河北省主要农作物水足迹与耗水结构分析

【目的】调整区域农业种植结构,合理利用区域农业水资源。【方法】基于水足迹理论框架分析了1957—2015年河北省14种农作物的水足迹及其历史变化趋势,通过核算农作物耗水率和单位水价值2个指标,划分了主要农作物的耗水结构。【结果】河北省主要农作物年均总水足迹为434.4亿m~3,其中蓝水、绿水和灰水分别占44%、42%和14%;总水足迹、绿水足迹及灰水足迹均呈逐年增加趋势;而蓝水足迹变化趋势不明显。冬小麦、夏玉米、水果与蔬菜为主要耗水作物。棉花和芝麻耗水率最高,为典型的高耗水作物。甜菜、蔬菜和水果的单位水价值最高,且耗水结构最优。【结论】河北省可进一步控制棉花和芝麻的种植规模,在不造成水压力的前提下,适度扩大蔬菜和水果的种植规模。     

两种玉米的生产水足迹研究

为了提高水资源的利用效率,并为农产品生产水足迹科学系统的核算提供依据,在云南农业大学试验农场,利用小区试验,分别测定和计算了青贮玉米曲晨9号和常规玉米云瑞88号的经济产量、生物量生产水足迹。结果表明,(1)2012、2013年曲晨9号玉米的经济产量生产水足迹分别为0.505 4、0.536 5 m~3/kg,生物量生产水足迹分别为0.218 5、0.193 8 m~3/kg;云瑞88号玉米的经济产量生产水足迹分别为0.447 6、0.448 8 m~3/kg,生物量生产水足迹分别为0.223 3、0.206 4 m~3/kg。(2)2种玉米的生产灰水量占总用水量的26%左右,应注重科学合理施肥,降低灰水足迹,提高水资源利用效率,降低面源污染。(3)2种玉米的经济产量生产水足迹有较大差别,但生物量生产水足迹比较接近,应针对不同类型的玉米,采用不同的计算指标。对以收获籽粒为主的常规玉米,应按经济产量生产水足迹来计算,对收获生物量为主的青贮玉米,应以生物量生产水足迹来计算;在不考虑具体的品种时,用生物量生产水足迹衡量比用经济产量生产水足迹衡量更合理。     

石河子地区农畜产品水足迹研究

农畜产品水足迹研究可揭示农畜产品生产系统与水资源消耗的联系与矛盾,为水资源的合理配置和农畜产业结构调整提供指导。采用水足迹的研究方法,对石河子地区2010年度农畜产品的生产和消耗进行水足迹分析,并通过虚拟水量的计算,以达到对石河子地区农畜业耗水量的直观认识。研究结果表明,2010年度石河子垦区总水足迹为103 813万m~3。其中,农产品生产用水量为74 146.1万m~3,畜产品生产用水量为19 936万m~3。     

虚拟水引出缓解水资源短缺问题的

虚拟水是水资源管理领域提出的新概念,水足迹是继生态足迹以后的又一衡量资源占有量的新方法,这两个概念深刻的揭示了生产产品和居民生活消费所需要的水资源量。根据虚拟水与水足迹的计算方法对2000年江西省主要农产品虚拟水含量和城乡居民生活消费虚拟水含量进行计算,然后与陕西、甘肃两省城乡居民生活消费虚拟水含量进行比较分析,得出了调整区域生产与消费结构,增加虚拟水贸易,是缓解我国缺水地区水资源短缺与社会、经济发展矛盾的新途径的结论。     

我国粮食虚拟水流动对水资源和区域经济的影响

虚拟水流动是虚拟水形态的水资源在地理空间上的再分配,对区域经济和水资源具有重要影响。以省级行政区为单元,计算了2010年我国粮食生产、消费、调运及生产用水和虚拟水流动情况;选取节水量、水资源压力指数和人均国内生产总值3个指标,定量研究了我国区域间粮食虚拟水流动对区域经济和水资源的影响。结果表明:我国省级行政区之间粮食虚拟水流动量为1 138.1亿m3,其中蓝水为449.7亿m3,流动的主要规律是从水资源效率高的地区流向效率低的地区,从缺水地区流向丰水地区,从经济欠发达的地区流向经济相对发达的地区。相应地,在国家尺度上,省级行政区之间的粮食虚拟水流动节水578.9亿m3,其中蓝水为478.9亿m3;粮食虚拟水输出使输出省级行政区水资源压力指数由1.61(假设输出区粮食虚拟水输出为0)上升到2.04;人均GDP由43 428元(假设生产调出粮食的水量全部转变为工业用水)减少到31 776元。提高农业用水效率,实施虚拟水补偿,优化作物种植结构是解决我国区域虚拟水流动负面效应的关键措施。     

