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1、第四章环境监督管理制度建设与探讨强化农业环境保护，实现我国农业向循环模式的转变白清云 ( 农业部环境保护科研监测所天津3 0 0 1 9 1 3 “摘要过去几十年，我国农业发展政策是以高投入来实现高产出，但是这种农业发展思路并没有能够成功地解决好我国的食物保证与食物安全。相反，目前我国农业面临着生态效率下降，初级农产品安全不断，农业对环境的污染也日益严重等严峻的社会、经济、环境、生态问题。追根溯源，我国农业之所以出现这些问题的根源是由于不合理的农业实践造成全国范围内土壤退化所致，其主要表现形式是土壤中缺乏有机质。在新时期，为了稳步实现我国农业向循环模式的转变，必须强化农业环境保护，而农业环保的
2、当务之急，就是要规范农业活动，稳步提高全国范围内土壤中有机质含量。作为农业生态系的主体全国范围土壤质量稳步提高将使我国农业的各项功能发生良性互动，将能顺利地实现我国农业由目前的线性模式向循环模式转变。一、农业目前我国国民经济中最大、最重要的产业农业对我国整个国民经济健康发展乃至社会长治久安，至关重要，因为我国目前有3 4 人口从事农业，国土面积也至少有2 3 用于农业生产活动，而农业产值目前仍然占我国国民生产总值的1 5 ，与农业有关的食品加工、轻工业、材料工业年产值有数万亿元怕冉o 。然而，农业不单单是为了向人类提供食物、纤维、观赏花卉、医药材料等初级农产品；同时农业也担负着环境保护、生态保
3、护( 保持水源免受污染、维持空气新鲜、保护生物多样性、保持乡村景观、完善食物保证体系、保证食物安全( 农业是食物安全第一道也是最重要一道防线) 、维护动物福利、创造就业机会、维护农村发展等各种重任。不幸的是，在过去的数十年，我国农业发展是沿用上世纪起源于墨西哥绿色革命的集约化经营思路，即企图用高投入来实现高产出，实际上，是把农业看作是一个化学反应器! 然而，综观我国过去数十年农业发展政策与农业现状，尽管我们对农业的高投人，但是并没有得到高回报，我们没有实现农业的高效，或者高产。根据F A 0 2 0 0 5 年发表的各国农业数据，在纵向上比较，在过去5 年中，我国主要初级农产品单位面积产量并没
4、有显著增长；在横向上与其他国家相比，虽然我国种植业在单位面积上的化肥、农药、农业用水比许多发达国家、发展中国家要高，但是单位面积产量却比不上人家“ 1 。所有这一切说明我国农业的生态效率、经济效益正日益下降。此外，我国农业正在制造着环境问题和其它问题，诸如：全国范围内土壤退化，对环境污染日益加剧，对生态系生物多样性造成危机，初级农产品安全不断、长期无法解决，种地失去利润，农业生产成本日益上升。所有这些，至少是导致目前我国出现的“三农”问题的重要原因。事实上，如果把农业看作是一个大企业，由 于这个企业效益不好，效率不高，吞进大量原材料( 土地、化肥、农药、能源、劳动力) ，而产品质量不高，安全程
5、度低，同时对环境污染严重，浪费着大量资源，那么它的员工( 广大农民)的收入又如何能提高呢? 这就是我们目前“三农”问题的内因!二、土壤农业与环境的界面土壤是农业与环境的界面，土壤是不可再生的或者是再生非常缓慢的人类宝贵资源，土壤，特别是表层土壤是经过千百年缓慢演化而形成的“83 。另一方面，土壤是集水圈、大气圈、岩石圈和生物圈为一体的生态系统，土壤质量的高低与人类利益息息相关。因此，保护土壤、稳步提高土壤质量是农业产业的首要责任，而作为农业生态系的主体一土壤质量的稳步提高，反过来土中国环境科学学会学术年会优秀论文集( 2 0 0 6 )= 一：釜嚣i 。黛：强曩 更多的土壤有机质被耗尽。”“”
