农户稀缺感知、超采认知对地下水灌溉用水效率的影响——基于河北地下水超采区457个农户调研数据

华北地区由地下水超采造成的环境问题日益严重,农业作为主要用水部门,亟须提高灌溉用水效率,减少水资源浪费。本文基于2019年对河北地区457户使用地下水进行灌溉的农户调查数据,采用随机前沿模型对灌溉用水效率进行测算,进一步在参照相关研究基础上重新构建农户水资源稀缺性感知和地下水超采认知测度的指标体系,在控制个人和家庭特征、生产特征基础上,实证分析农户稀缺感知和超采认知对灌溉用水效率的影响。研究结果显示:农户平均灌溉用水效率值为0.59,主要分布区间为0.40～0.80,具有较大提升空间;稀缺感知中水量感知、水位感知和稀缺预期对农户用水效率具有显著正向影响,超采认知中地下水超采危害认知和压采环保认知对用水效率提升具有促进作用;务农年限和受教育程度同用水效率正相关,相较于自有土地,流转土地具有更高的用水效率,耕地细碎化和灌溉设施距离过远则显著降低用水效率。因此,大力提升农户相关认知水平、推进土地流转和完善设施建设等措施将有助于提高河北地区灌溉用水效率。     

不同规模农户生产技术效率及灌溉用水效率差异研究-- 基于内陆干旱区农户微观调查数据

水资源短缺已成为制约内陆干旱区农业生产和经济社会可持续发展的关键因子。然而农户生产技术效率不高、灌溉用水效率低下、水资源浪费严重已成为不争事实。为此,基于农户这一微观视角,运用实证调查和定量分析相结合的方法,在黑河中游选择典型区域的甘肃省民乐县和临泽县进行了调查研究。结果表明,农户生产技术效率远高于其灌溉用水效率,民乐县和临泽县总体样本农户的平均生产效率分别为83.82%和83.16%,而其平均灌溉用水效率分别为24.54%和22.16%。这表明在现有技术条件和生产要素投入不变的情况下,若消除效率损失,民乐县小麦的单位产出可能增加16.18%,临泽县制种玉米的单位产出可能增加16.84%;同时也表明相对于现有生产条件下可行的最小水投入量,民乐县被访农户的小麦生产浪费了75.46%的水资源,临泽县被访农户的制种玉米生产浪费了77.84%的水资源。结果再次显示,农户生产低效主要是由生产技术非效率因素引起的,民乐县这一因素占73.45%,其余26.55%是农户控制不了的因素引起的;临泽县该因素占76.58%,农户控制不了的因素占23.42%。而且,不同经营规模农户生产技术效率和灌溉用水效率差异性明显。农户生产技术效率与经营规模呈现"倒U型",农户经营规模与其灌溉用水效率呈现同向变动趋势。最后就如何提高农户用水效率提出了几点政策措施。     

农户节水灌溉技术认知及其影响因素分析

研究农户节水灌溉技术认知及其影响因素,旨在为科学分析农户灌溉技术选择的行为和转变农户粗放型灌溉方式提供基础。以陕西省温室作物生产地区的10个县(区)17个乡镇的296份入户调查资料为样本,采用结构方程模型研究农户对节水灌溉技术的认知及其影响因素。结果表明:认知程度直接影响节水灌溉技术的扩散;对节水灌溉技术的已有认知、对现有灌溉方法的满意度、政策补贴的方式和力度、灌水成本、受教育程度、是否为干部、技术培训经历和种植经验等因素均不同程度地影响农户对节水灌溉技术的认知水平;促进农户对传统灌溉方式的理性认知、拓展农户对节水灌溉技术认知的广度和深度、加强政府的宏观调控与扶持力度、建立完善的节水农业技术推广体系,有助于提升农户对节水灌溉技术的认知水平、规范农户灌溉行为选择,提高农户采用节水灌溉技术的积极性。     

干旱区农户参与灌溉管理模式可持续发展研究--以新疆地区为例

新疆农户参与灌溉管理模式的研究可为干旱地区灌溉农业的可持续发展提供借鉴思路。新疆农民用水者协会维持了水事良性秩序,增强了农户节水意识,调动了农民自觉维护灌溉设施的积极性。然而,用水者协会财产权利缺失,政策法律保障不足,管理与运行机制不健全,水价机制与政策作用的有效发挥受到制约。因此,应明晰水权,建立政策性保障及引导扶持机制,构建新疆特色的用水户参与灌溉管理体制,营造和谐的协会内部环境,建立合理的水价形成机制和水费计收制度。     

