北京山区循环农业发展模式与展望*

张俊峰，杨 红，李 虎※，陈 晨，王秀东，闫 琰，魏宏娜

(1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081；2.农业部工程建设服务中心，北京 100082；3. 陆军装甲兵学院，北京 100072；4.中国农业科学院农业经济与发展研究所，北京 100081;5.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京 100081；6.北京市延庆区农村合作经济经营管理站，北京 100164)

0 引言

北京山区在行政上包括怀柔、密云、平谷、延庆、门头沟、房山和昌平等7个山区(县)的83个山区和半山区乡镇．区域面积112.991万hm2，占全市土地总面积的68.9%，是首都宜居城市建设的生态屏障区和水源涵养地，同时也是市民亲近自然、回归自然的重要场所。《北京城市总体规划(2004～2020年)》将北京山区的城市功能定位为北京生态涵养发展区，对保障首都整体的可持续发展具有重大意义，因此必须把生态环境的保护与建设摆在重中之重的突出位置。但是，经济社会的发展、城市化进程的推动和京郊产业结构的变化，给首都山区的生态屏障功能带来各方面的影响[1-2]，主要表现为：(1)生态环境保护与山区开发建设之间的矛盾，山区是北京市最贫困的地区，山区的开发建设是带动山区农民脱贫致富的必要途径。但是，在生态保护的前提下，山区的经济发展可能会受到严重制约； (2)日益增加的用地需求与有限土地资源之间的矛盾，随着北京市城市化进程的不断推进、经济社会的快速发展和山区人口增长，社会经济发展对土地资源的需求进一步加大。而另一方面，由于山区自然生态环境较差，水土资源分布不理想，山区地质情况复杂，对农业发展和城市建设而言，土地的适宜性相对较差，可利用的后备土地资源严重不足；(3)山区土地资源低效利用与过度开发并存的问题，由于长期以来受传统的粗放型、外延型土地利用方式的影响，北京山区土地资源利用效率低下问题突出。农村居民点存在大量空心村、闲散地，农用地的实际利用水平和产出率偏低，耕地的有效利用面积和单产水平都不高，果园单产及林地的单位生产量低下等等。而与此同时，山区土地利用还存在如林木资源、旅游资源等过度开发问题。因此如何引导自然资源的合理开发与利用，转变经济发展方式，调整产业结构，发展具有山区特色的产业，对推进山区城乡统筹协调发展、加快山区农民增收步伐具有重要的实际意义。农业是整个国民经济中最重要的基础产业，同时又是受到资源环境双重制约，经济效益低下的弱势产业[3]。破解发展难题，加快现代农业建设，迫切需要大力发展生态循环农业。发展循环农业是北京农业的根本出路，只有这样才能完成农业承担的食品供给、健康营养和安全保障等任务， 才能实现农业的保护生态环境、农业观光、农村度假等生态服务功能，从而保证北京山区农业良好有效的快速发展。不仅有利于实现农业的可持续发展和区域生态环境的改善，而且对保证整个首都城市经济的良性发展所起到的作用不容忽视，是北京农业可持续发展的关键。因此，对首都山区循环农业的发展模式进行科学评价，并探讨其未来研究重点势在必行。

1 北京山区的概况及其功能

1.1 北京山区的概况

北京山区基本保持了自然生态系统状态。该系统由中山、低山、丘陵、山间谷地和台地等组成，分别占山区面积的22.7%、56.61%、2.78%、11.88%和1.80%。大部分为坡地，水土流失、林地草原等破坏较为严重。地貌特征多样，决定了山区综合自然体内部结构与功能的复杂性。山区四季分明，海拔较高，呈现出显著的气候垂直地带性。气候随着海拔上升，气温下降明显，随着海拔每升高100m，气温下降0.6℃，以长城为界，分界线以北海拔每升高100气温降低0.4℃，分界线以南海拔每升高100m气温会降低0.8℃。在山区和平原过渡的山前地区，地处山前暖区，光、热资源充足，通透性好，构成了一条连续的农业生态经济系统地带(主要指房山、门头沟、昌平、怀柔、密云、平谷山前台岗地、山麓坡地)。该带是一狭长地带，农业生产以果木业为主，辅以种植业和畜牧业，是北京市重要的农产品基地[4]。截止2015年底，山区乡镇农村经济营业收入实现1 187.4亿元，比2010年的930.2亿元增长27.6%，平均年递增5.0%，农民人均所得达到1.772 5万元，比2010年的1.271 6万元增长39.4%，平均年递增6.9%。山区经济运行质量日趋良好，经济效益不断提高，农民人均劳动所得超过了国定小康标准。

