农业生产中的生态风险分析——以黑龙江省千亿斤粮食生产能力建设规划为例东迎欣韩晓君边延辉刘忠熳（黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080）摘要：黑龙江省千亿斤粮食生产能力建设规划重点建设东部三江平原、西部松嫩平原、中部两岭的南部地区的生产能力，文章主要从土壤次生盐渍化、土地沙化、荒漠化、湿地萎缩和退水对承泄区影响等方面论述规划实施可能产生的生态风险。
关键词：千亿斤粮食；生产能力建设；生态风险分析；粮食是关系国计民生的特殊商品，是社会稳定、经济可持续发展的重要战略物资。
受全球人口增长、食品结构升级，以及能源紧张等因素的影响，全球粮食供需矛盾越来越突出，对我国粮食安全也产生较大影响。
黑龙江省作为农业大省和国家重要商品粮基地，是我国21世纪粮食增产和粮食供给能力潜力最大地区，维护国家粮食安全是黑龙江省义不容辞的责任。
为此，省委、省政府在充分调研论证的基础上，立足省情，着眼长远，制定了《黑龙江省千亿斤粮食生产能力建设规划》。
到2015年粮食总产在770亿斤的基础上，再增产240亿斤，使粮食生产能力达到1000亿斤以上，为国家打造一个稳固、优质、可靠的“大粮仓”。
本次规划重点建设东部三江平原、西部松嫩平原、中部两岭的南部地区的生产能力。
本规划建设六大重点工程，分别是水利化工程、农机化工程、水稻育秧工程、科技和社会化服务支撑工程、中低产田改造工程和耕地保护与土地整理工程。
该规划主要靠加强基础设施建设，优化水资源配置，提高水利化、机械化水平，遏制土地沙化，治理水土流失，构建粮食稳定增产的生态系统，实现粮食可持续发展，规划实施后，由于水资源利用率提高、水田面积加大、涝区治理等可能引发土壤次生盐渍化、土地沙化、荒漠化、湿地萎缩以及农业面源污染等生态风险。
1 土壤次生盐渍化风险分析1.1 东部地区东部三江平原地区地势低平，地下水埋深2m~6m，蒸发量不大，灌溉水源来自松花江、小兴凯湖、穆棱河、梧桐河、龙头桥水库、向阳山水库等，灌溉水含盐量平均为336mg/L。
通过对地下水质监测，矿化度均小于1g/L，土壤含盐量一般小于0.1%。
因此不具备发生土壤次生盐渍化的条件。
同时根据实地调查，三江平原地区已有50多年的种植水稻的历史，到目前没有发生土壤次生盐渍化的现象。
本次规划在东部三江平原地区新增水田417.09万亩，采用地表水和地下水联合调度，地表水占总灌溉水量的80%，地下水占总灌溉水量的20%。
只要健全灌排体系，配套水利基础设施，合理科学灌溉，不会发生土壤次生盐渍化。
1.2 中部地区中部响水灌区位于东宁县牡丹江沿岸，排水条件好，地下水位在2m~20m，灌溉水源水质好，含盐量低，只要健全灌排体系，整平土地，禁止大水漫灌等不合理耕作方式，也不会发生土壤次生盐渍化。
1.3 西部地区我省盐渍化土壤总面积856.5万亩，占我省土壤总面积的1.3%，主要分布在西部松嫩平原地区。
可能导致土壤次生盐渍化的生态风险主要发生在我省西部地区。
土壤次生盐渍化主要来自不合理的灌溉和不良的耕作制度。
通过回顾性调查评价，我省土壤次生盐渍化的面积还是在逐渐增加的，本次规划在我省西部新增加水田灌溉面积132万亩，增加的53%位于尼尔基灌区，增加的15%位于西泉眼灌区，其它32%分布在其余14个灌区中。
在西部15个灌区中，有盐渍化土壤分布的灌区主要有尼尔基灌区、查哈阳灌区、中心灌区和涝洲灌区，增加水田面积为81万亩，占西部增加灌溉面积的62%。
