区域水资源-能源-粮食系统耦合协调演化特征研究

水资源、能源和粮食是生产生活的基本要素。将3者视为一个相互依赖的系统,水资源-能源-粮食系统的耦合协调发展是区域可持续发展的重要基础。以辽宁省为研究对象,通过构建耦合协调度评价指标体系,采用熵值法赋权并引入耦合协调度模型及计算方法,对2006-2015年水资源-能源-粮食系统的耦合协调关系及其时序演化特征进行了实证分析。研究结果表明:辽宁省2006-2015年水资源-能源-粮食系统的整体协调发展能力在波动中不断增长,耦合协调度大致经历了过渡、基本协调2个发展阶段和勉强协调、初级协调、中级协调3个发展类型,且持续提升的趋势非常明显,但尚未跨入高度协调发展阶段,还有很大的提升空间。     

新疆经济-生态-社会系统耦合协调演化研究

以水资源视角下的新疆经济-生态-社会系统耦合协调为研究对象,通过构建水资源-经济-生态-社会系统耦合评价指标体系,对2001-2014年水资源-经济-生态-社会系统进行耦合协调性定量评价和分析。结果表明,2001-2014年新疆水资源-经济-生态-社会系统中的经济系统和社会系统效益指数极速增长,水资源系统和生态系统效益指数平稳波动;全系统耦合度整体处于颉顽阶段,耦合协调性整体属于勉强协调型,其中耦合度指数值略高于耦合协调度值,并且呈现耦合系统越多,耦合度、耦合协调度越低态势。     

贵州省农业与数字经济耦合协调研究

【目的】农业发展是民生大计,数字经济是经济增长的新动能,研究数字经济与农业的融合发展和耦合协调具有重大意义。【方法】研究小组基于贵州省2013—2019年数据样本,将农业划分为农业投入、农业产出和农业可持续发展三个子系统,具体选取有效灌溉面积、农用化肥施用量和农林牧渔业总产值等7个指标;再从数字经济基础设施、数字经济应用和数字经济产出三个方面选取长途光缆长度、移动电话交换密度和互联网宽带端口密度等共计12个指标来综合反映数字经济发展情况,采用熵值法与耦合协调度模型进行实证研究。【结果】1）贵州省农业与数字经济的耦合协调等级在2019年已经达到高度协调,但农业发展明显滞后;2）就耦合度而言,2013—2019年耦合度得分均在0.95以上,处于较高耦合水平;3）就耦合协调度而言,耦合发展类型由数字经济滞后到2018年开始转变为农业滞后,耦合协调等级经历从低度失调到高度协调的变化,即总体趋势是一直向着更高的耦合协调度迈进。【结论】贵州省要持续发挥政策引导作用支持数字经济发展,加大基础设施投入、搭建数字平台、培养专业型人才,助力数字赋能农业高质量发展。     

水资源与社会经济生态环境协调发展评价研究

基于生态水文学及可持续发展原理、水资源与社会经济及生态环境关系机理,以余姚市作为案例研究,初步确定了水资源与社会经济生态环境协调发展评价的37个指标,分别反映水资源状况、水资源开发利用程度、缺水与需水、经济水平和环境状况5大特性。针对余姚的实际资料,利用灰色关联方法对初步所得的指标体系进行了筛选,最终确定14个指标作为评价指标,并通过专家咨询法进行权重赋值。在此基础上,运用“和谐度”概念作为评价思路,建立了和谐度评价数学模型,将评价结果分为较和谐、一般、不和谐和极不和谐4个等级。研究结果表明,余姚市水资源与社会经济生态环境协调程度处于较高水平。     

