General Nexus Between Water and Electricity Use and Its Implication for Urban Agricultural Sustainability: A Case Study of Shenzhen,South China

Although water and energy resources are well-recognized concerns regarding economic and social development sustainability, little specific research has focused on both water and energy problems at the same time. This study analyzed the water and electricity-use patterns in Shenzhen, South China during 2001-2009. A curve regression method was used to examine the relationship between water and electricity use per gross domestic product (GDP) in Shenzhen and its three sectors, i.e., agriculture, industry & construction, and residential life & services. Results showed that agriculture only covered less than 10% of water and electricity use in Shenzhen, while industry & construction and residential life & services accounted for more than 90% of water and electricity use in Shenzhen, which coincided with the city's industrial structure. The water and electricity use per GDP in agriculture was the biggest among three sectors in Shenzhen during 2001-2009, which means inefficiency of water and electricity use in agriculture. Due to transitioning to advanced materials and manufacturing, both water and electricity use per GDP in industry & construction decreased during 2001-2009 and their utilization efficiencies gradually increased over time. The same held true for those in residential life & services transformed toward modern business, creative culture, finance services, etc. Derived from the survival of the fittest in competing for limited water and electricity resources, agriculture in Shenzhen has been gradually substituted by industry & construction and residential life & services, with much higher efficiencies of water and electricity use. And traditional agriculture will not be sustainable in the process of urbanization and industrialization, except high-tech intensive agriculture with low water and energy cost. Furthermore, by means of curve regression, we found that there was a significant quadratic relationship between water use per GDP and electricity use per GDP in the entire city and its three sectors. Suitable industrial transformation and advancement was a very effective way to save water and energy for modern cities. This can provide some reference for systematic planning and design of water and electricity allocation and use in agriculture, industry & construction and residential life & services in a city.     

农业水权转让与城市建设用水机制响应对策研究

首先分析了我国农业用水权向城市和工业转让的必要性与存在的问题,其次介绍了国内外农业用水权和水权转让的现状和成功经验,并根据对我国大量典型灌区的调查,提出了加快我国农业用水权转让与城市用水机制响应对策。     

我国农业水资源可持续利用方略

针对中国水资源严重短缺、水体污染加剧、“水减粮增”矛盾突出、粮食生产与区域水资源分布错位、“北粮南运”难以为继等重大问题,以农业水资源可持续利用为目标,实施粮食生产区域再平衡战略、强化降水利用的绿水战略和短缺水资源的技术、非常规水、贸易替代方略,同时提出建立与水资源相匹配的种植制度,大力推进节水农业科技创新、升级节水灌溉技术、建立水资源转移补偿机制、改变膳食结构等建议。     

农业用水管理中利益相关群体的博弈:以贵州省K乡为例

研究以贵州省K乡为例,分析探讨了农业用水管理中利益相关群体的博弈及其后果.结果表明,不同利益相关群体为了追求自身的目标,围绕水资源竞争构建各自的优势,而无规则的无序竞争结果是利益群体间的冲突和使农民处于更加劣势地位.     

土地利用变化对水资源的影响——以科尔沁沙地章古台地区为例

基于遥感影像,借助于GIS技术以及数理统计方法,对章古台地区1988-2007年土地利用及水资源变化状况进行了分析.结果表明:1988年土地利用以耕地、林地和草地为主,2007年以林地和耕地为主;1988-2007年,草地面积减少了2 260.3 hm2,旱地和林地面积分别增加了1 758.2、966.7 hm2,未利...     

冬小麦水氮有效利用的研究

本文针对作物高产、高效和节约水肥资源的目的，研究了不同土壤水和氧水平下的小麦冠、根生长状况、籽粒产量、蒸散、N素吸收状况以及水分利用效率（WUE）和小麦氮索利用效率（NUEw）。结果表明，当相对含水量为75％～85％，施N量较高情况下，可以使小麦冠、根发育良好，使蒸散与吸N量提高，从而增加籽粒产量，提高WUE，并使NUEw达适中水平。文中也强调了单纯追求籽粒高产（高产，低效）或高效（低产高效）的不可取性。     

城市新区土地利用效益研究——以长春南部都市开发区为例

在评价土地利用效益经典指标数据不全的特殊情况下,构建了评价指标体系,以长春南部都市开发区为例,将研究区与东三省其他典型城市新区进行对比,利用现有数据,进行了城市新区土地利用效益的综合性研究。结果表明,城市新区的土地利用效益评价方法应与成熟的城市土地利用效益研究方法有所不同;长春市南部都市开发区的经济效益及综合效益偏低,但社会效益和生态效益尚可。     

