河西内陆河流域循环型农业发展模式研究

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摘要改革开放以来，我国农业获得了长足的发展，为我国在新世纪全面建设小康社会奠定了重要基础。我国在全面推进农业发展的过程中，也面临着环境污染、生态破坏、资源浪费等问题，人口、资源、环境等方面承受的压力越来越大。传统的经济增长方式的增长潜能已接近极限，怎样寻找一条新的农业经济增长方式、实现农业经济的可持续发展成为重要课题。循环经济的提出，为我国农业可持续发展找到了具有应用价值的经济模式，因此，在可持续发展战略方针的指导下，对循环型农业的研究已经成为农业经济研究的重要课题。本文通过对循环经济、农业循环经济理论、循环型农业的内涵、特征及发展层次的分析，构建出循环型农业发展评价指标体系。通过河西内陆河流域循环型农业SWOT分析，得出河西内陆河流域发展循环型农业的优势、劣势、机会与威胁。本文运用主成分分析法来对河西内陆河流域的循环型农业发展的影响因素、发展趋势进行了整体评价和综合分析，得出影响河西内陆河流域循环型农业发展的主成分为资源投入与产出效益成分、特殊农用资源投入成分与环境影响成分，并对其进行深入分析和评分，进而得到1998年到2007年十年间河西内陆河流域循环型农业的发展趋势，即：河西内陆河流域正在以牺牲生态效益来换取经济效益的传统型农业正在向集约型农业、循环型农业、可持续发展农业转变。熵值法的运用，分析出河西五市：嘉峪关市、金昌市、武威市、酒泉市与张掖市发展循环型农业的优势所在以及不足之处。基于对河西内陆河流域发展循环型农业的分析以及评价结论，分析出适应河西内陆河流域不同地区发展循环型农业的生产模式，即：农—牧一沼生产模式、秸秆一奶牛一沼气一瓜果生产模式、禽～猪一沼一菜生产模式、草畜业循环模式、粮一果一草一畜节水防沙模式与设施农业生态模式。在对河西内陆河流域循环型农业发展的实证分析基础上，对河西内陆河流域循环型农业的发展提出对策建议，以期促进河西内陆河流域农业循环经济的发展。关键词：循环经济；循环型农业；主成分分析；发展模式；河西内陆河流域 图目录图2．1循环经济的运行模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7Fig．2—1Theoperationalmodeofcirculareconomy⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7图3．1循环型农业发展评价指标体系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10Fig．3—1Theevaluationindexsystemofthedevelopmentofcircularagriculture⋯⋯⋯⋯10图4—12007年全国、河西内陆河地区人均、耕地公顷均水资源拥有量对比⋯⋯．17Fig．4一lThecomparisonofwaterpossessiveamountbetweenthewholecount巧andinlandriverbasinsofHexiin2007⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17图5一l河西内陆河流域循环型农业发展趋势分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．24Fig．5-1TheanalysisofcircularagriculturedevelopmenttrendininlandriverbasinsofHexi⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯24图6-1农一牧一沼生产模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．26Fig．6-1Theproductionmodeofagriculture-grazing—biogas⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一26图6．2秸秆一奶牛一沼气一瓜果生产模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一27Fig．6—2Theproductionmodeofstraw-cow-biogas—amphisarca⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．27图6-3禽一猪一沼一菜生产模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。28Fig．6—3Thechook—pig—biogas-vegetablemode⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．28图6-4草畜业循环模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．29Fig．6—4Thecirculationmodeofgrassandanimalhusbandry⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29图6—5粮果草畜节水防沙模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29Fig．6—5Thegrainfruitgrasslivestockeconomizesonwateranddefendsthesandmode29VI 表目录表4一l河西内陆河流域发展循环农业的SWOT分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15Tab．4．1SWOTanalysisofcircularagricultureininlandriverbasinsofHexi⋯⋯⋯⋯⋯．．15表4—22007年河西内陆河流域草地超载状况(倍数)和退化面积比例(％)⋯．17Tab．4—2Thegrassland—overfarmedconditionanddeteriorationareaofinlandriverbasinsofHexiin2007⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17表5—1河西内陆河流域循环型农业发展的影响主成分分析指标及指标值⋯⋯．19Tab．5一lTheprincipalcomponentanalysisindexandindexvalueoncircularagriculturedevelopmentininlandriverbasinsofHexi⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．19表5-2指标的相关系数矩阵⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．20Tab．5—2Relatedcoefficientmatrix⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．20表5—3特征值与方差贡献率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20Tab．5—3Eigenvalueandcontributerateofvariance⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。20表5-4旋转后的因子载荷矩阵及综合得分表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21Tab．5—4Rotatedcomponentmatrixandcomponentscore⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．21表5-5综合得分及排名表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．23Tab．5—5Theformofcomprehensivescoresandrankingorders⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．23表5-6X，’接近度矩阵表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．