區(qū)域性畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度指標(biāo)ARCI的構(gòu)建

孫越鴻++吳永勝++楊雪++許禎瑩++邱時(shí)秀++李娟++李帥東

摘要 關(guān)于區(qū)域多畜種、多養(yǎng)殖類型的養(yǎng)殖規(guī)模量化為單因素的指標(biāo)體系的研究尚屬空白，對(duì)區(qū)域性的畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模多以概念性文字描述為主，很難與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估策略相關(guān)聯(lián)，因而造成宏觀管理上的困惑。本文提出1種全新的以糞尿產(chǎn)生量為基礎(chǔ)的畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度指標(biāo)（ARCI）體系，使用ARCA、ARCL、ARCH 3項(xiàng)指標(biāo)值分別對(duì)畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度、畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平、畜禽養(yǎng)殖個(gè)體密度進(jìn)行量化，相對(duì)全面地構(gòu)建了區(qū)域性畜禽養(yǎng)殖密度狀態(tài)的量化和評(píng)價(jià)系統(tǒng)。以成都市2015年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為例，使用ARCI指標(biāo)分析。結(jié)果表明，畜禽標(biāo)準(zhǔn)類型為出欄生豬；畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度ARCA值為67.86%，單位面積耕地上的養(yǎng)殖密度和對(duì)應(yīng)的環(huán)境壓力程度為67.86%，密度主導(dǎo)因素為糞尿；畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平ARCL值為3，養(yǎng)殖密度為3級(jí)，中高密度，對(duì)應(yīng)環(huán)境壓力區(qū)間為（64%，80%]；畜禽養(yǎng)殖個(gè)體相對(duì)密度ARCH值為28.66頭/hm2，2015年成都市9種不同養(yǎng)殖類型構(gòu)成的總體養(yǎng)殖規(guī)模為14 493 247頭，以出欄生豬計(jì)。

關(guān)鍵詞 區(qū)域性養(yǎng)殖規(guī)模；畜禽密度；相對(duì)密度；指標(biāo)

中圖分類號(hào) S815 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）17-0236-04

Abstract It was on the road that how to quantify the scale of varieties of cultivate type and kinds of livestock and poultry into an one element index system.The mass of regional raising was hardly relate with risk assessment，because that was described usually in word but not number.So that brought into confusion in macroscopic management.This article put forward a new Animal Relative Crowd Index（ARCI）based on the quantity of dung.Three index values ARCA， ARCL and ARCH were used to quantify the relative density，relative density level，and unit density of livestock and poultry cultivation.And so constructed an comprehensive quantify and evaluate system about regional relative density of livestock and poultry cultivation.Took statistical datas of Chengdu City of 2015 as example，analysed by ARCI.The resuts showed that standard type was slaughter rate of hogs；ARCA code was 67.86%，raising density and corresponding environmental stress in unit area was 67.86%，the main reason was dung；ARCL code was 3，raising density was three level，senior and middle level，corresponding environmental stress scope was 64%～80%；unit relative density of raising relative ARCH code was 28.66 head per hectare；total raising scale of Chengdu in 2015 was 14 493 247 head by slaughter rate of hogs.

Key words regional raising scale；animal density；relative density；index

近年來，中央和相關(guān)部委先后出臺(tái)了畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例[1]、中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法（2014年修訂版）[2]、生態(tài)環(huán)境損害賠償制度改革試點(diǎn)方案[3]、畜禽養(yǎng)殖禁養(yǎng)區(qū)劃定技術(shù)指南[4]等重要法規(guī)與文件，全國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度不斷加強(qiáng)。

畜禽糞污是一種主要的環(huán)境污染源[5]，同時(shí)也是一種重要的再生肥料資源[6-7]。因此，畜禽糞污的環(huán)境污染主要表現(xiàn)為糞尿污染物以施肥形式向土地的過量輸出。由于糞尿內(nèi)含的氮、磷不能被作物及時(shí)吸收，土壤中氮、磷營(yíng)養(yǎng)鹽濃度不斷提高，并越來越容易在區(qū)域水環(huán)境的影響下向整個(gè)流域擴(kuò)散，形成流域性的營(yíng)養(yǎng)鹽污染[8-9]。耕地是畜禽糞污的主要消納用地，高效的農(nóng)作物種植能夠有效利用并減少土壤中氮、磷含量；雖然荒山、草地、林區(qū)等土地上的植被同樣具備上述功能，但少有經(jīng)常性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，肥料使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于耕地，因而就畜禽養(yǎng)殖糞污的實(shí)際消納能力幾乎可以忽略不計(jì)。耕地負(fù)荷能力和畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)污量是當(dāng)前畜牧業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制研究中最重要的2項(xiàng)核心參數(shù)。

