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关键词:现代生物技术;环境工程;应用
经济发展与城市建设作为当前时展的主流与基本趋势,尽管在多年来已经取得了显著的成就,然而由于城镇在自身发展的过程中过于追求经济效益,而忽视了必然的社会效益,生态环境问题油然而生。针对当前愈演愈烈的环境问题,只有不断完善发展环境工程项目体系,不断创新发展已有的现代生物技术,才能真正在探索解决环境问题新方法的基础上,实现经济效益和社会效益的有效统一,真正为人类的可持续发展做出重要贡献。
1现代生物技术在环境工程中的应用
现代生物技术在构成上主要以DNA技术为基本引导,包括一系列生态高新技术,例如细胞工程技术、基因工程技术、微生物工程技术、生物修改技术等。从环境工程的角度来看,由于该技术具有无污染、再生方便、循环性强等基本特征,因此在环境工程中具有较高的应用价值,能够在确保生态环境友好的基础上追求最大化的经济效益。下面将以生物技术和基因工程技术为例来具体论述。
1.1生物技术的应用
生物技术在生态环境工程中的作用体现在多个方面,以医学为例,DNA重组技术的出现使得血浆蛋白相关临床病理特征不再那么神秘。研究人员开始利用生物及时对血浆蛋白进行结构上的优化处理,并通过母体繁殖的方法,制造出了大量的人体蛋白,而这些蛋白在临床上都具有极高的应用价值和显著疗效。与常规的临床治疗技术进行对比,生物技术的优势特征主要体现在两个方面,首先,生物技术的副作用低,由于人体蛋白是经由生态技术所获取的,因此应用于人体具有很高的适用性,不良反应发生率极低;其次,由于生物技术能够通过作用与人体网络功能体系的方式来达到综合医疗的临床诊治效果,因此比常规的化学疗法或放射性疗法具有更高的临床适用性。
1.2基因工程技术的应用
以植物基因工程技术为例,随着当前基因工程技术的不断创新发展,我们已经构建起了完善系统的生物技术体现,经由将植物基因工程的相关研究内容放置到标准操作流程当中,不仅能够植物基因工程在实际操作过程中科学性和准确性,同时还能够帮助研究人员研制出更多的转基因植物,进而产生大量的医学蛋白,为医学发展创造有利条件。
2现代生物技术继续发展的建议
当前现代生物技术的创新发展对生态环境工程建设活动起了重要的推动作用,而为了适应当前日益增长的环境保护与绿色发展的要求,就需要我们进一步地发展现代生物技术的重要作用。由于上文针对生物技术和基因工程技术展开了论述,下面将继续就这两点分析继续发展壮大现代生物技术的建议措施。
2.1提供生物技术在能源问题的应用效率
能源问题作为时展与经济建设的重要问题,与生态环境之间有着密切的关系。这就给我们以有益提示,在发展生态技术的过程中,应当强调将生物技术与能源开发与利用有机地结合起来,一方面不断提高旧能源的利用效率,另一方面不断研究探索新型能源与绿色能源,着力转变能源应用的传统地位,尝试新思路与新途径。可以说,基于生物技术的能源开发与利用是未来经济发展的重要途径与趋势之一。
2.2强化转基因工程及时在环境自治问题上的应用效果
生态环境问题在迫使人类开始重新审视人与自然关系的同时,也开始让人从环境保护的基本思路转变为强调提高环境的自治能力,因此如何在发展的过程确保生态环境的自我恢复能力,已经成为当前环境工程的重要研究课题。以转基因工程技术为例,通过将转基因技术与新植物培育与养殖有机地结合起来,从而达到植物品种改良、土壤优化的目的。此外,研究人员还可以考虑改良一些具有显著吸附能力的植物,通过将土壤中一些已经超标的金属元素予以有效吸收,在提高土壤自身恢复能力的基础上,提高当地生态环境的自治能力。另一方面,经由转基因工程技术所培育出的植物在应用过程中能够兼具经济效益和社会效益,这就达到了二者的有机协调。
3结语
事实上,现代生物技术所涵盖的范围与内容及其广泛,由于篇幅原因,本文在此只是简单地选取了生物技术和基因工程技术两方面的内容。当前现代生物技术在生态环境工程中的应用价值与实际效果已经为人为熟知,为了确保现代生物技术能够在未来更好地为环境问题作出重要贡献,就需要不断实现该技术的创新与发展,不断将现代生物技术与生态环境工程有机地结合起来,达到经济效益和社会效益的和谐统一。
参考文献
[1]孙毅.现代生物技术应用与环境保护研究的新进展[J].科技情报开发与经济,2012,7(14)26-17.
