重庆三峡库区农业面源污染防治研究——基于农户参与、政府主导的视角

摘要

现代农业的专业化、产业化、集约化在提高农业劳动生产率、土地产出率和资源利用率的同时，也打破了传统的种植业与养殖业之间物质和能量循环。我国农业发展取得的巨大成就在很大程度上是依赖大量生产资料的投入，以牺牲环境为代价取得的。大量的研究表明，化肥、农药的过量施用、畜禽养殖粪便的无序排放、农村生活污水和固体垃圾的随意处置、不合理的农业产业结构与空间布局、农村居民环境意识落后、农村环境管理主体缺位以及农业环境管理政策不完善皆是导致农村面源污染严重的主要原因。农村面源污染已成为流域水体富养化的主要来源，严重威胁到饮用水源的安全和人们的身体健康。因此，客观上需要解决农业经济发展、农业资源有效利用和农村生态环境保护之间的矛盾。然而，我国农业生态环境管理的政策与措施相对于日益严重的农业面源污染显得力不从心。农业经济发展方式的转变、农业环境管理制度和政策的有效供给是改变农业和农村生态环境二元结构的有效途径。现有研究中，关于农业发展与生态环境之间的内在关系、农业面源污染源头防治的约束和激励机制以及农业生态管理的公共政策体系研究不足。因此，提高农户的环境认知与参与意识等措施，客观评价区域农业经济增长的质量，完善和构建适合生态循环农业发展的农业环境政策体系，对维护农业生态系统平衡，切实解决中国农业发展中面临的环境污染等突出问题，还原农业生态文明，都具有重要的理论意义与现实意义。
　　本研究以重庆三峡库区为研究区域，在文献研读与综述的基础上，以农业经济学、土地资源学、环境经济学和计量经济学等学科理论为指导，以农业面源污染的发生机理和流域水质安全性为研究起点，从微观层面阐释农户的环境认知与意识、农户化肥施用决策和清洁农业生产技术采纳行为与持久采纳意愿，剖析农业面源污染控制的微观主体行为。从宏观层面对农业和农村经济政策体系进行内涵廓清，定性分析农业政策体系影响农业面源污染的方式和程度；构建指标体系，定量分析农业面源污染与农业经济政策之间的关系，进而探讨三峡库区农业经济发展的环境效率、污染物的影子价格及影响因素；从中观层面，以调整和优化重庆三峡库区农业种植结构为例，从土地资源约束、各种农作物种植的比例、农作物清洁生产技术的应用和推广出发，使农业种植业达到经济最优和污染物排放总量控制的要求，分析农业结构调整对农业面源污染防治的作用。具体研究内容如下：（1）识别重庆三峡库区农业面源污染的关键源区和重点污染源，采用污染排放系数法，测算1998-2011年间重庆三峡库区21个区县的农业化肥、畜禽养殖和农村生活污染源COD、NH3-N、TN、TP的平均排放量、排放强度及其时空分异特征；根据DPSIR框架原理，运用结构方程模型，评价2000-2011年流域水资源安全程度。（2）以计划行为理论为基础，分析农户对农业面源污染防治的行为态度、主观规范和感知行为控制对农户参与农业面源污染防治意愿的影响，以及参与意愿对农户的实际参与行为的影响。运用 PCE半参数模型，实证分析农户的农业面源污染减排的支付意愿与影响因素。（3）通过实地调查，运用随机前沿生产函数和双变量Probit模型，深入分析典型区域农户过量施肥的危害认知、规避意愿及其影响因素。（4）利用涪陵区种植业农户的调查数据，综合评价农户从事传统农业生产对环境的影响的了解与认知；运用多元probit回归模型，分析农户农业清洁生产技术采纳的关联效应与影响因素，将农户环境认知的综合评价数据纳入计量模型，考量农户环境认知对农业清洁生产技术釆纳的影响。（5）系统梳理当前我国的农业经济发展政策和农业环境政策，定量分析相关政策对农业面源污染的影响。利用库区重庆段2000-2012年间的面板数据，采用参数化方向性距离函数，从自然、社会经济等因素，分析农业面源污染排放效率和影子价格及其影响因素。（6）基于农业经济效益最优和农业面源污染物控制的双重目标，运用线性规划模型，对重庆三峡库区种植业结构和清洁农业生产的规模进行优化设计。相关研究的主要结论如下：
　　1．重庆三峡库区农业面源污染排放量及其对流域水资源安全的影响。重庆三峡库区1998-2011年期间的COD、NH3-N、TN和TP平均排放量分别449551.65、91646.4、134076.92和61651.66t；平均排放强度分别为4.45、0.91、1.91和0.61-2.29t/hm2。其中，库尾都市核心区排放量小、排放强度较低；库中平行岭谷种养殖稳定区，各类污染物排放量不大；腹地山地丘陵种植业与养殖业产污频繁区排放量和排放强度最大。2000-2011年期间流域水资源安全程度分为两个阶段：2000-2005年水资源安全综合指数从0.468下降到0.243，安全等级从一般安全下降到很不安全；2005-2011年水资源安全综合指数从0.243上升到0.689，水资源安全等级从很不安全上升到相对比较安全。
