湖南省畜禽养殖粪污的耕地负荷与土地承载力评价

[目的]测算和分析畜禽养殖粪污耕地负荷和土地承载力,为防治农业面源污染,促进农牧协调发展提供科学依据。[方法]根据湖南省畜禽养殖、作物产量等数据资料,在考虑粪污综合利用率的前提下,采用产排污系数法、养分平衡法分别计算2020年各地市州畜禽养殖耕地污染负荷和土地承载力,分析畜禽养殖空间布局以及粪污消纳分配。[结果]湖南省2020年共养殖猪当量4.27×10^(7)头,各区域养殖量差异很大;畜禽粪便和TN,TP耕地负荷分别为19.04t/hm^(2),94.85,24.99kg/hm^(2),耕地负荷警报级别均在Ⅱ级以上,对耕地环境稍有威胁,其中永州市、娄底市、怀化市、郴州市至少有两项耕地负荷警报级别达到了Ⅲ级及以上,耕地环境风险较高;畜禽养殖土地最大承载量为1.23×10^(8)头猪当量,已养殖猪当量仅占其37.18%。各地市州的可增加养殖量也非常可观,常德市、益阳市、岳阳市、邵阳市、长沙市、永州市、衡阳市7个市的可养殖猪当量在5.00×10^(6)头以上。在确认区域内畜禽养殖未超载的基础上,永州市、娄底市、怀化市、郴州市要鼓励林地、园地的作物管理者增加有机肥的施用比例,加大粪污消纳量,才能降低耕地环境污染风险。[结论]湖南省畜禽养殖耕地环境风险整体上较低,畜禽养殖业发展空间很大,但是部分地市州存在耕地污染风险,必须调整粪污消纳去向,才能缓解耕地的粪污消纳压力,推动农业可持续发展。

黑龙江省奶牛粪污土地承载力时空分布特征分析

为了探究黑龙江省奶牛粪污对土壤造成的潜在污染风险,本研究选取2015—2022年黑龙江省奶牛养殖和农作物产量等数据,量化分析奶牛粪污养分供给量和农作物粪污养分需求量,测算黑龙江省各市(地区)奶牛粪污土地承载力及其指数。结果表明:黑龙江省奶牛粪污氮、磷养分供给量和奶牛粪污土地承载力大体呈下降趋势,农作物粪污氮、磷养分需求量大体呈上升趋势;全省奶牛粪污污染风险主要集中在大庆市,齐齐哈尔市奶牛粪污土地承载力一直处于较高水平,鸡西市、鹤岗市、双鸭山市、佳木斯市、黑河市和大兴安岭地区奶牛粪污氮、磷供给量远低于农作物粪污氮、磷养分需求量。整体上,黑龙江省内土地消纳奶牛粪污量未超过环境容量,奶牛养殖仍具有一定的发展潜力。因此,建议从调整优化奶牛养殖区域布局、搭建有机肥供需平台、提升有机肥使用积极性和技术指导三个层面推动黑龙江省奶牛养殖业高质量发展。

潍坊市畜禽粪污土地承载力时空分布特征分析

为了科学评估潍坊市2012—2021年畜禽粪污土地承载力时空分布状况,准确评价畜禽养殖潜在环境风险状况,研究采用产排污系数法对潍坊市各县(市、区)2012—2021年畜禽粪污产生量、养分供给量、植物粪肥养分需求量及土地承载力指数等畜禽粪污土地承载力时空分布特征指标进行了分析。结果表明:潍坊市畜禽粪污土地承载力状况存在明显的时空分异特征。从时间上看,2012—2021年潍坊市各县(市、区)畜禽粪污产生量、养分供给量及植物粪肥养分需求量具有高度相似性,均呈现缓慢减少→稳定发展趋势。以氮、磷为基准的土地承载力指数(IN、IP)均呈现相对稳定趋势,其中IN均小于0.7,属于Ⅰ级,土地承载力有较大发展空间。除2017年外,其他年份IP均在0.7~1.0之间,属于Ⅱ级,土地承载力尚有发展空间。从空间上看,潍坊市各县(市、区)畜禽粪污产生量、养分供给量及植物粪肥养分需求量具有高度相似性,均呈现四周多中间少、东南和西北较多的分布特征。IN、IP存在一定差异,除临朐县外,其他县(市、区)IN平均值小于0.7,属于Ⅰ级,土地承载力有较大发展空间。临朐县IP平均值为1.59,属于Ⅳ级,存在明显超载情况;昌乐县、诸城市、高密市、昌邑市、安丘市、青州市IP平均值大于0.7,属于Ⅱ级,土地承载力尚有发展空间;其他县(市、区)IP平均值小于0.7,属于Ⅰ级,土地承载力有较大发展空间。说明潍坊市畜牧业有较大发展空间,应进一步优化养殖布局,调整种植结构,推动绿色养殖发展。

