基于水足迹理论的山西省水资源与经济增长脱钩分析

基于水足迹理论对山西省2009—2020年的水资源消耗情况进行核算,并对农业和工业水足迹与经济增长进行脱钩分析,从而找出影响水资源消耗的主要因素。结果表明:山西省水足迹近十多年上升较快,从2009年的214.90亿m³上升至2020年310.22亿m³,年均上升约7.94亿m³;在山西省水足迹构成中农业占比最高,达89.28%,而其中又以玉米、水果和猪肉的占比较大,分别为30.17%、20.77% 和12.67%;2009—2020年水资源利用与经济增长的脱钩关系多数年份呈弱脱钩状态,其中农业用水与农业经济的脱钩状态对整体脱钩状态影响最大。提出应努力控制山西省水足迹增长速度,重点关注农业中玉米、水果和猪肉的生产过程节水改善等政策建议。     

农业绿色水资源利用与农业经济增长脱钩关系研究

[目的]探究全国不同区域农业绿色水资源利用效率及其与农业经济增长间的脱钩关系,期望为农业绿色发展以及推动农业高质量发展提供决策参考。[方法]文章借助全局超效率SBM模型测算出农业绿色水资源利用效率,并依据灰水足迹理论计算出农业灰水足迹,应用脱钩理论及其脱钩程度判定标准,测算中国31个省域的农业绿色水资源利用与经济增长的脱钩程度。[结果]（1）我国的农业绿色水资源利用效率有待提升且存在地区差异,东部沿海地区农业绿色水资源利用效率较高,西部最低;（2）我国农业绿色水资源利用效率与农业经济增长的脱钩状态呈现阶段性并存在区域差异。2008—2015年四大区域普遍处于弱脱钩状态,但2016年之后,各个区域的二者脱钩状态开始呈现扩张性负脱钩,农业绿色水资源利用效率和农业经济增长的脱钩状态趋于缓和。[结论]应深入贯彻绿色发展理念并坚持因地制宜,合理应对区域水资源绿色利用和农业经济增长的关系。     

黄河流域农业灰水足迹与经济增长的关系研究——基于脱钩及回弹效应

目的 科学评价水资源环境及其与经济增长之间的矛盾，直接关系到黄河流域水资源可持续利用与农业经济高质量发展。方法 文章以灰水足迹为视角，纳入种植业和畜牧业，全面测算2000－2019年黄河流域农业水资源环境状况；基于“脱钩”的内涵，运用GIS空间分析技术探索黄河流域农业灰水足迹与经济增长关系的时空演变规律；引入无残差完全分解模型对黄河流域经济增长过程中农业灰水足迹的变化进行分解。结果 （1）总体而言，黄河流域农业灰水足迹随经济增长而增加，2013年达到极大值后缓慢下降。（2）黄河流域农业灰水足迹与经济增长的脱钩关系由无序到有序，2019年大多数地区呈强脱钩态势且存在显著的空间集聚特征。（3）2000－2019年约63%的地区在人口效应、经济效应的拉动作用下，农业灰水足迹产生增量效应；约37%的地区在城乡结构效应、技术效应和产业结构效应的抑制作用下，农业灰水足迹产生减量效应。结论 适度提高沿黄地区人口质量、控制经济发展规模以及推动绿色生产方式。     

江苏省农田保护经济补偿政策绩效评价与空间差异研究

［目的］分析评价江苏省现有农田保护经济补偿政策绩效与空间差异对建立完善长效的农业生态补偿机制和推动我国农业生态环境的可持续发展具有重要意义。［方法］以江苏省为研究区域,运用熵权-TOPSIS法,选取2010—2017年全省及苏北、苏中、苏南三个区域内11个指标,计算江苏省及三大区域农田保护经济补偿政策综合绩效值与经济、生态和社会效益单项绩效值,进行比较分析。［结果］（1）江苏省农田保护经济补偿政策在2010—2017年8年综合绩效值由0189波动增长到0841,效果初现且具有较强推广价值。（2）经济效益绩效值以年均257%的增长率由0增长到1,效果最为显著,社会效益次之,生态效益自2013年后为绩效值中最低值,与前两项最大差距在05左右,反映出环境改善、农田质量提高效应远低于农户创收、社会公平效应,政策拟合度不高。（3）江苏省农田保护经济补偿政策效果存在空间差异,综合来看政策效果表现为苏南>苏中>苏北,苏南凭借经济优势在2016年和2017年的综合绩效值上比苏中苏北高出01、在经济与社会绩效值以002的差距领先且生态绩效值没有下降拐点,具有长效可持续性。［结论］现阶段农田保护经济补偿政策效果依赖地方政府经济实力,尚未形成良性长效机制,需从制度体系、环境经济手段、差别化补偿措施、农业补贴结构和宣传等5方面着手,推进农田保护经济补偿政策更好地服务生态环境。     

