“推进‘双碳’工作,必须坚持全国统筹、节约优先、双轮驱动、内外畅通、防范风险的原则,更好发挥我国制度优势、资源条件、技术潜力、市场活力,加快形成节约资源和保护环境的产业结构、生产方式、生活方式、空间格局。”
——2022年,习近平在十九届中央政治局集体学习的讲话
据统计,农业农村温室气体排放量占比约达全国排放总量的15%,这一数据不仅揭示了农业在环境保护中的关键地位,也强调了农业绿色转型的紧迫性。面对全球气候变化的严峻挑战,农业农村领域的低碳行动显得尤为重要。构建低碳乡村,促进农村生态文明建设,不仅是应对环境挑战的必要之举,也是实现国家“碳达峰、碳中和”目标的关键路径之一。
图1:西红柿的碳排放思考
一、农村生态文明建设的基本内涵与相关政策
1.农村生态文明建设的基本内涵
习近平总书记指出,“要加强农村生态文明建设,保持战略定力,以钉钉子精神推进农业面源污染防治,加强土壤污染、地下水超采、水土流失等治理和修复”。农村生态文明建设指的是农民在进行农业生产、经营、生活时,主动、积极地改善和优化农村内部和农村自身发展与自然、与城市、与社会的关系,以及建设良好的农村生态环境、塑造良好的农村面貌、提高农民自身素质等方面所取得的一系列物质和精神内容的建设工作。
2.农村生态文明建设的相关政策
农村生态文明建设是我国生态文明建设的重要组成部分,关系乡村振兴、关乎农业农村现代化。国务院印发的《“十四五”推进农业农村现代化规划》(以下简称《规划》)提出,推进中国特色农业农村现代化,必须牢固树立绿水青山就是金山银山理念,推进农业绿色发展,加强农村生态文明建设,加快形成绿色低碳生产生活方式,走资源节约、环境友好的可持续发展道路。这些政策文件的颁布,也为农村生态文明建设奠定了坚实的政策基础。
近年来政策文件中关于农村生态文明建设的相关内容
二、我国低碳乡村发展存在的问题
我国是农业大国,加快低碳乡村构建是我国农村生态文明建设战略的重要内容。低碳乡村的内涵是以农业为核心,走现代低碳经济之路,实现人民收入增加、资源高效利用、环境和谐发展的经济可持续发展目标。发达国家在现代低碳乡村构建中,注重生态资源良性循环。例如德国重点构建生物能源乡村,利用农业产生的生物质生产能量,并以此满足村域内的能源需求,形成良性循环。目前,我国低碳乡村发展尚处于萌芽期,还存在诸多问题,主要体现在生产空间、生活空间和生态空间三方面。
1.农业生产空间碳排放主要来源
农业生产占用了全球50%以上的可利用土地,消耗了超过地球70%的淡水,78%水体富营养化也归因于此,并且极大地影响了全球的生物多样性。自20世纪90年代以来,全球的农业碳排放增加了14%。从生命周期的角度来看,农业部门产生的碳排放贯穿于从种养业生产、能源和投入品使用以及废弃物处理全过程中,具体可分为以下四个部分。
图2:各行业碳排放占比分析图
(1)种植业
农作物种植使用的化学肥料、有机肥料、农膜和农药的生产和施用过程中都会产生大量一氧化二氮等温室气体,以及农耕过程中土壤有机碳的遗失。水稻等一类采用浸水种植的作物,在灌溉模式下,缺氧生长以及腐烂植物分解也会产生大量甲烷。
(2)畜牧业和渔业
牲畜,会在正常消化过程中产生甲烷,此类排放占农业部门温室气体排放量的四分之一以上。畜禽粪便处理过程产生的甲烷和一氧化二氮也是另一个重要部分。此外,牧场和渔船燃料消耗所导致的排放等也归类于畜牧业和渔业排放。
(3)农产品加工、储运和消费
农产品在加工、储运和消费过程中也会产生一定的碳排放。例如,农产品的大规模调运会产生运输排放;农产品加工过程中使用的能源和设备也会产生碳排放;而消费者在消费过程中产生的食物浪费也会导致碳排放的增加(因为食物在生产和运输过程中已经产生了碳排放)。
(4)农业废弃物
农业废弃物是农业活动过程中未被利用的有机生物质残体,主要为秸秆和畜禽粪便,由于缺乏有效的技术管理和政策支持,大量农业废弃物被肆意丢弃和焚烧,直接或间接导致温室气体的排放。
