黄河流域农业用水效率测度及其节水潜力分析

评估黄河流域农业用水效率和节水潜力,有助于推进黄河流域农业水资源集约化利用.基于超效率SBM模型,在全国视角下测度分析2008-2018年黄河流域9省的农业用水效率及其分解,在此基础上深入分析流域各省的农业节水潜力.结果表明:黄河流域农业用水效率较低,与长江经济带和全国平均水平有较大差距.黄河流域农业用水规模效率接近最...     

多模型结合下农业用水效率及影响因素时空分异特征研究

针对农业用水效率及其影响因素时空分异的问题,测度农业水资源效率并对其影响因素时空分异特征进行深入解析。将多种数学地理模型相结合,利用非期望产出超效率SBM模型测度各省份农业用水效率,以Tobit模型作为探究农业用水效率主要影响因素的方法,基于所测算结果运用时空地理加权回归模型(GTWR)分析各因素对农业用水效率的影响程度和时空差异性。结果显示：我国农业用水效率提升明显但总体效率仍保持较低水平,农业用水效率省际和区域差异显著;年降水量、农业用水占比、节水灌溉面积占比、人均农产值和农产品进出口额是农业用水效率的主要影响因素,农业用水占比和人均农产值是最主要的负向和正向因素;各地的自然条件和农业生产环境导致农业用水效率影响因素差异显著,东北地区对外贸易繁荣,能有效促进农业用水效率提升;黄河流域传统的漫灌、串灌方式用水浪费严重;长江流域下游发达地区较高的农业生产水平带动中上游地区发展;南部沿海地区和西南地区丰富的降水缓解了缺水压力,节水动力不足;西北地区地理位置和经济条件等的劣势导致用水效率低下。各地区应因地制宜采取针对性措施,从多维度推动农业用水效率的提升与持续优化。     

沱江流域水资源绿色效率影响因素的时空异质性研究

水资源作为人类生存和社会发展不可或缺的重要资源,其高效可持续利用对协同碳排放控制和推动经济社会高质量发展具有十分重要的意义。以2007-2017年沱江流域9个地级市的相关数据为基础,运用超效率SBM模型测度沱江流域水资源绿色效率水平,在此基础上,利用GTWR模型从时空差异性的视角探究用水结构、技术进步、对外开放水平、水资源禀赋以及政府管制力度等因素对沱江流域水资源绿色效率的影响,进而推进不同空间范围内水资源绿色效率的治理机制研究,为我国区域水资源绿色效率治理提供有效依据和科学参考。结果表明：(1)沱江流域水资源绿色效率分布具有明显的时空差异性,时间维度上水资源绿色效率水平波动较大但整体呈上升趋势,空间维度上表现为从南向北逐渐递减;(2)不同影响因素对沱江流域水资源绿色效率的影响程度不同。OLS模型和GTWR模型的回归结果均表明对外开放水平的影响程度最大,技术进步次之,用水结构、政府管制力度和水资源禀赋的影响程度则较小;(3)不同影响因素对沱江流域水资源绿色效率影响程度存在显著的时空差异性,不同年份,不同地区各影响因素的作用方向及强度都大不相同。研究结论有利于促进沱江流域水资源的协调健康...     

黑龙江省灌溉用水效率指标体系空间格局研究

针对黑龙江省灌溉用水效率低下等问题,基于地统计学理论,对黑龙江省灌溉用水效率指标体系及其影响因素的空间分布特征进行研究。结果表明:从全方向上看,田间水利用效率受空间结构的影响最大,其空间正相关范围最大为145 km;灌溉水利用效率受空间结构的影响次之,空间正相关范围为124 km;渠系水利用效率受随机因素影响较大,空间正相关范围最小,为73 km。大庆、哈尔滨、绥化3地交界处,灌溉水利用效率、渠系水利用效率与田间水利用效率均出现高值,鸡西的鸡东县3个指标值均出现低值。自然因素对灌溉用水效率的影响小于人为因素,其中降水量与灌溉水利用效率、田间水利用效率呈现负相关。     

用水总量与效率控制下的区域产业节水效应优化分析

对浙江省近10年来的产业节水效应分析表明,用水效率的提高成为近10年来区域产业用水总量不断下降的主导因素。"十二五"期间,由于最严格水资源管理制度的实施,在用水总量和用水效率指标控制下,建立产业节水效应优化分析模型,结果表明,未来5年区域产业结构调整将成为节水效应的主体。适当降低第一、二产业比例,加快发展第三产业,进一步挖潜农业灌溉节水潜力,以经济结构转型升级促进用水效率的提高,将成为区域产业发展用水的总体趋势。     

农业灌溉用水效率在甘肃景电灌区的影响因素研究

新时期背景下,有关水资源的需求呈现提升趋势,其中农业的用水需求相对较大,占据我国行业总用水量的七成左右。我国拥有辽阔的土地和水资源,但人均分布量较少,很多区域的水资源分布量无法满足日常需求。目前,我国不断优化景电工程和水电工程,设计了比较科学的方案,但灌溉用水不足的问题依旧存在,该领域采用的技术、设备不够先进,忽略了地区的差异性,没有高度重视农业灌溉用水效率,未将水资源节约作为重要工作,所以浪费的问题屡屡出现,与农业灌溉需求产生偏差。在开展农业灌溉用水工作时,相关部门要了解具体的影响因素,在实际情况的基础上介入科学、有效的处理措施,推动农业现代化建设和发展。本文在立足灌溉用水效率的基础上,以甘肃景电灌区为研究对象,探讨了影响农业灌溉用水效率的因素,并提出解决方案,以供参考。     

