乌鲁木齐市主要草原生态系统的生态效益分析

乌鲁木齐市主要草原生态系统的生态效益分析

蝗虫，也被称为“蚱”，是一种不完全变态的害虫，也是一种危害饲料和农业的害虫。自古以来,“蝗灾”就和“水灾”、“旱灾”一起被称为影响农业最严重的三大灾害。农业部门多次颁发重要文件,强调加强蝗灾的治理研究,使得蝗灾的危害性与以前相比有所降低,但蝗灾的治理工作不容忽视。去年,俄罗斯中、南部和我国华中、华北以及新疆等部分地区发生了大规模的蝗灾,其影响之大、规模之广堪称近几年之最。为了减少经济损失,有关部门发动大量人力、物力,动用飞机、机械车等大型作业设备除蝗、灭蝗,才控制部分灾情。然而蝗灾所带来的损失仍是巨大的,为了消灭蝗灾所耗费的人力、物力资源也是巨大的。因此,如何能够选取经济有效、同时能标本兼治的治理策略,是蝗灾治理工作中的关键问题。随着科学技术的进步,越来越多的人们开始注意高科技对防治蝗灾的帮助,各地也相继开展了不同方式的生物治蝗方法,以期达到经济损失最小,同时收效最大的目的。针对近几年开展的生物治理蝗灾方式,考虑不同因素影响,用模糊决策法对生物治理蝗灾求出最佳的方法,以供商榷。1依靠群众生物防治东南角区域生态文明,取得明显的经济效益早在上世纪70年代,我国就在新疆阿勒泰地区开展了草原牧鸡治蝗的研究工作,牧鸡喜食蝗虫,捕食量较大,并通过采食碎石来增加调节消化能力,每只鸡平均一个防治季节可以防治草原蝗虫0.47hm2。在非打草草场,一般可通过投放牧鸡的手段达到控制蝗害的目的,到1988年推广到全自治区8个地(州)的20个县(市),治理蝗害面积累计达37.67万hm2。90年代末,在总结牧鸡治蝗经验的基础上,新疆又探索研究了牧鸭治蝗技术。与牧鸡治蝗相比,牧鸭治蝗又有易于组织管理,拉网式的捕食蝗虫,防治效果好是牧鸡防治面积的2倍等优点。综合以上方法,乌鲁木齐市分别于2003、2004、2005、2006年开展了牧鸡、牧鸭以及引椋鸟生物治蝗工作,在成功推广后,2007年又推出牧鹅生物治理蝗虫方法。牧鹅治蝗不仅食量大,且抵御自然环境变化能力较强,防治面积是鸡、鸭的1倍。这些生物治理效果年均达到93%以上。由于效果显著,作为一种生物治蝗的手段,现在已被大力推广,也被广大农牧民所接受。牧鸡、牧鸭、牧鹅以及引椋鸟生物防治不仅治蝗效果好,防治成本低,还避免了化学药剂对草场造成的污染,延长了生态食物链;同时可以生产绿色无污染的家禽产品,增加鸡鸭肉、蛋和羽绒等绿色产品的供应,促进农牧民增收,取得明显的经济、社会和生态效益。通过乌鲁木齐市近几年采取的不同生物防治方法,将其治理效果进行对比(详见表1),并汇总如下。后期产生的经济价值。据统计:目前牧鸡、牧鸭、牧鹅以及引椋鸟治蝗工作已在新疆12个地(州)30个县(市)进行推广,每年的防治面积占全疆治蝗面积的近20%~30%。如果一年投入牧鸡鸭100万只,可控制蝗害草场面积约66.67万hm2,防治效果显而易见,其后期产生的经济效益更是可观。按化学防治30元/hm2计算,66.67万hm2蝗区防治需投入资金2000万元。以土产麻鸭为例:鸭苗购置按2.5元,补饲按5元计算,100万只麻鸭需投入约750万元。可见,生物防治的投入比化学防治的投入大大减少,还不包括鸡鸭的销售收入,而牧鹅产生的经济价值则是它们的1倍多。因此牧鸡、牧鸭、牧鹅治蝗不仅生态效益显著,经济和社会效益也较突出。在此文中,我们暂时不计算后期经济价值。