湿地生态农业论文

　湿地生态农业论文

　1 洞庭湖区农业系统工程建设中存在的问题

　1.1 湿地面积锐减

　洞庭湖湿地面积经历了由大到小的衰落过程。1825 年，湿地面积达 6270km2，并且是一个整体；1949 年，湿地面积则减为 4350km2，整体开始分化；2006 年，再次缩减为 2625km2。

　1.2 平均气温上升

　洞庭湖区位于亚热带季风湿润气候区，气候较为宜人，若以 5 年为时间段对平均气温进行计算，则情况更加明朗：1990—1994 年间为 16.8℃，1995—1999 年间为 17.5℃，2000—2004 年间为 17.3℃，2005—2009 年间为 17.9℃，2010—2014 年间（前 3 年）为 18.0℃。

　1.3 水质逐渐变差

　本文以总氮浓度为例，检验一下洞庭湖的水质状况。1990年以来，虽然洞庭湖水体中的总氮浓度有所起伏，但总的趋势是上升的，说明洞庭湖的水质不容乐观。

　1.4 水文环境恶化

　由于各种围垦致使湖面变小，泥沙淤积致使湖底变浅，导致蓄洪防旱能力减弱，水灾频发。1990—2012 年间，洞庭湖年度水位波动大，水位差值（指最大水位与最小水位之差）大于 10m 的有 19 个年份，占全部 23 个年份的 82.6％。水位落差大，容易导致蓄水能力下降，进而出现水灾。

　1.5 生物多样性减少

　 生物多样性是生命有机体及赖以生存的生态复合体的多样性，主要包括湿地生境、湿地植物和湿地动物等多样性。洞庭湖区湿地类型多达 19 种，包括河流、河滩、河口三角洲、湖沼等湿地；土壤类型有潮土、沼泽土、水稻土等。植物种类中，土著野生植物有 83 科 229属 468 种，分别占全国湿地植物 135 科 433 属 1459 种的 60％、53％和 32％，多种植物被列入国家一级或二级保护名录。洞庭湖区动物种类据统计，目前鱼类有 7 目 7 科 86 种，其中有国家二级胭脂鱼；两栖动物类有 2 目 5 科 12 种，其中有国家二级虎纹蛙；爬行动物类有 3 目 8 科 24 种；鸟类有 18 目 60 科 279 种，其中有国家一级的鸟类白鹤、黑颧、中华秋沙鸭等 7 种，国家二级的鸟类大天鹅、小天鹅、鸳鸯等 33 种；哺乳动物类有 7 目 13 科 31 种，其中有国家一级哺乳动物麋鹿，国家二级哺乳动物江豚、獐和小灵猫等。近年来，随着对洞庭湖的过度开发、砍伐和捕捞，一些动植物的物种和数量出现了下降，其中一些珍贵的物种如江豚、白鹤等更是面临着灭绝的威胁。

　1.6 血吸虫病感染仍然存在

　新中国成立初期，洞庭湖区血吸虫病异常肆虐，人感染率一度高达 70％，少数流行村落感染率更是高达 100％，耕牛感染率超过 80％。经过大规模群众性的血防运动，尤其是 20 世纪 80 年代后期实施的吡喹酮人畜同步化疗，至 2012 年已降至 0.4％，但依然是全国血吸虫病感染率最高的地区之一。

