论北京都市型农业可持续发展的生态危机与对策

论北京都市型农业可持续发展的生态危机与对策,中国农业大学可持续农业中心郭淑敏,本报告的基本框架,1都市型农业与自然资源2都市型农业与环境污染3都市型农业与生态环境建设4发展都市型农业的对策,1都市型农业与自然资源,1.1与水资源1.1.1降雨量逐年减少导致水资源短缺北京市地处华北平原西北部，年平均降水量595mm，而且多以50%的幅度上下波动。如平均降水量年份，北京市可利用的水资源总量在4245亿米3，而在干旱年份则降到33亿米3，已经大大低于现在北京市水的消耗量40.4亿米3。北京市近50年(1949-2001)来降雨量的变化如图1所示总之，北京地区降水资源地区变幅大，年际间分布不均，农业用水占总用水量的50%以上，属于用水大户。近年来的连续干旱，导致水资源短缺更加严重。,112地下水位下降,自70年代以来，过量开采地下水导致北京地区地下水位连年下降。北京市地下水的份额占总水量的70%，大约80%的农业灌溉水来自于地下水。过分抽提地下水的结果可从图2看到。超量抽取地下水导致严重的地下水位下降,已由1950年的5m下降到现在的20m，严重者达50m。,113水质污染严重,地下水位急剧下降给下渗和侧渗的污水入侵提供了条件，从而加剧了水质污染。地表水：据北京市水利局1994-2001年对北京市地表水的河、湖、水库监测表明：全市56%的水体受到不同程度的污染，北京市主要饮用水源的密云水库水质继续下降，达到级饮用水标准，并且面临富营养化的威胁。官厅水库污染严重，早已进入“劣类”水质重度污染的行列。地下水：质量从1980年以来严重下降，主要污染物为NO3-N，其浓度在东北郊水源地由1986年的4.4mg/L上升到1990年的7.0mg/L，在西北郊水源地则由11.5mg/L上升到13.2mg/L。北京市水污染范围由1981年的72km2扩展到2000年的169km2。北京市承受着水质性缺水和资源性缺水的双重压力。,1.2都市型农业与北京土地资源利用状况,概况：北京市总土地面积1.68万km2，据北京市农研中心等（2002）年报告表明，2001年北京郊区的耕地资源总量仅为33.6万公顷，占总土地面积的20%，其中远郊平原区15.8万公顷（占全市的47%），远郊山区15.1万公顷（占45%），近郊区2.7，万公顷（占8%）。1980年以后全市耕地资源共减少了18万公顷，耕地年均减少情况可分为三段。1980-1990年减少5.1万公顷，年均减少5100公顷；1990-1996年减少6.1万公顷，年均减少10200公顷；1996-2001年间减少6.8万公顷，年均减少最快为11300公顷（见图3）。总之，耕地减少的速率在逐年加快。随着今后城市的快速发展和人口的增加，人均耕地减少的速率将更快，在2001年仅为0.026公顷/人。在耕地数量减少的同时，质量也发生很大变化，优等耕地在总耕地中的比例缩小，耕地的总体质量在下降。总之，1980年以来北京市城市土地利用状况主要表现为农用地以“摊大饼”方式向非农用地的逐层蔓延。,人均耕地逐年下降,33,2都市型农业与环境污染,21化肥导致水环境污染22农药对水环境的污染23畜禽养殖业对水环境污染2.4土地利用与水污染,21化肥导致水环境污染,京郊粮田化学氮肥施用量过大我国属于世界化肥施用量最多的国家之一。目前，北京市京郊农田化肥总用量已达世界第一，单位面积化肥用量接近世界平均用量的3倍，达到519kg/hm2，纯氮施用量已达到330kg/hm2。有的地块全年用氮量超过作物需氮量的50%200%。据宋秀杰等（2001）研究，1999年北京市化肥施用量为16.7万t(纯养分)，平均每公顷施用化肥达316.5kg，远远高出国际平均水平180kg/hm2和全国平均水平225kg/hm2，比邻近的河北和天津还高出75-90kg/hm2。氮、磷、钾肥比例失调北京粮田不仅化学氮肥施用量过大，而且，化肥中NP2O5K2O的比例从1995年到1999年平均为10.090.02，与全国平均（10.130.06）及发达国家（10.310.11）在磷、钾肥施用量上存在很大差距。京郊菜田化学氮肥施用量过大张维理等（1995年）对京、津、唐15个县、103个样点蔬菜产区氮化肥施用和饮用水中硝酸盐含量调查结果表明，氮化肥用量变幅为800kg/hm25500kg/hm2。