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。     

中国农业灰水足迹测度及时空分异研究

目的 科学评价中国农业水环境污染状况，直接关系到水资源可持续利用与农业绿色发展。方法 文章以农业灰水足迹为视角，纳入种植业、畜牧业和水产养殖业，全面测度1997－2020年中国31个省（市、自治区，不含港澳台）农业灰水足迹；借助空间自相关分析方法揭示其时空分异特征；运用通径分析法对其时空演变的影响因素进行分析。结果 （1）以2014年为界，中国农业灰水足迹整体上先增后减；分区域看，华中地区农业灰水足迹最高，西北地区最低，华东地区内部农业灰水足迹差距最大，东北地区内部差距较小；分省份看，上海和北京农业灰水足迹较低，且呈减少态势，河南和山东农业灰水足迹较高，且呈增长态势；空间特征上，中国农业灰水足迹以H—H型和L—H型集聚为主。（2）1997－2020年中国农业灰水足迹最为常见的跃迁类型为Ⅳ，空间凝聚度一直保持在70.97%，表明其空间结构变化具有明显的路径依赖特征；粮食产量是影响中国农业灰水足迹时空变化的共同因子。结论 各地应立足于区域资源禀赋，优化农业生产布局和合理调整农业种植结构，最大程度地提高粮食产出效率；适度控制人口规模，提高人口素质；持续推进化肥农药减量增效，加强农业面源污染治理。     

水足迹视角下京津冀县域粮食作物水土资源匹配格局

目的 农业水土资源是粮食生产的决定因素，探明京津冀粮食生产中水土资源匹配格局特征对区域经济发展有深远的影响。方法 文章从水足迹的视角出发，分析了1980—2018年京津冀县域5种主要粮食作物（小麦、玉米、稻谷、大豆、薯类）的产量、播种面积、水足迹、耕地面积的时空变化，运用水土匹配系数法及ArcGIS深入研究了1983年、1998年、2003年和2016年水土资源匹配格局，并进一步剖析区域农业水土匹配对农业生产的影响。结果 （1）当前京津冀水土匹配系数区间为［0.02，1.25］，超出区间范围［0.281， 0.431］；粮食生产格局与水土匹配系数空间格局均为“冀中南高、北部低”。（2）研究时段内，京津冀粮食总产量提高1.14倍，播种总面积降低19.28%，粮食单产量显著提高；灌溉提高粮食单产量，水土匹配系数与粮食单产量呈正相关。（3）1980—2019年京津冀5种作物蓝水足迹均值（136.64亿m³）是绿水足迹均值（99.60亿m³）的1.37倍，各作物水足迹变化不同，间接反映地区农业种植结构的改变。（4）京津冀水足迹总量提高2.45倍，耕地总量下降20.59%，水土匹配系数变大，农业水土匹配程度差，间接指示研究区域地下水开发程度高。结论 京津冀县域水土资源匹配存在较大提升空间，应从当地水土资源存在的问题出发，适当调整作物种植结构，关注区域地下水超采等限制农业发展的因素，促进京津冀地区农业水土资源可持续发展。     

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。     

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。     

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。     

中国各省市区种养业灰水足迹分析与评价

目的 深入挖掘第二次全国污染源普查成果，科学评价与分析各地区农业源水污染排放现状与环境压力，将有助于区域污染物减排与政策制定。方法 文章拟核算2017年中国31个省（市、区，不含港澳台）种养业的灰水足迹，构建评价指标体系，选取熵值法和理想点法作为综合评价方法，系统性评价与分析种养业水污染物排放量与产量、产值的协同关系，表征水污染物排放对区域地表水的环境压力。结果 （1）2017年全国种植业和畜禽养殖业灰水足迹分别为4 898亿m³和6 841亿m³，分别呈现“南高北低”和“东高西低”的地理分布特征。（2）畜禽养殖业水污染物排放带来的水环境压力大于种植业，尤其是黄淮海地区。（3）在种植业中，江苏和海南的灰水足迹综合评价结果相对较低；在畜禽养殖业中，河北、西藏、天津和宁夏相对较低。结论 建议种养业未来以减排增效为核心发展目标，海南优化肥料施用结构与方式、黄淮海地区调控种养业生产规模与方式、长江中下游地区拦截稻田退水污染。该文从水环境保护角度为中国种养业绿色发展提供政策建议。     

