山西省农业水土资源时空匹配及短缺分析

利用山西省及所辖11个地市的耕地面积、水资源总量及农田灌溉用水量等数据,使用单位耕地面积水资源量法计算农业水土资源匹配度及当量系数,并采用Arc GIS对匹配格局及短缺状况进行可视化。结果表明,耕地资源和可供农田灌溉水量在空间分布上存在不对称现象;农业水土资源匹配度的年际变化范围为0.120万~0.170万m3/hm2,水资源总量与农业水土资源匹配度的变化趋势相一致;农业水土资源匹配程度的空间差异较大,忻州和晋中的匹配程度较优,运城、长治、临汾、吕梁和朔州的匹配程度良好,大同和太原的匹配程度一般,晋城的匹配程度较差,阳泉的匹配程度极差;全省的当量系数为2.150,属于缺水地区,农业水土资源短缺状况的空间差异较大,其中,晋中、临汾、忻州、吕梁、大同、朔州、运城、长治和太原的当量系数大于1,为缺水地区,晋城和阳泉的当量系数小于1,为缺土地区。     

商洛地区农业水土资源时空匹配研究

依据商洛市多年耕地、水资源和人口统计数据,从水土资源总量及二者匹配关系分析入手,构建了农业水土资源匹配分析模型。模拟分析结果表明,总体上商洛市水资源优势明显,但耕地资源短缺问题突出,限制了水资源优势的充分发挥,且区内水土资源匹配差异较大;根据县域水土资源匹配系数的差异性,将商洛各县(区)农业水土资源匹配程度划分为匹配较好、一般和较差3个等级;认为加强耕地资源保护和开发、开展水资源规划和水利工程建设等是提高该区水土资源匹配程度的重要措施。     

松嫩—三江平原地区农业水土资源匹配格局研究

通过构建农业水土资源匹配测算模型以及区域基尼曲线,计算了松嫩—三江平原地区的水土资源匹配系数和水资源—耕地资源基尼系数,对区域的水土资源匹配程度进行了划分。结果表明:松嫩—三江平原水土资源匹配系数、水资源-耕地资源基尼系数分别为0.381 04 m3/hm2、0.445 8,水土资源匹配较不均衡;水土资源匹配程度空间差异性较为显著,粮食主产区松嫩—三江平原中部的四平—长春—松原—哈尔滨—绥化—齐齐哈尔一线及三江平原腹地佳木斯一带水土资源匹配程度较差甚至极差。在未来水土资源的优化配置中,应注意作物种植结构的调控以及水资源空间匹配的合理性。     

黑龙江省农业水土资源时空匹配格局研究

基于黑龙江省2000~2014年13个地市水资源总量、耕地面积、土地面积等数据,采用农业水土资源匹配系数和基尼系数研究黑龙江省农业水土资源时空匹配格局。结果表明,黑龙江省农业水资源和土地资源空间分布不均匀,水资源量大致呈现东西两侧贫乏,中部和西北部丰富特点,而耕地面积大致呈现东西两侧较多,中部和西北部较少特点;农业水土资源匹配系数时空差异较大,全省仅大兴安岭地区、伊春市、鹤岗市和牡丹江市多年平均农业水土资源匹配系数超过全省平均值1.79×104m3·hm~(-2);不同年份黑龙江省农业水土资源匹配基尼系数呈现一定波动性,但波动性不大,最大值和最小值相差仅0.1903,多年平均农业水土资源匹配基尼系数为0.4687,属于匹配较差。随时间推移,黑龙江省农业水土资源匹配基尼系数具有明显先增后降趋势,2008年达到最大值0.5307,随后减小。研究结果对保障区域粮食生产和提高农业水土资源利用效率具有重要理论意义和实践价值。     

基于Malmquist DEA的甘肃内陆河流域农业水土资源利用效率及匹配特征研究

水土资源是农业生产的核心资源，二者在时空上的匹配程度及其利用效率直接关系到资源的可持续利用和区域农业的可持续发展。基于甘肃省2001-2016年内陆河流域农业水资源、耕地面积、节水灌溉面积等数据，运用农业水土资源匹配系数法和数据包络分析法中的Malmquist DEA模型对内陆河流域农业水土资源利用效率及匹配特征进行研究。结果表明：①2001-2016年内陆河流域农业水土资源利用效率和水土资源匹配度总体呈现波动中上升并趋于稳定趋势； ②从流域空间上来看，农业水土资源利用综合效率比较结果为：黑河＞石羊河＞疏勒河，匹配程度比较结果为：疏勒河＞黑河＞石羊河；③技术进步对农业水土资源利用效率的作用较为明显，规模效率和综合效率对技术进步具有一定的补偿作用，三者同时推动着内陆河流域农业水土资源匹配程度和生产效率的提升。河西走廊内陆河流域水土资源匹配度有较大的提升空间，从各流域水土资源利用和管理特点出发，采取具体措施优化限制因子，可以促进区域比较优势的发挥，又能够引导区域农业经济空间的合理化，最终实现农业可持续发展目标。     

