粮食虚拟水流动对水资源和区域经济的影响研究

[目的]通过省际粮食虚拟水流动分析,探讨其对水资源和区域经济的影响,以期为保障我国粮食安全和水安全提供有益借鉴。[方法]以我国31个省(市、自治区)为研究单元,通过引入距离分量对2006、2015年我国省际粮食虚拟水贸易的空间分布格局及驱动因素进行解析,在此基础上评价虚拟水贸易所引起的生态效应和经济价值变化。[结果]结果表明:近年来我国省际粮食虚拟水流动更加频繁,整体表现出由北向南的逆向流动格局,但输出省份的范围呈萎缩状态,部分输出区已转变为输入区,有近50%的输出省份虚拟水输出量大幅下降,虚拟水输出有进一步向黑龙江等产粮大省集中的趋势;水资源并非是影响虚拟水贸易最关键的因素,耕地资源禀赋、资源优化配置以及经济发展水平对虚拟水的影响作用也是不容忽视的;2015年粮食虚拟水流动在国家层面上共形成276亿m3的节水量,对国内经济增长的贡献份额达到2.836 6万亿元,但虚拟水的输出使输出区水资源压力指数由0.84(假设输出区粮食虚拟水输出为0)上升到1.20,地区生产总值由42.675 9万亿元(假设用于输出的粮食虚拟水全部转变为工业用水和服务业用水)减少到28.597 4万亿元。[结论]省际粮食虚拟水流动在国家尺度上有节水和促进经济发展的作用,但对输出区有较大的破坏作用,输出区存在将粮食生产用水转变为其他高收益产业用水的可能,针对以上结果提出解决我国粮食虚拟水流动负面效应的相关建议。     

南方水网地区“莲虾共作”立体种养生态农业模式——以湖北省鄂州市峒山村为例

文章以峒山村为例,对"莲虾共作"立体种养生态农业模式的内涵、技术流程、配套技术以及经济、生态和社会效益进行了系统的研究分析。"莲虾共作"模式以4年为一个轮换周期。莲田养虾系统和人工湿地一样具有净化水质、涵养水源,保护农田生物多样性等功能,使系统内物质能量得到高效利用,减少农药和化肥施用,有效遏制农业面源污染,同时产出质优、安全的莲籽、小龙虾等农产品。"莲虾共作"模式平均纯收入可达到5.72万元/hm2,比"稻虾共作"模式纯收入高出1/2以上。最后提了加强"莲虾共作"模式示范推广和编制技术规程的建议。     

荒漠化成因与不合理人类活动的经济分析

荒漠化成因是荒漠化研究中最为核心的问题之一,厘清荒漠化成因是有效防治荒漠化的前提。荒漠化演变是自然因素与人为因素共同作用的结果,我国现代荒漠化的发生与发展主要由不合理人类活动造成。文章梳理了已有研究对我国荒漠化成因的解释,从经济学视角对荒漠化中不合理的人类活动给予分析,并进一步探讨了这些不合理活动的产生原因,发现人口压力大是不合理人类活动存在的前提,产权不明晰及相关配套制度缺失是这些不合理活动产生的制度根源。推进荒漠化地区自然资源的产权由国有产权向更有效的产权形式转变,建立与完善生态补偿等配套制度,以及促进人口转移与技术进步,都将有助于减轻甚至消除人类不合理活动与实现荒漠化的有效防治。     

藏粮于地战略与路径选择

针对长期实施的藏粮于仓、以丰补歉策略所带来的一系列问题,中央提出实施"藏粮于地"战略。何为"藏粮于地"?实施"藏粮于地"有何益?实施"藏粮于地"面临哪些挑战?如何实施"藏粮于地"?对此,文章进行了系统分析论述。我国粮食生产"十二连增",粮食库存丰富,粮食生产稳定性增强,近年国际粮食价格低廉,这些为我国实施"藏粮于地"战略创造了条件。然而,实施"藏粮于地"并非易事,面临许多问题与挑战,包括:耕地面积有可能再次大幅减少,耕地质量堪忧;水资源约束日益突出,粮食生产能力提升的难度越来越大;农业抵御自然灾害的能力低,农业自然灾害突出;规模化生产经营与社会化服务水平低,粮食生产调控能力弱;国内粮食生产大萎缩和世界粮食价格危机有可能再现,冲击"藏粮于地"行动计划。实施"藏粮于地",关键在"地",核心在"藏"。数量充足和高质量的耕地是基础,同时,还必须有完好的"养地"与"用地"机制。因此,应强化"护地"、"建地"、"养地"与"用地",即走护、建、养、用"四结合"之路。     

