劉興元,沈禹穎,趙 菏

(草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,甘肅 蘭州 730020)

西北干旱區(qū)生態(tài)涵養(yǎng)與高質(zhì)生產(chǎn)耦合的城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展模式

劉興元,沈禹穎,趙 菏

(草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,甘肅 蘭州 730020)

我國(guó)西北部旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)承擔(dān)著城市生態(tài)屏障和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重職能。傳統(tǒng)的城郊農(nóng)業(yè)功能已經(jīng)不能夠適應(yīng)現(xiàn)代城市的城鄉(xiāng)一體化布局和功能互補(bǔ)的需求,其功能定位已由單一的生產(chǎn)服務(wù)功能向生產(chǎn)、生態(tài)、景觀與文化等多功能綜合發(fā)展的方向轉(zhuǎn)變。以甘肅省慶陽(yáng)市西峰區(qū)為例,根據(jù)其自然資源特征和城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及其功能定位與空間布局,從系統(tǒng)的功能耦合、產(chǎn)業(yè)耦合和空間耦合角度,設(shè)計(jì)了高效林草植被恢復(fù)生態(tài)保育模式、高質(zhì)糧-果-草-畜耦合生產(chǎn)模式和休閑觀光文化拓展模式。通過(guò)這3種模式的綜合應(yīng)用,以水土涵養(yǎng)和生態(tài)保育為基礎(chǔ),高效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)為導(dǎo)向,農(nóng)林牧耦合為手段,在西峰區(qū)城郊形成集高效、集約、生態(tài)、產(chǎn)業(yè)化、科技化為一體的現(xiàn)代城郊農(nóng)業(yè)體系。

西北旱區(qū)；城郊農(nóng)業(yè)；功能定位；耦合模式

城郊農(nóng)業(yè)不僅承擔(dān)著傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)功能,而且是保障城市生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)安全屏障[1-2]。傳統(tǒng)的城郊農(nóng)業(yè)以高投入、高產(chǎn)出、高污染的發(fā)展模式,與農(nóng)區(qū)的二元種植結(jié)構(gòu)模式一樣,過(guò)分強(qiáng)調(diào)其生產(chǎn)功能,大量使用化肥、農(nóng)藥和地膜,農(nóng)作物的種植品種單一,造成土地退化,土壤肥力和涵養(yǎng)能力下降[3-4]。同時(shí),種養(yǎng)殖業(yè)結(jié)構(gòu)和布局不合理,廢棄物處理與利用率低,直接排放污染了城市生態(tài)環(huán)境,不僅未能發(fā)揮城郊農(nóng)業(yè)對(duì)城市的生態(tài)服務(wù)功能,還給城市帶來(lái)新的污染源,導(dǎo)致生態(tài)問(wèn)題凸現(xiàn)[5-6]。此外,由于我國(guó)旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展起步較晚,還沒(méi)有形成較為完善的現(xiàn)代城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,已成為制約我國(guó)旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素[7]。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加劇和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)張,城郊農(nóng)業(yè)也處于急劇的發(fā)展與轉(zhuǎn)型之中,傳統(tǒng)的城郊農(nóng)業(yè)功能已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代城市的城鄉(xiāng)一體化布局和功能互補(bǔ)的需求,其功能定位已由單一的生產(chǎn)服務(wù)功能向生產(chǎn)、生態(tài)、景觀與文化等多功能綜合發(fā)展的方向轉(zhuǎn)變[8-10]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市的不斷擴(kuò)張,城郊的農(nóng)業(yè)土地被不斷被蠶食,特別是石油能源化工基地建設(shè),使耕地資源逐年遞減；此外,環(huán)境污染加劇,農(nóng)業(yè)污染嚴(yán)重[16]。因此,構(gòu)建生態(tài)涵養(yǎng)和高效生產(chǎn)的城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,對(duì)完善城郊農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化資源利用配置、提升城郊農(nóng)業(yè)對(duì)城市的生態(tài)服務(wù)功能和促進(jìn)城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。