24Tab．5-6Thematrixformofxjapproachdegree．⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯．24表5-7数据标准化矩阵表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．25Tab．5．7ThematrixformofdataStandardized⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25表5-8信息熵及信息效用表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25Tab．5-8Theformofinformationentropyandinformationutility⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．25表5-92007年甘肃省河西内陆河流域五市农业循环经济发展综合评价结果⋯．．25Tab．5—9Thecomprehensiveappraisalresultofeconomic’developmentofagriculturalcirculationoffivecitiesininlandriverbasinsofHexiin2007。．．．．．．．．．．。．。。．．。．．．．．．．．．⋯⋯．．⋯。．．25VII 甘肃农业大学2009届硕士学位论文．独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注与致谢地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得甘肃农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：签字日石A乙知 甘肃农业大学学位论文版权认定和使用授权书研究生姓名：塞蚩．所在学院：经济筐理堂医学位级别：亟±一一一学科专业：盛些经渣笪理学位论文题目：逦酉囱睦洹逋域缝还型盛些筮屋槿基硒究一本人于垫Q堡年』生月』￡日至2QQ窆年』￡月卫日在导师奎堑塞指导下，从事洹酉凼睦逦逋越锺巫型壅些筮屋撞式的研究。产权内容：一运旦曼迎Q!盆堑洼j圭盛坌佥抚法生埴值佥握选墅逦酉囱瞳逦速堡锺珏型壅些数蕉屋鲎踅塞延筮抚：在蝗基趟土挝逦酉囟睦亟逋撼锺丕型壅些叁屋搓基遒盈盆扳：握出担廑的型筮建这!现认定以下条款：1、本人毕业后发表与研究内容有关的文章，作者第一署名单位为甘肃农业大学。2、学位论文中包含的研究成果的知识产权归苴壶壅些太堂。未经指导教师和苴虚壅些太堂同意，本人不得私自从事与课题有关的任何开发和盈利性活动。3、本人完全了解甘肃农业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借用。本人授权甘肃农业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论签字日学位论工作单位：通讯地址：导师签名：签字日期：日塞霎：／罗脓垆彳邮编：／ 甘肃农业大学2009届硕士学位论文．I前言1．1研究背景与研究意义自从进入人类文明以来，生活在地球上的人们就以地球资源的可持续产出而赖以生存。随着人类科技的进步，人们获取资源的能力在不断增强，但如果人类一味的对地球资源索取，而不重视可持续发展的理念，那么，不远的将来地球资源将会超出地球本身所能不断提供的限度，因此，我国农业的可持续发展问题日益成为我国经济和社会生活中的重点。以往的农业发展模式，是以高投入、高污染、低产出的粗放型发展模式为主，为了寻求适合可持续发展的集约型农业，实现经济与环境的协调同一，发展循环型农业成为实现转变的根本措施。简言之，农业循环经济是可持续发展的真正实现途径。循环经济克服了传统经济发展模式的缺陷，在生产过程中充分考虑了自然的承载力，合理获取能量和原材料，优化高效的利用。循环经济的发展是可持续发展理念在现实推行中的具体实施手段，对经济、社会与环境的协调统一发展具有重大的现实意义。生态农业是循环型农业的理论基础。提到生态农业，必然会提N20世纪70年代以前的“石油农业"时期。“石油农业”的基本思想是最大限度的向农业生产投入机械能和化学能，以能量的高投入谋求农业的高产出。3。它的最大优点在于以下几方面：劳动生产率、单位面积得到大幅度提高，病虫害损失减少。但是石油农业的弊端也逐渐显现：能源紧张加剧，自然生态被破坏，环境污染严重等。此时，必然有一种新型的农业发展形式来替代石油农业，即生态农业。生态农业运用生态学原理、经济学原理和生态经济学原理，结合现代科学技术成果和现代管理手段以及传统农业经验建立起来，以期获得较高的经济效益、生态效益和社会效益让1。在生态农业发展的基础上，一种全新的农业发展模式孕育而生，即循环型农业。循环型农业就是在农业中遵循循环经济的“3R”原则，通过优化农业生产到消费的产业链结构，实现物质的多级循环使用和产业活动对坏境的有害因子零排放或零干扰，确保经济效益实现的一种农业生产经营模式二”。随着改革开放步伐的加快，甘肃河西内陆河流域农业经济发展取得了巨大成就。河西内陆河流域是甘肃和全国的商品粮基地和制种基地，粮食产量逐年稳步增长，农民收入持续增加，农业科技创新步伐加快，优良农产品出口大幅增长，农业综合生产能力建设逐步推进。但是，由于一味的粗放式农业生产模式的进行，忽略了农业的可持续发展，对农业资源与生态环境造成了破坏。换言之，粮食产量提高了，农民收入增加了，但制约农业经济发展的深层矛盾还没有根本解决。面对新形势，针对上述问题，要解决长期困扰河西内陆河流域的农业发展的深层次问题，搞好社会主义新农村的经济建设，就要探索河西内陆河流域循环型农业发展道路，落实可持续发展战略，促进农业经济的和谐发展。本文基于这一研究目的，以河西内陆河流域为例，对河西内陆河流域循环型农业发展的影响因素和发展模式进行分析研究，并对河西内陆河流域循环型农业的发展提出建议和措施，为发展河西内陆河流域循环型农业奠定坚实的基础。 甘肃农业大学2009届硕士学位论文1．．2循环经济国内外研究进展1．2．1国外研究进展循环经济作为可持续发展的一项重要举措，在国内外得到了普遍的关注。循环经济的提出是解决经济发展与环境保护之间矛盾、协调经济与环境之间关系的具体措施。自20世纪90年代以来，发达国家把发展循环经济、建立循环型社会，当作实施可持续发展战略的重要途径和实现方式。不同国家的循环经济发展历程不尽相同。德国是世界上最早提出发展循环经济并制定出相关法律的国家，可以说是发展循环经济的倡导者。德国通过一系列立法措施及采取废弃物资源化的双元系统模式和双轨制回收系统来推动循环经济的发展。1972年德国制定了废弃物处理办法，但当时只是强调废弃物排放后的末端处理。1986年将其修正后，改称为《废弃物限制处理法》，发展方向从“怎样处理废弃物”的观点提高到了“怎样避免废弃物的产生”。在此基础上，德国于1991年颁布《包装废弃物处理法》，规定对废物管理的首选手段是避免产生，然后才是循环使用和最终处置。在一系列的实践之后，1996年德国提出了新的《物质闭路循环与废弃物管理法》，把废弃物提高到发展循环经济的思想高度，并建立了配套的法律体系一’5j。《物质闭路循环与废弃物管理法》标志了闭合循环的真正开始，是跨向循环经济的重要一步i65。日本是循环经济立法最全面的国家，也是国际上较早建立循环经济法律体系的发达国家之一。所有的相关法律文件集中体现为：减少废物，旧物品再使用，资源再利用，最终实现“资源循环型”的社会目标。20世纪90年代，日本就提出了“环保立国”的口号并集中制定了废弃物处理、再生资源利用、包装容器和家用电器循环利用、化学物资管理等一系列法规。2000年前后，日本众参两院表决通过了一部基本法——《推进形成循环型经济型社会基本法》。随后，日本相继颁布了7项环保法规，目标与内容更为深入，使得日本包装废弃物回收率达到88．9％，废旧家电的回收率达到50％-60％以上_。。这些法规为日本建立循环经济型社会搭建了稳固的框架。美国各州可独立制定州法，其最早的循环经济法可追溯到20世纪70年代。1976年，美国制定了《固体废弃物法》，后经过多次修改，1990年通过了《污染预防法》。20世纪80年代中期俄勒冈、新泽西、罗德岛等州先后制定促进资源再生循环法规以来，现在已有半数以上的州制定了不同形式的再生循环法规一j。美国加州于1989年通过了《综合废弃物管理法令》，要求在2000年以前，实现50％废弃物通过资源削减和再循环的方式进行处理，未达到要求的城市将被处以每天1万美元的行政处罚。美国7个以上州规定新闻报纸的40％一50％必须使用由废纸制成的再生材料。在威斯康星州，塑料容器必须使用10％一25％的再生资料。加州规定玻璃容器必须使用15％-65％的再生材料，塑料垃圾袋必须使用30％的再生材料∞!。