转换灌溉方式对农户种植决策和经济的影响——以河北省张北县为例

国内外研究表明节水灌溉技术具有田块尺度上的节水效益和对作物的增产效果。但从社会-经济-生态复合系统的角度,灌溉方式的转变是否会改变农户的种植决策和农业生产行为仍有待深入研究。本文以河北省张北县为例,通过实地调研建立了柯布-道格拉斯生产函数等模型,研究了转换灌溉方式对农户种植决策和福利的影响。结果发现,高效率的灌溉方式可以使旱作作物、低耗水作物和普通耗水作物的水分生产力提高25.0%~347.7%;但同时也促使了研究区域88.9%的农户种植用水强度更大、收益更高的经济作物,以期获得投资的回报;灌溉方式改变会影响农业生产的投入和产出,高效率的灌溉方式会增加灌溉设施建设成本（6.6%~16.2%）,增加农药投入（2~4倍）、减少劳动力投入（20.6%~59.3%）。研究结果证明转换灌溉方式后,农户作为农业生产的基本单元,在追求利润最大化的动机驱动下,会改变其种植决策和农业生产行为,从而改变农户的经济效益。本文的研究结果可为进一步深入分析节水灌溉对区域农业生产的用水影响提供科学依据。     

太行山前平原区农户采用小麦玉米农艺节水技术意愿影响因素的实证分析

农户是农业节水的主体,考察太行山前平原区农户采用小麦玉米农艺节水技术意愿的影响因素,对推广农艺节水技术具有重要意义。本文依据对太行山前平原区的农户调查资料,运用二项Logit模型,对农户采用小麦玉米农艺节水技术意愿的影响因素进行了实证研究。结果表明,种植业收入占家庭总收入比重、水价、信息传播渠道的培训会对农户采用小麦玉米农艺节水技术的意愿有显著正向影响,水资源短缺程度对农户采用小麦玉米农艺节水技术的意愿有显著负向影响。太行山前平原区小麦玉米农艺节水技术应该重点向种植业收入占家庭总收入比重高、劳动力占家庭总人口比重较高、家庭年均总收入较高、土地经营规模较大、女性户主、户主文化程度较高的农户示范、推广;研究区农民节水意识淡薄,急需通过各种途径强化对农民的节水宣传;应加强引导示范户发挥示范、带动作用;继续对农户采用节水技术进行扶持,加大扶持力度;并应采用培训会等多种渠道传播农艺节水信息。     

关中地区农业节水分区研究

农业节水分区是促进区域水资源高效利用,缓解农业用水短缺的有效方法之一。针对关中地区水资源短缺、农业用水量大的现状,进行了该地区农业节水分区。收集分析了关中地区的地形地貌、气候特征、水资源利用状况以及农业结构方面的资料,采取系统聚类法结合主成分分析的方法展开关中地区农业节水分区的研究。结合关中地区农业相关的自然社会特点,构建了由气候指标、地形地貌指标、水资源及缺水程度指标、耕地灌溉程度指标、社会经济情况指标和农业结构指标等组成的农业节水分区指标体系;对指标进行变异分析和相关分析,筛选出13个原始指标;借助主成分分析法将原始指标表示成6个主成分以提高计算效率;运用系统聚类法把研究区内的42个县级区域划分成6个农业节水区,并结合自然、社会和经济情况对各区进行了水资源利用情况分析,对各区农业节水措施给出相应的对策建议。     

渠井结合灌区农户灌溉用水模型的构建与应用

在水文模型中耦合准确模拟农户灌溉用水行为的模块可以构建更符合实际的灌区水循环模型,可以定量计算农户灌溉用水对渠井结合灌区水循环的影响。以典型渠井结合灌区——陕西省宝鸡峡灌区为研究区,采用问卷调查与访谈的方式收集了大量的农业生产和农户灌溉用水数据,在深入分析灌溉用水影响因素互馈关系和渠井结合灌区水循环特征的基础上,采用Python语言构建了渠井结合灌区农户灌溉用水模型（HCLU模型）,该模型由水文、作物、农户生计和灌溉行为4个模块组成,可以概化灌溉用水的各个环节并实现农户灌溉行为与水文物理过程之间的紧密耦合,定量计算灌溉水源、灌溉定额、灌水时间和灌溉方式等对灌区水循环的影响,模拟作物产量与灌溉量的关系,为灌区水资源可持续管理和农业种植结构的调整提供强有力的技术支撑。     