最高的出现在北京市大兴区沁水营村的黄瓜菠菜轮作田，氮化肥用量高达5580kg/hm2；陈新平等（1996）年对北京市9种蔬菜23个点的调查结果表明，每季作物的平均施氮、磷、钾量分别为781.5kg/hm2、615kg/hm2、393kg/hm2，氮肥施用量远远超过需求量。,北京市农委调查，近年全市蔬菜化肥施用量比全国平均水平高30%；北京市土肥站报告，京郊菜田氮肥供应超过其需求量的50%200%。氮化肥过分供应和磷钾肥供应不足是普遍存在的问题。京郊菜田氮肥超量、不合理施用情况比粮田更为突出。,过量施用氮化肥导致地下水NO3N含量超标,据世界卫生组织()规定，饮用水中硝态氮(NO3-)的允许含量为10/，相当于硝酸盐(NO3-)含量50/，每人每天硝酸盐摄入量不得高于225mg。张维理等(1995)年对北方地区14个区县调查表明，69个点半数以上饮用水中NO3-N含量超标，其中最高者可达300mg/L；陈新平等（1996）研究表明，北京菜田由于大量施用化学氮肥导致1/4蔬菜区浅层地下水硝酸盐含量超标(50mg/L)；马毅杰等（1994）研究表明：北京市郊菜田因施用氮肥过多，地下水硝态氮量为61.6-124.0mg/L；据北京市环境监测局监测，农业施氮肥带来的地下水中NO3-N超标面积在逐年扩大，年增长速率达28.8%。欧阳喜辉等（19861990）对北京市东北郊和西北郊水源地地下水硝酸盐含量调查表明，两个水源地的地下水中硝酸盐含量呈逐年递增的趋势，而且作为老菜区的西北近郊水源地较东北郊水源地污染更为严重。朱济成等（1986）报告表明，北京市郊区600万亩耕地化学氮肥施用量与地下水硝酸盐浓度增加趋势一致（图1）；据宋秀杰（2001）等人研究表明，化学氮肥使用量与地下水硝酸盐含量呈明显的正相关；文化等80、90年代对京郊窦店村农业活动对地下水NO3-N污染的定点连续观测表明，施氮肥和养殖业与地下水硝酸盐含量成显著正相关（图3）,化学氮肥过量施用导致地下水NO3N含量超标,化学氮肥施用与地下水NO3-N污染,小结：从以上京郊粮田、菜田施肥情况看，普遍存在氮肥施用量过高，磷肥基本持平，钾肥严重不足及由过量施用氮化肥引起的地下水硝态氮含量超标情况。今后农田施肥必须减少氮肥施用量，增加磷、钾肥用量，保证平衡施肥。才能避免氮化肥浪费及氮肥造成的环境污染，增产、提质。,22农药对水环境的污染,农药对生态环境的危害首先表现在它对环境介质的污染，主要是对土壤、水体和大气的污染影响。茅国芳等（2002）研究，喷施的农药是粉剂时，仅有10%左右的药剂附着在植物体上，若是液体时，也仅有20%左右附着在植物体上，1-4%接触到目标害虫，其余40-60%降落到地面，530%的药剂漂游于空中。空气中的农药又可通过降水返回陆地，降落到陆地土壤上的农药，随着降水和灌溉水在地表流失，或随下渗水进入含水层，污染地下水；宋秀杰等（2001）调查，全国农药平均施用量为2.33kg/hm2，北京施用水平为2.93kg/hm2，北京农田用药量比全国平均高出26%；北京地区近几年的农药用量为1997年6309.6t，1998年为5097.48t，1999年为5181t，呈逐年减少趋势。但对水体的污染依然存在。据调研，北京地区地下水中农药以有机氯为主，有机磷未检出。由于目前北京市农药监测方面的管理和技术所限，农药方面数据资料有待完善和补充。,23畜禽养殖业对水环境污染,畜禽养殖现状：近年来，北京市畜牧养殖业发展势头强劲。统计资料表明，北京市1985-1995中养猪规模稳中有升，养牛规模将近翻两番，养鸡规模增加了30多倍。孙振钧等（2002）年统计，北京市全年出栏生猪417万头，是1995年的16.95倍；肉鸡出栏7828万只，是1995年的24.6倍；肉牛出栏14.3万头，是1995年的2.4倍。肉鸭出栏3122万只，肉羊出栏188万只；程序等（2002）对北京市各区县畜牧养殖业发展情况调研表明，从19942000年，近郊畜牧养殖规模有所下降，而远郊区县养殖规模上升很快，以羊单位计算，仅顺义区就增长了两倍多（见图2）。,北京市畜禽养殖业发展现状,60年代日本曾用“畜产公害”高度概括畜牧养殖业对环境污染的严重程度。据有关资料统计，在农业造成的非点源污染中，畜禽养殖业居第二位。畜禽养殖场粪污成分中SS、BOD5、COD等主要污染指标中，猪、牛粪污排泄物大大超过生活污水，有的指标甚至是生活污水的几十倍到几百倍。