?

面向SDGs的塔里木河流域農業灰水足跡分析

2023-08-12 09:30杜慧娟王光耀冉光妍
干旱區研究 2023年7期
關鍵詞:塔里木河流域灰水種植業

杜慧娟,王光耀,2,3,冉光妍,呂 密

(1.石河子大學理學院,新疆 石河子 832000;2.石河子大學邊疆發展與安全治理研究院,新疆 石河子 832000;3.中國科學院新疆生態與地理研究所,新疆 烏魯木齊 830011)

2015年聯合國可持續發展峰會上通過了《2030年可持續發展議程》,該議程從全球層面提出了17項可持續發展目標(Sustainable Development Goals,簡稱SDGs)與169項具體目標,強調經濟、社會與環境的協調發展[1]??沙掷m發展已經成為指導各國經濟社會發展實踐的重要指導理論,中國積極落實可持續發展目標并將17 項可持續發展目標與國家中長期發展規劃有機結合,構建了中國可持續發展評價體系。隨著社會經濟的快速發展,水資源缺乏、水環境污染等問題都對經濟發展、社會穩定以及環境保護產生一定的負面影響。相對于千年發展目標,可持續發展目標更加注重水環境的問題[2]。水和環境衛生的可持續管理SDG6目標已成為國際社會發展的關鍵目標之一,同時SDGs 各指標之間相互關聯,諸如SDG2 中農業生產發展中所產生的地下水污染與SDG6水和環境目標相關[3]。SDGs指標提出后,眾多學者結合SDGs 指標從不同角度構建指標體系開展評價,其中水資源相關指標是實現SDGs的重要部分[4]。

Hoekstra 和Chapagain 等[5]于2008 年提出了灰水足跡概念,灰水足跡表示容納并稀釋水體中的水污染物使其達到自然本底濃度或現有的環境水質標準所消耗的淡水體積[6]?;宜阚E的提出使得水污染的評價能夠從水量的角度進行考量,進而可以與水資源消費量進行比較[7]。單因子指數評價法、模糊綜合評價法、水污染指數法等傳統的水污染評價方法,并沒有將水污染與稀釋水體污染物所需要的淡水量相關聯?;宜阚E則將這部分用水量考慮到水污染的評價中,完善了傳統的水污染評價方法[8]。

灰水足跡是評價水污染狀態的有效手段,正確評價水污染的時空分布特征,不僅關乎生態安全,也關乎社會經濟發展。國內外學者圍繞灰水足跡展開了大量的研究,研究涉及農業[8-9]與工業[10-12]等領域。目前國內外對農業灰水足跡的研究成果主要集中于灰水足跡的量化與時空演變特征方面[13-15],而當前國內學者對農業灰水足跡層面的研究多以狹義農業所指的種植業與特定農作物,如玉米、小麥、蔬菜、水果、棉花等[16-19]的灰水足跡核算與評價為主,較少考慮到畜禽養殖業所造成的水污染,導致計算結果有所偏差?;宜阚E的研究范圍涉及省域[20]、流域[15]、國家[21]等多個層面。塔里木河流域是典型的干旱區,生態環境脆弱,水資源緊缺,但現有研究對該流域的灰水足跡研究成果較少,也鮮見將農業灰水足跡與SDGs 可持續發展指標結合分析。計算流域農業生產活動所造成的灰水足跡,對流域水污染治理、生態恢復以及促進流域農業的綠色可持續發展具有重要意義[15]。因此,本文參照中國可持續發展評價體系的一級指標環境質量中的二級指標氨氮排放量與氮氧化物排放量,考慮到數據的可獲得性,將其量化為總氮的排放量,并將畜禽養殖造成的水污染納入農業灰水足跡的評價體系,從SDGs 可持續發展的視角探究塔里木河流域農業灰水足跡的時空分布狀況,以期為塔里木河流域農業的可持續發展以及落實水資源保護管理政策提供科學依據。

