干旱区水资源利用与经济发展关系研究 ——以鄂尔多斯市为例

鄂尔多斯市是内蒙古乃至我国西部经济最发达的地区,然而水资源短缺已成为经济发展的重要制约因素。利用水资源生态足迹理论、LMDI模型和Tapio脱钩模型计算该市2001-2017年的水资源生态足迹以及影响因素,并评价水资源利用与经济发展协调关系。结果表明:①17年来水资源生态足迹呈现先小幅度波动上涨、再稳步下降的总趋势,其中,农业用水是主要组成部分;技术效应是实现水资源生态足迹下降的核心驱动力。②水资源生态赤字、压力指数和万元GDP水资源生态足迹均有下降趋势,水资源利用效率逐年提高,但利用结构不合理,农业用水所占比重过大。③GDP增长与用水量处于强、弱脱钩交替的稳定状态,农业用水脱钩关系优于工业,并且从回归分析可知工业脱钩关系不稳定,需要加强产业结构调整,优化三大产业的用水比例,实现水资源可持续利用。     

新疆经济-生态-社会系统耦合协调演化研究

以水资源视角下的新疆经济-生态-社会系统耦合协调为研究对象,通过构建水资源-经济-生态-社会系统耦合评价指标体系,对2001-2014年水资源-经济-生态-社会系统进行耦合协调性定量评价和分析。结果表明,2001-2014年新疆水资源-经济-生态-社会系统中的经济系统和社会系统效益指数极速增长,水资源系统和生态系统效益指数平稳波动;全系统耦合度整体处于颉顽阶段,耦合协调性整体属于勉强协调型,其中耦合度指数值略高于耦合协调度值,并且呈现耦合系统越多,耦合度、耦合协调度越低态势。     

基于土壤水资源利用的农业水资源承载力研究

水资源承载力研究是保证水资源可持续利用、寻求区域可持续发展的重要依据。在分析土壤水资源特点基础上,阐明了基于土壤水资源利用的农业水资源承载力内涵,综合考虑了农业经济产值、粮食总产量、农业生态用水量和农业用水比例等4项目标,建立农业水资源承载力多目标决策模型。以保定市为例,提出不同规划年、不同水文年及土壤水资源利用技术发展的农业水资源承载力方案,充分利用土壤水资源,保证农业水资源可持续发展。     

贵阳市水资源承载力演变的集对分析与诊断识别

利用集对分析法诊断识别出2005-2017年贵阳市水资源承载力的演变特征和脆弱性指标。研究结果表明:水资源承载力评价等级均高于2.0,处于临界超载状态;实施节水型社会建设后水资源承载状态呈现向好态势;人均水资源量和供水量不足以及农业灌溉定额偏高是水资源承载力致弱的主要因子;夯实节水型社会建设、提升水资源利用效率和加强地下水战略储备资源的保护与利用是提升贵阳市水资源承载力的一个有效途径。     

川东南水资源生态足迹及生态承载力时空分析研究

随着城镇化持续推进，水资源供需矛盾不断升级，水资源问题日益凸显，已严重制约地区经济的健康发展。因此，定量评价水资源生态承载状态，为地区可持续发展提供科学依据。收集了川东南地区2005-2019年的经济、人口及水资源等数据，基于水资源生态足迹等模型，计算了川东南地区水资源可持续指标，并对其时空变化特征进行了分析和探讨。结果表明：(1)2005-2019年，人均水资源生态足迹整体走势为先增后减；水资源生态承载力波动幅度较大，其变化轨迹与降水量有较为密切的关系；水资源量为生态盈余，水资源处于可持续发展的状态，能满足目前社会经济发展的需要。(2)2005-2019年，亿元GDP水资源生态足迹逐年降低，表明区域水资源利用效率逐渐提高；水资源负载指数处于在Ⅱ和Ⅲ级之间，表明区域水资源开发利用程度高，暂不需跨区域调水；水资源可持续指数常年处于0.7～0.9之间，可持续状态处于中可持续与强可持续。(3)2015-2019年，各地级市水资源生态足迹、生态承载力以及生态盈亏等指标存在空间上的差异。乐山市、眉山市水资源量相对丰富，经济发展与水资源利用的协调关系较好；泸州市和宜宾市的水资源生态盈余处于中低值水...     