畜禽粪污土地承载力的时空分布特征研究

研究旨在揭示山东省德州市畜禽粪污土地承载力状况,为调整优化区域畜禽养殖布局,促进种养结合,推动德州市农业绿色发展提供理论参考。依据《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》推荐方法,根据畜禽粪污养分供给和作物养分需求,测算和分析了德州市近10 a(2012—2021年)畜禽粪污氮磷养分土地承载力的时空分布特征。结果表明:(1)时间分布上,德州市2021年畜禽粪污氮磷养分产生总量分别为15.55万t和2.33万t,供给总量分别为9.51万t和1.70万t,养殖总量为1412.59万头猪当量,基于氮供需计算的土地承载力为1937.72万头猪当量,承载力指数为0.73,与2012年相比,整体上均呈降低趋势。可增加畜禽养殖量为525.14万头猪当量,较2012年增长了74.89%。(2)空间分布上,中部和南部县(市、区)种植业和养殖业均较发达,畜禽粪污养分供给量和需求量均较高。2021年测算结果显示,庆云县、平原县土地消纳畜禽粪污超载,夏津县土地消纳粪污虽未超载,但土地承载压力较大。禹城市、陵城区、德城区、齐河县、宁津县、乐陵市、临邑县、武城县土地消纳畜禽粪污未超载,各地区土地承载压力状况差异较大。总体而言,德州市畜禽粪污土地承载力未超载,畜禽养殖规模有一定的增长空间,但各地区土地消纳粪污能力存在明显差异,养殖规模发展潜力不同。因此优化农牧业布局,推进种养结合,实施区域间协同管理十分必要。

基于氮磷养分平衡的畜禽粪污土地承载力研究——以FK县为例

为科学调整区域种植业和养殖业的规模与布局,促进种养结合循环发展。本文基于氮磷养分平衡法,以《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》为计算依据,测算FK县及其各乡镇2020—2023年平均畜禽粪污土地承载力,并对其进行环境污染预警评估。结果表明,FK县基于氮养分的土地承载力为2880329头猪当量,磷养分为2015232头猪当量。当前养殖规模为1322075头猪当量,FK县畜禽养殖量尚未超载。但从各乡镇来看,乡镇D处于超载状态;FK县基于氮、磷养分的环境污染预警等级均为Ⅰ级,无污染风险。从各乡镇来看,乡镇D风险预警等级分别为Ⅲ级或Ⅳ级,污染较为严重。乡镇B、E、N、R、S均为Ⅱ级风险,稍有污染。

河南省典型区域畜禽粪污土地承载力及其影响因素研究

为精准评估河南省典型区域畜禽粪污土地承载力现状及不同因素的影响程度,本文基于养分平衡理论,以县域为单元测算河南省典型区域畜禽粪污养分资源供需关系、畜禽适度养殖规模及剩余养殖量,并运用灰色关联分析法对土地承载力影响因素进行定量分析。结果表明,河南省整体上作物畜禽粪污养分需求量大于供给量,部分县域存在氮磷污染风险,畜禽适度养殖规模总量为8871.5万头,剩余养殖量为3389.9万头,各县域畜禽适度养殖规模差异显著。各影响因素对区域畜禽粪污土地承载力的影响由大到小为耕地面积>谷物种植面积占比>单位面积化肥施用量>农用机械总动力。研究结果可为调整区域养殖业布局及探索畜禽粪污土地承载力提升途径提供科学依据。

