我国粮食主产区农业水资源利用效率评价

[目的]研究我国粮食主产区13个省份2001—2011年农业水资源利用效率,旨在明确各省份农业水资源利用效率提升的潜力。[方法]采用DEA(数据包络分析)交叉评价模型。[结果](1)2001—2011年我国粮食主产区农业水资源利用效率普遍偏低,且各省份之间的差异较为显著;(2)吉林、内蒙古、湖北、湖南、山东、辽宁和黑龙江省(区)属于"低投入低产出"类型,四川、河南、安徽、江西、河北和江苏省属于"高投入高产出"类型;(3)我国粮食主产区农业水资源利用效率整体处于"低投入低产出"阶段,农业水资源利用效率具有很大的提升空间。[结论]DEA交叉效率评价模型实现了对所有决策单元效率的完全排序和效率评价;虚拟决策单元的引入明确了研究区域内各单元农业水资源利用的提升潜力和改进方向。     

基于数据包络分析模型的江苏省农业水资源利用效率评价

[目的]研究江苏省2002—2011年农业水资源利用效率,为提高该省农业水资源利用率提供依据。[方法]采用数据包络分析(DEA)模型中C2 R和BC2两种模型,选取的投入指标为农作物播种面积、农田灌溉用水量、农田灌溉耗水量和农业在岗职工人数;产出指标为有效灌溉面积、农村居民人均农业收入、农业生产总值和农作物产量。[结果](1)在2002—2011年期间,江苏省农业水资源利用效率处于较高的水平,DEA有效年份占50%;(2)造成DEA无效既有技术原因也有规模原因,存在投入冗余和产出不足;(3)随着时代发展,江苏省农业水资源利用投入冗余和产出不足整体呈现逐渐降低趋势。[结论]江苏省农业水资源利用情况得到了逐步改善。     

基于水土资源耦合的水资源短缺风险评价及优化

黑龙江省水资源系统的平衡对保障区域工农业发展至关重要。由于粮食主产区发展过程中水资源存在许多不确定性因素,在追求经济增长的同时,黑龙江省水资源也存在着较大的风险。该文以黑龙江省及其13个地级市为研究区域,基于熵权物元模型评价水资源短缺风险,利用平均迪氏分解法(logarithmic mean Divisia index,LMDI)分析影响用水量变化的驱动因素,通过耦合协调模型和GIS软件分析影响水资源短缺的因素及其区域差异性,采用经济与资源双重导向的优化路径,解决水资源短缺风险问题。结果表明,2014年黑龙江省整体水资源短缺处于III级-中等风险,水土资源处于拮抗耦合中度协调级别且土地资源发展略微滞后;鹤岗、双鸭山、大庆和佳木斯水资源短缺为V级,其中大庆市水资源发展明显滞后。随着经济社会的持续发展,应结合区域资源禀赋和风险特征,制定合理的水资源开发利用方案。     

基于能值分析的黄河流域粮食生产系统蓝绿水资源利用评价

明晰水资源紧缺地区粮食生产系统中水资源的贡献和利用效率,是落实最严格水资源管理制度的基础.该研究结合水足迹计算和能值分析方法,构建粮食生产系统水资源能值评价指标体系,应用于2001-2016年黄河流域沿线小麦和玉米生产系统,解析沿线各省粮食生产系统中水资源能值投入、能值贡献与能值利用效率.结果表明:水资源能值投入增加,...     

黄淮海平原农业生态系统演替及其可持续性的能值评估

该文利用能值模型对黄淮海平原17 a农业生态系统演替及可持续性进行评估.结果表明,随着外界输入系统能值的增加,渔业子系统和家畜子系统能值产出趋向增加,但总能值产出呈下降趋势,各类能值效率也是如此.系统能值指标讨论表明系统的发展正趋向于依靠石化能源和经济资源的投入,系统能值投资率不断提高;能值产出率有所下降,但均大于1,高于中国的平均水平(0.27),其中2000年总能值产出高达1.856×1024sej,相当于3.640×1011EMS,高于区域农业产值6.410×1010地;环境负荷牢趋向增加,2000年(3.79)与中等发达国家水平相当,也高于全国平均水平(2.8);可持续性指数趋于下降.最后建议增加有机肥的投入,提倡动植物多样性培育,以优化区域农业生态系统功能,提高系统的可持续性.     

