县域循环农业发展规划原理与实践
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摘要
循环农业是“十一五、十二五”期间及今后我国农业发展的重要模式及方向，也是我国农业生产和农村生态环境建设的重要措施之一。循环农业科技园区是在有限的空间内，将减量化、资源化和再循环原则，按照生态链的模式，将农业生产过程中生产资料投入、废弃物的资源化和循环利用有机结合起来，进而展示农业低投入、低排放和高产出的一种农业发展途径。
本研究针对我国区域循环农业发展规划存在的基础理论薄弱、不够系统的问题，通过文献查阅、实地考察和实证分析，对区域循环农业发展规划涉及到的地理学、区域发展、循环经济、农业基础科学、生态学、景观规划等诸多的学科系统梳理，提出区域循环农业发展规划的基本原理，并根据甘肃省临夏北塬地区的实际情况对理论进行了实践。重点研究内容及结论如下：
1、区域循环农业基本理论框架的构建
（1）根据文献资料和课题组在此领域多年的研究，界定了循环农业概念，指出循环农业是以农业生态系统、农业生态经济、循环经济和可持续发展的基础理论为依据，以适量化投入化肥、农药等生产资料为依托，多级多层次利用农作物秸秆、畜禽粪便和人粪尿等农业废弃物资源的农业规模化、集约型生产模式，以实现保护生态环境、提高农产品品质以及食品安全的目的。
（2）循环农业的生产要素包括物质生产要素和非物质生产要素两个方面；从理论方面、生产方式、产业关系、生产效益、循环层次和循环农业发展水平六个方面对循环农业与传统农业进行了比较，强调了循环农业的生态效应功能，提出了循环农业最本质的特征是产业链的延伸和资源的节约；
（3）构建了基于循环经济、清洁生产、农业生态工程和可持续发展理论为主的循环农业理论框架；
（4）探讨了循环农业的边界问题，分析明确了农户层面、社区层面和农业区域层面循环农业基本理论实用的边界。
2、区域循环农业规划的基本方法
（1）构建以“减量化、资源化、再循环”为主的3R原则、循环农业模式和能效分析为主的循环农业发展规划的基本原理；提出循环农业规划过程中农业功能与农村文化产业功能的融合、现代农业科技手段在循环农业规划中的体现必要性。
（2）提出了资源调查与评价、区位优劣势分析、主导产业确定和专题图制作等循环农业规划中经常要用的一些方法。
（3）构建了基于现状分析、资源优劣势评价、规划基本思路框架及定位、重点内容的专题规划、环境保护规划、投入产出分析和实施对策分析等要素的循环农业规划框架。
3、临夏北塬循环农业发展规划的资源优势分析
在实地调研的基础上，结合SWOT分析方法，系统分析了临夏北塬循环农业发展的优势、劣势、机遇和挑战；估算了临夏北塬循环农业发展的农业废弃物资源量、农业废弃物沼气化资源潜力，结果表明2009年该地区的农作物秸秆总量约为8.9万t，其中玉米秸秆的比重最大，占总量的74.8%；畜禽粪便排放总量为191.44万t，其中牛的粪便量最多，约占总量的50%；居民排泄物总量约为2.52万t；各种废弃物每年总的产沼气潜力为8860万m3，全区年产沼气量相当于5.5万t标准煤，每年将产生3300万元的经济价值。若这些沼气全部折算成薪柴，全区每年可节约林地约20944hm2。
4、临夏北塬循环农业发展规划设计
（1）提出了临夏北塬循环农业发展规划的依据、原则，对临夏北塬循环农业的发展的生产功能、生态功能、社会服务功能进行了定位，确定了以“玉米-奶畜-蔬菜”产业为主导、资源高效利用、生态安全、社会文明的循环农业试验示范基地的规划目标。
（2）分析了该区域典型的农田高效内循环模式、农牧复合型循环农业模式、清洁乡村循环农业模式、农业废弃物资源化利用模式以及农产品加工循环链等方面价值流、物质流循环结构特征，绘制出了北塬循环农业发展的价值流、物质流结构图，提出了不同循环模式发展的具体方式。
（3）提出了临夏北塬循环农业重点发展的四大模式、八大工程和一个循环农业科技产业示范区的基本构架，建立了北塬地区的四大功能区和六大基地，并绘制出了该地区循环农业发展的总体布局框架。
（4）并重点对农田高效复合循环农业、循环型设施农业、养殖业、农业废弃物资源化利用、循环农业产业科技园区和环境建设等重点内容进行了专项规划。在专项规划的基础上，针对规划实施，提出了政策、制度等方面的建议。
Circular agriculture is not only an important model but also a direction of thedevelopment of agriculture in China during the Eleventh Five-year plan and twelfth Five-yearPlan even in the future. Meanwhile it is one of the main measures to agriculture productionand ecological environment construction. Circular agricultural science and technology parkcombines the productive investment with waste utilization and recycle organically, accordingto the model of ecological chain, which following the principle of "reduce, resource andrecycle". In addition, it will indicate a development method which makes the agriculture with"low-input, low-emission and high yield".