已有大量基于耕地負(fù)荷力的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制研究，一些學(xué)者對(duì)全國(guó)畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)排污量[10-13]與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性[14-18]進(jìn)行了研究，也有學(xué)者提出了潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估方法[19-20]。由于區(qū)域性的畜牧業(yè)生產(chǎn)往往包含多個(gè)畜種以及這些畜種派生的多種不同養(yǎng)殖類型，就區(qū)域整體測(cè)量的畜禽養(yǎng)殖糞尿產(chǎn)生量、氮、磷標(biāo)志物之間很難形成較為穩(wěn)定的平衡關(guān)系，分別使用上述3種標(biāo)志物測(cè)算環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果互不相同；又因畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)污和排污事實(shí)上并不具備特定的相關(guān)性，理論上的耕地承載限量受作物種類、復(fù)種指數(shù)、降水和流域水環(huán)境影響[8，21-23]，基于畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)污量的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估策略難以評(píng)價(jià)現(xiàn)實(shí)的畜禽養(yǎng)殖規(guī)模，其針對(duì)性和實(shí)用性無法保證。

目前針對(duì)動(dòng)物密度的研究主要集中于同種動(dòng)物的特定養(yǎng)殖技術(shù)和生存環(huán)境密度[24-27]，為畜牧業(yè)宏觀管理、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制等社會(huì)性需求服務(wù)的區(qū)域性畜禽養(yǎng)殖密度研究目前尚屬空白。由于沒有1種以單因素表達(dá)的區(qū)域性畜禽養(yǎng)殖規(guī)模量化參數(shù)，測(cè)算畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)污量需要考慮多個(gè)畜種、多種養(yǎng)殖類型，計(jì)算過程相對(duì)復(fù)雜，僅適用于特定區(qū)域；基于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的測(cè)算結(jié)果則難以界定區(qū)域整體的養(yǎng)殖規(guī)模。因此，長(zhǎng)期以來對(duì)區(qū)域性養(yǎng)殖規(guī)?；蛎芗潭鹊脑u(píng)價(jià)只能以概念性的“規(guī)模小”“很密集”等文字方式表達(dá)，往往對(duì)畜牧業(yè)宏觀管理造成困惑。

將多種畜禽構(gòu)成的區(qū)域性養(yǎng)殖規(guī)模以一種具備環(huán)境評(píng)估相關(guān)性的單因素值來表達(dá)，可對(duì)禁養(yǎng)區(qū)劃分、養(yǎng)殖區(qū)域規(guī)劃、養(yǎng)殖規(guī)模調(diào)整、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)控制等畜牧業(yè)宏觀管理需求提供支撐，也更容易估算區(qū)域整體的畜禽養(yǎng)殖總規(guī)模量及總產(chǎn)污量[28]。

一種新的區(qū)域性畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度指標(biāo)ARCI的提出，為解決上述問題提供了一種可能。ARCI指標(biāo)使用了3項(xiàng)指標(biāo)值，可分別對(duì)畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度、畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平、畜禽養(yǎng)殖個(gè)體密度進(jìn)行量化，相對(duì)全面地構(gòu)建了區(qū)域性畜禽養(yǎng)殖密度狀態(tài)的量化和評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

1 畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度指標(biāo)ARCI定義

1.1 指標(biāo)定義

畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度指標(biāo)ARCI（Animal Relative Crowd Index）由ARCA、ARCL、ARCH 3個(gè)指標(biāo)值構(gòu)成，用于對(duì)區(qū)域內(nèi)單位耕地面積對(duì)應(yīng)的畜禽養(yǎng)殖密度狀態(tài)進(jìn)行定量和定性表征。