　　2．农户参与农业面源污染防治的意愿与行为分析。农户的行为态度、主观规范和感知行为控制对参与农业面源污染调控意愿有显著的影响；农户参与农业面源污染意愿越强，其发生参与调控行为的可能性就越高；农户对农村周边生态环境状况的感知也是影响农户参与农业面源污染调控行为的重要因素；农户的行为态度、主观规范和感知行为控制之间的相关程度较高，且农户对农业面源污染防治具有一定的支付意愿。通过分析农户对过量化肥施用危害认知与规避意愿，发现榨菜主产区农户化肥使用技术效率为0.571，即有42.9％的化肥无法被作物利用与吸收，化肥过量施用174.15kg?hm-2。大部分农户认为，过量施肥有危害，这种危害主要是会减少产量，但是农户对过量施肥造成的环境危害认识不深刻，对危害规避意愿也不强烈。农户对过量施肥危害认知主要受农户教育水平、从事农业生产的年限、化肥施用技术培训、兼业经营等因素的影响；农户的危害规避意愿主要受农户教育水平、从事农业生产的年限、化肥施用技术培训、兼业经营、家庭从事农业劳动力人数、有机肥的使用、榨菜地块质量、地块类型、地块碎化程度等因素的影响。
　　3．农户清洁生产技术采纳行为与持久采纳意愿分析。农户对清洁生产技术有一定的认知，但是农户采纳清洁生产技术的意愿相对而言还比较低。受访者的年龄、受教育程度、是否村干部、农户技术风险的偏好程度、家庭农业劳动力数量、家庭农业总收入和种植规模对农业清洁生产技术采纳具有正向影响；信息的可获取性对清洁生产技术采纳影响不显著；测土配方施肥取得了较好的效果，得到了大部分农户的认可，已被广大农户采纳；农户对农传统农业产生的环境污染有一定的认知，但是要让农户采纳清洁生产技术，必须减少他们农业生产的成本，且同时能增加产出与收益。
　　4．农业发展政策与环境政策对农业面源污染的影响。从回归结果来看，农业产业化经营政策、国家财政对化肥和粮食的直接补贴政策与农业面源污染排放量存在正向关系；农业技术推广补贴、农业生态工程建设、种植业结构调整和测土配方施肥政策对农业面源污染排放量存在负向影响；农业科技投入、农田水利基本建设投入和农业环保投入对农业面源污染不存在显著的相关性。这些政策指标中，测土配方施肥与4种污染物的相关性最强且符号为负，说明测土配方技术能够有效削减农业面源污染。种植业结构调整也与4种污染物存在较强的负相关。2000-2012年期间，库区重庆段农业面源污染平均排放效率为0.6499，并且在此时间段内，排放效率呈现“V”形波动状态。农业面源污染排放效率最高的是库尾都市核心区，其次是库尾都市外围区和库尾低山丘陵区，效率最低的是库中平行岭谷区。库区 TN、TP、COD和NH3-N4种污染物的平均影子价格分别为0.3729、0.0326、0.1371和0.0533万元/t。从农业面源污染排放效率和影子价格来看，库中平行岭谷区、腹地沿江山地丘陵区和库区腹地外围山地区农业面源污染排放的效率低，污染物的影子价格高，它们是库区农业面源污染治理的重点地区。
　　5．基于农业面源污染控制的种植业结构优化。通过线性规划模型确立了农业面源污染控制下的农业种植结构优化路径，库区重庆段农作物净收益最大化的优化路径为：库区重庆段粮食生产用地应保持在123.35×104hm2左右，蔬菜用地保持在33.09×104hm2，烟草、水果、茶用地应维持在16.15×104hm2；应保证现有稻、麦农作物种植规模，缩减玉米和大豆的种植面积和比例；在农作物生产过程中应大力推广清洁生产技术，须扩大粮食生产中稻、麦、油料作物、玉米和大豆的种植测土配方施肥面积，适当增加有机茶、烟草和水果的种植面积；大力发展蔬菜清洁生产，推广有机蔬菜种植，加强设施蔬菜生产基地的建设。
　　根据上述研究结论，源头防治农业面源污染防治需要从落实农业发展政策和农村环境保护政策、转变农业经济增长方式、合理规划布局农业产业结构、加强农业科技创新、推广农业清洁生产技术、建立微观主体行为的激励与约束机制等方面着手。明确政府职责与相关制度保障、多元化的农业技术推广体系、农民技术教育与培训体系、拓展农业技术扩散渠道建设、完善农民参与环境管理环境等是促进农户参与环境友好型农业技术扩散的可行的政策措施。