1 研究區概況與方法

1.1 研究區概況

塔里木河流域位于新疆南部(73°10′~94°5′E,34°55′~43°8′N),是我國最大的內陸河流域,流域范圍包括巴音郭楞蒙古自治州(以下簡稱巴州)、阿克蘇地區、克孜勒蘇柯爾克孜自治州(以下簡稱克州)、喀什地區、和田地區以及新疆生產建設兵團第一師、第二師、第三師、第十四師及若干個團場。流域總面積為102.7×104km2。塔里木河流域屬于典型的大陸性干旱氣候,光熱資源和土地資源十分豐富,是新疆主要的糧棉基地、畜產品基地和國家級棉基地。同時也是重要的農牧資源交錯帶,產業結構以農業為主導,其中農業用水量約占流域總用水量的95%[22]。

塔里木河流域在保障南疆地區經濟發展,促進自然生態恢復中起著重要作用。由于受到人類活動的多方面影響,使得該流域面臨水資源短缺和水污染問題,而農業所造成的內源性污染加劇了流域的水資源緊缺與水污染。通過查閱2006—2020 年的《新疆統計年鑒》與《新疆生產建設兵團統計年鑒》可知,2006—2020 年塔里木河流域種植業年均氮肥折純使用量達到4.9×105t,畜牧養殖數量年均達到2.43×107頭。

1.2 研究方法

1.2.1 農業灰水足跡

(1)種植業灰水足跡。種植業灰水主要用于稀釋化肥農藥中的氮、磷、鉀營養元素。在農業生產過程中,未被農作物吸收的化肥與農藥會隨著降雨或者灌溉以淋溶的方式進入地下水或進入地表徑流產生水污染。氮肥在化肥施用中所占比例較高,水污染份額最大[21]。因此,在測算種植業灰水足跡時,選取氮肥為評價指標[14-15,23]。由于塔里木河流域位于西北干旱區,降水稀少,農業種植以灌溉為主,不易形成地表徑流,氮肥主要造成地下水的污染。每升飲用水中不能超過10 mg 的氮,選取氮肥的最大容許濃度0.01 kg·m-3為參考標準[24-25]?;贖oekstra 等的計算方法,推導出種植業灰水足跡計算公式為[6]:

式中:WFpla-grey為種植業灰水足跡(m3);α為氮肥淋溶率(%);Appl為氮肥折純施用量(kg);Cmax為污染物受納水體的最大容許濃度(kg·m-3);Cnat為污染物受納水體的自然本底濃度(kg·m-3)。

(2)畜牧業灰水足跡。畜牧業灰水足跡主要為畜禽糞污的持久堆放或施入農田后,部分糞污的污染物隨著地表徑流進入地下水,產生水污染。畜禽糞污的污染物主要為COD(化學需氧量)和TN(總氮)等。查閱相關文獻,本研究以TN為關鍵指標來測量畜牧業灰水足跡[26]。通過查閱相關年鑒選取牛、豬、馬、駱駝、騾子、羊、驢為主要考量對象。計算公式為:

式中:TNbre為畜禽的氮排放量(t);Numi為第i種畜禽的存欄量;Dayi為第i種畜禽的養殖天數;fi和pi分別表示第i種畜禽的糞便排泄系數和尿液排泄系數(kg·d-1);和分別表示第i種畜禽糞、尿的全氮系數(kg·t-1)和分別表示第i種畜禽糞、尿的流失率(%)。

以TNbre為基礎數據測算畜牧業灰水足跡WFani-grey(m3):

(3)農業灰水足跡(WFagr-grey)。農業灰水足跡是種植業灰水足跡與畜牧業灰水足跡的加和:

1.2.2 農業灰水足跡強度與效率計算

(1)農業灰水足跡強度。反映的是研究區農業水污染的強度,其計算公式為:

式中:int為農業灰水足跡強度(m3·hm-2);Land為耕地面積(hm2)。

(2)農業灰水足跡效率。反映的是以單位耕地面積水污染為代價所帶來的經濟效益,其數值越大表示農業發展越強,其數值越小表示農業發展越弱。計算公式為:

公式中:eff為農業灰水足跡效率(元·m-3);GDPagr為農業生產總值(元)。

1.2.3 面向SDGs 的農業灰水足跡指標 當前許多學者結合SDGs 開展了對區域或流域的水土資源評估,如程清平等[4]基于SDGs與相關的美麗中國評價指標構建了黑河流域水資源承載力指標體系與評價模型,并從縣域尺度對該流域水資源承載力進行了綜合評估;周偉等[27]從水土資源對SDGs 實現的貢獻度層面,構建了西部水土資源發展可持續性評價的指標體系,選取評價方法,綜合評估了西部水土資源。

