布于东南沿海浙、闽、粤以及湘、鄂等丘陵地带。历史记载,清朝道光二十九年(公元1849年),陕西汉中许多县均以苞谷杂粮为种植作物,一些县则是“遍山漫谷皆苞谷矣”;贵州等地也是“苞谷宜山,故种之者较稻谷为多”。广西地区的苞谷“有早晚二种,山峒尤多”,“向惟天保县山野遍种”。湘西山地草木繁茂,“凡土司新辟者,省民率挈人居,垦山为陇,列植相望”;种植玉米,“辰州旧邑新厅,居民相率垦山为陇,争种之以代米。”在东南地区闽、浙、粤、赣等地,“所种山薯……深山之中,几于旷土,谓之山薯厂”;湖南“永州山民皆以甘薯为粮”;湖北东南山区“民仰食者十之五六”。这一时期,南方山地、丘陵大面积伐林开垦种植玉米、番薯等旱地作物,对生态系统的破坏是显而易见的。由于山丘地坡度大,被开垦后,水土流失加剧,导致生态系统呈现出错综复杂的演变态势。
5.动物生态与动物资源的演变
我国动物生态与动物资源演变的主要特征是,遵循物竞天择、适者生存的自然规律;人类的活动加速了野生动物生存环境和活动地区的变化,许多野生动物数量递减,有些珍稀动物明显减少,有的种群已濒临灭绝,生物多样性明显降低。
我国生态系统类型多样,决定了我国野生动物资源的丰富性。据调查,全国鸟类超过1 000种,兽类超过400多种。中国国土面积占世界陆地总面积的7%,鸟类种数和兽类种数占世界的1O%以上。由于我国的生态系统分布是一个持续变化的动态系统,伴随着自然环境的恶化,野生动物的分布也随之发生相应的变化或迁徙。如历史时期野生象群的分布,就有一个从黄河流域中下游地区至长江流域地区、珠江流域地区、滇西南地区不断南迁的过程。从地质时代的第四纪以来,与中国处于同纬度的欧洲和北美都有大陆冰川覆盖,以致寒冷的气候使许多野生动物相继灭绝。然而,中国的高山冰川很少,受寒冷的影响较小,所以一些具有“活化石”之称的野生动物如大熊猫、扬子鳄等能残存到现在,从而增加了中国野生动物资源的丰富性与多样性。
在野生动物的分布与变迁中,比较典型地反映我国历史时期生态演变的野生动物主要是:野马、大象、犀牛、竹鼠、长臂猿等兽类和孔雀、鹦鹉等鸟类。
马是人类最早驯化的物种。在人类发展的进程中,马为人类所驯服和利用,为人类做出了巨大贡献。野马被驯化了,野马本身却日益稀少,目前野马种群已罕见踪影。这一种群的变化,充分说明人类活动对自然界某些物种的影响之大、之烈。
藏羚羊在自然界是一种优势物种,它们成群结队地在寂静苍茫的高原地平线上奔跳,快速而优美的跑姿,展示了它们旺盛的生命力和在雪域高原条件下的成功进化。它们能够在这片原本属于它们的土地上生活数千万年,从物种自身的角度看,难以存在濒临灭绝的危险。但是在盗猎分子大批量残杀下,藏羚羊遭受到灭顶之灾,种群数量已急剧减少。
根据调查,从自然界每捕捉一只鸟,就有1O只鸟作为陪衬,在捕捉、贩运和饲养中死亡。因此,那种吃鸟、捕鸟、赏笼中鸟的所谓“鸟文化”,是建立在成千上万只鸟的尸骨之上,堪称对自然界的暴行和对生命的蹂躏。
中国古代大象的分布地区较为广泛,南方、北方皆有。距今3 00O多年前,黄河中下游流域地区还有野象分布。甲骨文中有较多猎获大象的记载。殷商时期,中原一带不仅野象较多,而且还进行人工驯养,成为作战的工具。在殷墟遗址中,考古发现有象、獐、水牛、竹鼠等亚热带动物骨骼遗骸。《孟子·滕文公》记载:“周公相武王……灭国者五十,驱虎、豹、犀、象而远之。”上述史实表明,夏商时期,我国野象曾经分布在华北平原北部燕山山脉至吕梁山、陕北一线。春秋时代以后,中国野象分布渐由华北地区南移到秦岭、淮河一线。这时,黄河流域地区的象群虽然少见,但仍有野象活动的记载。北周时,在兖州(今属山东)发现大象。南北朝至宋代,大象在黄河一线以南、以长江流域一线为中心的广大地区活动,屡见于史书。南北朝时,淮南“有野象数百”,“坏人室庐”。北宋初(公元962年),“有象至黄陂县(今属武汉市境内)匿林中,食民苗稼,又至安(今湖北境内)、复(今湖北境内)、襄(今湖北境内)、唐州(今河南境内)践民田”;乾德年间(公元967年),“有象自至京师(今河南境内)”;开宝年间(公元976年),“己酉,吴越王献驯象”。史实表明:宋时,长江流域一线还有不少的象群活动。至于长江流域以南地区,当时象群活动的记载很多,《宋史》记载可数的就达几十处。宋元以后,长江流域大象活动的记载至今未有发现,可见,元、明、清时大象的主要活动地区已转移到岭南、广西等地。史载:洪武年间,“广东雷州卫进象一百三十二”,“驯象卫进象。先是诏思明、太平、田州、龙州诸土官领兵会驯象卫官军往钦、廉、藤、蓠、澳等山捕象,豢养驯押,至是以进。”当时,岭南象群时常出没破坏庄稼,为此,“率兵二万驱捕”。万历年间(公元1587年),横州仍“有象出北乡,害稼”;钦州亦多象群“践踏田禾,触害百姓”。直至清乾隆年间,广西灵山一带之象,“每秋熟,辄成群出食,民甚苦之”。道光年间(公元1833年),史载“大廉山群象践民稼,逐之不去”,至当时已变为“象间有”。这一地区的大象至19世纪20年代以后已渐趋稀少,不久即难觅其踪迹。现今仅云南西南部才有残存象群分布。
大象的分布及变迁,大体上也反映了我国同类别的热带或亚热带动物如犀牛、长臂猿等以及适宜温暖环境的动物如竹鼠、野生水牛等分布及变迁情况。尽管它们的分布及变迁在时间与空间上存在着一定的差异,但其南迁的方向、地域生态分布与时间变化趋势等,却是基本一致或大同小异的。
历史时期野生动物的分布及其与人类活动的关系,是构成我国古代生态系统的基本要素之一。唐代著名诗人李白所描绘的“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”、“但见悲鸟号古木,雄飞雌从绕林间”的生态自然景观或人文生态现象,可谓丰富多彩。漫长的自然界演化历程表明,物种的多样性有利于生态系统稳定性的延续,相反,物种的减少则会直接影响地域性乃至整个地球生态平衡的。
第二节 传统工业化进程中的生态演变
工业革命揭开了人类大规模开发利用化石能源和矿产资源的序幕。随着全球工业化进程加快,工业化的范围、内涵日益扩大,不同国家经济结构的变迁呈现出阶段性的演化特征。但是万变不离其宗,传统的工业革命所需要的能源主要是煤、石油等化石燃料,其直接后果是生态破坏、环境污染。工业革命对于人类财富的积累无疑是一次巨大的进步,但对于人类的生存环境却是一场灾难。也正是全球性的生态灾难警示人类社会必须实施可持续发展战略。
