河北省小麦-玉米水足迹区域差异及成因分析

为量化河北省主要粮食作物小麦—玉米对水资源的利用情况,基于水足迹理论和量化方法,核算和分析了2001—2015年河北省小麦—玉米生产水足迹时空变化情况和特征,并利用通径分析对小麦—玉米水足迹空间变化影响因素进行研究。结果表明2001—2015年,河北省小麦—玉米单位质量水足迹呈现明显的下降趋势,小麦和玉米单位质量水足迹平均值分别为1 210.4 m3/t(绿水16%、蓝水56.1%、灰水27.9%)和1 012.1 m3/t(绿水40.3%、蓝水26.5%、灰水33.3%);区域气象条件和农业生产水平的差异性是小麦—玉米空间变化的主要原因,其中气象因子占主导地位,平均风速和降水量对小麦水足迹影响最大,平均气温和日照时数对玉米水足迹影响最大。     

基于水足迹理论的云南省2000～2013年水资源评价

选取了云南省作为研究区域,采用自下而上的水足迹分析法,从时间与空间的角度定量分析了云南省的水资源供需状况,并对其进行了评价,结果表明:云南省水资源总量从2000年的2447.55亿m~3下降到了2013年的1707.00亿m~3,下降了30.26%;人均水足迹从2000的595.05 m~3减少到了2013年的590.81 m~3,减少了0.71%,总体呈波动上升趋势。2000~2013年云南省降水量呈波动下降趋势,从5184.00亿m~3下降到4177.00亿m~3。昆明市成为人均水足迹增长最快的城市,丽江市最慢;云南省水资源总量和人均水资源量较为丰富,但水资源在时间和空间上分布极度不均衡,合理利用水资源,提高水资源的利用效率是其应关注的重点。     

吉林省玉米种植水足迹及其效率分析

玉米是吉林省重要的粮食作物,玉米水足迹及其效率分析可以有效指导区域水资源管理,促进绿色农业发展。本文根据CLIMWAT 2.0以及中国气象数据网提供的数据,运用CROPWAT 8.0软件,对2005～2016年吉林省玉米水足迹及其效率进行计算,得出以下结论:(1)吉林省玉米生长过程水足迹整体呈缓慢波动上升趋势,主要影响因素为玉米单产量;(2)玉米水足迹构成中绿水、蓝水和灰水足迹比例分别为55.10%、15.65%和29%;(3)玉米水足迹区域差异较为明显,西部蓝水和灰水足迹比例高达35%和31%左右;(4)玉米水足迹效率数值总体缓慢下降,水资源利用效率不断提高,但提升空间仍然较大。因此,吉林省玉米种植应因地制宜,高度重视水土资源合理开发利用;以科技为支撑,提高玉米单产量;适当降低氮肥用量,提高氮肥利用率;引导玉米种植结构调整,提升综合效益。     

小麦显性单基因控制的雄性不育材料“2-2-3”的研究及其利用

“2—2—3”不育材料是山西省太谷县水秀公社郭家堡大队高忠丽同志1972年从山西农学院选种教研组引入的[(早熟1号×30600)(太谷49×苏联1号)×早洋]×(小红×963)×(太谷49×桑帕斯多尔)编号为19a—25—3—2—2—3(简称“2—2—3”)组合的第6代中发现的一株雄性不育株繁育而成的。我们经过6个世代遗传鉴定试验,     