遥感技术在青海刚察县草畜平衡研究中的应用

［目的］刚察县草地资源丰富,是青海省环湖重点牧区之一,文章利用遥感技术对刚察县草地生物量进行了遥感估算,并在此基础上分析其载畜平衡状况,以期为刚察县草地资源利用、生态环境保护和区域经济可持续发展提供参考依据。［方法］利用2016—2018年刚察县的遥感数据、地面样方调查数据进行生物量估算,并利用牧业统计数据计算载畜平衡指标,在此基础上分析其载畜平衡状况。［结果］（1）指数函数可以较好地模拟NDVI与生物量之间的相关关系,指数方程为：y=60137e093x（R2=066）。（2）2015年植被生物量较2010年有所增加,而2018年平均生物量较2010年持平,这一特征主要与气候和降水条件有关,2018年降水量较少、气候较干旱。2015年冬春草场生物量较2010年基本持平,2018年较2010年有下浮下降; 2015年和2018年夏秋草场比2010年均有小幅提高。（3）基于遥感估算的草地生物量结果和刚察县的补饲情况进行了草畜平衡情况分析,结果显示,2010年超载率为2308%,为超载; 2011年超载率为511%,2015—2017年分别为602%、690%、929%,均为草畜平衡。［结论］草畜平衡政策实施后,刚察县在减少草原可利用面积后,通过补饲减缓了天然草场的载畜压力,天然草场基本达到草畜平衡,有利于该区域草地生态环境的恢复和保护。     

乡村旅游生态化对新型城镇建设影响研究*——以浙江省为例

［目的］文章旨在分析乡村旅游生态化对新型城镇化建设的影响。［方法］运用综合指数法建立新型城镇化评价体系，分析2000—2016年浙江省新型城镇化程度，进而利用数理统计模型分析乡村旅游生态化对新型城镇化的影响。［结果］浙江省新型城镇化发展主要包括2000—2005年新型城镇化初始阶段，城镇化发展水平受基础设施等条件限制呈波动上升趋势，以及2006—2016年，属于新型城镇化快速发展阶段，政府对于新型城镇化的高度重视使城镇化指数由0436上升至0869，年均增长率高达0093。乡村旅游生态化对新型城镇化的影响主要包括3个方面：（1）在人均家庭经营农家乐收入比方面，其对浙江省新型城镇化建设的直接效应为正，间接效应为负； （2）在森林覆盖率方面，其对浙江省新型城镇化建设的效应为正，直接效应系数为0098，间接效应指数为0074，影响相对较大； （3）果园面积方面，其对浙江省新型城镇化建设的影响不大，但直接效应和间接效应均为正。［结论］乡村旅游的生态化对新型城镇化具有一定影响，且正向影响远大于负向影响。     

我国主要粮食作物蓝水用水时序分布图制作

［目的］明确实际蓝水用水的空间分布,有利于用水供需矛盾和水资源短缺分析,为进一步评价蓝绿水的投入量和利用效率,以及合理和高效管理农业水资源提供参考信息。然而目前有关农业用水的数据只有行政单元的统计数据,不利于进行空间分析。发展空间化模型,将统计数据空间化是解决该问题的有效途径。［方法］文章基于蓝水消耗量和蓝水需求量成正比的假设,构建蓝水用水空间化模型,利用气象数据、农业用水统计数据、灌溉农田分布图、主要粮食作物空间分布图、作物系数和生育期数据,生成2003—2012年1km分辨率的我国主要粮食作物（小麦、玉米和水稻）的蓝水用水空间分布图,分析蓝水用水的总体变化趋势以及影响各区域蓝水用水量的主导作物。［结果］（1）华北地区平均蓝水用水量最高。（2）大多数灌溉区蓝水用水量没有显著变化,每年蓝水用水量的标准差低于0004km3。蓝水用水量变化率的绝对值在夏季最大、冬季最小。（3）就各地来说,蓝水用水总量增加趋势最明显的是江苏省,减少趋势最明显的是上海市。（4）就不同作物来说,小麦、玉米和水稻的蓝水用水量增加趋势最明显的分别是江苏、黑龙江、江西,减少趋势最明显的分别是北京和上海。（5）东南沿海地区主要影响蓝水用水量的作物为水稻,在东北及华北地区主要影响蓝水用水量的作物为玉米,其他部分地区主要影响蓝水用水量的作物为小麦。（6）局部验证结果显示该文计算出的蓝水用水量与统计发布的数据存在很高的相关性（R2=095）。［结论］该文发展的蓝水空间化模型可以用于时序蓝水用水分布图的制作,具有一定的应用推广价值。     

