基于多限量標準的縣域尺度畜禽養殖適度規模及潛在規模估算
——以安徽省為例*

閻波杰

(1.閩江學院地理科學系，福建 福州 350108；2.福建省測繪工程技術研究中心，福建 福州 350108)

基于多限量標準的縣域尺度畜禽養殖適度規模及潛在規模估算
——以安徽省為例*

閻波杰1,2

(1.閩江學院地理科學系，福建 福州 350108；2.福建省測繪工程技術研究中心，福建 福州 350108)

開展了不同限量標準下安徽省各縣(市、區)的畜禽養殖適度規模及潛在規模估算。結果表明，不同限量標準下的畜禽養殖適度規模估算結果在空間上都呈現出從安徽省的西北部向東南部逐漸遞減的趨勢，但不同限量標準下的畜禽養殖適度規模估算結果存在差異。其中，畜禽養殖排泄物氮負荷量限量標準下的畜禽養殖適度規模估算結果最大，全省為15 781.33萬頭(以豬當量計，下同)；畜禽養殖排泄物豬糞當量警報值限量標準下的畜禽養殖適度規模最小，全省為4 733.88萬頭。6種限量標準下的畜禽養殖潛在規模空間分布與畜禽養殖適度規模基本一致。畜禽養殖排泄物豬糞當量警報值限量標準下的畜禽養殖適度規模超限最嚴重，全省超限796.81萬頭，共有48個縣(市、區)超限，其中超限最多的是肥西縣(102.92萬頭)，超限最少的是馬鞍山市市轄區(0.29萬頭)。

適度規模 潛在規模 限量標準 畜禽養殖

隨著畜禽養殖業的快速發展，畜禽養殖數量增長迅速，但隨之而來的畜禽養殖廢棄物快速增長造成的環境壓力日益凸現。2000年，全國畜禽養殖廢棄物的土地負荷警報值就已經達到了0.49，超過了閾值0.4，部分省份如北京市、上海市、山東省、河南省、湖南省、廣東省、廣西省等已經呈現出嚴重或接近嚴重的環境壓力水平[1]。為減少或降低畜禽養殖廢棄物對環境的影響，應該進行畜禽養殖適度規模和潛在規模估算。許多國家和地區根據農田養分平衡理論，利用逐級測算方法制定了有關畜禽養殖適度規模和潛在規模的規定，如歐盟規定的最大養殖密度為2.0 AU/hm2(AU表示畜禽單元，1個畜禽單元等于454 kg畜禽活體)，德國各州規定的最大養殖密度為3.5～4.5 AU/hm2[2-3]。

表1 畜禽養殖周期、養分含量系數及生豬當量轉換系數

國內外學者對畜禽養殖適度規模和潛在規模估算方法也進行了廣泛深入的研究。THAPA等[4]用總消化營養分析法進行畜禽養殖適度規模估算。陳斌璽等[5]采用排污系數法估算了畜禽糞尿排泄量，同時結合耕地面積，計算了畜禽養殖環境容量。王奇等[6]提出了區域畜禽養殖應進行總量控制的基本思路。王會等[7]結合運輸成本、排污費等變量構建了數理模型，探討了追求利潤最大化的畜禽養殖場最優規模。耿維等[8]研究了中國及各省份的畜禽糞便資源總量和能源潛力，并以歐盟的農地氮磷施用標準獲得了2010年中國31個省份的畜禽養殖環境容量與實際養殖總量。潘丹等[9]1測算了2000—2012年鄱陽湖生態經濟區畜禽養殖承載力、允許養殖環境容量以及實際養殖總量。

然而，對于畜禽養殖適度規模及潛在規模估算研究，目前我國還缺乏統一的標準或規范，現有的研究由于各自所采用的限量標準不同，其結果不可避免地存在較大的差異。因此，本研究以安徽省為例，基于多限量標準開展了縣域尺度畜禽養殖適度規模及潛在規模估算。

1 數據和方法

1.1 數據來源

安徽省各縣(市、區)的畜禽養殖統計數據、耕地數據主要來源于《2013安徽統計年鑒》。但其中的畜禽養殖周期、養分含量系數等來源于文獻[1]、[10]，詳見表1。由于《2013安徽統計年鑒》中將地級市的市轄區作為整體統計，所以本研究也未將地級市的市轄區進行細分。

1.2 畜禽養殖適度規模及潛在規模估算方法

基于不同限量標準的禽畜養殖適度規模及潛在規模計算公式如下：

G豬當量=f豬當量×S

(1)

G密度=f密度×q×S

(2)

G養分負荷=1 000f養分負荷×S/(t×h×k)

(3)

G豬糞當量=1 000f豬糞當量×S/(t×h)

(4)

G警報值=1 000f警報值×v×S/(t×h)

(5)

Wi=Gi-∑Pj×lj

(6)

