內容簡介
近年來,我國畜牧業持續穩定發展,規模化養殖水平顯著提高,保障瞭肉、蛋、奶供給,但大量養殖廢棄物沒有得到有效處理和利用,成為環境治理的一大難題。習近平在2016年12月21日主持召開的中央財經領導小組第十四次會議上明確指齣,“加快推進畜禽養殖廢棄物處理和資源化,關係6億多農村居民生産生活環境,關係農村能源革命,關係能不能不斷改善土壤地力、治理好農業麵源汙染,是一件利國利民利長遠的大好事。”
為深入貫徹落實習近平重要講話精神,落實《畜禽規模養殖汙染防治條例》和國務院有關重要文件精神,加快構建種養結閤、農牧循環的可持續發展新格局,做好源頭減量、過程控製、末端利用三條治理路徑的基礎研究和科技支撐工作,有力促進畜禽養殖廢棄物處理與資源化利用,國傢畜禽養殖廢棄物資源化利用科技創新聯盟組織國內相關領域的專傢編寫瞭《畜禽糞汙資源化利用技術叢書》。
本套叢書包括《養殖飼料減排技術指南》《養殖節水減排技術指南》《畜禽糞肥檢測技術指南》《微生物應用技術指南》《土地承載力測算技術指南》《碳排放量化評估技術指南》《糞便好氧堆肥技術指南》《糞水資源利用技術指南》《沼氣生産利用技術指南》9個分冊。
《土地承載力測算技術指南》為《土地承載力測算技術指南》,旨在提供一種科學簡單又切實可行的土地承載力計算方法,可用於測算區域或農場土地承載畜禽糞汙的大容許數量,以實現土地可長期承載畜禽糞汙、滿足作物養分需求和發展環境友好農業三者之間的平衡。針對土地承納畜禽糞汙超載或不足的情況,《土地承載力測算技術指南》提供瞭具體可行的解決方案和計算方法,可為種養結閤模式下的糞汙還田提供參考。
內頁插圖
目錄
前言
1 典型區域畜禽糞汙土地承載力測算方法
1.1 資料收集
1.2 測算步驟
1.3 具體測算方法
2 規模化畜禽養殖場配套土地麵積測算方法
2.1 資料收集
2.2 測算步驟
2.3 具體測算方法
3 土地承載力調整對策及相關計算方法
3.1 情景分析
3.2 計算方法
4 案例分析
案例1 典型區域畜禽養殖土地承載力測算
案例2 養殖場配套土地承載力測算
案例3 典型區域畜禽養殖量調整空間計算
案例4 養殖場配套土地調整空間計算
附錄
附錄1 我國主要作物的100kg收獲物需氮(磷)量
附錄2 土壤不同氮磷養分水平下施肥供給養分占比推薦值
附錄3 有機肥養分替代化肥養分比例的確定
附錄4 不同畜禽的日排泄氮(磷)
附錄5 不同畜禽糞汙收集、處理工藝的氮(磷)收集率
附錄6 典型作物土地承載力推薦值
參考文獻
前言/序言
近年來,我國畜牧業持續穩定發展,規模化養殖水平顯著提高,保障瞭肉、蛋、奶供給,但大量養殖廢棄物沒有得到有效處理和利用,成為環境治理的一大難題。習近平總書記在2016年12月21日主持召開的中央財經領導小組第十四次會議上明確指齣,“加快推進畜禽養殖廢棄物處理和資源化,關係6億多農村居民生産生活環境,關係農村能源革命,關係能不能不斷改善土壤地力、治理好農業麵源汙染,是一件利國利民利長遠的大好事。”
為深入貫徹落實習近平總書記重要講話精神,落實《畜禽規模養殖汙染防治條例》和國務院有關重要文件精神,加快構建種養結閤、農牧循環的可持續發展新格局,做好源頭減量、過程控製、末端利用三條治理路徑的基礎研究和科技支撐工作,有力促進畜禽養殖廢棄物處理與資源化利用,國傢畜禽養殖廢棄物資源化利用科技創新聯盟組織國內相關領域的專傢編寫瞭《畜禽糞汙資源化利用技術叢書》。
本套叢書包括《養殖飼料減排技術指南》《養殖節水減排技術指南》《畜禽糞肥檢測技術指南》《微生物應用技術指南》《土地承載力測算技術指南》《碳排放量化評估技術指南》《糞便好氧堆肥技術指南》《糞水資源利用技術指南》《沼氣生産利用技術指南》9個分冊。
本書為《土地承載力測算技術指南》,旨在提供一種科學簡單又切實可行的土地承載力計算方法,可用於測算區域或農場土地承載畜禽糞汙的最大容許數量,以實現土地可長期承載畜禽糞汙、滿足作物養分需求和發展環境友好農業三者之間的平衡。針對土地承納畜禽糞汙超載或不足的情況,本書提供瞭具體可行的解決方案和計算方法,可為種養結閤模式下的糞汙還田提供參考。
書中不妥之處在所難免,敬請讀者批評指正。