基于循环修正的灌溉用水效率综合评价方法

灌溉用水效率是最严格水资源管理制度建设中用水效率控制红线的重要组成部分,也是衡量灌区节水改造进展与效果的重要指标。针对灌溉用水效率评价中存在的单一方法评价结果不一致的难点问题,该文以12个灌区用水水平与用水效率实地调查分析为基础,首先采用突变理论评价方法、熵值法和层次分析法进行灌溉用水效率评价,再以Spearman等级相关系数作为检验标准,利用平均值法、Board法、Copeland法、模糊Borda法4种组合评价方法对单一评价结果进行组合,反复迭代,得到各灌区农业用水效率综合评价排序。最后,根据影响灌区排序的主要指标将灌区分为3类,指出了影响各灌区灌溉用水效率的主要因素及其改进措施,对灌区节水改造与农业用水效率管理具有参考意义。     

屯留县农业节水浅析

屯留县是一个农业大县,70%的水量用于农业灌溉。全县灌溉水利用系数为0.47,农田水分生产率为0.8~1.0 kg/m3,均低于国家规范要求,农业节水潜力巨大。在农业节水方面应采取的主要对策:一是要建立完善的用水计量体系,核定用水定额,制定合理水价,按用水量收费,超额累进加价;二是要加大宣传力度,强化全民的节水意识;三是多渠道筹措节水工程建设资金,用政策调动社会投资的积极性;四是大力推广普及节水农业新技术。     

中国耕地低碳利用效率时空演变及其驱动因素

探究耕地低碳利用效率演变规律及其驱动因素对实现耕地利用高效低碳、助力农业绿色发展具有重要意义。该研究构建耕地低碳利用效率评价体系，采用超效率SBM模型测度1998-2018年中国30个省级行政区耕地低碳利用效率，分别采用核密度估计、可视化制图和总体分异测度指数刻画耕地低碳利用效率时序特征、空间格局和区域差异，进而采用地理探测器模型识别耕地低碳利用效率演变驱动因素并剖析各因素驱动机制。研究结果表明：1）研究期内中国耕地低碳利用效率逐步提高并呈现"西高东低、北高南低"的空间格局，空间分布由分散转向集中。2）中国耕地低碳利用效率区域差异水平较低且逐步缩小，耕地低碳利用效率总体分异测度指数由0.185 4下降至0.141 8。不同地区耕地低碳利用效率区域差异程度为中部>东部>西部。其中，东部地区、中部地区和西部地区区域差异分别呈现"W"形波动式下降、"U"形先降后升和持续下降趋势，总体分异测度指数分别由0.159 8、0.261 1和0.131 6降至0.154 1、0.198 3和0.075 0。3）耕地低碳利用效率受自然环境条件、耕地资源禀赋、经济发展水平和农业生产条件共同影响。其中，复种指数、农村居民人均纯收入和灌溉指数驱动力分别由0.367 2、0.374 5和0.469 8降至0.339 4、0.129 1和0.397 7，人均耕地面积驱动力由0.302 4升至0.403 1。各因素交互作用类型均为双因子增强或非线性增强，交互作用正向强化了单因素对耕地低碳利用效率演变的驱动力。研究结果对于深化耕地利用效率研究具有指导意义，也可为推动耕地可持续利用和农业绿色发展提供决策支撑。     