1.2 北京山区的功能作用

(1)阻断京西北干旱、半干旱地区生态灾害影响北京的重要屏障。连北京的山区主要由燕山山脉和太行山山脉组成，呈扇状半环绕北京城区，在保护环境、防风、固沙和水土保持方面发挥了重要作用，有效阻止了北方沙漠南移可能对北京城区的负面影响，形成了隔断北京城区与半干旱农牧交错带的天然屏障[5]。统计资料显示，北京山区的林木覆盖率已经达到了62%以上，能够使得风速降低35%～58%，每年可吸附粉尘4 800万t，拦截泥沙850万t，保持水土1 373万t，产生氧气5.14亿kg。

(2)北京重要的水源地。北京城市用水的50%～80%源于山区。山区有547个小流域， 70多条河流。山区有大中型水库80座，占北京水库总数的94.11%。山区的年降水总量约为64.74亿m3，占北京全年降水的62%。山区的生态环境质量直接影响北京的水质和水量。

(3)重要矿业和特色农产品生产基地。北京山区的矿产资源十分丰富，共有47个矿种； 其中，仅煤的存量就高达18.5亿t。历史上北京山区一直是采煤业和采石业的重要基地，对山区的生态环境造成了很大破坏。目前采矿业已经受到了限制，其规模正在逐步减小。山区独特的自然地理条件及小气候条件为一些特色的农产品生产提供了条件，如燕山的板栗、房山的柿子、平谷的大桃、延庆的葡萄、门头沟的樱桃、黄土坎的鸭梨、怀柔的冷水鱼、昌平的苹果等。目前，北京7个山区的林果面积达到13.3万hm2，特色产品的品种达到60多个，成为了首都重要的特色产品生产基地，这些特色产品丰富了北京人民的生活[6]。山区的特色养殖业发展也有很大发展，已经成为首都菜篮子的重要组成部分。

(4)保持北京地区生物多样性的基地。北京地区开发历史悠久，平原地区已经基本被开垦为耕地或作为建设用地。山区受人为干扰相对较小，加之山区地形地貌复杂多变，为不同生物提供了适宜条件，是保持北京地区生物多样性的理想基地。据统计，山区有陆脊椎动物461种，其中，有国家重点保护65种，野生植物2 000余种，其中国家重点保护野生植物142种。

(5)北京的重要风景旅游区。2015年，北京有工商注册的旅游景点335个，其中，山区占280个。山区有世界级景点、重点文化遗产5处。目前，在北京的100个A级以上的旅游景区中，山区占51个。山区有经市旅游局登记的旅游度假饭店和会议中心200多家，民俗旅游户2万个。山区已成为首都市民休闲度假的首选地[7]。沿京昌、京承、京石、京平等高速路沿线及放射线地带小城镇的建设还可以缓解北京城市人口的压力。

2 北京山区循环农业发展模式

北京市山区循环农业凭借其得天独厚的优势，发展较快，处于全国领先的地位：(1)依托区位优势，北京拥有潜力巨大的高端消费市场，为循环农业发展创造了广阔空间； (2)科技资源丰富，北京市拥有20家以上的农业科研单位，其对循环农业的研究和技术推广，保障了循环农业在京郊的发展； (3)北京市委、市政府高度重视循环农业发展，部门联动、政策集成的机制已经确立。近年来，北京山区发展循环农业取得了一些较为显著的成果，发展出一些较为成熟的模式。根据北京山区生态资源、自然环境、产业结构和功能作用等特征，该文总结探讨了6种适合北京山区的农业产业发展模式。

2.1 能源引导模式

在北京生态屏障建设中，清洁能源的再生与利用是一项重要的措施。在农业生产和山区居民生活中，不可避免地会有废弃物的排放，如何将废弃物转化成可利用的清洁能源，是循环农业的一个重要目标。在北京生态屏障区，通过秸秆发电和制造乙醇燃料、合理利用水电和风能及太阳能、开发沼气技术等模式可将废弃物经过合理开发和利用转化为清洁能源，而且这种以能源引导的循环农业发展模式具有投资小、规模可控、管理经营简单、可促进农民的直接经济收入等优点[8]。在北京生态屏障区，例如平谷等区在能源引导模式的探索上已经积累了一定的经验。位于平谷区的西柏店村较早地实施了生态能源循环利用示范项目，主要内容包括改造完善沼气站内设施设备，以沼气集中供气站为核心铺设管网实现多村多户沼气联供，加大沼肥综合利用建设有机肥加工厂，沼渣制作颗粒有机肥，沼液实现管网滴灌(图1)。