一、生态资源的加剧消耗
英国于19世纪60年代、美国和法国于20世纪初期完成了传统工业化过程,德国于2O世纪30年代、前苏联和日本等国也于2O世纪70年代,先后完成传统工业化过程。尽管不同国家完成传统工业化的时间不同,但都有一个共同特征,即都经历了能源和矿产资源高消耗、环境高污染的过程。
1.能源与矿产资源消耗加剧
矿产资源为人类提供了95%以上的能源,80%以上的工业原料和70%以上的农业生产资料。工业革命发生以来,人类社会已经消耗了巨大的矿产资源,同时积累了巨大数量的社会物质财富。1800—1900年,全球GDP增长了7倍,相应的粗钢消费增长了10倍,金属铜消费增长了1.15倍,金属铝消费增长了2.27倍,主要能源煤炭消费增长了57倍,石油消费增长了26倍,天然气消费增长近1倍。1900—2000年,人类社会的财富积累明显加快,100年间全球GDP增长了18倍,与此相应,粗钢消费增长了30倍,金属铜消费增长了28倍,金属铝消费增长了3 600倍,主要能源煤炭消费增长了5倍,石油消费增长了178倍,天然气消费增长了362倍。迄今为止,人类已经铺设了120万千米的铁路,138万千米的石油、天然气等各类运输管道,修筑了2 860万千米的公路,建设了46 500座飞机场,生产了无数的汽车、飞机、轮船和各类消费品,消耗了数量惊人的矿产资源。
近百年来,化石能源产量呈指数式快速增长。以石油和天然气为例,1900年产量分别为4 000万吨和560万吨油当量,1950年分别增长到5.3亿吨和1.7亿吨油当量,2000年分别迅猛增至35.7亿吨和21.8亿吨油当量。石油和天然气产量增长主要发生在20世纪五六十年代全球经济高速增长时期。
100年间,化石能源结构经历了两次标志性转变。第一次发生在1965年,石油消费量首次超过煤炭消费量,人类能源消费由“煤炭时代”进入“石油时代”;第二次发生在2000年,天然气产量与煤炭产量持平,天然气生产呈快速增长之势,人类社会进入天然气与石油并重的时代。到2000年,全球一次性能源生产结构中,石油占39%,煤炭占25%,天然气占25%。
全球石油生产历史大致分4个阶段:第一阶段为1857—1900年,石油生产和消费处于起步阶段,生产规模极其有限,但平均增长速率很高;第二阶段为1901—1945年,汽车、坦克等大量耗油装置的发明以及两次世界大战,刺激了石油生产和消费规模的扩大,但总体仍处于较低水平;第三阶段为第二次世界大战结束至1974年,其时全球主要发达国家完成工业化,石油工业呈蓬勃发展之势,石油生产和消费达到了顶峰;第四阶段为1975年以后,世界经历了两次石油危机,石油生产和消费进入波动增长期。由此可见,1945年以来,是全球石油生产和消费的快速增长时期,这一时期累计采掘的石油近l 200亿吨,占人类历史全部采掘量的95%。
人类开采煤炭的历史久远。主要由于英国工业革命对煤炭需求的快速增长,在1760年前后全球开始了大规模的煤炭采掘。到目前为止,已采掘煤炭约2 400亿吨煤炭,其中20世纪的100年间采掘煤炭2 282亿吨,占人类历史采掘量的99.2%。20世纪全球煤炭产量变化也大致分4个阶段:第一阶段为19OO—1913年,是煤炭产量稳步上升阶段,年均增长率4.32%,这一阶段是煤炭生产和消费的黄金期;第二阶段为1914—1945年,全球煤炭生产波动大,期间经历了两次世界大战和两次经济危机,导致煤炭产量大幅度下滑;第三阶段为1946—1989年,煤炭产量稳步上升,年均增长率为2.93%,这一阶段是全球煤炭生产稳定持续增长最长的时期,同全球经济的稳定增长密切相关;第四阶段为1990—2000年,全球煤炭产量震荡下降,年均增长率为一O.73%。
人类大规模开发利用天然气不足60年。此前生产规模非常小,直到第二次世界大战结束后天然气生产规模才逐渐扩大。特别是近些年来,全球天然气生产与消费呈快速增长之势,逐渐取代煤炭成为第二大一次性能源。天然气产量的迅速增长得益于4个方面的因素:一是两次石油危机导致国际油价飚升,促使石油消费大国开始调整石油在能源结构中的份额,为天然气生产和消费快速增长提供了广阔空间;二是天然气开采技术进步极大地促进了产量的增长,特别是海上采气量不断增加和开采成本的降低,为人类大规模利用天然气奠定了基础;三是天然气管道建设加快,为其加速利用创造了条件。截至2000年全球累计铺设各类天然气管道80万千米,可以绕地球20圈,为天然气的消费提供了必要的基础设施;四是天然气探测储量不断增加推动了天然气消费的信心。
2.土地荒漠化日益加剧
荒漠化是指在干旱、半干旱和某些半湿润、湿润地区,由于气候变化和人类活动等各种因素所造成的土地退化,使土地生物和经济生产潜力减少,甚至基本丧失。荒漠化大致有4类:一是在风力作用下出现风蚀地、粗化地表和流动沙丘为标志性形态。二是在流水作用下出现劣质地和石质坡地为标志性形态。三是在物理和化学作用下出现土壤板结、细颗粒减少、土壤水分蓄积能力下降,从而导致土壤干化脱水和土壤有机质的显著下降,出现土壤养分锐减和土壤盐渍化。四是工业矿山开发造成的,主要表现为土地资源损毁和土壤严重污染,致使土地生产力严重下降,甚至绝产。
荒漠化是当今世界最严重的环境与社会经济问题。联合国环境规划署曾3次系统评估了全球荒漠化状况。1991年底为联合国环发大会所准备报告的评估结果说明,全球荒漠化面积由1984年的34.75亿公顷增加到1991年的35.92亿公顷,约占全球陆地面积的1/4,已影响到了全世界1/6的人口(约9亿人),100多个国家和地区。据测算,在全球35.92亿公顷受到荒漠化影响的土地中,旱地1.73亿公顷,牧场3O.7l亿公顷,水浇地2 700万公顷。全球平均每年有600万公顷的土地变为荒漠,其中320万公顷是牧场,250万公顷是旱地,12.5万公顷是水浇地。另外,已有2 100万公顷土地因退化而不能生长谷物。