虚拟水战略在我国粮食贸易中的应用及贡献分析

虚拟水是指生产粮食和其他产品所需要的水资源数量,虚拟水概念的提出为解决我国农业用水短缺问题提供了新思路.采用全球平均值估算1998-2007年我国粮食对外贸易中稻谷和大米、玉米、小麦、大豆所包含的虚拟水童,结果显示,我国粮食贸易格局与虚拟水战略基本符合,10年间通过粮食贸易累计净进口虚拟水量为3 305.85亿m3,平均每年通过粮食贸易节省的虚拟水量占农业用水的9.13%,占总用水量的5.87%.这些虚拟水量对缓解农业用水紧张、弥补我国农业水资源不足具有一定贡献,同时指出实施虚拟水战略应在国家尺度上进行宏观调控.     

基于水足迹的云南省楚雄州水资源利用评价

传统用水量指标仅仅考虑了地表水和地下水使用量(蓝水),忽略了对人类生产贡献巨大的绿水,水足迹是指在一定的物质生活水平下,维持一定人群消费所需要的总的水资源数量,包含蓝水和绿水,水足迹真实地反映了一个地区人类消费对水资源的占有情况,为水资源科学管理提供了一个新的方法。引入了水足迹的概念和计算方法和相关评价指标,计算分析了2005年云南楚雄州生产用水量和水足迹。结果表明,楚雄州2005年的总的生产系统耗水量26.2亿m3,远远高于水资源公报中统计的蓝水消耗量,全州总的水足迹为13.257亿m3,人均水足迹516.52 m3,水足迹占生产系统耗水量的50.6%,其余49.4%的生产耗水以虚拟的形式流往其他地区。     

黄河流域小麦生产水足迹量化与评价

为准确评价区域不同时空尺度作物生产耗水量及耗水效率的动态变化及其分布规律,以黄河流域典型年为例,基于作物水分生产力模型Aqua Crop,考虑不同供水和灌溉方式,在5'空间尺度对流域内小麦生产水足迹进行了量化与评价。结果表明:流域小麦水足迹总量和单位生产水足迹年均值分别为2.19×10~(10)m~3和1.22 m~3/kg,蓝水足迹占65%,单位生产水足迹呈现上游向下游递减的趋势。传统地面灌农田小麦生产蓝、绿水足迹量分别为流域总量的92%和50%。流域灌溉条件下小麦生产水足迹(1.40 m~3/kg)高于雨养条件(1.12 m~3/kg);灌溉方式对小麦生产水足迹影响显著,其中微灌仅为1.67 m~3/kg,喷灌条件下高达2.07 m~3/kg。供水与灌溉方式对区域农作物生产水足迹的影响不可忽略,考虑不同供水与灌溉方式的作物生产水足迹量化与评价将成为农业水资源高效利用的重要基础。研究结果可为不同时空尺度农作物水足迹核算和区域农业节水策略制定提供参考。     

基于水足迹理论的宁夏水资源安全评价

基于水足迹理论和计算模型及水资源安全评价指标,以宁夏2012年统计数据为依据,计算了该区2012年的水资源足迹,并对水资源利用现状进行了评价。研究表明:12012年宁夏总的水资源足迹为100.894亿m3,人均水资源足迹为1 558.953m3/人;2农业是宁夏水资源消耗量最大的产业,水资源足迹达到84.715亿m3,占本地生产服务用水量的63.086%;3宁夏水资源匮乏度为93.377%,水资源压力指数为124.280%,水资源利用处于不可持续状态。因此,可通过调整产业结构,转变消费理念和消费结构,从外流域调水和发展虚拟水贸易等方式缓解地区水资源压力,实现区域水资源可持续利用。     

中国农作物水足迹时空分布与影响因素分析

为全面评价中国农作物对水资源真实消耗,计算并分析了31个省区1996—2015年农作物水足迹,并借助通径分析方法分别对影响农作物生产水足迹(单位耕地面积水足迹)时间变化和空间分布的影响因素进行了揭示。结果显示:全国年均农作物水足迹为1 421.07 Gm3,蓝水、绿水和灰水足迹分别占10.05%、66.79%及23.16%;粮食和水果类作物水足迹占总量的85%以上,二者很大程度上决定着中国农作物水足迹的变化。中国农作物生产水足迹为1 156.90 mm,时间上呈先下降后缓慢上升态势,空间上为从东南向西北逐渐递减的格局。人口密度、人均纯收入和化肥施用量是农作物生产水足迹时间变化的主要驱动因子,而降雨量、人均GDP及人均纯收入对其空间分布有重要影响。经济发展是降低农作物水足迹的原动力,可以促进化肥施用量降低、灌溉用水效率提高以及增强绿水资源调控能力。     