欧洲3l国目前已经稳定了区域人口规模，实现了构建生态经济最重要的基本条件。1994年12月欧盟强制实施《包装和包装废弃物指令》，规定了回收目标。1995年4月，2 甘肃农业大学2009届硕士学位论文欧盟设立了一个“法规委员会"，职能是依据避免、再使用、回收、再生等规定，分析控制每一个国家包装废弃物处理的资料n01。哥斯达黎加计划到2025年完全采用可再生能源，以取代当前对耗竭性资源的掠夺性开采。法国、英国、比利时和澳大利亚等发达国家在20世纪90年代相继颁布和实施了有关废弃物减量化、再利用、和安全处置的法律。法国早在1993年前曾立法规定1993年上市的消费品必须有50％的包装进行回收利用，提出2003年应有的85％的包装废弃物得到循环使用n“。丹麦通过实施《废弃物处理和回收法》，2002年的废弃物再利用率提高到65％。荷兰提出到2000年，废弃物循环使用率达到60％，奥地利要求对80％的回收包装材料进行再循环处理或再利用。在循环经济理论的指导下，其研究范围逐步扩展到农业领域，即循环型农业。发展循环型农业是实现农业可持续发展的主要手段，发达国家发展循环型农业重视保护农业生态环境与实现农业资源的高效利用，不同国家循环型农业发展的历程如下：德国是发展循环经济较早、水平较高的国家，要求在农业生产中不使用化学合成的除虫剂、除草剂，使用有益天敌或机械的除草方法；不使用易溶的化学肥料，而是有机肥或长效肥；利用腐殖质保持土壤肥力；采用轮作或间作等方式种植；不使用化学合成的植物生长调节剂；控制牧场载畜量；动物饲养采用天然饲料；不使用抗生素，不使用转基因技术。。i。日本循环农家肥中心利用现代技术把家畜粪便、稻壳和发酵菌类混合在一起，被配上除臭装置，用制成的农家肥取代化肥，不仅具有环保意义，而且还生产出绿色食品J引。阿根廷素有“南美粮仓’’的美名，在农业生产中打破“种地必先耕地"的传统，广泛应用“免耕直播法’’。这种“不耕而种”看似原始的生产方式在今天越来越体现出增产、环保、降低成本的众多好处。美国、巴西、加拿大等许多国家也都在推广免耕种植，全世界至少有6000万公顷的土地实施免耕直播。引。美国在20世纪50年代就开始普遍推广农业节水灌溉，目前整个灌溉面积中已有一半采用喷灌和滴灌，另一半多数也采用了沟灌、涌流灌、洼灌等节水措施。在没有灌溉措施的农场，也普遍采用土地平整、轮作制、免耕法等节水措施n引。1．2．2国内研究进展循环型农业有时也被称为生态农业，当然严格的界定是生态农业为循环农业的理论基础。不管是生态农业还是农业循环经济，其目的都是为了协调环境与发展之间的矛盾，实现农业可持续发展。下面是涉及到生态农业、循环经济与循环型农业的观点阐述：孙鸿良认为：生态农业是运用生态学、生态经济学原理和系统科学的方法，把现代科学技术成就与传统农业技术的精华有机肥结合，把农业生产、农村经济发展和生态环境治理与保护、资源的培育和高效利用融为一体的具有生态合理性、功能良性循环的新型综合农业体系。m1。卞有生认为：中国的生态农业是在总结和吸取了各种农业生产实践的成功经验的基础上，根据生态学和生态经济学的原理，应用现代科学技术方法所建立和发展起来的一 甘肃农业大学2009届硕士学位论文种多层次、多结构、多功能的集约经营管理的综合农业生产体系：JT,l。吴季松认为：循环经济是在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程，不断提高资源利用效率，把传统的、依赖资源净消耗的线形增加的发展，转变为依靠生态资源循环来发展的经济⋯：。冯之浚认为：循环经济要求遵循生态学规律，合理利用自然资源和环境容量，在物质不断循环利用的基础上发展经济，使经济系统和谐地纳入到自然生态系统的物质循环过程中，实现经济的生态化H9|。陈之泉认为：循环经济就是在可持续发展的思想指导下，按照清洁生产的方式，对资源及其废弃物实行综合利用的生产活动过程。相对于传统的经济而言，是一场革命，首先是生产关系领域里的一场革命，是保护资源、保护地球生态环境的一种现代文明行为：2叭。周震峰认为：循环型农业是运用可持续发展思想和循环经济理论与生态工程学的方法，在保护农业生态环境和充分利用高新技术的基础上，调整和优化农业生态系统内部结构及产业结构，提高农业系统物质能量的多级循环利用，严格控制外部有害物质的投入和农业废弃物的产生，最大程度地减轻环境污染，使农业生产经济活动真正纳入到农业生态系统循环中，实现生态的良性循环与农业的可持续发展。¨。党的十六大报告指出，全面建设小康社会，我国要走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路。胡锦涛总书记在2003年的中央入口资源环境工作座谈会上指出：“要加快转变经济增长方式，将资源得到最有效的利用”盟引。温家宝总理提出重点抓好节约利用资源，大力发展循环经济。坚持开发与节约并重，把节约使用资源放在优先位置，建设资源节约型社会；要突出抓好节煤、节电、节油、节水和降低重要原材料消耗工作；要大力推广节能降耗生产技术工艺，开展清洁生产；建立城乡废旧物资和再生资源回收利用系统，提高资源循环利用和社会消费等环节，加快推进资源综合利用和循环利用。1．3研究思路和方法1．3．1研究思路基于循环经济与循环型农业理论研究，构建出河西内陆河流域发展循环型农业的评价指标体系。通过对河西内陆河流域农业现状进行SWOT分析，提出发展循环型农业的构想，并采用主成分分析方法归纳出河西内陆河流域循环型农业发展的主要成分和发展趋势，利用熵值法分析出河西五市发展循环型农业的优势与不足，进而对河西内陆河流域发展循环型农业的有效模式进行分析，最后，对河西内陆河流域发展循环型农业的具体状况提出对策与建议。1．3．2研究方法以循环经济理论为基础，采取定性分析与定量分析相结合的模式，密切联系河西内陆河流域的农业实际，充分利用相关年份的统计数据，并采用Excel、SPSSl6．0对大量4 甘肃农业大学2009届硕士学位论文的数据信息进行处理，借助有关图表加以分析说明。1．4研究内容全文的主体结构分为七章：第一章，前言。从本研究背景与意义出发，论述了关于循环经济与循环型农业理论的国内外研究现状；介绍本文的研究思路与方法；第二章，循环经济理论与循环型农业理论概述。包括循环经济理论、循环型农业的内涵、特征与发展层次；第三章，循环型农业发展评价指标体系与评价方法。在循环型农业指标体系建立的原则基础上，提出本研究设计的评价指标体系与分析评价方法；第四章，河西内陆河流域循环型农业发展的SWOT分析。对河西内陆河流域农业系统现状进行优势与劣势分析，同时对发展河西地区循环型农业的机会和挑战进行分析；第五章，河西内陆河流域循环型农业发展分析与评价。运用本研究建立的综合评价指标体系，选取河西内陆河流域近10年(1998年一2007年)的相关数据，采用主成分分析方法和熵值法分析出河西内陆河流域循环型农业的发展趋势；第六章，河西内陆河流域循环型农业发展模式分析。结合河西内陆河流域的具体情况，着重考虑自然资源、产业结构等因素对河西内陆河流域五市的农业发展状况进行分析，针对不同地区、不同类型提出具体的发展模式；第七章，河西内陆河流域循环型农业发展的对策和建议。针对河西内陆河流域农业的现实情况与具体模式分析，对河西内陆河流域循环型农业发展提出对策和建议。 甘肃农业大学2009届硕士学位论文2循环经济理论与循环农业理论概述2．1循环经济理论的内涵循环经济(CircularEconomy)，本质上是一种生态经济。它是为实现物质资源的永续利用及人类的可持续发展，在生产和生活中通过市场机制、社会调控及清洁生产等方式促进物质循环利用的一种经济运行形态。引。换言之，循环经济是以资源的主动回收再利用为核心，依托于科技进步之上，促进经济、环境与人类社会协调发展的运行状态；是立足于可持续发展的理论，从全局上追求经济、社会资源、环境的协调，而提出的新概念、新理论口引。循环经济是一种善待地球的经济发展新模式，它是国际社会推进可持续发展的一种实践模式，它强调最有效利用资源和保护环境，表现为“资源——产品——再生资源”的经济增长方式，做到生产和消费“污染排放最小化、废物资源化和无害化”，以最小的成本获得最大的经济效益和环境效益!’53。2．2循环经济的基本特征及基本原则2．2．1循环经济的基本特征(1)新的系统观。循环经济要求人在考虑生产和消费时不再把自己置身于这一大系统之外，而是将自己作为大系统的一部分来研究符合客观规律的经济原则_“。要大力完善生态系统与可持续发展建设，进而维持整个系统可持续发展。(2)新的经济观。循环经济不是仅仅用机械工程学的规律来指导经济生产，而是运用生态学的规律；循环经济不仅要考虑工程承载能力，还要考虑生态承载能力心引。整个生态系统中，超过资源承载能力的循环会对生态系统造成影响，只有在资源与物质承载能力之内的良性循环，才能保证生态系统平衡发展强刚。