非洲大陆有世界上最大的旱地,约为20亿公顷,占非洲陆地总面积的65%。整个非洲干旱地区经常出现严重旱灾。目前非洲36个国家受到不同程度的干旱和荒漠化影响,有近5 000万公顷土地半退化或严重退化,占全大陆农业耕地和永久草原的1/3。根据联合国环境规划署的调查,在撒哈拉南侧每年有150万公顷的土地变成荒漠。在1958—1975年,仅苏丹撒哈拉沙漠就向南蔓延了9O~100千米。亚太地区也是荒漠化非常突出的区域,共有8 600万公顷的干旱地、半干旱地和半湿润地,7 000万公顷的雨水灌溉作物地和l 600万公顷灌溉作物地受到荒漠化影响。这意味着亚洲有35%的生产用地受到荒漠化影响。遭受荒漠化影响最严重的国家依次是中国、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度。亚洲是世界上受荒漠化影响人口分布最集中的地区。
土地荒漠化是自然因素和人为活动综合作用的结果。自然因素主要是指异常的气候条件,特别是严重的干旱条件,由此造成植被退化,风蚀加快,引起荒漠化。人为因素主要指过度放牧、乱砍滥伐、开垦林草地并进行连续耕作等,由此造成植被破坏,地表,加快风蚀或雨蚀。就全球而言,过度放牧和不适当的旱作农业是干旱和半干旱地区发生荒漠化的主要原因(表2-2、2-3)。
同样,干旱和半干旱地区用水管理不善,引起大面积土地盐碱化,也是一个十分严重的问题。从亚太地区人类活动对土地退化的影响构成来看,植被破坏占37%,过度放牧占33%,不可持续农业耕种占25%,基础设施建设过度开发占5%。非洲的情况与亚洲类似,过度放牧、过度耕作和大量砍伐薪材是土地荒漠化的主要原因。
荒漠化的主要危害是土地生产力下降和随之而来的农牧业减产,相应带来巨大的经济损失和一系列社会恶果。在1984—1985年的非洲中,至少有3 000万人处于极度饥饿状态,l 000万人成了难民。据1977年联合国沙漠化会议估算,荒漠化在生产能力方面造成的损失每年近26O亿美元。1980年,联合国环境规划署进一步估算了防止干旱土地退化工作失败所造成的经济损失,在当时估计到2000年总共将损失5 200亿美元。1992年,联合国环境规划署估计,由于全球土地退化每年所造成的经济损]失约423亿美元[按1990年价格计算],如果在下一个2O年里在防止土地退化方面继续无所作为,损失总共将高达8 500亿美元。从各大洲的损失看,亚洲损失最大,其次是非洲、北美洲、大洋洲、南美洲、欧洲。从土地类型看,放牧土地退化面积最大,损失也最大;灌溉土地和雨浇地受损失情况大致相同。从1980年和1990年所作估算的比较看,由于世界各国防治土地荒漠化的进展甚微,在1978—1991年,全世界的直接损失约为3 000亿~6 000亿美元。这尚不包括荒漠化地区以外的影响损失和间接经济损失。
3.森林资源退化
从全球来看,森林减少仍然是许多发展中国家所面临的严重问题,由此造成的一系列环境恶果。
1990年,全球森林及稀疏的丛林和灌木林覆盖面积为51亿公顷,约占陆地面积的40%,其中34亿公顷属于联合国粮农组织定义的“森林”(在发达国家树冠覆盖率至少为2O%,在发展中国家为10%)。从联合国粮农组织90年代初所进行的评估看,全球森林面积的减少主要发生在2O世纪50年代以后,其中1980—1990年,全球乎均每年损失森林995万公顷,约等于韩国的国土面积(表2-4)。
从世界各地区的情况看,在非洲、亚洲和拉美等地,约有热带森林18亿公顷,包括雨林和湿润落叶林等。20世纪80年代期间,这些地区森林砍伐总面积和木材总砍伐量持续增长,平均每年砍伐590万公顷,其中490万公顷是原始森林。森林的大面积砍伐,导致森林生态系统严重退化。北美、欧洲、亚洲等地的温带森林共有16亿公顷,主要集中在工业化国家。尽管过去半个世纪里温带森林面积基本保持不变,甚至还有增加,但森林质量总体上退化了,大量原始森林已被人工林所取代,通常只是同龄的、单一品种的林木,远不像天然林有比较高的生物多样性和生态功能作用,抵御病虫害和自然灾害干扰的能力也比较差。
热带森林有着丰富的物种和巨大的调节气候功能。热带森林减少一直是世界的热点问题。据联合国粮农组织的数据,1960一1990年期间,全球丧失了4.5亿公顷的热带森林。亚洲同期损失了大约 l/3的热带森林,非洲和拉丁美洲各损失了大约18%的热带森林。
森林资源减少的主要原因:第一,乱砍滥伐林木。温带森林的砍伐历史比较长,在工业化过程中,欧洲、北美等地的温带森林有l/3被砍伐掉了。而热带森林的大规模开发只有30多年的历史。欧洲国家进入非洲,美国进入中南美,日本进入东南亚,寻求热带林木资源。这一期间,发达国家进口的热带木材增长了十几倍,占世界木材和纸浆总供给量的10%左右。近年来,为了保护热带森林,越来越多的国家已禁止出口原木。
第二,开垦林地为农田。为了满足人口增长对粮食的需求,发展中国家开垦了大量的林地,特别是农民烧荒耕作,刀耕火种,对森林造成了严重破坏。据估算,热带地区半数以上的森林采伐是烧荒开垦造成的。在人口稀少的地方,农民在耕作一段时间后就转移到其他地方开垦,原来耕作过的林地肥力和森林都能比较快地恢复,刀耕火种尚不对森林构成很大的危害。但是,随着人口增长,开垦林地的耕作强度和持续时间都增加了,从而加剧了林地土壤侵蚀,严重损害了森林植被再生和恢复能力。
第三,采集薪炭。全世界约有50%的人口用薪柴作为主要燃料,每年约有l亿多米3的林木被消耗掉。随着人口的增长,对薪材的需求量也相应增长,采伐的林木也越来越多。
第四,大规模毁林放牧。为了满足美国等国对牛肉的需求,中南美地区、特别是南美亚马逊地区,砍伐和烧毁了大片森林,林地变为牧场。这使得具有地球“肺”功能的热带雨林面积急剧减少,温室效应加大。
第五,空气污染。欧美等工业化国家,空气污染对森林退化也产生了明显的影响。据1994年欧洲委员会对32个国家的调查,由于空气污染等原因,欧洲大陆26.4%的森林有中等或严重的落叶现象。
4.水资源危机日益加剧
水是世界上最重要的资源之一,总体积约为15亿千米3。这些水如果均匀分布在地球表面,地球海洋的水深平均约3 000米。但其中只有约3%是淡水,淡水的90%又被封冻在两极及高山的冰层和冰川中,难以利用。这些资源的时空分布又不均,加上人类的不合理利用,使世界上许多地区面临日益严重的水资源危机。