中国主要粮食作物虚拟水——虚拟耕地资源时空匹配格局

农业水土资源是农业生产的核心要素,水土资源空间匹配关系影响粮食生产安全.为了解区域主要粮食作物生产过程中水土资源利用现状,本文从虚拟水、虚拟耕地角度出发,定义了主要粮食作物虚拟水—虚拟耕地资源匹配系数的概念,对中国31个省级行政区(台湾、香港和澳门数据尚未收集)1998、2005、2011和2017年4种主要粮食作物(稻谷、小麦、玉米、大豆)的虚拟水—虚拟耕地资源时空匹配程度进行量化分析.研究结果表明:①研究期内,全国主要粮食作物总播种面积及粮食总产量在增减交替中有所增加,其中4种粮食作物增减交替变化波动幅度大.东中部地区的虚拟水、虚拟耕地资源的总量高于西部地区,总量变化趋势呈现明显的地域分异特征.②虚拟水、虚拟耕地资源总量高值区和低值区的地区构成特征明显,区域内部虚拟水—虚拟耕地资源匹配系数呈现多样化.北方地区匹配程度总体优于南方地区.同时根据地区匹配系数存在差异性的原因,针对性地提出创新水土资源协调利用管理体制、大力发展节水节地的现代高效农业、健全水土资源协调利用相关法律制度和建立粮食生产水土资源生态补偿机制等提高地区主要粮食作物虚拟水—虚拟耕地资源匹配水平的对策和建议.     

基于基尼系数的吉林省水资源空间匹配分析

水资源的空间分布特征决定一个地区的产业布局和发展方向,定量分析水资源的空间匹配特征可为合理安排工农业生产布局、提高生产力提供科学指导。根据吉林省资源、环境和经济地域差异及自然状况,将全省划分为4个生态经济区,各生态经济区内水资源、耕地、人口数量和工农业产值存在较大差异。通过构建区域基尼曲线和计算区域基尼系数,对吉林省水土资源、水资源与人口、水资源与农业产值、水资源与工业产值的匹配状况做出客观评价。结果表明,吉林省水土资源匹配的区域基尼系数为G1=0.610 6,水土资源匹配状况不及我国(省际间)和世界(国际间)平均水平;水资源与人口数量匹配的区域基尼系数为G2=0.503 2,水资源与农业产值匹配的区域基尼系数为G3=0.573 6,水资源与工业产值匹配的区域基尼系数为G4=0.632 0。吉林省水资源与耕地、人口、农业和工业等各要素的空间匹配程度整体较差,这与吉林省生态经济区划的内容相符,建议调整产业布局。     

水足迹视角下黄土丘陵区农业水土资源匹配格局——以山西省和顺县为例

从水足迹视角出发,运用CROPWAT及标准差椭圆模型分析2010—2019年山西省和顺县乡镇域主要农作物生产水足迹和耕地面积的时空变化,运用基尼系数及空间失配指数深入研究2010年、2014年、2019年乡镇域农业水土资源时空匹配格局,并明确调控方向。结果表明,研究期间,和顺县作物生产水足迹、蓝水足迹、绿水足迹和耕地面积总体上均呈下降趋势;绿水足迹对各区域作物生产水足迹的构成贡献最大,占比均超过62.0%;和顺县西部地区作物生产水足迹和耕地的空间聚集性不断增强;和顺县作物生产水足迹、蓝水足迹、绿水足迹与耕地之间的空间失配均逐渐加剧,中部和东部地区农业水土资源分别为中度失配和重度失配,是和顺县未来农业水土资源调控的重点地区;可以将县域10个乡镇分别划分为水源涵养调蓄、水土优化调控与引水节水灌溉3个调控区。总的来说,受社会经济、生产要素投入和气候条件的影响,和顺县农业水土资源匹配协调水平处于失衡状态,但在调控区划分的基础上,有针对性地进行人工调控,仍可实现农业水土资源匹配协调水平的较大提升。     

我国粮食安全用水面临四大挑战

水利部部长汪恕诚近日表示，目前我国粮食安全用水正面临四个方面的挑战：水资源短缺，时空分布不均，水土资源不匹配；工业和城市用水需求增加，加重了粮食生产用水的短缺程度；农业灌排基础设施不完善，用水管理粗放，粮食生产用水效率不高；水土流失严重，生态脆弱，影响粮食的可持续生产。     

