三峡库区种植业非点源污染特征研究

【摘要】：非点源污染对农业态环境、水生态环境的影响备受各界关注,而种植业对非点源污染的贡献十分显著。因此,有必要探讨不同农业经营主体种植时肥料的投入,核算种植业产生的非点源污染负荷,剖析其空间分布格局与驱动因子,并结合农业转型发展中农户主导生计类型转向的背景,探究种植业产生的非点源污染负荷演变,这有助于水污染控制与治理及保护脆弱的农村生态环境。本研究选取多重敏感的三峡库区为研究对象,以PRA(Participatory Rural Appraisal)方式获取抽样数据,从种植业着手,在ARCGIS、逐步回归等方法的支持下,综合评估调研结果并划分五类农业生产经营模式为:一般散户(GF)、种植大户(BF)、公司企业(CE)、养殖大户(BB)、种养大户(FB)、合作社(CP);基于收益最大目标决策框架,设定农村转型发展中三种农户生计类型情景:农业主导生计、兼业转向生计和非农主导生计。本研究旨在从宏观层面解析库区种植结构特征与肥料投入、核算种植业产污负荷量并探讨其空间分布格局与驱动因子,从微观层面将农户主导生计类型转向与种植业产污有机结合并探究农户主导生计类型转向过程中种植业非点源污染负荷的演变趋势,以期为非点源污染源解析、三峡库区非点源污染防控方案制定提供材料支撑。主要研究结果有三部分内容:第一部分:种植结构及不同经营主体肥料投入(1)研究区农业种植结构依然以传统的“粮-猪”型为主,肥料施用总量在2003到2014年间呈逐年递增趋势,复合肥、氮肥近年增速明显;(2)不同经营模式用肥结构间存在差异,一般散户、养殖大户、种养大户这三种经营模式与种植大户、公司企业、合作社这三种经营模式的内部又存在相似性,前者常规用肥比例较大而后者在有机肥、高钾肥等肥料的用量及比例方面突出;(3)研究区用肥结构以常规肥料为主,其中N、P折纯量单位面积投入在各经营模式的情况为小规模经营户大于大规模经营户;(4)农户种植结构因经营模式而异,种植大户、公司企业、合作社这种专业性生产向专一特色农作物转型,农作物单位面积用肥折纯量大小为玉米蔬菜土豆其他作物红苕果木园林水稻。第二部分:种植业产污负荷空间分布与驱动因子(1)研究区种植业单位面积施肥折纯量为TN 23.25 t·km-2、TP 20.34 t·km-2,由其产生的污染负荷总量较高,达3.54t·km-2;(2)种植业污染负荷总体展现出较大的空间差异性,且这一分布与作物种植结构、种植业的积聚有很大关系;(3)种植业距离区域中心点越近由施肥产生的污染负荷量越高,具有“类点源”特征,且乡(镇)中心点较近区与较远区施肥产生染负荷量的空间分布差异比区(县)中心点的更显著;(4)(农作物类型指数、单位耕地面积产值和务农人员比例)、(农作物类型指数)和(单位耕地面积产值)分别对库区(重庆段)种植业污染负荷总量、TN和TP的影响较为显著;除耕地流转外,其他因素对污染负荷总量、TN和TP均产生正向作用。第三部分:种植业非点源污染负荷随主导生计类型转向的演变(1)典型样区耕地经营现状呈自耕、流转与撂荒并存的多元化发展格局,且表现出“入”小于“出”的特征,不同农户家庭类型间实际人均耕种规模为“半劳动力家庭”“无劳动力家庭”“劳动力家庭”;(2)种植业单位面积产污负荷中,“半劳动力家庭”最高,“劳动力家庭”次之,“无劳动力家庭”最低,“劳动力家庭”内部又随劳动力人数增加呈先增再减趋势;(3)样区农户生计类型由农业主导向非农主导转型过程中,种植业产污负荷最大减幅达72.01%,兼业转向生计情景下削减幅度为19.61%~29.85%,非农主导生计情景下减幅为35.20%~72.01%,但TN、TP的减量特征并不一致;(4)劳动力配置与生计来源“非农化”促使农户主导生计类型向非农转化,生计非农演变的潜在农户收入/福祉权衡亦驱使生计决策转向非农化,不同农户家庭类型对生计转向的敏感程度表现为“劳动力家庭”“半劳动力家庭”“无劳动力家庭”;(5)在新型城镇化快速推进和创新新型工业体系构建过程中,山区农户生计类型进一步向非农转变,而这一过程又将促使种植业产生的污染负荷量进一步减少,要大幅消减种植业产污负荷,就必须制定有助于山区农户生计非农化的调控对策。