塔里木河流域種植業的氮肥流失與畜牧業畜禽糞便的總氮排放所造成的地表和地下水質污染與可持續發展SDG6水環境與衛生目標相關聯。農業灰水足跡強度所表示的農業污染壓力以及農業灰水足跡效率所表示的農業生產發展程度都與SDG2 可持續農業相關聯。本文結合SDGs 具體目標,根據農業灰水足跡及相關指標與SDG2、SDG6的關聯性建立評價指標,如表1 所示。本文涉及的農業灰水足跡指標并不是SDG2、SDG6 實現的必要條件,而是對實現SDGs的貢獻評估。

表1 面向SDGs的農業灰水足跡指標及屬性Tab.1 Agricultural grey water footprint indicators and attributes for SDGs

1.3 數據來源

耕地氮肥折純施用量、畜禽數量、耕地面積、農業生產總值數據來源于2006—2020年的《新疆統計年鑒》和《新疆生產建設兵團統計年鑒》;畜禽糞便與尿液的排泄系數、畜禽糞便與尿液的全氮系數、畜禽糞便與尿液的流失率均來源于《全國規?;笄蒺B殖業污染情況調查及防治對策》中的相關數據[28]。參照已有的研究成果[19,24-25],將氮肥淋溶率α取值為10%;最大容許濃度Cmax取值為0.01 kg·m-3;污染物受納水體的自然本體濃度Cnat取值為0。

2 結果與分析

2.1 面向SDGs的塔里木河流域農業灰水足跡時空分布

2.1.1 農業灰水足跡的時序變化 自2006 年來,塔里木河流域農業灰水足跡整體處于下降趨勢(圖1),流域內可持續發展中的水環境質量得到進一步改善,這主要得益于流域內氮肥以及畜牧養殖業中的總氮污排放量有所下降,減少了對流域內地下水環境的污染。

圖1 塔里木河流域2006—2020年農業灰水足跡變化Fig.1 Change of agricultural grey water footprint in the Tarim River Basin from 2006 to 2020

2006 年塔里木河流域農業灰水足跡達到研究期內的最高6.95×1010m3,畜牧業灰水足跡也達到最高6.63×1010m3,占比95.4%。2017 年塔里木河流域農業灰水足跡降至最低3.96×1010m3,同時畜牧業灰水足跡也降至最低3.37×1010m3,占比85.10%。塔里木河流域種植業灰水足跡在2006—2016 年處于緩慢上升的趨勢,2016—2020年種植業灰水足跡處于緩慢下降的趨勢,在0.32×1010m3~0.59×1010m3變化。畜牧業灰水足跡變化趨勢與農業灰水足跡的變化趨勢一致,在農業灰水足跡中其數值占比遠高于種植業灰水足跡,說明塔里木河流域農業灰水足跡主要受畜牧業發展變化的影響。塔里木河流域農業灰水足跡從2006 年開始呈現出逐年遞減的趨勢,在2017年降至最低,可能是由于從2006年開始牛、駱駝、馬等糞便排泄系數較大的牲畜養殖數量逐年遞減,直到2017年后其數量呈現出波動上升的趨勢。同時2015年國務院為推進SDG6中的改善水質指標的實現,印發了水污染防治行動計劃,新疆積極頒布自治區水污染防治工作方案,落實水環境質量改善要求,改善農業面源污染。因此,2016—2020年流域內農業水污染得到大幅改善。

塔里木河流域農業灰水足跡中畜牧業灰水足跡所占比例較高,年均占比達到91.3%,種植業灰水足跡所占比例較小,年均占比8.7%。由此可見,塔里木河流域的農業灰水足跡結構組成不合理,畜牧業是流域內農業灰水足跡的主要來源??赡苡捎诮┠炅饔騼刃竽翗I的快速發展,畜禽養殖總量相對較高,導致畜禽糞便污染排放較大。與此同時種植業灰水足跡占比有不斷增加的趨勢,主要是由于耕地面積以及氮肥施用量都有一定程度的增加。塔里木河流域內農業灰水足跡上升,下降波動變化取決于畜牧業養殖規模與結構變化。畜牧業總氮的排放是造成流域內水環境污染的主要原因。農業灰水足跡的降低有利于促進SDG6中的改善水質指標的實現。因此,塔里木河流域進行畜禽養殖污染防治,減少畜禽糞便總氮的污染排放是改善流域地表與地下水質以及推進流域實現SDG6目標的重要途徑。