图1 西柏店村循环模式

2.2 产业融合经营模式

农业发展本质是农业技术、经济体系和生态系统的融合，具体表现为植物生产、配套加工增值、动物转化、微生物循环。通过科学配置设计生产环节，优化食物链和生产链，借助资源和系统的耦合实现能流和物流的多级分层循环利用，实现农业产出的再生增值。北京山区农业发展模式应该遵循资源优势导向的方式，依托当地的特色农产品和主导项目，贯穿农业、加工和服务业的全过程，发展以产业融合经营模式的循环农业[9]。以平谷区为例，该区域的特色农产品是桃子，平谷区建立以产业融合经营模式的循环农业发展模式，依托桃子等特色农产品，贯穿农业、加工和服务业的全过程，在全区施行旅游带动经济、加工业发展经济、三产带动的发展方式，实现了以产业融合经营模式的循环农业发展。同时，通过桃子的衍生产品，如桃花茶、桃花酒、桃木制品以及特色旅游等手段实现了经济和社会效益的增长(图2)。

图2 平谷区产业融合经营模式

图3 大兴区环保型种养循环模式

2.3 环保型种养殖模式

环保型种养殖模式可解决人畜的废弃物排放污染问题，通过将养殖业的废弃物排放作为种植业的肥料输入来解决污染物处理与再利用的问题。同时，通过建设沼气配套设施，不仅可以解决养殖业中大量的粪便等排泄物对水资源、土壤以及空气的污染问题，同时通过废弃物再利用产生清洁能源，不仅降低了居民的生活成本，也提高了居民的经济收入，沼气设施产生的废弃物又可以当做种植业的肥料，从而促进有机农业的发展。如北京地区规划的养猪基地位于大兴区庞各庄、礼贤镇等地，当地实施的环保型种养模式，如秸秆锯末等种植业废弃物，通过微生物的降解做成可以分解养殖业废弃物的微生物发酵床，不仅降解了废弃物中的氨气，保护了空气质量，而且产生的肥料和微生物菌丝蛋白可以作为种植业和养殖业的输入，直接降低成本，而且保护空气和水资源，实现了生态和经济发展的双赢局面(图3)。

2.4 多层面循环经营模式

主要包括农户、区域和产业间多层面的循环经营模式，不仅可以实现农户层面的微循环，还可以实现区域内的循环，以及产业链上的大循环。其中，农户层面、区域层面和产业层面的发展模式如图4～6所示。

图4 农户层面循环模式

比如，延庆区充分利用山区优势，依托气候、光照及作物生长环境等优势，大力促进多层面循环经营的循环农业发展模式。通过开展生态屏障区功能开发、产业融合和资源循环利用，建立建成了新能源利用示范区、沟域循环农业产业区以及有机循环农业的示范区，构建了以循环观光引导总体产业布局的发展模式，同时着重打造区域层面的循环农业模式[10]。通过利用沼气设施处理养鸡场废弃物排放问题，不仅获取的清洁能源，同时节约了种养殖业的成本，实现了可持续发展的循环农业发展模式。延庆区还鼓励农户层面的循环农业开展工作，积极促进以农户庭院为单位的循环农业经营方式。借助多层面循环经营模式，延庆区的有机农业等特色产业协同发展，促进了该区域的农业转型和增收。

图5 区域层面循环模式

图6 产业层面循环模式

2.5 综合型废弃物再生利用模式

综合型废弃物再生利用模式是指对农业生产中的废弃物进行多种途径的利用和再循环。以秸秆为例，可以构建秸秆→食用菌→沼气→有机肥和秸秆→畜禽→沼气→有机肥的综合型废弃物再生利用模式。具体来讲，秸秆可以用作提取乙醇燃料、化工原料、编织品、保温材料、发电等。以顺义区的北郎中村为例，该区域以发展规模化养殖业为特色，为了实现农业的可持续发展，北郎中村将养殖排放的废弃物进行集中处理和综合性利用，实现了综合型废弃物再生利用的循环农业发展模式(图7)。具体措施包括对区域内的养殖场废弃物进行集中和集约化的处理和利用，通过沼气设施等措施实现了种养殖结合的模式，同时将沼渣等废弃物进行堆肥处理制成有机肥料进行销售。