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。     

中国木薯生产水足迹时空特征及水影响研究——以两广地区为例

目的 木薯是我国重要的生物燃料原料作物,研究我国木薯主产区的生产耗水特征对木薯产业发展、水资源管理和政策制定具有重要意义。方法 文章基于水足迹理论及应用探索性空间数据分析（ESDA）方法,选取2004—2020年广东和广西（简称“两广地区”）木薯主产区 45个气象站点气象数据和相关农业数据,对两广地区木薯水足迹时空演变规律及其对当地水资源的影响进行研究。结果 （1）研究期间,两广地区木薯生产水足迹总体呈现下降趋势。其中,广西木薯水足迹高于广东,绿水足迹占比大于蓝水足迹。（2） 两广地区木薯水足迹在平水年2004年、枯水年2011年和丰水年2019年空间分布略有差异,整体有从广东东南方向至广西西北方向递增的趋势。（3）两广地区木薯水足迹具有很高的空间相关性和强空间聚集性。水足迹高高聚集区（H—H）主要分布在广西北部和中部,低低聚集区（L—L）主要分布在广东经济发达地区。（4）枯水年2011年有着相对较高的水压力程度。广西木薯生产对当地水资源产生对影响更大。结论 两广地区木薯生产及其需水量随年份发生了明显的变化,用水效率及水消耗量空间差异较大,具有明显的空间聚集特征。因此,应调整两广地区木薯种植结构,制定区域内合理灌溉制度,提升水资源和种植结构的匹配度,从而达到促进木薯产业可持续发展和缓解当地水资源压力的目的。     

中国节水农业成效、形势机遇与展望

目的 我国是世界上水资源缺乏的国家之一，发展节水农业在保障国家粮食安全和农业绿色高质量发展大局中具有重要战略地位。全面总结“十三五”节水农业发展成效与经验，认真分析节水农业的现状、形势和任务，加快“十四五”期间节水农业发展，推进节水增粮、节水增效，具有十分重要的意义。方法 文章对我国近10年来的水资源、农业用水、灌溉用水、旱作农业生产和用水效率进行系统总结和数据分析。结果 “十三五”期间，我国节水农业发展取得显著成效，农业用水总量及其占全国用水总量的比例“双下降”，农业用水效率和效益“双提升”，切实提高农业用水效率，为保障粮食和食物安全做出重要贡献。结论 中国农业生产面临着干旱缺水的长期威胁，大力发展节水农业，解决好农业用水问题，是保证我国粮食和食物安全、转变农业发展模式并促进绿色高质量发展的需要，也是实现农业现代化和生态文明的根本路径。     

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。     

基于灰水足迹的粮食主产区农业环境效率与水环境可持续性测度与评估

[目的]为实现粮食主产区农业水环境的可持续发展。[方法]文章应用灰水足迹理论,选取我国粮食主产区洞庭湖区34个县(市)为案例研究区,采用非期望产出的SBM窗式分析模型,系统解析农业环境效率的时空演变特征。通过构建农业资源节约与灰水足迹减排潜力、缩减规模和水环境压力降低潜势模型,进行农业环境效率与水环境可持续性测度与评估研究。[结果](1) 1994—2014年水环境污染约束条件下洞庭湖区农业环境效率相对较低,总体呈波动增长的态势;21年来灰水足迹具有较高的减排潜力。(2)洞庭湖区农业环境效率分布呈较大的空间差异特征,高效率区主要集中于环洞庭湖区与远离湖区的南部地区;农业环境效率相对有效的地区呈逐渐增加的态势,且分布趋于均衡。(3)湘阴县与华容县农业生产的灰水足迹减排潜力较高;湘阴县灰水足迹具有较高的潜在缩减规模和水环境压力降低潜势,应成为农业面源污染的重点防控区域。[结论]通过农业结构优化、测土配方施肥等多途径与措施,减少灰水足迹排放,以缓解当地水环境压力。研究成果可为粮食主产区水环境调控与农业可持续发展提供理论与方法依据。     