科技论文外流文献经济损失估算模型建立及其应用(转载)

科技论文体现科研成果的价值,其产出成本由文献、实验设备购置以及科研人员的人力成本投入等方面组成。该文针对外流论文的发表与回购环节引起的经济损失,即外流文献经济损失进行研究。为了解我国科技论文外流造成的文献经济损失,该文提出了论文外流造成的文献经济损失估算模型,先估算单篇论文损失当量,包括发表费、外流论文回购费和翻译费3部分,总损失量等于单篇论文损失当量乘以论文外流总数。通过经济损失估算模型计算得出:单篇论文外流损失当量为3348元;选2012年农业工程领域论文外流为案例,分析论文外流造成的文献经济损失,该年农业工程领域论文外流总数为1991篇,造成的文献经济损失总计为667万元。粗略估计,仅考虑文献,2012年一年,我国110个学科论文外流造成的文献经济总损失量为7.33亿元,其经济损失主要来源于国家科研项目资金,造成国有资产外流。因此,鼓励适当的国际学术交流,但不能盲目地追求SCI论文。     

省域水资源可持续利用效率分析

我国正面临着严峻的水资源短缺、水质恶化和水生态退化问题,高效、可持续地利用水资源至关重要。为了通过省域之间的相互比较来提高我国省域水资源可持续利用效率,本文从水资源可持续利用的基本要求出发,以国土面积和Ⅲ类以下水资源量为投入变量,以地区生产总值和人口数量为产出变量,应用DEA(BCC)-Tobit两步法测算了中国26个省域水资源可持续利用相对效率,分析了影响省域水资源可持续利用效率的关键因素。结果表明,规模偏大与不合理用水导致我国省域水资源的可持续利用效率总体较低,综合效率均值为0.303,纯技术效率均值为0.592,规模效率均值为0.513。水资源可持续利用效率的省际差异很大,综合效率值的变异系数达1.010,效率提升的潜力很大。第一产业增加值占地区生产总值的比重、单位国土面积环保投资额和耕地占国土面积比重是影响省域水资源可持续利用效率的3个关键因素,影响系数依次为0.015 7、0.014 2和0.004 9。综合分析可知,在充分保护和持续利用耕地的基础上推进工业化、城镇化和农业现代化,调整经济发展结构,加大环保投资有利于提高省域水资源可持续利用效率。     

考虑风险价值的不确定性水资源优化配置

保障区域农业用水的可持续发展,对水资源进行优化配置至关重要。由于粮食主产区水资源配置过程中存在许多不确定性因素,在追求最小用水成本时,也存在着较大的风险,因此该文以三江平原涵盖的七台河、佳木斯、双鸭山、鹤岗和鸡西5个重要粮食主产区为研究区域,以区间两阶段随机规划模型为基础,引入风险偏好,构建地表水和地下水优化配置模型。结果表明,双鸭山和鸡西的配水过程中地表水缺水量很大,主要开采利用地下水;佳木斯作为粮食生产面积较大的行政区,需要外来水进行补给;七台河和鹤岗的种植面积较小,综合考虑引水成本和粮食收益,引用较少的外来水来降低成本;最后得出不同来水水平下,各种风险偏好下水资源优化配置的最小成本的变化规律,即在低来水水平下,用水成本从344.2×108~355.4×108元增加到411.5×108~430.7×108元;在高来水水平下,总用水成本从422.5×108~435.3×108元降低到351.7×108~365.3×108元;在中来水水平时,总用水成本则呈现出先增加后减少的规律。该模型兼有区间两阶段和风险价值模型的特点,综合衡量成本和风险,可有效节约用水成本,并能增强水资源系统规避风险的能力,并以佳木斯2014年实际用水为例,计算得到相对误差在15%以内,较为真实地反映水资源优化配置过程中的不确定性和风险性,为提高水资源利用效率和区域水资源规划管理提供依据。     