我國(guó)西北干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境十分脆弱,自然條件惡劣,水資源匱乏,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平較低,城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展水平相對(duì)落后,客觀上形成了城郊農(nóng)業(yè)的生態(tài)涵養(yǎng)功能欠缺、資源利用效率不高和農(nóng)民收益低等問(wèn)題。與中東部發(fā)達(dá)城市不同,城郊農(nóng)業(yè)以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)或草食畜生產(chǎn)為主,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)形成的成熟先進(jìn)技術(shù)與模式,在西北旱區(qū)城郊的應(yīng)用有一定的局限性。目前,西北干旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)的模式單一,多元復(fù)合結(jié)構(gòu)尚未形成,生態(tài)服務(wù)功能不足,嚴(yán)重影響和制約著西北干旱區(qū)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境友好型城市的建設(shè)。因此,依據(jù)西北旱區(qū)城郊生態(tài)環(huán)境條件、自然資源特征和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,尋求生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益有機(jī)統(tǒng)一的最佳結(jié)合點(diǎn),集成國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的城郊生態(tài)涵養(yǎng)力提升的關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建生態(tài)涵養(yǎng)與高質(zhì)生產(chǎn)耦合的城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,以生態(tài)建設(shè)為基礎(chǔ),高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)為導(dǎo)向,農(nóng)林牧耦合為手段,建立生態(tài)涵養(yǎng)與高效生產(chǎn)耦合體系,優(yōu)化城郊農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的能量循環(huán)結(jié)構(gòu),由單一物種、單一層次的種養(yǎng)結(jié)構(gòu)變?yōu)槎辔锓N、多層次的復(fù)合經(jīng)營(yíng)結(jié)構(gòu)。在穩(wěn)定城市食品供應(yīng)保障能力基礎(chǔ)上,挖掘城郊農(nóng)業(yè)的生態(tài)服務(wù)功能,形成生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的多產(chǎn)業(yè)耦合,以促進(jìn)西北旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)資源的高效利用與可持續(xù)發(fā)展[11-12]。本研究以黃土高原地區(qū)的慶陽(yáng)市西峰區(qū)為例,設(shè)計(jì)適合于西北部旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展的生態(tài)涵養(yǎng)與高質(zhì)生產(chǎn)耦合模式,以期為我國(guó)西北部旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 慶陽(yáng)市西峰區(qū)城郊農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀及特點(diǎn)

甘肅省慶陽(yáng)西峰區(qū)位于甘肅省東部、涇河上游,是隴東黃土高原董志原腹地,地理位置為107°27′42″-107°52′48″ E，35°25′55″-35°51′11″ N,屬黃土高原溝壑區(qū),海拔1 421 m。全區(qū)總土地面積99 901.82 hm2,其中,農(nóng)業(yè)土地面積62 918.61 hm2,占總土地面積的62.98%,是全國(guó)最大的黃土高原區(qū)。屬半干旱大陸氣候,具有季內(nèi)及黃土高原氣候的雙重特點(diǎn),冬春多風(fēng)干燥,夏秋雨水較多,年日照總時(shí)數(shù)2 400～2 600 h,年降水量400～600 mm,年平均氣溫10 ℃,年無(wú)霜期160～180 d,光照充足,四季分明?？?cè)丝?4.92萬(wàn),農(nóng)村人口20.95萬(wàn),城鎮(zhèn)化率40.03%[13]。在土地利用結(jié)構(gòu)中,耕地、果園地、林地和草地面積分別為33 688.31、2 027.64、2 5692.7和0.09 hm2,分別占農(nóng)業(yè)土地面積的53.54%、3.22%、40.83%和2.41%[14]。由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)較低,城市對(duì)城郊農(nóng)業(yè)的輻射效應(yīng)相對(duì)較小,城郊農(nóng)業(yè)仍以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)或草食畜生產(chǎn)為主,農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一,生產(chǎn)布局不合理,草地面積小,果園老化,產(chǎn)業(yè)化程度低。全區(qū)水土流失面積達(dá)889.7 km2,占總土地面積的89.06%；水資源短缺,人均可利用水資源僅260 m3；森林和草地資源匱乏。慶陽(yáng)市西峰區(qū)是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)[15],傳統(tǒng)粗放式的城郊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式對(duì)化肥、農(nóng)藥和農(nóng)膜的過(guò)度使用,加重了城郊農(nóng)業(yè)的生態(tài)問(wèn)題,造成城市生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重。在城市郊區(qū)化的大趨勢(shì)下,傳統(tǒng)的城郊農(nóng)業(yè)功能已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代城市多功能的需求。