(3)新的价值观。循环经济涉及到自然资源时，不再对其任意索取，也不仅仅视其为可利用的资源，而是需要维持良性循环的生态系统；在考虑科学技术时，不仅考虑其对自然的开发能力，而且要充分考虑到它对生态系统的维持和修复能力，使之成为有益于环境的技术；在考虑人自身发展时，不仅考虑人对自然的征服能力，而且更重视人与自然和谐相处的能力，以达到经济、社会、生态的和谐统一‘挑崩”。(4)新的生产观。循环经济的生产观念是充分考虑自然生态系统的承载能力，尽可能的节约自然资源，不断提高自然资源的利用效率，循环使用资源，创造良性的社会财富。”’。循环经济还要求尽可能的利用可循环再生资源替代不可再生资源；尽可能增加知识与科技投入来替代资源投入。(5)新的消费观。循环经济要求避免一味生产与消费的状态，倡导物质的合理化消费，建立循环生产和消费观念。同时，循环经济要求通过税收和行政手段，限制以不可再生资源为原料的一次性产品的生产与消费。圮3。2．2．2循环经济的基本原则循环经济核心内涵的理解是循环经济的“4R"原则，即再思考(Rethink)、减量化6 甘肃农业大学2009届硕士学位论文(Reduce)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle)。州。图2-I循环经济的运行模式Fig．2·1Theoperationalmodeofcirculareconomy(1)再思考原则(Rethink)。再思考原则要求人们树立有别于传统经济的全新理念，这是对传统经济理念的挑战。循环经济实质是用尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价来实现最大的发展效益，是促进人与自然和谐发展的现实选择，是人类对人与自然关系进行深刻反思的积极成果‘Ⅵ5。它以低消耗、低排放和高效利用为基本特征，通过“资源——产品——废弃物——再生资源”的循环过程，以尽可能小的资源消耗和坏境成本，获得尽可能大的经济和社会效益，符合可持续发展的经济增长模式，以从根本上消除长期以来的资源环境的协调发展，是对“大量生产、大量消费、大量废弃"的传统增长模式的根本变革。(2)减量化原则(Reduce)。减量化原则又称为减物质化原则。减量化是循环经济的重要原则，它针对输入端控制问题，源头控制旨在减少进入生产和消费过程中的物质和能源流量13⋯。对废弃物的产生是通过预防的方式进行事前控制，因而显得更为重要。减量化强调经济、环境的可持续发展，注重资源的节约控制、有效利用和预防，用较少的资源投入达到既定目标最大化，注重清洁生产，减少原材料不必要的浪费，把资源浪费问题控制在源头，最终实现废弃物减量化的目的。(3)再利用原则(Reuse)。再利用原则同时有过程控制和末端控制的含义，目的是延长产品和服务的时间周期i3毹。再利用原则要求制造产品和包装容器能够以初始的形式被反复使用，反对一次性产品的泛滥使用，目的是使产品在尽可能多的场合、尽可能长的时间内使用而不废弃。所以，除了要尽量延长产品寿命、做到一物多用和发展以废弃物为原料的再制造产业外，还应延伸到企业和工程充分利用可再生资源的领域。(4)再循环原则(Recycle)。再循环原则也称为资源化原则。该原则属于输出端方法，要求生产出来的物品在完成其使用功能后能重新成为可以利用的资源，而不是不可恢复的垃圾，通过各种手段对最终资源进行处理，使废弃物转化为新的经济资源，进而提高利用效率，减少最终处理量。在废旧资源领域，要注重“综合利用”这个概念，7 甘肃农业大学2009届硕士学位论文指通过各种方法使废弃物重新变成有使用价值的资源或物品j玎’02．3循环型农业的内涵、特征及循环层次2．3．1循环型农业的内涵循环型农业是一种以循环经济理论和可持续发展思想为指导，运用生态工程方法，强调以资源循环利用为主，以节约资源和保护环境为主要目的，最终实现经济效益、社会效益和环境效益协调统一的农业发展模式。州，这不仅要求农业、工业和第三产业形成基于全社会的大循环，更要把农业关联产业经济活动组织成为“自然资源一产成品一废弃物一再生资源”的闭环式流程，通过优化农业生产至消费整个产业链结构，实现物质的多级循环使用，将产业活动对环境的有害影响减少到最低程度，实现农业经济活动的生态化转向㈣：。2．3．2循环型农业的特征循环型农业作为循环经济理论在农业中的一种实践模式，具有循环经济的一般特点。它要求从生产到消费的各个领域，遵循“4R’’原则，通过物质和能量不断循环利用，减少过程中废弃物的产生∞1。(1)循环型农业要求在生产链条的输入端尽量减少投入，中间环节尽量减少消耗，输出端尽量减少废物排放。(2)循环型农业提倡资源节约与清洁生产、提倡产业化经营、提倡环境污染最小化，反对农业生产过程中废弃物的污染导致的生态破坏。(3)提高各类资源的利用效率，优化农业系统结构，按照“资源一农产品一农业废弃物一再生资源"反馈式流程组织农业生产，实现资源利用最大化。(4)循环型农业是一种产业链延伸型的农业空间拓展路径，延长产业链是通过循环型农业产业体系内部各个要素间的协同作用和共生耦合关系形成多个协同发展、完整、封闭的产业循环¨¨。2．3．3循环型农业的循环层次(1)农产品生产层次。农产品生产层次中推行清洁生产，全程防控污染，使污染排放最小化清洁生产。清洁生产是指既可满足人们的需要又可合理使用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法和措施。(2)农业产业间层次。农业产业内部层次物质相互交换，废弃物排放最小化。农业产业间的层次相互交换废弃物，使废弃物得以资源化利用，农产品产业链延伸等1∥，最终实现农产品消费过程的物质和能量的良性循环。(3)农产品消费过程层次。此层次的循环超出了生产本身，扩展到消费领域，包括农产品消费过程中和消费过程后物质能量的循环，是将农业循环经济纳入到社会整体循环的维度加以考虑¨∽。8 甘肃农业大学2009届硕士学位论文3循环型农业发展评价指标体系与评价方法3．1循环型农业发展评价指标体系建立原则(1)科学性原则。采用科学的方法进行河西内陆河流域循环型农业发展的评价是构建指标体系的基础。指标体系的建立要以一定的科学理论为依据，综合考虑各种因素，尽可能地全面反映区域循环型农业发展的状况，不能以偏概全i挺1，要运用系统的观点迸行分析和评价。(2)客观性原则。评价人员应根据客观规律，白始至终的保持客观的态度和实事求是的作风，正视事实，不带任何偏见，排除一切人为干扰，坚持一切从实际出发，力求反映河西循环型农业发展的实际情况H”。(3)可靠性原则。评价结果除了为此研究领域提供决策依据外，还能成为其他相关研究领域项目决策与实施的依据，因此保证数据来源与分析处理的可靠性就显得尤为重要¨叭。评价的可靠性取决于工作人员的专业素质和评价方法的准确性。(4)可行性原则。评价指标简便易算、有明确的含义与计算公式，能在现有或实际中找到指标计算的数据，指标计算尽量避免相同或相近的变量重复出现¨7’。(5)主成分原则。影响循环型农业发展的因素很多，在建立指标体系时无法全部考察，因此应在综合系统分析原则基础上，选取具有代表性、典型性的影响循环型农业主成分㈨。3．2循环型农业发展评价指标体系循环型农业发展是一个全面考虑的综合性范畴，其指标体系应力图全面反映农业经济、生态、社会、环境各系统整体效益与农业可持续发展的可能性，重点在社会经济产出、投入减量化、再利用及资源化和环境无害化四个方面构建指标体系，见图3-1。第一类是经济产出指标，该类指标主要用来反映循环型农业发展过程中实现的社会及经济效益，即系统输出终端的效果。具体表现在以下几个统计量上：人均农业GDP、农用土地生产率、农民年人均纯收入与单位畜禽产品率。人均农业GDP是农林牧渔GDP总产值与乡村从业人数的比值，反映农业系统人均产出水平；农用土地生产率是农业总产值与耕地面积的比值，反映耕地资源的经济生产率；农民年人均纯收入，是衡量农民从事各项生产活动的最终成果，也是直接影响农业持续生产投入的重要因素；单位畜禽产品率是牧业总产值与肉类总产值的比值，用以衡量畜牧业的经济产出效益和发展状况11uj第二类是投入减量化指标，该类指标主要用来揭示农业生产系统投入端的现状，反映出农业生产投入对环境的影响。具体表现在以下几个统计量上：化肥施用强度、农药使用强度、农膜使用强度、农村用电量强度与农机动力强度。化肥施用强度是农用化肥施用量与农作物播种面积的比值；农药使用强度是农药施用量与农作物播种面积的比值；农膜使用强度是农用薄膜施用量与农作物播种面积的比值；农村用电强度是农村用电量与农业GDP产值的比值；农机动力强度是农机总动力与农作物播种面积的比值嘲。。Q 甘肃农业大学2009届硕士学位论文，第三类是资源再利用指标，该类指标主要用来体现农业生产过程中资源和废弃物的循环利用程度。具体表现在以下几个统计量上：土地复种指数、耕地有效灌溉率与畜禽粪便资源化率。