式中：G豬當量、G密度、G養分負荷、G豬糞當量、G警報值分別為豬當量限量標準、畜禽養殖密度限量標準、畜禽養殖排泄物養分(氮、磷)負荷限量標準、畜禽養殖排泄物豬糞當量限量標準和畜禽養殖排泄物豬糞當量警報值限量標準下的畜禽養殖適度規模，頭，均以豬當量計；S為縣(市、區)的耕地面積，hm2；q為單元畜禽轉換系數，頭/AV，取9.09頭/AU[9]3；f豬當量為豬當量限量標準，頭/hm2，取25頭/hm2[11],[12]247；f密度為畜禽養殖密度限量標準，AU/hm2，取2 AU/hm2[13]2352,[14]；f養分負荷為畜禽養殖排泄物養分負荷限量標準，kg/hm2，氮取170 kg/hm2，磷取35 kg/hm2[15]616-617；f豬糞當量為畜禽養殖排泄物豬糞當量限量標準，t/hm2，取30 t/hm2[15]616；f警報值為畜禽養殖排泄物豬糞當量警報值限量標準，取0.4[16]；t為豬的養殖周期，d；h為豬糞尿排泄系數，kg/(頭·d)，取5.33 kg/(頭·d)[17]；k為養分含量系數，g/kg；v為以豬糞當量計的有機肥最大適宜施用量，t/hm2，取30 t/hm2；Wi為限量標準i下的畜禽養殖潛在規模，頭，以豬當量計；Gi為限量標準i下的畜禽養殖適度規模，頭；Pj為畜禽種類j的現有實際規模，頭；lj為畜禽種類j的豬當量轉換系數。

2 結果和分析

2.1 安徽省各縣(市、區)畜禽養殖適度規模估算結果

注：0—碭山縣；1—蕭縣；2—淮北市市轄區；3—宿州市市轄區；4—亳州市；5—靈璧縣；6—濉溪縣；7—渦陽縣；8—泗縣；9—太和縣；10—界首市；11—固鎮縣；12—蒙城縣；13—利辛縣；14—五河縣；15—懷遠縣；16—明光市；17—臨泉縣；18—阜陽市；19—鳳陽縣；20—蚌埠市市轄區；21—鳳臺縣；22—天長市；23—淮南市市轄區；24—阜南縣；25—潁上縣；26—來安縣；27—定遠縣；28—壽縣；29—長豐縣；30—霍邱縣；31—滁州市；32—肥東縣；33—全椒縣；34—六安市市轄區；35—和縣；36—巢湖市；37—肥西縣；38—合肥市市轄區；39—含山縣；40—金寨縣；41—馬鞍山市市轄區；42—當涂縣；43—廬江縣；44—舒城縣；45—霍山縣；46—無為縣；47—蕪湖市市轄區；48—蕪湖縣；49—宣州市；50—郎溪縣；51—繁昌縣；52—桐城市；53—廣德縣；54—岳西縣；55—南陵縣；56—銅陵縣；57—樅陽縣；58—潛山縣；59—銅陵市市轄區；60—涇縣；61—青陽縣；62—懷寧縣；63—貴池市；64—寧國市；65—太湖縣；66—安慶市市轄區；67—黃山市市轄區；68—東至縣；69—旌德縣；70—宿松縣；71—望江縣；72—石臺縣；73—績溪縣；74—黟縣；75—祁門縣；76—歙縣；77—休寧縣。圖2同。

圖1 6種限量標準下畜禽養殖適度規模的估算結果
Fig.1 Moderate scale estimation results of livestock and poultry breeding based on 6 limited standards

圖2 6種限量標準下畜禽養殖潛在規模的估算結果Fig.2 Potential scale estimation results of livestock and poultry breeding based on 6 limited standards

從圖1可看出，畜禽養殖適度規模呈現出西北部向東南部逐漸遞減的趨勢，但不同限量標準下的畜禽養殖適度規模估算結果存在一定差異。畜禽養殖排泄物氮負荷限量標準下的畜禽養殖適度規模估算結果最大，全省為15 781.33萬頭，從空間分布來看，宿州市市轄區最大達534.99萬頭，而石臺縣最小僅為11.87萬頭；畜禽養殖排泄物豬糞當量限量標準下的畜禽養殖適度規模估算結果次之，全省為11 834.69萬頭，也是宿州市市轄區最大，為401.20萬頭，石臺縣最小，為8.90萬頭；畜禽養殖排泄物豬糞當量警報值限量標準下的畜禽養殖適度規模最小，全省為4 733.88萬頭，其中最大的是宿州市市轄區(160.48萬頭)，最小的石臺縣為3.56萬頭。6種限量標準下的估算結果都是宿州市市轄區的畜禽養殖適度規模最大，石臺縣最小，這是因為不同限量標準下的估算都與縣(市、區)的耕地面積正相關，2012年宿州市市轄區和石臺縣的耕地面積分別為141 847、3 147 hm2，分別排安徽省的第一和倒數第一。

