河套灌区粮食水足迹与虚拟水净输出时空演变

为了正确评价灌区内水资源使用对改善现有水资源管理的影响,文中引入水足迹与虚拟水概念,同时考虑降雨和灌溉用水,计算了1960—2008年内蒙古河套灌区粮食水足迹与虚拟水净输出量的时空变化,进一步评价了灌区水资源在区域内和区域间的分配.结果表明：1960—2008年河套灌区粮食水足迹由3.534×109m3减小为1.634×109m3,自2000年灌区粮食虚拟水净输出量呈下降态势,两者构成均以蓝水为主（90%）;空间分布上,河套灌区中部地区（杭后、临河和五原）的粮食水足迹和虚拟水净输出量较大,而其他地区（磴口和前旗）较小;1960—2008年,粮食生产用水在灌区用水总量中所占比例呈显著下降趋势,年均下降1.07%.粮食生产用水的大部分以虚拟形式输送到灌区外部,该比例近年有所降低,但2008年仍高达76.22%.未来河套灌区应注重绿水和蓝水资源利用效率的提高.该研究为灌区水资源管理宏观政策的制定和可持续发展的实现提供理论依据.     

基于水足迹理论的连云港市水资源安全评价

基于水足迹理论,建立了区域水资源安全评价指标体系,将其应用于区域水资源安全评价的研究中。以连云港市为例,计算了连云港市2008年的人均水足迹、水资源匮乏度、水资源压力、虚拟水赤字等评价指标,真实客观地分析了连云港市的水资源安全现状,从降低水足迹角度提出了应对水紧缺状态的建议。     

虚拟水引出缓解水资源短缺问题的

虚拟水是水资源管理领域提出的新概念,水足迹是继生态足迹以后的又一衡量资源占有量的新方法,这两个概念深刻的揭示了生产产品和居民生活消费所需要的水资源量。根据虚拟水与水足迹的计算方法对2000年江西省主要农产品虚拟水含量和城乡居民生活消费虚拟水含量进行计算,然后与陕西、甘肃两省城乡居民生活消费虚拟水含量进行比较分析,得出了调整区域生产与消费结构,增加虚拟水贸易,是缓解我国缺水地区水资源短缺与社会、经济发展矛盾的新途径的结论。     

基于水足迹的云南省楚雄州水资源利用评价

传统用水量指标仅仅考虑了地表水和地下水使用量(蓝水),忽略了对人类生产贡献巨大的绿水,水足迹是指在一定的物质生活水平下,维持一定人群消费所需要的总的水资源数量,包含蓝水和绿水,水足迹真实地反映了一个地区人类消费对水资源的占有情况,为水资源科学管理提供了一个新的方法。引入了水足迹的概念和计算方法和相关评价指标,计算分析了2005年云南楚雄州生产用水量和水足迹。结果表明,楚雄州2005年的总的生产系统耗水量26.2亿m3,远远高于水资源公报中统计的蓝水消耗量,全州总的水足迹为13.257亿m3,人均水足迹516.52 m3,水足迹占生产系统耗水量的50.6%,其余49.4%的生产耗水以虚拟的形式流往其他地区。     

虚拟水研究综述

虚拟水是解决水资源短缺问题和水资源安全问题的新概念，指生产产品和服务的用水量，虚拟水战略是指贫水国家或地区通过贸易从富水国家或地区购买水密集型产品以获得本地区的水安全和粮食安全。系统地论述了虚拟水的概念和内涵，介绍了产品虚拟水含量的计算方法、研究进展及存在的不足，预测了今后研究的方向。     

虚拟水消费与浙江农业水资源配置优先序研究

基于对浙江居民农产品消费结构和农产品生产中的水资源约束这2个因素的分析,创新构建了农产品生产中的水资源配置模型,得到了浙江农产品生产中的水资源配置优先序。水资源分配首先满足高等配置等级农产品(蔬菜)的生产需要;其次满足中等配置等级农产品(水果、粮食、牛奶、禽肉、猪肉、水产品)的生产需要;最后满足低等配置等级农产品(油料、鸡蛋、牛羊肉)的生产需要。     