辽宁省不同水文年型玉米水足迹变化规律研究

作物生产水足迹可反映农业生产过程中的水资源利用效率以及真实用水量,为理清辽宁省玉米水足迹的动态变化规律,实现农业水资源的高效利用,运用水足迹理论和方法,基于CROPWAT软件对辽宁省14个地级市1992～2015年的玉米水足迹进行计算,分析了各地区玉米水足迹在丰水年、平水年、干旱年条件下的差异和年际变化规律,对玉米主产区的生产水足迹进行了回归分析和M-K趋势检验。结果表明:辽宁省多年平均玉米水足迹总量为1.109m3·kg~(-1),绿水、蓝水和灰水足迹比例分别为47.4%、19.4%和33.2%;丰水年营口最大(1.10m3·kg~(-1))、铁岭最小(0.68m3·kg~(-1)),平水年丹东最大(2.03m~3·kg~(-1))、铁岭最小(0.69m3·kg~(-1)),干旱年型下大连最大(1.74m3·kg~(-1)),抚顺最小(0.75m3·kg~(-1));辽宁省玉米主产区的绿水、蓝水(除锦州外)和灰水足迹大部分呈下降趋势,其中,沈阳、朝阳绿水足迹呈显著下降趋势,分别为0.12m3·kg~(-1)·10a~(-1)和0.13m~3·kg~(-1)·10a~(-1)。因此,在各水文年型下,辽宁省玉米生产水足迹均以绿水为主,其在辽宁省粮食生产中具有重要地位;灰水占第二,对水资源的影响不容小觑,在农业生产中需加强面源污染控制;各地区玉米水足迹差异显著,需针对不同地区制定不同的灌溉制度和灌溉策略,以保证水资源的合理利用。本研究可为辽宁省的玉米生产空间布局和农业水资源科学管理提供参考。     

基于水足迹理论的云南省2000～2013年水资源评价

选取了云南省作为研究区域,采用自下而上的水足迹分析法,从时间与空间的角度定量分析了云南省的水资源供需状况,并对其进行了评价,结果表明:云南省水资源总量从2000年的2447.55亿m³下降到了2013年的1707.00亿m3下降到了2013年的1707.00亿m³,下降了30.26%;人均水足迹从2000的595.05 m3,下降了30.26%;人均水足迹从2000的595.05 m³减少到了2013年的590.81 m3减少到了2013年的590.81 m³,减少了0.71%,总体呈波动上升趋势。20003,减少了0.71%,总体呈波动上升趋势。2000²013年云南省降水量呈波动下降趋势,从5184.00亿m2013年云南省降水量呈波动下降趋势,从5184.00亿m³下降到4177.00亿m3下降到4177.00亿m³。昆明市成为人均水足迹增长最快的城市,丽江市最慢;云南省水资源总量和人均水资源量较为丰富,但水资源在时间和空间上分布极度不均衡,合理利用水资源,提高水资源的利用效率是其应关注的重点。     

基于水足迹理论的江西省水资源时空特征分析

根据江西省年鉴数据,基于水足迹理论,计算出1999~2012年的水足迹,分析其时空变化特征,并综合评价水资源利用效益。结果表明:1999~2012年,江西省社会总水足迹量、农产品虚拟水消费量及人均水足迹均呈现上升的趋势,农产品虚拟水消费量占到水足迹总量的93%以上;2012年江西省粮食产量、虚拟水总量、人均虚拟水、单位面积虚拟水都呈现以鄱阳湖湖区平原及赣江中下游高值区,省界四周及赣州低值连片区的空间分布特征;水资源承载力、压力指数年际变化较大,水资源强度呈现下降的趋势,由485.43 m3/万元下降到97.06 m3/万元,平均下降速度达到27.91%,利用效益逐步提高。     

基于水足迹理论的江西省水资源时空特征分析

根据江西省年鉴数据,基于水足迹理论,计算出1999²012年的水足迹,分析其时空变化特征,并综合评价水资源利用效益。结果表明:19992012年的水足迹,分析其时空变化特征,并综合评价水资源利用效益。结果表明:1999²012年,江西省社会总水足迹量、农产品虚拟水消费量及人均水足迹均呈现上升的趋势,农产品虚拟水消费量占到水足迹总量的93%以上;2012年江西省粮食产量、虚拟水总量、人均虚拟水、单位面积虚拟水都呈现以鄱阳湖湖区平原及赣江中下游高值区,省界四周及赣州低值连片区的空间分布特征;水资源承载力、压力指数年际变化较大,水资源强度呈现下降的趋势,由485.43 m3/万元下降到97.06 m3/万元,平均下降速度达到27.91%,利用效益逐步提高。     

