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1洞庭湖區(qū)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程建設(shè)中存在的問題

1.1濕地面積銳減

洞庭湖濕地面積經(jīng)歷了由大到小的衰落過程。1825年，濕地面積達6270km2，并且是一個整體；1949年，濕地面積則減為4350km2，整體開始分化；2006年，再次縮減為2625km2。

1.2平均氣溫上升

洞庭湖區(qū)位于亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，氣候較為宜人，若以5年為時間段對平均氣溫進行計算，則情況更加明朗：1990—1994年間為16.8℃，1995—1999年間為17.5℃，2000—2004年間為17.3℃，2005—2009年間為17.9℃，2010—2014年間（前3年）為18.0℃。

1.3水質(zhì)逐漸變差

本文以總氮濃度為例，檢驗一下洞庭湖的水質(zhì)狀況。1990年以來，雖然洞庭湖水體中的總氮濃度有所起伏，但總的趨勢是上升的，說明洞庭湖的水質(zhì)不容樂觀。

1.4水文環(huán)境惡化

由于各種圍墾致使湖面變小，泥沙淤積致使湖底變淺，導(dǎo)致蓄洪防旱能力減弱，水災(zāi)頻發(fā)。1990—2012年間，洞庭湖年度水位波動大，水位差值（指最大水位與最小水位之差）大于10m的有19個年份，占全部23個年份的82.6％。水位落差大，容易導(dǎo)致蓄水能力下降，進而出現(xiàn)水災(zāi)。

1.5生物多樣性減少

生物多樣性是生命有機體及賴以生存的生態(tài)復(fù)合體的多樣性，主要包括濕地生境、濕地植物和濕地動物等多樣性。洞庭湖區(qū)濕地類型多達19種，包括河流、河灘、河口三角洲、湖沼等濕地；土壤類型有潮土、沼澤土、水稻土等。植物種類中，土著野生植物有83科229屬468種，分別占全國濕地植物135科433屬1459種的60％、53％和32％，多種植物被列入國家一級或二級保護名錄。洞庭湖區(qū)動物種類據(jù)統(tǒng)計，目前魚類有7目7科86種，其中有國家二級胭脂魚；兩棲動物類有2目5科12種，其中有國家二級虎紋蛙；爬行動物類有3目8科24種；鳥類有18目60科279種，其中有國家一級的鳥類白鶴、黑顴、中華秋沙鴨等7種，國家二級的鳥類大天鵝、小天鵝、鴛鴦等33種；哺乳動物類有7目13科31種，其中有國家一級哺乳動物麋鹿，國家二級哺乳動物江豚、獐和小靈貓等。近年來，隨著對洞庭湖的過度開發(fā)、砍伐和捕撈，一些動植物的物種和數(shù)量出現(xiàn)了下降，其中一些珍貴的物種如江豚、白鶴等更是面臨著滅絕的威脅。

1.6血吸蟲病感染仍然存在

新中國成立初期，洞庭湖區(qū)血吸蟲病異常肆虐，人感染率一度高達70％，少數(shù)流行村落感染率更是高達100％，耕牛感染率超過80％。經(jīng)過大規(guī)模群眾性的血防運動，尤其是20世紀80年代后期實施的吡喹酮人畜同步化療，至2012年已降至0.4％，但依然是全國血吸蟲病感染率最高的地區(qū)之一。

