基于水足迹理论和多目标模糊规划的粮食作物种植结构优化和农业用水管理研究——以汉江流域为例

采用系统分析的方法,将水足迹理论、模糊机会约束规划(FCCP)和多目标规划模型(MOPM)整合到一个多目标模糊规划框架中,用于优化作物种植结构和农业用水管理,并分析其在不同可信度的有效性。该优化框架被应用于汉江流域,结果表明(在γ=0.55),在汉江流域内,中部和东南部地区宜种植更多水稻,大部分地区宜减少小麦和玉米的种植面积;汉江流域内作物种植的经济效益将增加39%。中部和南部地区的绿色和蓝色水足迹将增加,西北部地区的灰色水足迹将减少;汉江流域内水生产力将提高12%,灰水足迹将减少11%;在不同的可信度水平下,优化的作物种植结构都可以有效地实现经济、水生产力和污染控制目标,帮助汉江流域实现更好的农业水资源管理,促进农业生产的可持续发展。