不同限量標準下的適度規模估算有不同的適用范圍，與當地的耕地狀況、氣候狀況、生產方式等密切關系。豬當量限量標準是原國家環境保護總局推薦的標準，具有簡單易用的優點[12]247。畜禽養殖密度限量標準主要側重于整體性和生態可持續性[10],[13]2353。畜禽養殖排泄物養分負荷限量標準由于可以評價盈余的氮、磷養分的情況，對于江河網密集的地區控制和治理水體富營養化更有意義[13]2352。畜禽養殖排泄物豬糞當量限量標準可間接衡量當地畜禽飼養密度及畜禽養殖業布局的合理性[15]614,[18]30。畜禽養殖排泄物豬糞當量警報值限量標準則可全面反映畜禽糞便對環境的污染[18]30。

2.2 安徽省各縣(市、區)畜禽養殖潛在規模估算結果

從現有的安徽省各縣(市、區)的實際畜禽養殖規模統計分析看，安徽省畜禽養殖現有實際規模為5 530.68萬頭(以豬當量計)，其中霍邱縣最多為203.57萬頭，石臺縣最少為4.27萬頭。安徽省各縣(市、區)畜禽養殖潛在規模估算結果如圖2所示。6種限量標準下的畜禽養殖潛在規模空間分布與畜禽養殖適度規模基本一致，估算結果最大的是畜禽養殖排泄物氮負荷限量標準下的畜禽養殖潛在規模，最小的是畜禽養殖排泄物豬糞當量警報值限量標準下的畜禽養殖潛在規模。

6種限量標準下的畜禽養殖適度規模都有部分縣(市、區)已經超限，即畜禽養殖潛在規模<0萬頭。由于畜禽養殖排泄物豬糞當量警報值限量標準下的畜禽養殖適度規模最小，因此超限最嚴重，為保守起見，重點分析該限量標準下的畜禽養殖潛在規模。全省超限796.81萬頭，共有48個縣(市、區)超限，其中超限最多的是肥西縣(102.92萬頭)，超限最少的是馬鞍山市市轄區(0.29萬頭)。不過，還有30個縣(市、區)的畜禽養殖現有實際規模還有進一步提升的空間，其中提升空間最大的是濉溪縣(60.66萬頭)，最小的是祁門縣(0.30萬頭)。

3 結 論

安徽省縣(市、區)畜禽養殖適度規模呈現出西北部向東南部逐漸遞減的趨勢。畜禽養殖排泄物氮負荷限量標準下的畜禽養殖適度規模估算結果最大，全省為15 781.33萬頭；畜禽養殖排泄物豬糞當量警報值限量標準下的畜禽養殖適度規模最小，全省為4 733.88萬頭。因此，畜禽養殖排泄物豬糞當量警報值限量標準下的畜禽養殖適度規模超限最嚴重，全省超限796.81萬頭，共有48個縣(市、區)超限，其中超限最多的是肥西縣(102.92萬頭)，超限最少的是馬鞍山市市轄區(0.29萬頭)。

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ModeratescaleandpotentialscaleestimationoflivestockandpoultrybreedingincountyscalebasedonmultiplelimitedstandardsacasestudyofAnhuiProvince

YANBojie1,2.

(1.DepartmentofGeography,MinjiangUniversity,FuzhouFujian350108;2.FujianTechnologyResearchCenterofGeomaticsEngineering,FuzhouFujian350108)

It was carried out moderate scale and potential scale estimation of livestock and poultry breeding in county scale in Anhui Province based on different limited standards. Results indicated that the moderate scale estimation result of livestock and poultry breeding based on different limited standards all showed decreasing trend from the northwest to the southeast gradually in Anhui Province. However,there existed significant differences between different limited standards. Moderate scale estimation of livestock and poultry breeding based on the limited standard of livestock feces nitrogen load was the largest with 157.813 3 million pigs equivalent while the limited standard of the alarm value of pig feces equivalent load was the smallest with 47.338 8 million pigs equivalent. The spatial distribution of potential scale of livestock and poultry breeding was basically the same as that of moderate scale. The limited standard of the alarm value of pig feces equivalent load showed overrun most seriously. Anhui Province overrun 7.968 1 million pigs equivalent in total with 48 counties overrun. Among them,Feixi County overrun most with 1.029 2 million pigs equivalent and the main district of Maanshan City overrun least with 0.002 9 million pigs equivalent.

moderate scale; potential scale; limited standards; livestock and poultry breeding

2016-07-27)

作者：閻波杰，男，1981年生，博士，副教授，主要從事地理信息系統應用及農業信息化研究。

*國家自然科學基金資助項目(No.41601601)；福建省自然科學基金資助項目(No.2016J01713)；福建省中青年教師教育科研項目(No.JAT160388)。

10.15985/j.cnki.1001-3865.2017.05.002