2生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)工程建設(shè)的理論模型與特征分析

美國專家霍爾于1969年提出了一種用于分析系統(tǒng)工程的模型，稱為霍爾模型，該模型用時間維、邏輯維和知識維來分析問題。生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)也可運用這一模型，時間維是指生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中的7個階段，即規(guī)劃、設(shè)計、研制、子系統(tǒng)實現(xiàn)、全系統(tǒng)組裝、系統(tǒng)運行和系統(tǒng)更新；邏輯維是指上述每一階段中，解決系統(tǒng)性、復(fù)雜性和多樣性問題時運用的辯證程序，該程序由7個程序組成，分別是系統(tǒng)診斷、系統(tǒng)目標設(shè)定、評價優(yōu)劣方案標準的確定、系統(tǒng)綜合、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)決策以及系統(tǒng)實施；知識維是指在時間維中各個階段和邏輯維各個步驟之中所需要的各種知識。洞庭湖區(qū)濕地生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)具有系統(tǒng)性、復(fù)雜性和多樣性的特征。系統(tǒng)性體現(xiàn)在如何通過對湖泊濕地系統(tǒng)功能、結(jié)構(gòu)、環(huán)境與過程的總體協(xié)調(diào)，解決系統(tǒng)功能的全面實現(xiàn)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整理、系統(tǒng)和環(huán)境相互融合以及系統(tǒng)演化各階段緊密銜接和暢通的問題。復(fù)雜性表現(xiàn)在濕地生態(tài)系統(tǒng)功能復(fù)雜性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性、環(huán)境復(fù)雜性和過程復(fù)雜性。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜性表現(xiàn)在：作為洞庭湖生態(tài)系統(tǒng)，反映在分子、組織、器官、個體、種群、群落、系統(tǒng)等眾多層次上的物理、化學(xué)、生物等不同運動形式的綜合集成；作為洞庭湖區(qū)經(jīng)濟系統(tǒng)，它是勞動力、技術(shù)和資本等生產(chǎn)要素的集合體，是各種生產(chǎn)關(guān)系的總和；作為社會系統(tǒng)，它又是農(nóng)民、科技工作者、社會團體、企業(yè)和政府等不同角色和社會力量協(xié)同運作的結(jié)果。過程復(fù)雜性表現(xiàn)為生產(chǎn)關(guān)系由計劃向市場深化過程的復(fù)雜性，生產(chǎn)力由傳統(tǒng)生產(chǎn)工具和生產(chǎn)方法向現(xiàn)代生產(chǎn)工具和生產(chǎn)方法，傳統(tǒng)技術(shù)向現(xiàn)代技術(shù)演化過程的復(fù)雜性。多樣性則來自于洞庭湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟活動的多樣性和農(nóng)村社會生活的多樣性。上述特征，決定了人們無法運用單一或簡單疊加式的管理模式和生產(chǎn)技術(shù)來加以解決，而應(yīng)從總體上和全局上來建設(shè)洞庭湖區(qū)濕地生態(tài)農(nóng)業(yè)。

3基于三維視角的洞庭湖區(qū)農(nóng)業(yè)建設(shè)路徑分析

根據(jù)以上描述，并針對洞庭湖區(qū)濕地建設(shè)中存在的問題，從時間維、邏輯維和知識維的視角，分析加快洞庭湖區(qū)濕地建設(shè)的基本路徑。

3.1從時間維的視角把握7個基本階段

（1）對洞庭湖濕地的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)進行規(guī)劃。

要在自然生態(tài)基礎(chǔ)等方面進行充分調(diào)查，以獲取第一手資料，對區(qū)域內(nèi)的生態(tài)安全工程進行規(guī)劃，將該地區(qū)建設(shè)成社會效益、經(jīng)濟效益和生態(tài)效益高度統(tǒng)一的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)基地。

（2）以總體規(guī)劃為依據(jù)，對生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的結(jié)構(gòu)和功能進行設(shè)計。

在對結(jié)構(gòu)做設(shè)計時，要對區(qū)域種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)基本布局，對連接加工鏈、食物鏈的輸入輸出進行合理設(shè)計。在對功能做設(shè)計時，應(yīng)進行投入產(chǎn)出核算。在對生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)進行設(shè)計時，要按照以下原則：實際農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出不低于社會需求，經(jīng)濟效益上投入大于產(chǎn)出，系統(tǒng)養(yǎng)分的投入等于輸出，污染物的處理和自凈能力超過污染物的排放量，資源的再生和供應(yīng)能力要超過資源的消耗水平，特別要考慮水資源和能源消耗的平衡。