　2 生态农业系统工程建设的理论模型与特征分析

　美国专家霍尔于 1969 年提出了一种用于分析系统工程的模型，称

　为霍尔模型，该模型用时间维、逻辑维和知识维来分析问题。生态农业建设也可运用这一模型，时间维是指生态农业建设中的 7 个阶段，即规划、设计、研制、子系统实现、全系统组装、系统运行和系统更新；逻辑维是指上述每一阶段中，解决系统性、复杂性和多样性问题时运用的辩证程序，该程序由 7 个程序组成，分别是系统诊断、系统目标设定、评价优劣方案标准的确定、系统综合、系统分析、系统决策以及系统实施；知识维是指在时间维中各个阶段和逻辑维各个步骤之中所需要的各种知识。洞庭湖区湿地生态农业建设具有系统性、复杂性和多样性的特征。系统性体现在如何通过对湖泊湿地系统功能、结构、环境与过程的总体协调，解决系统功能的全面实现、系统结构整理、系统和环境相互融合以及系统演化各阶段紧密衔接和畅通的问题。复杂性表现在湿地生态系统功能复杂性、结构复杂性、环境复杂性和过程复杂性。其结构复杂性表现在：作为洞庭湖生态系统，反映在分子、组织、器官、个体、种群、群落、系统等众多层次上的物理、化学、生物等不同运动形式的综合集成；作为洞庭湖区经济系统，它是劳动力、技术和资本等生产要素的集合体，是各种生产关系的总和；作为社会系统，它又是农民、科技工作者、社会团体、企业和政府等不同角色和社会力量协同运作的结果。过程复杂性表现为生产关系由计划向市场深化过程的复杂性，生产力由传统生产工具和生产方法向现代生产工具和生产方法，传统技术向现代技术演化过程的复杂性。多样性则来自于洞庭湖区生态系统的多样性，农业经济活动的多样性和农村社会生活的多样性。上述特征，决定了人们无法运用单一或简

　单叠加式的管理模式和生产技术来加以解决，而应从总体上和全局上来建设洞庭湖区湿地生态农业。

　3 基于三维视角的洞庭湖区农业建设路径分析

　根据以上描述，并针对洞庭湖区湿地建设中存在的问题，从时间维、逻辑维和知识维的视角，分析加快洞庭湖区湿地建设的基本路径。

　3.1 从时间维的视角把握 7 个基本阶段

　（1）对洞庭湖湿地的生态农业建设进行规划。

　要在自然生态基础等方面进行充分调查，以获取第一手资料，对区域内的生态安全工程进行规划，将该地区建设成社会效益、经济效益和生态效益高度统一的生态农业建设基地。

　（2）以总体规划为依据，对生态农业建设的结构和功能进行设计。

　在对结构做设计时，要对区域种植业和养殖业基本布局，对连接加工链、食物链的输入输出进行合理设计。在对功能做设计时，应进行投入产出核算。在对生态农业建设进行设计时，要按照以下原则：实际农产品产出不低于社会需求，经济效益上投入大于产出，系统养分的投入等于输出，污染物的处理和自净能力超过污染物的排放量，资源的再生和供应能力要超过资源的消耗水平，特别要考虑水资源和能源消耗的平衡。

　（3）对生态农业建设的结构和功能的设计方案进行试验。

　试验的方式主要有电脑模拟试验、实验室试验、田间试验以及生态农业示范区综合试验等。

　（4）在对试验进行改进、完善和扩展的基础上

　 建成洞庭湖区生态农业系统的各个目标系统，如生态系统、经济系统和社会系统。

　（5）对生态农业系统的各个目标系统进行整合。

　如将洞庭湖区资源的合理利用、环境的有效保护、农业的持续增长、政策法规的健康运行进行整合。

　（6）将整合后的生态农业系统付诸实施。

　在这个过程中，为保证系统的正常运行，必须建立健全动态监测系统、信息反馈系统和管理控制系统等保障机制，以取得最佳效果。

　（7）对生态农业系统不断更新。

　由于生态环境、经济环境和社会环境不断变化，旧的生态农业系统若不及时更新，则势必会造成目标系统内部及各个目标系统之间的矛盾，从而影响生态农业建设。

　3.2 从逻辑维的视角控制好 7 个基本过程

　（1）对洞庭湖区湿地进行诊断，以了解存在的问题。

　当前存在的问题主要是：资源消耗过多，生产成本上升；基础设施陈旧，洪涝频繁；植被破坏严重，湿地面积减少；水土质量下降，生产环境恶化；生物多样化程度下降等。

　（2）设定生态农业建设目标。

　一般可分为经济发展、生态环境以及社会发展目标。

　（3）确定评价方案优劣标准。

　在统筹兼顾的原则下，确定大家一致认可的评价标准，然后运用综合加权评判、模糊综合评判、交互影响矩阵、交互支持矩阵、费用

　效用分析等技术，以便统一度量对被评价的方案的生态农业建设程度进行评价，以估计其价值。

　（4）对方案进行综合。

　选取洞庭湖区具有典型代表意义的地区，如丘陵、湖泊、平原、湿地等，将系统概念开发中的所有具有积极意义的因素加以整理，得到生态农业建设方案集合 W：W=｛I，E，C，P，Q，O｝，其中，W中既包含了大于或等于系统目标界限值要求的子集合 W＋，也包含了小于系统目标界限值要求的子集合 W－，对于 W－，在方案的选择时自然要将其舍弃。

