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高集约化农区不同政策情景下农户土地利用模式优化

2019-03-03付永虎刘俊青汪立魏范青

江苏农业科学 2019年23期
关键词:情景模拟

付永虎 刘俊青 汪立 魏范青

3.湘潭大学公共管理学院,湖南湘潭 411105) 摘要:农户是土地利用的具体实践者,优化农户土地利用行为及其配套政策与管理措施有利于提升环境友好型技术的采用率,从而实现对高集约化农区化肥过度使用的源头控制。以上海市青浦区为例,选取稻麦轮作制度下4种农田养分管理措施,运用TechnoGIN工具进行不同政策情景下物质流-经济流分析,通过构建氮效率、综合收益指标,评价不同政策情境下的土地利用水平,进而确定最佳土地利用模式及其配套的农业环境政策与管理措施。结果表明,精细养分管理的适度规模经营模式是青浦区构建农户尺度可持续土地利用模式的重要方向;同时,农业政策的制定须向适度规模经营农户采取增加补贴的方式,以弥补因人力和资源要素投入成本过高而产生的经济收益不足。

关键词:政策效应;情景模拟;农户土地利用行为;高集约化农区

中图分类号: F323.211 文献标志码: A 文章编號:1002-1302(2019)23-0016-05

改革开放以来,我国已普遍实行了高投入的集约化农业生产模式,不仅满足了日益增长的粮食需求,也为农民的增产增收创造了条件。然而,随着城镇化水平的提高与农村经济的快速发展,劳动力和土地机会成本的增长速度远远高于化肥和机械要素价格的增长,引发了农业土地利用方式的转变,即通过在源头提高化肥的使用量来替代日益增长的人力成本、土地承包成本,从而导致活性氮排放不断增加、农业非点源污染趋于严重等问题,高集约化农区的环境质量正面临着逐步恶化的现实挑战。因此,从源头上控制化肥投入和提高养分利用率已成为农区环境问题和农业可持续发展的重要研究方向之一。

农户是土地利用的具体实施者,农户的土地利用行为是农村地域环境变化的决定因素,农业政策和技术管理措施影响未来高集约化农区环境质量的发展方向。集约化农业生产可通过调控农户土地利用模式,提高环境友好型技术的采用率来实现化肥的源头控制及农区环境质量的改善。目前有关环境友好型土地利用模式的研究已有诸多报道。如黄炎忠等基于湖北省宜昌市2县的调查数据,探讨农户采纳有机肥的影响因素,并对高意愿、低行为的现象进行分析,进而为提高有机肥采纳率提出一系列建议[1]。罗小娟等基于太湖流域268户农户的调查资料,采用农户生物-经济模型模拟不同类型农户对农业与环境政策的响应,并提出发展适度规模经营是实现农业二次飞跃的重要途径[2]。Blesh等对美国爱荷华州粮食种植户和轮牧者的农业生态管理进行实证分析,探讨农户在过渡到农业生态管理中的资源配置和实施策略,深入分析如何把生物物理、认知、结构、市场等因素整合在创新性可持续农业研究计划中[3]。上述研究主要集中在农户行为与环境污染的分析[4-6]与模拟[7-10]、农户尺度减少环境污染方法[11-13]、环境友好型农业生产模式[14-15]及新技术新措施革新[16-18]等,相关成果为农业环境问题的源头控制提供了诸多方法和实证支持。然而,这些大多仅关注于经济或环境单一方面的研究,未能系统地评价各措施的经济-环境效应。此外,从农户土地利用模式优化与设计的角度鲜有报道,仅Groot等运用FarmDESIGN模型和多目标规划对荷兰复合有机农场进行作物轮作、永久性草地和奶牛养殖的优化配置[19]。

当前田块尺度已经建立了一系列的农田管理措施,如测土配方施肥技术、精细养分管理技术和相关政策措施,为环境友好型土地利用模式的建立提供了依据。然而农户是否自愿采用新技术受到农户自身条件及农户所面临社会和经济等综合因素的影响[20],只有通过系统评价各措施的经济-环境综合效应,进而匹配相应的政策与管理措施,才能从根本上减轻化肥投入带来的环境负效应。因此,本研究选取青浦区典型种植制度(水稻—小麦)进行物质流-经济流分析,然后通过构建氮效率、综合收益指标,评价不同情境下的土地利用水平,进而确定土地利用模式的发展方向,最后提出相应的政策建议。

1 方法与模型

1.1 研究区概况

本研究选取上海市青浦区作为案例区,该区域位于上海市西郊,太湖下游,黄浦江上游(图1)。地理坐标为30°59′~31°16′N、120°53′~121°17′E,土地总面积约670.14 km2,占上海市总面积的10%。青浦区主要的耕作土壤为水稻土,占耕地总面积的95%,土壤质地黏重[21]。研究区境内地势平坦,河网密集,是上海市粮食的主要产区和最大的水源地保护区与生态涵养区。其中,淀山湖为上海市主要水源地之一,承担了全市近50%的饮用水供给量。为确保水源地水环境质量,青浦区执行了严格的地表水环境标准,特别是淀山湖地区,当地的工业与畜牧养殖业发展受到限制,形成了以稻麦轮作为主的大田耕作制度。近年来,随着高集约化农业生产模式的推广,加剧了氮、磷等养分的流失,农业非点源污染已成为青浦区特别是淀山湖地区水体富营养化和水质恶化的重要原因[22]。

1.2 情境设置

通过农户调研数据,立足于青浦区当前农户土地利用情景,设置基础土地利用情景(小农户现实技术水平条件下的传统养分管理情景)、适度规模土地利用情景(适度规模经营情景)以及新型养分管理技术情景(测土配方施肥情景和精细养分管理情景)。须要指出的是,适度规模土地利用情景为传统养分管理情景中的一类,其水肥运筹与基础情景基本一致,仅劳动力投入数量及农业经营面积不同。TechnoGIN模型模拟的基本单元并非独立的农户单个样本,而是采用相应土地利用情景下投入和产出的平均值,具体设置如下。

1.2.1 基础土地利用情景 基础土地利用情景(base land use scenario,BASE)以农户调查数据为基础,结合当地专家知识,确定目前水稻—小麦模式下传统养分投入现状及其管理方式,该情景反映了青浦区现实养分利用的技术水平。通过基础情景的设定,可为其他土地利用情景提供对比的基础。

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收稿日期:2019-04-08

基金项目:江苏省高校哲學社会科学研究基金(编号:2018SJA1694);江苏海洋大学科研基金(编号:S2016005)。

作者简介:付永虎(1982—),男,山东济宁人,博士,讲师,主要从事土地资源可持续利用研究。E-mail:huhu_0902@163.com。

通信作者:刘俊青,硕士研究生,主要从事土地经济与管理研究。E-mail:pinle533@163.com。

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