1.1.1 畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度ARCA（Animal Relative Crowd by Area）。其是指區(qū)域內(nèi)單位耕地面積對(duì)應(yīng)多種畜禽產(chǎn)生的糞尿、氮、磷3種標(biāo)志物中最大的一項(xiàng)與區(qū)域內(nèi)單位耕地面積相應(yīng)的限量理論值的百分比。ARCA代表了區(qū)域內(nèi)畜禽養(yǎng)殖規(guī)模的相對(duì)密度，當(dāng)ARCA值處于[0，100%]區(qū)間時(shí)，表示基于理論耕地承載限量測(cè)算的養(yǎng)殖密度尚未飽和；當(dāng)ARCA>100%時(shí)，表示基于理論耕地承載限量測(cè)算的養(yǎng)殖密度超過耕地理論承載能力。

1.1.2 畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平ARCL（Animal Relative Crowd by Level）。其是指區(qū)域內(nèi)畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平，由ARCA所在的數(shù)字區(qū)間確定。畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平ARCL代表了區(qū)域內(nèi)畜禽養(yǎng)殖密度水平的定性分級(jí)狀態(tài)，以數(shù)字級(jí)別1、2、3、4、5進(jìn)行劃分，分別對(duì)應(yīng)由低到高的排列的低密度、中低密度、中高密度、高密度、極高密度5種畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平。分級(jí)1：對(duì)應(yīng)畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度空間[0，51.2%]，文字描述為低密度；分級(jí)2：對(duì)應(yīng)畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度空間（51.2%，64%]，文字描述為中低密度；分級(jí)3：對(duì)應(yīng)畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度空間（64%，80%]，文字描述為中高密度；分級(jí)4：對(duì)應(yīng)畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度空間（80%，100%]，文字描述為高密度；分級(jí)5：對(duì)應(yīng)畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度空間（100%，+∞），文字描述為極高密度。

1.1.3 畜禽養(yǎng)殖個(gè)體相對(duì)密度ARCH（Aniaml Relative Crowd by Head）。其是指以ARCA選擇的標(biāo)志物為基準(zhǔn)計(jì)算的區(qū)域內(nèi)單位耕地上的標(biāo)準(zhǔn)類型個(gè)體密度，使用個(gè)體計(jì)量單位/hm2計(jì)量，ARCH代表了區(qū)域內(nèi)單位耕地面積上對(duì)應(yīng)的養(yǎng)殖個(gè)體數(shù)量。

1.2 指標(biāo)原理

將1個(gè)或多個(gè)可信的機(jī)構(gòu)提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，形成可代表區(qū)域總體養(yǎng)殖規(guī)模的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)源。依據(jù)“主要性、重要性”概念特征、養(yǎng)殖個(gè)體數(shù)量相對(duì)較大、相互間糞尿產(chǎn)生量不重復(fù)3項(xiàng)條件同時(shí)滿足的要求，從數(shù)據(jù)源中選取至少5種主要養(yǎng)殖類型，該5種以上養(yǎng)殖類型的個(gè)體數(shù)量占數(shù)據(jù)源90%以上，定義為ARCI指標(biāo)的計(jì)算樣本。

根據(jù)區(qū)域養(yǎng)殖習(xí)慣，以人工選擇的方式，在分析樣本中選擇1種具備“主要性”概念特征的養(yǎng)殖類型，將其定義為ARCI指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)類型。

將樣本中不同養(yǎng)殖類型個(gè)體按糞尿、氮、磷產(chǎn)生量換算為以標(biāo)準(zhǔn)類型個(gè)體單位計(jì)量的糞尿、氮、磷3項(xiàng)畜禽養(yǎng)殖相對(duì)單位量。

使用3項(xiàng)畜禽養(yǎng)殖相對(duì)單位量，結(jié)合與標(biāo)準(zhǔn)類型對(duì)應(yīng)的產(chǎn)污系數(shù)、單位面積耕地的糞尿、氮、磷承載限量理論值、區(qū)域耕地面積3類已知參數(shù)，用公式計(jì)算對(duì)應(yīng)的3項(xiàng)相對(duì)耕地負(fù)荷率，即單位面積耕地對(duì)應(yīng)的畜禽糞尿、氮、磷產(chǎn)生量與單位面積耕地糞尿、氮、磷承載限量理論值的百分比。將3項(xiàng)相對(duì)耕地負(fù)荷率中的最大值在糞便、氮、磷3種標(biāo)志物中的對(duì)應(yīng)項(xiàng)定義為畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度主導(dǎo)因素；取3項(xiàng)相對(duì)耕地負(fù)荷率中的最大值，用區(qū)域畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度ARCA命名。