　（5）对系统进行分析。

　先将符合条件的部分子集合 W＋作为决策机构的备选方案，然后对这些备选方案进行评价，以评价值的高低并结合科技人员和农民的经验判断进行优劣排序。

　（6）决策。

　做选择时要遵循科学性原则、民主性原则、合法性原则、经济性原则和创新性原则。一般而言，第五个过程中评价值最高的方案，应作为付诸实践的首选方案。

　（7）实施，将被选方案付诸实践。

　在实践过程中，应先局部实验，取得一定经验后，再予以推广。

　3.3 从知识维的视角加强多种技术的推广和应用

　洞庭湖区湿地建设是一项复杂的系统工程，必须借助于各种专业知识，才能解决其中突出的矛盾和问题。针对当前湖区存在的主要问

　题，应当运用相应的生态农业技术。

　（1）种植、养殖、加工相结合的综合生态工程技术。

　要求根据各地特点，发展资源优势，以一种产业为主，带动其他产业的发展，对农村环境进行综合治理，这是我国生态农业建设中最重要也是最多的一种技术类型。当前洞庭湖区的种植、养殖、加工的结构不合理，没有形成一体化经营，相关的配套设施不齐全，信息沟通交流不便利，运用这种技术将解决这些问题。

　（2）农村能源开发技术。

　洞庭湖区农村利用人畜禽粪便等废弃物进行沼气发酵，变废为宝，开辟了能源利用新途径，为扭转湖区能源紧缺所引起的生态环境恶化趋势，实现了良性循环。

　（3）立体生产技术。

　一是在种植芦苇地区实行的模式，不仅可以减少芦苇被风吹倒而带来的损失，还可以吸引鸟类和动物来此栖息，既有利于促进生物多样性，又有利于消灭芦苇害虫；二是稻鱼立体种养模式，鱼既能吞食稻田中的二化螟、三化螟、纵卷叶虫、稻飞虱和稻叶蝉等主要害虫，又能在田间觅食和翻动，加强土壤的通透性和氧在土壤中的循环交流，还能利用鱼类呼出的二氧化碳所提供的碳源，促进和加强水稻植株吸收养分的能力和光合作用，从而提高水稻的抗病能力和产量。

　（4）有机物多层次利用技术。

　一是在林区实行的林草禽鱼模式，在林区的湖泊、洼地放养鸭、鹅等水禽，养殖龟、鳖等水产品，并种植大量的水草，水草为水禽和

　水产品提供食料，并为林木提供优质有机化肥，水禽的粪便则可用于喂养水产品；二是在草地实行的草禽畜牧模式，通过培养优质牧草以放养鸭、鹅等水禽和水牛等，禽、畜的粪便反过来可养殖蚯蚓、昆虫，从而增进牧草的质量。

　（5）节水技术。

　针对有效灌溉面积逐年下降的状况，湖区应大力发展节水技术，如发展以小流域综合治理为中心的旱作农业生态技术，防治水土流失生态技术，渠道防渗、抗旱保水、管道输水、管理节水、畦灌、沟灌、喷灌、微灌以及天然降雨集水农业技术等等。

　（6）现代污水处理及利用技术。

　该技术可从源头上治理洞庭湖区水质恶化问题。

　（7）病虫害综合防治技术。

　针对当前湖区各种病虫害猖獗，生物多样性受到破坏，人身健康受到影响，这种技术应当大力发展和推广。

　4 结语

　本文分别从时间维、逻辑维和知识维 3 个方面阐述了如何运用系统工程的理论和方法建设洞庭湖区湿地生态农业，对于促进该地区生态农业的可持续发展，实现经济效益、生态效益和社会效益有机统一有一定的积极意义。但本文主要侧重于原理和方法分析，对于具体实施方案则需要进一步深入研究。

　作者：唐明利 单位：湖南理工学院图书馆