淡水资源短缺 由于人口增长和经济发展,用水量不断增加。在过去3个世纪里,人类提取的淡水资源量增加了35倍,1970年达到了3 500千米;。2O世纪后半叶,淡水提取量每年增加4%~8%,其中农业灌溉和工业用水占了增长的主要部分(表2—5),特别是20世纪7。年代“绿色革命”期间,灌溉用水翻了一番。
根据国际经验,每人每年1000米3可重复使用的淡水资源是一个基本指标,低于这个指标的国家可能会经受阻碍发展和损害健康的长期性水荒。目前,世界上有20个左右的国家已低于这一指标,大部分位于西亚和非洲。据有关国际组织预测,生活在缺水国家的人口将从1990年的1.32亿增加到2025年的6.53亿(按照低人口增长预测)和9.O4亿(按照高人口增长预测)之间。到2050年,预测生活在缺水国家中的人口将增加到1O.6亿和24.3亿之间,占全球预测人口的13%~20%。这尚不包括中国西北部、印度西部和南部、巴基斯坦和墨西哥的大部分地区、美国和南美西海岸的干旱缺水地区。全世界实际受水资源短缺影响的人口要比上述预测数字多得多。
与淡水资源短缺相对应的是水资源的浪费。农业消耗了全球用水量的70%左右。农业灌溉用水效率普遍比较低,许多灌溉系统60%以上的水在浇灌庄稼前就渗漏和蒸发掉了,并带来土壤盐渍化。
淡水污染 水污染有三个主要来源,即生活废水、工业废水和含有农业污染物的地表径流。另外,固体废物渗漏和大气污染物沉降也造成对水体的交叉污染。水体污染大大减少了淡水的可供量,加剧了淡水资源的短缺。
据世界银行的报告估计,由于水污染和缺少供水设施,全世界有10亿多人口无法得到安全的饮用水。
随着对淡水需求量的不断增长,在许多干旱和半干旱地区,淡水成为决定经济发展的重要制约因素,部门之间、地区之间和国家之间争夺淡水资源的矛盾越来越突出。即使在水资源比较丰富的地区,不同功能用途之间的争水矛盾也日益显现出来。
过去,农业是用水增长最快的部门,灌溉用水往往优先保证。随着工业和城市生活用水的不断增长,在干旱半干旱地区,也在同农业争夺有限的水源。美国西部及一些发展中国家工业和城市较集中的地区,这种矛盾已非常明显。
世界上许多重要河流由两个或多个国家所有。全世界约有200多条国际河流或湖泊,其流域面积约占全球陆地面积的一半以上。因此,全球跨国的水资源管理是国际环境与资源保护的重要领域。在西亚和北非等一些干旱和半干旱地区,水贵如油,各国在跨国河流和地下蓄水层开发利用上的争执十分尖锐,有时甚至引发军事上的对峙,成为国际冲突的导火索。
5.海洋资源受到污染
海洋生态系统在维持全球气候稳定和生态平衡方面起着决定性作用。海洋生物资源及海洋鱼类是人类食物的重要组成部分。全世界约有9.5亿人把鱼作为蛋白质的主要来源。近几十年来,海洋生物资源过度利用和海洋污染加剧,正在导致全球范围海洋环境质量和海洋生产力的退化。
海洋生物资源过度利用 世界渔业生产由海洋捕捞、内陆捕捞和水产养殖(包括淡水和海水养殖)所组成。1993年,在全世界捕获的1.O1亿吨鱼类中,海洋捕捞占77.7%,内陆捕捞占6.8%,水产养殖占工5.5%。在1950—1990年,海洋捕捞量差不多翻了5番,达到8 600万吨,而到1993年下降到了8 400万吨。联合国粮农组织1993年估计,2/3以上的海洋鱼类被最大限度或过度捕捞,特别是有数据资料的25%的鱼类,由于过度捕捞,已经灭绝或濒临灭绝,另有44%的鱼类的捕捞已达到生物极限。从世界各主要捕捞区的情况看,大西洋和太平洋11个重要捕捞区中的6个捕捞区(占所有商业渔业资源的60%强),不是已经枯竭,就是捕捞超过了极限。
海洋鱼类过度捕捞不仅使海洋捕捞量陷于停滞,也使捕捞结构发生变化,高价值鱼类减少,处于食物链低层的低价值鱼类增多。20世纪7。年代以来,正是这些低价值鱼类维持着渔业生产的增长。
海洋污染 人类活动产生的大部分废弃物和污染物最终都进入了海洋,海洋污染越来越严重。目前,每年都有数十亿吨的淤泥、污水、工业垃圾和化工废物等直接流人海洋;河流每年有将近百亿吨的淤泥和废物带人沿海水域。海洋污染的主要来源有:城市污水和农业径流、空气污染、船舶、倾倒垃圾等。从总体上看,海洋污染主要表现在以下几个方面:
·世界沿海水域大部分已遭受污染,公海则相对清洁。
·分布最广、影响最大的污染源是排放的污水和土地开垦及侵蚀的沉积物。
·污染和沿海开发对湿地、红树林、珊瑚礁和沙丘的破坏,危及沿海生态系统,使许多动物的栖息和繁殖地遭到毁坏,威胁到鱼类和其他野生生物的生存。
·船舶、钻井平台原油泄漏和农药等有机合成物的注入,造成海洋区域性污染。
·海洋垃圾中的塑料、废弃渔网和石油泄漏形成的焦油团等对海鸟和海洋哺乳动物造成很大危害。
世界各国,主要是一些发达国家处理了部分排人海洋的污水。但从全球看,大量的污水经河流、港口直接排人了海洋,造成世界许多沿海水域、特别是一些封闭和半封闭的海湾和港湾出现富营养化,过量的氮、磷等营养物造成藻类和其他水生植物的迅速生长,极易发生由有毒藻类构成的赤潮。赤潮往往急剧蔓延,造成鱼类死亡、贝类中毒,给沿海养殖业带来毁灭性灾害。
二、重度环境污染事件频频发生
西方国家首先步人工业化进程,最早享受到工业化带来的繁荣,也最早品尝到工业化带来的苦果。在工业发达国家,从20世纪50一60年代开始,“公害事件”层出不穷,导致成千上万人患公害病,不少的人在“公害事件”中丧生。其中,有八起事件引人注目,被称为“世界公害事件”,从中可以看到伴随工业革命而来的环境污染的严重性。
马斯河谷事件 1930年12月1—5日,比利时马斯河谷的气温发生逆转,工厂排出的有害气体和煤烟粉尘,在近地大气层中积聚。3天后,开始有人发病,一周内,6O多人死亡,还有许多家畜死亡。造成这次事件的原因是几种有害气体和煤烟粉尘综合作用导致的严重大气污染。当时,大气中二氧化硫浓度高达25~100毫克/米3。
多诺拉事件 1948年10月26—31日,美国宾夕法尼亚州的多诺拉小镇,弥漫的大雾致使全镇5 911人相继发病,发病率占全镇人口的43%,其中17人死亡。大雾的成分主要由二氧化硫气体组成,二氧化硫又与金属元素、金属化合物相互作用,导致这次事故的发生。当时大气中二氧化硫浓度高达O.5~2.O毫克/米3,并发现有尘粒。