2.1.2 農業灰水足跡空間格局變化 我國在政策制度上不斷加強對水資源、水環境的管理,2012 年國務院頒布的《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》,分別確立了水資源開發利用控制,用水效率控制以及水功能區限制納污“三條紅線”。故本文以2012年為分界線,探討塔里木河流域農業灰水足跡時空格局變化。

2006—2011 年塔里木河流域年均農業灰水足跡為6.50×1010m3,其中貢獻率最高的區域分別為喀什地區、和田地區和阿克蘇地區,年均農業灰水足跡及占比分別為2.60×1010m3、1.25×1010m3、1.24×1010m3和40%、19.19%、19.03%(圖2)。2012—2020年塔里木河流域年均農業灰水足跡為5.47×1010m3,相比于2006—2011年有所降低。其中,種植業灰水足跡增加了1.60×109m3,畜牧業灰水足跡下降了1.19×1010m3。特別是2012—2017年,農業灰水足跡下降幅度較大。

圖2 塔里木河流域2006—2020年各地區農業灰水足跡占比Fig.2 The proportion of agricultural gray water footprint in Tarim River Basin from 2006 to 2020

2012—2020 年流域內灰水足跡貢獻率最高的三個區域依然為喀什地區、阿克蘇地區和和田地區,年均農業灰水足跡及占比分別為2.15×1010m3、1.17×1010m3、8.24×109m3和39.35%、21.34%、15.08%(圖2)??κ驳貐^農業灰水足跡一直很高,對SDG6水和環境衛生實現的貢獻率較低。主要是由于該地區氮肥施用量和畜牧養殖總量特別是糞便排泄量較大的牛、馬等大牲畜的養殖數量遠高于其他區域,喀什地區需要加強農業面源污染治理,合理調整畜禽養殖規模與結構,優先種植化肥施用量低與經濟效益高的作物,推廣測土配肥等提高化肥利用率。兵團第十四師農業灰水足跡占比最小,主要是由于其耕地面積、氮肥施用量都處于最小值以及畜牧養殖總量同比最小。

與2006—2011年相比,2012—2020年年均農業灰水足跡數值上升的區域為巴州與兵團第十四師,其余七個地區年均農業灰水足跡數值均處于下降狀態。此外年均農業灰水足跡占比提高的地區分別為巴州、阿克蘇地區、克州、兵團第一師、第二師和第十四師,說明這些區域對塔里木河流域農業面源污染的貢獻度有所增加。

2006—2011 年塔里木河流域年均畜牧業灰水足跡占農業灰水足跡的93.90%,喀什地區、和田地區和阿克蘇地區超過年均畜牧業灰水足跡平均值;2012—2020年年均畜牧業灰水足跡占農業灰水足跡比例有所降低,為89.57%,喀什地區、和田地區、阿克蘇地區和巴州超過年均畜牧業灰水足跡平均值,這主要是由于流域內畜牧業養殖結構的調整,2015年后該流域大牲畜養殖數量大幅度減少,使得畜牧業灰水足跡有所降低,改善了流域的農業面源污染。

