湖南省农业生态环境建设的问题与对策

生态环境 2003, 12(1): 0000 Ecology and Environment E-mail: 基金项目： 中国科学院领域前沿项目（ 02200220020223） 作者简 介： 彭佩钦（ 1965），男，副研究员，科技处处长，从事农业生态和科研管理工作。 E-mail: 收稿日期： 2002-08-22 湖南省农业生态环境建设的问题与对策 彭佩钦 中国科学院长沙农业现代化研究所，湖南 长沙 410125 摘要： 湖南作为长江流域重要的农业大省，在主要农产品产量大幅度增长的同时，农业生态环境中存在的问题仍然严重，生态环境整体上尚未根本好转。湖南生态环境中存在的问题主要有：灾害频率和强度提高；不适当的丘岗山地与坡耕地开发造成了严重的水土流失；环境污染日趋严重。文章结合已有研究工作，提出了湖南农业生态建设主攻方向和措施。作者认为，（ 1）加强水土流失治理，是减少水旱灾害的根本措施。水土流失治理的重点是综合开发潜力大、 人类垦殖活动频繁、环境相对脆弱的丘陵地区。（ 2）要构建人地协调的高效农业生态系统。在丘岗山区，依据不同自然条件，构建高效农业生态系统，达到提高生产率并保护生态环境的目的；在平原湖区调整农业布局，实行避灾减灾种植制度。（ 3）要依靠科技进步，促进农业生态建设。 关键词： 农业；生态；建设 中图分类号： X21 文献标识码： A 文章编号： 1672-2175（ 2003） 01-0000-04湖南农业在全国占有相当重要的地位，以占全国 2.2%的土地面积、 2.3%的耕地，生产出占全国6%的粮食，养 活了全国 5%以上的人口。湖广熟天下足，湖南作为农业大省一直在国家农业发展格局中占有相当重要的地位。近年来农业获得了较快的发展，主要农产品产量大幅度增长，农业结构调整迈出了坚实的步伐，农产品质量有了明显的改善，农民人均收入有了较快的增加。尤其是近几年来，在省委、省政府的高度重视和正确领导下，湖南在生态环境建设和促进农业持续发展方面作了大量的工作，取得了十分可喜的成绩：全省提前实现了“ 五年消灭宜林荒山，十年绿化湖南” 的宏伟目标；生态农业县和生态农业示范区成绩斐然；山丘岗地开发树起了一批成功的典型和范例。所有这些 ，对遏制湖南省生态环境恶化，发展农业和农村经济起到了积极的作用。但是，由于部分地区过量采伐森林、破坏天然林，对山丘坡地重垦轻治，兼以生态环境遭受破坏后短期内难以恢复，致使湖南省生态环境整体上尚未根本好转，在局部地区仍有恶化的趋势，这正是水旱灾害严重发生的首要原因。 1 湖南农业生态环境中存在的问题 1.1 自然灾害频繁，灾害强度提高 由于湖南省的地域特点，自然灾害不断。水旱灾害已成为影响湖南农业发展的首要障碍。以洞庭湖区为例， 洪涝灾害发生频率逐渐加大，建国后 49年有 39 年发生了不同程度洪涝灾害，而 19941998年 5 年竞发生 4 次大型、特大型洪涝灾害，且洪涝历时明显延长；外洪内涝交织，每年给湖区造成了巨大的损失。资料表明，湖南省水旱灾害的频率增高，周期缩短，灾情加重。洪灾发生频率是 4 年 3遇；旱灾平均 1.12 a/次。近 10 年每年都有不同程度的水旱灾害发生。上个世纪 80 年代以来灾害加重：年均成灾面积 57.27 万 hm2/a，比同世纪 50、60、 70 年代分别增加 15、 48、 67。直接经济损失 1991 年 28 亿元， 1994 年 152 亿元， 1996年高达 580 亿元， 1998 年 329 亿元。灾害交替发生，旱涝往往交替 发生，或在同一地区同时出现，或在同一地区先后出现。