小农水体制机制改革举措探讨——以重庆云阳为例

[目的]解决重庆云阳小农水存在的无人管护、运作效率低下导致工程性缺水等问题,探寻管护模式、工程规模与管护效率之间的关系。[方法]文章对小农水产权制度改革与管护机制创新试点重庆云阳县进行了实地调研,在此基础上运用DEA分析方法和问卷方法探究了堰塘工程规模和运行效率与管护的关系。[结果]私有化管护模式要比集体管护效率高,并且规模较大的工程易私有化,分析结果符合实地调研结果。同时指出试点所做的举措与背后的原因,并给出适当的改革建议。[结论]提出改革需进一步引入市场机制,进一步放开堰塘的经营权与收益权,对于小规模集体管护的堰塘及规模大的个人或联户无能力经营的堰塘,由用水者协会管理。该文对重庆乃至处于西南山丘区的小农水管护模式的改革研究具有一定指导意义,也为其他区域的小农水体制机制改革的理论研究提供一定参考与借鉴。     

氮肥减量及秸秆替代过量氮肥下冬小麦/夏玉米轮作体系氮素淋失风险研究

针对过量施用氮肥和地下水硝酸盐超标的现状,探索减量施氮、秸秆替代过量氮肥下土壤氮素的淋失风险,以期为降低氮素淋失风险提供科学依据。通过在河北省徐水县进行连续4年的冬小麦—夏玉米轮作体系田间定位试验,分析耕作(少耕和常规耕作)、施氮量(无机氮0、200和300 kg/hm~2)和秸秆(还田、不还田)等措施对作物收获后土壤无机氮累积、土壤—作物体系氮平衡状况以及冬小麦和夏玉米产量的影响。结果表明,小麦收获后,过量施氮处理0~100 cm土壤硝态氮累积量显著高于其它处理,高达221 kg/hm~2,过高的土壤残留硝态氮增加玉米高温多雨季氮素淋洗风险。3年氮平衡累积量比较显示,过量施氮、少耕/常规耕作减量施氮秸秆还田3处理的氮平衡值无显著性差异,以少耕减量施氮秸秆还田最低,为236 kg/hm~2,过量施氮处理最高,为281 kg/hm~2,三者均显著高于少耕/常规耕作减量施氮秸秆不还田处理。冬小麦—夏玉米轮作体系氮平衡值与0~100 cm土层的土壤无机氮、土壤硝态氮累积量呈显著正相关,说明氮素大量盈余会导致0~100 cm土壤剖面无机氮大量累积,尤其是硝态氮大量累积。少耕和常规耕作减量施氮秸秆还田处理的冬小麦、夏玉米产量与过量施氮无显著差异。综合考虑土壤无机氮累积量、氮平衡值和作物产量,少耕或者常规耕作下,可以利用秸秆氮替代过量无机氮,降低氮素淋洗风险。     

1980～2010年中国耕地复种可提升潜力空间格局变化

利用1980 ～2010年中国分县农业统计数据和中国地面气候日值数据,分别估算20世纪80年代、90年代及21世纪初的中国县级实际复种指数(MCI)和潜力复种指数(PMCI),据此分析过去30年中国耕地复种可提升潜力(PIMCI)的空间格局变化,并进而探究复种可提升潜力对全国粮食增产潜力的贡献大小.结果表明:(1)在时间尺度上,中国耕地PIMCI从20世纪80年代的50.2％减少到90年代的48.7％,之后受PIMCI与MCI逆向变化的影响,到21世纪初耕地可提升复种指数扩大到59.6％.(2)从不同地理区域看,中国不同农业种植区耕地PIMCI变化具有明显的地理空间差异.黄淮海区和云贵区的PIMCI低于10％,且30年内变化相对稳定;西北区和北部高原区的PIMCI有减少的趋势;东北区、川陕区及青藏区连续增加;水热资源充沛的南方各农业区波动剧烈.(3)在现有耕地面积保持不变的基础上,通过提高土地集约化利用强度,充分挖掘耕地的复种潜力,可以新增约30％的农作物播种面积,粮食增产潜力达到全国粮食总产的32.2％.其中潜力较高的区域主要集中在南方的3个农业区(长江中下游区、华南区、南方丘陵区)及青藏区,这4个区域的粮食增产潜力可达到全国增产总潜力的70％.但该潜力的实际利用需要充分考虑区域的资源禀赋、技术水平、生态环境和经济政策等因素.     

