新疆主要农作物生产水足迹计算分析

从农作物生产水足迹角度出发,基于彭曼公式结合CROPWAT软件计算,分析了2011年新疆13个地(州)主要农作物的生产水足迹情况。结果表明：新疆地区棉花的单位面积及单位质量需水量分别为8 650 m³·hm^-2、4.82 m³·kg^-1,均大于小麦和玉米的需水量,是三种农作物中最耗水的作物;新疆主要农作物需水以蓝水为主,其中棉花的蓝水比重最高达93.31%,南疆地区蓝水利用量最大;2011年新疆全区主要农作物生产水足迹为2 049.31×10⁷ m³,其中蓝水足迹为1 651.65×10⁷ m³,绿水足迹为186.88×10⁷ m³,灰水足迹为210.78×10⁷ m³;巴州、阿克苏、喀什地区的作物生产水足迹总量较大,是水资源治理的主要地区。对于水资源缺乏的新疆地区,合理调整农作物的种植结构及减少化肥施用量,是落实最严格水资源管理制度的有效措施。     

水力负荷和气温对生态滤池处理农户灰水的影响

在三峡库区一个农户家构建了一套处理单个农户灰水的生态滤池工艺,研究了水力负荷和气温对工艺系统运行效率的影响.结果表明,在0.05~0.4 m³·m^-2·d^-1的变化范围内,随着水力负荷的逐渐升高,工艺系统对COD_Cr、NH₄⁺-N、TN、浊度(T)的去除率均呈现逐渐降低的整体变化趋势,而TP的去除率则表现出先升高后降低的变化规律.数据分析表明,生态滤池工艺的最佳运行水力负荷约为0.2 m³·m^-2·d^-1,在该水力负荷条件下,工艺系统对农户灰水中COD_Cr、TN、NH₄⁺-N、TP和浊度的平均去除率分别为75%、58%、72%、50%、80%.工艺系统对灰水中各污染物的去除率平均值均表现为夏季高于冬季,且其在冬季对各项指标的去除率仍然较高.在所监测的各项指标中,气温对COD_Cr指标的系统去除率影响相对最大.     

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.     

基于水足迹的区域水资源评价研究——以重庆市为例（英文）

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288.50×108m^3,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32.65×108m^3,水资源压力指数50.80%;渝西经济走廊水足迹总量92.22×108m^3,水资源压力指数42.21%;三峡库区生态经济区水足迹总量137.86×108m3,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.     

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.     

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。     

60多年来车尔臣河流域主要水文要素特征分析

开展河流主要水文要素变化特征分析,可为不同来水情景下水资源配置（农业需水量计算、山区水库调蓄计算、水利工程规划布局、水资源优化利用等）提供理论依据。以新疆车尔臣河为例,采用Mann-Kendall趋势检验、小波分析等方法对主要水文要素变化特征进行了分析。车尔臣河径流系列变差系数（Cv）为0.34,偏差系数（Cs）为1.14,径流年际变化相对稳定;1957—2021年间径流整体呈显著增加趋势,其中1957—2003年处于上升、下降的波动状态,在2003年后径流整体呈增加趋势,且在2008年发生突变;径流过程存在 11 a和 19 a的显著主周期,在主周期内还存在 7 a和 11 a的小周期;基于距平百分率法得到丰水年来水为6.630亿m³,平水年来水量为5.319亿m³,枯水年来水量为4.820亿m³;流域降水呈现显著上升趋势,气温呈先下降后上升波动,整体呈上升趋势。研究表明,1957—2021年,在车尔臣河流域,径流年际变化相对稳定,整体呈显著增加趋势,过程存在11 a和19 a的显著主周期,降水呈波动上升趋势,气温也呈增加趋势,在未来水资源配置规划时应重点关注以上特征。     

社会经济系统磷元素流通及其环境效应研究：以山东省栖霞市为例

为研究县级尺度的社会经济系统磷元素流通及其环境效应。以山东省栖霞市为例,基于物质流分析与灰水足迹的理论框架与方法,构建栖霞市社会经济系统磷元素流通模型,并探讨各个子系统的磷元素流动特征、利用效率、环境排放等内容。结果表明:栖霞市2018年外源总磷投入达到了11 304.24 t,其中农业种植子系统所占比例95.9%,栖霞市输出的农产品与畜禽产品所含磷元素总量仅占其磷元素投入总量的16.5%,而剩余部分磷元素主要积累在当地的农业系统土壤中;栖霞市社会经济系统的磷元素利用效率相对较低,且不同子系统之间存在明显的差异,其中农业种植子系统和畜禽养殖子系统的磷利用效率分别仅为22.4%和29.3%;栖霞市社会经济系统对当地造成了严重的水土环境风险,其中当地水体中的磷元素所造成的灰水足迹总量达到了1.1×10⁹ m³,而当地果园面临着严重的土壤污染风险。因此,有效地减少磷肥使用量、提高资源利用效率等方式,能够有效地改善当地磷元素管理能力,减少当地的环境风险,从而更好地实现区域可持续发展和生态文明建设。     