2 慶陽(yáng)市西峰區(qū)城郊農(nóng)業(yè)的功能定位與空間布局

旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)對(duì)維持城市生態(tài)系統(tǒng)的健康與可持續(xù)發(fā)展起著重要作用。傳統(tǒng)的旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)與農(nóng)區(qū)農(nóng)業(yè)承擔(dān)著相同的功能與角色,為城市提供糧、菜、蛋、魚、禽、奶、花卉等農(nóng)副產(chǎn)品,這種高投入、高產(chǎn)出、高污染的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,強(qiáng)調(diào)其生產(chǎn)功能,而忽視其生態(tài)服務(wù)功能,導(dǎo)致城市及其郊區(qū)的環(huán)境污染嚴(yán)重,生態(tài)服務(wù)問(wèn)題凸現(xiàn)?，F(xiàn)代城郊農(nóng)業(yè)已由單純地為城市提供農(nóng)副產(chǎn)品,轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ｗo(hù)城市生態(tài)環(huán)境、調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、發(fā)展景觀文化、休閑觀光旅游和文化生活等多種功能[17]。由于旱區(qū)自然與生態(tài)條件脆弱,必須改變傳統(tǒng)的旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),明確旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)的功能定位,確定其主導(dǎo)功能,是適應(yīng)旱區(qū)城市發(fā)展要求和建立現(xiàn)代城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的基礎(chǔ)。因此,依據(jù)慶陽(yáng)市西峰區(qū)的生態(tài)和自然資源條件,城郊農(nóng)業(yè)的功能定位以水土保持和生態(tài)涵養(yǎng)為基礎(chǔ)功能,高效、優(yōu)質(zhì)和環(huán)保生產(chǎn)為主導(dǎo)功能,休閑、觀光旅游為特色功能,三大功能的有機(jī)結(jié)合是實(shí)現(xiàn)慶陽(yáng)市西峰區(qū)城郊農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

2.1 生態(tài)涵養(yǎng)功能

城郊農(nóng)業(yè)作為旱區(qū)城市重要的生態(tài)安全屏障,提供生態(tài)服務(wù)是其首要功能。在西部干旱和半干旱地區(qū),干旱少雨,水資源匱乏,土壤貧瘠,植被覆蓋率低,加之受傳統(tǒng)城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的影響,以糧食生產(chǎn)為主,林草占地比例過(guò)小,且大量使用化肥、農(nóng)藥和農(nóng)膜,造成環(huán)境污染、水土流失、土地退化和生產(chǎn)力下降的惡性循環(huán)。旱區(qū)生態(tài)條件在理論和實(shí)踐上都不允許進(jìn)行反復(fù)的耕翻種植,需調(diào)整傳統(tǒng)的城郊農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu),退耕還草,以水土保持、涵養(yǎng)水源、防風(fēng)阻沙、調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、消納廢棄物和緩沖消除工業(yè)污染等生態(tài)服務(wù)功能為基礎(chǔ),發(fā)展環(huán)保型、資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的生態(tài)農(nóng)業(yè),建立農(nóng)林牧耦合的補(bǔ)償機(jī)制,形成生態(tài)適宜、經(jīng)濟(jì)合理、功能互補(bǔ)的發(fā)展模式,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化城郊農(nóng)業(yè)生態(tài)涵養(yǎng)功能和有效提升城市生態(tài)涵養(yǎng)能力的目標(biāo)。

2.2 高質(zhì)生產(chǎn)功能

現(xiàn)代城郊農(nóng)業(yè)具有生態(tài)化、產(chǎn)業(yè)化、集約化和科技化的特征,高效、優(yōu)質(zhì)和環(huán)保生產(chǎn)是其發(fā)展的基本要求。根據(jù)旱區(qū)資源特征和生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,基于慶陽(yáng)市城郊地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)承載力水平,運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代化的管理手段,以生態(tài)保育、環(huán)境保護(hù)為前提,建立高效、優(yōu)質(zhì)和環(huán)保的城郊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式和有效的城郊農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系,將種植業(yè)與林果業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和加工業(yè)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),實(shí)施糧、林、果、草和畜耦合生產(chǎn),發(fā)展優(yōu)質(zhì)花卉、水果、畜禽等農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè),在時(shí)間和空間上形成多序列和多層次的多維結(jié)構(gòu),改善城郊農(nóng)業(yè)系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)換率和資源循環(huán)利用率,提高種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)水平及綜合效益,防止農(nóng)業(yè)廢棄物對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的污染,形成生態(tài)與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.3 休閑觀光功能

城郊農(nóng)業(yè)特殊的區(qū)位優(yōu)勢(shì)、完善的要素市場(chǎng)及發(fā)達(dá)的信息交通,具有發(fā)展休閑觀光旅游農(nóng)業(yè)的優(yōu)越條件。因此,充分挖掘城郊農(nóng)業(yè)的生態(tài)景觀和農(nóng)業(yè)人文景觀價(jià)值,圍繞郊區(qū)的田園風(fēng)光、鄉(xiāng)村景觀、特殊養(yǎng)殖和農(nóng)家樂(lè),將農(nóng)業(yè)種植、畜牧養(yǎng)殖、林果鑒賞與休閑和特色旅游等結(jié)合起來(lái),發(fā)展休閑、觀光旅游農(nóng)業(yè),不僅能為城市居民提供綠色休閑空間,而且能提高城郊農(nóng)業(yè)的附加值,減少農(nóng)業(yè)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 空間布局