关键词 石漠化;现状;动态变化;成效;治理对策;云南宣威
中图分类号 S157 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)23-0251-02
1 宣威市基本情况
1.1 自然条件
宣威市位于云南省的东北部,处于云、贵2个省交界处,东与贵州省盘县接壤,南与富源县、沾益县相连,西与会泽县隔牛栏江相望,北与贵州省威宁县、水城县山水相依。宣威市地势西北高,东南低,略向东南倾斜。境内最高点海拔为2 868 m,最低海拔为920 m,相对高差达到1 948 m,国土面积为6 052.62 km2。全市河流分属长江上游金沙江水系和珠江流域西江水系及其支流,水资源丰富。宣威市境内立体气候明显,干湿季分明,冬春干旱多风,干冷同期,夏秋季节雨量集中,雨热同季以及年温差小,日温差大、光照充足、积温偏低,区域之间差异大,年均温13.3~14.5 ℃;日照时数2 108.2 h;年均风速2.1 m/s;年降水量在979.3 mm,但降水年分配不均,降水量主要集中于每年的6—7月;年均霜日37.6 d;年均降雪12.1 d。境内成土母岩有石灰岩、玄武岩、砂页岩等,以石灰岩居多,约占全市的60%,为云南省岩溶面积第二大县,是典型的石灰岩地区,其次是玄武岩和砂页岩等。根据宣威市1982年土壤普查资料,全市土壤共有8个土类、19个亚类、36个土属、75个土种。主要土壤类型有红壤(黄红壤、红壤)、棕壤、黄棕壤、石灰土、紫色土等。红壤分布面积最广。
1.2 土地利用状况
全市土地总面积605 262.0 hm2,其中:林业用地面积308 854.4 hm2,非林业用地面积296 407.6 hm2。在林业用地中,有林地面积248 020.3 hm2;疏林地面积984.3 hm2;灌木林地面积44 488.6 hm2;未成林造林地面积6 532.8 hm2;苗圃地面积19.4 hm2;无林地面积2 869.9 hm2;宜林地面积5 927.6 hm2;辅助生产林地面积11.5 hm2。全市森林覆盖率45.2%,林木绿化率49.7%。
1.3 社会经济状况
宣威市有26个乡(镇)街道办事处,356个村(居)委会。总人口147.86万人,人口密度为244人/km2;农业劳动力为768 322人。宣威市境内居住有汉、彝、回、苗、蒙古等民族。国民生产总值143.3亿元,其中:林业总产值0.75亿元,农民人均纯收入3 445.6元。全市现有耕地217 873 hm2,粮食总产量为613 079 t。煤炭资源是宣威的主要能源,电、太阳能、沼气的利用有了长足的发展。宣威市境内交通发展较为发达,贵昆铁路由北至南纵贯全境,“六沾”铁路复线将2012年4月建成通车。326国道、天宣高等级公路从北向南穿境而过。
2 石漠化土地状况
在全市105 308.9 hm2的石漠化土地面积中,轻度石漠化面积72 886 hm2,中度石漠化面积28 976.5 hm2,重度石漠化面积2 467 hm2,极重度石漠化面积979.4 hm2。从石漠化演变类型看,明显改善型13 719.7 hm2,轻微改善型的4 468.6 hm2,退化加剧型7 096.8 hm2,退化严重加剧型的15 394.1 hm2;从石漠化变化情况看:轻度石漠化面积减少3 252.9 hm2,中度石漠化面积减少9 575.8 hm2,重度石漠化面积增加915.5 hm2,极重度石漠化面积增加了979.4 hm2,潜在石漠化面积增加13 596.7 hm2,非石漠化面积增加了13 868.9 hm2;从治理措施及石漠化状况、程度看,5年来共有101 693.3 hm2岩溶地区土地得到初步治理。其中,治理石漠化土地28 121.8 hm2(治理轻度石漠化土地15 942.8 hm2,治理中度石漠化10 901.7 hm2,重度石漠化922.6 hm2,极重度石漠化354.7 hm2),治理潜在石漠化土地38 514.7 hm2,治理非石漠化土地35 056.8 hm2。
2.1 石漠化的地理分布
宣威地区处于世界三大喀斯特地貌集中分布区之一的东亚片区的中心地带,是喀斯特集中分布区,区域内除龙潭镇、得禄乡、杨柳乡大部分、倘塘镇和来宾镇中部少数区域为玄武岩、砂岩、砂页岩外,其余60%以上区域成土母岩均为可溶性碳酸盐石灰岩类。通过监测发现,宣威市石漠化分布具有分布广、面积大及成片分布的特点,全市26个乡(镇、街道)均有分布,但从整体分布来看,几乎所有的喀斯特是连成一片的。
2.2 石漠化的空间分布
宣威市的石漠化分布从空间上具有低海拔较少、高海拔地区相对较为集中的特点。多分布于海拔1 900~2 800 m海拔之间,1 900 m以下分布面积相对较小;另外,在一些区域类同一地点,还有许多独立的、大小不同且各具特点的可溶岩体。
2.3 石漠化的分布规律
根据宣威市石漠化的空间分布状况,结合矿产资源、社会经济、自然地貌等方面分析其分布规律,一是宣威市的石漠化主要分布在缺煤或少煤、群众生产生活燃料主要依靠林木资源的西南、西北、东南、东北四大区域。二是宣威市岩溶面积广、石漠化程度严重的区域大多处于以农牧业为生、交通不便、经济欠发达的偏远山区。三是宣威市低海拔地区的干热河谷地区岩溶面积占国土面积的比例明显少于其他地区。
3 石漠化动态变化分析
从调查结果可以看出,宣威市石漠化土地面积减少了10 933.8 hm2,潜在石漠化面积增加了13 596.7 hm2,非石漠化面积增加了13 868.9 hm2。
3.1 石漠化动态变化规律及特点