《土地承載力測算技術指南》:深入理解土地可持續利用的基石 土地,作為人類生存和發展的基本載體,其承載能力的科學測算與閤理評估,關乎著區域生態安全、經濟發展模式以及社會福祉的長遠未來。本書《土地承載力測算技術指南》,正是基於這一深刻認識,係統地梳理和闡述瞭當前土地承載力研究的前沿理論、核心方法、關鍵技術以及應用實踐。它並非一本簡單的操作手冊,而是一部凝聚瞭多學科知識、融閤瞭多領域經驗的學術著作,旨在為土地利用規劃者、自然資源管理者、環境工程師、地理信息科學研究者以及相關領域的學生提供一個全麵、深入、實用的知識體係。 本書的編寫,力求從理論的源頭追溯,到實踐的應用落地,構建一個邏輯嚴謹、內容翔實的知識框架。我們深知,土地承載力並非一個孤立的概念,它與人口、經濟、社會、環境等多個要素相互交織、協同作用。因此,本書的第一個重要貢獻,在於對土地承載力概念的界定與內涵的深度剖析。我們追溯瞭土地承載力的曆史演進,從早期的粗放式理解,到如今強調多維度、動態化、係統性的科學認知。書中詳細闡述瞭土地承載力所包含的幾個核心維度:生存承載力(即土地能夠支持多少人口的生存,涵蓋食物、水、能源等基本需求),發展承載力(即土地在滿足基本生存需求的同時,能夠支撐多大規模的經濟和社會發展活動),以及生態承載力(即土地維持其自身生態係統健康、生物多樣性和生態服務功能的能力)。書中強調,這三個維度的承載力並非相互獨立,而是相互製約、相互影響的,任何一個維度的過度透支,都將危及整體的土地可持續利用。 理論的深化,必然要迴歸到方法的創新與完善。本書的第二個核心內容,便是對土地承載力測算技術的係統梳理與方法論的探討。我們認識到,單一的方法難以全麵反映土地承載力的復雜性,因此,本書重點介紹瞭當前主流的、具有代錶性的測算模型與技術路綫。 首先,基於食物生産的生存承載力測算是本書的重要章節。詳細講解瞭如何利用土地適宜性評價、作物産量模型、食物消費結構分析等方法,估算特定區域在現有耕地資源和技術條件下,能夠保障的人口數量。這部分內容深入剖析瞭不同作物的種植限製因子,如光照、水分、土壤養分、地形坡度等,以及如何通過模型量化這些因子對産量的影響。同時,也討論瞭食物消費模式的多樣性及其對承載力的影響,強調瞭飲食結構的閤理性對減輕土地壓力的重要性。 其次,基於水資源承載力的測算是本書的另一大重點。水是生命之源,也是經濟社會發展的關鍵製約。本書詳細介紹瞭如何通過水資源的時空分布特徵、耗水産業的用水需求、生態環境用水的保障等,來評估土地的可持續發展對水資源的依賴程度。書中不僅講解瞭地錶水和地下水的供需平衡模型,還納入瞭非傳統水源(如再生水、海水淡化)的利用潛力分析,以及水土保持措施對涵養水源的積極作用。 再者,基於生態係統服務功能的承載力測算是本書最具前瞻性的內容之一。傳統承載力研究多側重於物質生産,而忽略瞭土地在提供生態服務方麵的能力。本書引入瞭生態係統服務功能評估方法,如碳匯能力、水源涵養能力、生物多樣性維持能力等,並將其納入承載力評價體係。這有助於我們理解,即使物質生産能力充足,如果生態係統服務功能退化,土地也難以實現真正意義上的可持續承載。書中詳細闡述瞭如何量化這些生態服務功能的供給與需求,以及如何將其轉化為對經濟社會發展的“約束”或“潛力”。 此外,本書還深入探討瞭綜閤性承載力評價模型。認識到土地承載力是多因素耦閤作用的結果,我們介紹瞭如何整閤不同維度的評價結果,構建多指標、多層次的綜閤評價模型。這包括瞭層次分析法(AHP)、主成分分析法(PCA)、模糊綜閤評價法等常用的多準則決策分析技術在土地承載力研究中的應用。書中通過大量的案例分析,展示瞭這些模型的具體構建步驟、參數設置以及結果解釋,幫助讀者理解如何在實際應用中選擇和優化模型。 第三個核心部分,本書將視角轉嚮關鍵技術的支撐與創新。現代土地承載力測算離不開先進的技術手段。本書詳細闡述瞭以下關鍵技術在承載力測算中的應用: 地理信息係統(GIS)技術:GIS在土地承載力測算中的作用貫穿始終。本書詳細講解瞭如何利用GIS進行土地覆蓋、土地利用類型、土壤屬性、高程、坡度等空間數據的采集、處理、分析與可視化。通過GIS的空間疊置分析、緩衝區分析、網絡分析等功能,能夠有效地將各種承載力因子在空間上進行關聯和計算。 遙感(RS)技術:遙感技術為土地承載力研究提供瞭宏觀、動態、連續的監測手段。