In this study, according to some problems such as the weakness and unsystematic ofbasic theory, by means of documents consultation, field study and empirical analysis, somesubjects are systemically integrated which content geography sciences, regional coordinateddevelopment, circular economy, agricultural science, ecology and landscape planning and soon. At the same time some theories about the development planning of circulating agricultureare provided. Especially we practiced these theories in Bei Yuan based on its environment.Main views and conclusions are as follows:1The construction of the basic theoretical frame of Regional circular agriculture
(1) According to the literature and years of research in this field, the concept andcharacteristics of circular agriculture are defined. Circular agriculture is based on agriculturaleco-system, eco-economic, circular economy and sustainable development, supported byinputting appropriate amount agricultural means of production such as fertilizer and pesticide,and used the methods of large-scale management and intensive production mode withmultistage multilevel utilization of crop straw, poultry excrement and human excreta, in orderto realize the purpose of preserving the ecological environment, improving the quality ofagricultural products and ensuring food safety.
(2) Circular agricultural production factors include material production factors and immaterial production factors. Comparing circulation agriculture with traditional agriculturefrom six respects which are theory aspects, production modes, industrial relations, productionbenefits, circulation levels and circular agriculture development, we emphasize ecologicalefficiency function and propose that the fundamental characteristic of circular agriculture isthe extension of industrial chain and save of resource.
(3) A theoretical framework of circular agriculture which mainly based on recycleeconomy, cleaner production, agro-ecological engineering and sustainable development etc isbuilt.
(4) According to the hierarchical principle, the boundary of circular agriculture isdiscussed, and the boundary of its basic theory is divided into three respects: farm householdlevel, rural community level and regional rural level.2Methods of Regional Circular Agricultural Development Planning
(1) Basic principle mainly based on the theory of "3R"(reduce, resource, recycle),construction the mode of circular agriculture and energy efficiency analysis is proposed. Theintegration of agricultural function with rural industrial culture function and the application ofmodern agricultural technological are systematically analyzed during the progress of circularagricultural development planning.
(2)Ways of resource investigation and evaluation, location advantages and disadvantagesanalysis, determination agricultural leading industries and thematic map making are putforward.(3) This study also points out that a complete planning must content status analysis,evaluation of advantages and disadvantages on resources, the idea, frame and positioning ofplanning, the thematic planning of key part, the programming of environmental protection,the analysis of input and output, and implementation countermeasures analysis and so on.3Resource advantages analysis of development planning of circular agriculture in Beiyuanarea
Based on spot investigation, this paper systematically analyzes the strengths, weaknesses,opportunities and challenges of circular agricultural development in Beiyuan area with theSWOT analysis method; it estimates the amount of agricultural waste resources and potentialof agricultural waste changed methane resource. The results showed that, in2009, the amountof crop straw in this area is about8,9000ton, and the largest proportion is corn straw whichaccounts for74.8%in the total crop straw; the amount of animal faeces wastes is1,914,400ton, and the largest proportion is cattle feces which accounts for50%in the total animalfaeces wastes; the amount of human excrement is about25,200ton; all kinds of wastes canproduce the amount of methane about88.6million m3per year, it equals with55,000ton standard coal consumption, and it will produce the economic value of33million RMB everyyear. If total methane all converts wood, the entire area will save forest land about20944hm2each year.4Design of the circulation agricultural development planning in Beiyuan area
(1) It puts forward the basis and principle about design of the circulation agriculturaldevelopment planning in Beiyuan area, it also orientates its agricultural production function,the ecological function, and social service function. Besides, it establishes a planning goal on“corn-milk and livestock-vegetables" industry as the leading, resource efficient utilization,ecological safety, and social civilization agriculture demonstration.
(2) It analyzes the structure characteristics of value flow and material flow, based on thetypical models in Beiyuan area, which contents farmland efficient circulation pattern,agriculture and animal husbandry efficient circular agriculture model, clean compound ruralagriculture model, agricultural wastes utilization model and the agricultural productsprocessing cycle chain. The material flow chart and value chart of Beiyuan area are drawn out,and special ways of the development of different circulation patterns are raised.
(3) It puts forward a basic framework which includes four important models, eight largeengineering and a basic architecture of circular agricultural Science and Technology Park,builds four big function regions and six bases, and draws out the overall layout framework ofthis area’s circular agricultural development.