一是石漠化总体恶化趋势得到初步扭转。2005年,宣威市石漠化土地面积为143 666.6 hm2,2011年为105 308.9 hm2;非石漠化土地由2005年的133 288.7 hm2增加到2011年的148 884.9 hm2,石漠化恶化的趋势得到逐步遏制。二是潜在石漠化面积由2005年的50 378.9 hm2增加到了2011年的92 673 hm2,如不注重植被的保护,又会形成面积新的石漠化。三是部分地区石漠化程度加重。虽然部分轻度石漠化已经转化为潜在石漠化,但中度石漠化、重度石漠化面积呈现逐渐增多的趋势,其中中度石漠化面积由27 578 hm2增加至28 976.5 hm2,增加了1 398.5 hm2;重度石漠化由322.3 hm2增加到2 467 hm2,增加了2 144.7 hm2。极重度石漠化实现了从无到有的过程,2011年新增了979.4 hm2。
3.2 石漠化动态变化原因
宣威市石漠化动态变化呈现出“整体好转、局部加重”的特点,动态变化的原因除2005年和2011年2次调查可能存在一些差异外,更多的体现在以下几方面:一是土地资源过度开发。宣威市人口密度较大的地区均为岩溶地区,耕地人均占有量少,土壤贫瘠,粮食单产低,经济落后,当地群众生活贫困,为了生存,人们广种薄收,许多陡坡地都被开垦出来辟为农地,坡耕地比例大,水土流失严重,是造成石漠化动态的主要原因之一。二是过度樵采。1958年以来经历了几次大的乱砍滥伐,森林资源遭受了严重的破坏。近年来,由于煤炭价格的迅猛上涨,依赖廉价的薪柴再次作为农村能源的首选,致使森林植被急剧减少,形成了新的土地石漠化或导致了石漠化程度的进一步加剧。三是过度放牧。由于近年来宣威市畜牧业发展迅速,植被被超载过牧,植被遭严重破坏、加剧水土流失,导致基岩。四是暴雨冲刷。石漠化动态变化的另个原因是宣威市岩溶地区多为岩溶山地和少数岩溶峡谷,山高坡陡,而土壤又多为红色石灰土,土层浅薄,土质疏松,宣威市大部分降水集中在6—7月,而且以暴雨居多,加大了对山体表土的冲刷强度,使山体表土流失。五是干旱影响。2008年以来,宣威市连年遭受特大旱天气,出现了夏旱、秋旱、冬旱的严重的恶劣气候,尤其是冬、夏2季降水量严重不足,使植被生长困难,植被稀少,综合盖度低而使石漠化的程度进一步加剧,甚至形成了新的石漠化。
4 石漠化治理成效
4.1 生物措施治理状况
宣威市的石漠化治理早在20世纪80年代就开始以植树造林、封山育林的方式进行,旨在改善生态环境的治理,但由于治理方式单一,资金缺乏、技术落后,治理不系统,力度不够,且治理的地块零星分散,没有形成规模,治理效果不明显。
4.2 石漠化综合治理成效
2008年,宣威市被列为全国石漠化综合治理100个试点县之一,自从石漠化综合治理试点县启动以来,2008—2010年3年共完成岩溶治理面积146.18 km2,占计划面积的100%,其中完成封山育林面积11 272.13 hm2,人工造林面积2 980 hm2(其中经济林面积513.3 hm2);完成坡改梯工程380 hm2;完成建设拦沙坝45座,谷坊73道,引水渠11.77 km,引水管81.03 km,取水池8个,100 m3蓄水池8个,50 m3蓄水池2个。
通过连续3年的石漠化综合治理,项目区在以下方面得到较好的效益:项目区石漠化程度有所减轻,遏制了生态环境恶化的趋势;提高了石漠化地区土地的产出率和人口承载能力;强化了项目区农业基础设施,改善了当地农民生产生活条件;水土流失得到有效控制,群众从石漠化治理方面得到了真正的实惠。
5 石漠化治理的对策
石漠化是在岩溶和气候的自然背景下,受人为活动干扰而形成的,仅靠单一大措施和方法很难取得好的防治效果,应坚持“标本兼制、综合治理、长期保护”的治理方针[1-3]。优先考虑生态脆弱、水土流失严重的区域,以小流域为治理单元,突出重点,因地制宜,同时兼顾人口密度大、水源奇缺、土壤贫瘠、农民生活水平现状等因子,实行以生物措施、工程措施及其他措施相结合,并以生物措施为主、工程措施及其他措施为辅的治理模式[4-5]。
5.1 生物措施
一是对已成林的林地进行封山管护,使其植被不被破坏;对新造林地、疏林地进行封山育林。二是对宜林地、无立木林地、荒滩荒坡、对未利用地中的裸岩(客土)营造混交林或培植混交林造林。三是对坡度大于大25°的耕地采取林粮、林药、林草等方式进行退耕还林,对坡度小于25°的坡耕地进行坡改梯,实行土地改良。四是对品质差、覆盖度小的牧草场进行改良。
5.2 工程措施
对坡度较大的耕地和水土流失严重的季节性沟谷,以坡改梯和修筑拦沙坝、谷坊等方式拦截水土,减少水土流失;对有条件的水流和储水性好的谷地,修筑堤坝,增加储水量,并附加水利设施进行利用;对严重缺水的地区以建水池、水窖的方法进行储水利用,对有地下水的地区进行地下水资源开发利用。
5.3 其他措施
一是对偏远地区生态脆弱地区尤其是人口密度较小的偏远地区借助实施异地扶贫项目等实行生态移民搬迁,减少人为干扰,实现自然植被的尽快恢复;改变过度依赖薪材的习惯,以煤、电、太阳能、沼气等作为替代能源,减少薪材消耗,有条件的地区还可以发展农村小水电,使群众不砍薪材或少砍薪材,加快森林植被恢复。二是整合项目,利用各种优惠政策搞好扶贫开发,以改善群众生产生活环境,增加农民收入,降低土地资源的过度开发,减轻人为活动对岩溶土地的干扰,促进岩溶土地石漠化的防治。三是建立石漠化治理的长效激励机制。对在石漠化治理过程中有较大贡献的给予适当奖励,对在石漠化治理项目中弄虚作假、治理措施不力的单位给予惩处。四是通过各种新闻媒体等各种议论工具大力宣传石漠化的危害性,治理石漠化的必要性以及其他地区治理石漠化的典型经验等,让普通老百姓家喻户晓,自觉投身到石漠化治理工程里来。五是为保证治理效果,必须加大投入力度,提高单位面积的投入资金以及人力、物力,加快科技措施的转化率,石漠化才能从根本得到有效的治理。
6 参考文献
[1] 吴协保.我国县级石漠化综合治理的思路与技术探讨[J].中南林业调查规划,2009(1):5-7,22.