有时旱涝转换快，突发性强。如 1991 年旱洪旱交替， 1991 年、 1998 年北水南旱。1998 年在湘北水灾严重的同时，湘南、湘中旱灾严重，受旱面积达 73.3 万 hm2， 71 万人及 3 万头牲畜饮水困难。 1.2 不适当的丘岗山地与坡耕地开发造成了严重的水土流失 湖南省有丘岗山地 3.93 万 hm2，其中坡耕地1.28 万 hm2，集中分布于人平水田不足 0.04 hm2 的武陵山区、雪峰山区、湘南山区、湘东山区和湘中、湘北丘岗区。由于人口压力的增大，坡耕地已经成为重要的生产基地 。坡耕地不仅每年提供了 250 万 t 的旱粮，而且生产了 90 多万 t 油料、 24 万 t 烟叶及其他经济作物和蔬菜等。不适当的顺坡耕作与全垦造林已经造成了严重的后果：水土流失加剧、林 木成活率低、产业趋同等。坡耕地已经成为了国家全局利益与农民当前利益、中下游地区利益与上游地区利益、长远利益与眼前利益、经济利益与社会利益等诸多矛盾的焦点，在生态环境建设过程中，如果不切实加强坡耕地综合治理，解决广大丘岗区农民生存与发展的矛盾，那么，势必会陷入“ 政府要生态、农民要生存” 的境地，将不可能巩固生态环境建设的成果。反之只有通过坡耕地 综合治理，不断改善生产生存条件，才能充分调动广大丘岗区农民参与生态环境建设的主动性和积极性。 1.3 环境污染日趋严重 水环境污染严重：全省工业废水年排放量为14.5 t，居全国第 3 位；国家实施总量控制的 8 种主要水污染物年排放量湖南省有砷、汞、铅、铬、氰化物 5 种；在全国排前 3 名。大气污染和酸雨加剧：据对 18 个城市的监测，二氧化硫年日平均值超过国家二级标准的 2 倍。大气降水酸化严重，湖南已经成为全国最严重的酸雨区。农田土壤退化：农田化肥胃口增大；工业污染严重影响农业生产；一些污染地区生产的农产品重金属含量已超 过食品卫生标准数倍。一些除草剂的过量应用对农作物生长造成了影响。 2 湖南农业生态建设主攻方向 2.1 加强水土流失治理是减少水旱灾害的根本措施 水土流失治理是减少水旱灾害的根本措施。加强森林培育，提高森林质量，可以增强森林调蓄、削减降雨径流。湖南系以山地为主的省份，山地蓄水功能弱，降水形成的径流就大，泻入江河，就形成大的洪峰。 1998 年中流量的洪水，造成了很大的危害。上个世纪 90 年代与 50 年代相比，全省森林的量和质均不断下降：其中森林蓄积量“ 一五” 期间为 107.06 m3/hm2，“ 八五” 期间降至为 62.09 m3/hm2，下降了 40.0%；其中幼龄、中龄、成熟龄面积的比例，“ 一五”期间为 3.7 3.7 2.6，“ 八五”期间则降为 6.4 25 1（按采伐量等于生长量的永续利用模式，三者的面积比以 3 4 3 为宜），表明林木小径级化；天然林大幅度减少，林地植被层次降低，森林结构质量显著变差，估计全省森林总体蓄水功能降低了 130 亿 m3，相当于损失了 0.73个洞庭湖的湖容量，约为全省所有大中型水库防洪库容的 3.17 倍。提高森林质量，增强森林调节、蓄水功能，乃是根治洪水的根本所在。因此，治理水患，在战略上，应将山 、河、湖、库，即洞庭湖水系集水区作为一个整体来考虑。治湖必治山，治湖先治山；治山为本，标本兼治。短期效果（堤防）与长期行为（治理山河）相结合。在山地治理上，要特别重视保护天然林，改造低效林；同时退耕还林，发展速生丰产林。在提高森林覆盖率的同时，重在提高森林植被的质量，以充分发挥其涵养水源，保水防洪的功能。 水土流失治理的重点是综合开发潜力大、人类垦殖活动频繁、环境相对脆弱的丘陵地区。