典型都市生态农业可持续发展评价

典型都市生态农业可持续发展评价

城市生态农业是利用现代生活方法和生态原则，全面利用城市周围的自然资源、环境资源和市场资源的新农业经营形式。随着“全面建设小康社会”总目标的提出,城乡一体化进程的加快,都市生态农业必将获得更大的发展空间。同时不少地区都市农业也存在重复建设和无序竞争的问题,都市生态农业需通过结构调整,发挥地区比较优势解决此矛盾。因此评价已经高度产业化的都市生态农业可持续发展能力、为其结构调整提供理论支持具有重要意义。本研究应用层次分析法,对典型都市生态农业——南京市傅家边农业科技园各亚系统结构进行可持续发展评价,为寻求都市生态农业在可持续发展目标约束下结构优化调整提供有效途径。1评价指标体系的建立南京市傅家边农业科技园区总面积为12.8km2,地处南京市东南郊,距南京市区68km,易受南京大都市经济、技术辐射。9年来傅家边农业科技园实施推广了“梅茶间作”、“茶果间作”和“果牧间作”等生态农业种植模式,实现了农业高度产业化,为典型都市生态农业。本研究选取切合实际的可持续发展评价模型,依据实际反馈信息对模型进行数理分析,得出评价体系各参评指标权系数;然后依据该科技园统计年表和农户调查数据对其各亚系统结构进行可持续发展评价。本研究应用层次分析法,将可持续发展目标具体化,构建多层次指标体系。即将复杂问题划分为若干有序层次并形成多层结构,逐层建立评价指标体系:总目标层(A)为系统评价体系建立的总目标,对系统内在结构的可持续发展能力作出评价;综合评价层(B)将总目标划分为经济、生态和社会三大效益评价,并用这几方面特性的非线性相加反映总目标的价值;指标评价层(C)为具体反映综合评价层的多项指标,从不同角度描述综合评价层诸因素,并在更细层次上反映评价总目标。评价指标体系建立的原则一是遵循协调性原则,都市生态农业系统是社会-经济-自然复合生态系统,它既有自然生态效益,又有社会经济效益。可持续发展是经济与生态的协同进化。系统要实现可持续发展,必须使生态效益与社会经济效益协调一致。二是遵循稳定性原则,系统发展要求一定的稳定性。稳定性对可持续发展具有重要意义。农业生态系统是具有耗散结构的自组织系统,为维持系统的稳定性,必须保持系统的有序结构,维护生态系统的稳定,提高其抵御自然灾害的能力。三是遵循高效性原则,系统的可持续发展是建立在高资源利用率的基础上,都市生态农业必须认清其自身的资源优势,避免与其他都市生态农业项目类型结构雷同,应充分发挥地区比较优势,综合考虑市场需求潜力,满足市场对农产品的多层次和多样化需求。四是遵循科学、实用原则,系统的评价指标体系应建立在科学的基础上,指标因子的意义明确,确定方法标准,避免重叠;同时要突出简明、实用性,使各指标因子成为表征都市生态农业可持续发展能力的最灵敏、最便于度量和内涵最丰富的主导性指标。本研究遵循该4项原则,参照“中国农业生态经济系统综合效益评价的指标体系”和“中国农业可持续发展系统的面向对象模型(OOSD)”构建了都市生态农业可持续发展评价指标体系及层次结构图(见图1)。采用德尔菲法确定系统并评价指标体系各评价因子的权系数。专家选取包括试区专家、当地农业局官员、农业科技园管理者、村民小组组长等共10人,由专家对各评价指标通过两两比较重要性程度而逐层进行判断评分,经多轮投票最后得出满意方案,建立判断矩阵(见图2)。并通过计算矩阵特征值及其正交化特征向量,得出所要分析元素的权系数。用方根法计算出同层次各指标单项权系数见表1。采用德尔菲法时易产生“循环而不满足传递性公理”,导致标度把握不准并丢失部分信息,因此要进行一致性检验。其一致性指标(C.I.)计算式为:C.I.=(λmax−n)/(n−1)(1)C.Ι.=(λmax-n)/(n-1)(1)随机性一致性比值(C.R.)计算式为:C.R.=C.I./R.I.⎧⎩⎨⎪⎪当n=3‚R.I.=0.52当n=4‚R.I.