内蒙古河套灌区盐碱地治理中农户参与意识及其影响因素

内蒙古河套灌区土壤盐渍化现象非常严重,而对于在盐碱地治理中起重要作用的基层农户,其参与意识及影响因素仍不明确。本研究利用参与式调查方法,对内蒙古河套灌区农户的种植结构、管理方式、盐碱地认知程度及参与盐碱地治理意愿等方面进行了深入了解,并利用相对感知强度和多元逻辑回归等方法,分析了农户盐碱地治理的参与意识及主要影响因素。结果表明,河套灌区长期采用大水洗盐的灌溉方式,施肥类型以化肥为主,有机肥施用较少。大水洗盐导致地下水位普遍偏高,春季返盐现象严重;较少施用有机肥不利于土壤结构的改良,可见河套灌区农户没有通过改变种植和管理方式来治理盐碱地的意识。有54%的农户认为自家的耕地土壤盐渍化较为严重,但是很少有农户主动采取治理措施。有72%的受访者表示愿意投入资金治理盐碱地,但能接受的投入成本较低(不超过750元·hm-2)。影响农民参与盐碱地治理意识的主要因素是文化程度(P0.05),另外投入成本过高、缺乏技术支持等也是重要因素。因此,调整农作物管理模式、加强宣传教育、增加对农户的补助及技术支持是河套灌区盐碱地改良的必要方式。该结果可为扩大盐碱地治理的群众基础以及制定相关政策提供科学依据。     

基于CROPWAT-DSSAT关中地区冬小麦需水规律及灌溉制度研究

明确关中地区作物需水规律可为合理制定灌溉制度提供理论前提,从而为合理开发和高效利用农业水资源提供帮助。该文基于CROPWAT-DSSAT模型模拟分析了关中地区近30年来冬小麦生长季期间的有效降水量、作物需水量等季节变化特征,并模拟不同降水年型不同灌溉制度下作物产量的变化趋势,分析了多次灌水对产量及经济效益的影响,以确定不同降水年型下的最优灌溉方案。结果表明:关中地区冬小麦生长季期间有效降水量不足其需水量的50%,不同降水年型的季节特征有所不同,总体表现为越冬及返青拔节期缺水较为严重。冬小麦生长期间,越冬水、返青水、拔节水及灌浆水4水中以返青水最为关键,其次为拔节水,灌浆水对产量的贡献作用最小;丰水年、平水年、枯水年冬小麦最佳灌溉定额分别为75 mm、125 mm及150 mm;枯水年需在越冬期、返青期和拔节期分别灌水25 mm、75 mm和50 mm,此时冬小麦产量和经济收益均最高;平水年需在越冬期、返青期、拔节期分别灌水50 mm、50 mm和25 mm,此时冬小麦产量最高,越冬水灌溉量减半后经济效益最高;丰水年则需在越冬期、返青期和拔节期均灌溉25 mm为宜,此时冬小麦产量和经济效益均最高。     

基于农户视角的陕南坡地利用与治理措施调查研究

[目的]开展基于农户尺度经济视角的坡地利用现状和治理措施调查研究,了解陕南地区坡地弃耕原因,提高土地利用效率,完善坡耕地治理对策。[方法]根据农户尺度经济行为特点设计调查问卷,通过典型村庄农户调查,对陕西省商州区梯田和经济作物坡地的利用现状、经济收益和农民的治理需求进行研究;采用二项Logistic回归模型和比例分析法,研究陕南地区土地利用存在的问题;通过对比坡改梯治理措施效果的优缺点,提出坡地治理建议。[结果]调查共涉及6个村庄,93家农户。2018年农户家庭年均收入约为39 419元;农业生产收入主要来自经济作物,户年均约3 661元,仅占总收入的11.26%;坡耕地经济收入低,导致坡耕地和梯田弃耕现象严重,弃耕率高达15%;弃耕的原因主要有经济收入低,交通不便,农村劳动力不足,土地质量差产出低等因素。坡改梯是提高土地利用效率的重要措施,但仍存在易积水、土层薄等问题,对于梯田田坎类型,干砌石田坎在透水性和耐久性两方面综合性最好。[结论]陕南梯田和坡耕地弃耕现象严重,弃耕原因比较明确;在新的历史时期,需要综合考虑人口、经济效益和环境效益等因素,制定兼具生态与经济效益的水土保持治理与土地利用方案。     