2.6 休闲观光园模式

休闲观光是利用田园自然景观、农村特色资源，给游客提供观赏、采摘、垂钓、游乐、餐饮、体验的综合性休闲活动，是融合了农业的经济功能、生态功能、社会功能于一体的新兴朝阳产业，对优化农业产业结构、拓展产业发展空间、促进经济发展水平都具有重要的作用。怀柔区宝山镇休闲观光农业已从前些年初级阶段“一家一户”的“农家乐”，向以农业庄园企业为主的休闲农业产业发展，其模式不断创新(图8)。而且该镇充分发挥自身优势，根据平原区、浅山区和山区地势地貌的特点，打造出具有鲜明特色的观光休闲农业发展布局。在平原区，地势平坦，适合农业园区的发展，以大众化采摘观光项目为主。如杨树下村的多肉植物观光，西帽山村的北京油鸡养殖观光，转年村的特色蔬菜果品采摘，如红果、仁用杏、大枣、国光苹果为主的经济林果采摘，吸引着大量游客； 在丘陵地带，农业资源丰富，民风古朴，以互动性、参与性、体验性强的民俗旅游产品等为主，如成功推出的“天河兔宴”、“白河鱼宴”等旅游产品。在山区，以特色采摘、森林旅游等项目为主，如在碾子村、四窝铺村、四道河村等村域范围内规划北京市级森林公园，发展森林旅游。

图7 综合型废弃物再生利用模式

图8 休闲观光园模式

3 循环农业发展展望

3.1 循环农业发展理念与应用研究

循环农业是以农副产品多级闭合循环利用的现代型农业，以资源的高效利用为核心的资源节约型农业，以减少废弃物和污染物排放的环境友好型农业，以产业链延伸和产业升级为目标的高效型农业[11]。因此，可以用循环农业的思路指导农业生产，改变农业生产过度依赖资源消耗的增长方式，向依靠生态型资源循环利用的增长方式转变。(1)在农业生产中“减量化”，尽量减少进入生产和消费过程的物质量，节约资源使用，减少污染物排放；(2)“再利用”和“再循环”。通过合理设计产业链条，形成循环链，使上一级废弃物成为下一级生产环节的原料，周而复始，有序循环，实现“低开采、高利用、低排放、再循环”，最大限度地利用进入生产和消费系统的物质，有效防控有害物质或不利因素进入循环链；(3)“多级循环”。以绿色种植业、健康养殖业、农产品加工业、废弃物资源利用产业为主体的生态产业链网，形成如“绿色种植—食品加工—全混饲料—规模养殖—有机肥料”多级循环产业链条。同时，进一步延伸产业链和价值链，大力发展休闲观光为一体的都市农业，拓展农业的食物营养、工业原料、就业增收、生态保障功能，实现资源的永续利用和可持续发展。

3.2 循环农业经营组织模式研究

北京市的农业生产仍以家庭小单元分散经营为主，农业规模化程度低，小生产与大农业矛盾日益突出，缺乏有效的经营组织与分散的农户进行对接，串联起循环农业的各个环节。循环农业组织模式主要包括：农民协会(农民合作社)+农户(企业)、龙头企业+基地+农户、主导产业带动型、农村清洁社区(乡、村)型、社区共同参与型等，其对推动北京循环农业的发展可以起到不可替代的作用，例如通过其自身的组织服务功能，宣传推广循环农业的理念和技术； 利用农民合作组织中专业市场人员，挖掘市场潜力，宣传推介产品，解决循环农业产品的销售问题； 作为一个社会组织，可以将循环农业发展中的各种问题及时反映给政府，畅通农民利益的表达机制，增强农民的“话语权”，也能促进循环农业政策的可操作性[12]。然而，北京的循环农业经营模式仍存在效率不高、农业生产合作经营组织资金和人才短缺、规模小、辐射能力有限、选举和分配制度有待完善等问题。如何创新循环农业发展的组织方式和运行机制，需要良好的解决对策。各区县要按当地发展的具体情况，分年度重点扶持1～2个经营效果好、入社成员多、规模大，对当地农业生产有辐射带动作用的合作组织。