黄河流域农业系统水资源价值及其空间分布研究

【目的】分析黄河流域农业系统水资源空间分布特征。【方法】以黄河流域为研究对象,通过能值理论与方法、空间自相关分析法及空间滞后回归模型,研究了农业系统水资源价值空间分布特征及其主要影响因素。【结果】①农业系统水资源价值介于4.01～6.10元/m~3,流域中下游价值较高;②农业系统水资源价值全局莫兰(Moran)指数为0.277 2,呈空间正向自相关特征;主要以高值集聚型(H-H)聚集在流域中下游;③农业系统水资源价值空间变化的主要影响因素为GDP、海拔、用水量。【结论】以价值引导水资源分配,增加流域中下游农业用水有助于提高流域整体水资源农业生产效益。     

综合灌溉用水效率研究——以河北省成安县为例

灌溉用水效率评价是提高灌溉水资源利用效率的基础。为克服传统的灌溉用水效率评价将相对评价和绝对评价分离的缺点,基于农户的灌溉用水生产技术效率(灌溉用水技术效率)和水分生产率,兹提出了综合灌溉用水效率的概念。以河北省成安县为例,基于问卷调查数据,测算了农户的灌溉用水技术效率和水分生产率,分析了农户的综合灌溉用水效率和节水潜力,并基于Tobit模型研究了影响农户灌溉用水效率的因素。结果表明,农户的平均灌溉用水技术效率为68.36%,平均作物水分生产率为1.38 kg/m3,综合灌溉用水效率为0.62。农户的年龄、文化程度、灌溉电价、农户的主要收入来源都对灌溉用水效率有显著的影响。     

农村普惠金融对农业绿色全要素生产率的影响研究——基于空间溢出效应的视角

提高农业绿色全要素生产率是实现农业高质量发展的必由之路,也是落实绿色发展理念和推进农业现代化转型的题中之义。在测度农村普惠金融发展水平和农业绿色全要素生产率的基础上,运用空间杜宾模型和调节效应模型实证检验农村普惠金融、人力资本对农业绿色全要素生产率的影响效果。研究发现：农村普惠金融能够显著提升本地区与相邻地区农业绿色全要素生产率;人力资本积累有利于提升相邻地区农业绿色全要素生产率,但对本地区农业绿色全要素生产率的提升无显著影响;人力资本水平越高,农村普惠金融对农业绿色全要素生产率的提升效果越明显,且具有空间溢出效应。进一步研究发现,农村普惠金融的发展主要通过提高农户对金融业务接纳度来推动本地区农业绿色全要素生产率提升。在农村普惠金融对农业绿色全要素生产率的空间溢出效应中,增加金融覆盖密度、改善金融使用情况以及提高金融服务效率均有利于相邻地区农业绿色全要素生产率提升,促进效果依次减弱。因此,深入发展农村普惠金融,以人力资本为载体,重点培育金融服务型人才、构建农村普惠金融与人力资本的协同发展机制是实现农业绿色全要素生产率全面提升的优选之路。     

黄河流域行业供水效益评估及空间格局分布研究

为科学有效地量化流域供水效益和为流域高质量发展规划提供参考,基于能值分析理论,提出了分行业供水效益能值量化方法体系,包括水资源生态经济价值计算与供水效益计算,获取多对象分行业供水效益,在此基础上,应用Moran’I指数和LISA指数进行空间自相关分析,解析空间供水分布规律。以黄河流域56个供水城市为研究对象,计算了黄河流域各地市工业、农业、生活和总供水效益,分析了区域间各行业供水效益的空间分布特征和关联关系。结果表明：(1)黄河流域分行业水资源生态经济价值在数值上表现为生活>工业>农业,空间上呈现西低东高的趋势;(2)黄河流域工业、农业、生活和总供水效益分别为581.29、891.63、682.66和2 155.58亿元,其中,位于黄河中下游的河南省和山东省的工业供水效益较高,宁夏、内蒙古和山东省的农业供水效益在本省的各行业供水效益中较为显著;(3)工业、农业、生活和总供水效益的Moran’I指数分别为0.286、0.412、0.225和0.357,空间聚集性显著,“高-高”模式主要集中在中下游的河南山东段,“低-低”模式分布在上游的青海、宁夏地区,空间格局分布特征与区域经...     