通过对西部松嫩平原灌区回顾性评价以及《尼尔基水利枢纽配套项目黑龙江省引嫩扩建骨干一期工程环境影响报告书》评价结论，尼尔基灌区中的富裕牧场灌区、富南灌区、依安灌区、林甸灌区基本不会发生土壤次生盐渍化；兴旺灌区、友谊灌区、富西灌区，土壤本身含盐量较高，从现状地下水埋深和土壤含盐量角度讲，灌区灌水后，土壤次生盐渍化有加重趋势；经类比林甸灌区，在非盐化土壤进行水田灌溉，建立合理灌排体系后，土壤没有发生次生盐渍化的现象；在安达盐碱土种植水稻，可以起到改良土壤，以稻洗盐的作用；在输水总干渠两侧500m范围内土壤盐分较灌溉前有增加的趋势；长距离输水干渠两侧地下水位抬高。
综上，土壤次生盐渍化生态风险可能发生在我省西部地区的局部灌区，其中尼尔基灌区中的兴旺灌区、友谊灌区、富西灌区，土壤本身含盐量较高，从现状地下水埋深和土壤含盐量角度讲，灌区灌水后，土壤次生盐渍化有加重趋势；在灌区输水总干渠两侧500m范围内土壤有次生盐渍化的风险；如果在水资源不足的年份，灌溉用水得不到保证的地块，易发生土壤次生盐渍化的风险；原来有盐渍化土壤的水田，如果水灌溉用水得不到保证，易发生次生盐渍化。
2 土地沙化、荒漠化风险分析我省沙化土地主要集中在嫩江下游区及其支流两岸的河漫滩和低阶地，包括杜蒙、泰来、龙江、齐齐哈尔市郊、富裕、甘南、肇源等9个市县，以富裕县塔哈镇至齐齐哈尔市区一线以南的广阔冲积平原分布最为集中，习惯称为嫩江沙地，东部三江平在松花江干流富锦段也有局部沙化现象。
通过对本次规划内容的识别，可能产生沙化、荒漠化的生态风险主要来自不合理的水资源开发利用及马铃署种植。
规划到2015年西部地区新增农业供水量10.47×108m3，水资源开发利用率由现状年的52.4%提高至56.61%。
由于水资源开发利用程度提高，灌溉面积加大，如果水资源配置不合理、工程管理不善或遇枯水年及连续枯水段，将造成河道下游水量减少，引起河道断流，以及由于灌溉水量不够造成水田撂荒，存在土地沙化、荒漠化的潜在风险。
规划到2015年，全省优质马铃薯基地面积发展到500万亩，建设地点在我省西北部的齐齐哈尔、绥化、大兴安岭、黑河市及所辖的讷河、克山、海伦、望奎、嫩江等15个县（市）及10个农场建设全国最大的马铃薯脱毒种薯和商品薯生产基地。
从我省自然气候区划上，除泰来县、杜尔伯特蒙古族自治县为西南部温暖半干旱地区，其余地区属于北部寒冷湿润地区、东北部温凉湿润地区、西部温和半湿润地区，我省马铃薯建设地点不在西南部温暖半干旱地区。
马铃薯栽培特点是春天块茎播种下地，一般播种至土壤10cm左右，秋天翻地收获，栽培技术主要采取深松整地，宽垄栽培，合理密植，测土施肥，节水灌溉，航化作业，机械收获。
马铃薯种植过程与其它作物相比，秋季收获时要多翻动一次土壤，而且在春季播种时，风大、气候干燥，表土易被风蚀而产生沙化。
但我省马铃署种植区域不在半干旱地区，也不在嫩江沙化地区，只有在春播和秋收时易产生风蚀，只要注重合理的栽培措施，采取保护性耕作措施并完善农田防护林网建设，由马铃署种植而产生沙化的生态风险可能性不大。
3 湿地萎缩风险分析本次规划虽然不占用、不开垦现有湿地，不会直接减少湿地面积，但需要治理涝区面积2228万亩。
涝区为现有耕地，治理过程主要排除区内的地表积水及壤中水，以提高涝区治涝标准，配套田间工程，整治沟道为主，涝区治理不存在直接破坏湿地的现象。
但部分涝区与湿地相近，若排干设计不合理，将切断湿地地表水补给来源，降低地下水位，可能引起湿地水量减少的潜在风险；另外我省西部地区由于水土资源不匹配，本规划拟增加二处水源工程和一处调水工程，引调水工程的建设也可能导致河流下游湿地萎缩的潜在风险。