[2] 廖义善,卓慕宁,李定强,等.粤北石漠化地区土地利用优化配置及资源利用研究[J].中国岩溶,2010,29(11):12-19.
[3] 戴国富,谢世友,刘芙蓉,等.重庆市石漠化山地生态恢复与重建中的造林技术探讨——以乡土树种山桐子为例[J].湖北农业科学,2010,29(11):770-775.
关键词 GIS技术;草地畜牧业;应用
中图分类号 TP391;S811 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)03-0011-02
Research Advances on Application of GIS Technology in Grassland Livestock Husbandry
DUAN Qing-wei 1,2,3 XIN Xiao-ping 1,2,3
(1 Hulunber Grassl and Ecosystem Observation and Research Station,Beijing 100081; 2 Key Laboratory of Resource Remote Sensing and Digital Agriculture,Ministry of Agriculture; 3 Institute of Agricultural Resources and Regional Planning,Chinese Academy of Agricultural Sciences)
Abstract The research on application of GIS technology in grassland livestock husbandry was overviewed,including forage production,grassland resource survey and graphing,paddock assessment,grassland monitoring research,decision-making in recovering forest and grass,WebGIS in livestock management,grassland disaster monitoring and forecast,GIS model using,etc.
Key words GIS technology ;grassland livestock husbandry;application
GIS(Geographic Information System)技术是20世纪60年起的一门介于地球科学、信息科学、空间科学之间的交叉科学。它以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件技术的支持下对空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、显示并采用地理模型分析方法,适时提供各种空间动态的地理信息,为地理研究和决策服务建立起计算机技术系统。随着该技术不断成熟,其在草地管理方面的应用将日益广泛。
1 在牧草生产方面的研究与应用
邹金秋等[1]开发了基于GIS的牧草适宜性决策支持系统。该决策系统的用户群是政府决策领导、科研人员和一般使用人员(包括普通牧民)。为了适应于不同应用人群,该系统具有数据库管理功能完善、界面简单、使用方便、评价模型科学合理等特点,并且具有“查询现有结果”、“修改属性评价”和“空间叠加评价”3个功能。
中国农业科学院资源区划所唐华俊、辛晓平主持的项目“数字草业技术平台研究与示范”在国内率先开展了数字草业的理论与应用研究,在草业信息元数据标准、牧草生长和评价模型构建方面实现了创新,构建了草业信息管理、监测更新和决策服务等一套完整的草业信息集成技术体系。在理论与技术层面,研发了草地生产力遥感监测模型,采用GIS技术开发了牧草适宜性评价空间模型,为牧草科学评价和生产管理提供了先进的技术手段;采用先进的计算机技术,建立了构件化的草地信息监测平台、草业智能管理决策平台。在应用与示范层面,运用项目开发的数字草业技术平台,二次开发了9个实用的草业信息化管理系统[2]。孙 娟等[3]关于退耕还草专家系统的研制与开发研究表明,适宜草种的选择在退耕还草决策中起着重要作用,依据牧草生物学特性和牧草与诸气象因子之间的关系确定牧草的适宜分布区间能够为退耕还草工作提供决策支持。该研究利用GIS与牧草生长适宜度模型相结合,采用模糊逻辑推理机制开发了退耕还草决策支持系统,用户可以查询到甘肃省任意一点的气象信息、土壤信息和草原类型,咨询到适宜种植的牧草品种及其栽培管理技术,系统还将22种牧草的适应性分布成图。样本运行结果表明,系统具有较好的决策功能,可以为甘肃省的退耕还草工作提供决策支持。
2 在草地资源调查与制图方面的应用
在草地资源调查方面,通常是RS与GIS技术相结合,利用纸质地图,结合遥感影像,进行植被制图。如苏大学等[4]快速完成了全国草地资源面积、类型与分布的调查,初步建立了中国草地资源本底数据库。
3 在牧场评价方面的应用