兵团第三师畜禽粪污土地承载力与农牧业循环发展趋势分析

为科学分析新疆生产建设兵团第三师(简称“第三师”)畜禽粪污土地承载力情况,明晰第三师畜牧养殖与农业种植发展趋势,以更好指导第三师农牧业发展。本文根据“十三五”期间,第三师畜牧业和种植业统计数据,分析第三师种植业与畜牧业发展变化,并通过畜禽粪污土地承载力测评软件进行变化趋势系统分析。结果表明:第三师为了提高种植业经济效益采取了“增棉、稳果、减粮油”的策略,有效提高了师域种植业单位面积的产出和经济效益;由于受到市场化的影响,畜禽养殖量整体下降,种植业所需要的有机肥缺口较大,影响了种植业高质量可持续发展;以2020年为底数,按照畜禽粪污土地承载力测算,第三师区域内最大承载量为3.31×10~6个猪当量,未来区域内可增加承载量为3.00×10~6个猪当量,种植业对粪肥消纳承载的潜力巨大。

我国生猪粪尿养分资源测算及土地承载力分析

基于我国生猪养殖行业发展现状,通过查阅文献资料采用排泄系数法估算了全国生猪(本文指肉猪和繁育母猪)所排泄的粪尿资源总量,并基于其养分含量计算土地承载力。结果显示,2021年我国生猪粪尿产生总量达到了51695.88万吨,其中粪便、尿液占比分别为28.14%、71.86%,经收集、贮存和处理过程后可供给230.39万吨氮、57.61万吨磷。同时按粪肥替代40%化肥施用作物上计算,全国生猪粪污土地承载以N、P计分别为19.5亿头和21.9亿猪当量,其中新疆、内蒙古和黑龙江等省份的养殖承载空间巨大,北京、海南和云南等地区的养殖承载力较低。综上所述,全国生猪养殖与粪污资源分布不均衡,但粪尿资源总量巨大,且粪污土地承载力较大,应加快优化养殖布局,推进畜禽粪便资源化利用,提高粪肥利用率,种养结合,最终实现畜牧业的绿色可持续发展。

赣江上游畜禽粪污土地承载力及氮磷肥理论替代潜力分析

为农牧业实行种养平衡的发展模式提供相关理论依据及数据支持,基于赣江上游地区2009-2019年农牧业数据,依据《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》计算、分析畜禽粪肥氮磷养分供给量、需求量,畜禽粪污土地承载力指数以及氮磷肥理论替代潜力。结果表明:(1)从时间上看,赣江上游畜禽粪肥氮磷养分供给量、需求量及畜禽粪污土地承载力指数均不高,总体都呈先增后减的变动趋势,理论替代潜力除部分地区外均有所上升。(2)从空间上看,养分供给量整体不高,中部大于四周;养分需求量区域差距较大,中部及北部较高、西南较低;土地承载力指数南部部分地区较高;理论替代潜力普遍较高。总体而言,赣江上游各地区畜禽粪污压力较小,但仍存在一定风险,要加强管控。理论替代潜力较大,要加大力度宣传种养平衡的生产理念,支持种养结合农业的发展。

土地承载力评价与国土修复规划在土地管理中的重要性分析

土地是人类赖以生存和发展的基础,但随着社会经济的快速发展,土地资源面临着巨大的压力。为实现土地资源的可持续利用,土地承载力评价和国土修复规划在土地管理中发挥着至关重要的作用。本文通过分析土地承载力评价和国土修复规划的内涵、意义及其在土地管理中的应用,并结合重庆市的实践案例,探讨了土地承载力评价和国土修复规划在土地管理中的重要性,以期为推动土地资源的可持续利用提供参考。

S市畜禽粪污土地承载力分析

依据《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》(以下简称《指南》)和2021年S市种养殖基础数据,测算出该市及各区县可承载的最大养殖量,并与当年实际养殖的猪当量进行对比,分析全市及各区县的养殖发展空间,从而提出相应的对策建议,为奶业绿色发展提供理论依据.

