張大牛，王黎明，丁京濤，沈玉君

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院，黑龍江大慶 163319；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院農(nóng)村能源與環(huán)保研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部資源循環(huán)利用技術(shù)與模式重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100125）

畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)占全球農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的一半左右，畜禽產(chǎn)品是人類日常蛋白質(zhì)獲取的重要來(lái)源[1]。近幾十年，畜禽養(yǎng)殖污染、種養(yǎng)結(jié)構(gòu)不合理等問(wèn)題越顯突出，對(duì)糞便污染的時(shí)空特征和畜牧業(yè)廢棄物承受能力的評(píng)估逐漸成為研究熱點(diǎn)[2]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖糞污年產(chǎn)生量為38 億t，畜禽糞尿中氮、磷產(chǎn)生量分別為1229 萬(wàn)t 和204.6 萬(wàn)t，是造成農(nóng)業(yè)面源污染的重要來(lái)源[3]。國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見》指出，要全面推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用，加快構(gòu)建種養(yǎng)結(jié)合、農(nóng)牧循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展新格局，2020 年我國(guó)畜禽糞污的資源化利用率需達(dá)到75%[4]。

研究畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力可獲悉區(qū)域畜禽養(yǎng)殖活動(dòng)對(duì)環(huán)境造成的壓力，是科學(xué)規(guī)劃種植與養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)、保證區(qū)域內(nèi)畜禽糞污最大限度地被有效利用的基礎(chǔ)。目前，我國(guó)對(duì)承載力的研究仍處于探索階段，評(píng)估方式尚未成熟。本文簡(jiǎn)述了畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力概念，并概括常用的承載力研究方法為養(yǎng)分平衡法和指標(biāo)體系法，綜述了各方法的研究側(cè)重、適用范圍、應(yīng)用思路、參數(shù)設(shè)定、結(jié)果表征及優(yōu)勢(shì)不足，以期為今后畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力的研究提供參考和借鑒。

1 畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力概念

相關(guān)學(xué)者類比環(huán)境承載力定義方式，主要從容量和能力2 個(gè)方面定義畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力。以容量定義，實(shí)則從養(yǎng)分平衡的角度考量，認(rèn)為承載力是區(qū)域所能容納的畜禽當(dāng)量，即滿足某些條件下畜禽養(yǎng)殖的最大閾值。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)的《畜禽糞污土地承載力測(cè)算技術(shù)指南》（下稱《指南》）指出[5]，糞污土地承載力是土地生態(tài)系統(tǒng)在可持續(xù)運(yùn)行的條件下，特定區(qū)域內(nèi)耕地、林地和草地等所能承載的最大畜禽養(yǎng)殖容量。盛巧玲[6]以農(nóng)業(yè)環(huán)境系統(tǒng)養(yǎng)分平衡為基礎(chǔ)，黃顯雷[7]綜合生態(tài)環(huán)境、社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r及養(yǎng)殖技術(shù)為前提條件，將畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力表征為區(qū)域支撐畜禽養(yǎng)殖的最大數(shù)量?？紤]到承載力受環(huán)境系統(tǒng)多因素影響，相關(guān)學(xué)者從能力角度定義畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力是在某種狀態(tài)下，環(huán)境系統(tǒng)對(duì)畜禽養(yǎng)殖活動(dòng)的負(fù)載能力[8-12]?！澳撤N狀態(tài)”指維持環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不發(fā)生本質(zhì)變化，“環(huán)境系統(tǒng)”被認(rèn)為生態(tài)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境和養(yǎng)殖環(huán)境三者的集合，“負(fù)載能力”多指承載、支持能力。綜上，筆者認(rèn)為畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力是指區(qū)域在某一特定時(shí)空條件下，且保證環(huán)境系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)狀況和養(yǎng)殖條件對(duì)畜禽養(yǎng)殖活動(dòng)的支持能力。

