畜牧业可持续发展的综合评价3史光华1　孙振钧133　高吉喜2(1中国农业大学资源与环境学院,北京100094;2中国环境科学院生态研究所,北京100012)【摘要】　畜牧业可持续发展的评价不仅有助于了解目前畜牧业发展的现状和程度,而且对于预测畜牧业发展的趋势,制定畜牧产业政策及相应的法律法规都具有重要的意义.首先,简述了畜牧业可持续发展的含义.然后,在分析现有的可持续发展评价理论和研究方法的基础上,针对畜牧业发展的特点,提出了以环境经济学为手段,以生态承载能力理论为基础,借助生态资源、环境功能价值的货币化表达,评价畜牧业可持续发展的一整套评价理论和方法.最后,对畜牧业可持续发展的具体评价方法以及评价指标的选取作了简要的阐述.关键词　畜牧业　可持续发展　评价文章编号　1001-9332(2004)05-0909-04　中图分类号　S81　文献标识码　AComprehensive assessment on sustainable development of livestock production.SHI Guanghua 1,SUN Zhenjun 1,G AO Jixi 2(1College of Resource and Environment ,China A gricultural U niversity ,Beijing 100094,China ;2Institute of Ecology Science ,Chinese Research Academy of Environmental Sciences ,Beijing 100012,China ).2Chin.J.A ppl.Ecol .,2004,15(5):909～912.To assess the sustainable development of livestock production is not only helpful to learn about the present status of the livestock development ,but also of great significance to predict the trend of the development of livestock husbandry and to stipulate the appropriate policies and laws in livestock husbandry.After summarizing and ana 2lyzing the present methods and theories adopted in the assessment of global sustainable development ,and taking into account the characteristics of livestock production ,the authors provided a new comprehensive assessment method and theory.K ey w ords Livestock production ,Sustainable development ,Assessment.3国家“十五”科学技术攻关项目(2002BA516AD323)和博士点专项基金资助项目(20020019029).33通讯联系人.2002-10-12收稿,2003-02-28接受.1　引 言判定畜牧业发展对生态环境影响的现状和程度,科学地分析畜牧业与环境相互作用发展演化的历史过程,预测畜牧业可持续发展的趋势,这不仅有助于澄清目前社会各界对畜牧业环境影响的不同认识,而且将直接关系到合理的、科学的畜牧产业政策的制定,关系到畜牧业真正意义上的可持续发展.与其它产业相比,我国的畜牧业发展的可持续性评价研究工作尚处在起步阶段,与此相关的文献报道和研究成果还比较少,这与畜牧业在农业结构中不断扩大的比例、强劲的发展势头相比显然是不相称的.通过分析现有可持续发展评价指标体系的建设及其相应理论,就畜牧业可持续发展评价指标体系的建设做了一定的探索,希望能对我国的畜牧业可持续发展评价工作的开展能有所启迪.2　畜牧业可持续发展的含义畜牧生产系统本身是一个自然、经济和社会子系统的有机复合体.在这个系统中,各类畜禽是系统的主角,它将各种植物性饲料源源不断地转化为动物性产品.系统在向社会提供人们有益的肉、蛋、奶、皮、毛等畜禽产品的同时,也向环境排放了诸如畜禽粪便、污水、垫料、臭气等副产品.系统的运转既受到外界环境提供的饲料、人工、水、电等各种各样的物质和能量投入的制约,也受到周围环境对畜禽废弃物容量的限制.此外,畜牧生产系统受社会、经济和文化影响很大.不同的经济水平、文化背景、社会发展阶段,直接制约着畜禽产品的市场需求和畜禽产品的生产和供应能力[1,3,4].