如猪场废水CODcr高达500mg/L，超过排放标准的50-80倍20。据估计，规模化养殖场一头猪每年排放的污水量相当于7人生活产生的污水量，一头牛每年排放的废水量更超过22人生活的污水量。程序等在90年代对房山区窦店现代化农业实验点的多年跟踪调研结果见图3,畜禽养殖业污染危害,北京市化肥施用量、畜禽饲养水平与地下水NO3-含量,对畜禽养殖规模和数量如不加以控制，对畜禽粪尿如不加以科学处理，将会出现畜禽粪尿包围城市的局面！北京市政府在2010年规划纲要中决定2010年将畜牧业产值提高到60%，某些县还计划建成“畜牧强县”！发展畜禽养殖业对调整农业结构，增加农民收入，改善人民生活质量将起到积极的促进作用。但发展畜禽养殖业必须考虑当地的资源现状及环境对畜禽废弃物的消纳能力及土地承载力而适度发展，这是值得农区畜牧业关注的问题。必须深入研究和科学论证。在此基础上对畜禽排泄废物科学处理，才能保证资源安全和环境良性循环，以保证京郊畜牧业可持续发展。,2.4土地利用与水污染,土地利用方式不当会引严重的水土流失。水土流失引起的土壤侵蚀和养分流失是导致水环境恶化的另一重要方面。国内外许多研究表明，不同的土地利用结构和土壤耕作措施直接影响到土壤水土流失及农业非点源污染的程度。王晓燕等（2002）对北京市密云水库流域非点源污染研究表明，水土流失是最主要、最直接的非点源污染类型，不同土地利用类型及地区耕作方式对污染物流失影响强烈；（2003）研究表明，在坡度一定和降雨量相同的条件下,不同土地利用类型的地表径流量与泥沙流失量间存在着明显的差异，表现为农田果林地和自然草坡。靳怀成（2002）研究表明，北京市目前的畜牧养殖规模远远超过了环境容量，破坏了植被，造成水土流失；宋秀杰(2001)研究表明，北京市受风沙危害面积达16万km2，水土流失面积为2240km2，占山区总面积的21%，流失的养分造成水体污染。近年来北京市虽然加大了生态保护力度，但由于资金有限和人们思想上还没有引起足够的重视，水土流失治理力度不够，山区水土流失仍较严重，由水土流失导致的水污染问题依然严峻。必须以申奥成功和入世为契机，加大生态环境治理的力度、速度和广度。,小结,京郊农业活动引起的环境污染特别是水污染（非点源污染NonPointresourcepollution)问题十分突出，已严重影响人民的生命健康和社会可持续发展,必须引起政府和有关部门的高度重视，采取综合对措，尽快将其危害降到最低限度，保证农业和社会经济的可持续发展。,3都市型农业与生态环境建设,31生态环境建设是都市型农业生态功能的体现随着城市和工业化发展，我国农业在国民经济中所占份额会越来越低，这是经济发展的必然结果。如2002年，全市总人口中，农业人口仅占30%，国民生产总值中，农业份额仅占3.1%，郊区增加值中农村份额仅占13.6%，均远低于全国平均水平，是典型的“大城市、小郊区”格局。但是，郊区农村作为首都城市发展的腹地、副食品供应的生产基地、生态环境的屏障和城乡居民旅游休闲的胜地，对首都的现代化建设和可持续发展具有的地位和作用是巨大的。都市型农业是对城市具有生产性、生态性、生活性、教育辐射等多种功能的农业，其基本功能是生产性功能，但是作为其典型特征的是生态性、生活性功能。如果不考虑城市地区农业同城市的这两类功能的联系，仅仅从生产性或经济性角度来看，都市农业可能是没有存在意义的。从发达国家经济发展过程及其结果来看，农业的基础地位并没有随着国民经济的发展而削弱。生态环境建设不仅仅是绿化部门的面子和形象工程，更重要的是都市型农业从内涵式发展方式中提高环境质量，通过实施高效农业园区，开设观光农业、绿色产业等改善大气、水环境和土壤环境质量。实现“更绿色的北京”的发展目标。,都市农业的产生背景都市农业的概念都市农业的内涵,32社会需求的变化是促使都市型农业生态功能强化的必然条件,理论上，生态经济学认为，人类的不同层次社会需要包括经济需要、生态需要两大类。虽然人类在生存需要、享受需要和发展需要这三个层次的社会需要中都分别包括经济需要和生态需要的内容，但相比之下，在生存需要层次上，其经济需要的部分的比重较大，生态需要的比重相对较小；而在享受需要和发展需要的层次上，其生态需要的比重就要大大提高，有时甚至超过其经济需要的比重。