我国粮食虚拟水流动对水资源和区域经济的影响

虚拟水流动是虚拟水形态的水资源在地理空间上的再分配,对区域经济和水资源具有重要影响。以省级行政区为单元,计算了2010年我国粮食生产、消费、调运及生产用水和虚拟水流动情况;选取节水量、水资源压力指数和人均国内生产总值3个指标,定量研究了我国区域间粮食虚拟水流动对区域经济和水资源的影响。结果表明:我国省级行政区之间粮食虚拟水流动量为1 138.1亿m3,其中蓝水为449.7亿m3,流动的主要规律是从水资源效率高的地区流向效率低的地区,从缺水地区流向丰水地区,从经济欠发达的地区流向经济相对发达的地区。相应地,在国家尺度上,省级行政区之间的粮食虚拟水流动节水578.9亿m3,其中蓝水为478.9亿m3;粮食虚拟水输出使输出省级行政区水资源压力指数由1.61(假设输出区粮食虚拟水输出为0)上升到2.04;人均GDP由43 428元(假设生产调出粮食的水量全部转变为工业用水)减少到31 776元。提高农业用水效率,实施虚拟水补偿,优化作物种植结构是解决我国区域虚拟水流动负面效应的关键措施。     

基于水足迹理论的山西省水资源利用与经济发展脱钩状况分析

为充分了解山西省水资源利用现状及变化趋势。基于水足迹理论分析了山西省及其各行政区2007-2016年的水资源利用状况,探讨了水资源配置和利用的时空变化特征,并结合协调发展脱钩评价模型对山西省水资源利用与经济增长协调发展进行评价。结果表明:①近十年来山西省水足迹总体呈现上升趋势,各行政区之间差异显著,其中运城市水足迹值最高,阳泉市最低。全省多年人均水足迹平均值为731.22 m~3/人。②水足迹结构在研究时限内基本稳定,农业水足迹占比一直保持在90%左右,工业用水小幅下降,生活、生态用水小幅上升。③山西省水资源自给率水平非常高,平均值为98.97%。除太原市外,其他地区水资源自给率均保持在97%以上。④山西省水足迹经济效益由2007年的28.13元/m~3上升到2016年的43.23元/m~3,各行政区10年间水足迹经济效益均有不同程度的提高。⑤10年间山西省各行政区的水资源压力指数均大于1,整体水资源压力指数由2007年的1.96上升到2016年的2.24,说明山西省水资源利用长期处于不安全状态,且地区差异明显。⑥山西省经济增长与水资源利用之间除2013年、2014年外均表现为协调关系。     

四川省农业农村面源污染时空变化研究

四川省常年化肥用量250余万t,而农业化学制剂年使用量4.9万t以上,全省土壤酸化问题日益突出,秸秆、畜禽粪便等农业废弃物利用低效利用居多。揭示四川省农业农村面源污染的时空变化,为提出因地制宜、联防联控以及整体性的治理策略,推进四川省推进农业农村面源污染治理、助推乡村振兴具有重要的现实意义。研究结果表明：2010～2020年,四川省污染强度呈现整体上升趋势,空间上川西地区污染强度低于其他地区,污染强度较高市州主要位于川中地区,其中成都市面源污染强度最高。     

基于水稻生产水足迹的盘锦市水资源利用效率评价及水土资源测算与评价

水足迹是评价人类活动对水资源开采和水环境污染程度的重要方法。为缓解盘锦市水资源问题,结合水稻生产水足迹评估水资源利用效率,探究水稻生产中水土资源配置及短缺压力。结果表明：(1)2009-2021年,盘锦市水稻生产单位质量水足迹年均值为1.26 m³/kg。从用水来源来看,绿水足迹和蓝水足迹占水足迹总量的比重较大。(2)盘锦市水资源利用程度较高,表现为大多数年份基本不存在水资源压力;水资源开发程度较高;消耗等量水资源所带来的经济价值逐渐增加。(3)考虑资源数量的水土资源匹配系数均值为0.375万m³/hm²,考虑资源质量的匹配系数均值为0.273万m³/hm²,盘锦农业生产所产生的资源数量影响大于质量产生的影响。(4)整体上,水资源短缺压力高于土地资源短缺压力,基于生产视角的水资源短缺压力受社会、经济、生产环境发展因素的影响较小,经济环境因素对土地资源短缺压力影响显著。研究结果可在推动农业用水的高效利用、提高水资源利用率、促进农业水土资源合理配置方面,实现区域水资源的可持续利用。     

基于虚拟水理论的郑州市农业水安全评价及对策研究

农业水安全是我国水安全与粮食安全的基础和前提。以虚拟水理论为依托,从区域水安全、经济安全、粮食安全角度出发,构建了由自然技术、经济环境、社会生活3个方面构成的区域农业水安全评价指标体系,包括农业水分满足指数、水分生产效率、农业耗水比例、灌区地下水位下降幅度、粮食安全指数、粮食自给度等6项指标。基于层次分析的模糊综合评价方法,以郑州市为例,对其未来年农业水安全状况进行评价,指出郑州市农业水安全状况、变化趋势及存在的突出问题。根据评价结果对影响因子进行排序,提出了提高区域农业水安全的组合方案,在情景分析的基础上优选出未来时期内提高郑州市农业水安全水平的优选方案。     