由此可见,畜牧生产系统是与农田生产系统、土地生产系统以及社会经济系统等密切偶合的生态系统.然而对于畜牧业可持续发展的定义至今仍然没有十分明确,我们只能从农业可持续发展的定义中得到理解[1,11].按照农业可持续发展的中心思想,畜牧业可持续发展的定义可简单概括为:在不破坏自然资源与生态环境的基础上,依靠科技进步,提高畜牧业的综合生产能力,能够持续满足当代人以及后代人对畜产品需求的发展.3　畜牧业可持续发展评价理论的构想311　可持续发展评价的基础理论分析可持续发展评价理论是构建可持续发展评价指标体系应用生态学报　2004年5月　第15卷　第5期 CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,May 2004,15(5)∶909～912的核心.目前比较有影响的可持续发展评价理论有:绿色GNP理论、人文发展指数理论、生活质量理论、生态承载能力理论、生态占用理论、真实储蓄理论、人类活动强度指标理论、持续发展经济福利模型理论、可持续发展理论、代际均衡发展理论等[12,28].虽然这些理论都是以反映可持续发展这一内涵为宗旨,由于视角不同,研究得出的结果有着比较大的分歧.可持续发展评价理论主要有3种类型:1)以人为本型.可持续发展的最终落脚点是人类生活质量的逐步改善与提高.此类型比较有代表性的是人文发展指数(HDI)理论.该理论通过由反映人口总体健康状况的平均预期寿命、反映人口受教育水平或知识水平的文化水准和反映生活质量的经过购买力平衡后的人均G DP3个基础变量的复合指数来衡量可持续的发展[21],简单明了.但没有考虑到发展对自然资源的损耗和对环境状况的影响,对发展中的国家也不是很适合[18].2)生态环境类型.此类型比较有代表性的是生态承载能力理论.该理论利用生态系统原理,从人类社会经济发展对环境所造成的压力与生态环境的承载能力两个方面的平衡角度来阐述可持续发展,并强调生态承载力不是一成不变的,人类可以按照对自己有利的方式去积极提高生态承载力.该理论概念清楚,理论框架清晰,通过生态赤字或生态盈余清楚地反映出区域可持续发展的实际状况,也便于在实际工作中推广应用[7],但在资源环境经济价值核算方面存在不足是其最大的缺憾.3)环境经济类型.生态和经济发展的平衡是可持续发展必须遵循的基本规律.只有将生态环境管理纳入经济管理的轨道,通过市场机制的作用,才能实现真正意义上的可持续发展[17].绿色GNP理论就是依据环境经济学方法评价的代表.其核心思想是,通过对自然资源存量、自然资源的损耗、环境损失等经济价值量进行评估测算,运用效益费用分析方法决定资源的配置,以此评价人类活动的实际效果[9,22,27].该理论克服了传统国民生产总值指标的局限性,并有助于通过市场机制解决环境影响引发的市场失灵以及资源低效率利用等问题.核算环境成本以及资源损耗成本是该方法实际应用中的难点.312　畜牧业可持续发展评价的理论构想目前的畜牧业生产系统主要呈现以下几大特点:1)从生产类型上看,无论何种畜牧生产类型都与环境的生态承载能力有密切的关系[25].纯放牧类型普遍存在家畜过牧的问题.农牧结合型生产所需的各种生产要素以及产品的销售都是以本地市场为主,畜禽生产所产生的废弃物基本上就近还田或资源再生循环利用.工厂化类型生产所需的生产要素以及产品销售两头在外,畜禽生产的废弃物远远超出周围环境的容纳能力.2)从生产特点上看,即有人工生产系统的特点,又有自然生产系统的特点.一个畜牧场宛如一家加工企业,每个畜禽就像一部加工的机器,把低质的、人类许多不能直接利用的植物资源转化为高质的动物性蛋白产品,供人类食用.人类可以像管理工厂一样按照市场经济规律控制产品的生产和输出.畜牧业是一个有生命的自然生产系统,生产周期长、风险大.3)从畜牧业发展的整体看,既有人工生态系统的特点,又有自然生态系统的烙印.畜牧生产系统是对自然界的野生动物进行驯化、饲养、繁育而逐步发展起来的,因此与自然生态系统有着天然的联系.地理、气候、土壤、植被、水文等等都会影响畜牧生产系统的发展.随着社会的进步,畜牧业作为一项独立的产业从农业生产中逐步分离出来.人类根据自己的需求,不断加大对畜牧业生产技术和经济方面的投入,人工育成的品种、人工的饲养环境、全价的配合饲料是现代畜牧生产呈现的主要特点.4)从畜禽产品的市场情况看,畜禽产品是人类生活的最基本必需品,其需求具有长期性和稳定性.随着社会的发展,人均收入水平的提高,畜禽产品在人们膳食结构中的比例同时面临着数量和质量同比增加的要求.5)从畜牧生产与社会经济发展的关系看,尤其是城市郊区畜牧生产,受到人类社会影响和作用最大.城市化的加剧、人口的高度集中加大了对畜产品的市场需求,使畜牧业加快发展.