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第1章 文献综述

1. 1农业面源污染形成的机理及其成因研究

1. 2农业面源污染负荷定量测算与评价研究

1. 3农业经济发展与面源污染关系研究

1. 4农户环境意识、生产经营行为与农业面源污染关系的研究

1. 5农业面源污染控制措施研究

1. 6研究小结

第2章 绪 论

2. 1研究背景与研究意义

2. 2研究目标与内容

2. 3研究思路与方法

2. 4研究区域选择

2. 5数据获得与处理

第3章 农业面源污染负荷测算与流域水质安全性评价

3. 1研究方法

3.2重庆三峡库区农业面源污染空间解析

3. 3重庆三峡库区农业面源污染排放量预测

3. 4农业面源污染对流域水资源的安全性影响与评价

3. 5本章结语

第4章 农户对农业面源污染的认知、行为及支付意愿分析

4. 1农户对农业面源污染认知、行为与意愿分析

4. 2计划行为理论模型检验与实证结果分析

4. 3农户对面源污染控制支付意愿的实证分析

4. 4本章结语

第5章 农户对过量施肥的危害认知与规避意愿的实证分析

5. 1研究假设与调查方案设计

5. 2农户化肥过量施用现状、危害认知与规避意识的影响因素分析

5. 3模型设定与实证分析结果

5. 4实证分析结果

5. 5本章结语

第6章 农户清洁生产技术采纳行为及可持久性的实证分析

6. 1理论分析、描述性统计与研究方法

6. 2研究方法

6. 3实证检验与结果分析

6. 4本章结语

第7章 农业政策、经济发展及其环境效应分析

7. 1农业政策演变对农业面源污染的影响

7. 2农业面源污染的排放效率

7. 3农业面源污染影子价格测算及影响因素分析

7. 4本章结语

第8章 基于农业面源污染控制的种植业结构优化分析

8. 1农业面源污染控制下农业种植结构优化模型的构建

8. 2模型相关参数的界定

8. 3农业面源污染控制下农业种植结构优化结果与分析

8. 4本章结语

第9章 研究结论与展望

9.1 研究结论

9. 2政策建议

9. 3研究的特色与创新点

9. 4研究不足及展望

参考文献

附录

攻读博士学位期间的科研成果

致谢