以氮养分平衡为基础分析评价雅安市畜禽粪污土地承载力

在对雅安市及各县区畜禽养殖业以及种植业发展现状进行全面分析的基础上,测算出雅安市及各县区土地可承载的畜禽养殖规模总量,从而得出了全市及各县区畜禽粪污土地承载力及承载力指数,为全市畜禽养殖产业结构布局调整提供数据支撑,为实现养殖业和种植业的有机结合提供了可行性建议,助力改善全市生态环境质量。

长江上游山丘区土地承载力研究与评价——以四川省宜宾市为例

我国是一个以山地为主的国家,耕地有限且以山丘坡耕地为主,协调人地关系非常重要。以四川省宜宾市为例,通过土地资源生产潜力和人口数量预测模型的建立,采用环境容量等级系数计算和等级划分方法,对基于水土流失和生态工程建设作用下的长江上游流域山丘区土地利用类型与格局的变化及其它人类活动对土地承载力的影响进行了研究与评价。研究结果表明,宜宾市土地资源的生产潜力在2010、2015、2020年时总体上都能承载3种生活类型条件下的人口数量,3种生活类型下的容量等级基本都在“3”以上,即达到“满足”水平,并呈现出向“富余”水平提高的趋势,这表明尚具有较大潜力和空间的土地承载力是宜宾区域经济发展的有利驱动因素,人类活动对土地承载力产生的影响在可承受的生态阈值之内,为长江上游流域及我国广大山丘地区的生态环境建设和区域发展提供了可靠依据。

陕北农牧交错带土地承载力及提高途径探讨

陕北农牧交错带土地生产潜力为1459kg/hm2,现实生产力794.5kg/hm2,人均粮食占有量350.67kg,仅达到我国规定的最低消费水平的标准。要达到中高消费水平,必须增加粮食作物产量,提高土地人口承载力。应该采取的措施是:提高植被覆盖度,控制土地荒漠化;发展设施农业和灌溉农业,提高作物产量;改进施肥方法,培肥地力;因地制宜,开发滩区。

额济纳绿洲土地承载力研究

针对额济纳绿洲生态环境脆弱复杂以及资源、环境、人口和发展之间的矛盾关系,运用系统动力学原理,建立了额济纳绿洲土地承载力系统动力学模型;以额济纳2004年统计数据为基础,预测了未来20 a内3种水土开发速率、投入水平以及人口增长速率与3种生活类型(温饱型、小康型和富裕型)组成的9种方案的土地承载力变化;最后,提出了提高土地承载力的若干对策.

长江流域低山丘陵区土地承载力评价(英文)

我国是一个以山地为主的国家,耕地有限且以山丘坡耕地为主,协调人地关系非常重要。长江流域是我国低山丘陵的主要分布区,本文以四川省宜宾市为例,通过土地资源生产潜力和人口数量预测模型的建立,采用环境容量等级系数计算和等级划分方法,对基于水土流失和生态工程建设作用下的长江上游流域山丘区土地利用类型与格局的变化及其它人类活动对土地承载力的影响进行了研究与评价,在建立回归模型方程对宜宾市2010年、2015年和2020年的人口数量和土地资源生产潜力预测的基础上,结合温饱型、小康型及相对富裕型这3种生活类型所需的营养结构,对宜宾市土地可承载人口及土地承载力进行了估算,研究结果表明,宜宾市土地资源的生产潜力在2010年、2015年及2020年时总体上都能承载3种生活类型条件下的人口数量,3种生活类型下的容量等级基本都在“3”以上,即达到“满足”水平,并呈现出向“富余”水平提高的趋势,这表明尚具有较大潜力和空间的土地承载力是宜宾区域经济发展的有利驱动因素,人类活动对土地承载力产生的影响在可承受的生态阈值之内,这为长江上游流域及我国广大山丘地区的生态环境建设和区域发展提供了可靠的科学依据。

