黄河流域农业高质量发展中水土资源优化配置研究

目的 推进黄河流域农业高质量发展是实现黄河流域高质量发展的重点任务，也是破题之举。水资源利用较为粗放、农业用水效率不高是黄河流域农业高质量发展的最大制约，也是推进黄河流域农业高质量发展亟待破解的问题。方法 文章基于水资源刚性约束的现实条件，将水资源作为内生要素纳入柯布-道格拉斯生产函数，构建“以水定土、以土量水”的水土资源优化模型，运用黄河流域西北干旱区1 933份农户实地调研数据，实证分析不同配水方案及水价情景下，农作物种植面积的调整策略。结果 研究表明，黄河流域农业生产具有较大节水空间；调整配水方案，配水量向具有水资源利用比较优势的作物倾斜，有利于提高收益及水资源利用率；调节水价，增加用水成本，有助于抑制不合理用水需求，实现农业节水目标。结论 黄河流域农业水土资源优化配置应坚持“以水而定、量水而行”，推进水资源节约集约利用；完善水资源定价机制，抑制不合理用水需求；坚持生态优先，大力推进农业节水，推动设施农业发展，适度调减农作物种植面积，为生态用水提供更大的空间。黄河流域农业发展不应以规模论英雄，而是侧重向技术、管理、质量要效益，走质量兴农、绿色兴农、品牌强农的农业高质量发展之路。     

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。     

基于三阶段SBM-Malmquist指数的粮食生产用水绿色效率研究——以宁夏为例

目的 农业可持续发展离不开粮食生产用水效率，探明宁夏区域内粮食生产用水特征有助于提高该地区农水利用效率，实现农业绿色发展。方法 文章以粮食水足迹作为投入指标，粮食灰水足迹作为非期望产出指标，采用三阶段超效率SBM-Malmquist模型，对2006—2020年宁夏18个县区粮食生产用水绿色效率进行了测算。结果 （1）受粮食产量、播种面积以及种植结构的影响，宁夏粮食生产水足迹、灰水足迹地域分异明显，由北向南依次减少；（2）不同粮食品种灰水足迹不同，玉米的灰水足迹最多，造成的污染最严重，主要原因在于玉米播种面积较广，单位面积施氮量大于小麦和水稻；（3）剔除环境因素后发现，环境变量会夸大综合技术效率，导致不同地区粮食生产用水绿色效率不同。结论 研究发现：宁夏粮食生产用水绿色效率高于平均值的地区，如银川、永宁县、贺兰县等，主要受技术效率的影响；而低于平均值的地区，如平罗县、同心县、泾源县，受技术效率影响的同时也受到技术进步的影响。为此，宁夏农业生产用水管理要因地制宜，分区施策，在加大技术创新投入的同时，重点关注单位面积氮肥施用量；继续推进节水型农业，实现粮食生产用水绿色效率的稳步提升。     

农业用水非农化对农户粮食生产用水行为的影响基于山东省728份农户调查数据

目的 农户作为微观经营主体,其节水技术的采用将提高粮食生产用水效率,达到节约水资源与保证粮食生产的双重目的。通过分析农户粮食生产用水行为,探讨水资源短缺约束对农户粮食生产技术采用的诱致效应。方法 文章基于2019年对山东省728份农户的调查问卷数据,以农户行为理论为基础,综合运用统计分析、Logit模型等方法,对农业用水非农化约束下农户的粮食生产用水行为进行分析。结果 在农业用水非农化态势下,作为理性经济人的农户倾向于采用节水技术,以保证粮食生产。农户年龄、家庭农业劳动力人数、灌溉水源与灌溉方式对其节水技术的采用影响显著为负,农业年收入、小麦及玉米种植面积对农户节水技术的采纳行为影响显著为正。结论 规模化经营是大型节水设施应用的基本条件,应当加快农地流转,推进粮食生产规模化经营,提高粮食灌溉的规模化和标准化水平;同时加快建立科学合理的农业水价改革制度,促进农民节约农业用水,以此实现水资源利用效率提高与粮食生产能力稳定的双重目标。     