土地复种指数是农作物播种面积与耕地面积的比值，用来衡量农业气候条件和土地生产潜力；耕地有效灌溉率是有效灌溉面积与耕地面积的比值，反映出区域农业对水资源的需求状况和利用程度；畜禽粪便资源化率是畜禽粪便利用量与畜禽粪便总产生量的比值，反映出农业生产过程中畜禽粪便的利用状况墨¨。第四类是环境无害化指标，该类指标主要用来反映农业发展和人类活动对生态环境与资源安全产生的影响。具体表现在以下几个统计量上：抗灾率、森林覆盖率与水土流失治理率。抗灾率是受灾面积中未成灾面积的比重，反映人们和农业生产系统对自然灾害应对与抵抗能力，体现出人类活动对环境的影响状况；森林覆盖率是制～个国家或地区森林面积占土地面积的百分比，森林覆盖率表明一个国家或地区森林资源的丰富程度和生态平衡状况，是反映林业生产发展水平的重要指标；水土流失治理率是水土流失治理面积与水土流失面积的比值，反映出人类活动对环境的影响和对自然灾害的抵抗能力【s：j图3．1循环型农业发展评价指标体系Fig．3-1Theevaluationindexsystemofthedevelopmentofcircularagriculture3．3循环型农业发展的评价方法本研究利用SPSS的软件分析，主要运用主成分分析、熵值法分析，同时辅助于相lO 甘肃农业大学2009届硕士学位论文应的图表加以说明来阐释循环型农业的发展。3．3．1主成分分析法主成分分析(PrincipalComponentAnalysis)是将分散在一组变量上的信息，集中到某几个综合指标上的一种探索性统计分析方法∞⋯。它利用降维的思想，将多个变量化为少数几个互不相关的主成分，从而描述数据集的内部结构一"。(1)主成分分析法。主成分分析法是设法将原来众多具有一定相关性(比如P个指标)，重新组合成一组新的互相无关的综合指标来代替原来的指标。通常数学上的处理就是将原来P个指标作线性组合，作为新的综合指标饵引。最经典的做法就是用F，(选取的第一个线性组合，即第一个综合指标)的方差来表达，即Var(F，)越大，表示F，包含的信息越多邯‘。因此在所有的线性组合中选取的F。应该是方差最大的，故称FI为第一主成分。如果第一主成分不足以代表原来P个指标的信息，再考虑选取F。即选第二个线性组合，为了有效地反映原来信息，F。已有的信息就不需要再出现在F：中，用数学语言表达就是要求Coy(F。，F：)=O，则称F。为第二主成分，依此类推可以构造出第三、第四，⋯⋯，第P个主成分印·58|。(2)主成分分析数学模型rF2=a12ZXl+a22ZX2⋯⋯+ap2ZXp．{⋯⋯LFD=al。ZXJ+a2f『IZX2+⋯⋯+a呻ZXp其中a⋯a撕⋯⋯，apt(i=l，⋯⋯，m)为X的协方差阵∑的特征值对应的特征向量，ZX．，ZX。，⋯⋯，ZXp是原始变量经过标准化处理的值，因为在实际应用中，往往存在指标的量纲不同，所以在计算之前须先消除量纲的影响，而将原始数据标准化，本文所采用的数据就存在量纲影响强吼⋯。A=(a，j)，x。=(a。，az'．··aD，)，Ra，=入，a。，R为相关系数矩阵，入；、a；是相应的特征值和单位特征向量，天，≥灭：≥⋯≥入。>10。(3)主成分分析法的操作步骤。进行主成分分析在SPSS中主要步骤如下∞¨：1、指标数据标准化；2、指标之间的相关性判定；3、确定主成分个数m：4、主成分F；表达式；5、主成分F；命名；6、主成分与综合主成份(评价)值。3．3．2熵值法(1)熵值法的原理熵的概念最初是由R．J．克劳修斯在19世纪中叶建立的，1870年，玻耳兹曼给出了熵的统计解释，并确立了公式S=klnw汹引。熵概念对于初学者，一直是一个较抽象并难以通俗表达的物理概念。但是，近40年来，熵的概念有了迅速而广泛的发展。信息论 甘肃农业大学2009届硕士学位论文的创始人(C·E·Shannon)在其著作《通信的数学理论》中提出了建立在概率统计模型上的信息度量，将熵引入了信息论，他把信息定义为“用来消除不确定性的东西”m。。。在信息论中，熵是一种不确定性的度量，信息量越大，不确定性就越小，熵也越小；信息量越小，不确定性就越大，熵也越大。根据熵的这种特性，可以通过熵值来判断一个事件的随机性及无序程度，也可以用熵值来判断某个指标的离散程度。一般而言，指标的离散程度越强，熵值就越大狮删；反之，熵值就越小。在应用多个指标对事物进行综合评价时，对于某个指标，若各个体的值没有太大的区别，则该指标在综合分析中所起的作用不大；反之，若对某个指标而言，各个个体的值有很大的波动，即该指标的离散程度很大，则这个指标在综合分析中有很重要的影响，所以可以根据各项指标的变异程度，利用信息熵这个工具，计算出各项指标的权数，为多指标综合评价提供依据∞引。(2)熵值法计算步骤①构建评价对象集合假定需要评价m个区域在某一特定年份循环经济发展状况，评价指标体系有n项评价指标，这是由m个样本组成，用n个指标作综合评价的问题，可建立如下数模型：样本(评价对象)集合为：U=X：>X，>)({}>X，>Xs>Xto>Xt>X。>X，，>X，：>X。综上所述，河西内陆河流域循环型农业发展的主要制约因素为：农民人均纯收入、农用土地生产率、人均农业GDP、农药施用强度、农机总动力、化肥使用强度、土地复种指数、农膜使用强度、单位畜禽产品率、耕地有效灌溉率等。河西内陆河流域循环型农业发展，需要各方面的支持，只有足够的资金投入在循环型农业的基础设施建设上，才能大力发展循环型农业，才能实现农业发展模式根本的变革，作为影响河西内陆河流域循环型农业重要的指标：农民人均GDP与人均农业GDP要充分考虑。同时作为经济产出指标，也是衡量一个地区循环型农业发展好坏的标准。根据此项指标提供的数据可以找出河西内陆河流域发展循环型农业发展的优势与不足，做到扬长避短，使得循环型农业得到更好的发展。农药、化肥、农膜使用强度都反映出河西内陆河流域生态农业和设施农业的建设水平，在增大产出的同时尽可能地减少化肥、农膜、农药、农机、电力等资源的投入量，真正实现农业生产的低投入。农用土地生产率和单位畜禽产品率两个指标较为全面地反映出河西内陆河流域主要农业资源的利用效率和经济效益。因此，提高资源利用效率是驱动循环型农业发展的重要因素。注重农业生产对环境的影响也是驱动循环型农业发展的重要因素。抗灾率这个指标从农业环境等方面反映出对农业生产的影响，强调河西内陆河流域要在充分考虑农业自然承载能力下最大限度地挖掘土地生产潜力，提高作物秸秆、家畜粪便等废物的资源化利用，加强农业生产系统对自然灾害的抗御能力，降低其对环境的有害影响。5．1．6计算主成分特征向量和综合得分从初始主成分载荷矩阵计算得到两个主成分的特征向量，将得到的主成分特征矩阵与标准化后的数据相乘，可得到主成分得分，其线性组合为：FI=O．348X1+0．348X2+0．345X3+0．268L+0．301X5+0．335X。+0．2223X，一0．242X8+0．31X9+0．284X。o+0．239XlI一0．134X12F2=一0．033X。一0．025X2+0．086X3-0。228X4+0．107X5+0．098X。+0。568X，+0．483X。+0．31X9—0．077X。。一0．308X儿一0．07X。：F3=一0．063Xt一0．022Xz一0．053X。一0．336X。+0．171X5—0。236X。一0．158X，一0．086X。一0．08X。+0．054XIo+0．517Xll+0．910X。2’将各变量的标准化数据带入方程，计算出三个主成分得分F。、F。、F。，见表5—5。以每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总的特征值之和的比例作为权重计算主成分综合评价模型：F=O．763F。+0．155F2+0．082F3循环型农业的发展是一个逐渐将农业生产活动转向生态化的过程，由综合成分的得分可以将河西内陆河流域1998——2007年循环型农业发展状况进行排序和评价，见表 甘肃农业大学2009届硕士学位论文表5-5综合得分及排名表Tab．5·5TheformofcomprehensiVescoresandrankingorders从资源利用效率成分(F。)的得分情况看，排名呈现出逐年增大的趋势，反映河西内陆河流域在发展循环型农业过程中资源利用效率不断提高。从特殊农用资源投入成分(F2)的得分情况与1998—2007年10年间的趋势来看，河西内陆河流域在发展循环型农业过程中，农膜投入量在近年逐年减少。2003年，农膜投入量成为十年来的历史新高，但2007年，特殊农用资源投入成分综合排名为第八名，表明河西内陆河流域在发展循环型农业的农用资源低投入方面得到了改善。根据以上资料，得出河西内陆河流域对农膜投入量问题应给予足够重视，最终达成用最少的资源来实现循环型农业发展最大化。从环境影响成分(F。)的得分情况看，近年来的综合排名比较靠后，表明农业发展并没有过多地注重农业对环境的影响。