基于DPSIR-TOPSIS模型的安徽省土地承载力评价及预测

[目的]定量评价和预测土地承载力状况并诊断其障碍因子,为提高安徽省土地承载力提供科学依据,也为区域土地承载力评价研究提供新思路。[方法]基于DPSIR模型构建了安徽省土地承载力评价指标体系,运用TOPSIS方法与障碍度模型评价和诊断了2006—2015年安徽省土地承载力状况和关键障碍因素。基于评价结果,运用GM(1,1)模型预测了未来5a安徽省土地承载力变化趋势。[结果]2006—2015年安徽省土地承载力经历了先下降后上升的变化历程;驱动力、压力、状态子系统承载力均呈先下降后上升的变化态势,影响和响应子系统承载力呈显著波动变化态势;未来5a,压力和状态子系统承载力逐年递减,承载力水平堪忧,需重点关注;研究期内工业废水排放量始终是制约安徽省土地承载力水平提高的首要因素,环境保护投资占GDP比重、工业固体废弃物产生量等是重要制约因素。[结论]虽然安徽省土地承载力水平总体呈上升趋势,但受压力和状态子系统承载力水平低的限制,安徽省土地承载力仍处中级水平。

青岛市畜禽粪便负荷量和土地承载力研究

本文根据畜牧业和种植业统计数据,估算了青岛市2016年畜禽粪便负荷量和土地承载能力,并对由此产生的环境效应进行了评价,以期为青岛市畜牧业布局调整、粪便资源化利用等决策提供科学依据。结果表明:2016年青岛市畜禽粪便排放量为646.98万t,农田畜禽粪便负荷量为9.32 t/hm^2,氮、磷负荷量分别为54.91t/hm^2、21.00 kg/hm^2;畜禽粪便氮环境污染预警值0.33,磷预警值0.30;畜禽养殖土地承载力以氮、磷计分别为1 092.63、1 251.68万头猪当量,即较现有养殖量分别还有32.41%、44.83%的承载空间。

基于三维生态足迹模型扩展的土地承载力指数研究——以温州市为例

生态足迹模型是土地承载力评价的重要方法。通过将Niccolucci三维生态足迹模型中足迹深度的取值范围从大于等于1扩展到大于等于0,将生态盈余状态的分析纳入一个统一的三维模型框架,实现了自然资源消费对资源流量和资源存量占用程度在核算上的统一。以温州市为例,运用扩展后的三维模型计算了2000—2012年间温州市的生态足迹、足迹深度、生态赤字(盈余)。在此基础上,引入粮食压力指数、水资源压力指数、碳汇压力指数、建设压力指数和土地综合负担指数等土地承载力评价指数,判断当前市域土地是否处于超载状态,以及超载程度。研究结果表明:2000—2012年间,温州市人均生态足迹从整体生呈逐年上升的趋势,人均生态生产性土地面积基本保持不变,生态赤字严重且逐年上升,温州市土地承担着巨大压力;2000—2012年间温州市足迹深度在4—6之间,自然资源流量远远不能满足自然资源需求,需要消耗大量的自然资源存量来支撑当前的发展和消费;温州市粮食压力指数、水资源压力指数、碳汇压力指数、土地综合压力指数均大于1,耕地、水域、林地均处于超载状态,且自2000年以来,温州市土地所承载的自然资源消费压力是其承载能力的4倍以上。

土地承载力的规定和人口与环境的间断平衡

按土地承载力的定义,在技术进步的情况下,土地承载力的增长、人口与环境的平衡是持续的;而土地承载力的阈值性和与之反向关联的生态/环境稳定性的下降,则不可避免地将持续性变为间断性。生态/环境稳定性与土地承载力的反向关联既是土地承载力关于稳定性规定——不对土地资源造成不可逆负面影响的内在逻辑推论,又是生态系统发育的理论必然、低稳定性人类系统扩大的历史必然和支持因子彼长此消的物质性必然,且为以土地休养生息为条件的农业文明的兴衰更替史所佐证。工业革命以来,化石能源、地质矿藏的大规模利用在荫蔽和克服间断性的同时,也把人类带到生态/环境超临界态的极度不稳定域。节制欲望、减少人口是保证生态/环境稳定性,也即将土地承载力控制在对临界态的不超越以避免人口与环境平衡再度间断的根本途径。