农业面源污染与绿色发展

Non-Point Source Pollution Control and Agricultural Green Development

专 辑 文 章 介 绍

·第一篇·

　　▎论文ID

　　Agricultural Green Development in the Erhai Lake basin—the way forward

　　洱海流域农业绿色发展的未来展望

　　发表年份：2023年

　　第一作者：侯勇¹

　　通讯作者：赵正雄²、张福锁¹

  ✉：zhaozx0801@163.com, zhangfs@cau.edu.cn

　　作者单位：1. 中国农业大学资源与环境学院；2. 云南农业大学资源与环境学院。

　　Cite this article : 

　　Yong HOU, Wen XU, Wen-Feng CONG, Kemo JIN, Jiuliang XU, Hao YING, Shengrui WANG, Hu SHENG, Linzhang YANG, Wenqi MA, Oene OENEMA, Zhengxiong ZHAO, Fusuo ZHANG. AGRICULTURAL GREEN DEVELOPMENT IN THE ERHAI LAKE BASIN—THE WAY FORWARD. Front. Agr. Sci. Eng., 2023, 10(4): 510‒517 https://doi.org/10.15302/J-FASE-2023524

·文 章 摘 要·

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　　中国的学术研究和官方政策日渐重视农业和农村活动对高海拔湖泊流域的污染与控制问题。为保护地表水水质，中国实施了一系列限制和监管措施，从而极大地影响和改变了这些湖泊流域周围的农业系统和农村生活。本文以云南省洱海流域为例，研究发现同时减少湖泊污染和增加农民收入将面临三大挑战。研究认为，科学合理的环境保护政策和农业绿色发展实践是应对减少湖泊污染和促进农民增收协同发展这一局面的关键。建议严格执行这些政策，保护湖泊免受污染，同时促使小农户以环境可持续的方式生产健康食品，最终获得合理报酬。

·文 章 亮 点·

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　　1.洱海流域面临着加强水资源保护与农民增收的双重挑战。

　　2.新框架指出了解决洱海农业绿色发展多重挑战的关键战略。

　　3.跨学科研究创新和小农技术转型的需求。

　　4.应优先在农民、工业和推广服务之间建立信任和伙伴关系。

　　5.洱海农业绿色发展对其他高海拔湖泊流域具有借鉴意义。

·Graphical abstract·

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·研 究 内 容·

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　　▎引言

　　洱海是云南省第二大高原湖泊，过去一直保持着良好的生态状况，据说它是大理人民的母亲湖。然而，人口增长、农业生产集约化和旅游业的发展影响了洱海的整体水质，在过去30年中，洱海水质已从国家地表水水质标准中的I类变为III类。为此，洱海周边地区采取了一系列措施来减少污染，包括垃圾收集和处理、农业结构和渔业调整、恢复水下植被，以及水华应急处理等。政府的这些举措大大降低了湖泊的营养负荷，促进了水质的改善。2018年至2021年，流入湖泊的27条主要河流中，85%的水质达到I类或II类。然而，入湖氮和磷的含量仍分别超出洱海环境限值的26%和50%。洱海的氮和磷平均浓度仍接近II级，表明存在藻类大量繁殖的风险。

　　政府的这些举措如同一把双刃剑，改善水质的同时却严重影响了农业产业。在洱海周边的沿岸洪泛平原上，经济价值较高的经济作物（如大蒜）和畜牧业生产已被禁止。因此，必须探索既能保护洱海，又能增加农民收入的发展道路。

　　2021年，中国农业大学、云南农业大学和大理州政府签署了洱海流域创新与示范基地建设合作协议。随后，30多个研究机构和300多名来自不同学科的科学家在该地区开展合作。在此背景下，本文概述了洱海流域农业绿色发展面临的主要挑战和前景，提出了通过跨学科研究解决农业污染问题的系统性新策略，并倡导将农民技术转化方法纳入其中。该方法也可作为中国其他高海拔湖泊流域的典范。

　　▎洱海流域农业生产面临的挑战

　　洱海位于云南大理（北纬25°45′48″，东经100°11′15″），海拔1972米，是一个构造湖（发育在地质断层中）。它的长度约为40千米，宽度为7千米，表面积为250平方千米。平均水深约11米，是中国第七大淡水湖。集水面积约2250平方千米。湖水通过西洱河向南排泄，最终汇入湄公河 (图1)。由于水质和生物多样性下降，政府自2015年起禁止捕鱼（以及划船和游泳）。

图1 洱海流域位置及地图。(审图号: GS 京 (2023) 2266 号)

　　洱海集水区的农业是当地粮⾷供应、农村生计和洱海污染的主要来源。继“十三五”规划发布后，洱海湖区实施了一系列政策，以减少农业污染物的排放和沥滤。然而，这些政策措施的基础仍然薄弱。在以下方面仍然缺乏数据和信息：(1) 当前农业生产方式和农村景观对湖泊污染物负荷的影响；(2) 可减少湖泊污染物排放并增加农业收入的最佳管理方式和技术；(3) 农民对未来农业生产的展望。这些问题限制了各种主要的农业实践，并导致农业收入减少。

　　以上几个因素仅能够定性反映碳排放的影响因素。为了进一步研究各因素的影响程度，需要进行因素分解研究。经优化的费雪指数法能较好地解释碳排放量的变动，并运用该方法可以进一步分析经济增长、产业结构和能源消费结构对碳排放强度的影响。

　　挑战1：需要从机理上理解并精确量化农业非点源污染 (也称面源污染)，这与耕作方式、农村景观和环境条件有关。

　　挑战2：需要提高农业生产率，同时降低生产的环境成本。

　　挑战3：需要为农业绿色发展建立信任和伙伴关系。

　　▎洱海流域农业绿色发展框架

　　战略1：非点源污染的空间明确量化。

　　战略2：粮⾷供应链上的技术创新，兼顾绿色（可持续性）与发展。

　　战略3：实施农业绿色发展的制度干预。

　　建议采取以下行动：

　　(1) 缩小产量差距（即可达到的作物产量与实际作物产量之间的差距）。

　　(2) 在旅游部门、食品工业、农民（和合作社），以及地方政府的企业家之间建立以可持续性为导向的商业模式。

　　(3) 加强培训和示范活动，提高当地农民的绿色环保意识与技能。

·结 论 与 展 望·

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　　本文认为，科学合理的环境保护政策与农业绿色发展是应对减少湖泊污染和促进农民增收协同发展这一局面的关键。只要严格执行，就能保护湖泊不受污染，小农就能以环境可持续的方式生产健康食品，并对他们向社会提供的服务给予合理的报酬。科学合理的环境保护政策是基于：(1) 对排放源和排放途径的准确估计；(2) 针对特定的排放源和排放途径，经检验能够有效控制洱海流域污染排放和减少养分损失的治理措施。

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