將畜禽養(yǎng)殖密度與耕地承載限量時(shí)剛好達(dá)到平衡時(shí)的理論養(yǎng)殖區(qū)域狀態(tài)對(duì)應(yīng)的養(yǎng)殖密度空間值定義為100%，則低于該狀態(tài)的畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度空間為[0，100%]，高于該狀態(tài)的畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度空間為（100%，+∞）。

基于糞尿產(chǎn)生量與耕地承載限量理論值的平衡，將高于100%的畜禽相對(duì)養(yǎng)殖密度表述為超高密度，對(duì)應(yīng)ARCA密度值空間（100%，+∞），定義為密度水平最高的畜禽相對(duì)養(yǎng)殖密度水平5級(jí)。根據(jù)帕累托最優(yōu)法則原理，社會(huì)化的畜牧業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中至少80%的主要生產(chǎn)規(guī)模和糞尿產(chǎn)生量集中于20%的生產(chǎn)單位，該20%生產(chǎn)單位所在的區(qū)域通常被視為高密度養(yǎng)殖區(qū)；假設(shè)區(qū)域畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度穩(wěn)定在耕地承載限量理論值要求的臨界點(diǎn)時(shí)，可將ARCA密度值空間（80%，100%]定義為畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平4級(jí)，表述為高密度；同理，在剩余的80%密度空間內(nèi)，將ARCA密度值空間（64%，80%]定義為畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度3級(jí)，表述為中高密度；同理，將ARCA密度值空間（51.2%，64%]定義為畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度2級(jí)，表述為中低密度；剩余的51.2%密度空間為相對(duì)最低的一種密度狀態(tài)，從區(qū)域性的宏觀狀態(tài)考慮已無再次拆分的必要，將ARCA密度值空間[0，51.2%]定義為畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度1級(jí)，表述為低密度。取上述5種密度值空間中包含ARCA值的空間數(shù)字序號(hào)，用畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平ARCL命名。

用畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度主導(dǎo)因素對(duì)應(yīng)的畜禽養(yǎng)殖相對(duì)單位量除以區(qū)域耕地面積，得到對(duì)應(yīng)標(biāo)志物的單位耕地面積養(yǎng)殖個(gè)體數(shù)量，用畜禽養(yǎng)殖個(gè)體相對(duì)密度ARCH命名。

2 區(qū)域畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度指標(biāo)ARCI的計(jì)算方法

2.1 樣本選擇

2.1.1 數(shù)據(jù)源取得。將1個(gè)或多個(gè)可信的機(jī)構(gòu)提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，形成可代表區(qū)域總體養(yǎng)殖規(guī)模的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)源。

2.1.2 養(yǎng)殖類型的選取。依據(jù)“主要性、重要性”概念特征、養(yǎng)殖個(gè)體數(shù)量相對(duì)較大、相互間糞尿產(chǎn)生量不重復(fù)3項(xiàng)條件同時(shí)滿足的要求，從數(shù)據(jù)源中選取至少5種主要養(yǎng)殖類型，其個(gè)體數(shù)量占數(shù)據(jù)源總個(gè)體數(shù)量的90%以上，將其定義為ARCI指標(biāo)的計(jì)算樣本。

2.1.3 標(biāo)準(zhǔn)類型的確定。根據(jù)區(qū)域養(yǎng)殖習(xí)慣，以人工選擇的方式，在分析樣本中選擇1種具備“主要性”概念特征的養(yǎng)殖類型，將其定義為ARCI指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)類型。所述“主要性”指由區(qū)域養(yǎng)殖習(xí)慣確定的相對(duì)養(yǎng)殖最普遍的畜種、養(yǎng)殖個(gè)體數(shù)量最多的養(yǎng)殖類型、估計(jì)糞尿產(chǎn)生量最多的養(yǎng)殖類型。

2.2 畜禽養(yǎng)殖相對(duì)單位量計(jì)算

2.2.1 取得已知畜禽養(yǎng)殖類型產(chǎn)污系數(shù)。從已知研究中取得標(biāo)準(zhǔn)類型對(duì)應(yīng)的產(chǎn)污系數(shù)。

2.2.2 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)類型換算系數(shù)。用以下公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)類型數(shù)量換算系數(shù)：