李华雷等[5]用土壤侵蚀危险评级的方法对Williams军训基地的土壤侵蚀进行了评估。用GIS及修订的通用土壤流失方程(RUSLE)和侵蚀量估计值对该地进行分组定级。评估结果指明了发生侵蚀问题的区域及相对的侵蚀危险,但定量分析缺乏精确性。除了无防护性植被的区域外(如道路),其他场地不存在土壤侵蚀问题。从综合结果的精确性比较来看,将GIS采集的3个因子值与来自田间的因子值进行比较,其结果表明了前者在综合结果上更精确。西澳大利亚州(西澳)大部分为年平均降水量200~500 mm 的干旱半干旱地区。其农田草场面临土地退化,包括植被衰败、地下水上升和土壤盐渍化等,主要由土地开垦及过牧所致。西澳在解决此问题及草场管理、矿区植被重建方面取得许多成功经验和相关技术。当地科学家应用GIS、空间分析和野外监测充分研究树木生长与地下水位、含盐量、土壤质地及地面坡度的关系,最终确定适宜树木生长的土地景观[6]。
4 在草地监测研究方面的应用
兰州大学草地农业科技学院陈全功使用3S技术建立了监测草地生产力的方法和程序。封建民等[7]在软硬件系统支持下应用GIS 和遥感技术,结合前人研究成果和野外调查,通过基于知识的多重判据复合分类实现多源信息的集成,对呼伦贝尔草原沙漠化现状及沙地演变进行了系统研究。奈曼地区的沙漠化以固定沙丘的活化为特征。研究利用陆地卫星资料监测地被物和土地利用变化的方法以分析沙漠化的进展。天然植被、结构和土壤红度指数对分析沙漠化现状及发展趋势很有效。研究证实,典型区的沙漠化程度有明显变化;对居民区、公路及铁路沿线附近地区的土地管理比较重视,并对沙漠化土地进行改良。应用上述方法可以分析沙漠化现状及发展趋势,但不能确定其面积的变化。其次,根据调查分类提出了地被物和土地利用变化的监测法。此法要求提供1年中2次不同时间的数据。文中还分析使用此法的可能性。最后,根据陆地卫星红色谱带反射率与实测生物之间的高度相关性可估算草地的生物量,并得出结论,从奈曼北部至中部的大部分地区都处于过度放牧状态[8]。
5 在退耕还林还草决策方面的应用
杨存建等[9]探讨了利用地理信息系统技术确定需要退耕还林还草耕地的数量及其空间分布。包括4个步 骤。一是建立土地利用、土壤侵蚀、数字高程、坡度、坡向、植被指数、降雨和温度等数据库,并对生态环境质量进行评价,从而得到生态环境质量数据库;二是从土地利用数据库中提取旱地的数据,并与坡度数据、土壤侵蚀数据、植被指数数据和生态环境质量数据进行叠加分析;三是确定退耕还林还草的原则,并在GIS的支持下,确定需要退耕还林还草的面积及其空间分布;四是利用降雨数据进一步分别确定退耕还林或还草的面积及其空间分布。该研究结果可以为中国的生态环境建设提供科学的决策依据。
6 WebGIS在草地畜牧业方面的应用
张保辉[10]利用WebGIS技术建立了管理草业信息的中国草业网,该网提供牧草的基本生态和生产信息(包括牧草生物学信息、牧草物候信息、牧草适宜性与引种信息、牧草营养价值信息、牧草水肥管理数据和牧草生长/收获/产量数据)、社会经济数据(包括牧草国内流通数据和牧草进出口数据)、文献数据(包括模型数据库、文献题录数据库和文献全文库)、图像视频(包括牧草基病虫害图像和生态区景观/资源图像)、生态区基础数据(包括省/县级农业经济数据、省/县级畜牧业数据、国际畜牧业生产贸易、气象/气候资源数据、耕地资源与土地利用、草地资源数据、土地资源数据和地形数据)等,实现了空间信息的浏览、查询、统计绘图及牧草生产管理。王加亭等[11]采用空间数据库技术、Web技术、系统开发语言(JAVA语言)、Visual C++语言、遥感技术与WebGIS技术相结合的技术解决方案和方法,以空间信息的完全共享为出发点,从用户的需求、空间数据的特点和信息服务等3个紧密联系的层面及其相关的技术支撑方面,探索WebGIS环境下草地资源空间数据的共享、分析及其专题应用,可以为各种Web用户提供方便、有效的图文查询,使其便捷地访问分布式的异构空间数据库,并为各终端用户提供均质、集成和无缝链接的时空数据服务。预研究表明,运用上述技术组合构建草地生态系统的虚拟多维空间的方案切实可行,能够为业界提供一个方便、快捷的信息查询和空间分析共享平台,对实现中国数字草地具有重要意义。
7 在草原灾害监测与预报方面的应用
7.1 草原火险预报
中国草原主要分布在北方干旱、半干旱地区,频繁发生的草原火灾给畜牧业生产、人民生活及草地生态系统带来了巨大的影响,还可能引起森林火灾,加重经济损失程度。草原火险等级预报技术可以预测和预报草原火灾的发生和发展,大大减少火灾的发生次数及其带来的损失。根据中国北方草原生态和环境特点,综合影响草原火灾发生和发展的因子,选择温度、相对湿度、风速、降水量、枯草率、可燃物干重和草地连续度共7个基本指标构造了基于遥感的草原火险指数。根据计算得到的草原火险指数,将研究区域的火险状态划分为低、中、高和极高4个等级,用来预测草原火灾发生的可能性、扩展速度和扑灭难度。草原火险等级预报可以为草原火灾管理者提供有力的管理工具[12]。
7.2 草原雪灾监测
利用NOAA/AVHRR晴空气象条件下的影像资料,建立积雪监测反演模型,动态监测雪灾期间大范围的积雪空间分布状况,对牧区雪灾综合评价及防灾救灾具有重要意义。使用北疆地区1996―1997年2次雪灾期间的4个时相的晴空NOAA卫星数据及20个地面气象台站观测资料,研究了云与雪的判识及图像去云处理方法,提出了云层覆盖下图像缺值插补处理的一种新算法;采用线性混合光谱分解方法,研究了基于像元的积雪覆盖率及积雪空间分类算法,模拟出北疆地区积雪深度遥感地学反演模型。研究结果可为牧区雪情动态监测、分析与综合评价系统的建设提供科学依据[13]。
7.3 蝗灾监测