北京市农业生产消费虚拟水对比分析及评价

基于虚拟水理论和北京市养殖场实地调研资料计算了农产品单位虚拟水量,结合生产、消费数据计算了北京市虚拟水量。从虚拟水角度对广义水资源利用情况进行了评价,并通过灰水足迹概念来衡量水污染程度。结果表明:1动物产品虚拟水量高于农作物,牛肉虚拟水量最大,猪肉、鸭肉、蛋类、鸡肉次之,农作物中大豆、花生、水稻的虚拟水量较高。22000—2012年间,农作物生产虚拟水量年均减少0.59亿m~3,平均蓝水利用率41.2%,绿水利用率58.8%。32000—2012年间,农产品生产虚拟水量呈现波动减小,消费虚拟水量增加,农村居民人均虚拟水消费显著低于城镇居民。413年间,虚拟水进口量介于13.26~42.20亿m~3之间,水资源自给率下降,农业万元产值水资源使用量由0.42亿m~3/亿元减小至0.20亿m~3/亿元,水资源人口承载密度略微增加。5农业灰水足迹由6.24亿m~3减小到3.90亿m~3,年均减小0.20亿m~3。     

基于农业用水的虚拟水战略分析

虚拟水战略是现阶段水资源研究领域的新思路.以虚拟水理论为指导,计算分析河南省2008年主要农作物的虚拟水含量.结果显示:农作物产品的虚拟水总含量不仅与单位产品的虚拟水含量有关,还与作物的总产量有关;不同地区、不同农产品虚拟水含量之间存在着空间差异性,同一作物虚拟水含量空间差异性也较为明显.从而为河南省调整农业种植结构,...     

基于投入产出分析的虚拟水贸易量

虚拟水贸易是一种新的水资源供应方式,虚拟水战略是贫水国家和地区解决水资源短缺和粮食安全问题的重要途径。虚拟水理论和虚拟水贸易是水资源管理中的一个新兴课题,其中虚拟水贸易量的估算是一个难点。采用投入产出法对2000年张掖地区的虚拟水贸易量进行了估算,较之以往的方法,其估算比较全面,计算方法相对简单,估算口径统一,可操作性强,估算结果比较准确。估算结果表明2000年张掖地区虚拟水贸易赤字达到5.68×108 m3,为了缓解水资源紧缺问题,张掖地区必须改变其虚拟水贸易策略。     

乌鲁木齐市水足迹和水资源承载力动态特征分析

为了分析研究乌鲁木齐市水足迹和水资源承载力的动态特征,根据生态足迹法构建了乌鲁木齐市生活耗水、农业耗水、工业耗水、城镇公共耗水和生态环境耗水5个水资源指标,并利用水资源负载指数,研究了乌鲁木齐市2004-2011年水资源承载力、水足迹和水资源负载的动态特征。结果表明,2004-2011年乌鲁木齐市水资源承载力在波动中整体呈下降趋势,从2004年的1 767hm2下降到2011年的1 640hm2;总的水足迹从2004年的14 598hm2上升到2011年的18 988hm2;水资源赤字从2004年的12 831hm2上升到2011年的17 348hm2;水资源负载指数非常高,2011年达到63.22,远远超过了其Ⅰ级标准。表明乌鲁木齐市的水资源利用程度非常高,必须从外界引水才能满足其发展的需要。最后根据以上结论提出一些建议。     

川东南水资源生态足迹及生态承载力时空分析研究

随着城镇化持续推进,水资源供需矛盾不断升级,水资源问题日益凸显,已严重制约地区经济的健康发展。因此,定量评价水资源生态承载状态,为地区可持续发展提供科学依据。收集了川东南地区2005-2019年的经济、人口及水资源等数据,基于水资源生态足迹等模型,计算了川东南地区水资源可持续指标,并对其时空变化特征进行了分析和探讨。结果表明：(1)2005-2019年,人均水资源生态足迹整体走势为先增后减;水资源生态承载力波动幅度较大,其变化轨迹与降水量有较为密切的关系;水资源量为生态盈余,水资源处于可持续发展的状态,能满足目前社会经济发展的需要。(2)2005-2019年,亿元GDP水资源生态足迹逐年降低,表明区域水资源利用效率逐渐提高;水资源负载指数处于在Ⅱ和Ⅲ级之间,表明区域水资源开发利用程度高,暂不需跨区域调水;水资源可持续指数常年处于0.7～0.9之间,可持续状态处于中可持续与强可持续。(3)2015-2019年,各地级市水资源生态足迹、生态承载力以及生态盈亏等指标存在空间上的差异。乐山市、眉山市水资源量相对丰富,经济发展与水资源利用的协调关系较好;泸州市和宜宾市的水资源生态盈余处于中低值水...     