黄河下游典型滩区社会经济—防洪安全—生态环境耦合协调分析

黄河下游滩区是一个复杂的互馈系统,系统的安全及协调发展关系到一个地区的稳定与可持续发展。为科学评价黄河下游典型滩区社会经济-防洪安全-生态环境耦合系统的安全发展水平与协调程度,明确影响其发展趋势的主要原因。针对黄河下游兰东滩区的区域特征,综合考虑社会经济、防洪安全、生态环境对滩区发展的影响,遵循指标选取的诸多原则,通过组合权重法确定指标体系权重,构建了黄河下游兰东滩2001-2020年的耦合协调度模型,对耦合协调度变化趋势进行分析预测。结果表明：(1)黄河下游兰东滩区社会经济-防洪安全-生态环境耦合系统相互作用明显,但整体协调耦合发展程度不高,距离优质协调还有一定的差距;(2)综合系统的耦合度与耦合协调度拟合优度较好,均在0.9以上,且其趋势线与防洪安全评价指数趋势较为接近,表明防洪安全对综合系统的影响较大;(3)组合权重占比较大的主要是防洪安全方面的指标,其次是社会经济,最后是生态环境,表明兰东滩安全发展与环境友好的前提就是保障最基本的防洪安全;(4)3个子系统的安全评价指数在近20年都有不同程度的增幅,社会经济子系统安全评价指数稳定上升,增长速度明显高于防洪与生态,防洪安全与生态环...     

吐鲁番地区水资源-经济-生态耦合协调发展分析

以吐鲁番地区为例,依据耦合协调度模型评价了2001-2013年该地区的水资源-经济-生态环境耦合协调发展状况。研究表明:1随着社会经济发展,吐鲁番地区水资源-经济-生态环境耦合协调发展状况也向着优质耦合的方向发展;22001-2006年吐鲁番地区的经济发展滞后,但水资源和生态环境的综合评价指标较高,2006-2008年该地区经济发展速度较快,水资源和生态环境能与经济较为协调,2009-2013,经济发展和生态环境需水给水资源供应造成了一定压力:3从2001-2013年,该地区的水资源,经济和生态环境的综合评价指数一直处于上升态势,说明在该地区,水资源和经济及生态环境协调发展是有很大空间的。但近年来,水资源形势比较严峻,建议应提高整体污水处理,提高用水效率,加大中水回用力度,促进区域整体协调发展水平的提升。     

喀斯特地区水资源与社会经济的时空匹配特征——以贵州省为例

为确定喀斯特地区水资源和社会经济要素(GDP,人口)之间的匹配关系,提出了一种基于夹角结构权重的基尼系数,并将其与传统基尼系数以及基于区位熵的基尼系数进行比较.以典型喀斯特地区贵州省2000-2018年的统计数据为例,运用以上3种方法进行计算,并对相应的时间序列进行自相关分析,再通过空间分组方法对贵州省内的九个行政区的...     

水资源系统与社会经济生态系统协调性评价

水资源系统与社会经济生态系统的协调性已越来越引起关注。首先利用主成分分析法,分别求出水资源系统与社会经济生态系统的综合评价指数,然后采用距离协调度模型得到两个系统间的协调度值,对两个系统的协调性进行了定量分析。以山东省为例,计算了2001-2012年两系统的协调度值。结果表明:两系统综合评价指数总体趋势上升;两系统发展虽然不同步,但协调性良好。     

农业复合系统持续协调演化机制研究

农业可持续发展的特征体现在公平性、持续性、协调性三个方面,而持续、协调是基于公平性基础上的持续协调,是农业可持续发展最基本的内涵特征,是衡量农业可持续发展水平高低的主要考量。本文从系统的观点出发,对农业复合系统的持续和协调的演化机制进行了深入研究。     

宁夏水资源脆弱性与社会适应能力耦合关系研究

基于宁夏水资源系统与社会适应能力系统分析,筛选评价指标,构建耦合协调度模型,对2010年-2017年宁夏水资源脆弱性和社会适应能力耦合关系进行分析.得到以下几个结论:①2010-2017年宁夏水资源脆弱性有降低的趋势;2017年社会适应能力综合评价值最大,2012年最小;②2010-2017年宁夏水资源脆弱性与社会适应...     