中国生猪生产水足迹空间变异与评价

目的 为了剖析2008年和2017年中国大陆31个省（市、自治区）生猪水足迹组成及时空演变规律,评价生猪生产蓝水足迹的可持续性,厘清饲料作物及其贸易对生猪养殖耗水的作用,以明确我国畜产品生产对区域用水的效率和影响。方法 文章采用“自下而上法”量化与解析2008年和2017年我国各地生猪生产水足迹的空间变异性,厘清猪生产中主要耗水者—饲料虚拟水的空间流动过程,基于“可持续利用”概念,定量评价生猪水足迹及饲料虚拟水流动的可持续性。结果 （1）生猪单头水足迹呈下降趋势,且散养生猪单头水足迹最大;但生产规模扩大使2017年我国生猪生产总水足迹增至2 194亿m³/年。（2）不可持续蓝水足迹占生猪生产蓝水足迹的86%,其中饲料消费不可持续蓝水足迹贡献了91%。（3）生猪生产水足迹高值区集中在南方地区,但生猪生产不可持续蓝水足迹高值区集中在水资源短缺的北方地区。2017年由缺水地区输出的不可持续虚拟蓝水已达省际间饲料作物虚拟蓝水流动量的91%。结论 我国生猪饲养应亟需优化饲料供应结构,协调畜牧产业和种植业布局,并加大农业节水技术推广,以期在水资源刚性约束下,实现畜产品供需安全和粮食安全保障。     

1990—2015年海河流域土地利用时空变化特征及驱动机制研究

［目的］海河流域是我国社会经济发展最为活跃地区之一,在国家经济发展中具有重要战略地位。通过研究海河流域土地利用时空变化特征及驱动机制,为优化海河流域土地利用规划和土地资源管理提供科学依据。［方法］利用ArcGIS和SPSS软件等工具,通过空间分析、相关分析和主成分分析等方法,应用土地利用转移矩阵并结合经济社会和自然驱动因子,探索了1990—2015年海河流域土地利用时空变化特征和驱动机制。［结果］（1）1990—2015年海河流域的主要土地利用类型为耕地、林地、草地,其中建设用地面积变化最为显著,变化率达到3683%; 面积占有率由667%上升到913%。（2）1990—2000年林地、草地、建设用地、未利用地、耕地变化显著, 2000年之后变化幅度减小。不同时间段内,海河流域各种土地利用变化速度基本上具有一致性。（3）从空间上看,北京市的建设用地由中心向外扩张,渤海湾沿岸建设用地扩张明显。草地、未利用土地和耕地面积均呈下降趋势,其中未利用地减少幅度最大,面积下降了1607%。（4）1990—2015年耕地是转出面积最多的土地利用类型,主要转出为建设用地、林地。（5）从驱动机制来看,导致海河流域土地利用方式和目的变化的主要驱动因素为社会经济发展（GDP）、人口增长,其次为气候变化,主要是降水和温度的变化。［结论］1990—2015年该流域社会经济快速发展和城市化进程导致了土地利用类型的显著变化。国家施行的经济、生态政策对海河流域土地利用变化造成一定影响。该时期土地利用变化格局是人类活动和气候变化共同影响的结果。     