目前，我国经济发展水平大大提高，人们的温饱问题已经解决，正在向小康生活迈进，社会需要也从生存需要跨越到了享受需要和发展需要层次上。因此，更加注重生态环境质量和生活质量，对生态的需要显得日益突出。因此，都市型农业不可能只讲高产、优质、高效，单纯追求经济效益，必须要大大增强生态意识，将农业的发展与改善城市生态环境，与满足人们高层次的生态需要有机地结合起来，使农业在发挥主体经济功能的同时，还能创造出赏心悦目、休闲度假的优美环境，从而走出一条中国首都特色的都市型农业发展模式。实践上，工业的发展和城市的扩张,曾经使大量农田变为非农用地，建筑过密、空间和绿地过少，城市人在“柏油的丛林”和“水泥的荒漠”中更加渴望回归自然，开始怀念优美的田园风光，而这正是都市型农业生态功能的扩展和体现。,33都市型农业与生态城市建设息息相关,都市型农业是集资源、科技、信息等于一体的高效持续的生态经济型产业，在促进经济发展的同时，促进城市良好的生态改善，才是立足之本。自1992年北京被命名为国家首批园林城市以来，市政府对城市绿化的投入由1992年的2.8亿元，增加到23.9亿元，平均年增长率达到21.5%，但在“寸土寸金”的首都，如何更好地将生态效益与经济效益有机地结合起来，找到两者的“结合点”则要求都市型农业生态功能必须与城市的生态环境建设紧密结合。实际上，发展都市型农业与建设生态城市的思想是极其一致的。两者都包含着追求“持续发展”的核心思想。“生态”是两者的“结合点”，发展生态城市离不开生态农业的发展，而都市农业则完全包含了生态农业的内涵。发展都市农业必将促进生态城市的建设，而生态城市的建设也离不开都市农业的发展。可以说两者是相互促进,相互依存的。从另外一个角度来看，发展都市型农业在城市空闲地、城市边缘及城市规划带完成绿化隔离带的建设，使之成为城市的绿色屏障，能有效防止城市“摊大饼”式地向外扩展，同时也成为市民休闲的重要场所，在空间上保障了城市的生态化建设，使城市的“热岛效应”变成“绿岛效应”。,小结,北京市都市型农业生态功能与生态环境建设的结合点是“生态效益”和“可持续发展”思想，如何将首都生态环境建设和都市型农业在经济功能充分发挥前提下的生态功能有机结合是农业科技工作者和生态环境部门的努力方向。,4发展都市型农业的对策,极度短缺的水、土资源和脆弱的生态环境使北京的都市型农业面临困境与挑战，首都的特殊地位、入世、申奥成功、新时代大农业观念、对都市型农业多功能性的认识等都给都市型农业前所未有的机遇和发展空间。根据北京的自然和社会经济资源状况及市场等现状，发展北京市都市型农业几点对策：41改变传统观念,重新认识农业传统农业观念是唯经济主义的，其具体表现是只强调农业的经济功能，而忽视其生态功能和社会功能，因而抑制了农业的持续发展，产生许多弊端。全新的大农业观念则主张经济、生态及社会三大功能并重，以较大的科技含量，用较少的耕地，创造出较高的效益。都市农业则是大农业、大经济的现代观念。42走内涵式都市型农业发展道路，提高资源使用效率。北京市耕地和水资源的短缺现状及长期以来农业和社会经济发展走的是粗放经营和掠夺式开发之路，导致农业可持续发展的自然资源和环境存在潜在的危机。新世纪面对农业发展的机遇与挑战，首都的都市型农业必须根据国民经济和社会发展需要，立足资源基础，放眼国内国际市场，提质、增效，走内涵式发展道路。,43建设节水型都市农业。,从城市长远发展和北京水资源的现状看，北京都市型农业必须走节水型道路。首先加强水资源管理，根据“以供定需”的新思路安排节水型的产业结构，发展符合首都特点的农业种植结构、养殖结构。采用农艺节水、工程节水、生物节水等全面推广农业节水技术，提高用水效率，降低用水消耗，大力开展污水回用，完善计划用水，合理调整水价，对市民进行节水宣传教育；加强密云、怀柔、官厅三大水库和京密、永引两条引水渠的水源保护,消灭城市水源井地区的污水沟和污水渗井。44发展绿色产业北京市副市长刘志华在2002年1月19日“北京郊区农村工作会议上的讲话”中强调，突出两个重点，一是大力发展生态环保型经济，二是绿色安全食品体系建设要有新举措。这是举办“绿色奥运”和实现郊区经济可持续发展的必然要求。关系到首都人民的身体健康和社会的可持续发展。是郊区农业未来发展的根本出路。根据北京市环境污染仍存在较严重的问题，按照总体区域布局和近郊、远郊、山区不同区位的资源和环境状况，因地制