伦敦烟雾事件 1952年12月5—8日,素有“雾都”之称的英国伦敦,突然有许多人患起呼吸系统病,并有4 000多人相继死亡。此后2个月内,又有8 000多人死亡。导致这次大气严重污染事故的直接原因是:大气中尘粒浓度高达4.46毫克/米3,是平时的1O倍;二氧化硫浓度高达1.34毫克/米3,是平时的6倍。
洛杉矶光化学烟雾事件 1936年在洛杉矶开采出石油后,刺激了当地汽车业的发展。至40年代初期,洛杉矶市已有250万辆汽车,每天消耗约1600万升汽油,由于汽车气化率低,每天有大量含有碳氢化合物的尾气排人大气中。在阳光的照射下,这些汽车尾气转化为浅蓝色的光化学烟雾,使这座本来风景优美、气候温和的滨海城市,成为“美国的雾城”。在光化学烟雾刺激下,当地居民的眼、喉、鼻患病率和死亡率增高。同时,又使远在百里之外的柑橘减产、松树枯萎。
水俣事件 从1908年起,日本一家生产氮肥的工厂,在水俣市建厂。该厂生产流程中产生的甲基汞化合物直接排入水俣湾。从1950年开始,先是发现“自杀猫”,后又发现有人生怪病,此病无法医治,直至死亡。医生无法确诊病因,故称之为“水俣病”。经多年调查发现,水俣湾被大量甲基汞化合物污染,并在鱼的体内形成高浓度的富集,人食用了这种被污染的鱼,中毒生病。其富集链为:甲基汞化合物一海水微生物一鱼一猫,或鱼一人,最终导致“水俣病”的发生。
富山事件 20世纪50年代日本三井金属矿业公司在富山平原的神通川上游开设炼锌厂,该厂排入神通川的废水中含有金属镉,这种含镉的水又被用来灌溉农田,使稻米含镉。人们因食用含镉的大米和饮用含镉的水而中毒,全身疼痛,故称“骨痛症”。据统计,1963—1968年5月,共确诊患者258人,死亡128人。
四日事件 20世纪50~60年代,日本东部沿海的四日市设立了多家石油化工厂,这些工厂排出的含二氧化硫、金属粉尘的废气,使许多居民患上哮喘等呼吸系统疾病而死亡。工967年,有些患者不堪忍受痛苦而自杀,到1970年,患者达500多人。
米糠油事件 工968年,日本九州爱知县一带在生产米糠油过程中,由于生产失误,米糠油中混入了多氯酸苯,致使1400多人食用后中毒,4个月后,中毒者猛增到5 000余人,并有16人死亡。与此同时,用生产米糠油的副产品——黑油作为家禽饲料,又使数十万只鸡死亡。
近些年来,在不少发展中国家,也出现了与发达国家类似的污染病的情况,使发展中国家面临着发展与环境的双重压力。
造成重度环境污染的主要原因,首先是工业社会燃烧大量化石能源,成为大气、水等环境污染与土地生态破坏的源头。在工业革命初期,能源主要是煤,直到19世纪70年代以后,石油作为能源才开始进入工业生产体系中,使工业能源结构发生了变化。最近几十年,尽管水能等新的能源得到开发利用,但工业社会的能源依然以不可再生的煤和石油等能源为主,且其消耗量急剧增加。这种趋势带来了一系列始料不及的问题。例如,英国在19世纪30年代完成了产业革命,建立了包括钢铁、化工、冶金、纺织等在内的工业体系,促使煤的生产量、消耗量猛增,由此带来的污染问题也随之突出。早在19世纪末,英国伦敦就曾发生过多次以煤作燃料造成的毒雾事件。
其次是工业制成品原料、主要是矿产资源,伴随着采矿量的直线上升,造成环境严重污染。例如,日本足尾铜矿采掘量在1877年只有不足39吨,10年后猛增到2 515吨,翻了60多倍。19世纪末,将欧美的冶炼法引入日本足尾铜矿场,以黄铜矿为原料提取“纯铜”。由于黄铜矿含硫、剧毒的砷化物和有色金属粉尘,致使矿区附近的整片山林和庄稼被毁坏,矿山周围24千米2的地区成为不毛之地,受害中心的一个村庄被迫全部转移。同时,由于冶炼铜矿的有毒废水、废屑被排人了渡良濑川的河系,1890年洪水泛滥,污染的河水漫溢,使附近4县数万公顷土地受害,造成田园荒芜,鱼虾死亡,沿岸数10万人流离失所。
三是环境污染的加剧还与人类对自然的认识水平和技术能力直接相关。在工业化初期,人们对环境问题缺乏知识,往往严重忽视环境问题,造成意想不到的不良后果。当环境污染发展到相当严重并引起人们重视时,又常常由于技术能力不足和资金短缺而难以治理。
三、工业化初期的全球生态演变
在过去几十年的时间内,传统的工业化经济模式带来的环境变化,从地区性问题发展成为波及世界各国的全球性问题。如全球气候变暖、臭氧层破坏、生物多样性减少、酸雨污染以及核污染、沙尘暴等。围绕这些问题,国际社会在经济、政治、技术、贸易等方面形成了复杂的抗御或合作关系,并建立了一个庞大的国际环境条约体系,正在越来越影响着全球经济、政治和技术的未来走向。
1.全球气候变化
(1)气候变化是一个最典型的全球尺度的环境问题。2O世纪70年代,科学家把气候变暖作为一个全球环境问题提了出来。80年代,随着对人类活动和全球气候关系认识的深化,随着近百年来“最热”天气的出现,这一问题开始成为国际政治和外交议题。1992年联合国里约环发大会上,通过并签署《气候变化框架公约》。气候变化问题直接涉及经济发展方式及能源利用的结构与数量,正在成为深刻影响21世纪全球发展的一个重大国际性问题。
近50多年来,大气中产生温室效应的气体已经发现近30种,其中二氧化碳起重要的作用,甲烷、氟利昂和氧化亚氮也起相当重要的作用(表2-6)。
从长期气候数据比较来看,在气温和二氧化碳之间存在显著的相关关系(图2-2)。
目前国际社会所讨论的气候变化问题,主要是指温室气体增加产生的气候变暖问题。20世纪以来所进行的科学观测表明,大气中各种温室气体的浓度都在增加。1750年之前,大气中二氧化碳含量基本维持在280毫升/升。工业革命后,随着人类活动,特别是消耗的化石燃料不断增长和森林植被的大量破坏,人为排放的二氧化碳等温室气体不断增加,大气中二氧化碳含量逐渐上升,每年大约上升工.8毫升/升(约O.4%),到目前已上升到近360毫升/升。从测量的结果看,大气中二氧化碳的增加部分约等于人为排放量的一半。政府间气候变化小组1996年发表了新的评估报告,再次肯定了温室气体增加将导致全球气候的变化。根据各种计算机模型的预狈0,如果二氧化碳浓度从工业革命前的280毫升/升增加到560毫升/升,全球平均温度可能上升1.5—4°C。