“双碳”目标下黄河下游耕地绿色利用效率、收敛性与影响因素

[目的] 分析黄河下游耕地绿色利用效率及其收敛性与影响因素,为黄河下游地区耕地生态保护与高质量发展提供参考。 [方法] 将耕地资源利用过程中产生的耕地面源污染和碳排放等非期望产出和总碳汇同时纳入评价指标体系,利用EBM模型、收敛模型、面板Tobit模型系统分析了2007—2020年黄河下游34个地市耕地绿色利用效率、收敛性与影响因素。[结果] ①黄河下游耕地绿色利用效率整体呈上升趋势,但2020年末仍未达到最优状态。黄河下游地区耕地绿色利用效率存在空间非均衡性,豫南及鲁北耕地绿色利用效率值较高,而郑州、威海等地市的效率值一直偏低。 ②从效率分解看,黄河下游地区耕地绿色利用效率提升的主要动力源于规模效率,阻力来自纯技术效率。 ③从收敛检验看,黄河下游耕地绿色利用效率均存在σ收敛和β收敛,河南省耕地绿色利用效率的地市间差距明显低于山东省,但山东省的收敛速度较之更快。 ④从影响因素看,农作物种植结构与政府财政支农对黄河下游地区耕地绿色利用效率起促进作用,而城乡收入差距、经济发展水平和耕地机械投入强度起抑制作用。[结论] 未来黄河下游不但要提高耕地绿色利用的综合管理水平,加强地市间交流合作,更要在推进耕地绿色利用发展的同时,重点关注各地区耕地绿色利用效率的收敛速度与发展差距之间的协调。     

湘潭农业生态系统的能值分析及其可持续性评价

为提高湘潭市农业生产力水平,促进农业生态系统可持续发展,运用能值分析理论和方法,对湘潭市2000—2008年农业生态系统的能值投入产出、运行效率、ELR进行定量分析。结果表明:湘潭市农业生态系统能值投入以可更新的有机能为主,主要依赖于人力,其所占能值比重由2000年的0.58下降到2008年的0.49,尚处于从传统农业阶段向现代农业阶段转变的过渡时期;能值产出中林业能值产出较大,而种植业和渔业所占比例较小,尤其是渔业,未达到整个能值产出的0.01%;湘潭市农业生态经济环境负载率低,资源空间利用未达到优化配置,具有较大的发展空间。湘潭农业生态系统的可持续发展指数变化较大,波动范围在0.03~0.11之间,说明湘潭农业生态系统属于消费型经济系统。应根据农业的需要合理调整农业产业结构及能值投入结构,促进农业生态经济系统的良性循环。     

煤炭城市土地集约利用评价及其驱动因子分析——以黑龙江省七台河市为例

选取煤炭型城市——黑龙江省七台河市为研究区,从系统角度,基于研究区的经济、社会和生态因素,构建土地集约利用评价的指标体系,运用多因素综合评价法,定量计算和分析七台河市2000—2008年9 a间土地利用集约度,并采用SPSS软件对土地集约利用的驱动因子进行主成分分析。结果表明:2000—2008年,七台河市土地利用集约度整体呈上升趋势。2000年和2001年土地利用集约等级属于Ⅳ级,土地利用处于不集约状态;2002—2006年土地利用集约等级Ⅲ级,土地利用处于基本集约状态;2007—2008年土地利用集约等级属于Ⅱ级,土地利用处于集约状态。煤炭产值、人均GDP、城市用地增长弹性系数、工业废水排放达标率、煤炭产量等指标是影响七台河市土地集约利用的敏感因子。     