水肥状况对幼龄葡萄光合特性的影响研究

不同水肥条件下,土壤中水分和养分含量各不相同,作物的产量和品质也会因此受到影响,而作物的产量与品质离不开叶片光合作用。为了探究水肥耦合对葡萄光合特性的影响,对不同水肥配比条件下的葡萄植株的光合作用进行观测和分析,结果表明:在葡萄的各生育阶段,光合速率与蒸腾速率均呈现先增加后降低的趋势,最大值都出现在果实膨大期。在9个不同水肥处理中,W2N1处理的光合速率值最大;W2N1、W2N1、W3N1处理的蒸腾速率值均高于其他处理。光合速率的日变化呈现整体先升高再降低的趋势,最大值出现在10-12时之间,最小值出现在中午14时;根据光合速率和蒸腾速率在果实膨大期的日变化,拟合出果实膨大期光合速率和蒸腾速率与水肥的定量关系,从蒸腾速率的日变化中发现总体上W1N1、W1N2、W1N3处理的葡萄蒸腾速率较高,水分消耗大;W2N1、W2N2、W2N3处理的葡萄蒸腾速率较低,水分消耗小,有一定的节水作用。     

水资源安全系统的控制与协调

为保障水资源安全系统的正常良性运行,除了本身的自组织外,必须要对系统进行科学的合理调节与控制。提出水资源安全系统的内涵及其运行的基本过程,过程包括五个环节,即从自然系统获取水资源,保护被社会生活污染的水资源,将自然的水资源转化加工成社会产品,社会产品的消费及向自然的水资源系统排放废弃物。水资源安全系统的控制过程是一个复杂的系统工程问题,涉及因素繁多,其控制面临主动性、不确定性、不确知性、发展中和分散化的问题。提出水资源安全系统控制的基本原理,指出水资源安全系统的协调控制包括资源协调和任务协调两类协调问题。在单级各子系统局部优化的基础上,实现水资源安全多级大系统的全局安全运行与优化     

膜下滴灌水氮耦合对玉米光合特性的影响

通过大田试验设置水氮2因素3水平计9种组合处理,研究膜下滴灌水氮一体化施用条件下二因素不同用量对玉米灌浆前期穗位叶光合速率和蒸腾速率的影响效应及其他光合因子与光合速率的关系,寻求适宜松辽平原到内蒙古高原过渡地带的水氮施用量。结果表明:气孔导度、蒸腾速率与光合速率线性正相关,胞间CO_2浓度与光合速率线性负相关。灌水与施氮均能提高光合、蒸腾速率,灌水作用大于施氮。氮亏缺抑制光合速率的程度大于抑制蒸腾速率,灌水量的增加促进光合速率的程度小于促进蒸腾速率。生育期1 351~1 465 m~3/hm~2的低灌溉量阻碍氮对光合速率和蒸腾速率的作用,水分亏缺引起过量施氮的负效应。1 802~2 315 m~3/hm~2的中高灌溉量下氮效应显著,而施氮量由240 kg/hm~2增至288 kg/hm~2效应微弱。生育期施氮240 kg/hm~2与灌水1 802~2 315 m~3/hm~2可作为适宜的水氮耦合用量。     

海河流域分水系河系污染特征分析

基于2000—2013年海河流域水质数据,采用统计分析方法,从海河4大水系、7大河系角度探讨了流域水体污染特征及演变趋势。结果表明,各水系之间的污染特征存在显著差异。由北向南水系水质逐渐变差,其中徒骇马颊河水系水质最差,评价年份中几近100%河段处于劣于Ⅲ类。流域北部水质相对较好。海河北系及滦河和冀东沿海诸河约有40%~70%的评价河长水质达到、优于地表水Ⅲ类。整体上,海河流域污染形势依然严峻。     