2.农村生活空间碳排放主要来源
农民生活空间指的是与农民生活密切相关的各种自然条件和社会条件的总体,包括农村居民日常居住、环境卫生、村容村貌、公共服务以及生活便利程度等关键要素组成。农村生活空间的碳排放主要来源于三个方面。
(1)村庄建设
村庄建设用地不集约,扩建村庄或开发新区导致植被破坏,土壤中的碳储量被释放,同时被分散建设的各类设施建设和运营过程中同样会产生碳排放。房屋建设过程中也会消耗大量的建材和能源,如水泥、钢材、电力等,这些建材的生产和运输过程中都会产生碳排放。据清华大学建筑节能研究中心发布的《2023中国建筑节能年度发展研究报告》显示,2021年,我国农村住宅建筑面积约为226亿m²,约占全国建筑面积的33.4%,其碳排放占全国建筑碳排放的19%,其中建筑运行时电力间接碳排放较大,呈现稳步上升趋势。
图3:建筑运行二氧化碳排放变化图
(2)能源消耗
农村居民生活能源消耗,主要包括电力、煤炭、油品等,这些都是农村生活碳排放的主要来源。随着农村生活水平的提高,电力和油品的消耗逐年上升,成为农村生活碳排放增长的主要因素。
(3)生活废弃物
农村生活垃圾和污水处理设施不完善,废弃物处理不当也会产生一定的碳排放。例如,垃圾焚烧和填埋过程中会释放温室气体;污水排放不当会导致水体污染和生态破坏。
3.农村生态空间碳排放主要来源
农村生态空间是指影响乡村地区乃至城镇地区生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源数量与质量的总称。我国农村生态环境面临的碳排放问题主要在于以下三个方面。
(1)土地利用
土地利用主要指土地用途变化、草原燃烧和土壤翻耕等人类活动的总和,尤其是农业扩张导致森林、草原和其他有碳“汇”能力的自然生态系统转变为农田或牧场,植被和土壤中的有机质分解会释放大量的二氧化碳,再加上每年的收割活动,变相增加了二氧化碳的排放。
(2)气候环境
极端气候事件可能导致农作物减产或病虫害增加等问题,从而增加农业生产过程中的碳排放。同时,自然环境条件也会影响清洁能源的利用和碳排放水平。例如,地形、地貌、水资源等条件会影响太阳能、风能等清洁能源的利用效率和成本。
(3)生态环境
工业废水、农业废弃物、重金属污染等因素导致的土壤污染,破坏了土壤生态系统,影响了土壤的碳储存能力。农村水体污染,水质恶化,使得湿地退化、抑制水生植物生长,从而影响生态空间的碳汇能力。
三、农村生态文明建设的具体措施
随着党和国家战略要求的不断深化,在“双碳”目标的背景下,农村生态文明建设的重要性愈发凸显。针对低碳乡村发展存在的问题,从农业生产空间、农村生活空间、农村生态空间三方面提出优化措施,从而推动低碳乡村发展。
1.农业生产空间的优化措施
(1)保护农业空间
坚守18亿亩耕地红线,对耕地的数量和质量进行的保护。积极推进土地开发、复垦、整理工作,增加有效耕地面积,提高耕地质量。通过土地整治、高标准基本农田建设等措施,改善农业生产条件,提高粮食综合生产能力。优化农田布局,整合零散地块,形成规模的连片耕作区域,有助于大规模农机高效作业。
(2)优化种植结构
据市场需求和资源条件,合理调整农作物种植结构,引进和推广适应性强、产量高、品质优的农作物品种,提高农作物产量和品质,增强市场竞争力。同时,减少低效、高耗水作物的种植面积,提高农业生产效益。
(3)提升农业水平
加大对农业科技研发的投入力度,研发新品种、新技术、新装备等,推动农业科技创新和成果转化。积极推广智能农机、远程监测、物联网技术等现代农业技术,提高农业生产自动化、智能化水平。同时,加强农业技术培训和推广服务,提高农民科技应用能力和水平。
(4)改善基础设施
完善农田水利设施,提高农田灌溉和排水能力。通过修建水库、渠道、泵站等设施,保障农田灌溉用水需求,降低农业生产风险。通过修建农村公路、桥梁等设施,方便农产品运输和农民出行,促进农业生产发展。