=0.89当n=5‚R.I.=1.12(2)C.R.=C.Ι./R.Ι.{当n=3‚R.Ι.=0.52当n=4‚R.Ι.=0.89当n=5‚R.Ι.=1.12(2)式中,n为矩阵阶数,由此得出各指标层一致性检验结果(见表2),表明各指标层随机性一致性比值(C.R.)均<0.1,即同层次各指标单项权重具有满意一致性,标度把握较为一致且信息传递较好。2调查对象和赋分方法南京市傅家边农业科技园农业系统可划分为5个内在结构,即传统种植业、果品种植业、茶业种植业、苗木花卉种植业和蔬菜种植业。为便于获取数据和进行数理统计,分别取1种或2种具有代表性作物作为某项种植业调查对象。本研究综合该农业科技园1999～2002年统计年表和农户调查数据,依据“中国农业生态经济系统综合效益评价的指标体系”中各指标计算公式得出傅家边农业科技园区系统结构各项指标的绝对值;然后参照“5分值赋分法”给出结构各项指标的相对值(其中C4、C5、C73项采用负向赋分,其余各指标采用正向赋分)。其评价结果可由综合评价指数(CEI)反映:CEI=∑(IiWi)(3)式中,Ii为单项指标评价分值,Wi为评价指标权系数,其计算结果见表3。2.1生态农业经营模式都市生态农业既要为市场提供名、特、优、新农副产品,又要满足都市人民日益增长的享受清新生活的需求,若都市生态农业社会效益差,则最终制约其可持续发展,故都市生态农业必须寻求协调性好、能突出地区比较优势的产业结构作为其主导种植结构,以利于整个系统协调有序发展。研究结果表明傅家边农业科技园区茶叶、果苗综合评价指数较高,分别为3.481、3.240,其根本原因是其经济效益与生态效益比其他结构更具良好协调性。以茶叶种植为例,该农业科技园区普遍推广梅茶间作和茶果间作等生态农业种植模式,既优化园区生态环境,又生产出高品位梅香绿茶。茶叶产品充分利用地区比较优势,其经济效益指标中C3、C4较高(分别为4、3),在经济上保证其结构具有良好的可持续发展潜力;茶叶种植业社会效益C10、C11、C123项指标也较高(分别为3、4、4),从而使其可持续发展功能更趋完善。从生态理论角度看,都市生态农业是一个开放度高、相对脆弱的生态系统,其许多优势种经过长期选育,按照种植者意愿种植,导致生态系统相互制约、自我调节的内在反馈能力明显削弱,系统稳定性下降。傅家边农业科技园区实施茶林间作和茶果间作等生态模式,巧妙应用生物群落垂直结构原理、生态位互补原理和生物多样性的稳定性原理,这种小生境不利于病虫孳生,为天敌创造良好的栖息、繁殖的环境条件,这是茶叶、青梅种植业表征生态效益的核心指标C7(农药施用量,用负向赋分)较高的根本原因。而梨、蔬菜经济效益各项指标虽均排前列(见表3),但由于大量施用农药,导致C7指标严重偏低,制约其综合评价指数的提高。开发利用农业资源时应尽量减少系统的无序性,减缓总熵量的增加。大量施用农药,尤其是矿物源农药和化学农药不合理使用,必然对系统的有序性构成破坏,影响系统结构的稳定性,进而制约系统的可持续发展。目前消费者对蔬菜、瓜果等消费需求已由“数量型”向“质量型”发展,以蔬菜为例,若对蔬菜污染物残留量不实施严格控制,采用通行的无公害蔬菜生产技术标准,其产品经济效益必然会大幅度下滑,其经济也无法实现可持续发展。2.2经济效益特征。作为水研究结果表明傅家边农业科技园区茶叶、青梅经济效益指标较高,除突出地区比较优势外,其资源利用率较高亦是重要原因。该农业科技园通过实施梅茶间作、桃茶间作和梨茶间作主体栽培,使群落地上部枝叶层次交错排列,更多地利用光、热资源;且梅、梨属深根系果树,而茶树根系较浅,深浅交错,可充分利用土壤水分和养分资源,从而使系统总初级生产量(GP)增加,土地净生产率提高。而传统种植业小麦、水稻由于缺乏以上优势,故其经济效益各项指标得分甚低,其综合评价指数(分别为1.491和2.165)也低。这表明都市生态农业发展过程中,应根据实际情况适当减少