电动拖拉机双电机耦合驱动系统传动特性研究

针对单电机驱动型式的电动拖拉机难以满足农田作业多工况的问题,提出了一种基于行星齿轮耦合的双电机驱动系统。根据电动拖拉机动力传动系统的结构方案,按多种作业类型对双电机耦合驱动系统的驱动模式进行分析。采用试验数据模型和理论模型相结合的方法,建立电动拖拉机驱动系统关键部件效率模型和整机纵向动力学模型,在此基础上搭建了电动拖拉机控制仿真试验模型。针对不同驱动模式设计了驱动系统综合控制策略,通过仿真试验得到两电机的功率分配规则。在搭建的传动性能试验平台上对双电机耦合驱动系统进行恒定负载试验和牵引性能试验。试验结果表明,两种试验条件下,主、副电机的功率分配比变化范围为1. 07～2. 73,恒定负载试验中,功率分配比为1. 88时系统效率最高,牵引性能试验时,功率分配比为1. 86时系统效率最高。双电机驱动系统能够跟随负载变化按照功率分配规则实现两电机的功率分配,满足作业负载的同时降低了功率损耗。     

干旱盐渍化地区控释肥水氮耦合效应与制度优化

为探索盐渍化地区控释肥水氮耦合效应及优化组合方案,提高水氮利用效率,减少硝态氮流失,2019年和2020年在河套灌区开展了控释肥施用农田不同水氮配比试验,研究了盐渍化地区向日葵产量和水氮利用效率对控释肥与传统肥料的响应差异,以及控释肥不同水氮配比对向日葵产量和水氮利用效率的影响,构建了向日葵经济效益与水氮交互作用的数学回归模型,并优化了水氮组合方案。结果表明：与传统肥料相比,控释肥处理产量、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和灌溉水生产效率平均增加了13.89%、46.42%、13.61%和13.62%（P<0.05）,收获指数差异不显著（P>0.05）。控释肥施用条件下,不同水氮处理交互作用明显,控水灌溉限制了氮素利用,充分灌溉条件下向日葵产量、氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力平均增长了21.87%、80.89%和21.53%;低氮同样降低了水分利用效率,从低氮到中氮,向日葵产量和灌溉水生产效率平均增长了14.83%和15.35%,从中氮到高氮平均增长了3.86%和3.43%。2年最高产量均为高水高氮处理,分别为3.9435、3.7887kg/hm2。控释肥施用条件下,灌水量、施氮量与向日葵经济效益之间符合二元二次回归模型,2年预测经济效益与实际经济效益决定系数R2均为0.99,通过主因素分析,经济效益随施氮量的增加先增加后减小,通过模拟寻优及综合各项指标分析,控释肥充分灌溉条件下中氮水平经济效益在18000~21000元/hm2之间,是本试验最优处理,在增产的同时可以减少氮素流失。研究可为河套灌区向日葵种植、减少农田面源污染提供技术参考。     

新型城镇化与农业现代化耦合协调机制

“新型城镇化-农业现代化”协调发展对于我国改变城乡二元结构、提高发展质量具有重要意义。对新型城镇化和农业现代化的含义进行了梳理,基于耦合协调领域的研究成果,分析新型城镇化与农业现代化的耦合机理,构建评估体系和耦合度模型,提出二者协调发展的对策,包括提高城镇化发展质量、加大财政投入和引入市场机制。     

湖北省水资源环境与经济发展耦合关系时序特征研究

【目的】评价湖北省水资源环境与经济发展耦合协调水平,提出合理建议。【方法】运用耦合协调度模型分析了湖北省2006-2017年水资源环境与经济发展耦合关系时序特征。【结果】2006-2017年,湖北省水资源环境综合指数整体呈波动上升趋势,经济发展综合指数呈线性增长趋势。湖北省水资源环境与经济发展耦合协调度表现为线性增长趋势,且具有阶段性,2006-2010年和2011-2017年分别为经济发展滞后于水资源环境水平的过渡发展阶段和水资源环境滞后于经济发展的协调发展阶段,2017年水资源环境与经济发展达到良好耦合协调。【结论】为实现水资源环境与经济发展的优质耦合协调发展,湖北省重视经济转型升级和城镇生活污水控制。