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。     

常宁市茄子“2+x”田间肥效试验研究

为了弄清茄子优化施肥技术及其施肥的效益,2017年在常宁市城郊的黄菜园土上进行了茄子“2+x”田间肥效试验。试验表明：基础施肥试验优化施肥处理产量达到1899.3kg/666.7m²,比常规施肥增产189.7kg/666.7m²,增产11.09%,增产效果明显;氮肥总量控制试验以70%优化氮区平均产量最高,为1758.7kg/666.7m²,4个处理产量高低为70%优化氮区＞优化氮区＞130%优化氮区＞无氮区。经Excel建立施氮量与产量的一元二次方程,计算得出茄子的最佳施氮量为10.8 kg/666.7m²,最佳经济产量为1757.6kg/666.7m²。建议在茄子的生产中应增施有机肥,控制氮肥施用量,促进化肥减量增效。     

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...     

基于水足迹理论的水电站水资源利用评价

为了从资源的角度分析水电开发利用的水资源消耗情况,将水足迹的概念应用到水电开发上,从我国不同水电站的蓝水足迹、不同地区蓝水足迹、相同发电量的水电站的蓝水足迹3个方面,进行了水足迹理论在水电站利用水资源中的应用研究。结果表明:我国水电站蓝水足迹分布不均,区域性对水电站蓝水足迹的影响明显。最后提出建设水电站或现有水电大坝在很大程度上要以蓝水足迹作为衡量标准,应在多山、蒸发量小、地形狭窄、水库面积小的高山峡谷地区建设水电站,以有效利用落水差,减少蒸发,节约水资源。     

基于虚拟水的福建省2006年水足迹评价

本文用虚拟水水足迹计算方法计算分析了2006年福建省的水足迹,采用相关评价指标对水足迹现状进行分析评价.结果表明,福建省2006年的水足迹总量为363.42亿m3,其中,内部水足迹为312.55亿m3,外部水足迹为50.878亿m3,人均水足迹为1021.4 m3,水足迹占可利用水资源的22.39%,水资源消费自给率为86%.针对福建省水足迹状况、结构组成、虚拟水进出口贸易等方面对水资源综合管理和开发利用提出了几点建议.     

灰水足迹视角下我国省域农业生态效率及其影响因素

【目的】从灰水足迹视角评价我国省域农业生态效率,揭示农业生态效率的空间分布特征,分析影响农业生态效率的主要因素,据此提出提升我国省域农业生态效率的政策建议。【方法】利用我国2000—2019年的省级面板数据,考虑非期望产出的超效率SBM模型对我国省域农业生态效率进行综合评价,采用空间杜宾模型对农业生态效率的空间差异与影响因素进行分析。【结果】（1）总体而言,农业灰水足迹呈下降趋势,但个别省（市、区）呈上升趋势。从灰水足迹由低到高的排名可以看出,处于前列（即灰水足迹较小）的省（市、区）经济发展水平较高或农业产值占比较低;处于后列（即灰水足迹较高）的省（市、区）经济发展水平较低或农业产值占比较高。（2）观测期内,农业生态效率总体平稳,个别年份波动较大,各省（市、区）的均值差距明显且分布极不平衡。（3）经济发展水平、种植业结构、技术进步、财政支农、农业受灾率等因素对中国农业生态效率的影响程度各异。随着经济发展水平与人们生活质量的双双提升,无论是农业经营者还是消费者对农业生态环境保护和农产品质量的重视程度日益提升,在一定程度上改善了区域农业生态效率水平,但是地区经济社会发展产生的污染也可能对农...     

水足迹研究进展

水为生命之源,水资源的合理分配与科学管理是区域可持续发展与流域综合管理的核心环节;水足迹作为一种全面核算人类活动对水资源真实占用的综合指标,将人类消费终端与水资源利用密切关联,为维护流域水资源安全、提高区域水资源利用效率提供了重要的科学依据,已成为当前国际水资源管理的前沿研究领域。在明确水足迹及水资源生态足迹相关概念的基础上,对比分析了水足迹与生态足迹、水资源生态足迹模型的异同,明晰了过程、产品及区域等不同研究对象的水足迹核算方法,系统梳理了产品和区域水足迹评价、基于水足迹的区域水资源安全研究、区域水足迹可持续性分析等水足迹主要研究内容的近今进展,并展望了进一步的重点研究方向,即水足迹综合研究、水足迹评价不确定性分析、水足迹与物质流核算的关联研究,以及基于足迹整合的可持续发展多维测度等。     