蝗灾属于毁灭性的生物灾害,其与水灾、旱灾一起构成人类社会的三大自然灾害,一旦暴发,可对国家粮食安全、农民增收、社会安定造成严重的影响。将遥感与GIS结合,对蝗虫生境特征、历史蝗灾记录、蝗害发生时有关数据进行集成和分析,可提供蝗灾时空变化、蝗灾范围、蝗灾程度、灭蝗的最佳时段等重要信息。韩秀珍等[14]研究了遥感与GIS在蝗灾中的应用,以遥感反演的温度和水分为例来讨论蝗灾前后生境的变化状况,依靠遥感等高新技术实现飞蝗灾害监测的信息化。信息化监测与防蝗站观测相结合的方法已经成为监测蝗灾发生的最有效途径。通过2001―2002年连续实地对渤海湾夏蝗孵化期、生长期和成虫期等7个阶段的野外观测,对蝗虫生境物理和生物依赖条件样方统计、光谱测试和遥感机理实验,提出了“飞蝗生育周期遥感三段监测”的论点,根据这个论点将遥感监测设计为3个阶段:一是孵化期水热条件遥感反演;二是生长期食量猛增遥感监测芦苇叶面积指数和植被盖度变化;三是成虫期寻找新食源对芦苇盖度(温度)和地表水条件,进而对聚集条件和迁移方向进行分析,以指导灭蝗。这种新模式有效发挥了遥感结合GIS连续动态观测的技术特点,为建立环渤海湾东亚飞蝗遥感监测体系提供了基本技术路线,介绍的思路与方法也可以对森林病虫害等大规模突发病虫灾害起到借鉴作用[15]。
8 GIS模型的应用
木本植物入侵草地和萨瓦纳草原是一个全球现象。Briggs et al[16]研究利用航空影像数量化了1940年和2001年的入侵情况。并利用GIS模型预测了这60年来的林地植被增长状况。用历史的航空影像和地理信息系统的方法,研究了树木入侵草地的过程。利用GIS建模来描述树木的入侵草原的位点、变化和格局[17]。运用GIS技术将自然保护资源的分布数量化,并将其连接到水模型和植物水需求区数据库。模型预测1年内每10 d间隔的田间水位,并完成了洪水制图。应用每一个研究单元的田间数据,结合GIS判断允许承受洪水的程度及其带来的风险[18]。
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摘要分析了大通县畜牧业发展中存在的问题,提出了解决对策,以期为当地畜牧业经济发展提供参考。
关键词现代畜牧业;存在问题;对策;青海大通
大通县是青海省的农牧业生产大县之一,在发展畜牧业方面有得天独厚的优越自然条件。首先,天然草场面积达到15.8万hm2,占该县总面积(3 090 km2)的51.13%,其中可利用草场面积为14.6万hm2,占草场总面积的42.91%;其次,全县拥有耕地面积4.62万hm2,总产量达到13.598 8万t,为发展耗粮畜牧业奠定了较好的基础。近年来大通县的畜牧业经济取得了长足的发展,2009年末大通县草食畜存栏37.68万头(只),生猪存栏12.95头;2010年草食畜出栏25.16万头(只),家禽出栏25.51万只;生猪出栏26.33只;猪、牛、羊、禽肉产量2.98万t,禽蛋产量1 750 t;牛奶产量3.64万t,畜牧业产值达到73 496.9万元[1]。
1大通县畜牧业发展中存在的问题
1.1基础设施薄弱,生产方式落后
家庭经营为主的畜牧业生产是大通县畜牧业的主要生产方式。农户的牛羊5月上圈到夏季牧场,10月返回农区进行圈舍饲养,属于传统畜牧业发展模式。夏季牧场牲畜只有圈没有舍,多是散养。尽管大通县畜牧业规模化进程不断加快,但整体来看,大多数散养农户生产设施差,圈舍在大小、采光、保温等方面设计的不科学;饲养管理粗放,饲喂的粗料多精料少;畜禽圈舍环境潮湿、夏季高温冬季寒冷。即使一些规模化程度较高的养殖场,也存在设施不配套、基础设施超期使用、大部分种畜禽场畜舍、饲养设备破损严重的现象。畜牧业增长方式仍然停留在数量增长的粗放模式状态,畜禽产品品质差,奶牛年产奶量在3 t/头左右,与全国产奶量6 t/头差距较大,农户饲养的瘦肉型猪很少,效益不高的问题依然十分突出;动物疫病防治、重大动物疫病及新型疫病诊断、防治所需技术和设备落后[2-3];畜牧业信息化体系不完善,市场、技术及政策信息不畅通;畜牧业基础设施薄弱,生产方式落后,已经成为制约现代畜牧业发展的主要因素。
1.2畜牧业发展规模小,产业化程度低,农民组织化程度低
农户以家庭经营为主的畜牧业,多是散养,规模小,大规模专业化养殖较少。近年来,大通县初步形成了浅脑山的肉牛、肉羊、奶牛养殖带,外川以张氏集团等3家养殖场为主的生猪养殖带,长宁镇五家坡仔猪繁育等农民合作组织逐步增多。但是,总量不多,规模不够大,带动能力弱,该县还养殖有从江苏、四川、甘肃等地贩运来的仔猪,说明当地生猪没有完全占有市场,科学养殖育种能力弱。现今农户外出打工的很多,在家的多为老、弱、病、残人员,加上从事养殖业效益低,因此农户的总牲畜存栏量逐年下降,导致养殖业整体发展速度缓慢。
1.3畜牧业主导产业地位不明确,龙头企业带动作用不强
大通县畜牧业经济内部缺乏主导产业,缺乏主导产业的带动作用。各个产业分散发展,发展实力不强,缺乏竞争力。近几年,大通县采取积极措施,加大扶持力度,重点培育了一批龙头企业,虽然农牧业产业化经营呈现出较好的发展势头,但是其规模数量仍有限,加工业严重滞后,现有毛(绒)皮加工企业青海大通民享皮毛加工厂1家,全县现有奶制品加工企业4家,产品只有酸奶1类,加工销售能力有限。
1.4重大动物疫病潜在隐患大
随着人流、物流的快速移动,以及动物及动物产品从外省市引进,农村规模小、分散饲养的现状,使疫病的传播和发生潜在危险大,加之基层防疫体系建设不完善,一旦出现问题,对农民造成的损失大。因此,疫病防控形势十分严峻。