水资源与经济要素匹配对农业用水效率的影响——基于新疆的经验分析

为了探讨新疆水资源与经济发展要素的匹配程度及其对新疆农业水利用效率的而影响。通过统计2004-2013年新疆水资源、经济发展水平、人口增长和耕地面积等数据,运用基尼系数、农区水利用综合系数和时间序列模型进行了实证检验,结果表明新疆水资源与经济发展和耕地面积的匹配度处于"相对平均"的阶段,而新疆水资源与人口增长的匹配度处于"两极分化"阶段。新疆水资源匹配度与新疆农业水利用之间存在着长期稳定的关系,新疆水资源和耕地面积的匹配度与新疆农业水利用效率呈双向因果关系,但是新疆农业水利用效率与新疆水资源和经济发展、人口增长的匹配度之间只存在着单向的因果关系。     

城市水资源承载能力评价指标体系构建

以辽宁省朝阳市区为例,从水资源承载能力主体、客体和主客体耦合三个方面,构建水资源承载能力评价指标体系,给出了基于指标体系评价法的水资源承载能力分析结果,包括不同水平年水资源的总可供水量、承载水平和不同情景不同承载水平的临界年份及其可承载GDP总量和人口,为当地水资源的合理利用和社会经济可持续发展提供了科学依据.     

乌鲁木齐市水足迹和水资源承载力动态特征分析

为了分析研究乌鲁木齐市水足迹和水资源承载力的动态特征,根据生态足迹法构建了乌鲁木齐市生活耗水、农业耗水、工业耗水、城镇公共耗水和生态环境耗水5个水资源指标,并利用水资源负载指数,研究了乌鲁木齐市2004-2011年水资源承载力、水足迹和水资源负载的动态特征。结果表明,2004-2011年乌鲁木齐市水资源承载力在波动中整体呈下降趋势,从2004年的1 767hm2下降到2011年的1 640hm2;总的水足迹从2004年的14 598hm2上升到2011年的18 988hm2;水资源赤字从2004年的12 831hm2上升到2011年的17 348hm2;水资源负载指数非常高,2011年达到63.22,远远超过了其Ⅰ级标准。表明乌鲁木齐市的水资源利用程度非常高,必须从外界引水才能满足其发展的需要。最后根据以上结论提出一些建议。     

基于生态足迹的河南省水资源评价分析

利用水资源生态足迹模型对河南省2005-2014年的水资源生态足迹、生态承载力进行了分析。在考虑黄河客水情况下的结果表明:12005-2014年间河南省总水资源生态足迹呈现不断上升趋势,农业用水居于主导地位,累积贡献率为576.1%;2水资源生态承载力与降雨量之间有密切的联系,相关系数为0.925 5;310年间均出现不同程度的生态赤字,水资源负载指数也全为Ⅰ,水资源利用前景不容乐观;4人均水资源生态足迹相对较低,一直在0.35~0.42 hm2之间波动;万元GDP水资源生态足迹逐年下降,水资源的利用效率不断提高,但河南省总体水资源利用处于不安全状态。     

基于脱钩指数的中国水资源利用与经济增长研究

利用脱钩指数分析2005-2014年水资源利用与经济增长的脱钩状况,并对脱钩现状进行分析。结果表明我国水资源利用与经济增长之间为相对脱钩状态,其演变从"相对脱钩Ⅳ→相对脱钩Ⅲ→相对脱钩Ⅱ"变化,有向绝对脱钩发展的态势,但整体脱钩程度不够显著。同时,数据表明我国农业用水效率较低,具有一定的挖掘潜力;农业经济增长对于用水的依赖程度大于工业。在当前发展趋势下,工业有望比农业较早实现水资源消耗总量不变,而GDP持续增长。     