2提供理论依据模糊理论是用来研究模糊性现象的一种理论,它主要寻找模糊现象的数学描述,将模糊性现象定量化,为分析模糊性现象提供理论依据。模糊理论是由美国控制理论专家扎德(L.A.Zadeh)于1965年提出的。本文用模糊决策方法符合了上述生物资源治蝗的最大优化率,通过给予牧鸡、牧鸭、牧鹅以及引椋鸟约束条件,使其在计算机处理下得出的结果与现实治理效果对比,在时间短,投入少,还要节省人力资源等情况下,达到最大的经济效益和实现生态环境的良性循环。2.1基于模糊决策集的灭治面积本文中我们在牧鸡、牧鸭、牧鹅以及引椋鸟4种生物治蝗中决策出一种最好的方法。在以上方法中考虑在满足投资费用少,成本低的条件下,达到灭治面积大,灭治头数多的目的。步骤为:第一步建立隶属函数;第二步根据隶属函数求解各隶属度;第三步计算模糊决策集D的隶属度;第四步按最大隶属度原则,选取最优决策方法。2.2强制和下属函数的建立2.2.1生物治东南角的调查与分析约束条件的构建以各种生物防治技术为基础,根据治蝗要求,本着对影响大的因素设置变量而影响小的变量不设置的原则设置两个方程5个参数,各项参数是依据鸡、鸭、鹅和椋鸟实际消耗存在状况与现场灭治蝗虫调查情况进行确定的。真实反映生物治蝗自身规律,并且约束条件合理选取关系到隶属函数建立的可靠性、实用性和科学性。由于生物治蝗大多采用的禽类,故而就存在着投入与支出,通过对牧鸡、牧鸭、牧鹅的调查分析,将鸡、鸭、鹅的最初购买成本、饲养费用、以及投入治蝗期所消耗水设为重点目标。它们的购买成本和饲料费用都确定为同一时间的同一市场价,其中饲养时间全部规定为20日龄;消耗水费用统一为一个治蝗期(一个治蝗期定为70日)所产生的费用。治蝗面积和灭治头数是分析治蝗效果最终判定的必须条件,确保蝗虫发生面积灭治后的效果对比,它们也统一在一个治蝗期。约束条件见表2。2.2.2对于东南角区域的影响由所建立的约束条件(表2)可见,假设它们均呈线性规律,成本(A1)、饲料(A2)、消耗水(A3)值越小越好,按模糊理论为偏小型,为降半梯形分布;治蝗面积(B1)、灭治头数(B2)越大越好,按模糊理论为偏大型,为升半梯形分布。根据调查和统计资料分析出,对于成本(A1)而言,市场价最大成本为11元,最低为1.8元;对于饲料(A2)而言,价格最高达6元、最低为2元;对于消耗水(A3)而言,最大吸收量为400ml、最小为200ml;对于治蝗面积(B1)而言,最大灭治面积为1.67hm2、最小为0.13hm2;对于灭治头数(B2)而言,最多灭治头数为3000头、最低为15头。其隶属函数如下:3最优生物防治方法将表2中的各数据分别带入上述隶属函数,并借助计算机技术求解出X1,X2,X3,X44种方法对A1,A2,A3,B1,B2的隶属度如表3。在表的每列中取最小值,X1=0.217,X2=0.5,X3=0.1,X4=0.004。最后按最大隶属度准则,取最大值X2=0.5,就可选取X2为最优生物防治方法。即从结果来看,牧鸭值最大,说明在同等条件下,牧鸭治理蝗虫害效果最佳。由于本方案中牧鸡、牧鸭、牧鹅以及引椋鸟治蝗中的约束数据是经过实施后调查取得的,实现的可能性最大。因此,方案是最佳结构。从中还可以看出,椋鸟的量最小,因为椋鸟的来去是人为不可控制的。因而决策结果与实际条件是一致的,说明决策分析的合理性。但每种生物治蝗都有其不同的特点,所以在采取