糞尿標(biāo)準(zhǔn)類型換算系數(shù)：AEi=OEi /Pe；

氮標(biāo)準(zhǔn)類型換算系數(shù)：ANi=ONi /Pn；

磷標(biāo)準(zhǔn)類型換算系數(shù)：APi=OPi /Pp。

式中，AEi、ANi、APi分別為糞尿、氮、磷3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)類型換算系數(shù)，OEi、ONi、OPi分別為第i種養(yǎng)殖類型的糞尿、氮、磷單位個(gè)體產(chǎn)生量，Pe、Pn、Pp分別為標(biāo)準(zhǔn)類型的單位體個(gè)體糞尿、氮、磷產(chǎn)生量。

2.2.3 計(jì)算畜禽養(yǎng)殖相對(duì)單位量。計(jì)算公式如下：

式中，Ue、Un、Up分別為以標(biāo)準(zhǔn)類型個(gè)體計(jì)量的糞尿、氮、磷3項(xiàng)不同的畜禽養(yǎng)殖相對(duì)單位量；Ti為樣本中第i個(gè)養(yǎng)殖類型個(gè)體數(shù)量；AEi、ANi、APi為Ti的糞尿、氮、磷標(biāo)準(zhǔn)類型換算系數(shù)。

2.3 相對(duì)耕地負(fù)荷率計(jì)算

2.3.1 取得標(biāo)準(zhǔn)類型對(duì)應(yīng)的產(chǎn)污系數(shù)。從已知研究中取得產(chǎn)污參考系數(shù)中尋找與標(biāo)準(zhǔn)類型對(duì)應(yīng)的養(yǎng)殖類型，分別為標(biāo)準(zhǔn)類型個(gè)體單位糞尿產(chǎn)生量Xe、標(biāo)準(zhǔn)類型個(gè)體單位氮產(chǎn)生量Xn、標(biāo)準(zhǔn)類型個(gè)體單位磷產(chǎn)生量Xp賦值。

2.3.2 取得單位面積耕地的糞尿、氮、磷承載限量理論值。從已知研究中取得單位面積耕地的糞尿、氮、磷承載限量理論值，分別為單位耕地面積糞尿承載限量Le、單位耕地面積氮承載限量Ln、單位耕地面積磷承載限量Lp賦值。

2.3.3 糞尿、氮、磷3項(xiàng)相對(duì)耕地負(fù)荷率，計(jì)算公式如下：

式中，Ce、Cn、Cp分別為糞尿、氮、磷3項(xiàng)相對(duì)耕地負(fù)荷率；Ue、Un、Up分別為糞尿、氮、磷3項(xiàng)畜禽養(yǎng)殖相對(duì)單位量；Xe、Xn、Xp分別為已知的標(biāo)準(zhǔn)類型個(gè)體對(duì)應(yīng)的糞便、氮、磷單位產(chǎn)生量；Le、Ln、Lp分別為已知的單位耕地糞便、氮、磷承載限量；D為區(qū)域耕地面積。

2.4 畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度計(jì)算

畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度計(jì)算公式：

ARCA=Max（Ce、Cn、Cp）

式中，ARCA為畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度，以百分?jǐn)?shù)計(jì)量；Ce、Cn、Cp分別為糞尿、氮、磷3項(xiàng)相對(duì)耕地負(fù)荷率。

將ARCA在糞便、氮、磷3種標(biāo)志物中的對(duì)應(yīng)項(xiàng)定義為畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度主導(dǎo)因素。

2.5 畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平確定

用ARCA值與指標(biāo)原理定義的（0，51.2%]、（51.2%，64%]、（64%，80%]、（80%，100%]、（100%，+∞）5個(gè)區(qū)間密度區(qū)間進(jìn)行比較，將包含ARCA值的區(qū)間號(hào)確定為畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平。

2.6 畜禽養(yǎng)殖個(gè)體相對(duì)密度計(jì)算

畜禽養(yǎng)殖個(gè)體相對(duì)密度計(jì)算公式：

ARCH=Ux/D

式中，ARCH為畜禽養(yǎng)殖個(gè)體相對(duì)密度，以個(gè)體計(jì)量單位/hm2計(jì)量；Ux為畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度主導(dǎo)因素對(duì)應(yīng)的畜禽養(yǎng)殖單位量；D為區(qū)域耕地面積。

3 畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度指標(biāo)計(jì)算過程實(shí)例

3.1 樣本選擇

將《成都統(tǒng)計(jì)年鑒2016》、成都市農(nóng)委內(nèi)部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)整合，形成可代表2015年成都畜禽整體養(yǎng)殖規(guī)模的數(shù)據(jù)源。

