近日，上海交通大學(xué)中英國際低碳學(xué)院張宇泉副教授課題組在高起點(diǎn)、高水平綜合期刊fundamental research發(fā)表題為“operating pesticide use reduction within the boundary of food security in peri-urban settings”的研究論文。合作者包括美國德克薩斯農(nóng)工大學(xué)的bruce mccarl資深教授，上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院的曹正偉和李強(qiáng)老師，以及中英國際低碳學(xué)院的楊紹華和劉慧雯兩位碩士生。

在當(dāng)前工業(yè)化和城市化快速發(fā)展的大背景下，城郊農(nóng)業(yè)在土地空間、勞動(dòng)力資源、生產(chǎn)成本等方面不斷承壓，對物質(zhì)投入更加倚賴。其中，城郊地區(qū)的農(nóng)藥使用是影響城市環(huán)境和公共健康安全的風(fēng)險(xiǎn)源之一。與此同時(shí)，減少農(nóng)藥使用又可能對區(qū)域食物保障造成壓力。城市人口的稠密聚集，則進(jìn)一步放大、加劇這一兩難境地。

該研究以上海市十三五期間20%農(nóng)藥減量目標(biāo)為例，自主開發(fā)并應(yīng)用局部均衡模型，探索該政策對上海地方食物保障和環(huán)境的多重影響。情景設(shè)計(jì)方面，主要維度除了減量目標(biāo)靈敏度分析外，也考慮了各涉農(nóng)區(qū)域減量目標(biāo)“一刀切”與“全市統(tǒng)籌”實(shí)現(xiàn)減量目標(biāo)的兩種方式，以及消費(fèi)者對地產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品有偏好的“封閉”模式和農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格外生的“開放”模式。

模擬結(jié)果顯示，崇明和青浦將是受減量政策影響最深的區(qū)域，在“一刀切”方式下，農(nóng)藥減量幅度在18-20%水平，在“全市統(tǒng)籌”方式下，則減量25-39%。其次，種植結(jié)構(gòu)也發(fā)生較大變化，其中水稻種植面積將從崇明和青浦更多地轉(zhuǎn)向奉賢和浦東，同時(shí)葉菜種植面積將明顯下降。與之對應(yīng)的是上海市水稻和葉菜的生產(chǎn)量將顯著下降，且價(jià)格水平在“封閉”條件下會(huì)大幅攀升。環(huán)境影響方面，長江入?？冢ǔ缑鳎┖偷砩胶ㄇ嗥郑┟媾R的農(nóng)藥面源污染將減輕?？傮w上看，相比“一刀切”，“全市統(tǒng)籌”方式能減緩水稻和葉菜的減產(chǎn)，且能進(jìn)一步減輕長江入?？诤偷砩胶媾R的農(nóng)藥面源污染。

該研究得到了國家自然科學(xué)基金、上海市浦江人才項(xiàng)目（人文社科）以及上海交通大學(xué)的資助。研究論文使用的模型《上海農(nóng)業(yè)部門決策分析支持系統(tǒng)》（v1.0）是一個(gè)面向上海農(nóng)業(yè)宏觀層面的決策分析支持系統(tǒng)，覆蓋15種作物與9個(gè)涉農(nóng)區(qū)域，主要使用gams語言編寫。該系統(tǒng)基于詳實(shí)的統(tǒng)計(jì)與調(diào)研數(shù)據(jù)資料，根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)劃原理，模擬涉農(nóng)區(qū)域的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)決策機(jī)制，能優(yōu)化、預(yù)測不同政策和/或自然條件變化對上海農(nóng)業(yè)市場及區(qū)域生產(chǎn)布局的影響，可應(yīng)用于上海市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)政策分析、農(nóng)業(yè)環(huán)境規(guī)制效應(yīng)分析等領(lǐng)域。

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作者介紹：

第一及通訊作者簡介：張宇泉，上海交通大學(xué)中英國際低碳學(xué)院副教授。長期從事數(shù)學(xué)規(guī)劃模型開發(fā)與應(yīng)用，積累15年gams（通用代數(shù)建模系統(tǒng)）語言編程經(jīng)驗(yàn)。研究領(lǐng)域主要涵蓋氣候變化影響、減緩與適應(yīng)三個(gè)方面，包括：1）主要參與/負(fù)責(zé)開發(fā)并應(yīng)用局部均衡模型，模擬分析生物質(zhì)能源政策、氣候變化、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)等對農(nóng)林部門的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及溫室氣體減排潛能影響；2）應(yīng)用可計(jì)算一般均衡模型和投入-產(chǎn)出分析法，測算國際貿(mào)易相關(guān)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效應(yīng)與隱含流；3）采用計(jì)量經(jīng)濟(jì)方法，測算氣候變化影響并發(fā)掘適應(yīng)策略。作為主要技術(shù)人員承擔(dān)過多項(xiàng)國內(nèi)外環(huán)境政策分析任務(wù)，擔(dān)任氣候變化領(lǐng)域權(quán)威期刊climatic change的associate deputy editor。

作者：

上海交通大學(xué)中英國際低碳學(xué)院

供稿單位：

上海交通大學(xué)中英國際低碳學(xué)院