2 畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力研究方法

2.1 養(yǎng)分平衡法 畜禽糞污含有大量氮、磷、鉀等養(yǎng)分元素，處理后是重要的肥料資源。氮元素是作物生長(zhǎng)的限制因素，通常作為流通元素，但就磷養(yǎng)分需求較大的地區(qū)，需以磷為流通元素。養(yǎng)分平衡法基于物質(zhì)平衡原理，通過(guò)量化區(qū)域內(nèi)作物對(duì)養(yǎng)分元素的需求量和畜禽糞污養(yǎng)分元素的產(chǎn)生量，結(jié)合若干修正系數(shù)去判斷養(yǎng)分的盈虧情況[13-14]，本文歸納出相關(guān)計(jì)算模型見表1。總結(jié)而言，養(yǎng)分平衡法核算模型簡(jiǎn)易，適用于從土地消納糞污的角度研究氮磷污染負(fù)荷，而且研究區(qū)域不受限制，大到省域[15-16]，小至區(qū)縣[17]均可適用，但該方法沒(méi)有考慮承載力受多因素影響的本質(zhì)內(nèi)涵，缺乏系統(tǒng)、完備的框架結(jié)構(gòu)體系。在實(shí)際應(yīng)用中，作物糞肥養(yǎng)分需求量核算有2 種方式：一是由作物養(yǎng)分需求總量結(jié)合施肥供給占比和糞肥占施比例確定。其中，施肥供給占比多由學(xué)者根據(jù)區(qū)域?qū)崨r自定，2018 年《指南》給出了土壤不同養(yǎng)分水平下具體的施肥供給占比。對(duì)于糞肥占施比例的取值，潘瑜春等[17]在研究北京市平谷區(qū)農(nóng)用地畜禽承載潛力時(shí)，認(rèn)為由畜禽糞便提供的養(yǎng)分取值50%較為合適；王忙生等[18]用糞污養(yǎng)分折純量結(jié)合糞污資源化利用率、農(nóng)田總施肥量確定商洛市糞肥占施比例為14.65%。不同地區(qū)的施肥習(xí)慣和糞污處理水平存有差異，很難評(píng)定該參數(shù)取值的準(zhǔn)確性，可能存在測(cè)算結(jié)果與實(shí)際偏差較大的情況。二是通過(guò)篩分養(yǎng)分輸入來(lái)源，用養(yǎng)分需求總量減去除來(lái)源于畜禽糞肥之外的各部分養(yǎng)分供給量。邱樂(lè)豐等[19]、龍?chǎng)╃鞯萚20]、褚明輝等[21]、蔡美芳等[22]認(rèn)為作物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分由土壤、化肥及糞肥供給，黃顯雷[7]在此基礎(chǔ)上還考慮了秸稈還田部分養(yǎng)分的作用。核減養(yǎng)分輸入來(lái)源的方式較為直觀，但難以將養(yǎng)分輸入模塊都量化在內(nèi)，可能導(dǎo)致估算結(jié)果偏高。另外，養(yǎng)分平衡法核算的承載力結(jié)果以當(dāng)量畜禽數(shù)量來(lái)表示，可以直觀地與實(shí)際養(yǎng)殖量比較，判定區(qū)域承載狀況。在指導(dǎo)區(qū)域畜牧業(yè)發(fā)展的實(shí)踐中，針對(duì)超載地區(qū)的解決途徑主要有2 種[15,23]（不削減現(xiàn)有養(yǎng)殖量的前提下）：一是通過(guò)理論承載力與實(shí)際養(yǎng)殖量的差值確定冗余的畜禽糞污產(chǎn)量，采用異地消納方式處理；二是鼓勵(lì)畜禽糞污進(jìn)一步加工成有機(jī)肥，以此提高糞肥占施比例，提升土地消納能力。綜上所述，養(yǎng)分平衡法作為一種定量分析方法，可以避免主觀因素的影響，能較為準(zhǔn)確地判斷區(qū)域承載狀況，使用廣泛。