依據(jù)“主要性、重要性”概念特征、養(yǎng)殖個(gè)體數(shù)量相對(duì)較大、相互間糞尿產(chǎn)生量不重復(fù)3項(xiàng)條件同時(shí)滿足的要求，選取“出欄生豬”“存欄母豬”“存欄蛋雞”“出欄肉雞”“出欄鴨鵝”“出欄肉兔”“出欄肉羊”“存欄奶?！薄俺鰴谌馀！?種主要養(yǎng)殖類型構(gòu)成樣本，其中“出欄鴨鵝”為鴨、鵝2項(xiàng)合并，9個(gè)養(yǎng)殖類型個(gè)體數(shù)量為樣本的100%。

根據(jù)成都市養(yǎng)殖習(xí)慣，以人工選擇的方式，確定以具備“主要性”概念特征的“出欄生豬”為標(biāo)準(zhǔn)類型。

3.2 畜禽養(yǎng)殖相對(duì)單位量計(jì)算

3.2.1 取得已知畜禽養(yǎng)殖類型產(chǎn)污系數(shù)。從已知研究中取得標(biāo)準(zhǔn)類型對(duì)應(yīng)的產(chǎn)污系數(shù)見表1[10，28]。

3.2.2 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)類型換算系數(shù)。使用已知畜禽養(yǎng)殖類型產(chǎn)污系數(shù)，用公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)類型數(shù)量換算系數(shù)：

糞尿標(biāo)準(zhǔn)類型換算系數(shù)：AEi=OEi /Pe；

氮標(biāo)準(zhǔn)類型換算系數(shù)：ANi=ONi /Pn；

磷標(biāo)準(zhǔn)類型換算系數(shù)：APi=OPi /Pp。

式中，AEi、ANi、APi分別為糞尿、氮、磷3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)類型換算系數(shù)，OEi、ONi、OPi分別為第i種養(yǎng)殖類型的糞尿、氮、磷單位個(gè)體產(chǎn)生量，Pe、Pn、Pp分別為標(biāo)準(zhǔn)類型單位個(gè)體的糞尿、氮、磷產(chǎn)生量。結(jié)果見表2。

3.2.3 計(jì)算畜禽養(yǎng)殖相對(duì)單位量。2015年成都市主要養(yǎng)殖類型統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表3。用以下公式計(jì)算，結(jié)果見表4。

3.3 計(jì)算3項(xiàng)相對(duì)耕負(fù)荷率

3.3.1 取得標(biāo)準(zhǔn)類型對(duì)應(yīng)的產(chǎn)污系數(shù)。出欄生豬為已定義的標(biāo)準(zhǔn)類型，從表1中取得標(biāo)準(zhǔn)類型個(gè)體單位糞尿產(chǎn)生量Xe為710.43 kg/a、標(biāo)準(zhǔn)類型個(gè)體單位氮產(chǎn)生量Xn為3.353 kg/a、標(biāo)準(zhǔn)類型個(gè)體單位磷產(chǎn)生量Xp為0.772 kg/a。

3.3.2 取得單位面積耕地的糞尿、氮、磷承載限量理論值。已知的單位面積耕地的糞尿、氮、磷承載限量理論值分別為：糞尿耕地承載限量Le為30 t/hm2[29]，氮耕地承載限量Ln為170 kg/hm2 [10-12]，磷耕地承載限量為35 kg/hm2 [10-12]。

3.3.3 計(jì)算糞尿、氮、磷3項(xiàng)相對(duì)耕地負(fù)荷率。2016年成都市統(tǒng)計(jì)年鑒中取得成都市2015年含禁養(yǎng)區(qū)的總耕地面積D為505 741 hm2。

相對(duì)耕地負(fù)荷率計(jì)算公式：

3.4 計(jì)算畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度

3項(xiàng)相對(duì)耕地負(fù)荷率Ce為67.86%、Cn為66.03%、Cp為61.22%，Ce為最大值。ARCA=Max（Ce，Cn，Cp）=67.86%，畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度ARCA為67.86%，Ce對(duì)應(yīng)的密度主導(dǎo)因素為糞尿。

3.5 確定畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平

ARCA值為67.86%，分別與指標(biāo)原理定義的（0，51.2%]、（51.2%，64%]、（64%，80%]、（80%，100%]、（100%，+∞）5個(gè)密度區(qū)間進(jìn)行比較，包含ARCA值的區(qū)間為（64%，80%]，畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平ARCL取值為3。