宁夏星海湖水生态承载力研究

[目的]探明星海湖水生态承载力状况及其变化趋势.[方法]于2015—2017年冬季(1月)、春季(4月)、夏季(7月)、秋季(10月)对星海湖水环境因子、生物因子进行采样测定,构建评价指标体系,采用层次分析法计算指标权重,建立星海湖水生态承载力评价模型.[结果]BOD5对星海湖水生态承载力影响最大.压力指数的季节性变化规律不显著,呈中压状态,冬季至春季压力指数在2015、2016年呈下降趋势,在春季取得最小值,2017年呈上升趋势,在春季取得最大值,属于较高压状态;夏季至秋季压力指数在2015年呈上升趋势,由中压状态转变为较高压状态,2016和2017年夏秋两季均为中压状态.承载指数季节性变化规律显著,在夏季取得最大值,冬季取得最小值,呈弱承载状态.水生态承载指数季节性变化规律不显著,呈弱可承载状态,2015—2017年分别在秋季、夏季、夏季取得最大值,且2015年秋季水生态承载指数为3年数据的峰值,属于基本可承载状态.[结论]星海湖水生态承载力整体呈弱可承载状态,BOD5是影响星海湖水生态承载力最重要的指标,应当及时采取治理措施以提高其水生态承载能力.     

宁夏中部干旱带主要粮食作物生产水足迹分析

文章基于水足迹的概念和计算方法,结合联合国粮农组织推荐CROPWAT8.0软件,以红寺堡区、海原县、同心县、盐池县为宁夏中部干旱带典型代表,对宁夏中部干旱带2013年农作物生产用水状况进行分析.结果表明:宁夏中部干旱带马铃薯的生产水足迹最大为8.59×108 m3,其次为玉米8.03×108 m3,最小为春小麦3.84×108 m3.粮食作物生产水足迹中马铃薯的蓝水足迹最大,是春小麦蓝水足迹的2.5倍,但是马铃薯和春小麦单位质量耗水量上差异不大,这主要是跟作物的播种面积和产量有关.水足迹跟作物的播种面积呈正相关,单位质量水足迹跟产量呈负相关.各作物灰水足迹占总水足迹的33%以上,较高的灰水产生量对当地地下水水质是个严重的威胁,在生产中不容忽视.因此,对水资源短缺的宁夏中部干旱带来说,调整农作物种植模式,减少高耗水作物种植面积,提高氮肥利用率,可以有效地减少研究区农业用水量.     

延边州水资源生态足迹与承载力动态研究

为评估并分析延边州的水资源生态足迹和生态承载力,基于生态足迹分析方法,对延边州2006—2015年水资源生态足迹、生态承载力、生态盈余、万元GDP水资源生态足迹以及延边州各县市的水资源生态足迹与生态承载力的空间分布进行了分析和水资源基础数据的计算。结果表明,在2006—2015年间延边州水资源生态足迹总体呈波动上升趋势,用水主要以农业用水为主,分析年份延边州平均农业用水、工业用水、生活用水、生态用水足迹分别为99.77×10~4、19.95×10~4、18.36×10~4和2.07×10~4 hm~2,占水资源总生态足迹的71.2%、14.2%、13.1%、1.5%;水资源生态承载力与生态盈余的变化趋势类似,波动显著;10年间延边州水资源消耗量减少,水资源利用效率逐渐提高;延边州8个县(市)水资源生态足迹与生态承载力空间分布不均衡,存在一定的地区差异。     

水足迹分析法在山东省的应用研究

水足迹和虚拟水是当前水资源领域研究的热点问题。本文通过引入水足迹分析法的基本理论和研究方法,计算得到2004年山东省水足迹为1515.05亿m3,人均水足迹为1650m3/人.a,水自给率为90.50%,水匮乏度达433.54%。水资源短缺已成为制约全省社会经济可持续发展的“瓶颈”。实施虚拟水战略、改变消费模式,已成为保障山东省水资源安全、实现区域可持续发展的有效途径。     