2.2 面向SDGs的塔里木河流域農業灰水足跡強度變化

2.2.1 農業灰水足跡強度的時序分布 農業灰水足跡強度表明流域內單位耕地面積所擁有的污染量,其數值越大,表明種植業化肥總氮流失與畜牧業總氮排放量越大,流域內農業污染程度越高。2006—2020 年塔里木河流域農業灰水足跡強度總體呈現下降趨勢(圖3)。由2006 年的最高值4.48×104m3·hm-2下降至2017年的最低值1.68×104m3·hm-2,下降幅度為62.5%。2006—2020年塔里木河流域農業所產生的面源污染有所下降,這主要得益于塔里木河流域畜牧養殖業結構的調整,流域畜牧養殖總量雖呈現出小幅度的波動上升,但糞便排泄量較大的馬、驢、牛、駱駝等大牲畜的存欄數量由2006 年的3.52×106頭減少到2019 年1.80×106頭,下降了48.86%。而羊、豬等小牲畜存欄數上升數量較小,增幅僅為5.93%,對流域內畜牧業灰水足跡的整體變化趨勢影響較小。種植業單位耕地面積氮肥折純施用量在2006—2016 年呈現上升趨勢,2016—2020 年呈現下降趨勢,由2008 年的198.23 kg·hm-2上升到2016 年的288.73 kg·hm-2,上升幅度為31.34%,但由于種植業灰水足跡在塔里木河流域農業灰水足跡中所占比例遠小于畜牧業灰水足跡,塔里木河流域農業灰水足跡依然呈現下降趨勢。

圖3 塔里木河流域2006—2020年農業灰水足跡強度Fig.3 Strength of agricultural grey water footprint in the Tarim River Basin from 2006 to 2020

為實現SDG2可持續農業發展目標,我國以《全國農業可持續發展規劃(2015—2030年)》為基礎展開可持續糧食生產體系的建設。新疆積極貫徹落實該規劃,防治農田污染,綜合治理養殖污染,逐步實現畜禽糞便生態消納和達標排放。2016 年后流域農業面源污染的大幅度下降,降低了塔里木河流域農業灰水足跡強度。

2.2.2 農業灰水足跡強度的空間格局變化 2006—2011 年塔里木河流域農業灰水足跡強度平均值為3.53×104m3·hm-2,克州農業灰水足跡強度最高(1.05×105m3·hm-2),兵團第一師農業灰水足跡強度最低(9.39×103m3·hm-2)。按照2006—2011 年塔里木河流域農業灰水足跡強度范圍,將農業的面源污染程度劃分為5個等級,分別為重度、中重度、中度、中輕度與輕度污染區(圖4)。2006—2011年重度污染區為克州,中重度污染區為和田地區,中度污染區為喀什地區,輕度污染區為兵團第一師、第二師、第三師、第十四師、巴州和阿克蘇地區。

圖4 塔里木河流域農業灰水足跡強度空間格局Fig.4 Spatial pattern of agricultural grey water footprint intensity in the Tarim River Basin

2012—2020 年塔里木河流域農業灰水足跡強度平均值為2.52×104m3·hm-2,相比2006—2011年下降了28.61%;克州農業灰水足跡強度依然最高(8.02×104m3·hm-2),相比于2006—2011 年下降了23.62%;兵團第一師農業灰水足跡強度最低(8.10×104m3·hm-2),相比于2006—2011 年下降了13.74%。根據上述劃分區間,2012—2020年無重度污染區,克州降為中重度污染區,中輕度地區為喀什地區和和田地區,其余地區均為輕度污染區。與2006—2011 年相比,2012 年后,該流域農業面源污染整體有所降低,農業灰水足跡所導致的水污染有所減輕??酥萦捎诟孛娣e較小,而畜牧業灰水足跡相對較高,使得該地區農業灰水足跡強度一直呈現出最高值,對SDG2 可持續農業實現的貢獻度較低。

2.3 面向SDGs的塔里木河流域農業灰水足跡效率的時空分布

2.3.1 農業灰水足跡效率的時序分布 農業灰水足跡效率可反映出流域的農業發達程度,數值越大,流域農業生產發展程度越高,數值越小,流域農業生產發展程度越低。此外,農業灰水足跡效率可以間接反映流域內農業經濟發展與地下水環境質量的協調發展程度。

塔里木河流域2006—2020年農業、種植業和畜牧業灰水足跡效率整體呈現出上升的趨勢(圖5)。2006 年農業灰水足跡效率最低(0.6 元·m-3),2019年達到最高(4.03 元·m-3)。改革開放以來以及國家實施西部大開發戰略后,塔里木河流域農業發展得到了國家與自治區政策的大力扶持,農業生產得到有效發展,流域農業經濟快速提升,在此期間塔里木河流域農業總產值穩步提升。此外,流域內化肥施用效率有所提升以及畜牧業養殖結構的改變,使得流域內農業灰水足跡效率逐步提升。