按照近郊區(qū)、中郊區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)的空間布局思路,結(jié)合西峰區(qū)制定的2009-2020年土地利用總體規(guī)劃,以城市為核心,界定近郊、中郊和遠(yuǎn)郊農(nóng)業(yè)功能的輻射區(qū),確定不同區(qū)的主導(dǎo)功能。近郊區(qū)以生態(tài)保育、中郊區(qū)以林果生產(chǎn)和遠(yuǎn)郊區(qū)以畜牧生產(chǎn)為主導(dǎo)功能,在平原、溝壑和山地區(qū)利用生物間生態(tài)位的差異和物種對(duì)資源利用的互補(bǔ)性[18],構(gòu)建以主導(dǎo)功能為核心,多功能、多產(chǎn)業(yè)耦合的立體復(fù)合生態(tài)經(jīng)濟(jì)圈(圖1)。

3 慶陽(yáng)市西峰區(qū)城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展模式設(shè)計(jì)

3.1 城郊農(nóng)業(yè)耦合結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)以糧食生產(chǎn)為主,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一,土地利用結(jié)構(gòu)中林草地比例較低,一些不宜種植農(nóng)作物的山地被開墾為農(nóng)田,廣種薄收,通過(guò)大量農(nóng)藥化肥的使用來(lái)提高產(chǎn)量,不僅造成了嚴(yán)重的水土流失,而且污染了水源,對(duì)城市生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。因此,依據(jù)慶陽(yáng)市西峰旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)資源的特點(diǎn),調(diào)整傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)二元結(jié)構(gòu)種植結(jié)構(gòu),利用種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和林果業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的時(shí)位差潛能,綜合應(yīng)用資源、技術(shù)、信息、政策和管理等措施,在功能、產(chǎn)業(yè)和空間上合理配置農(nóng)業(yè)資源,發(fā)揮系統(tǒng)在時(shí)序性、空間格局和生態(tài)過(guò)程中的相互增強(qiáng)作用,形成有多層次、全方位的耦合結(jié)構(gòu)(圖2)。

圖2 慶陽(yáng)市西峰區(qū)城郊農(nóng)業(yè)耦合結(jié)構(gòu)

1)功能耦合結(jié)構(gòu)：慶陽(yáng)市西峰區(qū)城郊屬于半干旱地區(qū),自然生態(tài)經(jīng)濟(jì)條件十分脆弱,水資源匱乏,植被覆蓋率低,土壤貧瘠,水土流失嚴(yán)重,脆弱而敏感的生態(tài)條件在理論和實(shí)踐上都不允許對(duì)其進(jìn)行反復(fù)的耕翻種植,屬不宜進(jìn)行大田農(nóng)耕生產(chǎn)的區(qū)域。因此,無(wú)論從資源特征,還是從生態(tài)環(huán)境要求,都必須將以糧食生產(chǎn)為主的單一功能結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨鷳B(tài)涵養(yǎng)為基礎(chǔ),高效優(yōu)質(zhì)和環(huán)保生產(chǎn)為主導(dǎo)和休閑觀光旅游為特色的耦合功能結(jié)構(gòu),是維持慶陽(yáng)市西峰區(qū)城郊農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

2)空間耦合結(jié)構(gòu)：根據(jù)近郊、中郊和遠(yuǎn)郊區(qū)的功能定位及宜農(nóng)則農(nóng)、宜草則草、宜林則林的原則,合理地開發(fā)利用平原、丘陵和山地資源,通過(guò)建立農(nóng)-林-草-畜耦合的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)結(jié)構(gòu),使植物生產(chǎn)與家畜生產(chǎn)形成合理的時(shí)空配置及系統(tǒng)耦合效應(yīng),以提高城郊農(nóng)業(yè)資源的綜合利用效率,實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益雙贏的目標(biāo)[19]。

