摘要：為評估和比較科爾沁沙地不同生產經營模式自然村落的發展可持續性，通過能值分析方法，定量分析了分別以種植業和養殖業為主的2個自然村落的能值投入與產出情況，建立能值分析指標體系，對2種模式系統的可持續性進行評估。結果表明：在資源投入方面，村落外部輔助能約占總能值投入的39.17%，說明2種生產經營模式對外部資源依賴較小，能值自給率高；在以種植業為主的系統內，不可更新資源占比大于可更新資源，而以畜牧業為主的系統內部則相反。這說明，以畜牧業為主發展模式的環境承載率低于以種植業為主的發展模式；以畜牧業為主的生產系統凈能值產出率大于以種植業為主的生產系統，說明在該區域畜牧業生產系統具有低投入、高產出的特點，而種植業則具有高投入、低產出特點；2種模式的可持續指數均小于1，說明科爾沁沙地農村可持續發展能力低。以畜牧業為主的村落可持續性發展指數大于以種植業為主的村落，說明以養殖業為主具有良好的自組織性和穩定性，這為科爾沁沙地農村生態-社會-經濟發展提供參考案例。

　　關鍵詞：科爾沁沙地；農牧比例；村落；能值分析；可持續性

　　0引言

　　科爾沁沙地是傳統的畜牧業基地，曾經植被茂密，發育著北方獨特的沙地疏林草原［1］。近百年來，人類不合理的過度利用，使該區域的原生植被遭到嚴重破壞，土地沙化和生態退化問題突出。超載放牧和草原開墾一直被認為是科爾沁沙地生態退化的主要誘因［2-4］。傳統上，科爾沁沙地住民的生產方式以放牧為主，然而近幾十年來隨著科學技術的進步以及人們追逐更大經濟效益的驅動，傳統的放牧業逐漸被農耕業取代，逐步形成了放牧和農耕并行的產業結構特點［5］。與此同時，由于農耕業擴張擠占了放牧業的發展空間和資源，造成嚴重的超載放牧和水資源短缺等生態問題，引起社會各界的廣泛關注［6-7］。盡管近些年在該區域逐步實施退耕還林還草、糧改飼、種養結合等相關措施，以期改變農牧業產業結構，促進生態保護和社會經濟協調發展［8-12］。但是由于生態環境與經濟協調發展問題具有綜合性與復雜性的特點，究竟是“多種糧”或是“多放羊”有利于區域生態-社會-經濟的可持續發展，尚需進行客觀的評價。

　　1研究區概況與研究方法

　　1.1研究區概況

　　科爾沁沙地位于東北部西遼河沖積-湖積平原地區，處于內蒙古高原向東北平原的過渡地帶。該區屬于溫帶半干旱大陸性氣候，年平均氣溫5.8—6.4°C，≥10°C的積溫3000—3200°C，無霜期140—160d。年降水量343—451mm，其中70%集中于夏季。年蒸發量1500—2500mm，干燥系數1.0—1.8。年平均風速3.5—4.5m·s-1，春季平均風速4.2—5.9m·s-1，每年風速≥5m·s-1的侵蝕風日數210—310d，風速≥17m·s-1的大風日數25—40d，其中沙塵暴天氣10—15d，主要出現在春季［1，27］。地表水系主要是西遼河水系，主要河流有希拉木倫河、老哈河、教來河、烏爾吉木倫河等，目前絕大多數河流均已干涸。大部分地區地下水位較淺，埋深2—10m，是目前生活、生產的主要水源［28］。

　　1.2研究方法

　　1.2.1調查對象

　　根據研究區自然村落的農牧業結構特點，在科爾沁沙地中部的奈曼旗選擇一個主要經營種植業的自然村落（昂乃村，42°34′—42°40′N、120°05′—120°65′E）和一個主要經營養殖業的自然村落（滿都拉乎村，42°06′—42.11′N、120°73′—120°79′E），2個調查村之間距離約10km（圖1）。昂乃村總面積為1604.34hm2，共有農戶211戶，723人。現有耕地面積579.74hm2，草地面積661.15hm2，林地面積155.15hm2，其他用地面積208.31hm2。人均耕地、草地、林地面積分別為0.8、0.91、0.21hm2。滿都拉乎村總面積1759.45hm2，共有農戶98戶，210人，現有耕地216.7hm2，草地1708.85hm2，人均耕地、草地、林地面積分別為1.03、7.03、0.26hm2。昂乃村種植的作物以玉米為主，種植面積約445.67hm2，同時種植少量青貯飼草，面積約為134.07hm2。全村共養殖家畜588頭（只），人均約0.81頭（只）。滿都拉乎村種植玉米191.4hm2，青貯飼料作物17.96hm2，人均分別占0.91hm2和0.09hm2，養殖家畜1210頭（只），人均約5.76頭（只）。

　　1.2.2資料收集、繪制系統能值分析語言

　　2020年4—8月，開展入戶調研和土地利用類型勘測，收集2個村落的氣候、地理、資源、經濟和社會資料，分析村落農業系統結構中的投入產出指標和能量流動，構建基礎資料數據庫（圖2）。使用能量系統語言繪制系統能值圖，將投入資源分為可更新環境資源（R，包括太陽能、風能、雨水勢能和化學能）、不可更新環境資源（N，主要包括灌溉水和表土流失等）、可更新有機輔助能（R1，主要包括種子、牲畜、勞力、有機肥等）和不可更新輔助能（F，主要包括電力、機械、柴油、化肥等）4種類型。村落農業系統輸出能值則包括玉米籽粒、玉米秸稈、牛羊、禽肉蛋等。由于研究區屬于沙化地區，降塵的輸入導致區域為表土增加的匯區，但同時風蝕帶走的表土又使該區域成為表土的源區，且降塵量遠遠小于風蝕量［31］，因此研究只重點分析表土損失量。此外，研究區農藥和獸藥投入很少，故未計算農藥投入。