2.2 指標(biāo)體系法

2.2.1 畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力指標(biāo)體系法通過(guò)篩選對(duì)承載力有作用的影響因子，構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，由指標(biāo)對(duì)承載力的影響程度賦以相應(yīng)權(quán)重，并結(jié)合理論模型對(duì)區(qū)域承載狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)或預(yù)測(cè)研究。由于不同區(qū)域自然資源、環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r存有差異，導(dǎo)致承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系種類繁多，沒(méi)有形成既定的標(biāo)準(zhǔn)。基于目前研究，本文從指標(biāo)層級(jí)框架確定、指標(biāo)選取及指標(biāo)權(quán)重3 個(gè)方面概述承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建流程，見圖1。

圖1 畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建流程

畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)框架多采用目標(biāo)-準(zhǔn)則-指標(biāo)多層級(jí)框架。體系中，目標(biāo)層為畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力，準(zhǔn)則層多為自然資源類、社會(huì)經(jīng)濟(jì)類和畜禽養(yǎng)殖環(huán)境類，每個(gè)準(zhǔn)則層又包括多個(gè)具體指標(biāo)[13,29-39]。指標(biāo)的篩選大體需要兩步，首先是初選，根據(jù)畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力指標(biāo)體系選取的科學(xué)性、可操作性、系統(tǒng)性及區(qū)域性等原則[40-41]，調(diào)研相關(guān)文獻(xiàn)，參照政府部門已頒布的指標(biāo)體系，預(yù)選指標(biāo)；然后是精選，多采用專家咨詢法和多重共線性分析法對(duì)預(yù)選指標(biāo)精篩，被咨詢專家要覆蓋畜牧、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等學(xué)科領(lǐng)域，而且人數(shù)要多，以共識(shí)度較高的指標(biāo)作為優(yōu)選指標(biāo)，再采用多重共線性分析等方法剔除冗余指標(biāo)。在畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力指標(biāo)體系中，由于影響因子對(duì)承載力的“貢獻(xiàn)”程度不同，因此需對(duì)指標(biāo)權(quán)重。目前，主要通過(guò)定性、半定量及定量的方式確定指標(biāo)權(quán)重。其中，主觀判斷評(píng)分法是通過(guò)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)和認(rèn)知，對(duì)各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行主觀賦權(quán)的方法，這種方法屬于主觀決策，缺乏一定的科學(xué)性。層次分析法是定性與定量分析相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法[42]，將專家咨詢結(jié)果作為賦權(quán)依據(jù)，使評(píng)價(jià)結(jié)果準(zhǔn)確性得以提高。熵值法主要依據(jù)各指標(biāo)的樣本觀測(cè)數(shù)據(jù)給出相應(yīng)權(quán)值，可有效降低主觀性。

總體來(lái)看，目前畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的研究存在一些不足，主要體現(xiàn)在3 個(gè)方面：第一，指標(biāo)普適性不強(qiáng)，不具備代表性。多數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是基于特定研究區(qū)域而提出，缺乏對(duì)共性指標(biāo)的歸納總結(jié)，尚未形成統(tǒng)一的選取規(guī)范。第二，指標(biāo)選取覆蓋面廣，獲取難度大。第三，指標(biāo)的選取過(guò)于考究與研究模型之間的契合度。為了適配方法而弱化指標(biāo)的貢獻(xiàn)程度，會(huì)導(dǎo)致綜合評(píng)價(jià)或預(yù)測(cè)的結(jié)果與實(shí)際不相符。

2.2.2 評(píng)價(jià)研究方法 畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力評(píng)價(jià)方法主要有系統(tǒng)分析法、層次分析法、超效率數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法和地理信息系統(tǒng)技術(shù)。