3)產(chǎn)業(yè)耦合結(jié)構(gòu)：以土、草、畜、糧、經(jīng)、飼一體化經(jīng)營(yíng)為宗旨,將種植資源、林果資源、草畜資源及系統(tǒng)外輸入資源耦合,形成以園林業(yè)、草畜業(yè)、林果業(yè)、加工業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、觀光農(nóng)業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)為主體的城郊農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈及資源與產(chǎn)業(yè)之間的循環(huán)鏈網(wǎng)結(jié)構(gòu)[20-22],使之成為能流、物流、信息流、資源流和價(jià)值流耦合的高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)。因此,依據(jù)慶陽(yáng)市西峰區(qū)的地理地形特征、水熱條件、交通條件及城市生態(tài)建設(shè)需要,按照近郊區(qū)、中郊區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)農(nóng)業(yè)區(qū)位布局結(jié)構(gòu),對(duì)城郊農(nóng)業(yè)資源和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整和配置(表1)。

3.2 城郊農(nóng)業(yè)耦合發(fā)展模式

旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)是一種生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合體,如何協(xié)調(diào)和處理好農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間功能的互補(bǔ)與耦合關(guān)系,是建立生態(tài)適宜、資源循環(huán)、經(jīng)濟(jì)合理和功能互補(bǔ)耦合發(fā)展模式的關(guān)鍵[18]。因此,從時(shí)空分布與資源的循環(huán)利用方面,完善慶陽(yáng)市西峰城郊農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),形成農(nóng)、林、果、草、畜禽的復(fù)合生產(chǎn)體系,利用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),形成適宜于旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)資源特征的發(fā)展模式。由于慶陽(yáng)市西峰區(qū)的農(nóng)業(yè)土地以平原、溝壑和山地為主,地形特征決定了其城郊農(nóng)業(yè)耦合發(fā)展模式具有多功能性。因此,依據(jù)西峰區(qū)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)條件和地理地形特征差異,從系統(tǒng)功能耦合、產(chǎn)業(yè)耦合和空間耦合角度,集成高效水保技術(shù)、高質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)、污染控制技術(shù)和綜合管理技術(shù)[23],在近郊區(qū)、中郊區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)設(shè)計(jì)3種耦合發(fā)展模式(圖3)。

表1 慶陽(yáng)市西峰區(qū)城郊土地資源與產(chǎn)業(yè)配置結(jié)構(gòu)

3.2.1 高效林草植被恢復(fù)生態(tài)保育模式 通過(guò)天然植被恢復(fù)工程、水土保持工程、防護(hù)林草工程、草地畜牧業(yè)工程、綠化苗木工程和土壤改良工程等一系列生態(tài)保育項(xiàng)目,在荒山荒坡和溝壑荒灘種植林、果、草,引種耐旱性林草品種,應(yīng)用滴灌、保水劑、抗旱劑等栽培和管理措施,提高水資源的利用率。根據(jù)功能區(qū)建設(shè)的要求,在近郊以園林景觀為主,經(jīng)濟(jì)作物和果樹配置為輔,發(fā)展特色養(yǎng)殖；在中郊以高新、設(shè)施農(nóng)業(yè)和加工業(yè)為主,輔之以果樹、經(jīng)濟(jì)作物配置,發(fā)展觀光農(nóng)業(yè)；在遠(yuǎn)郊以生態(tài)農(nóng)業(yè)和草畜業(yè)為主,實(shí)施草地農(nóng)業(yè),進(jìn)行保護(hù)性耕作。該模式建立與實(shí)施,對(duì)提高區(qū)域的植被覆蓋率、改善和恢復(fù)城郊生態(tài)系統(tǒng)的健康條件、增加城郊地區(qū)農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入,在理論和實(shí)踐上均具有重要的作用[24]。最終在近郊區(qū)、中郊區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)建立起綠色空間區(qū)域,構(gòu)成多層次的生態(tài)保育網(wǎng)狀輻射結(jié)構(gòu),利用生物、環(huán)境自我循環(huán)等原理,阻滯和吸收城市產(chǎn)生的污染物,凈化和改善城市及周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境,為城市提供生態(tài)安全屏障,為城郊農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提高良好的生態(tài)支撐[25]。該模式適宜在遠(yuǎn)郊區(qū)的山地和溝壑區(qū),土壤肥力差,水土流失嚴(yán)重,不適宜開展大田農(nóng)耕生產(chǎn),以水土涵養(yǎng)和生態(tài)保育為重點(diǎn)的區(qū)域?qū)嵤?/p>