近40年来陕西省耕层土壤pH的时空变化特征

以陕西省耕层土壤为研究对象,利用1980s第2次土壤普查数据和2017年的705个样点分析数据,基于地统计学和ArcGIS分析耕层土壤pH时空变化特征,并采用相关分析和方差分析方法探讨其影响因素,对于陕西农业可持续发展及生态环境保护具有极其重要的意义。结果表明,陕北、关中及陕南地区耕层土壤pH均值依次为8.25、7.91、6.25,分别为弱碱性、弱碱性和弱酸性;各行政区耕层土壤pH排列顺序为延安榆林铜川咸阳渭南西安宝鸡商洛安康汉中。时间上,与1980s相比,陕北和关中耕层土壤呈碱化趋势,陕南耕层土壤呈酸化趋势;各行政区除榆林、安康、汉中和商洛耕层土壤呈酸化趋势,其余各市耕层土壤均呈碱化趋势。空间上,陕北和陕南耕层土壤pH拟合的最优半方差函数模型为线性模型,关中耕层土壤pH拟合的最优半方差函数模型为高斯模型,均表现出较强的空间相关性。陕北耕层土壤pH空间分布呈零星斑状特征,关中和陕南耕层土壤pH空间分布呈东部高于西部特征。坡向、海拔与陕西省耕层土壤pH显著相关,坡度越小,海拔越高,pH越大,不同类型的土壤pH存在差异。建议陕北和关中地区防治土壤盐碱化问题,陕南地区防治土壤酸化问题,以促进农业可持续发展和保障区域粮食安全。     

华北平原农户主动退耕冬小麦的影响因素模型分析及政策启示

为揭示华北平原农户主动退耕冬小麦的现状及其影响因素,借助河北省沧县农户问卷调查数据,构建农户土地利用决策理论模型与多层二项logit模型。结果表明:1)案例区农户主动退耕冬小麦现象已较为普遍,2000年以来冬小麦退耕面积占耕地总面积的比例达28.18%;2)地块、农户和村庄3个层次在解释农户土地利用决策方面均发挥显著作用,其解释程度分别为52.1%、17.5%和30.4%;3)地块层次的土地质量、灌溉水源和地块面积在1%或5%水平下显著影响农户冬小麦退耕决策,且土地质量低下、灌溉水源稳定性较差、面积较小的地块更有可能退耕冬小麦;4)农户层次的平均务工收入、地均务农劳动力数量、受教育程度、农机设备和地块破碎度在5%或10%的水平发挥显著影响,且地均务农劳动力数量少、平均务工收入和地块破碎度高、农业决策者受教育程度高且不具备农机设备的农户退耕冬小麦的概率更高;5)村庄层次灌溉用电单价通过了5%的显著性检验,且灌溉用电单价越高时,农户越有可能发生冬小麦退耕行为。在此基础上,提出相关政策建议如下:农户主动退耕冬小麦背景下推行土地休耕制度须精准,应以严格的冬小麦种植摸底调查监测为前提,还应结合农村集体新型产业发展、农业水价综合改革等措施推进制度落实;同时,应加强地表水资源的合理配置与管理,稳定与适度发展地表水灌溉的小麦面积,为实现土地休耕与口粮安全"双赢"做出贡献。     

陕西关中灌区水费计收方式与水资源合理利用

依据对陕西关中九大灌区4年来的灌溉用水管理调查资料,就灌区末级渠道的水费计收方式与水资源的合理利用进行了讨论.针对各灌区目前所实行的3种主要水费计收方式,即"按量计费"、"按667 m2(亩)计费"以及"合同供水"中存在的问题、适用的条件以及各自的利弊等进行了分析,对目前灌溉用水管理中存在的问题提出了相应的改进意见.     

陕西省土地利用变化的区域差异及成因分析

土地利用变化的区域差异综合反映了一个地区土地资源的优劣势和社会经济发展概况.土地利用变化差异及成因分析将为区域土地资源的可持续利用提供科学依据.采用土地利用动态度、土地相对变化率、土地利用强度和效益等指标,分析了1996 2009年陕北、关中和陕南3大区域的耕地、林地、居民点及工矿用地的时空变化差异及主要影响因素.结果表明,近14 a来,陕北、关中、陕南3大区域土地利用变化主要呈现耕地数量持续减少,林地、居民点及工矿用地增加的趋势.退耕还林还草工程的实施使陕北地区耕地明显减少而林地增加较快,陕北能源重化工基地的建设带动了该区域工矿用地的增长.关中地区经济建设的快速发展使该区域居民点及工矿用地增长显著,同时也是耕地减少的主要原因.陕南受秦巴山区自然和经济条件的限制,各类用地的变化较为缓慢,土地利用强度和效益明显低于陕北和关中地区.