、资本的投入以及不断完善的资源环境管理制度,可进一步提高畜牧业的生产效率,提高环境的生态承载能力,但城市环境形势继续恶化,也是不容置疑的事实.6)从经济角度看,尤其是城市郊区畜牧业,由于依托城市这个大市场,按照企业财务状况分析的方式核算,经济效益状况普遍良好.由于这种核算方式既没有考虑畜牧业生产污染的负价值,也没有考虑生态资源的间接价值以及服务价值等,因此其计算结果只能是行业的会计成本和会计利润,不能真实地反映环境经济的实际运行状况.综上所述,目前畜牧生产系统存在的主要问题是:环境生态系统对畜牧业生产的生态承载能力问题,如畜禽废弃物的环境容纳量、资源承载力等;畜牧生产与经济发展的协调关系问题.一般地说,环境经济学方法是评价畜牧业可持续发展必不可少的一条手段.借助生态资源、环境功能价值的货币化表达,以基于生态承载能力理论的可持续发展作为理论基础建立的评价体系,能够较清楚地反映畜牧业可持续发展的状况,可作为政府政策分析和政策制定的依据.畜牧业可持续发展的生态承载能力主要由3个方面组成:资源承载力、环境承载力和生态弹性力.资源承载力主要指各种环境资源在数量方面对生态系统的支持和满足程度,而环境承载力则更侧重于生态系统的环境质量,主要体现在环境对污染物质的自净化能力和一定的环境容量.生态弹性力指标主要用于反映生态系统对外界压力的抗干扰能力,是生态系统自我组织、自我调节、维持系统稳态的能力.畜牧生产系统是一个复合的人工生态系统,既受自然因素的调节与控制,又受人工因素的调节与控制.然而生态系统的反馈调控机制是有限度的,系统在不破坏和不降低其自动调节能力的前提下所能忍受的最大外界压力称为生态阈值.当外界压力超过生态阈值时,就会引起畜牧生产系统整体功能的退化.因此,畜牧业的可持续发展实质上就是在维持和提高现有生态承载能力的基础上所实现的畜牧业的发展.其发展既有其自身生长发育规律,同时又受到生态环境资源的限制.其增长趋势呈由正反馈和负反馈综合作用而导致的非线性的logistic曲线[19],方程为:019应　用　生　态　学　报 15卷d N/d t=rN[(K-N)/K]式中,d N/d t为畜牧业的瞬时净增长率,r为增长系数,N为畜牧业t时刻的生产量,K为饱和容量,即环境最大的生态承载能力.在实际生产中,生态承载能力不是一成不变的.技术资金的投入、资源利用效率的提高、优良品种的使用、废弃物的循环利用、组织管理制度的完善等,都可以在一定程度上增加K值的大小,从而可以充分挖掘畜牧业的生产潜力,促进畜牧业生产发展.畜牧业生产所需要的自然资源除了具有重要的直接使用价值以外,还同样具有重要的存在价值(即地球生命支持能力)和环境价值[16,26].以放牧系统为例,草地可以为家畜提供饲料,作为畜牧生产的生产要素而表现出直接的使用价值;草地还可以消纳和分解家畜排放的废弃物,防风固沙,防止土壤侵蚀等,而表现出其环境的价值.除此以外,草地还具有一种按照目前市场手段难以表达的存在价值:生物多样性的保护以及人类现在还根本就不清楚的价值.将畜牧生产过程中饲料资源的利用、废弃物的排放与生态环境功能的价值联系在一起,这样可以对畜牧业的可持续发展做到定量化的评价,有利于畜牧业可持续发展的具体实践.4　畜牧业可持续发展的评价方法如何根据可持续发展评价理论确定可持续发展的状态和程度,是可持续发展评价方法需要解决的主要问题.畜牧业可持续发展是一个高度复杂的系统工程,一般包括:畜禽粪便的土壤培肥作用,以及废弃物排放超过土壤环境容量时的污染和破坏作用;畜禽品种资源改良所带来的资源转化效率的提高与家畜遗传多样性的丧失;抗生素、杀虫剂、激素类制品,以及重金属元素饲料添加剂防病、促生长的效果与生物富集、环境污染、危害健康的矛盾.畜牧生产系统内部各因素之间的这种线性、非线性作用及反馈作用机制都给畜牧业可持续发展评价增添了难度[2,8].目前评价的具体方法比较多,归纳起来,主要有:综合指数评判法、时间系列法、模糊综合评判法、层次分析法以及空间分析法等.传统的评价方法多采用综合指数法.该方法概念清晰,计算简便,但它描述的具体指标常是非连续的,而且数学模式不统一,不同地区的可持续发展状况缺乏可比性.为此,研究人员将模糊理论引入可持续发展评价,用模糊数学集的隶属函数来描述环境质量等指标的分级界限,使评价结果更接近于实际[13].针对畜牧生态环境系统多因素、多层次以及生态环境经济信息不完全和不确知的特点,在可持续发展评价中,可根据灰色聚类法和灰色局势决策法,提高已知信息的利用率和分析方法的灵敏度[14],使所得的结果更为客观、准确.近年来,借助地理信息系统进行可持续发展评价已经成为方法论发展的一大趋势,比较符合目前畜牧业可持续发展评价区域性、阶段性、时效性、直观性的要求.地理信息系统(GIS)是将计算机图形和数据库有机地融为一体的功能系统,因此可以把畜牧业的饲养规模、品种结构等相关属性与地理位置、气候、水文、土壤、植被等生态环境以及人口密度、经济密度等人文属性有机地结合起来,用计算机技术系统地建立模型,可有效地管理一个大区域复杂的畜牧生产信息、环境质量信息,与经济、社会等有关的畜牧业可持续发展方面的信息.