3.2.2 高質(zhì)糧-果-草-畜耦合生產(chǎn)模式 結(jié)合高效林草植被恢復(fù)生態(tài)保育模式,轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式,走特色、優(yōu)質(zhì)和生態(tài)的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)道路。在傳統(tǒng)種植業(yè)結(jié)構(gòu)中,引入經(jīng)果、草、畜因子,在果園生草,建立果草禽復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[26],構(gòu)建適合于城郊條件的“糧-果-草-畜”復(fù)合的耦合生產(chǎn)模式。采用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),通過(guò)實(shí)施生物、農(nóng)藝、工程和管理等多種節(jié)水措施,發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè),生態(tài)畜牧業(yè),實(shí)現(xiàn)有限的水土資源的高效合理地利用,來(lái)提高城郊土地的綜合生產(chǎn)能力。在中郊區(qū)的果園地中,根據(jù)物種對(duì)資源利用的互補(bǔ)性,利用生物間生態(tài)位的差異,引進(jìn)名、特、優(yōu)、新為主的經(jīng)濟(jì)林果和畜禽等品種,加大畜禽糞便的污染治理,加強(qiáng)農(nóng)牧果業(yè)廢棄物的循環(huán)利用,減少化肥、農(nóng)藥和地面用量,按照無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品、綠色食品和有機(jī)食品的技術(shù)要求規(guī)范要求,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)果畜禽產(chǎn)品,為城市提供無(wú)公害綠色農(nóng)產(chǎn)品。同時(shí),在城郊地區(qū)建立生態(tài)農(nóng)業(yè)示范區(qū)、高新生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)區(qū)和生態(tài)農(nóng)業(yè)科技園等示范推廣基地,加快農(nóng)業(yè)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化,形成以乳制品生產(chǎn)加工、綠色果菜生產(chǎn)加工、草畜產(chǎn)品生產(chǎn)加工、糧食轉(zhuǎn)化加工等產(chǎn)業(yè)為主的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈,促進(jìn)各種農(nóng)、果、草、畜產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化增值,提高產(chǎn)業(yè)延伸效益[19,23]。

3.2.3 休閑觀光文化拓展模式 基于高效林草植被恢復(fù)生態(tài)保育模式和高質(zhì)糧-果-草-畜耦合生產(chǎn)模式,依托園林、水果和草畜等特色產(chǎn)業(yè)基地,發(fā)展以特色農(nóng)、果、畜產(chǎn)品為主體的農(nóng)家樂(lè)、休閑農(nóng)莊。該模式適宜近郊、中郊和遠(yuǎn)郊區(qū),交通便利的區(qū)域?qū)嵤０旬?dāng)?shù)氐拿袼滋厣?、歷史文化特征、自然生態(tài)景觀,與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)景觀結(jié)合[18],拓展城郊農(nóng)業(yè)的文化功能,挖掘文化內(nèi)涵,開發(fā)特色產(chǎn)品,充分利用城市的資本、設(shè)施和科技優(yōu)勢(shì),開展教育農(nóng)業(yè)、體驗(yàn)農(nóng)業(yè)、采摘農(nóng)業(yè)、假日花市、觀光牧場(chǎng)、森林游樂(lè)和新技術(shù)示范等等體驗(yàn)式度假、觀光、休閑的旅游產(chǎn)業(yè),將觀光休閑與農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、鄉(xiāng)村美化互動(dòng)推進(jìn),以設(shè)施農(nóng)業(yè)、庭園經(jīng)濟(jì)與休閑文化耦合,延長(zhǎng)城郊農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈。

4 對(duì)策與建議

4.1 調(diào)整傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),由單一功能向多功能轉(zhuǎn)變是建立現(xiàn)代城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的基礎(chǔ)