(2)影响气候变化的因素。自然界本身排放着各种温室气体,同时在吸收或分解它们。在地球的长期演化过程中,大气中温室气体的变化是十分缓慢的,处于一种循环过程。迄今为止,发达国家消耗了全世界所生产的大部分化石燃料,其二氧化碳累积排放量达到了很高的水平。截至1992年,15个国家的二氧化碳排放量,列在表2—7中。从表中可以看出,发达国家仍然是二氧化碳等温室气体的主要排放国,美国是世界上头号排放大国,包括中国在内的一些发展中国家的排放总量也在迅速增长。前苏联解体后,中国的排放量位居世界第二,受到国际社会的关
注。但以人均排放量和累积排放量而言,发展中国家还远远低于发达国家(表2—7)。
人为的温室气体排放趋势,主要取决于人口增长、经济增长、技术进步、能效提高、各种能源相对价格等诸多因素的变化。国际著名能源机构——国际能源局、美国能源部和世界能源理事会,根据经济增长和能源需求的不同景况,预测、提出了人为二氧化碳排放的各种可能趋势。认为在经济增长平缓,对化石燃料使用没有采取强有力的限制措施的情况下,到2O10年化石燃料仍将占世界商品能源的3/4左右,其消费量可能超过目前水平的35%,同能源使用相关的二氧化碳排放量可能增长30%~40%。到21世纪中叶,发达国家仍将是大气中累积排放的二氧化碳的主要责任者。当然,如果世界各国采取适合环境要求的经济和能源发展战略,二氧化碳排放可能出现不同的前景(表2-8)。
(3)气候变化的影响和危害。按照目前的发展趋势,科学家预测有可能出现的影响和危害有:
海平面上升 全世界大约有1/3的人口生活在沿海岸线60千米的范围内,经济发达,城市密集。全球气候变暖导致的海洋水体膨胀和两极冰雪融化,可能在21OO年使海平面上升50厘米,危及全球沿海地区,特别是那些人口稠密、经济发达的河口和沿海低地。这些地区可能会遭受淹没或海水入侵,海滩和海岸遭受侵蚀,土地退化,海水倒灌和洪水加剧,港口受损,并影响沿海养殖业和供水排水系统。
影响农业和自然生态系统 随着二氧化碳浓度增加和气候变暖,可能会增加植物的光合作用,延长生长季节,使世界一些温度较低的地区更加适合农业耕作。但全球气温和降雨形态的迅速变化,也可能使一些地区的农业和自然生态系统难以很快适应这种变化,从而遭受灾害性影响,造成较大范围的森林植被破坏和农业灾害。
加剧洪涝、干旱及其他气象灾害 全球平均气温略有上升,就可能带来频繁的气候灾害。过多的降雨、大范围的干旱和持续的高温,造成大范围的灾害损失。有的科学家根据气候变化的历史数据,推测气候变暖可能破坏海洋环流,引发新的冰河期,给高纬度地区造成可怕的气候灾难。
影响人类健康 气候变暖有可能增加疾病危险,特别是传染病的流行。高温会给人类的循环系统增加负担,热浪会引起死亡率的上升。随着温度升高,可能使许多国家疟疾、淋巴腺丝虫病、血吸虫病、黑热病、登革热、传染性脑炎增加或再次发生。
(4)气候变化对中国的影响。从中外专家的研究结果看,总体上我国的变暖趋势冬季将强于夏季;在北方和西部的温暖地区以及沿海地区降雨量将会增加,长江、黄河等流域的洪水暴发频率会提高;东南沿海地区台风和暴雨也将更为频繁;春季和初夏许多地区干旱加剧,干热风频繁,土壤蒸发量上升。农业是受影响最大的部门。温度升高将延长作物生长期,减少霜冻,二氧化碳的“肥料效应”会增强光合作用,对农业产生有利的影响;但土壤蒸发量上升,洪涝灾害增多和海水侵蚀等也将对农业带来不利的影响。海平面上升最严重的影响是增加风暴潮和台风发生的频率和强度,海水入侵和沿海侵蚀也将造成经济和社会的重大损失。
2.臭氧层破坏和损耗
(1)臭氧层破坏及其成因。大气中的臭氧含量仅一亿分之一,但在离地面2O~30千米的平流层中,存在着一个臭氧层,其中臭氧的含量占这一高度空气总量的十万分之一。臭氧层的臭氧含量虽然极其微少,却具有很强的吸收紫外线的功能,可以吸收太阳光紫外线中对生物有害的部分(UV—B)。由于臭氧层有效地阻挡了来自太阳紫外线的侵袭,才使得人类和地球上各种生命能够存在、繁衍和发展。
1985年,英国科学家观测到南极上空出现臭氧层空洞,并证实其同氟利昂(CFCs)分解产生的氯原子有直接关系。到工994年,南极上空的臭氧层破坏面积已达2 400万千米2;北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄,欧洲和北美上空的臭氧层平均减少了10%~15%,西伯利亚上空甚至减少了35%。
20世纪80年代后期,氟利昂的产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2 000万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分氟利昂仍留在大气层中,其中大部分停留在对流层,当其上升进入平流层后,在一定的气象条件下,受到强烈紫外线的作用而被分解,分解释放出的氯原子同臭氧发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。
(2)臭氧层破坏的危害。臭氧层破坏的后果是严重的。如果平流层的臭氧总量减少1%,预计到达地面的有害紫外线将增加2%。有害紫外线的增加,会产生以下一些危害:
使皮肤癌和白内障患者增加 损坏人的免疫力,使传染病的发病率上升。据估计,臭氧减少1%,皮肤癌的发病率将提高2%一4%,白内障的患者将增加0.3%一O.6%。一些初步的证据表明,人体暴露于紫外线辐射强度增加的环境中,会使各种肤色的人的免疫系统受到抑制。
破坏水体生态系统 对农作物的研究表明,过量的紫外线辐射会使植物的生长和光合作用受到抑制,导致农作物减产。紫外线辐射也使处于食物链底层的浮游生物的生产力下降,从而损害整个水体生态系统。有报告指出,由于臭氧层空洞的出现,南极海域的藻类生长已受到很大影响。紫外线辐射还可能导致某些生物物种的突变。
引起新的环境问题 过量的紫外线照射能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解,带来光化学大气污染。
3.生物多样性减少