(4) The efficient compound farmland circular agriculture, recycle facilities agriculture,animal breeding, agriculture waste utilization, circular agricultural Science and TechnologyPark and environment construction are made specific planning. Based on the specificplanning, it puts forward some suggestions on policies and institutions.
本研究针对我国区域循环农业发展规划存在的基础理论薄弱、不够系统的问题，通过文献查阅、实地考察和实证分析，对区域循环农业发展规划涉及到的地理学、区域发展、循环经济、农业基础科学、生态学、景观规划等诸多的学科系统梳理，提出区域循环农业发展规划的基本原理，并根据甘肃省临夏北塬地区的实际情况对理论进行了实践。重点研究内容及结论如下：
1、区域循环农业基本理论框架的构建
（1）根据文献资料和课题组在此领域多年的研究，界定了循环农业概念，指出循环农业是以农业生态系统、农业生态经济、循环经济和可持续发展的基础理论为依据，以适量化投入化肥、农药等生产资料为依托，多级多层次利用农作物秸秆、畜禽粪便和人粪尿等农业废弃物资源的农业规模化、集约型生产模式，以实现保护生态环境、提高农产品品质以及食品安全的目的。
（2）循环农业的生产要素包括物质生产要素和非物质生产要素两个方面；从理论方面、生产方式、产业关系、生产效益、循环层次和循环农业发展水平六个方面对循环农业与传统农业进行了比较，强调了循环农业的生态效应功能，提出了循环农业最本质的特征是产业链的延伸和资源的节约；
（3）构建了基于循环经济、清洁生产、农业生态工程和可持续发展理论为主的循环农业理论框架；
（4）探讨了循环农业的边界问题，分析明确了农户层面、社区层面和农业区域层面循环农业基本理论实用的边界。
2、区域循环农业规划的基本方法
（1）构建以“减量化、资源化、再循环”为主的3R原则、循环农业模式和能效分析为主的循环农业发展规划的基本原理；提出循环农业规划过程中农业功能与农村文化产业功能的融合、现代农业科技手段在循环农业规划中的体现必要性。
（2）提出了资源调查与评价、区位优劣势分析、主导产业确定和专题图制作等循环农业规划中经常要用的一些方法。
（3）构建了基于现状分析、资源优劣势评价、规划基本思路框架及定位、重点内容的专题规划、环境保护规划、投入产出分析和实施对策分析等要素的循环农业规划框架。
3、临夏北塬循环农业发展规划的资源优势分析
在实地调研的基础上，结合SWOT分析方法，系统分析了临夏北塬循环农业发展的优势、劣势、机遇和挑战；估算了临夏北塬循环农业发展的农业废弃物资源量、农业废弃物沼气化资源潜力，结果表明2009年该地区的农作物秸秆总量约为8.9万t，其中玉米秸秆的比重最大，占总量的74.8%；畜禽粪便排放总量为191.44万t，其中牛的粪便量最多，约占总量的50%；居民排泄物总量约为2.52万t；各种废弃物每年总的产沼气潜力为8860万m3，全区年产沼气量相当于5.5万t标准煤，每年将产生3300万元的经济价值。若这些沼气全部折算成薪柴，全区每年可节约林地约20944hm2。
4、临夏北塬循环农业发展规划设计
（1）提出了临夏北塬循环农业发展规划的依据、原则，对临夏北塬循环农业的发展的生产功能、生态功能、社会服务功能进行了定位，确定了以“玉米-奶畜-蔬菜”产业为主导、资源高效利用、生态安全、社会文明的循环农业试验示范基地的规划目标。
（2）分析了该区域典型的农田高效内循环模式、农牧复合型循环农业模式、清洁乡村循环农业模式、农业废弃物资源化利用模式以及农产品加工循环链等方面价值流、物质流循环结构特征，绘制出了北塬循环农业发展的价值流、物质流结构图，提出了不同循环模式发展的具体方式。
（3）提出了临夏北塬循环农业重点发展的四大模式、八大工程和一个循环农业科技产业示范区的基本构架，建立了北塬地区的四大功能区和六大基地，并绘制出了该地区循环农业发展的总体布局框架。
（4）并重点对农田高效复合循环农业、循环型设施农业、养殖业、农业废弃物资源化利用、循环农业产业科技园区和环境建设等重点内容进行了专项规划。在专项规划的基础上，针对规划实施，提出了政策、制度等方面的建议。
Circular agriculture is not only an important model but also a direction of thedevelopment of agriculture in China during the Eleventh Five-year plan and twelfth Five-yearPlan even in the future. Meanwhile it is one of the main measures to agriculture productionand ecological environment construction. Circular agricultural science and technology parkcombines the productive investment with waste utilization and recycle organically, accordingto the model of ecological chain, which following the principle of "reduce, resource andrecycle". In addition, it will indicate a development method which makes the agriculture with"low-input, low-emission and high yield".