吉林省水稻生产的碳足迹与水足迹时空变化特征

农业生产对全球气候变暖、水资源短缺和环境污染具有重要影响。碳足迹和水足迹分别是评估温室气体排放和水资源消耗的指标。采用生命周期评价方法,对吉林省水稻生产的碳足迹和水足迹进行核算,分析碳足迹和水足迹的时空变化特征及其构成。结果表明:2007—2017年吉林省水稻生产的碳足迹年均值为0.74 kg·kg^-1。甲烷排放是水稻生产碳足迹的主要组分,占比为41.55%,其次为化肥施用导致的温室气体排放,占比为21.18%。2007—2017年吉林省水稻生产的水足迹呈波动下降趋势,年均值为147 L·kg^-1,其中:水稀缺足迹为122 L·kg^-1,约占83%,水劣化足迹为25 L·kg^-1,约占17%。碳足迹和水足迹的高值区和低值区在空间上分布不一致,吉林省西部和中部地区的水足迹较大、碳足迹较小,而东部、中东部地区碳足迹较大、水足迹较小。相关分析表明,碳足迹和水足迹呈负相关。     

内蒙古地区水足迹量化及水资源评价分析

为探讨内蒙古地区水资源现存问题和发展规律,合理利用区域水资源,基于水足迹理论对内蒙古1998—2018年用水结构进行分析,并评价区域水资源利用状况。结果表明:全区水足迹整体呈上升趋势,2018年总水足迹达778.58亿m3。从构成上看,农业蓝绿水足迹始终占总水足迹主导地位,所占比例为72.43%～82.97%。对比各地级市用水特征,由于阿拉善地区生态蓝水足迹较高,因而人均蓝水足迹最高;兴安盟降水量大、作物产量较低,因此人均绿水足迹最高;研究区总体水资源压力始终处于较高状态,乌海地区水资源压力位居第一,但研究区总体上尚未出现水质性缺水问题。综上,内蒙古地区亟需通过调整用水结构等以改善当地水资源利用现状,促进区域可持续发展。     

黄河呼和浩特段水动力与降雨径流耦合模型的构建

针对目前黄河呼和浩特段污染日趋严重,没有合理、完善的水动力模型为流域水环境污染物迁移、扩散和降解模拟提供基础模型的问题,基于MIKE11水动力模块、降雨径流模块构建了黄河呼和浩特段水动力与降雨径流耦合模型,对黄河呼和浩特段降雨径流、水位、流量进行模拟分析,结果表明:降雨径流模型纳什系数E≤0.8的占2.19%,E≤0.9的占7.39%,其余为E0.9,相对误差σ为0.04%~19.88%,黄河呼和浩特段水动力与降雨径流耦合模拟纳什系数E≥0.99,相对误差σ为0.23%~1.54%;01—06月降雨径流量0.46~8.36m~3/s,10月达到全年最大值,为26.16m~3/s;10月之后呈线性下滑趋势,并到12月初出现急剧下降状态;头道拐、河口镇、喇嘛湾断面02—03月各断面温度开始逐渐回升,且具有一定的突变现象,水位和流量突变范围分别为2.5~3.5 m和1 380~1 400m~3/s,04—12月和1月黄河呼和浩特段水位和流量相对平稳,变化范围分别为1.8~1.3m和790~800m~3/s,并在07—09月出现了一年当中的丰水期,水位和流量最大值可达988.6m和1 162.5m~3/s。     

基于水足迹的区域水资源评价研究——以重庆市为例

水足迹(Water Footprint)和虚拟水(Virtual Water)是当前国际水资源领域研究的热点,用水足迹与虚拟水的概念及计算方法,计算了重庆市及其三大经济区的主要农畜产品虚拟水含量及其虚拟水的贸易平衡量、工业产品虚拟水贸易平衡量,并最终估算了重庆市及其三大经济区的水足迹总量.结果表明:2004年重庆市水足迹总量288.50×108 m3,水资源压力指数29.97%;同期分区域看,都市发达经济圈水足迹总量32.65×108 m3,水资源压力指数50.80%;渝西经济走廊水足迹总量92.22×108 m3,水资源压力指数42.21%;三峡库区生态经济区水足迹总量137.86×108 m3,水资源压力指数20.31%.并分析了重庆市及其三大经济区人均水足迹及水资源压力指数偏高的原因,给出了降低水足迹缓解水资源压力的几条建议.     