生物多样性及其价值。生物多样性是一个地区内生物个体、种群和生态系统多样性的总和。基因或遗传多样性是指种内基因的变化,包括同种的显著不同的种群(如水稻的不同品种)和同一种群内的个体遗传变异。物种多样性是指一个地区内物种的变化。生态系统多样性是指群落和生态系统的变化。目前,国际上讨论最多的是物种的多样性。科学家估计地球上约有l 400万种物种,其中已有170万种经过科学描述。对研究较多的生物类群来说,从极地到赤道,物种的丰富程度呈增加趋势。其中热带雨林几乎包含了世界一半以上的物种。
表2-9列出了生物多样性的多种多样的价值,其潜在的价值更是难以估量。从长远看,它对人类的最大价值在于它为人类提供适应区域和全球环境变化的各种机会。
从当前来看,人类从野生的和驯化的生物物种中,得到了几乎全部食物、许多药物和工业原料与产品。就食物而言,据统计,地球上有7万~8万种植物可以食用,其中可供大规模栽培的约有150多种,迄今被人类广泛利用的只有20多种,占世界粮食总产量的9O%。已驯化的动植物物种基本上构成了世界农业生产的基础。主要以野生物种为基础的渔业,1989年向全世界提供了1亿吨食物。实际上,野生物种在全世界大部分地区仍是人们食物来源的重要组成部分。
就药物而言,近代化学制药业产生前,差不多所有的药品都来自动、植物,至今直接以生物为原料的药物仍保持着极其重要的地位。在发展中国家,以动、植物为主的传统医药仍然是80%的人口维持基本健康的基础。至于现代药品,在美国,所有处方中工/4的药品含有取自植物的有效成分,超过3 000种抗生素都源于微生物。美国2。种最畅销的药品中,都含有从植物、微生物和动物中提取的化合物。
就工业生产而言,纤维、木材、橡胶、造纸原料、天然淀粉、油脂等来自生物的产品仍然是极其重要的工业原料。生物资源同样构成娱乐和旅游业的重要支柱。
在单个作物和牲畜种内发现的遗传多样性,同样具有重要价值。在作物、牲畜与其害虫和疾病之间持续进行的斗争中,遗传多样性提供了维持物种活力的基础。目前,生物育种学家已经培育出许多优良的品种,但还需要不断在野生物种中寻找基因,用于改良和培育新的品种,提高和恢复其活力。杂交育种者和农场主都在依靠作物和牲畜的多样性,增加产量和适应不断变化的环境。从1930年到1980年,美国近1/2的农业收入应归功于植物杂交育种。遗传工程学将进一步增加遗传多样性,创造提高农业生产力的机会。
生物多样性减少有多种原因。据专家们检测,从恐龙灭绝以来,当前地球上生物多样性损失的速度比历史上任何时候都快。在1600—1950年,已知的鸟类和哺乳动物的灭绝速度增加了4倍,约有113种鸟类和83种哺乳动物已经消失。在1850—1950年,鸟类和哺乳动物平均每年灭绝工种。20世纪9O年代初,联合国环境规划署首次评估生物多样性的结论是:在可以预见的未来,5%~2O%的动、植物种群可能受到灭绝的威胁(表2-10)。
从生态系统类型看,最大规模的物种灭绝发生在热带雨林,其中包括许多人们尚未调查和命名的物种。热带雨林占地球物种的5O%以上。据科学家预测,按照每年砍伐森林1700万公顷的速度,在今后3O年内,物种极其丰富的热带雨林可能要毁在当代人手里,5%—10%的热带雨林物种可能面临灭绝。
物种灭绝或濒临灭绝、生物多样性不断减少的主要原因,是人类各种活动造成的:
·大面积森林被采伐、火烧和开垦,草地过度放牧和垦殖,导致生态环境的大量丧失,保留下来的也是支离破碎,对野生物种造成毁灭性影响;
·大面积的湿地消失,使许多种类的生物失去栖息地;
·对动物捕猎和植物的采集等过度活动,使野生物种难以正常繁衍;
·工业化和城市化的发展,占用了大面积的土地,破坏了大量天然植被,并造成环境污染;
· 外来物种的大量引入或侵入,影响、改变了原有的生态系统,使原生物种受到严重威胁;
·无节制的旅游,使一些尚未受到人类影响的自然生态系统遭到破坏;
·土壤、水和空气污染,既危害了森林,又对相对封闭的水生生态系统带来毁灭性影响;
·全球变暖,导致气候形态在比较短的时间内发生较大变化,使自然生态系统难以适应,可能会改变生物群落的边界。
尤其严重的是,各种破坏和干扰累积起来,会对生物物种造成更为严重的影响(表2一11)。
4.酸雨问题凸显. 酸雨问题首先出现在欧洲和北美洲,近期又出现在亚太和拉丁美洲的部分地区。欧洲和北美开始采取防止酸雨跨界污染的国际行动。在东亚地区,酸雨的跨界污染已成为一个敏感的外交问题。
(1)酸雨及其分布。酸雨通常指pH低于5.6的降水,但现在泛指酸性物质以湿沉降或干沉降的形式从大气转移到地面上.湿沉降是指酸性物质以雨、雪形式降落地面,干沉降是指酸性颗粒物以重力沉降、微粒碰撞和气体吸附等形式由大气转移到地面。
欧洲是世界上一大酸雨区。主要排放源来自西北欧和中欧的一些国家。这些国家排出的二氧化硫,相当一部分传输到了其他国家。受影响最重的是工业化和人口密集的地区,即从波兰、捷克经比利时、荷兰、卢森堡三国到英国和北欧,其酸性沉降负荷高于欧洲极限负荷值的6O%,其中中欧部分地区超过生态系统的极限承载水平。
美国和加拿大东部也是一大酸雨区。美国是世界上能源消费量最多的国家,消费了全世界近1/4的能源,每年燃烧矿物燃料排出的二氧化硫和氮氧化物也占世界各国首位。从美国中西部和加拿大中部工业心脏地带污染源排放的污染物,定期落在美国东北部和加拿大东南部的农村及开发相对较少或较为原始的地区,其中加拿大1/2的酸雨来自美国。
亚洲是二氧化硫排放量增长较快的地区,主要集中在东亚,其中中国南方是酸雨最严重的地区,成为世界上又一大酸雨区。
(2)酸雨的成因——二氧化硫和氮氧化物排放。大气中的硫和氮的氧化物有自然和人为两个来源。二氧化硫的自然来源包括微生物活动和火山活动,含盐的海水飞沫也增加大气中的硫。自然排放大约占大气中全部二氧化硫的1/2,但是按照自然循环过程,自然排放的硫基本上是平衡的。人为排放的硫大部分来自贮存在煤炭、石油、天然气等化石燃料中的硫,在燃烧时以二氧化硫形态释放出来,其他一部分来自金属冶炼和硫酸生产过程。随着化石燃料消费量的增长,人为排放的二氧化硫在不断增加,其排放源主要分布在北半球,产生了全部人为排放的二氧化硫的90%。天然和人为来源排放了几乎同样多的氮氧化物。天然来源主要包括闪电、林火、火山活动和土壤中的微生物,广泛分布在全球,对某一地区的浓度不发生什么影响。人为排放的氮氧化物主要集中在北半球人口密集的地区,而机动车排放和电站燃烧化石燃料约占氮氧化物人为排放量的75%。