In this study, according to some problems such as the weakness and unsystematic ofbasic theory, by means of documents consultation, field study and empirical analysis, somesubjects are systemically integrated which content geography sciences, regional coordinateddevelopment, circular economy, agricultural science, ecology and landscape planning and soon. At the same time some theories about the development planning of circulating agricultureare provided. Especially we practiced these theories in Bei Yuan based on its environment.Main views and conclusions are as follows:1The construction of the basic theoretical frame of Regional circular agriculture
(1) According to the literature and years of research in this field, the concept andcharacteristics of circular agriculture are defined. Circular agriculture is based on agriculturaleco-system, eco-economic, circular economy and sustainable development, supported byinputting appropriate amount agricultural means of production such as fertilizer and pesticide,and used the methods of large-scale management and intensive production mode withmultistage multilevel utilization of crop straw, poultry excrement and human excreta, in orderto realize the purpose of preserving the ecological environment, improving the quality ofagricultural products and ensuring food safety.
(2) Circular agricultural production factors include material production factors and immaterial production factors. Comparing circulation agriculture with traditional agriculturefrom six respects which are theory aspects, production modes, industrial relations, productionbenefits, circulation levels and circular agriculture development, we emphasize ecologicalefficiency function and propose that the fundamental characteristic of circular agriculture isthe extension of industrial chain and save of resource.
(3) A theoretical framework of circular agriculture which mainly based on recycleeconomy, cleaner production, agro-ecological engineering and sustainable development etc isbuilt.
(4) According to the hierarchical principle, the boundary of circular agriculture isdiscussed, and the boundary of its basic theory is divided into three respects: farm householdlevel, rural community level and regional rural level.2Methods of Regional Circular Agricultural Development Planning
(1) Basic principle mainly based on the theory of "3R"(reduce, resource, recycle),construction the mode of circular agriculture and energy efficiency analysis is proposed. Theintegration of agricultural function with rural industrial culture function and the application ofmodern agricultural technological are systematically analyzed during the progress of circularagricultural development planning.
(2)Ways of resource investigation and evaluation, location advantages and disadvantagesanalysis, determination agricultural leading industries and thematic map making are putforward.(3) This study also points out that a complete planning must content status analysis,evaluation of advantages and disadvantages on resources, the idea, frame and positioning ofplanning, the thematic planning of key part, the programming of environmental protection,the analysis of input and output, and implementation countermeasures analysis and so on.3Resource advantages analysis of development planning of circular agriculture in Beiyuanarea
Based on spot investigation, this paper systematically analyzes the strengths, weaknesses,opportunities and challenges of circular agricultural development in Beiyuan area with theSWOT analysis method; it estimates the amount of agricultural waste resources and potentialof agricultural waste changed methane resource. The results showed that, in2009, the amountof crop straw in this area is about8,9000ton, and the largest proportion is corn straw whichaccounts for74.8%in the total crop straw; the amount of animal faeces wastes is1,914,400ton, and the largest proportion is cattle feces which accounts for50%in the total animalfaeces wastes; the amount of human excrement is about25,200ton; all kinds of wastes canproduce the amount of methane about88.6million m3per year, it equals with55,000ton standard coal consumption, and it will produce the economic value of33million RMB everyyear. If total methane all converts wood, the entire area will save forest land about20944hm2each year.4Design of the circulation agricultural development planning in Beiyuan area
(1) It puts forward the basis and principle about design of the circulation agriculturaldevelopment planning in Beiyuan area, it also orientates its agricultural production function,the ecological function, and social service function. Besides, it establishes a planning goal on“corn-milk and livestock-vegetables" industry as the leading, resource efficient utilization,ecological safety, and social civilization agriculture demonstration.
(2) It analyzes the structure characteristics of value flow and material flow, based on thetypical models in Beiyuan area, which contents farmland efficient circulation pattern,agriculture and animal husbandry efficient circular agriculture model, clean compound ruralagriculture model, agricultural wastes utilization model and the agricultural productsprocessing cycle chain. The material flow chart and value chart of Beiyuan area are drawn out,and special ways of the development of different circulation patterns are raised.
(3) It puts forward a basic framework which includes four important models, eight largeengineering and a basic architecture of circular agricultural Science and Technology Park,builds four big function regions and six bases, and draws out the overall layout framework ofthis area’s circular agricultural development.
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引文
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