圖5 塔里木河流域2006—2020年農業灰水足跡效率Fig.5 Agricultural grey water footprint efficiency in the Tarim River Basin from 2006 to 2020

流域內種植業灰水足跡效率遠高于畜牧業灰水足跡效率,種植業灰水足跡效率平均值達到18.88 元·m-3,而畜牧業灰水足跡效率平均值為0.46元·m-3。種植業灰水足跡效率增長速度也高于畜牧業灰水足跡效率。2021 年塔里木河流域種植業產值占流域農業總產值的70%以上,種植業是該流域農用地的傳統耕作模式,同時受到自然條件的限制,種植業一直是流域農業發展中的主導產業。因此,流域內種植業灰水足跡效率整體較高。

在SDG2 可持續農業實施的背景下,塔里木河流域初步實現了從傳統農業向可持續農業轉型并形成生產、生活與生態協調發展初步互利共贏的局面。流域在研究期內農業灰水足跡處于下降的趨勢,農業灰水足跡效率穩步提升。

2.3.2 農業灰水足跡效率的空間格局變化 2006—2011 年塔里木河流域年均農業灰水足跡效率為1.02 元·m-3,兵團第一師農業灰水足跡效率最高(5.48 元·m-3),克州最低(0.30 元·m-3)。巴州、阿克蘇地區、兵團第一師、第二師、第三師和第十四師超過平均值,而克州、和田地區和喀什地區低于平均值。

2012—2020 年塔里木河流域年均農業灰水足跡效率為2.89 元·m-3,兵團第一師農業灰水足跡效率依然最高(16.15 元·m-3),克州依然為最低(0.81元·m-3)。相比較于2006—2011 年塔里木河流域農業灰水足跡效率有一定程度的提升,增長率高達183.33%,兵團第十四師增長率最大為287.97%,除了巴州的增長率為93.20%,其余地區增長率均超過100%,說明該流域內農業經濟的整體發展速度加快。

以塔里木河流域年均農業灰水足跡效率的最高值與最低值作為參考區間,將農業灰水足跡效率劃分為5 種發達程度類型,分別為不發達區(0~3.3)、欠發達區(3.3~6.6)、一般發達區(6.6~9.9)、較發達區(9.9~13.2)和發達區(13.2~16.5)。2006—2011 年流域內農業發展程度中,兵團第一師、第二師、第三師均為欠發達地區,第十四師、巴州、克州、喀什地區、阿克蘇地區和和田地區均為不發達區。2012—2020 年流域內農業生產發達程度整體有一定提升,兵團第一師為發達地區,第二師為較發達區,第三師與第十四師為一般發達區,巴州為欠發達區,克州、喀什地區、阿克蘇地區和和田地區依然為不發達區(圖6)。

圖6 塔里木河流域農業灰水足跡效率空間分布Fig.6 Spatial distribution of agricultural grey water footprint efficiency in the Tarim River Basin

3 討論

本研究發現塔里木河流域畜牧業所產生的畜禽糞便總氮排放是農業灰水足跡的主要來源。黃登迎等[29]研究發現新疆畜牧業灰水足跡對環境產生的污染壓力是種植業的3 倍。因此,探討流域畜牧業灰水足跡變化,對流域水環境改善具有重要意義。流域內的畜禽養殖數量多,規?;B殖程度低,進而導致畜禽養殖糞便得不到無害化與資源化處理,是造成流域產生嚴重水資源污染的原因之一。此外,流域內的農區畜牧業的耦合發展較為緩慢,不利于實現畜禽糞便等農業廢棄物的資源化利用,也是造成流域內水污染的另一個原因。趙俊等[30]研究發現塔里木河流域農牧耦合只是簡單的初級耦合,畜牧業未能利用種植業發展的優勢,不利于流域的傳統農業向循環農業轉型。

2000年后為促進流域農業經濟的發展,以糧食為主的傳統種植結構,逐漸發展為以棉、果等經濟作物與糧食作物多元發展的種植結構。顏璐等[31]通過對塔里木河流域不同作物化肥施用量的時空變化分析,發現流域內不同種植結構的農作物產量對化肥施用的依賴度較高。在研究期內,隨著經濟作物的增加,為提高農作物產量,流域內氮肥施用量逐漸上升,雖促進了農業經濟的發展,但也造成了嚴重的農業面源污染。