湖南降水量较大，且暴雨集中，极易造成水土流失。据研究测定，在顺坡耕种条件下，土壤侵蚀模数可达10 000 t/(km2a)以上 ；而在反坡梯级耕种条件下，如不进行植被覆盖，土壤侵蚀模数仍可达 6 400 t/(km2a)；在经济林地内一年进行两季间种的条件下，土壤侵蚀模数则可降至 2 600 t/(km2a)；但在实行等高梯土、深沟撩壕并乔、灌、草多层植被覆盖的条件下，土壤侵蚀模数可大大降低，仅 100 t/(km2a)，且土壤肥力水平逐年提高。很明显，在开发山丘岗地时，是否采取水土保持措施、力度如何，其效果大不相同。前段湖南省山丘岗地开发取得了很大成绩；但也有的地方，未能贯彻“ 一切从实际出发” 和“ 实事求是” 的工作方针，追求形式，不适当 地强调集中连片，甚至沿用了从山顶到山下顺坡开垦的不科学的作法，导致水土流失严重。有的地方则由于当地条件不适合开垦，以及财力、物力等问题，开垦后又无人认真经营，出现丢荒，使开垦地成为新的泥沙流失源。 2.2 构建人地协调的高效农业生态系统 按照“ 整体、协调、循环、再生” 的原则，在不同类型区域构建人地协调的高效农业生态系统。其主要目标是应用生态农业实用技术，依据不同自然条件，进行高效农业生态系统建设，达到提高生产率并保护生态环境的目的。 在丘岗山区，可依据区域地形、地貌、自然资源、经济社会条件进行区域布局。根 据土壤、气候、植被资源的垂直差异性，实行分类经营与立体开发。依据生物共生和物质循环利用原理，进行多层次、多结构的时空配置。如林草、林药、林经结合；乔、灌、草、花混栽；长短搭配；形成良好的农业生态经济链。在坡耕地利用上，间套结合、高秆与矮秆结合、深根与浅根结合、喜光与耐阴作物搭配，以形成良好的生态系统。调整结构和布局，真正做到因地制宜，宜农则农，宜果则果，宜林则林。凡 是开垦地都应分别在山顶、山腰、山脚留出水平森林植被带，在开垦地上作梯，林下间种，梯边作生物地埂，控制水土流失，既减少河、库、湖承接泥沙的压力，又 可保持地力不下降。 在平原湖区调整湖区农业布局与种植制度。对一些屡次出险、容易决堤的湖田，退耕还湖、退耕还林或退田还牧；通过选择早熟或特早熟早稻品种，避开 7 月下旬特大洪涝易发期，或将被淹频率高的低湖田耕作制度由目前的“ 稻、稻、油” 三熟制改为“ 麦、稻” 或“ 油、稻” 两熟制，让湖田在高水位的 67 月期间休耕，形成“ 避洪农业”。推广耐涝渍水稻品种。中国科学院长沙农业现代化研究所从耐涝水稻品种（组合）筛选（选育）、耐涝高产栽培、减灾补救措施（化学调控、早稻翻秋）几个方面研究水稻耐涝减灾技术。利用生物技术和常规育种技术 相结合，改良水稻耐淹涝特性，已筛选一批耐淹涝能力较强的高产水稻品种（组合），在相同的淹涝胁迫条件下，应用耐淹涝能力较强的水稻品种（组合）、与同熟期不耐淹涝的水稻品种相比，增产幅度达 20%30%（不同生育时期受淹出现差异）；应用“ 壮苗、旺根、储糖、控芽” 耐涝高产栽培比常规栽培增产 11.0%48.8%；应用抗涝剂增产幅度达 5.5%19.0%；应用适宜的翻秋早稻品种和相应的直播高产栽培技术，可比常规翻秋增产 30%以上。上述耐涝减灾技术在“ 九五” 国家水稻大面积丰产攻关项目试区示范中，具有明显的减灾保产增收效果 ，显示出巨大应用前景。 根据生态工程原理，进行耐渍复合高效农业生态系统设计与建设。根据湖区湿地景观空间结构，建立适应浅水水体层、过水湖洲层和渍害低湖田的多种复合高效生态工程模式：中小水面分层混养模式；外湖、哑河网箱或流水围栏精养模式；内湖野生植物生态观赏园模式；池塘鱼、猪、禽复合模式；高洲、原有溃堤以林为主的林、草、鱼、禽综合模式；中高洲以芦苇为主的芦、林、鱼综合模式；低草洲季节性牧草利用为主的禽、畜开发模式；涝渍低湖田稻、林、鱼、油共生模式；水源充足稻田稻、鱼、麻共生复合模式。 