海河流域作物水足迹研究

基于水足迹理论,利用海河流域8个省(市、自治区)气象及农业基础数据,计算了海河流域主要作物的虚拟水量和作物水足迹值,并对流域作物水足迹的空间格局进行了分析。结果表明,同一种作物不同地区的虚拟水量均匀分布;各市作物水足迹有由南向北逐渐增大的趋势。德州、保定、聊城等地的蓝水比例最高,均达到了50%以上,土壤水利用率较低;晋中、长治、阳泉和朝阳市的绿水足迹达到了总水足迹值的90%以上。流域内小麦的蓝水足迹占总水足迹比例最大,各省(市、自治区)平均为74.6%,作物生长需要大量灌溉水;玉米、棉花、谷子、大豆和花生蓝水足迹比例较少,均在20%以下。河北省的蓝水足迹为114.97×108 m3,农业灌溉用水压力最大;内蒙古的蓝水比例最大,为67.59%;辽宁省和山西省的土壤水利用率较高。     

中国农作物水足迹时空分布与影响因素分析

为全面评价中国农作物对水资源真实消耗,计算并分析了31个省区1996—2015年农作物水足迹,并借助通径分析方法分别对影响农作物生产水足迹(单位耕地面积水足迹)时间变化和空间分布的影响因素进行了揭示。结果显示:全国年均农作物水足迹为1 421.07 Gm3,蓝水、绿水和灰水足迹分别占10.05%、66.79%及23.16%;粮食和水果类作物水足迹占总量的85%以上,二者很大程度上决定着中国农作物水足迹的变化。中国农作物生产水足迹为1 156.90 mm,时间上呈先下降后缓慢上升态势,空间上为从东南向西北逐渐递减的格局。人口密度、人均纯收入和化肥施用量是农作物生产水足迹时间变化的主要驱动因子,而降雨量、人均GDP及人均纯收入对其空间分布有重要影响。经济发展是降低农作物水足迹的原动力,可以促进化肥施用量降低、灌溉用水效率提高以及增强绿水资源调控能力。     

农业绿色水资源利用效率及其影响因素研究

农业绿色水资源利用效率的提升对于缓解水资源供需矛盾、改善区域水环境质量以及保障农业可持续发展具有重要意义.基于方向距离函数,构建了包含面源污染非期望产出的农业绿色水资源利用效率评价模型,并对2003-2018年我国大陆地区31个省份效率结果的时空特征和驱动贡献进行测算;在此基础上,使用固定效应模型实证检验了我国农业绿色...     

基于水足迹理论的县域农业用水评价及影响因素分析——以甘肃景泰县为例

水资源是一个地区发展的基础和重要保障,对区域水资源进行评价与分析研究,对于制定合理的水资源战略有重要的意义。利用水足迹理论,对景泰县的农业水足迹进行结构分析、时空变化分析和水足迹综合影响因子分析和评价。结果显示：(1)水足迹结构变化分析显示,景泰县农业水足迹整体上从2010年到2019年间总量呈现不断增长的变化趋势,其中经济作物水足迹最高,畜产品水足迹次之,粮食作物水足迹最低;从2010年到2019年农业水足迹增长变化来看,粮食作物水足迹增加了102％,畜产品水足迹增加了38％,经济作物水足迹增加了22％。(2)农业水足迹空间变化分析结果显示,在2010年到2019年间,景泰县农业水足迹呈现从东向西转移,农业水资源消耗重心由东向西转移;各乡镇农业水迹增长型主要为景泰县西部区域,下降型为中东部地区,以东北部及波动型区域。(3)主成分影响因素分析结果显示,第一主成分影响贡献率为高达64.997％,第二主成分和第三主成分分别为11.333％、10.504％。说明经济因素和农业生产因素对于景泰县的农业水足迹影响最大,而气候因素和人口因素,影响相对较低。未来景泰县需从调整农业结构出发,发展高水效农业,促进区域农业水资源可持续利用。