黄河流域主要用水区用水规律及现状分析

以引提黄河干流水的上游宁蒙灌区、下游河南山东引黄灌区为主要用水区,综合考虑各用水区用水类型、用水特点,以农业用水为重点,在耗用水年际变化和年内分配特性分析的基础上,分析了各区域用水的时空分布,探讨了其用水规律,对于加强黄河水资源管理,优化水资源配置,具有一定的参考意义。     

扬黄灌区浅埋式滴灌对地膜玉米生长及水分利用效率的影响

针对扬黄灌区玉米节水灌溉存在投入高、效率低和种植模式单一的问题,通过采用浅埋式滴灌、露地滴灌的灌溉方式种植双行靠地膜玉米,测定玉米各生育时期生长指标、土壤含水率,探索降低玉米节水灌溉和种植模式投入新方法。试验表明:膜下滴灌和膜下浅埋式滴灌出苗比露地和露地浅埋式滴灌分别早3d和2d;全生育期内膜下浅埋式滴灌的株高、茎粗、叶面积指数和干物质积累量均高于膜下浅埋式滴灌、露地浅埋式滴灌和露地滴灌;同一种植模式下浅埋式滴灌比露地滴灌的株高、茎粗、叶面积指数和干物质积累量均高;膜下浅埋式滴灌产量分别比露地滴灌、露地浅埋式滴灌、膜下滴灌提高15.8%、8.87%、1.81%;膜下浅埋式滴灌的群体WUE分别比露地滴灌、露地浅埋式滴灌、膜下滴灌增加16.1%、9.3%、1.6%。     

妫水河流域土壤斥水性分布与影响因素研究

为了研究我国北方土石山区流域土壤斥水性影响因素及其分布规律,以妫水河流域为例开展了野外调查和室内研究。对流域内9种植被类型共385个土壤样本的滴水穿透时间(Water drop penetration time,WDPT)与土壤有机质含量、p H值、质量分形维数、土壤颗粒比表面积进行统计分析。研究表明:WDPT由大到小依次为有林地、灌木林、疏林地、果园、高覆盖度草地、旱地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、滩地。有林地和灌木林为强烈斥水性,疏林地和果园为轻微斥水性,高覆盖度草地无斥水性,旱地、中覆盖度草地、低覆盖度草地和滩地为亲水性;土壤斥水性在流域的空间分布上表现为西北部、东北部和东南部山区斥水性较大,中部盆地斥水性较小;在垂向分布上表现为表层最大、中层次之、深层最小;WDPT与土壤有机质含量呈正相关性,与p H值、质量分形维数、土壤颗粒比表面积呈负相关性;土壤p H值和有机质含量是斥水性的主要影响因素,质量分形维数、土壤颗粒比表面积是次要因素。     

黄河三角洲农田土壤含水率空间变异特征研究

基于传统统计学和地统计学方法,定量分析了灌水前、后田块尺度下土壤含水率的空间变异性。结果表明,除灌水前10～20cm土层土壤含水率呈非正态分布外,其余各土层含水率均服从正态分布;随着土层深度的加深,灌水前、后各土层含水率均逐渐增加;除灌水前20～40cm土层及灌水后10～20、20～40cm土层土壤含水率呈中等变异性外,其余各土层均呈现弱变异特征;除灌水后20～40cm及40～60cm土层属于指数模型外,其余各土层含水率最优拟合模型为球状模型;灌水前、后各土层含水率均表现为强空间自相关性。     

灌区水资源利用系数研究

用静态平面和动态空间两种模型对灌区水资源利用系数进行了理论和实践的综合分析研究。结论认为，年灌溉水利用系数不是常数，与天（气候）、地（工程条件）和人（人的素质、管理水平）有关。建议加速推广动态空间模型的研究应用，实事求是核实实际的灌区灌溉面积，加强灌区各种水资源的定量观测，为节水灌溉提供更完善的手段。     

塔里木河流域绿洲生态水权的流域分配研究

缺少绿洲生态水权流域分配及其研究制约了塔里木河流域绿洲生态水权分配纳入流域水量分配方案,影响了绿洲生态环境的维护与恢复重建;为此,首先明确界定了塔里木河流域绿洲生态水权的流域分配内涵,然后确定了绿洲生态水权的流域分配方法和模型,计算了塔里木河流域绿洲生态水权流域分配,主要结果表明:绿洲生态水权纳入流域水权初始分配是落实三源流和干流上中下游生态水权主体权责与客体分配的重要制度保障。塔河流域绿洲生态水权流域分配主要在叶尔羌河流域与干流中下游;年内分配主要在3-5月和6-9月。而且,适宜绿洲生态水权流域分配与绿洲维持恢复生态水权流域分配较高。这不仅是塔河流域绿洲生态水权流域分配方案确定的参考依据,也成为绿洲生态水权行政区域分配的基础。     

小畦膜上灌对宁夏引黄灌区玉米性状及水分利用率的影响

为了探讨小畦膜上灌对玉米生理特性、水分利用效率及产量等的影响,在宁夏引黄灌区进行了田间对比试验。结果表明小畦膜上灌玉米株高、生长速度、叶面积指数、干物质积累量、作物群体生长率、秸秆充实度、光合势、果穗重、千粒重、穗长、穗行数、行粒数均优于小畦灌溉处理的玉米,产量也显著高于小畦灌溉,增产幅度达到12.11%,其水分生产率比小畦灌溉提高了5.93%,净效益比小畦灌溉高5.99%。     

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。