尽管相对于2003年与2004年有明显改善，但是要给予发展循环型农业中环境的影响因素高度重视，要利用生物技术和农业科技运用，农业发展在实现经济效益的同时，大力提高生态效益。从综合得分情况角度来讲，把河西内陆河流域循环型农业发展状况优劣排序：2007年)2006年>2005年)2004年>2003年)2002年)2001年)2000年)1999年>1998年。即河西内陆河流域循环型农业的发展趋势呈现出越来越好的形势。多年来，河西内陆河流域坚持了走兼顾经济效益和生态效益的循环型农业的路线。相对于1998年的综合得分来看，十年间的变化是显而易见的，见图5-1。以牺牲生态效益来换取经济效益的传统型农业正在向集约型农业、循环型农业、可持续发展型农业转变。 甘肃农业大学2009届硕士学位论文|I■一一一一4求3时N■一：$2bLZb≈Ⅱ1r媾爿0；一一◆_《≥鸯挲一移萨≯二型-1嘭蜒一2一J一一⋯⋯一年份图5—1河西内陆河流域循环型农业发展趋势分析Fig．5-1TheanalysisofcircularagriculturedevelopmenttrendininlandriverbasinsofHexi5。2河西内陆河流域循环型农业发展的熵值分析本文基于河话内陆河流域的五个城市(嘉峪关市、金昌市、武威市、张掖市、酒泉市)研究现状，整理了来自于《甘肃农村年鉴》和《甘肃年鉴》的数据，根据循环型农业发展的内涵、影响农业循环发展的因素以及指标体系的指导思想、理论框架、基本原则和构建方法，选取了12个指标，建立了河西内陆河流域循环农业可持续发展的评价指标体系，如图3—1所示。通过计算指标的信息熵，根据指标的相对变化程度对系统整体的影响来决定指标的权重，从而更加客观地赋权。首先，将收集整理的河西内陆河流域的农业评价指标数据，根据评价目的，运用公式(3)(4)(5)(6)对数据进行标准化处理，见表5-6，表5-7。表5-6xj’接近度矩阵表Tab．5—6ThematrixformofXapproachdegree24 甘肃农业大学2009届硕士学位论文第二，运用公式(7)和(8)计算指标信息熵e和信息效用，如表5—8所示。表5．8信息熵及信息效用表Tab．5—8Theformofinformationentropyandinformationutility信息熵及信息效用表e；0．9650．9150．9890．967O．9910．9660．9180．960O．9860．9950．993O．83d；0．0340．0840．0100．0320．0080．0330．0810．0390．0130．0040．0060．16第三，运用公式(9)计算评价指标权重，通过公式(10)计算，得出系统的综合评价结果，见表5-9。表5-92007年甘肃省河西内陆河流域五市农业循环经济发展综合评价结果Tab．5·9ThecomprehensiveappraisalresultofeconomicdevelopmentofagriculturalcirculationoffivecitiesininlandriverbasinsofHexiin2007由表5—9可知2007年甘肃省河西内陆河流域五个市区中，农业循环经济的发展程度还是有一定的地域差异。从经济产出指标来看，嘉峪关市排在首位，张掖市最后，且五个市区社会经济产出差异较小；投入减量化指标，金昌市居于首位，由于投入减量化指标为负作用指标，说明金昌市单位面积产量上投入要素较少，有利于循环经济的发展。最低水平出现在武威市，表明武威市的各项农业单项投入要高于其他四个市，投入减量化指标已成为制约武威市循环经济发展的主要限制因素；资源再利用指标最高值出现在张掖市，最低值出现在金昌市；环境无害化指标的最高值出现在嘉峪关市，嘉峪关市的抗灾率较高，而张掖市的环境无害化指标最低，制约了循环农业的健康发展。通过熵值分析得出发展河西内陆河流域循环型农业存在地域差距，要实行分区域进行模式分析，根据自身特点发扬优势，完善不做之处，最终实现河西内陆河流域循环型农业的全面发展。 甘肃农业大学2009届硕士学位论文6河西内陆河流域循环型农业发展模式分析6．1农一牧一沼生产模式模式适用范围：充分发挥河西内陆河流域种植业与畜牧业的区域优势，考虑到秸秆、牲畜粪便资源化利用率低等制约因素，农一牧一沼生产模式适用范围较广，适于河西内陆河流域普遍推广。模式结构：农一牧一沼生产模式是以“植物一动物一沼气”的生态循环为基础，把一家一户的种植业、养殖业通过沼气的形式紧密地连接起来，形成生态养分在农户家庭中的循环利用。种植业中的秸秆作为饲料提供给畜牧业，畜牧业为农户提供畜产品的同时，其废弃物作为填料填充沼气池，做到了废弃物再利用；农户建立沼气池可以得到其提供给农户的沼能；最终，沼气池又为种植业提供有机肥料，完成了一次物质循环的过程，详见图6-1。图6—1农一牧一沼生产模式Fig．6—1Theproductionmodeofagriculture—grazing—biogas模式功能：在此循环中，农户可以得到自己需要的各种农产品。以沼气为纽带的农一牧一沼生产模式在河西内陆河流域推广的意义重大，其原因在于在农业生产中减少废物排放，实现了废物再利用，完成了清洁生产，改善农业生态环境，改良土壤结构，从而降低农业生产成本，增加农民收入，最终实现了农业可持续发展。6．2秸秆一奶牛一沼气一瓜果生产模式模式适用地区：凭借酒泉市、武威市与张掖市奶牛规模化养殖和瓜果业迅速发展的有利条件，可以此类地区逐步推广秸秆一奶牛一沼气一瓜果生产模式。2007年，酒泉、武威、张掖的牛奶产量分别为49232．5吨、9997．5吨、30872．7吨，其中，酒泉市的肃州区、武威市的凉州区、张掖市的甘州区的牛奶产量分别占酒泉、武威、张掖牛奶产量的79．8％、50．7％与40％。酒泉、武威、张掖的2007年瓜果产量分别为120624．49吨、56697吨与50456．97吨，肃州区为40489．9吨、甘州区为41347吨、凉州区为119625吨。模式结构：在此模式中，应充分发挥该区奶牛业发展的优势，注重秸秆与水果加工26 甘肃农业大学2009届硕士学位论文的废弃物综合利用。作物秸秆为牛羊养殖提供饲料(此处的秸秆采用青贮或氧化技术处理)，牛羊粪便填充沼气池，沼气池产生沼气后为农户提供优质燃料，沼渣、沼液作为有机肥料，用于瓜果业和种植业生产，见图6-2。图6-2秸秆一奶牛一沼气一瓜果生产模式Fig．6-2Theproductionmodeofstraw-cow-biogas-amphisarca模式功能：秸秆一奶牛一沼气一瓜果模式将不具有关联性的几种产业整合成一个完整的产业链，减少了交易成本，增加了农户收益，提升了各个产业的综合实力，增强了模式适用地区产品综合竞争力。此外，还可以大力发展附加值高的有机食品产业，发掘该区瓜果产业在市场中的增值空间。6．3禽一猪一沼一菜生产模式模式适用范围：凭借河西内陆河流域家禽、生猪养殖的独特优势，适于在河西内陆河流域普遍推广禽一猪一沼一菜生产模式。模式结构：禽类粪便可作为家畜饲料，家畜的粪尿作为沼气池填料及时填充沼气池；沼气池提供的沼气作为生活能源提供给农户，此外，沼气还可为蔬菜大棚增温。沼渣和沼液为蔬菜大棚提供肥料。蔬菜进行光合作用的必备物质条件——C02，则由家畜呼吸来提供，蔬菜作物光合作用产生的氧气净化畜舍空气，实现了清洁生产，见图6—3。模式功能：禽一猪一沼一菜生产模式是以沼气为纽带将养殖、种植有机结合，实现了物质循环利用。在此循环中，种养沼之间形成的紧密链条，降低了生产成本；同时由于在蔬菜种植时基本避免了农药、化肥的施用，提高产品品质，进而提高了农民收入。27 甘肃农业大学2009届硕士学位论文图6-3禽—猪一沼一菜生产模式Fig．6—3Thechook·pig—biogas—vegetablemode6．4草畜业循环模式模式适用范围：半农半牧区，如：金昌市永昌县，酒泉市安西县，张掖市山月‘县等；牧区，如：张掖市肃南裕固族自治县，酒泉市肃北县、阿克塞，武威市的天祝县等。其他还有养殖业发达的地区，如张掖市甘州区，酒泉市金塔县等。河西内陆河流域发展草畜业循环模式的潜力很大。模式结构：草畜业循环模式是指发挥草业作用和提高牧业对资源的转化功能。种植业(草业)与畜牧业是相互依赖，相互影响的产业，见图6—4。实行草场放牧，可以大力发展畜牧业，畜牧业为种植业提供有机肥料，种植业为畜牧业提供秸秆饲料，畜牧业产生的肥料又提升了草场地力，在此循环中种植业与畜牧业有机结合，完成了良性的物质循环。模式功能：草畜业结合的基本功能是通过生物链、产业链和食物链实现资源转化、经济增值、优化生态环境。草畜结合是土地、种植业和畜牧业三结合的农业生产模式，是促进种植业与畜牧业协调发展的根本途径。此循环模式综合利用自然资源，提高资源利用率，最终实现经济、社会、生态效益的提高。 甘肃农业大学2009届硕士学位论文放牧肥料草饲草畜种牧植场业肥料秸秆图6—4草畜业循环模式Fig．