山东省生态用地变化及驱动因素影响评价

［目的］研究第二次土地利用现状调查以来山东省生态用地变化特点及驱动因素,评价各类驱动因素对生态用地的影响程度,为科学编制区域空间规划,保护和合理利用生态用地提供参考。［方法］文章构建了全省生态用地转移矩阵,归纳了影响生态因素变化的主要驱动因素,提出了驱动力指数计算方法,定量分析和比对了各驱动因素对生态用地的影响。［结果］2009—2017年生态用地共计转出2048万hm2,占生态用地总面积的472%; 转入316万hm2,占生态用地总面积的072%。8年来全省生态用地净减少1732万hm2,占2009年生态用地总面积的400%。生态用地的流向以耕地最多,向城镇村及工矿用地流出次之,向设施农用地的流出也有较大面积。［结论］（1）在影响生态用地变化的六大驱动因素中,耕地开发和城镇村工矿占用的驱动力指数最高,非耕农业占用对生态用地的变化有一定影响。（2）六大因素中城镇村工矿占用对当地生态环境的破坏力最强。     

农民用水户的农业水价承受能力研究

基于对3个典型地区68户农业用水户入户调查数据,采用支付意愿评估法分析农民用水户的水价承受能力问题。分析调查从家庭特征、水费支出情况、水费承受意愿以及对水价变动反应等方面分析和探讨了农业用水户面对不同水价政策变动的态度和应对措施。分析结果表明:水价变动对农民用水户的用水意愿和实际用水行为均能产生显著作用,其应对农业水价改革的决策行为是"理性的"和"利己的",国家制定的相关政策只有在能够充分考虑到农户的实际反应时才能发挥最大的政策效应。     

基于水足迹理论的黄河流域水安全评价

目的 对黄河流域水安全状况进行评价,并探寻其有效改善措施是实现黄河流域高质量发展的关键。方法 文章基于水足迹理论从社会经济安全、农业用水安全、工业用水安全及生态用水安全4个层面构建黄河流域水安全评价模型,以黄河流域为研究区域,运用模糊综合评价法和熵权法,选取2004—2017年9个省区11个指标,分别对其水足迹、水安全状况及其影响因素进行分析。结果 黄河流域总体水足迹呈增加趋势,农业水足迹在总水足迹中占比最大,约92%;黄河流域总体水安全状况呈现变好的趋势,青海省水安全等级最高,内蒙古水安全程度最差;影响因素分析表明制约黄河流域水安全状况的主要因素为人均水足迹、农业用水效率以及灰水足迹强度,9个省区水安全主要影响因素存在地区差异性特点。结论 9个省区应结合自身短板,因地制宜,制定最适合当地发展的用水战略和节水战略,以适应黄河流域生态保护和高质量发展的目标需求。     

农业水循环与水环境遥感应用研究进展

农业生产受环境因素影响大,进入农耕文明以来,农业对气候的高度依赖局面没有得到根本性的改变,频繁的自然灾害给我国的农村经济发展造成了极大的困难。遥感技术是运用各类非接触的主被动的探测设备,对地面目标物的电磁波辐射与反射特性进行探测,通过其特性分析,探明其物体性质、特征及状态的综合性探测技术。它具有覆盖面积广、空间分辨率高、获取信息大、重访周期短等优点,适用于农业资源调查与自然灾害监测等农业相关领域的研究,对农业生产的指导与相关部门的决策管理意义重大。文章主要针对国内遥感技术在农业水循环与水环境的发展、应用现状进行综述与分析,并对遥感技术在农业水资源领域的发展趋势进行展望。     

水足迹视阈下河北省农业用水驱动因素分析

目的 河北省地下水超采严重、水资源长期供需不平衡的背景下，探究河北省农业用水真实消耗情况及其驱动因素，对水资源安全、可持续利用具有重要意义。方法 文章基于作物需水量和作物实际用水量测度河北省农业生产蓝水足迹及绿水足迹，利用LMDI模型解析河北省农业用水变化的影响因素及驱动机理。结果 结果显示，2002—2018年河北省农业水足迹数量呈波动下降趋势，技术效应、种植规模效应和节水效应对河北省农业水足迹变化呈增量效应，其中技术效应对水足迹数量变化的正向驱动贡献值最大，这说明农业技术应用、规模效应带动和节水成效保障加快河北省农业节约用水进程；管理效应和种植结构效应对河北省农业水足迹数量变化呈减量效应，这说明水利化程度、农业种植结构给河北省农业节水带来一定程度的压力。结论 河北省水资源优化配置和高效利用，应重点强化农业节水技术、节水管理和结构调整。推广高效节水灌溉技术，推进水肥一体化建设；加大节水政策的宣传和培训力度，提高设施维护保持能力；优化各地区种植结构，持续推进“一季休耕，一季雨养”的种植模式，提升水资源和种植结构的匹配度，从而减轻河北省水资源短缺压力。     