3.3 循环农业发展的产业融合研究

传统农业区域布局与资源禀赋不尽匹配，种养业结合不紧、循环不畅，生产、加工、流通、消费融合不够。在今后一个时期，在坚持山区生态屏障发展主导功能不变的前提下，积极探讨合理利用资源，充分发挥区域优势，坚持“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念，重点围绕绿色、有机蔬菜、有机林果、名优花卉等特色产业，培育和发展一批绿色、有机农产品生产基地，引导和推动适宜的循环农业产业发展，提升循环农业发展的产业层次，重视农业产业和其他产业的结合，推动生产要素在一、二、三产业融合体系中的循环，促进种植业、畜牧业、渔业、林业、旅游业及农产品加工业、农产品贸易与服务业、农产品消费领域之间通过废物交换、循环利用、要素耦合和产业生态链等方式，形成相互依存、密切联系、协同作用的适度生态产业链体系和结构，实现资源有效配置、废弃物资源化利用和污染物最少排放。全市的各种规划、产业发展战略、政策和实施措施应该考虑到各区县的具体发展条件，与周边区县甚至周边省区，形成协调的产业发展格局，减小产业对环境的不良影响。

3.4 循环农业发展的补偿机制研究

山区的生态环境具有溢出效应，解决生态环境与发展之间矛盾的一个有效的机制就是建立和完善生态补偿机制。由于山区循环农业对技术要求较高，如果技术上达不到节约成本、增加收益的要求，就需要从政策上补助扶持。在这种情况下，政策的扶持力度稍有不足，农业产业就很难发展，甚至会出现倒退。例如对沼气项目的扶持，如果政策力度或补偿机制不够，农户可能不愿意主动处理沼液，造成新的污染。因此，在这一点上，可以通过产权和制度的改革，探索建立与资源利用相结合的生态补偿机制，如使用新型肥料、农药、地膜的价格差或额外成本费用，政府要相应给予一定的现金或实物补贴。继续安排测土配方施肥、土壤有机质提升、养殖场标准化改造、保护性耕作、农村沼气等项目资金，不断增加资金总量，扩大实施范围。通过这些政策来促进生态环境的更好保护，支持循环农业的发展。

3.5 循环农业发展的科技支撑研究

循环农业实际上是一种技术范式，需要有先进的技术作为依托，不断进行技术开发、技术创新[13]。当前北京生态屏障区产业层次低，技术水平差，就业人员总体素质不高，特别是都市型现代农业，体现新型的、具有北京特色的都市型现代循环农业模式技术少。要想实现循环农业良好的发展，必须依靠科技力量。科技支撑是生态屏障区循环农业发展的基本保障。通过改造现有对环境影响大的产业，发展生态友好型循环农业，重点围绕设施蔬菜循环生产技术、资源节约利用技术、规模化养殖场废弃物处理技术、减低污染物排放技术、农村清洁能源技术等关键技术的研发与普及，引导与支持农村与高校、科研机构等进行联手，探索组建与各区县发展要求相适应的科技支撑平台，如中小企业科技支撑平台、都市农业科技服务平台等，推动循环农业技术的攻关与突破。以共同经营、参与股份、收益分成、研究成果共享等形式，与农业龙头企业、中国农业大学、中国农业科学院、北京市农林科学研究院等高等农业院校建立或组建企业研发团队或研究机构，走科学研究、成果共享、成果充分利用相结合的道路，将循环农业高新科学技术成果的集成整合，形成农业科学新技术研发、农业科技成果推广、循环农业服务的良性循环。

3.6 循环农业发展的保障机制研究

(1)制度保障。推进制度创新，完善有利于循环型农业发展的法律体系，如《循环经济促进法》《清洁生产促进法》《畜禽规模养殖污染防治条例》等，规范农药、化肥等生产资料的生产，鼓励企业以生产安全农产品为主导，积极研制和推广各种高效肥料高效低毒、低残留新型农药，把发展循环农业纳入规范化、制度化的轨道； (2)人才保障。循环农业人才应该是复合型人才，掌握农业生产规律，懂得先进科学技术，懂得法律和管理知识，还要擅长经营。应以紧缺人才优先培养为原则，树立科学的人才培养观念，创新人才培养机制，更好地选拔、培养、激励农业专业人才； (3)资金保障。通过增加财政性引导投入，发挥政府的政策和资金引导作用，调动各方面参与循环农业建设的积极性； (4)优惠政策保障。循环农业盈利周期较长，投入巨大。政府可以通过各种手段来引导、鼓励企业进入循环农业领域，从税收、金融保障、财政补偿等方面政策优惠进行激励，用法律和行政手段进行约束，用教育和宣传手段来引导，促进循环农业可持续发展。

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