系統(tǒng)分析法側(cè)重分析畜禽養(yǎng)殖污染物總量對(duì)土壤及水體環(huán)境的影響，研究區(qū)域不受限制，主要根據(jù)環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部因素間的因果關(guān)系，將指標(biāo)劃分為發(fā)展類（地表徑流量、年末實(shí)有耕地面積）和限制類（生化需氧量、化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷），并做標(biāo)準(zhǔn)化處理，承載力結(jié)果表征為各指標(biāo)數(shù)值的平方和再開平方根，最后依據(jù)區(qū)域?qū)崨r設(shè)定適宜值和警戒值，去測(cè)度區(qū)域畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力。王洋等[43]運(yùn)用系統(tǒng)分析法分析出黑龍江省1998—2005 年的畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載能力較強(qiáng)，但呈逐年衰弱趨勢(shì)。陳曉燕[35]應(yīng)用系統(tǒng)分析模型評(píng)估了杭州各區(qū)縣承載力現(xiàn)狀。在實(shí)際應(yīng)用中，指標(biāo)參數(shù)需要連續(xù)數(shù)年檢測(cè)，而且適宜值和警戒值的設(shè)定偏主觀，是該方法應(yīng)用推廣的主要限制。不同地區(qū)適宜值和警戒值的取值情況見表2。由表2 可知，地區(qū)之間取值差異明顯，其原因可能在于相關(guān)學(xué)者對(duì)影響因素的側(cè)重不同，所依據(jù)的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)迥異。綜上所述，系統(tǒng)分析法操作簡(jiǎn)單，但理論依據(jù)有一定欠缺，且適宜值和警戒值的設(shè)定仍需進(jìn)一步規(guī)范化。

表2 系統(tǒng)分析模型適宜值、警戒值取值情況

層次分析法從宏觀角度分析多因素對(duì)環(huán)境系統(tǒng)的作用，適用于大尺度區(qū)域的畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力綜合評(píng)價(jià)，通常需要選用5 年以上的數(shù)據(jù)，側(cè)重研究區(qū)域承載力變化趨勢(shì)。層次分析法將影響承載力的相關(guān)因素按層級(jí)分解，再對(duì)各層級(jí)指標(biāo)賦予權(quán)重，由標(biāo)準(zhǔn)化后的各指標(biāo)數(shù)據(jù)與權(quán)重的求積加和表示承載力結(jié)果。王甜甜等[47]采用層次分析法對(duì)濱州市2001—2006 年理論承載能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果與實(shí)際承載狀況差異不大，說(shuō)明該方法具備一定可行性；劉梓函等[48]結(jié)合層次分析法與熵值法對(duì)蘇州市畜禽養(yǎng)殖業(yè)空間布局的適宜性做出評(píng)價(jià)，得出蘇州市仍有一定的承載空間。在實(shí)際應(yīng)用中，各指標(biāo)權(quán)重通常需要依靠專家打分獲取，但指標(biāo)間關(guān)系比較復(fù)雜，受專家數(shù)量及認(rèn)知的影響，結(jié)果可能存在誤差。綜上所述，層次分析法具有清晰、完備的系統(tǒng)性，操作簡(jiǎn)單，但主觀性較強(qiáng)，對(duì)單一年度的區(qū)域承載力做評(píng)價(jià)參考價(jià)值不大。

超效率數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法偏向于研究畜禽養(yǎng)殖與資源、環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的協(xié)調(diào)度，從環(huán)境系統(tǒng)的整體角度展開評(píng)價(jià)，研究區(qū)域不受限制。超效率數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法在將畜禽養(yǎng)殖承載力指標(biāo)劃分成壓力類和支撐類的基礎(chǔ)上,通過(guò)建立規(guī)劃模型來(lái)反映輸出項(xiàng)與輸入項(xiàng)的協(xié)調(diào)性[49-50]，承載力結(jié)果用模型運(yùn)行效率值表征，以此評(píng)價(jià)畜禽養(yǎng)殖與環(huán)境發(fā)展的適配程度。黃成等[30]采用超效率數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法判斷出天津市2003—2012 年畜禽養(yǎng)殖環(huán)境子系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性逐漸降低，承載能力呈下降趨勢(shì)；黃顯雷[7]采用超效率數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法分析出舒蘭市2015 年畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載能力較差。在實(shí)際應(yīng)用中，超效率數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法可以根據(jù)指標(biāo)數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)判定最優(yōu)權(quán)重，不涉及主觀評(píng)價(jià)，從而消除了主觀因素干擾，但模型礙于同類可比的原則，一般只對(duì)單一區(qū)域做分析，涉及多個(gè)區(qū)域的協(xié)同評(píng)價(jià)還有待考究。