例如,利用GIS将畜牧生产数据库、地形气象等环境特征数据库与各种环境预测模型相关联,采用模型预测法可对区域的环境质量、畜牧的可持续发展状况进行预测;根据家畜品种的生物学特点以及生态环境特点,进行畜牧业的产业发展规划等[5,6,20,23,24].此外,GIS的叠加、编辑、制图以及时空处理能力的利用将畜牧业可持续性放在了一个多维度时空系统中来评价,提高了评价的完整性.因此,如能将GIS有效地、科学地应用到可持续发展评价中,必定能够为可持续发展政策的制定以及决策,提供充分依据.5　畜牧业可持续发展主要评价指标的选取511　评价指标选取的主要原则客观、合理、科学地筛选评价指标是做好可持续发展评价的重要前提.参照经济合作与发展组织提出的方法[15]以及畜牧发达国家畜牧业可持续发展评价的经验[10],选取我国畜牧业可持续发展评价指标应遵循简洁性、实用性、可测性(或称可操作性)、层次性等原则.值得提及的是层次性原则.它在反映不同层次、不同类型畜牧业可持续发展的特征指标方面有着很大的不同,如衡量畜牧业生产能力的时候,应用的单位有每头(只)畜禽生产能力、每公斤代谢体重生产能力、每公斤饲料采食生产能力、每公顷土地生产能力等多种方法.不同畜牧业可持续发展层次的评价就要使用不同的指标.每公斤代谢体重生产能力指标反映的是个体畜禽的生产效率,适合于集约化畜牧场生产系统的评价,而每公顷土地畜禽产量指标则更适合于放牧生产系统的评价,因为有限的牧场资源或承载能力使得畜禽个体生产能力与畜禽饲养总量在临界值之外往往存在负相关.512　畜牧业可持续发展评价的主要指标51211自然系统指标　畜牧生产力指标主要包括畜群饲养数量、畜群结构、品种结构.不同的畜禽品种具有不同的生物学特点,如消化生理、饲料转化效率以及饲养管理方式等明显不同.畜群结构是按照不同年龄生理阶段家畜比例划分的.显而易见,这3类指标直接反映了畜牧生产力、对资源使用的压力和对环境影响的程度.畜牧生产科技贡献率指标主要是指畜牧品种的改良、营养科学的研究及其技术在生产中的应用,饲养管理方式和疾病预防体系的改进,生物技术(如人工授精、胚胎移植等)的应用等对畜牧生产的贡献情况,主要反映资源的利用能力和利用效率.与畜牧生产密切相关的自然指标主要包括:1)土地利用指标,包括可利用土地的大小、土地利用的状况(如耕地、园地、林地、牧草地、城镇工矿居民点用地、水域等所占面积和空间布局特征),反映土地为畜牧业提供饲料资源的能力以1195期 史光华等:畜牧业可持续发展的综合评价 及对畜禽生产的废弃物的消纳能力;2)地质地貌指标,主要是根据地表沉积物类型、地势、地形状况,分析畜禽生产废弃物的下渗、蒸发、流失情况;3)气候指标,一方面反映饲料资源的自然生产潜力,另一方面又反映畜禽废弃物对环境的污染威胁;4)养分平衡指标,主要在生产的投入和产出方面,分析养分的平衡情况,对工厂化畜牧生产类型尤为重要,因为它的饲料来源主要依赖从外地购进,而畜禽粪便由于运输成本的问题很难做到全部还田;5)环境污染的监测指标,主要反映的是畜牧生产对周围环境(如大气、水、土壤)的污染影响.其主要指标有氨气、硫化氢气体的浓度、BOD5、COD4、水体的硝酸盐含量、氨氮含量、重金属元素含量和药物残留等. 51212经济指标　经济指标主要包括畜牧产值、国内生产总值和畜牧业投入产出比.国内生产总值基本代表一个国家或区域的经济发展和人民富裕的程度,间接反映了一个地区对具有高营养价值畜禽产品的需求大小.在目前粮食价格偏低的情况下,许多经营者希望通过畜牧养殖来提高农产品的经济价值.投入产出比可以衡量畜牧业链条对种植业延伸的经济技术可行性.51213社会指标　主要包括人口的数量、人口增长的强度和基尼系数.满足人类不断增长的畜禽产品需求是畜牧生产最根本的任务.人口增长意味着人类需要增加,它是开展畜牧生产的最根本原因.基尼系数主要反映国民收入的平等程度.目前畜牧业生产仍然是某些地区农民致富甚至是谋生的一条重要手段.农民对养殖活动的参与性,可从基尼系数的大小间接反映出来.参考文献1　Boyazoglu J.1998.Livestock farming as a factor of environmental, social and economic stability with special reference to research.L ivestock Prod Sci,57:1～142　Carter MR.2001.Researching the agroecosystem/environmental inter2 face.A gric Eco syst Environ,83:3～93　de Haan C,Steinfeld H,Blackburn H.2000.Livestock