冬小麦—夏玉米复种的生产效率及其时空分异

目的 提高粮食生产效率是保障国家粮食安全的重要任务,对粮食生产中典型的冬小麦—夏玉米复种模式的生产效率进行分析,可以精确把握粮食生产效率,为粮食生产相关政策制定提供参考。方法 文章基于2007—2018年6省（市）面板数据,运用SBM-DEA和Fare-Primont模型从静态和动态视角对冬小麦—夏玉米复种模式的技术效率和全要素生产率的空间分布和时序变动特征进行测算及比较。结果 冬小麦—夏玉米复种模式的平均技术效率和全要素生产率水平值分别为0.793和0.744;机械投入、农药投入和水资源投入的平均冗余率较高,分别为28.693%、26.670%和21.578%。剩余混合效率即投入产出混合比例优化是造成冬小麦—夏玉米全要素生产率地区差异的主要原因;冬小麦—夏玉米复种模式的全要素生产率波动中小幅上升,技术进步、技术效率和剩余混合效率是主要影响因素。结论 冬小麦—夏玉米复种模式的低生产效率客观存在,应通过生产资料的科学合理投入,加快科技创新推广,推动粮食生产适度规模经营等方式来推动粮食高质量发展。     

我国粮食生产主要影响因子的灰色关联动态分析

根据1994～2004年我国粮食生产相关指标的统计数据,运用灰色关联理论对影响我国粮食生产的主要因素进行了关联动态分析,定量分析了粮食总产量与各因子的关系密切程度,指出了粮食单产、粮食播种面积、有效灌溉面积及受灾面积是影响中国粮食生产的最重要因素;提出了相关的发展对策。     

四川省重点生态功能区有机农业生产效率研究——基于三阶段DEA模型的实证分析

[目的]有机农业为我国农业绿色发展起到良好的带动作用,但我国有机农业发展中,西部贫困地区较为滞后。针对西部贫困地区有机农业生产效率进行定量分析,揭示影响有机农业生产效率的主要因素,旨在提高该地区有机农业生产效率,丰富区域视角下的有机农业生产研究。[方法]采用三阶段DEA模型对2014年四川省重点生态功能区有机农业生产效率进行量化分析,识别环境变量对有机农业生产效率的影响。[结果]环境因素和随机误差对四川省重点生态功能区有机农业生产效率产生了显著的影响。环境因素中,农民人均纯收入的增加有利于促使农机、耕地等资源的有效利用,但同时也导致化肥投入冗余增加;城镇化率的提高会降低耕地、劳动力、化肥、农药等使用效率,从而对有机农业生产效率产生不利影响;财政支出占GDP比重的增加有利于提高农机使用效率,但同时也导致化肥和农药投入冗余增加;粮食播种面积占耕地面积比重对有机农业生产效率产生了不利影响。剔除环境因素和随机误差的影响后,四川省重点生态功能区各县平均技术效率和规模效率有所下降,纯技术效率则略有提升。基于纯技术效率和规模效率,四川省重点生态功能区各县有机农业生产效率可分为"双高型""高低型""低高型"和"双低型"等4种类型。[结论]三阶段DEA模型有效剔除了环境因素和随机误差对有机农业生产效率的影响,估计的效率值更真实地反映了四川省重点生态功能区有机农业生产效率水平。针对四川省重点生态功能区各县有机农业生产效率的不同特征,应结合地方实际,通过扩大要素投入规模或改进要素配置效率和使用效率,提高有机农业生产效率。     

农业资源利用与粮食综合生产能力的灰色关联分析——以河北省为例

文章首先对河北省农业资源利用现状进行了分析(主要包括自然资源、经济资源和社会资源),其次对河北省粮食综合生产能力进行了现状分析,在此基础上确定了影响河北省粮食综合生产能力的3类因素10个指标,同时选取2004~2014年上述10个指标的统计数据,运用灰色关联分析法进行分析得出的结论是:农业机械总动力、农用塑料薄膜使用量、农药使用量与粮食总产量高度相关,对提升粮食综合生产能力影响大;其它影响因素按照关联度由大到小排列为:农用化肥施用折纯量、农业从业人员、农村用电量、人均耕地面积、粮食播种面积、农林牧渔业总产值、水土流失治理面积它们都与粮食产量中度相关,对提升粮食综合生产能力影响较大。最后提出充分利用农业经济资源是促进粮食稳产增产的首要途径、充分利用社会资源是促进粮食稳产高产的重要途径、保护耕地资源是基础等对策。