华北地区粮食作物种植结构调整及水土资源利用效应

华北地区粮食生产种植结构调整对水土资源消耗的影响，对农业甚至国民经济的可持续发展有重要意义。利用统计数据，以初期(2001年)种植结构不变为参照情形，在末期(2019年)粮食产量一定的条件下，估算了2001—2019年华北地区粮食种植结构调整的水土资源效应。结果表明：2001—2019年华北地区粮食播种面积增加，玉米是粮食作物播种面积增加的主要因素，2001—2019年华北地区小麦播种面积增加，小麦播种面积占粮食播种面积比重降低幅度较小；2001—2019年华北地区粮食种植结构调整一定程度上缓解了耕地资源有限、水资源短缺、地下水超采压力。提出以下建议：通过加大轮作休耕、旱作雨养面积等政策措施减少高耗水作物种植面积，进一步降低华北地区水土资源消耗压力；进一步提高山东省和河南省因粮食种植结构调整播种面积节约率；进一步提高山东省、河南省、河北省粮食种植结构调整的节水效应。     

我国粮食生产格局演变下的粮地匹配

为系统把握我国粮食生产格局演变及在当前生产格局下粮地匹配特征，基于GIS地理信息系统、基尼系数和不平衡指数，通过分析2003—2019年全国31省(统计数据未含港、澳、台地区，下同)粮食生产数据，系统分析了粮食生产空间格局演变趋势和资源匹配程度，结果表明: 稻谷和玉米种植逐渐向东北方向偏移，小麦种植逐渐向西北偏移；黑龙江和内蒙古等主产区在土地资源利用上不充分，导致土地生产效率低于全国平均水平，而河南和河北的粮食生产发展速度超过土地资源开发速度，耕地压力巨大。从发展趋势来看，人地矛盾、政策影响等因素将进一步加剧土地资源压力，对粮食生产和土地资源匹配形成更大挑战。因此提出相应对策建议需要统筹协调，避免粗放式发展经营，缓解高土地资源压力产区的生产压力，丰富种植结构，实现粮食生产与土地资源的匹配。     

水源涵养区水土资源合理利用与管理研究综述

对国内外水源涵养区内水污染及水土流失防治、生态补偿、水土资源合理利用与管理模式及规划与管理模型等方面研究进行了回顾,并对其有关的理论和实践方面以及研究特点进行了概括与分析,同时指出了当前我国研究中存在的问题,最后对有待于进一步研究的问题进行了展望。     

试论水土保持与耕地资源持续利用

耕地资源是人类生存与发展的基本自然资源，应不断提高对耕地资源的保护程度，实现耕地 资源的持续利用。本文简要分析了水土保持的重要作用，并对耕地资源可持续利用的重要性进行相 应阐述，以期为水土保持与耕地资源的持续利用提供指导与参考。     

21世纪我国农业资源配置战略

水土问题是２１世纪可持续发展诸多矛盾的焦点。进入８０年代水土对我国农业的约束不断硬化，并长期困绕我国农业的可持续发展，摆脱困境的基本思路是实施农业资源高效持续配置战略－－“实现四个结合，建设六大体系”。     

土水资源遥感影像判译的原理及应用

从遥感图像的影像要素或特征出发,论述了土水资源遥感影像判译的原理与方法。并以武汉市土地利用现状和东湖水体污染为例加以验证,获得了满意的结果。     

提高水土资源利用效益是新疆经济发展战略的基点

水资源是新疆最短缺的自然资源之一,新疆水土资源的利用效益却很低,必须以提高水土资源的利用效益为突破口,强化生态文明意识,调整农业规模与产业结构,大力发展农村的二、三产业,加速工业化的建设步伐,全面落实富民固边战略.     

石羊河流域绿洲农业发展对水资源转化影响的人工神经网络模拟研究

基于石羊河流域绿洲农业发展对水资源转化影响机理的分析,概化了影响流域水资源转化的主要水土资源开发利用要素和反映水资源转化响应结果的状态变量,建立了以水土资源开发利用要素为输入端、以水资源转化响应结果为输出端的BP人工神经网络模型,并利用多年实测资料对该模型进行了训练和检验。检验结果表明,其精度达到了预期要求。利用该模型能够进行流域水土资源开发利用对水资源转化影响的模拟研究。     

基于“双评价”的科尔沁地区三生空间划定

为在水土资源承载力的约束下科学合理的划定生态、生活和农业生产空间,以科尔沁区域为例,“双评价”为核心,探究国土空间优化布局。首先基于模糊综合评价法对区域水土资源承载力进行评价,并以农业生产保障、城镇建设潜力、生态屏障约束为导向构建国土空间适宜性评价体系,然后,基于“双评价”结果划定科尔沁地区的生态空间、生活空间和农业生产空间。结果表明:1)科尔沁区域生态、生活和农业生产的面积所占比例分别为50.00%、3.55%和46.45%。2)农业生产占地面积最大的地区为阜新市和白城市,生态面积最大的地区为赤峰市和兴安盟,生活适宜区主要集中在白城市。本研究可为科尔沁地区生态空间的保护、生活空间的发展以及农业生产种植区的选择提供依据。