and the En2 vironment:Finding a Balance.European Commission Directorate2G eneral for Development,Development Policy Sustainable Develop2ment and Natural Resource,United K ingdom.4　de Wit J,Oldernbroek J K,et al.1995.Criteria for sustainable live2 stock production:a proposal for implementation.A gric Ecosyst En2 vi ron,53:219～2295　Dharmesh K J,Udoyara ST.1995.Spatial decision support system for planning sustainable livestock p Envi ron U r2 ban Systems,19(1):57～756　Enrico F,et al.2002.Evaluation of environmental degradation in northern Ethiopia using GIS to integrate vegetation,geomorpholo2 gical,erosion and socio2economic factors.A gric Ecosyst Envi ron, 19:313～3257　G ao J2X(高吉喜).2001.Discussion of the Theoretics of Sustain2 able Development:Ecological Carrying Theory,Method and its Ap2 plication.Beijing:China Environmental Science Press.(in Chinese) 8　G ibon A,Sibbald AR,Flamant J C,et al.1999.Livestock farming systems research in Europe and its potential contribution for manag2 ing towards sustainability in livestock farming.L ivestock Prod Sci,61:121～1379　Guo X2M(过孝民),Zhang H2Q(张慧勤).1990.The predication of China environment status and corresponding strategy in2000.Beijing:Tsinghua University Press.(in Chinese)10　Halberg N.1999.Indicators of resource use and environmental im2 pact for use in a decision aid for Danish livestock farmers.A gric E2 cosyst Envi ron,76:17～3011　Hong Y2X(洪银兴).2000.Sustainable Development Economics.Beijing:Commercial Press.180～205(in Chinese)12　Huang S2M(黄思明).2001.Assessment of Sustainable Develop2 ment.Beijing:Higher Education Press.10～53(in Chinese)13　Li Y2L(李玉林),Mao C2F(毛春芳),Wang D2G(王得刚),et al.2002.The evaluation on ecological and economic system of small drainage area adopting fuzzy mathematics.Sci Technol W ater Soil Cons(水土保持科技情报),1:43～45(in Chinese)14　Liu L(刘　丽),Bi S2D(毕守东),Chen H2Q(陈宏权).1997.Grey strategy and clustered analysis of animal husbandry development in Anhui.J Biomath(生物数学学报),12(5):617～621(in Chinese) 15　OECD.2000.Environmental Indicators for Agriculture:Methods and Results.Executive Summary./. 