不同畦宽灌溉对小麦耗水特性和产量及水分利用效率的影响

【目的】研究高产条件下不同畦宽灌溉对小麦耗水特性和产量及水分利用效率的影响,为小麦节水高产栽培提供理论依据。【方法】于2010-2011年和2011-2012年小麦生长季,在山东兖州小孟镇史家王子村（35°24′N, 116°24′E）高产麦田以高产冬小麦品种济麦22为试验材料,在地表纵向比降为2.09‰、畦长为60 m条件下,设置1.0、1.5、2.0和2.5 m 4个畦宽处理,分别用W10、W15、W20和W25表示,各处理均在拔节期用水龙带从机井口引水至畦首灌水,水龙带出水口安装水表计量灌水量。改口成数为90%。将畦田沿灌水水流方向划分为0-20、20-40和40-60 m 3个区间,用烘干法测定土壤含水量,研究不同畦宽灌溉对小麦耗水特性和产量及水分利用效率的影响。【结果】（1）2010-2011生长季,W20的总耗水量、灌水量及其占总耗水量的比例显著低于其它处理,降水量占总耗水量的比例显著高于其它处理;土壤贮水消耗量占总耗水量的比例与W15无显著差异,显著高于W10处理,在100-160 cm土层的土壤贮水消耗量显著高于W10和W15,与W25无显著差异。2011-2012生长季,W20的总耗水量与其它处理无显著差异,灌水量及其占总耗水量的比例显著低于其它处理;降水量和土壤贮水消耗量占总耗水量的比例与其他处理无显著差异;100-160 cm土层土壤贮水消耗量显著高于W15,与W25处理无显著差异。（2）两生长季,W20拔节期灌水后畦内平均土壤相对含水量与W15和W25无显著差异,显著低于W10处理;开花期畦内平均土壤相对含水量显著高于其它处理。W20开花至成熟期的耗水模系数显著高于其它处理。（3）两生长季,W20拔节期灌水后和开花期畦内各区间平均土壤相对含水量的变异系数显著低于其它处理,土壤水分分布均匀;各区间籽粒产量变异系数最小,平均籽粒产量显著高于其它处理;水分利用效率和灌溉水利用效率最高。【结论】综合考虑籽粒产量、水分利用效率和灌溉水利用效率,W20处理是本试验条件下兼顾高产与节水的最优畦宽处理。     

限量灌溉不同品种冬小麦茎可溶性糖与产量和水分利用率的关系

【目的】通过分析不同品种冬小麦灌浆期穗下节可溶性糖含量(SS)、籽粒产量、水分利用效率(WUE)的差异,探讨限量灌溉条件下SS与产量和WUE的关系。【方法】以中国北方12个冬小麦品种(系)为材料,在甘肃陇东黄土高原进行大田试验。【结果】不同冬小麦品种之间产量、WUE、SS存在明显差异,随着灌浆进程的推进,SS含量呈先升高后降低的单峰变化趋势,且灌浆中后期差异达到最大。冬小麦灌浆期SS与产量、WUE均呈显著正相关,并且相关性在灌浆中后期和后期达到极显著;【结论】限量灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆期SS可作为筛选高产和高水分利用效率品种的参考指标之一。     

西南地区几种典型竹种的光合特性及水分利用率的研究

采用便携式光合仪LI-6400对苦竹、慈竹、平竹进行了光合生理、蒸腾、水分利用日动态研究,结果表明,3个竹种的光合速率日变化均呈双峰型,并且有"午休"现象,净光合速率日平均值从大到小依次为慈竹(6.47μmol(/m2.s))>平竹(6.16μmol(/m2.s))>苦竹(4.93μmol(/m2.s));平竹的蒸腾速率日进程为双峰型,慈竹呈单调下降的趋势,苦竹呈单调上升的趋势,日平均蒸腾速率由大到小为平竹(3.07 mmol(/m.2s))>苦竹(1.57 mmol/(m2.s))>慈竹(1.34 mmol/(m2.s));日平均水分利用率由大到小为慈竹(4.77μmol/mmol)>苦竹(3.28μmol/mmol)>平竹(1.92μmol/mmol)。     

工业-资源型城市土地利用变化机制分析——以贵州省六盘水市中心城区为例

为揭示工业-资源型城市土地利用变化的一般规律,利用1990、2000、2010年三期遥感影像对贵州省六盘水市中心城区土地利用进行监测,并运用GIS空间分析和数理统计功能,结合社会经济及人口数据对六盘水市土地利用的时空变化情况及机制进行深入分析.结果表明,六盘水市中心城区土地利用变化主要表现为原有水田、旱地、未利用地明显减少,城镇建设用地迅速增加;2000-2010年变化速度明显高于1990-2000年,郊区大部分耕地转变为建设用地;1990-2010年林地、草地变化数量不大,整体呈现先减少后增加的变化趋势;总体看来,2000-2010年土地利用变化幅度较大,其主要驱动因素为快速的人口扩张及产业结构调整.     