　　2結果與分析

　　2.1村落系統能值投入結構對比

　　2.1.1環境資源能值投入對比

　　在研究區自然村落系統中，自然資源投入包括可更新和不可更新資源，其投入比例反映系統內自然資源的占有和利用情況。由表2可以看出，種植業為主（昂乃村）和養殖業為主（滿都拉乎村）的自然村落環境資源能值投入分別為5.33×1015、1.07×1016sej·hm-2，分別占總能值投入的62.67%、70.18%。可更新資源能值投入占自然資源能值投入的2.71%、1.39%，其中雨水化學能分別占2個村落可更新資源能值的81.89%（昂乃村）和86.06%（滿都拉乎村），說明雨水在該區域生態-社會-經濟系統中發揮了重要的作用。同時，表土損失均占2個村落不可更新資源投入的99%以上，說明表土流失是該地區生態-社會-經濟系統中不可更新資源能值投入的主要因素。此外，由于以種植業為主的村落需要抽取較多地下水進行灌溉，昂乃村的地下水投入能值要遠遠大于滿都拉乎地下水投入能值。

　　2.1.2輔助能值投入對比

　　村落系統對外部資源的依賴程度由可更新有機能值投入（R1）和不可更新工業輔助能（F）的比值來反映。種植業為主（昂乃村）和養殖業為主（滿都拉乎村）的村落輔助能值投入分別占總能值投入的39.17%、30.22%（表3）。2個村落的不可更新工業輔助能占輔助能值投入比例分別為54.84%（昂乃村）、21.85%（滿都拉乎村），其中電力、化肥和飼料投入比例較大，分別占不可更新工業輔助能的11.53%、72.84%、12.89%（昂乃村），6.69%、42.27%、47.63%（滿都拉乎村）；可更新輔助能分別占45.16%（昂乃村）和78.15%（滿都拉乎村）。其中，昂乃村勞力投入最大，占工業輔助能的18.71%，說明該區域農業生產機械化水平較低，需要投入大量勞力，而滿都拉乎村則是牲畜（牛和羊）的投入比較大，占工業輔助能的70%左右。其中，昂乃村以種植業為主，而滿都拉乎村則以畜牧業為主，需要投入大量的牲畜和飼料。

　　2.2村落系統能值產出結構對比

　　2個村落系統內的能值產出主要分為作物籽粒、作物秸稈、畜牧產品和禽肉產品（表4）。昂乃村和滿都拉乎村總能值產出分別為6.68×1015、8.45×1015sej·hm-2。其中，昂乃村產出以玉米為主，占總產出的75.35%，滿都拉乎村以牛產品為主，占比為52.65%。

　　3討論與結論

　　科爾沁沙地是北方農牧交錯帶的典型代表區，不同農牧業比重的經營模式在能值結構投入上既有相似之處，又存在一定差異。本研究中不論以種植業為主還是以養殖業為主的村落，輔助能值的投入占比都遠大于環境資源的能值投入。其中不可更新工業輔助能投入都以化肥和飼料為主，可更新有機能則有不同的表現，以種植業為主的昂乃村以勞力為主，占輔助能的18.7%；以養殖業為主的滿都拉乎村以牲畜投入為主，牛和羊的總投入約占輔助能的70%。以種植業為主的昂乃村的總能值投入中不可更新能值占80.66%，說明該村玉米種植系統對不可更新資源的依賴程度大于可更新資源，例如大量的化肥和灌溉水的投入勢必會造成水資源浪費和土壤污染等環境問題，這與鄧健等［24］在黃土高原典型流域得出的結論相似。而以畜牧業為主的滿都拉乎村的總能值投入則由于牲畜和有機肥等資源的大量投入，使可更新有機能的占比大于以種植業為主的昂乃村，說明有機肥的投入使用可以在較大程度上改善區域的生態環境。有機肥替代化肥的使用可以提高生產效率、降低環境承載力、提升可持續發展指數［24］。除此之外，化肥的使用量與投入結構對于系統的可持續發展也是十分重要的。趙桂慎等［40］發現，減少氮肥的投入量、增加鉀肥投入、優化化肥投入結構、推廣使用化肥機械深耕技術等措施大大提高了肥料的利用效率、土地利用率，進一步提高了系統可持續發展性能。

　　參考文獻：

　　［1］舒心心.馬克思主義生態文明視域下沙地生態治理研究［D］.長春：吉林大學，2019.

　　［2］包慧娟.沙漠化地區可持續發展研究［D］.北京：科學院研究生院，2004.

　　［3］呂家欣，李秀芬，鄭曉，等.近40年科爾沁沙地植被時空變化及其驅動力［J］.生態學雜志，2020，39（5）：1399-1408.

　　［4］莊周，趙美麗.科爾沁草原沙地治理途徑的探討［J］.內蒙古林業科技，2007（1）：51-52

　　韓丹1，2，李玉霖1，詹瑾1，2，楊紅玲1，2