6、“”对环壤籀巢加剧图1土壤退化的内在机理与后果对于圈养养殖业所造成的环境问题，一方面，由于农业本身结构特点，例如反刍动物肠胃结构能产生甲烷这样温室气体对环境造成污染，但是主要是由于养殖场废弃物处置不当所致。由于大量的畜禽粪便和废弃物没有得到及时有效地无害化处置，其中的致病微生物、散发的臭气以及在堆放过程中产生的甲烷能污染大气，在堆放过程中产生的硝酸盐也常常对水源造成污染。在我国干旱和半干旱地区，由于风蚀作用，大量土壤颗粒被长距离搬运，形成所谓的沙尘暴。这种土壤颗粒以及被土壤颗粒夹裹着l 挣重金属、化学农药、致病微生物成了名副其实的大气中的污染物，严重地影响到人民的身体健康。在我国的南方湿润地区
7、，由于退化的土壤抵抗不住水蚀作用，大量的土壤中硝酸盐不仅会以地表径流的方式污染水域，而且还能经过渗透污染地下水源，直接威胁到饮用水安全“ o 。同时，受到水蚀作用，土壤颗粒以及夹裹在土壤颗粒中的其它的磷元素和重金属、化学农药、致病微生物被搬运到其它内陆甚至海洋水域。水域中这些氮、磷元素只要达到一定比例，就能造成有害藻类大量繁殖，而形成所谓的赤潮。这种水富营养化不仅严重地影响我国的渔业、水产业生产，而且也对食物安全造成了极大的威胁。因此可以认为：我国干旱、半干旱地区滋生的沙尘暴和湿润地区出现的水域富营养化是全国范围内土壤退化而孳生的两个怪胎5 ，6 | 。三、农业环境保护的内涵与内容现代农业对环
8、境是一种巨大的威胁，换句话说，按照目前农业发展模式，人类为了生产出食品、纤维养活自己，不得不付出沉重的环境代价。这些代价主要包括：( 1 ) 现代农业活动导致土壤、土地退化，而土地退化艾导致系列其它生态、环境后果；第四章环境监督管理制度建设与探讨( 2 ) 现代农业活动导致大量温室气体，主要是C O ：、C H 。和N ：0 释放到大气圈中，农业源温室气体的大量释放不仅导致全球气候变化异常，而且这些温室气体的碳、氮元素本身流失也是宝贵的农业资源的损失；( 3 ) 由于土壤退化，造成土壤物理性质、化学性质、生物性质恶化，人类为了经济效益，又不得不大量使用化肥、化学农药，而土壤性质恶化，又造成土壤
9、对硝态氮保持能力下降，因此退化的土壤往往非常容易对地下水、地表水造成污染；。( 4 ) 现代农业往往为单调化种植，集约化养殖模式所统治，而这造成了农业生态系生物多样性下降，进而导致农业生态系质量下降。目前引起国人注意的是北方干旱、半干旱地区春天频繁发生的沙尘暴和南方湿润地区的水域严重富营养化，这实际上是我国土壤退化的两个孪生怪胎!这些污染物本来应该是农业的宝贵资源，例如受到侵蚀作用而被不同距离搬运的土壤往往是表层土壤，形成这些表层土壤往往需要漫长的时间，能够污染水环境的硝酸盐以及夹裹在土壤颗粒中的含磷或其它化合物原本应该是农作物的宝贵营养物，释放到大气圈的C O ：、C I t 。温室气体是消
10、耗了土壤中宝贵的有机质或土壤中的生物的生命所换取的代价，而另外的温室气体N ：0 和臭气N H ，中的氮元素更是农作物的必须营养元素。有报道指出，我国农业释放的温室气体总量是惊人的! 加卅1 1有理由相信：我国目前集约化传统农业发展模式已经对环境造成了极大污染，我国农业可能已经成为环境最大的污染源。因此，农业环境保护就是要研究农业活动对环境造成的污染以及解决办法，而农业环境保护的主要焦点应该是研究鳃决农业活动造成的土壤退化问题，我们对农业所造成的环境问题的保护主要战场是对土壤的有机质或生物多样性的保护。归根结底，农业环境保护( a g r o e n v i r o n m e n t a l
11、p r o t e c t i o n ) ，就是要规范农业操作方式，使农业活动不对或者尽量少对环境造成负面影响，农业的实践活动或操作方式至少能够被社会所接 受。不能认为农业没有什么环境问题，更不能认为只要产量高，咋干咋有理!四、全国范围土壤退化中华民族再也不能忍受的切肤之疼我国目前全国范围内土壤退化问题非常严重。土壤侵蚀作用在我国的华北、西北干旱和半干旱地区，主要显示的是风蚀；而在南方湿润和半湿润地区，主要显示出的是水蚀；而更多的情况下应该是两种作用的合成或加成作用。根据国家环保总局公布的数据，我国目前水土流失面积高达3 5 6 万平方公里，其中水蚀面积为1 6 5 万平方公里，风蚀面积1