（3）對生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的結(jié)構(gòu)和功能的設(shè)計方案進行試驗。

試驗的方式主要有電腦模擬試驗、實驗室試驗、田間試驗以及生態(tài)農(nóng)業(yè)示范區(qū)綜合試驗等。

（4）在對試驗進行改進、完善和擴展的基礎(chǔ)上

建成洞庭湖區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的各個目標系統(tǒng)，如生態(tài)系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)和社會系統(tǒng)。

（5）對生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的各個目標系統(tǒng)進行整合。

如將洞庭湖區(qū)資源的合理利用、環(huán)境的有效保護、農(nóng)業(yè)的持續(xù)增長、政策法規(guī)的健康運行進行整合。

（6）將整合后的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)付諸實施。

在這個過程中，為保證系統(tǒng)的正常運行，必須建立健全動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、信息反饋系統(tǒng)和管理控制系統(tǒng)等保障機制，以取得最佳效果。

（7）對生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)不斷更新。

由于生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境和社會環(huán)境不斷變化，舊的生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)若不及時更新，則勢必會造成目標系統(tǒng)內(nèi)部及各個目標系統(tǒng)之間的矛盾，從而影響生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)。

3.2從邏輯維的視角控制好7個基本過程

（1）對洞庭湖區(qū)濕地進行診斷，以了解存在的問題。

當前存在的問題主要是：資源消耗過多，生產(chǎn)成本上升；基礎(chǔ)設(shè)施陳舊，洪澇頻繁；植被破壞嚴重，濕地面積減少；水土質(zhì)量下降，生產(chǎn)環(huán)境惡化；生物多樣化程度下降等。

（2）設(shè)定生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)目標。

一般可分為經(jīng)濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境以及社會發(fā)展目標。

（3）確定評價方案優(yōu)劣標準。

在統(tǒng)籌兼顧的原則下，確定大家一致認可的評價標準，然后運用綜合加權(quán)評判、模糊綜合評判、交互影響矩陣、交互支持矩陣、費用效用分析等技術(shù)，以便統(tǒng)一度量對被評價的方案的生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)程度進行評價，以估計其價值。

（4）對方案進行綜合。

選取洞庭湖區(qū)具有典型代表意義的地區(qū)，如丘陵、湖泊、平原、濕地等，將系統(tǒng)概念開發(fā)中的所有具有積極意義的因素加以整理，得到生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)方案集合W：W=｛I，E，C，P，Q，O｝，其中，W中既包含了大于或等于系統(tǒng)目標界限值要求的子集合W＋，也包含了小于系統(tǒng)目標界限值要求的子集合W－，對于W－，在方案的選擇時自然要將其舍棄。

（5）對系統(tǒng)進行分析。

先將符合條件的部分子集合W＋作為決策機構(gòu)的備選方案，然后對這些備選方案進行評價，以評價值的高低并結(jié)合科技人員和農(nóng)民的經(jīng)驗判斷進行優(yōu)劣排序。

（6）決策。

做選擇時要遵循科學(xué)性原則、民主性原則、合法性原則、經(jīng)濟性原則和創(chuàng)新性原則。一般而言，第五個過程中評價值最高的方案，應(yīng)作為付諸實踐的首選方案。

（7）實施，將被選方案付諸實踐。

在實踐過程中，應(yīng)先局部實驗，取得一定經(jīng)驗后，再予以推廣。

3.3從知識維的視角加強多種技術(shù)的推廣和應(yīng)用

洞庭湖區(qū)濕地建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須借助于各種專業(yè)知識，才能解決其中突出的矛盾和問題。針對當前湖區(qū)存在的主要問題，應(yīng)當運用相應(yīng)的生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)。