阶段性缺水对冬小麦耗水特性和叶面积指数的影响

为了缓解华北平原淡水资源的不足，合理调配水资源，在中国科学院南皮生态农业试验站进行了淡水阶段性缺水灌溉试验研究，结果表明，当某生育阶段灌水被取消时，不但使作物在本生育阶段受水分胁迫，而且在后续生育阶段也受到一定程度的水分胁迫。相比阶段性缺水来说，旱作对叶面积指数和产量的影响程度最大。与充分灌溉的叶面积指数相比，缺水阶段的减小并不是最大的，缺水阶段之后的叶面积指数减少更大，从节水和对作物生长的影响2个方面综合考虑，缺灌浆水对叶面积指数和产量的影响程度最小。在淡水资源缺乏的区域采用阶段性缺水灌溉是节约水资源的重要途径。     

黄河流域甘肃段水资源承载力与水资源安全评价

为了了解黄河流域甘肃段水资源承载力与水资源安全情况.根据黄河流域甘肃段水资源自然禀赋、经济社会及生态环境状况,采用组合赋权的水资源承载力TOPSIS模型和水资源安全综合评价指数,对黄河流域甘肃段4个二级分区的水资源承载力和水资源安全进行评价研究,分析主要影响因素.结果表明:时间维度上,水资源承载力在4个二级分区均呈增加趋势,水资源安全除龙羊峡以上呈降低趋势外,其他区域均呈增加趋势;空间维度上,水资源承载力在4个二级流域均处于临界承载状态,龙羊峡以上区域水资源处于较安全状态,龙羊峡-兰州、龙门-三门峡处于临界安全状态,兰州-河口镇处于不安全状态.水质污染、供需矛盾、生态用水量偏低等因素是造成区域水资源承载力和水资源安全时空分异的主要原因,不同区域不同时段其影响因素存在显著具有统计学意义.同时,首次尝试采用同一指标体系及分级标准测算水资源承载力贴近度和水资源安全综合评价指数,分析二者之间的关系.     

基于区域水资源承载力的山西水生态建设

以山西区域经济、社会可持续发展规划为依据,从合理开发利用水资源、实现水资源的优化配置的角度出发,根据山西省的自然、社会、经济发展状况,选取了水资源总量、产业需水量、分项用水量、生态供用水量4项指标构成水资源承载力的评价指标体系,并根据统计数据设置不同情境,以汾河、沁河、桑干河为典型,分析对比了典型年区域水生态的典型问题和生态供水配置。     

农业水资源高效利用评价指标体系构建及其应用

开展农业水资源高效利用评价,是开展农业水资源高效利用的前提条件。从广义水资源高效利用的概念内涵入手,结合拟研究区域农业水资源开发利用实际,可构建农业水资源高效利用评价指标体系。在评价方法上,选择具有分类评价优势的主成分投影评价模型,并以熵值法进行指标赋权。对川中丘陵区2008年农业水资源高效利用水平评价结果显示,指标含义明确客观,评价模型计算简便,评价结果符合客观实际,为川中丘陵区农业水资源高效利用研究提供了平台。     

榆林市水资源承载力空间分异

以榆林市为研究对象,选取19个评价指标,利用因子分析法与熵值法综合定权,将指标体系分为水资源、社会、经济、生态4个子系统,构建模糊综合评价模型.对榆林市2015年各县的水资源承载力进行综合评价,并与聚类分析的分类结果进行对比.评价结果显示:榆林市2015年各县区的水资源承载力综合得分为0.4~0.6,府谷和神木处于理想可承载区;榆阳、靖边、定边处于水资源可承载区,表明水资源供需基本达到稳定;横山县处于水资源轻度超载区;绥德、米脂、佳县、吴堡、清涧和子洲属于水资源重度超载区.聚类分析的分类结果与综合评价结果基本一致.整体上,南部六县水资源承载力普遍较北部六区县差.就各个子系统而言,经济子系统与生态子系统空间差异性明显.评价结果可为今后榆林市各区县水资源规划与可持续开发利用提供参考.     