省域土地人口经济多维协调格局及分区发展策略

为了实现玉米含水率的快速无损检测,该文利用精密阻抗分析仪和自制介电参数测量传感器通过500 mV的激励电压在1 kHz~5.462 MHz频率范围内测量了热风干燥过程中不同含水率与不同温度下玉米籽粒的介电常数?''和介电损耗?"。通过对双介电参数频谱的分析,对含水率回归模型建模频段进行了初步选择,以1.072~5.462 MHz之间15个测量频点的双介电参数和温度值T共计31维变量作为支持向量回归机（support vector regression,SVR）模型的输入全变量,分别利用竞争性自适应重加权算法（competitive adaptive reweighted sampling,CARS）、迭代保留信息变量算法（iteratively retains informative variables,IRIV）和CARS-IRIV联合算法筛选特征变量,建立全变量、CARS、IRIV和CARS-IRIV筛选特征变量与玉米籽粒含水率的SVR模型。引入鲸鱼优化算法（whale optimization algorithm,WOA）优化SVR模型参数c（惩罚因子）和g（核函数参数）,结果表明CARS-IRIV筛选特征变量（?''3.854MHz、?"3.854MHz、?''5.462MHz、?"5.462MHz、T）建立的SVR模型经WOA优化后（CARS-IRIV-WOA-SVR）具有最优的预测精度,预测集决定系数、预测集均方根误差和剩余预测偏差分别为0.998 4,0.40%和24.55,且模型复杂度最低。该研究为基于双介电参数和支持向量回归机实现玉米含水率快速无损检测提供了新的研究思路和基础数据。     

基于模糊综合评判模型的东北三省水资源承载力研究

[目的]定量分析东北三省(辽宁省、吉林省、黑龙江省)2012—2016年水资源承载力的具体情况,为东北三省水资源开发利用和生态保护提供科学依据。[方法]基于2012—2016年东北三省的水资源条件、社会经济发展水平以及生态环境状况3个方面相关数据,选取人均水资源量、水资源利用率、供水模数、人均GDP、人均日生活用水量、万元工业增加值用水量、万元农业增加值用水量、耕地灌溉率、生态用水率以及森林覆盖率10个主要影响区域水资源承载力的因素作为评价因子,应用模糊综合评判模型进行研究。[结果]东北三省2012年—2016年综合评分均值分别为:辽宁省0.468 6,吉林省0.684 0,黑龙江省0.550 2。[结论]东北三省的水资源开发已有一定规模,虽然水资源供给在一定程度上能满足各省份的发展需要,但仍存在水资源短缺的现象。     

基于AHP和熵权法的土地利用生态效益研究

土地利用生态效益的优劣是人民日常生活和国民经济健康、良性和持续发展的根本保证。从生态条件、生态平衡性、环境质量、环境治理能力等方面,构建土地利用生态效益评价指标体系,采用综合评价法、AHP法、熵权法对黑龙江省2000—2011年的土地利用生态效益及其协调度进行了评价。结果表明:黑龙江省土地利用生态效益值总体呈波动性上升,其中2006年和2008年出现2次波动;哈尔滨市、鹤岗市、佳木斯市、伊春市和绥化市在研究期内土地利用生态效益值增长最快,2011年其土地利用生态效益值均达到了0.75以上;土地利用生态效益协调性状态先升后降,尤其2004—2006年全省及城市的协调性皆比较高,且研究期末的协调状态好于研究初期;最后,针对研究结果,提出了加强土地利用生态环境建设的对策建议。     

甘肃长江流域水土保持经济效益分析

运用水土保持综合治理效益计算方法（GB/T15774—2008）计算了甘肃省长江流域的水土保持综合治理经济效益,系统评价了各措施对研究区带来的经济效益。结果表明:甘肃长江流域梯田、水保林、经济林、人工种草经济效益分别为58.08亿元,180.02亿元,29.69亿元,15.2亿元,合计282.99亿元;同时,通过实施坡改梯工程,甘肃省长江流域累计节约土地面积25.96万hm²,节约劳工2 216.9工日。另外,随着水土保持的综合治理研究区的治理面积、年增产量、年净增产值以及累积净增产效益均表现出逐年递增的趋势,且水保林在水土保持综合治理中发挥着至关重要的作用。     