中南丘陵区土地利用变化特征及人文驱动因素分析——以湖南醴陵市为例

以湖南醴陵市为研究案例,利用遥感影像、土地利用分类数据、野外调查资料和社会经济统计资料等多种数据,借助遥感与地理信息系统技术、因子分析和回归分析等方法定量地开展了中南丘陵区土地利用变化及人文驱动因素研究.结果表明,近15年来,醴陵市土地利用发生了明显的变化,主要表现为水田、旱地、园地和未利用地持续减少,城乡建设用地和林地快速增加;应用因子分析将醴陵市土地利用变化的人文因素可以归纳为经济发展、人口增长、产业结构调整和技术进步4个因子;应用多元线性回归分析将人丈因子对土地利用变化的影响作用表达为函数关系,从中可知各人文因子对土地利用变化的影响作用不同,其中经济发展和人口增长因子的作用最大,产业结构调整和技术进步因子次之.     

区域土地利用变化图谱分析及其生态效应评价 ——以太原市城区及近郊区为例

 【目的】为太原市城区及近郊区土地资源的可持续利用以及生态环境保护提供决策支持,以促进研究区生态环境和社会经济的持续发展。【方法】运用地学信息图谱理论和方法，在RS和GIS的支持下生成了太原市城区及近郊区1990～2001年土地利用变化图谱，在此基础上，对研究区1990～2001年土地利用变化特征进行了分析并对其生态效应进行了测算。【结果】11年中，研究区耕地、草地、水域在不断减少，其中耕地减少最多;园地、未利用地、林地、建设用地在不断增加，其中林地增加最多;土地利用的变化导致了研究区生态系统的生态服务价值从1990年的1 202.15×106元增加到2001年的1 251.49×106元，年增加率为0.37％。【结论】土地利用类型变化最大的是耕地向未利用地的转化，其次为耕地向城镇用地的转化；草地、耕地的退化及未利用地的增加给研究区的生态系统服务带来了一定的负面影响；经过实证分析，利用地学图谱进行土地利用变化和生态效应定量研究是一种十分有效的方法。     

欠发达闽西山区县域土地利用总体规划调整完善探讨——以福建省宁化县为例

以福建宁化县为例,综合分析了欠发达山区县域经济社会发展存在的问题,采用定性与定量相结合的方法深入开展了土地利用总体规划实施评价,结果表明:开展土地利用总体规划的调整完善工作具有必要性和迫切性。明确了规划调整完善工作的指导思想和原则,探讨了规划调整完善的相关重大问题,主要包括:优先建设生态文明,打造宜居宜业山区;发挥区域特色优势,优化土地结构与布局;规范调整建设用地管制区;扎实推进多规合一,夯实村土地利用规划编制基础,以供规划编制、决策参考。     

覆膜方式对雨养饲用玉米生长、产量及水分利用效率的影响

为促进冀西北坝上高寒半干旱区旱地饲用玉米稳产、高产和提高水分利用效率,于2016—2017年在农业部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站,进行了露地平作(ck),双垄沟覆膜、微垄覆膜、土下覆膜处理对饲用玉米叶面积指数、干物质积累、土壤水分、产量和水分利用效率影响的试验研究。结果表明,在丰水年,双垄沟覆膜处理效果最好,与露地相比叶面积指数、干物质积累量、土壤蓄水量分别提高36.45%、70.24%、13.25%,产量和水分利用效率提高了67.24%和87.66%;在欠水年,土下覆膜处理效果最佳,较露地增产71.31%,水分利用效率提高81.69%。双垄沟覆膜是寒旱区提高饲用玉米产量和高效利用降水的有效技术,土下覆膜则更适用于土壤贮水丰富农田的高水效生产。     

Irrigation Water Use Efficiency of Farmers and Its Determinants： Evidence from a Survey in Northwestern China

