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1、城郊型畜牧业物化生态资源的价值核算生态服务功能是城市郊区农业的重要功能，对保持生态资源、改善生态环境具有关键的作用。在城市人口对肉类产品市场需求不断增长的推动下，城郊畜牧业不仅创造了巨大的经济效益，又发挥了重要的生态服务功能，主要体现在对农业资源、生态环境、人文经济的影响等方面。其中，畜禽生态系统所消耗和生成的水、肥、气等物质资源即是其生态服务功能的物化形态，这种物化生态资源的价值是可以直接量化测定的。当前，城郊型畜牧业有其独特的发展条件，一方面是采用人工供水、配合饲料和固定栏舍等高强度生产方式，一般以猪、禽的规模化养殖为主，经济效益明显；另一方面因畜禽废弃物排放量大而难以综合治理，既浪费了宝
2、贵的有机肥料资源，又造成对城乡水源、土地、空气环境的污染，生态压力严重。统筹考虑经济效益和生态压力是当前城郊型畜牧业发展面临的重大问题。因此，探讨城郊型畜牧业产生物化生态资源的类型与价值，研究改善畜牧业生态功能的途径，对于提高其综合效益和进行科学管理具有一定理论价值和实践意义。 1畜禽养殖消耗的水资源 家畜家禽的生产，需要消耗大量的淡水资源，主要用途是生理性的畜禽饮水和非生理性的冲栏用水2个部分，后者一般占用水量的80以上。11畜禽饮水 水是生命之源。畜禽体内水的来源中，直接饮水占绝大多数，摄人的饲料含水和体内营养的代谢产水占极少部分、可以在核算中忽略不计。一般规模养殖场的供水系统自动化程度较
3、高，采用乳头式饮水机，既可完全满足畜禽生理需要，又不会造成水的浪费。因此，畜禽的生理需水量接近畜禽的直接饮水量。据测定，家畜每日生理需水量为(按每lOOkg体重计)：母猪35 kg，中猪O520 kg，鸡O1 kg(冬)、O2 kg(夏)。12冲栏用水城郊的畜牧业基本都是在固定栏舍的条件下采用圈养的养殖模式，栏舍一般均是硬底化的水泥地面，畜禽粪尿直接排泄在栏舍内。饲养员每天对栏舍进行的清洁工作，主要有“直接全冲洗”、“干扫后水洗”两种方式，后者可节约用水23。在不同区域、不同栏舍条件、不同养殖规模下，养殖场冲栏用水量有明显差异。根据国家环保总局2002年的普查结果，每个养猪场每天冲栏用水分别为
4、：存栏200头的3O t，存栏500头的75 t；每个养鸡场每天冲栏用水分别为：存栏2000只的12 t，存栏10000只的6O t；每个养牛场每天冲栏用水分别为：存栏40头的68 t，存栏100头的17O t。在南方水网地带，一般将水禽(鸭、鹅)的养殖场建在鱼塘边，动物饮水和栏舍清洗用水一般都使用鱼塘水，不需额外提供水源。2畜禽排泄废物中的肥力资源畜牧业产生的畜禽排泄物(粪尿)和有机废物(污水污泥)中含有大量的有机养分，可以在整个农业生态系统中循环利用，这是畜牧业增加农业生态资源的主要方式。21畜禽粪尿中的有机物资源数量畜禽每天产生的粪尿量，随其种类品种、体型大小、饲料及环境的温度和湿度不同
5、而改变。若按新鲜粪尿计算，每头猪平均一昼夜产粪2 Kg、产尿2 Kg、累计每年产生粪尿量1830 Kg，每头牛平均一昼夜产粪20 Kg、产尿10 Kg、累计每年产生粪尿量10950 Kg，每只鸡平均一昼夜产粪O05 Kg、每年产粪1825 Kg，每只水禽(鸭、鹅)平均一昼夜产粪015 Kg、每年产粪5475 Kg。畜禽尿的水分占9597，含N物质全为非蛋白N，有机养分的含量远远小于粪便。据测定，畜禽新鲜粪便的含水量分别为：猪粪815、牛粪833、鸡粪505、鸭粪566；每干物质重粪便的有机质、全N、全P、全K含量分别为：猪粪2416%、265%、068、199，牛粪2375、217、084、O