中国科学 院长沙农业现代化研究所在农田土壤污染治理方面，创立了安全高效利用的农业生态工程模式。在镉污染严重的某铀矿区调整农田种植制度，建立新的生产经营模式，应用种桑养蚕、种植纤维作物，达到了镉污染土地的安全高效利用，农民、政府、矿区三满意的效果。 2.3 加速土壤培肥是建立良好农业生态环境的基础 土壤培肥是建立良好农业生态环境的基础。研究表明，土壤肥力水平高的坡耕地土壤侵蚀模数、径流系数都小。坡耕地培肥与其种植方式有关。对25以下的坡耕地要实行梯田化； 8以下的坡耕地采用聚垄耕作方式，即沿等高分厢种植，根据坡度大小可分为开沟分厢与聚垄分厢两种形式；坡度在 5以下的采用开沟分厢，一般厢面宽 1 m，沟宽 1520 cm，沟深 1015 cm。通过耕作与种植培肥土壤，提高土壤蓄水保水能力，增强抗季节性干旱能力，减少水土流失。增加有机肥施用量，特别是要实行秸秆覆盖与还田。只要遵守自然界物质能量循环的规律，把作物秸秆、人畜粪尿和各种废弃物、下脚料经过沤制，回到地里，坡耕地肥力可以不断提高。目前需要研究快速腐熟和向商品有机肥料的方法，以改良土壤，培肥地力，增强抗旱保水能力。 3 依靠科技进步，促进农业生态建设 3.1 针对 农业生态环境建设中存在的主要问题开展科学研究 针对环境整治与农业产业化等热点问题展开科技攻关，研究建立资源合理开发、利用监测体系；研究建立农业生态工程与环境保护体系；研究建立合理的农业生产体系、农村经济结构体系；研究建立持续高效发展的典型样板。 研究避灾与减灾农业技术。其重点探索旱涝灾害、低温冷害的发生规律，研究预警与防治技术；研究重点区域避灾种植制度与农业布局；研究洞庭湖区避洪农业与农业生态工程设计等。 研究可持续发展的复合农业调控体系。例如，研究不同类型地域农业可持续发展途径、模式与技术体系；集 约可持续发展农业的生态保障体系与经济管理体系；以提高单产为基础的可持续高产农业技术；以资源节约为导向的资源高效利用型农业技术；以稳定增产为目的的可持续的耕作制度体系；以培肥地力为宗旨的可持续的施肥制度；以持续高效为目标的农业模式与技术；以环境保护为原则的可持续农业生产技术。 3.2 大力推广生态农业实用技术，促进农业生态环境建设 我国广大农民和科技工作者在生产实践中总结和归纳出许多生态农业实用技术，例如，立体生产技术、有机物多层次利用技术、种养加结合的生 态工程技术、生物能源开发技术、病虫害综合防治技术、生 物养地技术、生物固氮技术、生物肥料技术等等。大力推广生态农业技术将有利于促进农业生态环境建设，促进农业的可持续发展。 参考文献： 1 王克林，章春华，易爱军，等 . 重新审视洞庭湖堤防工程治水作用与流域发展战略 J. 应用生态学报 , 1998( 6): 561-568. 2 彭廷柏，肖庆元 . 湘北红壤低丘岗地农业持续发展研究 M. 北京：科学出版社， 1995. 3 王凯荣，陈朝明，龚惠群，等 . 工矿污染农田生态整治与安全高效利用模式研究 J. 中国环境科学， 1998， 18（ 3） : 97-101. 4 彭佩钦 . 关于加 速实施湖南省农业和农村经济可持续发展战略的几点建议 A. 见：袁隆平，王凤飞主编 . 湖南省 21 世纪初新的农业科技革命暨建设农业科技创新体系论文集 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