Irrigation water shortage is becoming an increasingly serious problem in agricultural production. In this case, it is very important for policy makers to take measures to improve irrigation water use efficiency, especially in the water-scarce areas. In this paper, the data envelopment analysis （DEA） techniques, based on the concept of input-specific technical efficiency were used to develop farm-level technical efficiency measures and sub-vector efficiencies for irrigation water use. The Tobit regression technique was then adopted to identify the factors that influence irrigation water efficiency differentials under the shortage of water resources. Based on a sample data of 432 wheat farmers in northwestern China, our experimental results of the DEA analysis showed the average technical efficiency of 0.6151. It suggested that wheat farmers could increase their production by as much as 38.49% by using inputs more efficiently. Further, the mean irrigation water efficiency of 0.3065, suggested that wheat farmers could produce the same quantity of wheat using the same quantity of inputs but with 69.35% less water. The results of the Tobit regression analysis showed that the farmer＇s age, income, education level, and the farm size tended to affect the degree of irrigation water efficiency positively, and the channel conditions and different irrigation methods made a significant impact on irrigation water use efficiency. Furthermore, the arrangements of exclusive water property rights and competitive water price mechanism have effectively encouraged the water saving behavior of farmers. These results are valuable for policy makers since it could help to guide policies towards high irrigation water use efficiency.     

土地集约利用空间分区及差别化政策研究——以安徽省为例

土地集约利用受土地报酬递减规律作用,呈现先增长后降低的发展趋势,由此可判断各地区所处土地集约利用阶段及水平,结合资源发展潜力等因素,作为土地集约利用分区和差别化政策的依据.该研究对安徽省16个市的经济发展和土地集约利用数据进行分析,得出安徽省土地集约利用发展曲线拐点发生在人均GDP 71 050元时;结合2009 ～2013年安徽省各市存量建设用地总量数据,将安徽省划分为4类土地集约利用管控区域——土地集约利用提升区、土地集约利用优化区、土地集约利用挖潜区、土地集约利用滞后区,并从土地供应数量投放、土地供应强度门槛、存量建设用地挖潜、城乡建设用地互动等方面提出各区土地集约利用的差别化政策建议.     

农业高校向综合性大学转变过程中科研发展存在的问题及对策——以华南农业大学为例

华南农业大学在向综合性大学发展过程中,存在科研评价机制不完善、科研人员梯队不合理、科研平台缺乏、基础条件滞后、院级科研管理力量薄弱等问题,针对这些问题,结合学校具体情况,提出建立科学分类的科研评价体系、加快校内创新资源整合、创新科研人才引进和培养机制等对策,为农业高校向综合性大学的转变发展提供参考。     

Fruit Yield and Quality,and Irrigation Water Use Efficiency of Summer Squash Drip-Irrigated with Different Irrigation Quantities in a Semi-Arid Agricultural Area

Fruit yield, yield components, fruit mineral content, total phenolic content, antioxidant activity and irrigation water use efficiency (IWUE) of summer squash responses to different irrigation quantities were evaluated with a field study. Irrigations were done when the total evaporated water from a Class A pan was about 30 mm. Different irrigation quantities were adjusted using three different plant-pan coefficients (Kcp, 100% (Kcp1), 85% (Kcp2) and 70% (Kcp3)). Results indicated that lower irrigation quantities provided statistically lower yield and yield components. The highest seasonal fruit yield (80.0 t ha⁻¹) was determined in the Kcp1 treatment, which applied the highest volume of irrigation water (452.9 mm). The highest early fruit yield, average fruit weight and fruit diameter, length and number per plant were also determined in the Kcp1 treatment, with values of 7.25 t ha⁻¹, 264.1 g, 5.49 cm, 19.95 cm and 10.92, respectively. Although the IWUE value was the highest in the Kcp1 treatment (176.6 kg ha⁻¹ mm⁻¹), it was statistically similar to the value for Kcp3 treatment (157.1 kg ha⁻¹ mm⁻¹). Total phenolic content and antioxidant activity of fruits was higher in the Kcp1 (44.27 μg gallic acid equivalents (GAE) mg⁻¹ fresh sample) and in the Kcp2 (84.75%) treatments, respectively. Major (Na, N, P, K, Ca, Mg and S) and trace (Fe, Cu, Mn, Zn and B) mineral contents of squash fruits were the highest in the Kcp2 treatment, with the exception of P, Ca and Cu. Mineral contents and total phenolic content were significantly affected by irrigation quantities, but antioxidant activity was not affected. It can be concluded that the Kcp1 treatment was the most suitable for achieving higher yield and IWUE. However, the Kcp2 treatment will be the most suitable due to the high fruit quality and relatively high yield in water shortage conditions.