2016 年后新疆為與國家的2030 年可持續發展議程整體規劃進行銜接,積極制定環保政策,在農業方面頒布有效防控種植業污染、著力解決畜牧業污染、農牧結合等措施促進農業的綠色可持續發展。2016年后流域內耕地面積有所增加,但氮肥的總施用量下降以及農業灰水足跡也大幅度下降,可能得益于農區畜牧業的發展,加強了種植業與畜牧業的聯系,促進了種養平衡,實現了農業內部資源的循環以及通過實地調研與文獻查閱可知[32],流域農戶的有機肥使用率有所提升,減少了氮肥的施用。此外,隨著農業科學技術的發展,氮肥施用的效率得到進一步提高。國家和自治區也加大了對畜牧業的投入,流域內畜禽養殖邁向規?;?,畜禽糞便處理趨于標準化。種植業與畜牧業總氮排放量有所降低,改善了塔里木河流域內的生態水環境,促進了SDG6水環境與衛生和SDG2可持續農業的實現。

總體來看,塔里木河流域內的農業灰水足跡效率相對較高的地區主要集中在新疆生產建設兵團轄區。兵團持續推進農業現代化建設,其農業發展具有集約化程度高、規?;a的特點。同時,兵團在植物育種、栽培、牲畜育種與飼養等技術引進與研發具有一定的領先性。兵團的種植業灰水足跡效率相對于流域內其他區域整體較高且畜牧業規模以及種植業面積相對于流域內其他地區較小。因此,兵團農業所產生的氮排放總量少,所導致的污染也相對較小。

4 結論

(1)塔里木河流域農業灰水足跡總體上呈現出下降的趨勢,主要得益于畜牧業大牲畜養殖數量的下降。畜牧業灰水足跡占農業灰水足跡的比重為91.3%,種植業占比8.7%,流域農業灰水足跡以畜牧業為主。為實現SDGs 目標,提高流域內水環境質量,實現農業的綠色可持續發展,應改善流域內畜牧業養殖規模、結構以及提高畜禽養殖糞便的資源化與循環化利用。深入推進農區農牧耦合發展,加大種植業與畜牧業的聯系,形成循環農業、生態農業,促進農業廢棄物資源化發展。

(2)塔里木河流域農業灰水足跡效率逐步提升,2006 年為最低(0.6 元·m-3),2019 年達到峰值(4.03 元·m-3),說明在這期間流域內農業得到一定程度的發展。兵團第一師年均農業灰水足跡效率最高,克州一直最低。農業灰水足跡效率相對較高的區域主要集中在兵團第一師、第二師、第三師和第十四師。流域內種植業灰水足跡效率遠高于畜牧業灰水足跡效率,應積極落實高標準農田建設、土地開發整理等標準,促進種植業的規?;l展,減少化肥施用量,提高農作物產量,改善生態環境;繼續加深調整畜牧養殖業結構,減少大牲畜的養殖,增加經濟效益較高的小型牲畜以及家禽的養殖,改良牲畜品種,延長畜產品加工產業鏈,提高畜牧業總體產值,促進農業經濟與環境的協調發展。(3)塔里木河流域農業灰水足跡強度雖有一定改善,但流域內農業灰水足跡強度與效率存在著明顯的空間差異性??酥?、喀什地區、和田地區農業灰水足跡相對較高,農業灰水足跡效率遠低于流域內平均值,應提高重視程度,因地制宜地發展與優化農業生產布局。

猜你喜歡
塔里木河流域灰水種植業
中國灰水足跡時空格局演變及其脫鉤關系研究
種植業結構調整中存在的問題及對策
灰水回用的可行性分析
塔里木河流域生態環境承載力評價研究
具有景觀效益的居民住宅區灰水回用系統研究
體制改革前后塔里木河流域水資源利用效率對比分析
塔里木河流域水資源監控能力建設初論
塔里木河流域半自然生態系統淺析
氣化裝置高壓灰水調節閥的損蝕原因分析及改造
種植業
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合