基于生态系统服务的广西水生态足迹分析

针对传统生态足迹对于水域仅考虑渔业生产功能的缺陷,研究者提出了水生态足迹。但当前水生态足迹基础理论与模型均存在较大不足。为此,提出了基于生态系统服务的水生态足迹概念和模型,并以2003-2010年的广西为例进行了计算与分析。结果表明:(1)水域-渔业账户中,淡水渔业生态足迹呈上升趋势,淡水渔业生物承载力较高且比较稳定,淡水渔业生态盈余较多同时淡水渔业生态压力较小;(2)水资源账户中,淡水生态足迹先较快上升随后缓慢下降,水资源承载力较高但2007-2010年波动幅度较大,水资源生态盈余较多同时水资源生态压力较小;(3)水环境账户中,水污染生态足迹先缓慢上升随后大幅下跌之后逐渐回升,水环境承载力变化趋势与水资源承载力相同,绝大多数年份表现为水环境生态赤字和水环境生态不安全;(4)淡水渔业生态压力<水资源生态压力<水环境生态压力,淡水生态系统基本已处于生态不安全状态。模型克服了传统模型的诸多缺陷与不足,是对广西近年来淡水生态系统服务供需及水生态安全状况的较客观全面的反映。     

福建水资源生态足迹分析

根据生态足迹的基本原理和计算模型,对福建省水资源1999-2007年生态足迹、生态承载力进行计算和分析。结果表明,福建省水资源发展是可持续的,在1999-2007年,福建省水资源人均生态足迹为0.84hm2.人-1左右,且呈现逐年持续上升趋势,人均生态承载力为7hm2.人-1左右,人均生态盈余6hm2.人-1左右,结果变化较大。通过计算表明,虽然福建省水资源发展呈现生态盈余,可是如果环境进步恶化,水资源会面临更加紧张的局面。     

不同降水年型吉林省中部玉米生产水足迹研究

吉林省中部是中国重要的商品粮生产基地,尤以玉米的高产稳产而闻名。探讨不同降水年型下吉林省中部玉米生长期的耗水特征及玉米生产水足迹的空间分异,对实现农业水资源的合理利用,促进农业的稳定持续发展具有现实意义。结果表明:研究区北部县(市)的玉米生产水足迹较高,而南部县(市)的玉米生产水足迹较低。枯水年玉米生产水足迹最大,丰水年最小。玉米生产水足迹以绿水足迹为主,约占75%。绿水足迹以有效降水足迹为主,丰水年有效降水占绿水足迹的比例最大。玉米生长期土壤水消耗量以枯水年最大,丰水年最小。     

河北省水资源变化及可持续性评估

为探究河北省水资源的变化趋势及可持续性,通过梳理2004—2018年河北省水资源动态变化,根据水资源供需现状,引入水资源生态足迹及承载力模型,分析多年水资源盈亏状况。结果表明,相较2004—2011年,虽然2012—2018年水资源总量平均值变化不大,但年际间的波动增强,变异系数增加;在用水结构方面,用水总量稳中有降,农业用水比例虽然逐年降低,但所占比例仍然很大,2004—2018年造成618.28亿m3的总水资源亏缺量;从供水结构的角度,地表水供水的比例逐年增大,但仍以地下水供水为主,导致地下水埋深持续增加;水资源生态足迹分析显示,河北省多年水资源生态足迹整体呈下降趋势,承载力呈缓慢上升趋势。总体来看,河北省用水压力依然很大,但正向好的趋势发展。科学有效的节水方式是促进水资源持续向好发展的保障,采用多种节水措施并行,加快构建新的用水结构,尽早达到水资源采补新平衡。     

沧州市农业水足迹变化特征与驱动因素分析

为解析影响沧州市农业水足迹增长的驱动因素,本研究利用水足迹评价和灰色关联度分析的方法,计算并分析沧州市农业水足迹的结构、利用和产出效率及其时空分布。结果表明:1994—2014年沧州市农业水足迹持续增长,21年增长1.63倍。在农业水足迹中,种植业水足迹所占的比重最大,畜牧业水足迹的总量和占农业水足迹的比重持续增长;水足迹构成分析表明,沧州市蓝水足迹所占比重最大,说明农业用水中灌溉水尤其是抽取的地下水占主体地位,沧州的农业生产特别是种植业生产严重依赖地下水资源。农业水足迹在空间上分布差异明显,中部县市高于北部和南部县市;沧州各县市的农业水足迹利用效率与产出效率也呈增长趋势,单位水足迹创造产值持续上升;灰色关联分析表明,有效灌溉面积比例、耕地复种指数和农村人口是农业水足迹关联度最高的3个驱动因子。