基于GIS的县域畜禽养殖场空间布局适宜性评价研究

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随着我国畜禽养殖业的迅猛发展,畜禽养殖已成为我国农业非点源污染和点源污染的主要来源之一,对水体、土壤、大气等一系列生态环境构成了严重威胁。此外,养殖业的不合理布局也严重破坏了农村和城镇居民的生活环境。畜禽养殖空间布局适宜性评价是进行畜禽养殖空间布局规划的基础,但目前评价体系不健全、方法粗放和技术手段落后等致使结果与实际会产生很大区位误差,难以保证制定规划的合理性,而且结果表达手段落后,可视化程度低,严重影响了数据的高效利用,很难为养殖业发展的管理决策提供科学高效的支持。   本文以北京市大兴区为例,以环境科学、农业生态学、畜禽养殖、土壤环境学和作物栽培学等基本理论为基础,在地理信息技术等技术手段的支持下,系统分析了畜禽养殖场空间布局适宜性评价影响因素,计算了区域作物养分需求和区域农用地养分供给量、畜禽粪便对农用地土壤环境污染潜势评价,在此基础上,建立了基于县域的畜禽养殖场空间布局适宜性评价体系,并在研究区域实现了基于县域的畜禽养殖场空间布局适宜性评价。本文主要研究工作和结果如下:   1、参考国内外相关资料,从环境影响因素、经济影响因素、公共卫生与防疫安全因素及土地利用、法律法规和政策因素出发较系统全面的分析了影响畜禽养殖场空间布局适宜性评价的因素。   2、充分考虑了地块间的空间差异性,利用空间分析和地统计分析技术,结合预测点与居民地和规模养殖场的距离权重和面积权重方法,并依据建立的畜禽粪便养分空|’日J化模型实现了畜禽粪便养分统计数据空间化表示,从而实现了将畜禽粪便养分向农用地养分的转换。   3、以北京市大兴区为研究对象,利用地理信息技术和农户调查相结合的方式,通过农用地供肥等级确定特定作物的目标产量,并利用作物栽培学知识确定作物在特定目标产量下所需的养分需求,两者结合起来计算出北京市大兴区农用地的作物养分需求量,实现了以地块为单元的区域作物养分需求量的计算。   4、从区域养分供给与消耗平衡角度出发,构建了畜禽粪便对农用地土壤环境污染潜势评价的综合指标体系,并以大兴区2005年区域养分供给与消耗为实例,在充分考虑了畜禽粪便养分向农用地养分的转换影响因素和不同农用地类型及不同作物的养分需求,实现了以地块为单元的区域畜禽粪便对农用地土壤环境污染潜势的评价。结果表明几乎所有施用畜禽粪便的农用地都不同程度地受到了氮养分的污染潜势,占大兴区施用畜禽粪便总农用地面积的99.65%,其中中度污染潜势占一半以上,重度污染潜势达到了37.91%;绝大部分农用地受到了磷养分污染潜势的威胁,占大兴区施用畜禽粪便总农用地的面积的81.73%,其中污染潜势较严重以上的达到了69.29%。   5、综合以上研究成果,综合适宜性因素和限制性因素构建了畜禽养殖场空间布局适宜性评价的指标体系,并以研究区为对象实现了基于县域的畜禽养殖场空间布局适宜性评价。研究结果表明大兴区绝大部分区域属于禁养区或不适宜区,该区域占大兴区总面积的76.42%,而适宜畜禽养殖场的区域仅占总面积的23.57%。在适宜性和限制性研究的基础上,对大兴区现有的畜禽养殖场进行了评价,结果表明绝大多数的畜禽养殖场不符合畜禽养殖场空间布局的标准,只有30个畜禽养殖场符合大兴区畜禽养殖场空间布局规划的要求,其中在居民地及周边区域内、畜禽养殖场相互之间的距离太近及建设在保护性耕地上成为大兴区畜禽养殖场不符合空间布局规划的要求的最主要原因。   本文在地理信息系统技术的支持下,进行了基于县域的畜禽养殖场空间布局适宜性评价研究,取得了良好的结果,地理信息系统技术能够综合考虑自然、环境、社会和经济等方面的因素,并进行综合分析,保证评估结果的合理性,而且结果表达形式多样、形象直观,能够为养殖业的管理决策提供科学有效的技术支持,说明地理信息系统技术在畜禽养殖场空间布局适宜性评价研究中是有效并具有很好前景的手段之一。
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