1.5发展资金不足
当前,大通县暖棚养畜、“西繁东育”已显示巨大的增收潜力,畜牧业经济向规模化、集约化、产业化、效益化发展已势在必行。发展与资金投入不足的矛盾日益突出,严重制约了畜牧业的发展规模。一般养殖户缺乏资金,难以形成规模,难以发展壮大[4-5]。该县建设的如城关西门村牛羊育肥基地等多处养殖基地因群众缺乏资金,大多数畜棚等设施闲置,利用率很低。业务部门缺乏技术推广、品种改良、科技培训等资金,因此要增加对基层动物防疫部门的投入,强化基础设施建设,改善工作条件,保证工作经费。
2促进大通县畜牧业发展的对策
2.1加大政府的扶持力度,开辟各种融资渠道
为促进大通县畜牧业经济的有效发展,政府部门应该积极出台各种扶持政策,开辟各种融资渠道。不仅要明确大通县畜牧业的发展思路与目标,而且要从财政、税收、信贷等方面扶持重点龙头企业发展及畜牧业生产基地建设。同时围绕区域特色,优先扶持对区域经济起支撑作用的产业的发展,优先考虑对主导产业起较强拉动作用的大中型龙头企业、养殖小区的建设,尽快形成区域特色鲜明的畜牧业产品加工企业带和主导产品群。积极争取畜牧业有息贷款和政策性贷款,多渠道争取畜牧业基础建设、农业综合开发、环境综合整治等项目,以项目争取资金[6-7]。采取国家、集体、个人投资的方法,扩大畜牧业的投资来源,鼓励农牧民投劳投资。进一步实施畜禽良种补贴政策,积极将动物防疫经费支出纳入常年财政预算,形成长效投入机制。
2.2明确大通县畜牧业主导产业
大通县有辽阔的天然草地,环境洁净,土壤、水、牧草均无污染,具有发展高原绿色畜产品的优势。同时,大通县是少数民族聚集地区,形成独特的自然风情,大通县畜产品具有浓厚的民族特色。高原绿色环保牦牛肉类制品加工和酸奶、液态奶加工业绝对处于主导地位,使这部分产业优先发展起来,并通过这些率先发展起来的产业产生扩散效应,带动其他相关产业如饲养业、皮革加工业等畜牧业产业及部门的发展,形成整个大通县畜牧业经济的全面均衡发展。
2.3优化畜牧业内部结构,发展龙头企业,形成规模经营
大通县畜牧业必须充分立足草场面积大的资源优势,以市场对绿色产品需求为导向,以畜牧业结构调整为重点,积极发展地方特色产品,突出发展高原牦牛、奶牛、肉牛、肉羊等产业,重点提高质量和效益;扩大塔尔鸡场仔鸡生产规模,以满足大通县及周边地区的需求量。积极发展土鸡、藏獒等特种养殖业;兴建规模适度的仔猪繁育场多处,以达到稳定市场、自繁自育的目的,也可降低畜禽传染病发生的风险,还可以起到推广优良品种、集中免疫作用。构建与现代畜牧业生产相适应的育、繁、推一体化的生产供应体系;构建现代畜牧业新经济结构,实现畜牧业从单纯的饲养环节向生产、加工、储藏、保鲜、流通等环节拓展,实现畜牧业与一、二、三产业协调发展;以发展特色畜牧产业为基础,不断强化龙头企业的建设,吸引大型畜产品加工企业来投资兴办产业;以科技为本,进行标准化规模生产,以树立自己的优秀品牌为要求来建设龙头企业。
2.4推进畜牧业发展方式转变
加快畜牧业从传统散养方式向适度规模化、标准化和集约化方式转变。加强对散养户的培训,建设畜禽标准化养殖科技示范户,加大投入以促进散养户的规模扩大和专业户的标准化养殖模式形成。进行养殖小区养殖(“一村一品”),采用统一建设、统一管理、统一服务、统一销售、统一防疫、分户饲养的管理形式,使养殖成为设施完善、功能齐全、高效安全的现代化畜牧业养殖。
2.5积极有效地控制动物疫病
增加对基层动物防疫部门的投入,强化基础设施建设,改善工作条件,保证工作经费。积极推行和建立当地化的仔猪家禽繁育体系,实行自繁自养,减少外源性感染;加强牲畜贩运监管,切实加强对畜禽贩运和销售工作的监督管理;加强基础免疫,做好免疫接种工作;加强基层动物防疫人员培训,提高防疫人员技术水平,做好免疫注射工作;改善村一级防疫结构,每村设多名防疫员,提高防疫密度;要重视疫苗保存、稀释和注射剂量要求,强化防疫责任管理,制定防疫目标,加大监督检查力度,确保防疫质量,提高畜牧业应对疫病风险的能力。
3参考文献
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关键词:高效农业;问题;对策
1 高效农业的内涵与特征
1.1 高效农业的内涵
高效农业,是在遵循自然规律和经济规律的前提下,以市场需求为导向,运用现代科学技术,采用集约化的生产方式,充分合理利用自然资源和社会资源,实现各种生产要素的最佳配置和优化组合,生产出满足城乡人民生活需要和国内外市场需求的各种农副产品及精深加工品,最终实现经济、社会、生态效益最佳的农业生产经营模式。
1.2 高效农业的特征
1.2.1 科学技术含量高
高效农业是以科学技术为导向,加快农业科技进步,全面推进农业的科技化,把新技术作为农业的巨大引擎和推动力,使农业成为现代技术高度密集的产业,科技投入多,科技容量大,科学性较强。
1.2.2 强调效益的综合性
高效农业既要解决投入高、产出地的经济问题,又要解决人口基数大、土地数量相对较少的社会问题,还要解决农业资源合理利用和保护的良性循环的生态问题,是一种融经济、社会、生态效益于一体的综合性农业,注重经济效益、社会效益、生态效益的全面协调发展。
1.2.3 生产过程的标准化