地理信息系統(tǒng)技術(shù)具備空間信息分析和處理能力，偏向于對(duì)畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力影響因子動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和分析評(píng)價(jià)，適用于縣域以上尺度水平的研究?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)技術(shù)，通過(guò)對(duì)區(qū)域地形地貌、土地利用、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因素進(jìn)行分析和處理，結(jié)合指標(biāo)權(quán)重，以空間單元的加權(quán)指數(shù)表征區(qū)域承載力，應(yīng)用柵格計(jì)算功能生成承載力分布圖。Peng 等[51]通過(guò)篩選影響承載力的相關(guān)評(píng)價(jià)因子，由單個(gè)因子的分析結(jié)果和權(quán)重的疊加，分析出仙游縣和涵江區(qū)仍可增加養(yǎng)殖量。孟補(bǔ)喜[34]采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)的空間分析功能得出陽(yáng)城縣中北部的畜禽養(yǎng)殖承載能力較強(qiáng)。在實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)的獲取主要來(lái)源于區(qū)域地理信息庫(kù)，需要采用地理信息系統(tǒng)工具處理，對(duì)專業(yè)技能有一定要求。綜上所述，地理信息系統(tǒng)技術(shù)能相對(duì)準(zhǔn)確地分析各項(xiàng)評(píng)價(jià)因子，但多選擇可由遙感技術(shù)獲取的因子構(gòu)建評(píng)價(jià)體系，在一定程度上可能會(huì)弱化指標(biāo)與承載力的相關(guān)性。

概括而言，當(dāng)前常用畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力評(píng)價(jià)方法可以模擬多因素對(duì)復(fù)雜畜禽養(yǎng)殖環(huán)境系統(tǒng)的影響過(guò)程，在一定程度上能反饋區(qū)域承載力的實(shí)際狀況，但因素變量的合理應(yīng)用存在一定難度，評(píng)價(jià)模型難以實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。

2.2.3 預(yù)測(cè)研究方法 當(dāng)前畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力預(yù)測(cè)研究方法主要有系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)法、灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)法側(cè)重描繪畜禽養(yǎng)殖環(huán)境系統(tǒng)間的動(dòng)態(tài)反饋關(guān)系，能較好反映系統(tǒng)的真實(shí)變化，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性較高，多適用于單一市域尺度范圍的研究[52-55]。該方法需要設(shè)立承載力子系統(tǒng)邊界，通過(guò)物質(zhì)、信息的輸入輸出相互聯(lián)系構(gòu)造模型的反饋結(jié)構(gòu)，以此建立描述承載力系統(tǒng)的相關(guān)方程，仿真演化趨勢(shì)。安晶潭[31]等在采用模糊綜合評(píng)價(jià)法設(shè)定大理州承載力預(yù)警等級(jí)的基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)法預(yù)測(cè)該市畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力，發(fā)現(xiàn)環(huán)境承載力在2011—2020 年整體呈下降趨勢(shì)。韓成吉等[56]構(gòu)建了社會(huì)經(jīng)濟(jì)、畜禽養(yǎng)殖、種植業(yè)及土地承載四大子系統(tǒng)，模擬出協(xié)同發(fā)展情境下2006—2025 年石家莊的畜禽養(yǎng)殖承載壓力逐漸降低。在實(shí)際應(yīng)用中，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)法可根據(jù)不同情境設(shè)置參變量參數(shù)，預(yù)判調(diào)控效果，具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)價(jià)值。綜上所述，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法擅長(zhǎng)處理非線性的動(dòng)態(tài)過(guò)程模擬問(wèn)題，能很好地模擬畜禽養(yǎng)殖環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)部要素之間的動(dòng)態(tài)過(guò)程；不足之處在于系統(tǒng)邊界及參變量的選取比較困難，模型普適性不強(qiáng)且研究對(duì)象單一。

灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法常結(jié)合系統(tǒng)分析法使用，以承載力指標(biāo)分量及綜合值構(gòu)造原始數(shù)列，結(jié)合GM（1，1）模型，得到時(shí)間響應(yīng)函數(shù)預(yù)測(cè)區(qū)域未來(lái)承載力變化[57-58]，研究區(qū)域不受限制。在畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力預(yù)測(cè)研究上，許翼等[46]采用灰色預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)出自然狀態(tài)下沈陽(yáng)市畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力將超出警戒值，當(dāng)提高畜禽糞污處理率至90%時(shí)，承載力在2021 年達(dá)到警戒值。王延吉等[45]、董法秀等[44]結(jié)合長(zhǎng)沙、延邊地區(qū)畜禽養(yǎng)殖發(fā)展現(xiàn)狀，在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上采用灰色數(shù)列預(yù)測(cè)模型對(duì)兩地承載力發(fā)展態(tài)勢(shì)作出判斷。在指導(dǎo)區(qū)域發(fā)展的實(shí)踐中，通過(guò)提升養(yǎng)殖污染物資源化或能源化利用比例，減小限制類指標(biāo)的取值，就可以獲悉設(shè)定情景下承載力達(dá)到預(yù)警狀態(tài)的時(shí)間點(diǎn)。綜上所述，灰色系統(tǒng)預(yù)測(cè)法模型相對(duì)簡(jiǎn)單，需要的樣本容量較少，但不能描述指標(biāo)間作用關(guān)系，無(wú)法進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性一般。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能較好地表達(dá)非線性關(guān)系，具備良好的自適應(yīng)能力，在組合優(yōu)化、智能控制、模式識(shí)別及預(yù)測(cè)等方面應(yīng)用廣泛[59-61]?；谠摲椒▽?duì)多變量非線性系統(tǒng)的映射能力，黃成[62]率先將BP 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在天津市2015 年畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力的預(yù)測(cè)研究上，以2003—2012 年歸一化后的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)作為輸入，評(píng)價(jià)結(jié)果作為輸出，構(gòu)建了一個(gè)三層BP 網(wǎng)絡(luò)來(lái)模擬兩者之間的關(guān)系。在實(shí)際應(yīng)用中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型能適配多種評(píng)價(jià)研究方法，可以將評(píng)價(jià)模型的指標(biāo)數(shù)據(jù)和承載力表征值作為原始樣本數(shù)據(jù)，求解復(fù)雜的影響機(jī)制問(wèn)題。綜上所述，該方法的研究區(qū)域不受限制，適應(yīng)能力較強(qiáng)，但常規(guī)算法可能會(huì)降低預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，還需要在此基礎(chǔ)上不斷完善創(chuàng)新。

綜上，畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力的預(yù)測(cè)多以承載力現(xiàn)狀和發(fā)展規(guī)律為依據(jù)對(duì)未來(lái)某一時(shí)間點(diǎn)的畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載狀況的判別。由于畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力系統(tǒng)受自我演變和人類活動(dòng)的雙重影響，且內(nèi)在影響機(jī)制的識(shí)別不夠清晰，導(dǎo)致承載力預(yù)測(cè)研究具有一定的難度。