中国收获面积差及其产量潜力情景分析

[目的]文章以提升耕地复种为切入点,从区域自然资源禀赋与利用的角度研究我国粮食产量潜力,能为国家科学优化水土资源配置,推进农业供给侧结构性改革提供有益参考。[方法]引入收获面积差的概念,在作物单产与耕地面积保持不变的前提下,从提升复种的角度估算我国收获面积差及其产量潜力。[结果]2005年左右网格尺度研究结果表明:第一,不同水资源分配情景下,中国可收获面积差在0.135亿~0.363亿hm~2(约合2亿~5.4亿亩)之间波动;第二,与不同农业土地利用水平下可能获得的作物产量相结合,该收获面积差最高可转化成7.4亿t的产量潜力;第三,最实际情况下,通过水资源、作物类型、灌溉措施3方面配置,我国拥有0.135亿hm~2(2亿亩)收获面积差,其可转化为1.17亿t的产量潜力,相对于现实产量5.97亿t,约增产19.6%。第四,长江中下游地区同时拥有好的水热条件与相对优良的灌溉设施,而该地区较大的收获面积差与产量潜力说明其水土资源利用还有较高的调整优化空间。[结论]粮食总产受作物单产、耕地面积、复种指数等3个方面综合影响,但前两大因素对我国粮食产量潜力的贡献已经非常有限。     

基于NDVI时序数据的华北地区耕地物候参数时空变化特征

[目的]耕地物候作为农业生态系统的重要特征之一,是进行农作物长势监测与估产、田间管理、农作物合理布局等的重要依据。利用遥感方法提取大区域尺度耕地物候参数和种植制度的时空变化特征,有助于从整体上掌握农业资源的空间分布情况,为农业生产决策和区域粮食安全评价提供服务。[方法]文章基于1999年和2013年的SPOT/VGT NDVI逐旬时间序列数据,采用TIMESAT软件集成的非对称高斯函数拟合法对数据进行平滑重构,通过比例阈值法提取了华北地区耕地物候参数(生长季开始期和结束期),分析其时空分布特征,并依据年内NDVI变化曲线峰值数目来确定耕地的生长季个数,识别耕地种植制度。[结果]华北地区作物生长开始期和结束期都存在明显的空间差异,15年来河北北部、北京、天津等地区,第一季作物返青/出苗期变化不大。而河南南部和中部地区,2013年第二季作物出苗期明显提前,由1999年6月下旬7月上旬,提前至6月上旬。我国华北地区种植制度仍以一年两熟制为主,华北地区北部受热量资源制约,仍旧保持一年一熟制不变。与1999年相比,华北地区2013年两熟制种植面积下降了21.1%,而一熟制种植面积增加了38.7%。[结论]华北地区耕地物候的时空变化与种植制度密切相关,同时也受到自然资源和人类活动的共同影响。     

城乡建设用地增减挂钩背景下农民对集中居住环境满意度评价——以江苏省典型村庄为例

我国农村"空心化"日益明显,国家出台城乡建设用地增减挂钩政策后各地推进村庄整合,撤并自然村、整治空心村,使交通不便、环境恶劣的农民居住环境得到改善。本文以江苏省典型村庄为例,分析城乡建设用地增减挂钩背景下农民对集中居住环境的满意度状况,评价农民对集中居住环境的满意度。结果表明:农民对农村人居环境总体上不满意的占21%,一般满意的占32%,满意的占47%,总体满意度均值为2.70,满意度指数为58.86。农民对新居房屋质量、排水排污、子女上学和精神娱乐等方面并不满意,原因在于此项工程属于政府行为,缺乏与农民有效的沟通和参与权利。最后,提出了要充分考虑农民的需求和意愿,赋予农民参与权,监督人居环境建设质量的政策建议。