广泛实施集流节灌挖掘农业发展潜力

系统阐述了集流节灌对抑制水害（利于山区的水土保持和平原的雨季排水）、缓解水资源矛盾（水电的时空调节）、提高农作物品质方面的意义。进而提出大力推广集流节灌技术,开发利用农业用水资源,挖掘发展潜力,保证农业可持续发展     

辽宁省中部地区用水现状及节水措施探析

本文通过对辽宁省中部地区城市的用水现状初步分析,提出了用水存在的主要问题,并对节水措施进行了阐述,旨在为进一步提高城市用水水平及效率提供科学依据.     

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。     

政府干预与市场行为对实现节水农业的作用

水资源危机是制约我国农业可持续发展的最主要因素．节水农业是克服我国水资源短缺问题,实现可持续农业发展的必然选择。运用局部均衡原理分析,在一个通过市场配置水资源的区域内推广节水农业是可以实现水资源配置的帕累托最优。但现实对理论的挑战给节水农业的推广带来3个必须思考的问题：即如何确定最优供水量;如何消除节水农业准入门槛;如何利用价格杠杆自动调节农户采用节水技术。通过对以上问题的讨论,认为政府干预与市场行为的结合是节水农业实现的有效途径．即：通过政府财政补贴消除农民的节水农业准入门槛;设立累进水价,通过市场行为自动调节农民对水资源的使用。     

节水型社会水市场特征及其形成条件

良性水市场的建立是节水型社会建设的基本要求和必然趋势.节水型社会水市场是一种特殊的市场,它是一个"准市场",它的建立必须要满足一定的条件.良性水市场建立首先要求具备配套完善的蓄水、调水、提水设施和输水、配水、供水网络以及精确的量水系统等硬件条件,其次应满足水成为商品、水权明晰、水权合理分配和转让、明确水资源的价值、合理定位水价以及完善的法律保障等条件.     

地表水地下水联合运用模拟模型

从地表水和地下水联合运用的角度对济南市用水需求进行了预测，提出区域水资源地表水和地下水联合运用模拟模型，鉴于该地区复杂的水网构造，把整个地区划分为4个计算区，最后确定各计算区最优水资源调度方案。     

气候变化与农业用水安全

针对全球气候变化的事实,阐述了气候变化对农业用水安全的影响。在分析我国农业用水量与用水效率变化规律的基础上,指出农业用水比重偏高、用水效率低下是造成当前我国水资源危机的重要原因。在未来气候变化背景下,我国农业用水将面临更大挑战。最后,结合国内外水资源管理现状,提出对农业用水需求总量、用水效率进行调控的需水管理措施,从调控需求、提高效率的角度缓解供需矛盾,应对气候变化对农业用水安全的影响。     

水稻半耕节水高效栽培技术研究与应用

根据广东省潮安县灌溉科学试验站1998－2000年开展的专项试验，研究了不同耕作方法，用水技术、节水措施、栽培管理对水稻的生长发育，产量及其构成因素，水分生产率和生产成本，经济效益等的影响情况。试验结果与示范应用表明，与传统的全耕作和用水方式相比，并耕栽培技术可提高水分生产率，节支节水，增产增效，是目前本地最优的一种节水高效的稻田栽培管理模式。     

农田水量调控与水管理研究

针对80年代骊为华北平原地下水位的持续下降问题，选择河北省雄县胜利灌区为水资源平衡调控研究区，对水管理现状、存在问题、以及水量供需状况进行了分析。根据地下水动态规律、渠床入渗率分布、地表水引用量在年内的分配、研究区农业用水和地下水的回灌要求，提出水量调控措施。结合田间农业节水研究，提出以提高用水效率为目标的不管理改进措施。     

水资源与粮食生产耦合关系研究现状与展望

粮食安全和水安全对人类生存与发展具有极其重要的意义。以水资源的可持续利用来保障粮食安全已经成为国内外学者关注的焦点,同时也是实现水资源合理配置的迫切要求。本文分别从水量和水质两个方面对水资源与粮食生产的关系进行了回顾和总结,分析了当前研究中存在的问题,认为单纯从水量或水质的角度研究水资源对粮食生产的影响不能满足实际的要求。因此,应在研究水量和水质分别对粮食生产影响的基础上进行耦合,构建综合考虑水质和水量影响的水资源-粮食产量模型。