绵阳市土地利用碳排放效应研究

采用土地利用变化模型和土地利用碳排放估算模型,对绵阳市1998、2002、2009～2015年土地利用变化及其碳排放效应进行研究。结果表明:(1)绵阳市林地面积最大,且林地总面积呈增加趋势,2015年在1998年的基础上增加了16915.06hm~2,草地和水域面积减少,草地变化速率达37.89%,转出比例最高,建设用地和耕地面积增加,耕地变化速率达-46.93%,转入比例最高,土地利用程度综合指数在230～241之间波动,并呈上升趋势,土地利用程度处于中等偏上水平并在不断提高;(2)建设用地是最大的碳源,占总碳源的89%以上,于2011年达到2.85×10~6t后开始下降,林地是最大的碳汇,占总碳汇的99%以上,于2009年达到7.23×10~5t后开始下降;(3)绵阳市净碳排放量的变化分为三个阶段:1998～2002年,碳排放量年平均增加1.4203×10~4t,表现为总体上升阶段,2002～2011年,碳汇和碳源先后达到峰值,净碳排放量呈现出波动上升趋势,并在2011年达到2.35×10~6t的最大值,2011～2015年,绵阳市净碳排放量开始下降;(4)绵阳市应继续实行人工造林防止林地面积流失;发挥其科技城的优势,实行产业结构升级,优化能源结构;从低碳发展出发引导土地可持续利用。     

河西走廊中部光能资源变化对玉米制种业的影响

基于河西走廊中部1981—2020年玉米生长季逐日日照时数以及同期玉米发育期、播种面积和产量资料,采用回归、Mann-Kendall检验和距平法分析玉米生长季光能资源变化特征及其对制种玉米生长发育和制种规模产生的影响。结果表明,1981—2020年河西走廊中部春玉米生长季内光能资源总体呈波动下降趋势。光照强度和光照时间均在前20年随时间呈上升趋势,后20年呈下降趋势。20世纪80年代年太阳总辐射为负距平,90年代为正距平,21世纪以来波动较大,但多以负距平为主。生长季4—6月日照时数呈上升趋势,7—9月呈下降趋势。春玉米播种期略有提前,成熟期推后速率为1.49 d/10 a,全生育期延长。玉米全生育期生长日数与同期日照时数均呈增加趋势,气候倾向率分别为2.87 d/10 a和9.61 h/10 a,两者存在显著正相关。近40年河西走廊中部玉米制种面积和规模明显增加,种植面积递增率为0.23×10⁴ hm²/a,近10年年平均播种面积为8.93×10⁴ hm²,现有规范化玉米制种企业近70家,杂交品种...     

基于小麦决策系统的冬小麦最佳播期探析——以山西太谷县为例

以改进的小麦决策系统为工具,以山西省太谷县(2017—2018、2018—2019年度)的冬小麦大田试验为基础,对小麦决策系统进行参数校验和验证,利用校验好的决策系统对太谷县冬小麦最佳播期进行分析。结果表明,根据近38 a(1981—2019年)太谷地区播期产量分析,在气候变暖的趋势下,太谷地区冬小麦的历史最佳播期明显呈现后移趋势,其中,1981—1993年,最佳播期在9月20日前后;1994—2007年,最佳播期由9月20日推后至9月25日;2008—2019年,最佳播期由9月25日推后至9月30日。考虑到气候变暖因素,太谷县最佳播期为9月25—30日。开展冬小麦适宜播期研究可为区域冬小麦生产提供理论指导。     

基于水足迹的漯河市农业水资源空间特征分析

以河南省漯河市为研究区域,从农业生产水足迹角度出发,借助CROPWAT软件计算主要作物小麦、玉米生长期的绿水、蓝水足迹,并基于氮肥、磷肥施用量计算作物灰水足迹,全面评价农业生产水足迹,分析漯河市农业水足迹组成及其空间分布特征。结果表明,漯河市作物生长绿水和蓝水足迹最大的区域均为源汇区,灰水足迹最大的区域为临颍县;农业绿水足迹占总水足迹比重在空间上呈现出从南到北比重逐渐降低的特征,各县（区）农业蓝水足迹占总水足迹的比重约为30%,临颍县灰水足迹占比远高于其他县（区）,需重点关注化肥的合理施用;漯河市农业水足迹较高,可通过完善水资源消耗核算体系、加快技术革新以降低农产品生产耗水、调整水资源消耗结构、合理施用化肥农药等措施降低农业耗水。