6-4Thecirculationmodeofgrassandanimalhusbandry6．5粮一果一草一畜节水防沙模式模式适用范围：根据河西内陆河流域干旱缺水的自然条件，应在以下地区大力发展循环型农业节水模式。例如：武威市凉州、民勤沙区；张掖市山丹、民乐、甘州与高台沙区；酒泉的肃州与金塔沙区等。模式结构：粮一果一草一畜节水防沙模式是一种利用农田保墒节水技术实现高效节水的种植模式。果树和牧草对粮食作物起到节水保土的作用，同时果树对粮食作物还能起到防风的特殊作用。果树和牧草的节水保土作用，能有效解决粮食生产用水和经济社会发展的用水效率过低的问题。果树与牧草间作或其他植物，可以进行果园放牧，为畜牧业提供饲料。水果加工产生的果渣与粮食作物产生的秸秆也可以作为饲料，提供给牲畜。反之，畜牧为粮食作物与果树提供肥料，见图6-5。图6-5粮果草畜节水防沙模式Fig．6-5Thegrainfruitgrasslivestockeconomizesonwateranddefendsthesandmode模式功能：粮一果一草一畜节水防沙模式将粮食作物、林果、牧草与畜牧有机结合，实现了节水保土、养殖和废物利用的良性循环。可以说，此模式在节水方面是值得在河29 甘肃农业大学2009届硕士学位论文西内陆河流域大力推广，实现水资源的高效综合利用。6．6设施农业生态模式设施农业属于高投入高产出，资金、技术、劳动力密集型的产业，它是利用人工建造的设施，使传统农业逐步摆脱自然的束缚，走向现代工厂化农业生产的必由之路，同时也是农产品打破传统农业的季节性，实现农产品的反季节上市，进一步满足多元化、多层次消费需求的有效方法。设施农业是个综合概念，首先要有一个配套的技术体系做支撑，其次还必须能产生效益。这就要求设施设备、选用的品种和管理技术等紧密联系在一起。设施农业是个新的生产技术体系。它采用必要的设施设备，同时选择适宜的品种和相应的栽培技术。河西内陆河流域光照时间长，农产品产量高，质量好，病虫害少，非常适合发展设施农业生态模式。其中，日光温室的推广对发展河西设施农业有很大影响。它具有采光性和保温性能好、取材方便、造价适中、节能效果明显，适合小型机械作业的优点，其缺点在于环境的调控能力和抗御自然灾害的能力较差，主要种植蔬菜、瓜果及花卉等。设施农业是以立体型、全封闭型、多功能温室为载体，以高效植物种植、动物养殖，微生物开发及新能源利用为格局，充分利用太阳能，以沼气、沼液、沼渣的使用取代化肥、农药和添加剂，确保农业生态环境和食品安全。建立温室病虫害综合防治技术体系，合理采用物理生态病虫害防治措施，通过科学用药提高病虫防治效果，并将设施农业和绿色食品开发相结合，为河西内陆河流域农业的发展开辟了一个健康、高效、持续的道路。30 甘肃农业大学2009届硕士学位论文7河西内陆河流域循环型农业发展的对策和建议7．1合理利用资源7．1．1节约利用现有资源河西内陆河流域缺水严重，同时河西内陆河流域部分地区生态环境遭到破坏导致水土流失与沙尘暴的产生，因此需要大力发展节水农业提高水资源利用率、防风防沙提高土壤有机质含量，在河西内陆河流域大力推广粮一果一草一畜节水防沙模式；在退耕还林、退耕还牧的政策指导下，对现有土地资源加强管理，提高土地利用率；在广大农村推广节柴煤炉、节能炕房、节能砖瓦窑等节能技术；加强农业资源的保护，降低农膜、农药、化肥、农机的投入量；推广生态互补的立体种植、养殖方式，尽可能多使用有机肥料与生物能源。通过合理有效的措施，逐步提升水资源、土地资源、生物资源及其它生产性资源的利用效率，从而实现农业资源利用良性循环。7．1．2加强废物再资源化鼓励使用有机肥，实行资源化利用，实现种植业生产所积累的生物资源全程化利用，畜禽养殖业的粪便利用资源化。逐步改变直接燃烧秸秆的原始用能方式，大力发展小型高效农用沼气池，并同农房建设、城镇建设和环境保护密切结合起来，推广“农一牧一沼’’与“禽一猪一沼一菜"生产模式。对于各种废物，以再资源化为目的，要建立完善的回收、循环路径，应重点考虑以下几个方面：一是废物产生量、成分、去向和处理处置现状，二是污染状况及再利用循环的潜力，三是回收机构现状，四是资源回收体系和资源信息网络情况。7．1．3开发利用新生资源对未利用的自然资源，进行合理开发利用，在有条件的地区进行资源开发利用的综合评价，争取用最小的投入达到资源利用最大化。积极开发山区小水电、微水电资源、积极开发太阳能、风力、地热资源，通过新资源的开发利用，达到生态、环境、效益的最优组合。同甘寸，也要对已利用的自然资源，进行新的使用价值的研究、开发和利用。引进新物种并加以改良、选育，使其具有商业性生产价值。通过新资源的开发利用，开拓农业循环经济新的增长点。7．2建立和完善促进循环经济发展的政策机制7．2．1加强宣传力度，促进公众参与发展农业循环经济的理念还没有深入渗透到河西内陆河流域社会公众的各个层次，农业循环经济的知识还没有得到普及和推广，因此，各级地方政府应借助各种宣传手段，加强宣传力度，推广农业循环经济这一全新理念，使社会公众认识到发展农业循环经济的重要性，进而推动河西内陆河流域农业循环经济的良性发展。在宣传农业循环经济的过程中，各级政府可以对农民进行扶持，对农民进行培训，通过学习农业循坏经济与开展农业循环经的示范，让农民切身体会到发展循环型农业给他们带来的利益，这不仅可 甘肃农业大学2009届硕士学位论文以直接提高农民收入、降低农民农业生产的成本，还能够对农业的可持续发展做出不可估量的贡献。7．2．2加大资金投入，拓宽筹资渠道充足的资金是实现传统农业经济向循环农业经济转变的基础和重要保障。河西内陆河流域各级地方政府应实行多层次、多渠道筹集资金，增加投入。政府资金投入应注意以下几方面的内容：一是在继续增加财政对农业和农村发展的投入的情况下，政府要依法安排并落实对农业和农村的预算支出，建立健全财政支农资金的稳定增长机制。二是对一些重大项目进行直接投资或资金补助、贷款贴息的支持，每年拿出一定数额的资金补贴农机购置户、养殖大户、沼气户，促进农业循环经济发展。三是鼓励发展农村合作基金会农民自筹资金、引进外资等多种筹资形式，加快农业生态建设步伐。四是适当安排生态农业建设专项资金，用于开展生态农业建设规划、技术培训与生态园区的示范基地建设。7．2．3定位政府角色，强化公共服务农业循环经济是政府导向型经济，为此需要各级地方政府必须要充分认清角色，发挥政府的宏观调控作用，积极转变政府职能，要注重农业和农村基础设施建设。农业基础设施建设的内容主要有加强农田水利建设，其中包括：搞好大型农田水利设施的新建、续建和配套工程建设，支持中小型农田水利设施建设，兴建一批重点灌溉供水工程；加大以退耕还林、退耕还草为重点的生态项目建设步伐；完善农村公路筹资建设和养护机制，为农产品流通提供绿色通道，加速流通，促进农民增收；构筑农村通信网络，推进农村信息网络化与全球化；提高农业机械化水平，为循环型农业提供一些专用设施和设备。7．3提高循环型农业的科技支撑7．3．1加强农业循环经济技术的推广与应用目前，河西内陆河流域在农业循环经济技术推广以及应用上仍存在薄弱环节。河西内陆河流域农业技术推广制度不健全、结构不合理，农业科技成果利用率比较低。农技人员推广农技的主动性不强以及农技推广机构与科研单位联系合作少，农技推广项目与科研成果脱节都造成了许多科研成果没有转化为农业生产力。因此，在农业循环经济技术推广以及应用方面，鼓励、引导各类科研单位、大专院校、农民专业合作组织以多种形式开展农业技术推广服务。充分发挥科技示范基地、龙头企业、科技示范村与示范户的带动作用，加快农业科技转化为现实生产力的步伐和技术扩散作用。7．3．2加强农业循环经济技术的创新与研发‘农业循环经济的发展离不开先进科学技术的支撑。河西内陆河流域农业科研人员不足，特别是人员知识水平不高，对该区农业循环经济的技术研究造成严重的制约。因此，必须加大农业循环经济方面科技人才的培养力度，制定农业循环经济人爿。培养规划，力争短时间内培养出大批高素质的农业循环经济人才。此外，还应大力加强农业循环经 甘肃农业大学2009届硕士学位论文济技术研究与开发，建立以企业为主体、市场为导向、产学研农相结合的农业循环经济技术研发体系，重点研究开发无污染、无公害以及节地、节水、节肥、节能、节材、节人的农业生产技术和农业资源污染治理技术，发展生物工程技术，培育高产、优质、多抗的动植物新品种，研制生物农药、生物肥料、动植物生长调节剂。7．3．3加强农业循环经济技术的培训与服务人们对农业循环经济的了解还不深入，尤其是某些农业循环经济的技术构成相当复杂，推广与应用这些技术需要依靠高素质的农业人才。因此，加大人员教育培训力度，提高农民素质是当务之急。要强化农民的科技和文化教育，提高他们的科技文化水平，同时加强农民对农业循环经济技术使用方面的培训，使他们掌握现代的技术和科学的管理知识。在对农民的教育培训上，除了正规的教育途径外，着重依靠技术培训手段。加大农业科学技术的推广和应用工作，为农民提供正确使用农产品的技术指导，引导农民科学施肥、合理种植。