3 結(jié)論與展望

畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力研究是優(yōu)化區(qū)域種養(yǎng)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)畜禽糞污資源化利用的重要手段，其研究方法的合理使用是準(zhǔn)確評(píng)定區(qū)域承載能力的必要前提。但由于認(rèn)知角度不同，各學(xué)者對(duì)承載力的理解存在差異，使得承載力研究途徑多樣，沒(méi)有形成特定標(biāo)準(zhǔn)。其中，養(yǎng)分平衡法是最直觀的承載力研究方法，應(yīng)用也相對(duì)廣泛，但在實(shí)際操作過(guò)程中，對(duì)于區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)中糞肥供給部分養(yǎng)分的量化，無(wú)論是由總需求養(yǎng)分結(jié)合比例系數(shù)確定還是核減其他輸入來(lái)源，都難以準(zhǔn)確評(píng)定，可能會(huì)導(dǎo)致區(qū)域承載力的測(cè)算結(jié)果出現(xiàn)一定誤差。指標(biāo)體系法從環(huán)境系統(tǒng)整體性角度考量，結(jié)合理論模型對(duì)區(qū)域承載狀況做出評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)，尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。指標(biāo)體系的構(gòu)建多采用目標(biāo)-準(zhǔn)則-指標(biāo)多層級(jí)框架，能綜合考慮各類指標(biāo)對(duì)承載力的作用效果，但指標(biāo)選取及賦權(quán)具有一定的主觀性；評(píng)價(jià)模型相對(duì)成熟，基本上可以反映多因素對(duì)復(fù)雜畜禽養(yǎng)殖環(huán)境系統(tǒng)的作用，但對(duì)影響過(guò)程的模擬不夠完善；預(yù)測(cè)研究難以將系統(tǒng)內(nèi)部因素作用的動(dòng)態(tài)性和依據(jù)樣本數(shù)據(jù)做客觀分析的科學(xué)性聯(lián)系在一起。

目前，相關(guān)學(xué)者對(duì)畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力的研究已取得較大成效，仍存在一些局限。未來(lái)的研究應(yīng)側(cè)重以下幾個(gè)方面：

第一，理清養(yǎng)分輸入來(lái)源，準(zhǔn)確量化糞肥養(yǎng)分需求。區(qū)域糞污土地承載能力評(píng)估的準(zhǔn)確性還要提高，在采用養(yǎng)分平衡法核算作物依靠糞肥來(lái)獲取的養(yǎng)分量時(shí)，要深入考慮來(lái)源于化肥施用、土壤供給、秸稈還田、大氣沉降等部分養(yǎng)分向環(huán)境系統(tǒng)的輸入情況。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H狀況確定單位畜禽養(yǎng)分的供給量。

第二，剖析區(qū)域各影響因子間的相互關(guān)系，優(yōu)化指標(biāo)權(quán)重機(jī)制。指標(biāo)選取要有代表性，不僅要考慮到指標(biāo)數(shù)據(jù)的相關(guān)性，還要考慮指標(biāo)的內(nèi)在涵義，構(gòu)建可反映研究區(qū)域?qū)崨r的指標(biāo)體系。對(duì)于各項(xiàng)指標(biāo)的賦權(quán)處理則要主客觀相結(jié)合，主觀賦權(quán)過(guò)程要廣泛聽取所涉及領(lǐng)域?qū)＜业囊庖姡陀^賦權(quán)要對(duì)比不同賦權(quán)方法得到結(jié)果，以此得出各項(xiàng)指標(biāo)的最終權(quán)值。

第三，優(yōu)化指標(biāo)體系評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)模型，模擬動(dòng)態(tài)性影響過(guò)程。指標(biāo)數(shù)據(jù)在某種意義上可以反映畜禽養(yǎng)殖環(huán)境承載力的動(dòng)態(tài)性特征，數(shù)據(jù)的變動(dòng)導(dǎo)致承載趨勢(shì)的隨同。當(dāng)前依據(jù)指標(biāo)樣本數(shù)據(jù)和理論模型對(duì)區(qū)域承載能力的評(píng)估和預(yù)測(cè)可以說(shuō)是宏觀層面的判斷，如何從微觀角度模擬指標(biāo)對(duì)承載力影響過(guò)程，還有待探究。未來(lái)要明晰作用機(jī)制，在此基礎(chǔ)上改進(jìn)理論模型，以期仿真動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)指標(biāo)體系方法的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用。