保定市主要作物需水量和缺水量特征分析

[目的]对作物需水量及缺水量的研究是了解和合理配置农业灌溉用水的基础,对提高农业用水效率有重大意义。[方法]选取河北省保定市为研究区域,利用Penman-Monteith公式和分段单值平均作物系数法对冬小麦、夏玉米和棉花的作物需水量和缺水量等指标进行计算,通过Mann-Kendall检验法对保定市近60年来的作物需水量和缺水量等的变化趋势进行分析。[结果]3种主要作物的需水量、有效降雨量和缺水量的最大值均出现在作物发育中期;其中除冬小麦的有效降雨量以0.208mm/10年的速率呈不显著性增长趋势外,其他作物的各指标变化则均呈减少趋势;从突变现象来看,夏玉米和棉花的各指标发生明显变化的时期相近,需水量出现明显拐点的时刻在2008年以后,有效降水量在1968年以前和2014年两个时期,缺水量分别在2011年和2012年。[结论]该研究结果为保定市乃至河北省的农作物灌溉效率的提高及水资源规划与管理的完善提供了理论依据,具有一定的现实意义。     

水足迹视角下三江平原地区农业水土资源配置效率研究

[目的]三江平原地区是我国重要的商品粮基地,其农业水土资源相对丰富但水土资源配置效率不佳,亟待改善。[方法]运用投入导向型数据包络分析(DEA)方法,对水足迹视角下的三江平原地区农业水土资源配置效率进行评价。[结果]2015年,三江平原地区农业水土资源配置综合有效的地区仅占5%,总体来看,农业水土资源配置的技术效率略好于规模效率;水土资源投入冗余状况分析表明,友谊县、虎林市、宝清县、汤原县、富锦市、同江市等8个县、市辖区的农业水土资源投入合理,其他地区都存在不同程度的冗余现象;分作物来看,水稻生产的水土资源配置技术效率高于其他三大旱作。[结论]完善农业基础设施配套工程,提高水土资源配置的技术效率,是提高其规模效率,进而实现综合有效的关键。     

水资源安全视角下我国粮油虚拟水贸易实证研究

[目的]通过测算我国粮油虚拟水进出口量,估算粮油虚拟水贸易对农业用水的贡献率,以期为我国实施农产品虚拟水贸易战略缓解农业用水短缺问题提供有益借鉴。[方法]文章利用标准彭曼公式估算2001—2017年我国粮油单位质量虚拟水含量,进而计算出2001—2017年我国粮油虚拟水进出口量,进一步计算我国粮油虚拟水贸易对农业用水的贡献率。[结果](1)我国粮油单位质量虚拟水平均含量由高到低依次为棉籽、大豆、油菜籽、花生、大米、小麦和玉米;(2) 2001—2017年我国粮油虚拟水贸易一直处于净进口状态,并且净进口量整体呈增长趋势,2001—2017年我国粮油虚拟水净进口量累计达2.216万亿m3,相当于节约了同等数量粮油生产用水量;(3)我国油料虚拟水净进口量远远高于粮食虚拟水净进口量,大豆和油菜籽是虚拟水净进口最多的油料,并且其进口市场集中度很高;(4) 2001—2017年我国粮油虚拟水贸易对农业用水的贡献率不断提高,由8%增至40%。[结论]虚拟水贸易大大节约了我国农业用水量,在一定程度上缓解了我国农业用水短缺问题,为我国节约水资源和实施水资源可持续发展战略提供了新的发展思路。     

农业水资源增殖研究

阐述了农业水资源增殖的必要性在于解决粮食安全,生态环境和工农业发展的需要,其宏观战略是：转变水资源供需观念,改单项技术为综合技术,加强多部分联合,发挥农民节水积极性及节水设备和服务产业化,其主要技术途径为：减少无效蒸发,调整种植结构,培育节水高产品种,产展农业节水高新技术等。     

生态水与林园无灌溉栽培

地表下的生态水,避免了塔克拉 玛干沙漠每年每m^2 蒸发3m^3 水的巨额浪费：无灌溉林园,不修 渠、 耕耘、生产成本逐年 下降。