结合科技入户工程、农民培训工程，加强对农民的实用技术培训，努力提高农民的科学生产技能，加快农业循环经济建设步伐。7．4着力推进农业循环经济的产业化经营由于技术和规模的限制，农民一家一户进行资源循环利用的成本高、效率低。农业循环经济产业化经营把农户经营有组织地引入市场，通过培植循环型龙头企业，在一定区域内开展农业资源的循环利用，使之具有一定规模，有利于提高农业循环经济的比较效益，形成农业循环经济的自我积累机制，实现农业循环经济的可持续发展。要推进农业循环经济的产业化经营，应从以下几个方面深入展开。7．4．1建立产业化经营合作组织由于单个农户在资金、技术上的不足，通过建立产业化经营组织，实施农户联合生产、联合经营，既能发挥农业生产上的规模效益，又能发挥废物循环利用方面的规模效益。例如：通过农业合作组织，可以规模化的实施“农一牧一沼一菜”生产模式，克服单个农户在资金、技术和管理上的缺陷，提高所有农户的综合收益。积极鼓励和支持农民自主建立各种专业合作社、专业协会以及其他形式的合作与联合，把分散的农户组织起来，避免公司对农民利益的不合理侵占。同时引导农户在合作组织的基础上积极开展废物循环利用的合作，提高农业循环经济效率。7．4．2大力发展农业龙头企业在农业循环经济的产业化方面，可以以秸秆综合利用公司为纽带，通过向农民支付一定费用回收秸秆及人畜粪便等，制成有机肥料再出售给农民使用的方式，促进农业循环经济的发展。秸秆还可以加工作为畜禽饲料的秸秆粉、秸秆工艺品编织、秸秆造纸等等。秸秆的产业化再利用可以将整个地区农业产业连结成循环链条，避免单个农户实施循环型农业的资金、设备、技术的瓶颈。秸秆综合利用与沼气、特色农业、生态农业的结合，可以对地区农业产业进行深度开发，延长产业链条，增加农业产业的综合收益。龙头企业的发展是要以壮大规模和增强带动能力为重点，进一步加强标准化体系建设，33 甘肃农业大学2009届硕士学位论文提高农产品质量，打造农业企业品牌和产品品牌。不断完善和创新利益联接机制，通过风险基金和最低保护价收购等方式，与基地农户建立风险共担、利益共享的利益联结机制。7．4．3加强农产品基地建设农产品基地既可以提供稳定的农产品供给，保障农产品质量，还可以为农产品生产中的废弃物的综合利用提供方便，发挥规模效益，为废物的综合开发提供稳定的原料供应。加强农产品基地建设：一要做好区域规划布局，大力推进专业化经营，发展“一村一品”型的专业村、专业户，逐步形成专业化、区域化、规模化的商品生产基地；二要做好优质化、标准化生产，选育优良品种，搞好品种结构调整，严格产品标准，保障产品质量，实行优质优价政策；三要做好集约化经营，加大农产品基地建设的资金投入，引导农民生产优质农产品，加强废弃物的综合开发和循环利用，提高集约化程度。7．4．4健全社会化服务体系加强农业循环经济产业化，除了需要农民和企业的积极参与之外，还要建立一套完备的社会化服务体系，建立产前、产中、产后全方位的农业循环经济产业化服务网络机构。目前，与农业循环经济配套的产品的销售、技术指导、信息咨询与传播等农业服务机构仍不健全，而仅凭农户或单个企业、单个农业合作组织的力量无法解决这一问题。因此政府应该加大工作力度，根据农业循环经济发展的需求，建立县一乡一村一农户一体化的社会化服务体系。此外还要建立健全检验、检疫、认证等机构，自上而下地形成监控、服务体系。要对农业环境和农产品质量进行全面监测，建立农产品准入制度，严格控制农药、添加剂等残留，保证农产品品质。7．5坚持依法推进农业循环经济发展7。5．1完善地方规章，提供法律支撑发展农业循环经济涉及到资源、经济、社会、环境等各个方面，各级政府除了在政策、财政上进行扶持之外，还要完善发展循环型农业相关的法律制度。法律作为循环型农业发展的基本依据和保障，值得政府给予足够的重视。目前，我国已有有关环境保护的法律与法规，但这些法规政策还不能构成真正意义上的发展循环型农业的法律法规体系。建立和完善农业循环经济的法律法规体系迫在眉睫。德国是最早建立有关循环经济法律法规体系的国家，日本则是这方面立法最全面的国家，其他发达国家也相继制定了完善的农业循环经济法律法规。目前，除了认真贯彻执行《清洁生产促进法》、《节约能源法》、《可再生能源法》等已有的法律法规外，借鉴发达国家的经验，加快循环经济立‘法，使得完善的法律法规引导和规范农业循环经济的发展，以使河西内陆河流域的农业循环经济发展步入正轨。除此之外，《节约石油管理条例》、《资源综合利用条例》、《强制回收的产品和包装物回收管理办法》、《节水中长期专项规划》、《海水利用专项规划》和《资源综合利用专项规划》等法律法规的建立已经提到议事日程，政府相关部门应加快这些相关法律法规的落实、实施、宣传与执行。34 甘肃农业大学2009届硕士学位论文7．5．2加大依法监督管理的力度河西内陆河流域各地区、各政府职能部门要认真贯彻落实《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国可再生能源法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》和《中华人民共和国环境影响评价法》等有关法律法规。在法律法规的贯彻落实的过程中，要加大政府执法力度，对违反有关法规的单位和个人要严肃处理，引导企业和个人树立经济、资源与环境协调统一发展的全新观念。在帮助单位与个人建立正确的发展农业循环经济的观念的同时，逐步树立法律的威信，使得法律的执行效力得到保障，进而推进农业循环经济发展的顺利进行。7．6结束语近年来，河西内陆河流域在推动资源节约和综合利用，推行清洁生产方面，取得了积极成效。但是，由于河西内陆河流域自然条件、经济发展水平等因素的限制，传统的高消耗、高排放、低效率的粗放型增长方式仍未根本转变，资源利用率低，环境污染严重。同时，存在法规、政策不完善，体制、机制不健全，相关技术开发滞后等问题。随着工业化和城镇化加速发展的不断深入，面临的资源和环境形势十分严峻。为实现全面建设小康社会的战略目标，建设社会主义新农村，必须大力发展循环经济，按照“减量化、再利用、资源化"原则，采取各种有效措施，以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价，取得最大的经济产出和最少的废物排放，实现经济、环境和社会效益相统一，建设资源节约型和环境友好型社会。本文以国内外循环经济理论及循环型农业的研究现状与最新进展为理论基础，通过借鉴学术界现有的对循环型农业及农业可持续发展理论的研究，运用主成分分析和熵值法对河西内陆河领域的循环农业进行了科学地评价，依据河西内陆河流域农业特色和区位优势构建了循环型农业发展模式，并尝试提出了相应的对策建议。但是，本研究也存在着一定的不足，如对于完善循环型农业发展的评价指标体系，应更多地涉及到社会发展、环境建设、农业资源的循环利用等指标，以更加完善、系统地进行循环型农业发展分析评价。 甘肃农业大学2009届硕士学位论文致谢终于写到致谢部分了，这意味着我的硕士论文就此收笔，意味着三年的研究生教育即将结束，此刻，心中百感交集，其中有对自己完成论文辛苦的感谓}，又有对一路走来支持我、关爱我的家人、老师与朋友的感恩。本论文是在导师李新文教授的悉心指导下完成的。在论文选题、框架拟定、文章基本思路以及最终的成稿等环节，导师都倾注了精力与心血，给予学生莫大的帮助与指导。在我攻读研究生的三年里，李新文老师严谨的治学态度、平和的生活作风时刻影响着我。在此，谨向我的导师李新文教授表示诚挚的谢意!衷心感谢甘肃农业大学经济管理学院的王生林、叶得明、陈秉谱、张艳荣、王建平、杨林娟等领导与老师在论文开题与研究过程中给予学生的大力指导与帮助。三年来，我的成长与进步都离不开各位领导和老师的关怀，在这里，学生再一次衷心感谢甘肃农业大学经济管理学院的院领导与老师!衷心感谢2006级经管学院可爱的同学们，与他们在一起共同学习、生活三年，我倍感温馨。感谢陈强强师兄与杨双喜师弟在学习与科研上给予的友情相助。感谢三年里关爱我的同学与朋友在生活中对我的照顾，感谢你们走进我的生命，结成深厚的友谊!在即将离别的日子里，我将把这份厚重的友情封存，放在心底，让它成为宝贵的财富!亲爱的老爸老妈，你们的心里承载着对女儿满满的爱，你们的眼里承载着对女儿未来无限的期许，在女儿20余年的求学生涯里，你们付出与奉献的太多，女儿回报的太少。面对爸爸妈妈无尽的爱，我唯有怀着感恩的心，继续前行，奋斗不息!还要感谢亲爱的家人们给予我的爱与支持，没有你们无尽的疼爱，就没有我今天的成绩!最后，感谢论文评阅和答辩委员会的各位专家在百忙之中参加学生的论文答辩，论文能够得到您们的批阅与指正，深感荣幸!仅此拙作献给所有我爱的人与爱我的人136宋岩2006年6月12日于兰州 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