書中介紹瞭如何利用遙感影像反演地錶覆蓋、植被指數(如NDVI)、地錶溫度、土壤濕度等參數,從而為承載力模型的構建提供關鍵的驅動因子。特彆是多時相遙感數據的應用,使得我們能夠動態監測土地承載力的變化趨勢。 數理統計與模型仿真技術:承載力的量化計算離不開數理統計方法。本書介紹瞭迴歸分析、相關分析、方差分析等統計方法在承載力因子與承載能力之間的關係挖掘中的應用。同時,也深入闡述瞭基於Agent的建模(ABM)、係統動力學(SD)等模型仿真技術,如何模擬土地利用變化、人口增長、經濟發展等過程對土地承載力的動態影響,從而進行情景預測與規劃。 大數據與人工智能(AI)技術:隨著大數據時代的到來,海量的土地利用、環境監測、社會經濟數據為承載力研究提供瞭前所未有的機遇。本書探討瞭如何利用大數據挖掘技術,發現隱藏在數據中的規律,優化承載力模型的參數。同時,也初步介紹瞭人工智能技術(如機器學習、深度學習)在土地適宜性評價、産量預測、生態係統服務功能評估等方麵的潛力,為未來承載力研究提供瞭新的思路。 第四個重要組成部分,本書聚焦於土地承載力測算的實踐應用與案例分析。理論與技術的最終價值體現在實踐中。本書選取瞭不同區域、不同尺度的典型案例,係統展示瞭土地承載力測算結果在實際規劃與管理中的應用。 區域國土空間規劃應用:本書詳細闡述瞭土地承載力評估如何為區域國土空間規劃提供科學依據。這包括瞭對區域開發強度的限製、産業布局的優化、人口承載能力的調控、生態環境保護重點區域的劃定等方麵。書中通過實例,說明瞭如何將承載力評價結果轉化為具體的規劃指標和管控措施。 資源環境保護與可持續發展:土地承載力是衡量一個區域資源環境是否可持續的重要指標。本書通過案例,展示瞭如何利用承載力評估來識彆資源環境的瓶頸,預測環境風險,並為製定相應的環境保護對策提供支持。例如,在水資源短缺地區,如何通過承載力評估來限製高耗水産業的發展;在生態脆弱區,如何通過承載力評估來劃定生態保護紅綫。 農業與糧食安全保障:作為生存承載力的重要組成部分,本書通過案例分析,闡述瞭如何利用土地承載力測算來優化農業結構,提高耕地利用效率,保障區域糧食安全。這包括瞭對適宜種植區域的識彆、對化肥農藥施用量的科學指導,以及對農業可持續發展模式的探索。 城鄉一體化發展與人口遷移模擬:在城鄉一體化進程加速的背景下,土地承載力對於指導人口流動和城市發展至關重要。本書通過案例,探討瞭如何利用承載力評估來預測不同區域的人口承載能力,輔助製定人口遷移政策,以及引導城鄉資源的閤理配置。 本書的最後一個部分,著眼於土地承載力研究的未來展望與挑戰。我們認為,土地承載力研究是一個不斷發展和完善的領域,仍然麵臨諸多挑戰,但也充滿著新的機遇。 數據的獲取與共享:高質量、多尺度的土地承載力相關數據仍然是製約研究深化的瓶頸。如何建立更完善的數據共享機製,提升數據質量,是未來的重要課題。 模型的精度與不確定性:現有模型在描述復雜地帶性、區域性以及社會經濟因素對承載力的影響時,仍然存在一定的局限性。如何提高模型的精度,量化和減小模型的不確定性,是持續努力的方嚮。 動態性與適應性研究:土地承載力是動態變化的,受氣候變化、技術進步、社會經濟發展等多重因素影響。未來需要加強對土地承載力動態變化過程的研究,並建立能夠適應變化的評估與預警機製。 跨學科的融閤與協同:土地承載力研究涉及地理學、生態學、農學、經濟學、社會學等多個學科。如何加強跨學科的交流與閤作,構建更加集成化的研究框架,是提升研究水平的關鍵。 政策導嚮與應用落地:最終,土地承載力研究的價值體現在其能否有效地指導實踐,推動可持續發展。如何更好地將研究成果轉化為可操作的政策建議,並促進其在規劃、管理中的落地,是所有研究者都應關注的重點。 總而言之,《土地承載力測算技術指南》力求提供一套全麵、係統、深入的土地承載力研究知識體係。它不僅梳理瞭理論基礎,詳解瞭技術方法,更結閤瞭前沿技術,展示瞭實踐應用,並對未來研究方嚮進行瞭前瞻性探討。我們相信,本書的齣版,將為推動我國土地資源的可持續利用,實現經濟社會與生態環境的協調發展,貢獻一份寶貴的力量。本書適用於高等院校相關專業師生、科研機構研究人員、政府部門從事土地利用規劃與管理工作的專業技術人員,以及對土地資源可持續利用感興趣的社會各界人士。