（1）種植、養(yǎng)殖、加工相結(jié)合的綜合生態(tài)工程技術(shù)。

要求根據(jù)各地特點，發(fā)展資源優(yōu)勢，以一種產(chǎn)業(yè)為主，帶動其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對農(nóng)村環(huán)境進行綜合治理，這是我國生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中最重要也是最多的一種技術(shù)類型。當前洞庭湖區(qū)的種植、養(yǎng)殖、加工的結(jié)構(gòu)不合理，沒有形成一體化經(jīng)營，相關(guān)的配套設(shè)施不齊全，信息溝通交流不便利，運用這種技術(shù)將解決這些問題。

（2）農(nóng)村能源開發(fā)技術(shù)。

洞庭湖區(qū)農(nóng)村利用人畜禽糞便等廢棄物進行沼氣發(fā)酵，變廢為寶，開辟了能源利用新途徑，為扭轉(zhuǎn)湖區(qū)能源緊缺所引起的生態(tài)環(huán)境惡化趨勢，實現(xiàn)了良性循環(huán)。

（3）立體生產(chǎn)技術(shù)。

一是在種植蘆葦?shù)貐^(qū)實行的模式，不僅可以減少蘆葦被風(fēng)吹倒而帶來的損失，還可以吸引鳥類和動物來此棲息，既有利于促進生物多樣性，又有利于消滅蘆葦害蟲；二是稻魚立體種養(yǎng)模式，魚既能吞食稻田中的二化螟、三化螟、縱卷葉蟲、稻飛虱和稻葉蟬等主要害蟲，又能在田間覓食和翻動，加強土壤的通透性和氧在土壤中的循環(huán)交流，還能利用魚類呼出的二氧化碳所提供的碳源，促進和加強水稻植株吸收養(yǎng)分的能力和光合作用，從而提高水稻的抗病能力和產(chǎn)量。

（4）有機物多層次利用技術(shù)。

一是在林區(qū)實行的林草禽魚模式，在林區(qū)的湖泊、洼地放養(yǎng)鴨、鵝等水禽，養(yǎng)殖龜、鱉等水產(chǎn)品，并種植大量的水草，水草為水禽和水產(chǎn)品提供食料，并為林木提供優(yōu)質(zhì)有機化肥，水禽的糞便則可用于喂養(yǎng)水產(chǎn)品；二是在草地實行的草禽畜牧模式，通過培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)牧草以放養(yǎng)鴨、鵝等水禽和水牛等，禽、畜的糞便反過來可養(yǎng)殖蚯蚓、昆蟲，從而增進牧草的質(zhì)量。

（5）節(jié)水技術(shù)。

針對有效灌溉面積逐年下降的狀況，湖區(qū)應(yīng)大力發(fā)展節(jié)水技術(shù)，如發(fā)展以小流域綜合治理為中心的旱作農(nóng)業(yè)生態(tài)技術(shù)，防治水土流失生態(tài)技術(shù)，渠道防滲、抗旱保水、管道輸水、管理節(jié)水、畦灌、溝灌、噴灌、微灌以及天然降雨集水農(nóng)業(yè)技術(shù)等等。

（6）現(xiàn)代污水處理及利用技術(shù)。

該技術(shù)可從源頭上治理洞庭湖區(qū)水質(zhì)惡化問題。

（7）病蟲害綜合防治技術(shù)。

針對當前湖區(qū)各種病蟲害猖獗，生物多樣性受到破壞，人身健康受到影響，這種技術(shù)應(yīng)當大力發(fā)展和推廣。

4結(jié)語

本文分別從時間維、邏輯維和知識維3個方面闡述了如何運用系統(tǒng)工程的理論和方法建設(shè)洞庭湖區(qū)濕地生態(tài)農(nóng)業(yè)，對于促進該地區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益有機統(tǒng)一有一定的積極意義。但本文主要側(cè)重于原理和方法分析，對于具體實施方案則需要進一步深入研究。

作者：唐明利 單位：湖南理工學(xué)院圖書館