12、9 1 万平方公里，而受到土地侵蚀强度在重度以上的面积也在11 4万平方公里。引我国现有的4 亿公顷草原中，由于过度放牧，大约总面积的9 0 存在着不同程度退化。另外，根据1 9 9 8 年国家土壤普查结果。M j ，全国有5 0 以上的农田土壤中的有机质含量低于l ，这是一个再也不能危险的数字了。我国各地检测到数据也表明农田土壤( 1 “”1 和草原土壤驯由于不良农业活动造成的严重退化，其主要特点是土壤中缺乏有机质或者土壤中有机质含量出现大幅度下降。目前，我国科技界对土壤质量的内涵基本上没有清楚认识，因此不理解土壤质量的重要性，已经导致我国农业发展政策制定上出现不应有的失误。我们应该深究土壤
13、中常量元素，诸如c 、H 、0 、N 、P 、K 的生物地球化学循环出现的紊乱而对农业生态系造成的严重环境、生态后果，而不应该沉溺于大做土壤中几种有机、无机污染物文章；土壤中个别重金属污染目前在我国的确存在，但是毕竟是个别地方，是局部的；而土壤退化是全国范围内的大问题，是全局的。土壤中有机质含量低下，导致了土壤质量下降，导致土壤物理、化学、生物性质下降，进而造成整个农业生态系质量下降，进而造成其它环境、生态、社会、经济问题。因此，我国目前土壤退化态势是极其令人担忧的。其主要表现在：中国环境科学学会学术年会优秀论文集( 2 0 0 6 )由于土壤退化才导致农业生态效率下降，农民投入得不到应有回报
14、，生产成本上涨。有科学证据证明：退化的土壤没有生命活力，就像沙土混合物；而这样的土壤对农作物的营养物没有保持能力，农业用投人品大部分被浪费，不仅不能转化成为农产品，相反，大部分变成了环境污染物。由于土壤退化才导致病虫害频繁发生，农民必须大量使用农药，这不仅加大农业生产成本，而且也造成初级农产品安全问题无法从根本上解决。土壤退化，导致土壤生物多样性下降，某些农作物的致病原菌趁机大量繁殖，常常造成病虫害大爆发。由于土壤退化才导致地表径流系数加大，土壤对水分的保持能力下降，导致我国的绿水蓝水比例下降，造成我国淡水资源短缺、紧张。根据大量研究证实：有机质可以保持于自己体积2 0 倍的水分，土壤中有机质
15、含量与持水能力密切地成正相关。由于我国整体上土壤质量下降，导致土壤保水能力下降，造成土壤抵抗蒸发能力下降，这些又造成淡水资源出现危机。由于土壤退化才导致我国北方干旱、半干旱地区沙尘暴频发和南方大面积水域富营养化、沿海赤潮不断，水环境的富营养化不仅威胁我们饮用水安全，同时又造成水产品中海藻毒素积累，对食物安全造成威胁由于土壤退化，使得我国西部、西北部在近几十年来滋生的沙尘暴日益频繁，例如：统计表明，大面积的沙尘暴频率在不断加快：上世纪5 0 年代5 次，6 0 年代8 次，7 0 年代1 3 次，8 0 年代1 4 次，9 0 年代2 3 次“。五、全面提高土壤中有机质含量我国农业环境保护目前迫
16、在眉睫的任务纵所上述，我国农业目前面临的突出问题与矛盾是全国范围内土壤退化，而土壤退化的内在原因是土壤生物多样性下降，造成土壤生物多样性下降的原因又是土壤中有机碳( 有机质) 损失所致，因此，要彻底解决我国农业目前面临的困境，首先必须解决全国范围内土壤中有机质含量如何升高问题。根据目前国际组织和许多发达、发展中国家农业发展经验，唯有全面提高农业生态系生物多样性，才能达到这一目标。而只有如此，才能顺利地实现我国农业由目前的线性模式向循环模式的转变。土壤中有机质是土壤中生物多样性的物质基础，其含量高低是土壤质量高低最简单、最直接的表达指标之一。根据国内外经验，土壤中有机质含量一般应该在3 以上，3 一5 是比较理想的汪。因此任何维持和稳步提高土壤中有机质含量的农业实践是最重要的实际措施。下述良好农业实践有利于土壤中有机质含量的维持和提高。主要农业活动与实践有保护与添加，以有利于土壤中碳的累积( c a r b o ns e q u e s t r a t i o n ) ，主要的良好农业实践