3.6 計(jì)算畜禽養(yǎng)殖個(gè)體相對(duì)密度

畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度主導(dǎo)因素為糞尿，選取對(duì)應(yīng)的畜禽養(yǎng)殖相對(duì)單位量—糞尿Ue值14 493 247為Ux賦值，區(qū)域耕地面積D為505 741 hm2。ARCH=Ux/D=28.66，畜禽養(yǎng)殖個(gè)體相對(duì)密度為28.66頭/hm2。

3.7 利用ARCI指標(biāo)對(duì)成都市2015年畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度狀態(tài)的評(píng)價(jià)

畜禽標(biāo)準(zhǔn)類型個(gè)體為出欄生豬，對(duì)ARCI測(cè)算結(jié)果進(jìn)行判斷：

畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度ARCA值為67.86%，表示將成都畜禽養(yǎng)殖的各種不同養(yǎng)殖類型按出欄生豬合并后，單位面積耕地上的養(yǎng)殖密度和環(huán)境壓力程度為67.86%；密度主導(dǎo)因素為糞尿，即糞尿、氮、磷中潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)最大的標(biāo)志物為糞尿。

畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度水平ARCL值為3，表示成都市 2015年整體養(yǎng)殖規(guī)模為3級(jí)，處于中高密度狀態(tài)，對(duì)應(yīng)環(huán)境壓力區(qū)間為（64%，80%]。

畜禽養(yǎng)殖個(gè)體相對(duì)密度ARCH值為28.66，表示2015年成都市單位耕地面積標(biāo)準(zhǔn)類型個(gè)體數(shù)量為28.66 頭/hm2；成都市9種不同養(yǎng)殖類型構(gòu)成的總體養(yǎng)殖規(guī)模以標(biāo)準(zhǔn)類型量化后為14 493 247頭，以出欄生豬計(jì)。

4 結(jié)論

畜禽養(yǎng)殖相對(duì)密度指標(biāo)ARCI提供了3項(xiàng)分別對(duì)區(qū)域內(nèi)畜禽養(yǎng)殖相對(duì)養(yǎng)殖密度、相對(duì)密度水平、單位耕地面積上的個(gè)體密度進(jìn)行量化的數(shù)字指標(biāo)值，可作為畜牧業(yè)宏觀管理基準(zhǔn)數(shù)據(jù)使用，例如畜牧業(yè)保留區(qū)、限制區(qū)和重點(diǎn)發(fā)展區(qū)的界定，畜牧業(yè)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及調(diào)整幅度的確定，畜牧業(yè)產(chǎn)污量潛在的環(huán)境壓力程度等；亦可對(duì)常用“規(guī)模大”“密度高”等概念性的文字描述進(jìn)行補(bǔ)充和規(guī)范，為不同區(qū)域間畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模相關(guān)信息的交換提供更為精確的表達(dá)形式。

區(qū)域內(nèi)的人口對(duì)環(huán)境同樣具備與畜禽養(yǎng)殖相類似的排污壓力，從而擠占畜禽養(yǎng)殖空間，使基于耕地負(fù)荷平衡的畜牧業(yè)產(chǎn)業(yè)容量減少。有必要將人類也作為一種養(yǎng)殖類型代入指標(biāo)進(jìn)行測(cè)算，適宜社會(huì)發(fā)展的整體需求，但目前宏觀上的人口排污相關(guān)系數(shù)有待研究。

雖然各地耕地面積數(shù)據(jù)中包含法定禁止畜牧業(yè)生產(chǎn)的禁養(yǎng)區(qū)，但由于所有在耕土地均能用于畜牧業(yè)排污量的承載，因而使用耕地面積數(shù)據(jù)時(shí)不應(yīng)剔除禁養(yǎng)區(qū)。

耕地承載限量受作物種類、復(fù)種指數(shù)、產(chǎn)量差異、收割還田比例、降水等因素的影響，不同地區(qū)的耕地承載限量實(shí)際值有較大變化幅度，且難以精確測(cè)算；又因畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)污與排污并不具備一定的相關(guān)性，例如以商品肥料的形式將糞便向區(qū)域外輸出，從而降低本區(qū)域的耕地承載壓力等；區(qū)域性畜禽養(yǎng)殖密度值的量化結(jié)果并不具備環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的判定意義，但可從宏觀管理層面對(duì)區(qū)域潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防起到積極作用。

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