欧美一些国家是世界上排放二氧化硫和氮氧化物最多的国家(表2一12)。但近些年来亚太地区经济的快速增长和能源消费量的迅速增加,使这一地区的国家、特别是中国成为排放大国之一。
(3)酸雨的危害,主要表现在:
损害生物和自然生态系统 酸雨降落到地面后得不到中和,可使土壤、湖泊、河流酸化。湖水或河水的pH降到5以下时,鱼的繁殖和发育会受到严重影响。土壤和底泥中的金属可被溶解到水中,毒害鱼类。水体酸化还可能改变水生生态系统。
导致土壤贫瘠化 酸雨抑制土壤中有机物的分解和氮的固定,淋洗土壤中钙、镁、钾等营养因素,使土壤贫瘠化。酸雨损害植物的新生叶芽,影响其生长发育,并造成森林生态系统退化。
腐蚀建筑材料及金属结构 酸雨腐蚀建筑材料、金属结构、油漆等。一些以大理石和石灰石为材料的历史建筑物和艺术品,耐酸性差,容易受酸雨腐蚀、引起变色。
欧洲地区土壤缓冲酸性物质的能力弱,酸雨危害的范围比较大。全欧洲30%的林区因酸雨影响而退化。在北欧,由于土壤自然酸度高,水体和土壤酸化都特别严重。据报道,1980年前后,欧洲以德国为中心,森林受害面积迅速扩大,树木出现早枯和生长衰退现象。加拿大和美国的许多湖泊和河流也遭受着酸化危害。美国国家地表水调查数据显示,酸雨造成75%的湖泊和大约一半的河流酸化。加拿大政府估计,加拿大43%的土地(主要在东部)对酸雨高度敏感,有工4 000个湖泊是酸性的。湖泊酸化会导致鱼:类灭绝。
第三节 后工业化社会的生态文明发展
发达国家走过的传统工业化道路,使人类社会付出了过量的资源消耗、环境污染、生态破坏的沉重代价。如果任这种状况持续下去,地球将不堪重负,经济发展也将难以为继。面对全球?生态破坏与环境污染,世界上不少国家致力于发展新型工业文明,以实现生态、经济、社会三者共赢的目标。
一、从自然资源开发转向知识资源增值
目前,发达国家已进入后工业化社会。后工业化发展的总趋势,就是从注重开发自然资源转向开发知识资源,使知识要素成为加快经济发展的最主要的推动力。经济增长、环境建设和社会文明共?是后工业化社会的一大特征。
自然资源是经济发展的基础,但在技术飞速发展、知识经济已见端倪的今天,自然资源对经济增长的作用相对下降了。据世界银行对许多国家经济增长差异分析发现,物质资产投入只能解释这些差异的不到30%,其余的70%以上直接或间接归因于知识、信息、教育、技术等无形资本。从国际上看,资源开发导向型国家的经济增长比较缓慢,而知识开发导向型国家的经济增长则要快得多。如日本、韩国、新加坡和西欧一些国家,它们自然资源极其匮乏,都是靠人力与知识资源的开发促进了经济发展。物质产品需求弹性低,易受外部市场需求变化冲击的影响,造成经济增长的不稳定性,而知识发达地区则有较强的灵活性和适应性。随着知识经济的兴起,这一趋势越来越明显。
开发知识资源,关键在于提高一个国家或地区的三种能力,即知识吸收能力、知识交流能力和知识创新能力。随着知识经济的持续快速发展,这三种能力建设将带动三大产业的发展,即教育产业、信息产业和科技产业。
第一,知识吸收能力决定于人力资本状况,它反映一个地区对知识的重视程度、人口的智力水平和使用知识的能力,以及能否利用知识实现经济发展、社会进步和生态良好。知识吸收能力包括人力资本存量,即人口已经接受教育的状况(以人口平均受教育的年限衡量)和新的人力资本的创造,即人口正在接受教育的状况(以每万人在校学生人数或入学率来衡量)。
第二,知识交流能力反映一个地区的人口传播知识的能力,决定该地区人口在其需要信息时是否有获得信息的途径和手段,以及知识传播的效率。其衡量指标包括:第一代纸质信息传播工具(人.均报纸订阅量),第二代电信交流工具(电话普及率),第三代网络交流工具(每万人互联网用户数)。
第三,知识创新能力反映一个地区知识生产的能力。知识生产能力是一个地区的核心能力,特别是一个国家或地区要在当前和未来竞争中立于不败之地,就必须大大强化这种能力。其衡量指标包括:人均国内专利授权数和人均国际检索收录论文数。
开发知识资源主要措施在于:加速发展各类教育,增强公众吸收知识的能力;加快电信设施建设,扩大公众交流知识和信息的渠道,提高全社会信息化程度;加快科技体制改革,提高科技创新能力。
二、从粗放型生产方式转向清洁生产
清洁生产是后工业化时期的又一特征,也是2O世纪90年代在世界范围内出现的一种新型工业生产方式。清洁生产对污染的控制由末端治理转向全过程控制和源头治理,这使环境保护发生重大的战略转变。清洁生产要求工业企业采取改进设计、使用清洁能源和原料,采用先进的工艺技术、设备,改善管理、综合利用等措施,最大限度提高资源利用效率,减少或者避免在生产、储运、服务和产品消费过程中污染物的产生和排放。同时,要求政府为清洁生产技术的推广提供政策支持、技术帮助和资金补贴,清除影响清洁生产推行的各种障碍,并且通过绿色标志等制度的建立,提高企业实施清洁生产的责任感,扩大公众参与环境保护。
清洁生产有五项基本原则,即生态破坏与环境污染最小化、资源消耗减量化、优先使用可再生资源、循环利用资源以及原料和产品无害化原则。其主要技术路线包括源头削减、生产过程控制和回收利用。
清洁生产意义重大。企业可以节省资源,降低各种环保设施的运行费用和排污费用,保护员工身体健康,提高效益和企业竞争力。政府可以节省行政监督、公共环境管理开支,增加对民众的转移支付,使公众享受更多的物质、精神、生态福利和优越的生存环境。
三、从单向不可逆生产走向循环经济
发展循环经济,是生态文明与后工业化社会的又一大趋势。循环经济是实施可持续发展战略的重要途径和先进的生产方式。
循环经济的本质是生态经济,它要求运用生态学规律来指导人类社会的经济活动,使经济系统与自然生态系统相互协调、相互统一,使物流、能流、资本流、人力流、知识流与信息流形成良性循环的新型生态经济形态。与传统经济不同,循环经济通过“再生资源—产品—绿色消费—废物资源循环利用”的物质无限循环、转化、增殖带动经济发展,以消除对自然资源的过度开发,力求达到污染物的低排放甚至“零排放”,最终实现经济社会可持续发展。