吉林省森林生态系统服务价值评价

[目的]对2009—2013年吉林省的森林生态系统服务价值进行评价,为森林生态系统的可持续经营和管理提供依据。[方法]以第8次森林资源清查和吉林省林业调查规划院编制的8个林业局森林经营方案等数据为基础,建立森林生态系统服务评估指标体系和定量方法,采用价格倒算法推演森林涵养水源价格公式。[结果](1)2013年吉林省森林生态系统服务总价值为13 801.35亿元。(2)森林生态系统各服务价值排序为净化大气环境(10 225.91亿元,占总服务价值的74.09%)生物多样性维护(1 063.27亿元,占7.70%)涵养水源(997.70亿元,占7.23%)保育土壤(941.61亿元,占6.82%)农田/草场防护(564.75亿元,占4.09%)固碳释氧(8.12亿元,占0.06%)。[结论]在吉林省森林生态系统服务价值中,以净化大气环境、生物多样性维护和涵养水源服务价值最高。倒算法推演得到的结果较以往研究更贴合实际,有力地提升了森林涵养水源价值核算的准确性和合理性,也使森林涵养水源价值研究评价方法更加科学。     

基于生态足迹变化的盐城市麋鹿自然保护区生态补偿定量研究

利用RS和GIS相关技术分析保护区的1988年、1998年、2008年近20 a的土地利用变化,以及相应生态承载力变化和空间分异特征,结合生态足迹效率对生态补偿进行定量分析。研究表明:保护区成立以来土地利用相对稳定,变化主要集中在耕地、草地、水域和滩涂湿地。1988年、1998年、2008年保护区的人均生态承载力分别为1.638 4 hm²/人、1.710 9 hm²/人、1.801 2 hm²/人,生态足迹效率分别为669元/hm²,2 779元/hm²,8 382元/hm²。以2008年度保护区的生态足迹效率和生态农业足迹效率为基准,综合直接收益损失补偿、基于生态承载力的静态评价补偿和动态评价补偿分析,比较合适的补偿标准为户均补偿3 572.52元/a、人均补偿1 180.51元/a。以期在江苏沿海大开发的背景下,为滩涂资源的开发利用以及生态补偿提供合理的参考模式,引导滩涂资源生态补偿的科学进行,促进盐城经济、社会、生态全面可持续发展。     

基于改进白化权函数的资源型城市土地利用系统健康灰色聚类评价

[目的]对资源型城市土地利用系统进行健康评价,为资源型城市协调土地利用,推进社会经济稳定发展提供借鉴。[方法]运用的中心点混合白化权函数的灰色聚类模型,从系统的结构、功能、效益三方面构建评价指标体系,分析黑龙江省大庆市2005—2014年土地利用系统健康水平及趋势。[结果](1)大庆市土地利用系统健康水平逐步由"不健康"向"较健康"演变。(2)建设用地比例、人均水资源量、地均石油工业产值、土地市场化程度等成为制约大庆市土地利用系统健康水平提升的关键因素。[结论]混合中心点白化权函数的灰色聚类模型为土地利用系统健康评价提供新的评价标准,克服单指标评价与综合结果的不相容性,适用于土地利用系统健康评价。大庆市应进一步挖掘建设用地利用潜力,优化土地利用布局,积极涵养水源,深化土地市场改革,不断提升土地利用系统健康水平。     

郭罗沟流域综合治理效益分析

郭罗沟流域是长治工程项目在甘肃南部的一个项目区,该项目区经过7年治理,1997年底水土流失治理程度达到86.7%,农业生产总值已由143.66万元提高到484.4万元,林草覆盖率已由21.7%提高到46.6%;蓄水与拦沙效益分别达到52%和73%;人均纯收入由276元提高到1002元;显示出显着的经济、社会和生态效益,表明该流域治理措施的布局、配置是合理的,能为同类型区的流域治理起到一定的示范作用。