6、48，鸡粪2512、498、161、162。22粪尿有机物的还田方式 畜禽粪尿的有机物资源可以通过肥料化、饲料化、燃料化等人工处理途径，最终成为种植业的土壤肥料。其中，肥料化包括自然堆肥、工厂化制作有机肥等方法，简便易行，养分直接成为土壤肥料；饲料化主要用干燥法、青贮法、有氧发酵法和分离法等加工工艺，再次做成动物饲料，间接还田；燃料化以沼气法、焚烧法等方式获取能量气体后，可再将沼渣或灰分用作土壤肥料。城郊地区的蔬菜或花卉种植面积较大，对有机肥料的需求较多，对畜禽粪便的利用以自然堆肥、直接还田的方式为主，其中的各种养分仅有部分CH4挥发损失，大部分的有机质和N、P、K都能够被重新利用。相对于施用
7、化肥，长期施用畜禽粪便能增加土壤的孔隙度和降低土壤容重，改善土壤的基本物理性状；提高土壤有机质储量和N、P、K等养分的供应强度，显著地增加耕层土壤全N、碱解N和硝态N含量。在生产实践中，建设沼气池连接起畜牧业和种植业，是一种成功的生态农业模式，例如一个68 m3的沼气池，每天可产沼气2 m2。以上，产生相当于15 t标准煤的热量，年产沼肥173104kg，其中含N 14712924 kg，含P 11421471 kg，含K 381484 kg。但如果畜禽粪便数量太大，则不能被土壤吸收利用，反而会造成环境污染，即是超出了“土地的畜禽承载量”，每平方公里耕地可承载的各种畜禽数量差异很大，一般青年牛
8、为1483头、肥猪为3707头、肉鸡为2224104只、肉鸭为1112104只。3畜禽生态系统对大气环境的影响畜禽养殖过程中吸收或排放的气体，一方面是畜禽生命活动(呼吸)会消耗O2。放出CO2；另一方面是养殖场通过自然挥发或粪便发酵也会放出一些有味气体，包括脂肪酸类、醇类、酚类、酸类、醛类、酮类、胺类、硫醇类、含N杂环化合物等9类有机化合物和氨气、硫化氢2类无机物。城郊畜禽生态系统对城乡大气环境的影响主要包括消耗O2。、释放CO2、排放CH4。的3个方面。31呼吸耗O2。和释放C02畜禽呼吸作用的耗O2。率因畜禽品种、生育阶段、生长季节、饲养栏舍条件的不同而有极大的差异，其测算方法有3种：(1
9、)活体试验测定法。将活的组织或者小生物体放人一个密封的小容器内，它们将会消耗O2产生C02，用KOH或NaOH作为C02吸收剂，容器内的压力会与消耗O2的量成比例的下降，通过测量压力来推算耗O2量。这种方法因试验条件不同而导致结果差异很大。(2)呼吸频率推算法。根据每种畜禽呼吸一次的“潮气量”，换算成吸人空气的O2含量，再乘以呼吸频率(正常动物每分钟平静呼吸频率为：牛1030次，猪818次，鸡2225次)，可计算出大致的畜禽耗O2量。这种方法以O2吸入量代替呼吸消耗量，结果不可靠。(3)能量代谢换算法。根据动物能量代谢与O2消耗直接相关的原理，采用绝热法或梯度法可直接测量动物产生的热量，可换算
10、出O2消耗量；体型越大的动物，单位体重的耗O2量越低，哺乳动物耗O2率与体重的关系可表达为以下经验公式：V=O676Mo75(其中：V为耗02率(Lh-1)，M为动物体重(kg)，据此可以进行直接运算。这种方法经过多次试验运用并被证实，例如一头瘦肉型仔猪的耗O2率为234258 Lh-1。另外，试验表明：蛋鸡的单位体重耗O2率为1982323 mLh-1kg-1。不同品种鸭的体重不同，耗02率与体重呈负相关，其中养殖范围最广的白鸭品种一一北京鸭的平均耗02率为38652mLh-1kg-1。32排放CH4CH4,对全球温室效应的贡献约为20，仅次于贡献最大的CO2，畜禽粪便是农业CH4。排放最主
11、要的排放源。据统计，全球养殖业中畜禽粪便CH4,排放总量约为20003000104 ta，占已知人为CH4,排放总量的558%，占农业CH4气体年排放的12。畜牧业生产中CH4产生的途径主要有2种：一是主要由牛、羊等反刍动物的消化作用产生的，据估算，我国家养动物消化过程中CH4的释放总量，1988年为63lTg，1990年为66 1 Tg；二是主要由畜禽粪便挥发产生的，中国动物废弃物源的CH2排放量在近20年间增加了75。1990年为1198 Tg、占全球的10左右，其中猪粪的CH4排放量最大、占总量的858，其次是牛、占lO3。在暖和气候区(T25)，牲畜粪便的甲烷排放因子(Kg/头a)分别