另外，本规划拟在三江平原东部进行土地整理增加耕地30万亩，在整理过程中若管理不当，占用未列入目录的湿地，或以“未利用地和未利用地中的荒草地”为对象，发生大面积开荒，也会造成湿地面积减少或萎缩的风险。
通过回顾评价可以看出由于长期大规模的农业开发，使重要湿地如扎龙湿地、洪河湿地等重要湿地天然来水得不到保证，已造成湿地萎缩，本次如果不重视湿地保护，可能加重重要湿地进一步萎缩的风险。
4 农业面源污染农业面源污染是指在农业生产活动中，氮素和磷素等营养物质、农药等通过农田的地表径流、农田渗漏或挥发作用，形成的污染，主要包括农药污染、化肥污染、农膜污染、秸秆污染、集约化养殖场污染以及污水灌溉带来的污染。
由农业面源污染可能引发的生态风险主要表现在对水污染、生物多样性等生态环境风险。
4.1 水污染风险分析农用物资化肥，尤其是氮肥的输入，将导致氮素流失污染地表水体。
氮肥利用率低，施入土壤中的氮肥只有30%—50%被作物吸收利用，其余通过挥发、反硝化和淋失等过程损失掉了。
氮肥施入土壤后，淋溶损失、地面径流冲刷和随水流失到环境中去，大部分进入地表水体。
本次规划实施后每年平均施用化肥折纯量为159.91×104t，参照农田污染物排放系数，规划区耕地化肥年流失总量为12.26×104t，规划实施后化肥施用量比现状施肥商品量稍有增加，每年施用化肥增加3.71×104t（折纯），化肥年流失总量增加0.3×104t。
随农田退水和地表径流进入地表水体或地下水，存在引起地下水、井水中的硝酸盐含量增加的风险，也存在引起地表水中氮素增加，造成地表水体富营养化的风险。
4.2 生物多样性风险分析农业面源污染引起的生物多样风险，主要表现在施用农药对昆虫、鸟类、水生生物的影响。
农药对昆虫的影响一是引起防治对象的再次猖獗和导致次要病虫害上升为主要危害。
因为农药在消灭害虫的同时也将杀死食虫性益虫，打乱了存在于害虫和它们的寄生者或捕食者之间的平衡，益虫因害虫大量死忘而缺乏食物，难于恢复，打破了原有的生态平衡，就可能造成害虫的再次发生的生态风险。
二是对昆虫的另一个影响就是使防治对象产生抗药性，长期广泛使用农药，害虫对农药的抗性增加。
三是在大田施用农药，必须注意对蜜蜂的安全性。
有时蜜蜂直接接触农药而死亡，有时蜜蜂吸食刚刚喷洒过农药的花蜜或水而死亡。
例如1972年江苏大丰县由于飞机喷药，造成蜜蜂大量死亡。
农药对鸟类的影响很大，鸟类是生态系统的重要组成成员，国外已经把农药对鸟类的影响作为生物多样性保护的重要问题。
农药对鸟类的影响主要表现为一是鸟类通过食入昆虫或作物而吸收农药；二是鸟类食用经过药剂处理过的种子而吸收农药；三是鸟类通过饮水而吸收农药，包括地表水、植物叶子、作物中的水；四是鸟类通过食用陆生生物（如蚯蚓）、水生生物而吸收农药。
鸟类通过上述一些方式直接或间接地吸食农药，导致农药在鸟类等生物体内富集，严重时可能导致鸟类死亡。
农药对水生生物的风险主要表现在对鱼虾类的影响，世界范围内多次发生施用农药而导致大量鱼类死亡的事件，几乎都是由于用量过大或使用鱼毒性强的农药、或者由于农药使用不当、或者对于使用过的农药瓶随意丢弃到水体里，导致农药在鱼类体内富集，严重的甚至死亡。
综上，农业面源污染对生物多样性的潜在风险主要为农药对昆虫、鸟类和水生物的风险影响。
5 退水对承泄区的生态风险分析各灌区的灌溉退水必须经过人工芦苇湿地净化处理，应保证湿地的处理面积和处理效果，如果湿地处理系统出现问题，则湿地系统将会失去作用。