(5)发展绿色农业
推广科学施肥和病虫害绿色防控技术,减少化肥农药使用量,选用优质农膜并及时回收废旧农膜,降低农业生产对环境的污染和破坏。鼓励发展生态农业和循环农业模式,通过农作物的轮作、间作套种等方式提高土地利用率和土壤肥力水平。同时利用农作物秸秆等资源进行还田或生物质能源开发等循环利用方式减少废弃物排放并提高资源利用效率。
图4:良好的生态循环农业模式
(6)充分利用资源
一是促进农业废弃物的能源化利用,发展生物质能源。生物质能源是一种可再生的碳源,是具有减碳、负碳、碳中和功能的能源,通过建设沼气池将农作物秸秆和畜禽粪便发酵产生的沼气,用于发电或直接燃烧供热,沼渣可用作施肥。
图5:生物质能源利用示意图
二是农业废弃物的肥料化利用,采取堆肥、有机生物肥料制作、有机复合肥料制作等,将农业废弃物中的秸秆、畜禽粪污经过生物降解反应,生成营养丰富的优良物质,用于土壤肥力的改良,提高作物产量和生产潜力。
三是利用废弃秸秆制作景观装置结合乡村田园,打造独特的乡村田园景观。这种做法不仅有效解决了秸秆废弃问题,避免了露天焚烧对环境的污染,还为乡村增添了艺术气息和文化内涵。通过秸秆雕塑,吸引了游客前来观赏,促进了乡村旅游的发展。
图6:秸秆艺术装置
2.农村生活空间的优化措施
(1)提升村庄建设规划
一是推动废弃闲置宅基地流转,确定村落规模边界,引导村内居民点的有效集中,完善生活配套设施,防止出现“路到哪里农房建到哪里、水通到哪里农房建到哪里”现象。
二是合理规划产业用地布局,将农村二三产业用地集中分配,形成集约节约的产业空间布局。从能源供给的角度看,有利于能源的集中分配,减少运输距离中的损耗;从交通系统的角度看有利于构建以公共交通为导向的发展模式。
(2)优化生活用能结构
提倡低碳能源的使用,减少秸秆、柴薪等的直接燃烧,提高电力、天然气、沼气等低碳能源的消费占比。同时,推广智能家居、节能家用电器、电动汽车等节能产品的使用。最后,通过降低太阳能热水器、太阳能灶、太阳能路灯等技术成本,推广可再生能源与新能源的利用,促进农村能源消费结构多元化发展,最终实现农村能源消费绿色高效发展。
(3)推广绿色建筑建设
加强对乡村建筑工匠和村民的绿色建筑技术培训,提高他们的环保意识和绿色建造技能,推动绿色建筑技术在乡村的普及和应用。引导乡村建筑使用绿色建材,如环保涂料、节能门窗、可再生能源利用产品等,减少建筑对环境的负面影响。推广太阳能热水系统、光伏发电系统等节能产品,提高乡村建筑的能源利用效率,降低能源消耗和碳排放。
图7:绿色建筑适用技术要素应用示例图
(4)引导低碳景观建设
因地制宜,最大限度减少土方工程。即在保留原有地形地貌的基础上,进行适度设计规划,以创造出符合乡村人居生产和生活的景观空间。充分利用乡土材料建造景观小品,除了利用当地生产的原材料,如毛石、木材、陶砖等,还可以充分利用旧建筑拆除下来的材料,如青砖、灰瓦、木构件等。这样的方式不仅可以起到凸显乡土文化气息的作用,还可以减少因材料运输造成的碳排放。
图8:乡土院落空间改造示意图
(5)打造乡村绿色空间
充分利用乡村废弃地、空闲地、荒地打造乡村健身、休憩区域,既可以满足村民日常生活需求,也丰富了乡村绿色空间。例如院落房前屋后可以种植观赏性强的瓜果蔬菜,攀爬类植物种植在靠近篱笆或围墙的地方,既方便攀爬又能形成绿色屏障,同时利用不同高度的植物进行层次搭配,形成立体景观。建设景观廊道,利用乡村的路网体系,在道路两侧种植行道树,将道路周围的农田、山林等区域连接起来,形成连续的绿色廊道。
图9:建筑房前屋后增绿示意图
(6)优化生活垃圾处理
农村生活垃圾处理可采取“一坑两桶三上门”分类收集模式。“一坑”指将厨余(易腐)垃圾投放至堆肥坑、堆肥桶就地处理,进行生物降解资源再利用;“两桶”为每户配备两个垃圾桶,分出干垃圾和湿垃圾;“三上门”指保洁员定时上门收集可回收物、有害垃圾和其它垃圾。通过综合处理回收利用,减少污染、节省资源,有效减少碳排放。