16　Ouyang Z2Y(欧阳志云),Wang R2S(王如松).2000.Ecosystem services and their economic valuation.S t udy Devel Worl d Sci Technol(世界科技研究与发展),22(5):45～50(in Chinese)17　Qu F2T(曲福田).1997.Evaluation of sustainable development: Some theoretical approaches.Chi na Population Resource Envi ron (中国人口资源与环境),7(1):50～53(in Chinese)18　Sagar AD,Najam A.1998.The human development index:A criti2 cal review.Ecol Econ,25:249～26419　Shang Y2C(尚玉昌).2002.G eneral Ecology.Beijing:Peking Uni2 versty Press.(in Chinese)20　Staal S J,Baltenweck I,Waithaka MM,et al.2002.Location and uptake:Integrated household and GIS analysis of technology adop2 tion and land use,with application to smallholder dairy farms in Kenya.A gric Econ,27:295～315.21　UNDP.1998.Human Development Report,1990,1991,1994, 1995,1997.New Y ork:Oxford University Press.22　United Nations Statistics Division.1993.Integrated Environmental and Economic Accounting:Interimerm Version.New Y ork:United Nations.23　Verburg PH,Van Keulen H.1999.Exploring changes in the spatial distribution of livestock in China.A gric Systems,62:51～6724　Wade TG,Schultz BW,Wickham JD,et al.1998.Modeling the po2 tential spatial distribution of beef cattle grazing using a geographic information system.J A ri d Envi ron,38:325～33425　Wen J(文　杰),Zhang Z2Y(张子仪).1999.The argument on livestock sustainable development strategy in China.A ni mal SciA ni mal Medic(动物科学与动物医学),16(3):1～2(in Chinese) 26　Xu S2L(徐嵩龄).1996.Interpreting the value of natural resources and its allocation principle within the economic system.Ecol Econ (生态经济),3:8～15(in Chinese)27　Xu S2L(徐嵩龄).1997.The economic loss resulted by polluted en2 vironment in China:significance,method,achievement and proposal Ⅰ.Chi na Sof t Sci(中国软科学),11:115～127(in Chinese)28　Zhang Z2Q(张志强),Cheng G2D(程国栋),Xu Z2M(徐中民).2002.Review of indicators and methodologies for measuring sus2 tainable development and their applications.J Glaciol Geocryol(冰川冻土),24(4):344～360(in Chinese)作者简介　史光华,男,1967年生,副研究员,博士生,主要从事畜牧生态及有机畜牧业研究,已发表论文20余篇.E2 mail:shiguanghua@219应　用　生　态　学　报 15卷。