黄河流域农业用水效率及影响因素时空异质性研究

目的 水资源短缺和农业污染严重已成为黄河流域高质量发展的主要制约因素,提高农业用水效率,对推动黄河流域生态保护和高质量发展至关重要。方法 文章基于2009—2017年黄河流域9个省区的面板数据,运用超效率SBM模型测度黄河流域农业用水效率,发现黄河流域农业用水效率地区差异明显。为进一步分析其影响因素,采用Tobit模型和GTWR模型,分别从全局视角和微观视角对农业用水效率的影响因素进行回归分析,研究发现不同省区农业用水效率提高策略侧重不同。结果 宁夏、内蒙古和山西农业用水效率提高的有效举措是在保障国家粮食供给安全基础上,减少高耗水作物种植面积,调整农业种植结构;甘肃提高农业用水效率的关键在于重视农业节水技术的引进、研发和应用推广;山东的出路在于提高农户节水意识;陕西和四川的有效途径在于采用科学合理的用水方式,降低农业用水占比,优化用水结构;河南和青海需要从以上各个方面进行综合考虑,以提高农业用水效率。结论 研究黄河流域农业用水效率并探究影响各省区农业用水效率的主导因素,可以为推动黄河流域高质量发展和精准施策提供参考。     

基于水—能—粮关联关系的粮食主产区农业种植结构优化研究——以吉林省为例

目的 通过调整农业种植结构,优化水资源、能源及土地资源配置,在生态优先绿色发展的要求下实现区域粮食生产目标。方法 文章选取吉林省为研究区域,采用水足迹模型和能耗核算模型解析主要农作物的耗水及耗能特点,并以区域的经济和生态效益为目标,构建以土地资源、水资源、能源、粮食安全、农业政策作为约束条件的多目标规划模型对种植结构进行优化。结果 （1）不同农作物的水足迹、能耗结构以及资源利用效率存在显著差异。（2）优化后的耕种总面积略有增加,玉米种植面积比例明显下降,小麦和烤烟种植面积比例基本稳定,其余作物种植面积比例均有不同程度的上升。（3）优化后各类效益均有明显提升,其中水足迹减少5.02%,能耗减少5.96%,生物质能增长26.14%,粮食产量增加5.27%,经济效益提高34.38%,生态效益提高18.69% 。结论 充分考虑农业种植中水、能源和粮食的关联关系以及内外部的多种约束条件,在保障各类作物的最低产量前提下,优先发展低耗水、低耗能、低污染、高收益的作物,提高资源利用效率的同时改善区域农业生产的经济收益和生态效益,实现区域农业的可持续发展。     

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。     

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。     

河北省节水农业时空分布及发展趋势研究

[目的]通过对河北省节水农业的时空分布及发展趋势进行研究,以期对绿色发展背景下河北省水资源的可持续利用提供思路。[方法]文章基于压力—状态—响应(PSR)概念模型构建河北省节水农业体系,采用全局Moran's I指数分析其空间自相关性,通过熵值法计算系统发展指数,综合评价河北省节水农业PSR系统及发展趋势。[结果]节水农业压力中,冀中、冀南地区为河北省节水压力较高的区域,冀东和冀北的节水农业压力相对较小;节水农业状态中,冀南地区的邢台、邯郸、衡水应作为节水农业的优先发展区,冀中地区的保定、沧州属于宜改进区域,冀东和冀北地区则属于节水农业较优状态区;节水农业响应中,以石家庄为中心的冀中地区属于较高水平,以唐山为中心的冀东地区属于中等水平,其他区域则相对较低。[结论](1)河北省的高水平节水农业PSR系统聚集在以唐山为中心的冀东地区,低值水平区聚集在以邢台为中心的冀南地区。(2)河北省小麦与蔬菜种植主要集中在地下水超采治理重点区域的冀中和冀南,种植结构调整、突出生态修复功能、推行合理休耕政策是其节水农业主要途径。(3)河北省应根据当前节水农业PSR系统现状因地制宜地的发展节水农业,依托河北农业大学和农业技术推广站等平台,提升农业科技进步贡献率。     

农业节水中妇女因素影响研究进展

[目的]农村劳动力性别结构发生变化,使妇女承担起了包括农业灌溉在内更多的农业生产劳动。妇女农业节水对水资源的高效利用具有重要的现实意义。[方法]文章基于文献梳理的视角,采用文献分析法和比较归纳法,类列出现有研究中妇女对农业节水影响的定性,界定妇女赋权的概念,提出利用微观调研数据定量分析不同因子对妇女农业节水的影响及其单个因子的贡献率。[结果]（1）农业女性化是工业与农业竞争发展博弈的结果,尽管该趋势延续与否、对农业生产发展利弊的判定尚不明确,但是农村劳动力性别结构发生变化确定无疑,妇女更深程度地参与了农业生产多个环节,农业劳动也相应更多地落在了妇女肩上。（2）妇女成为农业灌溉的主要力量,却因受限于教育程度相对偏低、劳动压力大、社会地位边缘化等原因影响了在农业节水中表现。（3）赋予妇女权能,使其能在承担了灌溉劳动的同时有机会参与水资源的管理,激发妇女在农业节水中的积极作用。[结论]妇女对农业节水影响的研究较少,已有文献多以定性研究为主,且对妇女农业节水与否说法不一。采用微观调研数据分析妇女年龄、健康状况、文化程度、节水意愿、地区经济发展水平、家庭总收入、政策扶持、技能培训、干旱情况、土壤...     