城郊區(qū)作為城市與農(nóng)村的過(guò)渡帶,城郊農(nóng)業(yè)是一種在一定范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)農(nóng)業(yè)地域類型,不同于傳統(tǒng)的農(nóng)區(qū)農(nóng)業(yè),具有特殊的區(qū)位優(yōu)勢(shì)和拓展農(nóng)業(yè)功能的城市需求。城郊農(nóng)業(yè)與農(nóng)區(qū)農(nóng)業(yè)的區(qū)別在于其多功能性,除了提供經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品外,還具有水源涵養(yǎng)、緩沖消除城鎮(zhèn)工業(yè)污染、凈化城鄉(xiāng)空氣、美化環(huán)境、觀光休閑、旅游、科普和文化傳承等生態(tài)服務(wù)功能,是城市及城郊區(qū)可持續(xù)發(fā)展的天然生態(tài)屏障。城郊農(nóng)業(yè)以生態(tài)保育和環(huán)境保護(hù)為前提,經(jīng)濟(jì)發(fā)展為重點(diǎn),強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益的綜合發(fā)展[3,18,27]。因此,在對(duì)城郊農(nóng)業(yè)進(jìn)行功能定位和空間布局時(shí),從資源特征和生態(tài)安全的要求出發(fā),調(diào)整其傳統(tǒng)的二元種植結(jié)構(gòu),明確城郊農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的功能定位,利用城郊區(qū)的區(qū)位優(yōu)勢(shì)和功能特點(diǎn),統(tǒng)籌考慮生態(tài)屏障保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系,科學(xué)地制定城鄉(xiāng)一體化的功能互補(bǔ)式的規(guī)劃方案,對(duì)城郊農(nóng)業(yè)資源進(jìn)行重新配置,優(yōu)化農(nóng)業(yè)資源利用結(jié)構(gòu),合理開發(fā)利用不同土地類型的資源稟賦,合理布局生產(chǎn)要素,調(diào)整城郊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)保護(hù)格局,由粗放低效向集約高效轉(zhuǎn)變,形成功能、空間、產(chǎn)業(yè)和技術(shù)集成的循環(huán)增值耦合效應(yīng),不但解決了城市的生態(tài)問(wèn)題,滿足了城市居民對(duì)綠色生存空間的需求,促進(jìn)了城郊農(nóng)民的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型[28]。當(dāng)前,我國(guó)的新農(nóng)村建設(shè)和城鎮(zhèn)化發(fā)展政策,為城郊農(nóng)業(yè)功能的拓展創(chuàng)造了有利條件和空間,城郊多功能農(nóng)業(yè)的發(fā)展已被納入生態(tài)城市建設(shè)的目標(biāo),依托城郊的區(qū)位、交通、通信和生產(chǎn)要素市場(chǎng)便利的優(yōu)勢(shì),樹立先進(jìn)的城郊農(nóng)業(yè)理念,引導(dǎo)城市的資本、技術(shù)和人才等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素向郊區(qū)地區(qū)集聚[18,29],以帶動(dòng)和促進(jìn)城市生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

4.2 樹立生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展觀,構(gòu)建生態(tài)涵養(yǎng)與高質(zhì)生產(chǎn)耦合模式是城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵

西北部旱區(qū)傳統(tǒng)的城郊農(nóng)業(yè)模式是以種植業(yè)為主,林果業(yè)和草畜業(yè)為輔的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,粗放的生產(chǎn)模式在客觀上形成了城郊農(nóng)業(yè)的生態(tài)服務(wù)功能單一,造成了水土流失、土地退化、效益降低和環(huán)境污染等一系列的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問(wèn)題。因此,樹立生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展觀,明確城郊農(nóng)業(yè)在城市生態(tài)安全和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的主導(dǎo)功能,細(xì)化區(qū)域布局,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),構(gòu)建兼顧生態(tài)涵養(yǎng)與高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的耦合模式,在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上,發(fā)展高效城郊農(nóng)業(yè),是提高農(nóng)業(yè)資源利用效率、改善生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入和提升城市和城郊區(qū)人民生活質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

西北旱區(qū)城郊生態(tài)涵養(yǎng)與高質(zhì)生產(chǎn)耦合模式是依據(jù)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)原理,建立農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之間的循環(huán)鏈網(wǎng)結(jié)構(gòu),將農(nóng)田系統(tǒng)與林果業(yè)和草地畜牧業(yè)系統(tǒng)有機(jī)耦合,產(chǎn)業(yè)之間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),消除系統(tǒng)相悖態(tài)勢(shì),使城郊農(nóng)業(yè)資源在功能、產(chǎn)業(yè)和時(shí)空上多層次、多級(jí)別的循環(huán)利用和能量的擴(kuò)大流動(dòng)[30],從而大幅度提高城郊農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)水平,實(shí)現(xiàn)功能耦合、產(chǎn)業(yè)耦合和空間耦合的綜合效應(yīng)。目前,慶陽(yáng)市西峰區(qū)的城郊農(nóng)業(yè)還處于比較低級(jí)的水平,林草面積比例小,果園老化,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局不合理,生產(chǎn)資料、生產(chǎn)技術(shù)與服務(wù)比較落后,產(chǎn)業(yè)化程度低,現(xiàn)代城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展模式還不成熟,缺乏對(duì)市場(chǎng)信息、集約生產(chǎn)、污染物處理和技術(shù)集成等方面的研究和應(yīng)用。因此,需要在政府的科學(xué)規(guī)劃和財(cái)政投入的引導(dǎo)下,創(chuàng)造良好的制度環(huán)境,搭建多元化的市場(chǎng)投資格局,依托城市的資本、設(shè)施、科技和勞力優(yōu)勢(shì),開展由政府部門、研究開發(fā)單位、農(nóng)民合作組織、市場(chǎng)信息機(jī)構(gòu)和投資企業(yè)等多部門參與的高新農(nóng)業(yè)技術(shù)研究,大力推廣綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)加工技術(shù),加強(qiáng)高效新型農(nóng)作物、林果和畜禽等育種技術(shù)的開發(fā)研究,規(guī)范化農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用,構(gòu)建特色觀光旅游的物質(zhì)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明與高效優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的耦合。