干旱沙区降解膜覆盖的玉米生长与耗水规律

针对干旱沙区水资源短缺、水分利用效率较低、“白色污染”等问题,在内蒙古乌兰布和沙区开展了2 a的可降解地膜膜下滴灌田间试验.试验设置2种类型的地膜覆盖(可降解地膜和普通地膜)与3个灌溉定额(低水、中水和高水)共6个处理,研究了可降解地膜覆盖下不同灌水处理对干旱沙区玉米生长、产量、土壤含水率、耗水量及水分利用效率WUE的影响.结果表明:可降解地膜覆盖下的玉米生长和产量与普通地膜覆盖的差异不具有统计学意义,抽雄期后耗水量较大,而WUE显著降低;可降解地膜覆盖下灌水量对玉米生长、产量、土壤含水率、耗水量及WUE有显著的影响,灌水量增加会促进玉米生长,延缓后期玉米衰老,增加玉米产量,2 a均为高水处理的产量最大,分别为13 614.97,13 726.68 kg/hm²,且与中水处理的差异不具有统计学意义;耗水量随灌水量增加呈上升趋势,而WUE随灌水量增加呈抛物线趋势,2 a中水处理的WUE均为最大,平均分别比高水、低水处理的高2.77%,19.56%.     

不同产量水平下冬小麦生长发育和耗水特性研究

【目的】通过控制施肥量来模拟冬小麦不同产量水平,进而了解不同产量下冬小麦生长状况及耗水特性变化,为田间用水管理、区域农业高效用水发展战略的制定提供理论依据。【方法】试验设置4个产量水平7 500 kg/hm~2(C0),8 250 kg/hm~2(C5),9 000 kg/hm~2(C10),9 750 kg/hm~2(C15),以不施肥(CK)为对照,研究不同产量下冬小麦叶面积指数、干物质积累、耗水特性及水分利用效率差异变化。【结果】随目标产量的增加,冬小麦叶面积指数、花前及花后干物质累积量、生物量逐渐增加,干物质转移量、干物质转移率和转移干物质对籽粒的贡献率逐渐减少,产量结果基本达到预期目标。与CK相比,C15处理冬小麦叶面积指数、花前及花后干物质累积量、生物量分别平均增加52.6%、25.9%、112.6%、51.2%,而干物质转移量平均减少44.7%,说明冬小麦后期干物质的合成对籽粒高产的形成起主要作用。随目标产量的增加,冬小麦耗水量增加,土壤含水量减少,2016—2017年C0、C5、C10、C15处理冬小麦水分利用效率无显著差异,2017—2018年各处理冬小麦水分利用效率均有显著性差异,与CK相比,C15处理冬小麦耗水量和水分利用效率分别平均增加29.7%、28.5%。【结论】冬小麦随产量提升的叶面积指数、干物质累积量和耗水量显著增加,其中后期干物质的合成是产量形成的主要原因,同时高产条件下冬小麦水分利用效率显著提高。     

水资源安全评价指标体系研究

构建水资源安全评价指标体系,是对水资源安全评价的前提条件。从水资源安全概念内涵入手,概况了水资源安全的影响因素,结合指标体系的构建原则,并归纳水资源安全评价中常用的指标体系,建立水资源安全评价指标体系。对正效益指标数据和负效益指标数据进行无量纲化处理,利用雷达图法获得指标数据所围成雷达图的面积,与临界安全和安全所围成雷达图的面积相比较,最终确定水资源安全状况。以六盘水为例,进行实例研究,指标含义明确客观,评价结果符合客观实际,为水资源安全评价提供了依据。     

明确初始水权数量与质量的分配系

为解决水资源管理和水市场建设中涉及的水权问题，本文以内陆黑河干流为背景建立了干旱区水权分配系统。按照不同地区使用的水资源除了具有相对公平的数量，还应该具有相对公平的质量的原则，系统将以往模糊的流域水权界定对象清晰化，明确其为河流在某种社会经济条件下，为满足生态和水环境的要求，流域所能调配的水资源。为此，系统考虑与地区取水相关的经济和环境因素，运用基于水资源模型和区域水质模型的多目标规划方法计算流域各地区理论取水量，并将理论取水量结果用于改进目前的水权分配计算方法，不仅给出了流域各地区的水权分配比例，同时将各地区按水权分配到的水资源数量和质量也一并给出。实际应用证明了系统的有效性，给出的水权分配结果较以往类似成果加深了各地区对自身拥有的水资源状况、以及将面临的流域整体水资源形势的认识。