农业政策调整下大豆种植格局变化对水土资源消耗的影响评估

[目的]通过对政策调整下农作物种植格局变化引起的水土资源消耗变化研究，从资源利用角度为种植格局调整的政策制定提供科学支撑。[方法]文章以黑龙江省为研究区，利用系统动力学方法构建大豆种植格局驱动机制模型，并模拟三大作物(即大豆、玉米和水稻)补贴政策情景下的作物种植面积转换；其次，核算三大作物生产中的水土资源消耗量，并获取不同政策情景下大豆与玉米和水稻种植面积转换引起的水土资源消耗变化量。[结果](1)黑龙江省大豆、玉米和水稻生产过程中单位面积的水资源消耗排序为“大豆<玉米<水稻”，单位产量的耕地资源消耗排序为“水稻<玉米<大豆”。(2)由于单位面积大豆的耗水量最少、单位产量大豆的耕地消耗量最多，当大豆生产者补贴增加40%时，大豆净增加面积最多(由玉米和水稻转入)，因此三大作物生产过程中水资源消耗总量减少最多为2 400万m³，但耕地资源消耗仅增加3.2万hm²。[结论]农业补贴调整，不仅可以满足粮食的总体供给，优化作物种植格局、扩大大豆种植面积，进而减少大豆供给的不确定性，还可以实现区域水土资源的优化配置。该文结论可以为...     

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。     

陕西省农业灌溉水资源保障程度及空间差异分析

[目的]文章选取2016年陕西省各市区农业灌溉水资源相关数据,分析其对粮食生产的影响,进而计算出陕西省及其各市区农业灌溉水资源对粮食生产保障程度,最终总结其存在的空间差异,并提出差异化的解决措施,以保障陕西省粮食安全。[方法]选用农业灌溉水资源保障度分析模型,针对陕西省各市区的水资源供需情况、粮食种植结构及产量和农作物灌溉情况,对陕西省及其各市区的农业灌溉水资源保障程度进行计算,研究其空间差异性。[结果]陕西省农业灌溉水资源保障度为101.84%,基本上能满足农业灌溉用水需求,但已迫近水资源供给紧张的边缘。陕西省农业灌溉水资源保障度呈显著的空间差异,关中地区农业灌溉水资源保障度P为82.20%,农业灌溉水资源轻度缺乏,属于资源型缺水现象;陕北地区农业灌溉水资源保障P为112.38%,影响该地区农业生产发展;陕南地区农业灌溉水资源保障P为145.92%,农业灌溉水资源丰富,灌溉耕地能够得到用水保障。[结论]农业灌溉水资源对粮食生产具有重要的作用,陕西省农业灌溉用水资源存在较大的空间差异性,需要参考不同地区的农业灌溉水资源保障度数值,采取不同的节水策略,以保障粮食安全生产。     

中国农业生产水环境承载力分析

[目的]通过测算农业生产水环境承载力来评价我国农业生产污染状况,并据此对我国农业生产力布局提出建议。[方法]利用中国2006、2014年七大农区24省份统计数据,采用过剩氮和水盈余方法测算农业生产水环境承载力及其污染风险。[结果]目前我国水资源总量能够承载农业生产总量,但其环境警报值不断向污染威胁临界值逼近,并且存在显著的区域差异;东北平原、长江流域和华南绝大部分地区的农业生产在环境承载力范围内;汾渭平原和河套灌区的农业生产对环境存在略微的污染风险;甘肃新疆和黄淮海平原的农业生产严重超出环境承载力,污染风险最为严重。[结论]可适当增加东北平原、长江流域和华南绝大部分地区的农业生产规模;加强汾渭平原和河套灌区的污染物质消减措施;强制实行甘肃新疆和黄淮海平原的生产总量控制与污染消减措施。同时,还可以从节水技术、减排技术、作物耕作制度、农牧循环体系及政策法规等方面入手,全面提高农业生产水环境承载力。