(7)提倡低碳生活方式
乡村居民是农村生态文明建设的主体和参与者,通过加强教育宣传、开展示范引导、建立激励机制等方式,增强乡村居民对“双碳”目标的认知和支持,培养乡村居民的绿色低碳生活理念和习惯,建设和优化乡村公共交通系统,鼓励村民选择公共交通出行,减少私家车的使用;推广高效节能家电和照明设备,减少电力消耗和碳排放,倡导绿色消费理念,减少一次性用品和塑料制品的使用。
3.农村生态空间的优化措施
(1)加强生态环境保护
建立健全统一的国土空间基础信息平台,实现部门信息共享,严格管控生态保护红线内的活动,仅允许开展对生态功能不造成破坏的有限人为活动。加强对农村重要生态系统的保护,如森林、湿地、河流等自然资源。一是严厉打击乱砍滥伐、非法占用林地等破坏森林资源的行为。二是严格控制湿地、河流两岸开发利用活动,防止水体污染和生态破坏。
(2)实施生态修复工程
实施退化土地修复、湿地恢复、森林抚育等生态修复工程,恢复和提升生态系统的服务功能。
一是针对因过度开垦、放牧、采矿等活动导致的土地退化问题,采取一系列修复措施。土壤改良,通过施加有机肥、石灰等改良剂,调整土壤酸碱度,提高土壤肥力;植被恢复,选择适宜的乡土植物进行种植,形成稳定的植物群落,防止水土流失;以及采取水土保持工程措施,如修建梯田、拦沙坝等,控制水土流失,逐步恢复土地的生态功能。
二是清理湿地内的污染物,恢复自然水流,重建湿地植被群落,以及加强湿地周边环境的保护。通过恢复湿地的自然状态,提升其生态服务功能,如提供生物栖息地、调节洪水、净化水质等。
图10:湿地生态系统植物修复工程
三是通过科学的管理手段,促进森林资源的可持续利用。包括合理采伐,遵循森林生长规律,采用择伐、渐伐等方式,避免过度采伐;抚育间伐,对过密或过疏的林分进行调整,促进林木生长;开展病虫害防治和森林防火工作,确保森林资源的健康与安全。
图11:林地修复工程示意图
(3)开展黑臭水体治理
农村黑臭水体整治不仅能够显著改善水质,还能促进水生态系统的健康发展,进而增强水生植物的光合作用,有效提升碳汇作用。这一目标的实现,可以从控制源头、水质净化、水生态修复三方面综合施策。
控制源头
在村庄规划中充分考虑水环境保护需求,避免在敏感水体周边布局污染性产业,合理规划畜禽养殖区域,减少污染风险。同时,加强对农村工业、农业和生活污染源的监管,确保工业废水、畜禽养殖废水和生活污水等得到有效处理后再排放。推广生态农业,减少化肥和农药的使用量,防止农业面源污染。
水质净化
一是根据农村实际情况,建设适宜的污水处理设施,如小型污水处理厂、人工湿地、氧化塘等,对污水进行集中或分散处理。二是在水体中设置生态浮岛,种植具有净化功能的水生植物,如芦苇、香蒲等,通过植物吸收、微生物降解等方式净化水质。三是对污染严重的黑臭水体进行底泥清淤,减少内源污染。
图12:林地修复工程示意图
水生态修复
一是根据水体特点,选择适宜的水生植物进行种植,构建多层次的水生植物群落,提高水体的生物多样性和自净能力。二是在河流、湖泊等水体之间构建生态廊道,保持水体的连通性,促进生物迁徙和水流循环,增强水生态系统的稳定性。三是适量放养鱼类、贝类等水生动物,通过食物链关系控制藻类过度繁殖,同时利用它们的摄食和代谢活动进一步净化水质。
四、总结
生态乡村,低碳前行,是乡村振兴与生态文明建设有机结合的典范。农村生态文明建设的推进不仅能够显著改善农业农村的物质基础与条件,切实提升农民的居住品质与生活幸福感,同时,有效促进农村生态环境的保护与生态修复,为构建低碳乡村奠定坚实基础,进而加速国家“碳达峰、碳中和”战略目标的达成。
展望未来,生态乡村的低碳前行之路虽长且艰,但只要我们坚定信念,持之以恒,定能绘就出一幅幅乡村振兴与生态文明建设交相辉映的美丽画卷。让我们携手并进,在绿水青山间书写属于乡村的低碳华章,共创人与自然和谐共生的美好未来。