12、为：奶牛2652、水牛342、猪660，养殖场建粪便贮留池和沼气池可以减少CH4排放。动物废弃物源CH。排放量的测定途径有2种：(1)对栏舍CH4浓度的直接测定。育肥猪舍内CH4浓度有明显的季节性和日变化特性，冬季舍内CH4平均浓度可达夏季的810倍，每日最低CH。浓度出现在9：oO am17：00 pm时段，折算后的每标准动物(500 kg体重)的CH4排放量为4361185 mgh-1；鸡舍空气质量监测试验表明：由于不断通风，鸡粪内部氧气含量维持在较高水平，整个系统处于好氧环境下，不利于甲烷的产生，所产生的CH4还有可能被CH4氧化菌部分氧化，故排放数值点处于较低位置，甚至检测不到。鸭、鹅
13、等水禽的栏舍一般为露天的，通风条件更加好，其CH4排放量也可以忽略不计。(2)在蓄粪池进行测定。试验表明，北京一存栏1800养猪场蓄粪池CH4排放通量在42 kgha-1d-1左右、折合年产CH41500t，而国外万头级猪场的CH4排放通量大约在5565 kgha-1d-1范围内，缺氧与较高的湿度会促使CH4排放。城郊型畜牧业的生猪养殖密度较大，普遍建有蓄粪池，因此其CH4排放量测定多采用第2种方法。4物化生态资源价值核算实例 城郊型畜牧业的物化生态资源价值核算中，可将畜禽群落分为母猪、肉猪、鸡、水禽(鸭、鹅)等4种类型，分别从影响水源、肥力、空气等3个方面研究其对农业生态资源的作用，其中消耗
14、了生态资源、就形成了负的价值，产生了生态资源、就产生了正的价值。 以地处珠江三角洲腹地、城市化水平较高的佛山市为例，2006年全市母猪、肉猪、肉鸡、肉鸭的存栏量分别为14只、86万头、2300万头、1100万只，肉类总产量3249万吨，畜牧业总产值198亿元。根据上述生态过程，可从耗水、增肥、调气等3个方面核算出一年内畜牧业利用或影响的物化生态资源，查阅有关文献可得到生态资源的经济价值。根据测算，佛山市发展畜牧业每年消耗水资源11114万吨、负价值74463万元，增加肥料资源1752万吨(鲜重)、价值823328万元，消耗02并产生C02、CH4等温室气体，破坏大气资源的负价值73019万元，
15、其总体价值为18673万元(见表1)，约占畜牧业总产值的1。 佛山市畜牧业产生的物化生态资源总体经济价值不高，但其为形成一个完整的、健康的农业生态系统发挥了重要的纽带作用，其所消耗或破坏的大量生态资源，可在农业生态系统内部得到一定程度的补充和改善。据测算，佛山市农林生态系统土壤蓄水常年库容达到10887亿m。、价值73亿元，增加土壤肥力的现实功能价值为0832亿元、现存土壤肥力资源的潜在库容价值为19828亿元，调节大气生态功能总价值1818亿元。5讨论 本文所称的畜牧业物化生态价值，仅指畜禽养殖影响的生态资源数量，其计算方式简单统一；而未包括较复杂的对生态环境质量的影响过程，尤其是未核算畜牧
16、业对环境造成富营养化污染的生态代价，虽其计算方式难以统一，但值得进一步深入探讨。 采用一些先进的养殖技术和模式，能够明显改善畜牧业的生态服务功能，并提高经济效益。例如：在免冲栏舍的“干式养猪”条件下，能够减少了每栏肉猪(12头)冲栏用水费用1171元和污水处理费用1。87元，累计提高效益106元。畜牧业废弃物是潜在的农业资源，可以作肥料化、饲料化、燃料化利用，目前利用效率不高，应发展农业循环经济，提高资源综合利用效率. 畜牧业是农业经济的重要组成部分。从经济效益来看，目前全国畜牧业、总产值占农业总产值的三分之一以上，农民的畜牧业收入约占总收入的3050左右，畜牧业的土地产出率高，是农业经济和农民收入的主要增长点；从生态意义上看，畜牧业属于农业生物的第二性生产，是农业生态系统内的物质循环、能量流动、信息传递的重要纽带。要认识和发挥农业的多功能性，维持包括农作物、畜禽在内的整个农业生态系统的健康，采取科学的农业管理措施，管好农业资源和农业环境，采取生态种养技术，推动发达地区都市农业的可持续发展。王 勇(1华南农业大学热带亚热带生态研究所，广东广州510642；2佛山市农业局，广东佛山 528000)家畜生态学报2008年29卷3期