4.3 建立科技、政策和投資創(chuàng)新平臺(tái)是建立城郊高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的保障

西北旱區(qū)城郊農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展需以科技創(chuàng)新為支撐、先進(jìn)管理制度和政策配套為基礎(chǔ)、技術(shù)集成為依托和資金投入為驅(qū)動(dòng)。因此,從種植、種質(zhì)資源、農(nóng)產(chǎn)品品牌塑造、休閑農(nóng)業(yè)市場(chǎng)化、產(chǎn)品加工、投資項(xiàng)目、制度建設(shè)、模式創(chuàng)新、政策和管理等方面進(jìn)行創(chuàng)新,培育或引進(jìn)名、優(yōu)、特、奇農(nóng)果畜品種[31],應(yīng)用先進(jìn)的制度與管理理念,建立高效優(yōu)質(zhì)的生態(tài)型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè),配套城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展的科技服務(wù)體系,完善城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策與支撐保障體系,以促進(jìn)城郊農(nóng)業(yè)向生態(tài)化、產(chǎn)業(yè)化、高科技化和規(guī)?；较虬l(fā)展。

由于慶陽(yáng)市西峰區(qū)在城鄉(xiāng)規(guī)劃布局、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境建設(shè)等方面還處于起步階段,城郊農(nóng)業(yè)的生態(tài)功能、觀光休閑功能和文化娛樂(lè)功能等的開發(fā)利用相對(duì)滯后。因此,需要在政府統(tǒng)籌規(guī)劃和引導(dǎo)下,組織相關(guān)科研和大專院校進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的研發(fā),并在政策、信息和資金上給予傾斜與支持,發(fā)揮區(qū)域資源比較優(yōu)勢(shì),充分利用當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢(shì)資源,發(fā)掘農(nóng)業(yè)光觀旅游文化資源,通過(guò)經(jīng)濟(jì)、法律和行政的調(diào)節(jié)手段,營(yíng)造良好的投資環(huán)境,采取多渠道多層次多元化的投資機(jī)制,建立各項(xiàng)有利于城郊高效生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的配套機(jī)制和保障機(jī)制,推動(dòng)半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

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(責(zé)任編輯 茍燕妮)

The couple model of ecological conservation and high quality production for urban agriculture of arid areas in Northwestern China

Liu Xing-yuan, Shen Yu-ying, Zhao He

(State Key Laboratory of Grassland Agro-ecosystems, College of Pastoral Agriculture Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730020, China)

Urban agriculture undertakes a dual function of ecological conservation and economic development in arid regions in Western China.Traditional urban agriculture has not been able to adapt to the demands of urban-rural integration,which have changed from a single production function to the multiple functions in production, ecology, landscape, and culture. Here, we design couple models based on functional coupling, industry coupling, and spatial coupling of urban agriculture in Xifeng District of Qingyang City in Gansu Province, according to natural resource features, development status, functional orientation, and spatial layout of agriculture. These models assess efficient vegetation restoration and ecological conservation, high-quality productive agriculture and livestock, and leisure and cultural development. The modern urban agriculture system is based on soil and water conservation and ecological conservation,development-oriented of efficient high quality production,various means of agriculture, and forestry and animal husbandry through 3 modes of integrated application in the Xifeng District of Qingyang City in Gansu Province.

northwestern arid regions; urban agriculture; functional orientation; coupled mode

Liu Xing-yuan E-mail:liuxingyuan@lzu.edu.cn

10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0135

2016-03-16 接受日期：2016-06-14

國(guó)家十二五科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BAD14B006)

劉興元(1965-),男,甘肅民樂(lè)人,高級(jí)工程師,博士,主要從事草地生態(tài)經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)研究。E-mail:liuxingyuan@lzu.edu.cn

S181.6

A

1001-0629(2017)3-0644-09*

劉興元,沈禹穎,趙菏.西北干旱區(qū)生態(tài)涵養(yǎng)與高質(zhì)生產(chǎn)耦合的城郊農(nóng)業(yè)發(fā)展模式.草業(yè)科學(xué),2017,34(3)：644-652.

Liu X Y,Shen Y Y,Zhao H.The couple model of ecological conservation and high quality production for urban agriculture of arid areas in Northwestern China.Pratacultural Science，2017,34(3)：644-652.