高效农业强调在生产、加工、运输、储备、销售、出口等各个环节制定各类标准,包括土地、水、投入品、技术、设备、基础设施、产品及其包装等,并从田间地头到日常餐桌,从源头到终端,所有环节都设置了全面质量监控体系,对各种农产品进行全过程检测检验,真正实现绿色农业。
1.2.4 传统与现代农业的有机结合
高效农业是在吸收传统农业与现代农业各自优点的基础上发展起来的,是二者的有机结合。还囊括了现代生态技术及其精华,并通过先进管理方法,来整体协调农业生产与经济发展环境、资源高效利用及其保护,推进农业生产与环境可持续发展,从而提高农业综合生产力。
2 我国高效农业发展存在的问题
2.1 高效农业面临双重风险
我国自然灾害频繁,出现的频率与强度明显上升,其发展态势日趋严重。暴风雪、低温冰冻、地震、台风等恶劣天气都给高效农业发展带来了很大的破坏,成为高效农业可持续发展的重要因素之一。
农产品还面临很不确定的市场风险。由于农产品价格季节性波动很大,信息不畅,流通成本较高,而且附加值低,科技含量不高,组织化程度不高,易出现供求失衡导致的价格波动等不合理现象,造成“谷贱伤农”,大大降低了农业生产的积极性。
2.2 高效农业资金投入不足
各级财政对高效农业重视不足,投入偏少,农业专项建设资金不能及时足额到位,甚至出现被挤占和挪作他用,农业技术推广经费不足,乡镇专业技术人员不足,农业新品种研发技术、新农技推广应用步伐滞后。金融服务部门对农业惜贷怕贷,高效农业服务体系仍不健全,存在诸多矛盾和问题,这就导致农业基础设施步伐缓慢,抗御自然灾害能力较弱,损失严重。
2.3 科技水平低,推广力度不够
在高效农业发展中,中低产田改造技术、旱作农业技术、生物工程技术、节水灌溉技术不高;农业劳动者素质低,引进、吸收、消化科技成果能力差,科学种田水平低。农业生产方式粗放,小生产观念严重,种植结构单一。农业技术干部难以深入乡村开展技术指导和服务,致使农民对高效农业知之甚少,不利于加快高效农业建设步伐,科技进步对高效农业贡献率不高。
2.4 理论指导不足
高效农业建设是一项复杂的系统工程,涉及面广,科学性强,需要包括农学、林学、经济学、社会学、生态学、资源环境学等多学科、多层次的理论支持。之前,进行农业建设,主要是偏重于某个学科,从某个视角对建设农业进行探讨。建设高效农业,需要更进一步从系统、整体的角度,对高效农业进行更加深入的研究与调查分析,超越学科界限,多种学科专家共同参与。
2.5 农产品加工滞后,产业链短
农产品加工业的发展严重滞后于农业结构调整,精深加工比重较低,产品科技含量低,附加值低,资源综合利用程度不高,龙头企业数量不足,规模小,技术力量薄弱,生产设备落后,产品品种单一,经营效益不高,规模经济难以形成,缺乏优势产业,缺乏市场竞争力,高效农业对农民增收的带动作用还没有充分发挥。
3 解决对策
3.1 加大政策支持力度和资金投入
加快制定发展高效农业优惠政策。在高效农业建设方面做出贡献的企业,给予银行信贷、税收减免等政策倾斜,以此来吸引更多企业、社会团体、乃至个人参与到高效农业建设当中。加大高效农业招商引资力度,采取多种形式加强环境、资源、政策的项目包装。集中财力支持重点项目及产业园区建设,把高效农业专项资金列入年度财政预算。对养殖、栽培、新品种新技术示范推广等给予资金支持,募集社会资金,发动社会各界广泛参与。
3.2 建立健全风险评估与减灾机制
高效农业新的项目,在大面积上市推广以前,必须经过试种、市场检验与专家广泛论证,确认适应本地种植且市场风险小的项目才能推广。必须慎重选择适合本地区、市场前景好的高效农业项目,避免盲目性,最大限度地降低农民种植的风险。建立健全减灾机制,工程与技术相结合。通过兴建大中型水利工程设施,加强水土保持、植树造林、兴建沼气、土壤改良等,改善农业生产水利状况,促进农业生产环境的良性循环。
3.3 完善农产品质量安全监测体系
市场上农产品种类繁多,产品质量参差不齐。这就需要建立起一套成熟的农产品质量检测体系,判断农产品是否符合高效农业的标准。全面落实高效农业标准化生产,是农产品生产由单纯数量型向数量与质量并重型转变,加强源头控制,尽快建立农产品管理体系、质量与监测体系,逐步实施生态高效农产品市场准入制,以最大限度保护农产品生产者的合法权益和生产的积极性。生产合格的无公害农产品、绿色食品、有机食品,提升品牌影响力和市场竞争力。同时,加强农业的生产环境安全监测,确保高效农业生产顺利进行。
3.4 加强高效农业科技创新
加大引进科技含量高、附加值高、经济效益高的优良农作物、畜禽、特种水产、花卉苗木品种力度,促进产品更新换代,提高优势农产品良种覆盖率和更新率。加强高效农业实用技术的开发、引进,推广轻型高效栽培、优质安全高效、高效立体种养、畜禽规模养殖等综合配套技术,不断提高产业发展的科技含量。强化农产品质量建设,加快无公害农产品、绿色农业和有机农业新技术推广和认证认定步伐,努力打造一批国家级、省级、市级知名品牌,加快农业科技创新,加速农业科技成果转化。
3.5 注重农民培训,加大培训力度
根据高效农业生产的具体要求,对农民进行有针对性的培训,加大“农业科技入户工程”、“农民培训工程”的推进力度,提高农业生产者素质,提高农民生产经营本领和创业能力,大力发展专业合作社和行业协会,提高农民组织化程度。充分发挥高效农业科技人员直接与乡镇、村庄种植养殖大户进行技术传授作用,实行技术承包,提高农户的经济效益,把规模做大,产品做精,品牌做响。
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