基于多区域投入产出分析的京津冀地区虚拟水核算

通过贸易与消费调控实现区域水资源优化配置已成为缓解地区水资源压力的途径之一。跨区域投入产出分析可为地区间虚拟水贸易战略提供依据。基于2012年京津冀地区投入产出表与生产用水量构建了跨地区虚拟水核算模型,计算了隐含在经济贸易中的虚拟水总量及各地区各部门的直接用水系数、完全用水系数和拉动系数,分析了各部门虚拟水进出口情况,识别了重点耗水部门。结果表明:京津冀地区呈现虚拟水净出口状态,其中净出口部门主要为北京的服务与交通业,河北的农业和制造业。京津冀的农业、矿业和水供应业在生产过程中直接消耗水量大,应注重提升用水效率及节水技术的开发;三地制造业、建筑业和服务与交通业的平均拉动系数较大,这说明其他部门生产活动对该部门依赖性较大,其单位产出的提高将带动整个地区更多虚拟水量的投入。此外,河北的农业和制造业为京津冀各部门输送了大量虚拟水,为各部门生产提供了支撑,是节水的重点部门,应着重调整其产业结构,并从直接和间接用水两方面入手减少水资源消耗。计算了京津冀地区不同部门的直接、间接水资源消耗、水资源消耗拉动系数,以及部门间的虚拟水贸易情况,结果可为该地区部门间水资源配置和虚拟水战略的制定提供基础。     

中国水-能-粮资源适配格局动态演化及其驱动因素

在水资源供需矛盾日益趋紧的背景下,定量分析“水-能”、“水-粮”资源空间适配格局及其动态演化趋势,可为不同地区间资源优化配置以及协同管理提供参考依据。系统核算了2000—2019年中国大陆30省(自治区、直辖市)粮食与能源生产的蓝水足迹,运用基尼系数及不平衡指数等方法综合测度我国水-能-粮资源空间适配格局的演变过程,并从资源禀赋和生产结构两方面解析了资源错配的驱动因素。结果表明：(1)研究期内,反映粮-水空间适配的基尼系数保持在0.35左右,而能-水基尼系数呈现U型变化(G=0.43—0.62),总体上能源生产与水资源的空间错配程度更严重。(2)粮食、能源与水资源错配区域均呈现“北Ⅰ型、南Ⅱ型”的分布格局。研究期内,Ⅰ型错配省份均由北部、东部沿海向西部地区扩展,如黑龙江能-水关系由强-Ⅰ型错配转至轻-Ⅱ型错配。(3)水资源禀赋变化和稻谷种植规模北移共同驱动粮-水空间错配格局的演化;除黑龙江受原油减产影响较大外,火电空间布局及蓝水足迹的西移对能-水错配格局起到决定性作用。(4)粮食与水资源适配关系主要由自然属性、经济效益和农业扶持政策决定,而能-水适配主要受资源禀赋、区域经济差异和环境政...     

基于水足迹的山东省农业水土资源匹配特征及短缺压力分析

高强度农业开发引起的农业水土资源生态问题日益增多,探究粮食及蔬菜（粮蔬）生产中水土资源空间配置及短缺压力对农业资源的可持续利用具有重要意义。从水足迹视角出发,分析了山东省3种主要粮食作物（冬小麦、玉米及大豆）和两种不同种植模式蔬菜（设施蔬菜和露地蔬菜）的生产水足迹空间特征;同时将资源数量及资源质量的概念纳入研究框架,分析了农业水土资源数量及质量匹配格局差异,并进一步探究了农业水土资源短缺压力及其影响因素。研究结果表明：（1）2019年,山东省粮食和蔬菜的生产总水足迹为811亿m³,其中粮食生产总水足迹占比78.50%,蔬菜生产总水足迹占比21.50%;粮蔬生产水足迹受地势影响明显,鲁西北及鲁西南平原地区的粮蔬生产水足迹占比较大。（2）考虑资源数量的水土资源匹配系数均值为0.622×10⁴ m³/hm²,考虑资源质量的匹配系数均值为0.416×10⁴ m³/hm²;水土资源数量及质量匹配系数在空间上呈现出一致性,表明山东省农业生产水土资源空间配置水平高的地区同时面临着较大的农业面源污染压力。（3）整体上,土地资源短缺压力略高于水资源短缺压力;基于生产视角的水土资源短缺压力受生产环境因素制约显著,受经济发展因素的影响具有差异性,社会因素对水土资源短缺压力无显著影响。研究可为农业资源可持续管理提供数据基础,为全面理解粮蔬生产所产生的水土资源短缺提供案例参考。     

气候变化下旱区农业生态系统的可持续性

农业生产是将自然资源不断转化为农产品的过程.简单的说就是将阳光、空气、水和土壤等无机资源转化为可以供人类消费的有机产物.农业生态系统必须对全球气候变化、市场竞争、自然环境的恶化、经济等政策法规和人民的需求等因素做出灵活的应对策略,同时还要保证自然生态系统的稳定性.在发展中国家,有超过20 亿的人口每天收入低于2 美元,他们收入中绝大部分都用于解决温饱.这些人大部分生活在干旱、半干旱地区,并以农业生产作为生活的主要来源.由于这些地区水资源匮乏、土壤贫瘠,粮食安全问题一直是该地区人类生存的关键.中澳两国都把干旱、半干旱地区的农牧业发展作为研究的重点.两国的专家都致力于恢复和维护干旱半干旱地区脆弱的农业生态系统.气候变化正在使农业生态系统可持续发展面临严峻挑战.因此,迫切需要农学,生态学,环境学,社会经济学等多学科的共同发展和融合解决这一问题.     

基于生态足迹模型的辽宁省水资源可持续利用分析

运用水资源生态足迹模型,从时间和空间两个维度对辽宁省水资源生态盈亏和用水效率进行研究,并将研究结果与其他省份及其他方法的研究结果做了比较。时间维度研究结果表明,2000—2012年期间,仅2010年人均水资源账户生态盈余,其他年份均生态赤字,水资源利用不可持续;人均水资源生态足迹主要受农业用水足迹影响,人均水资源生态承载力与降水量呈显著正相关;用水效率逐年提高,有助于缓解水资源危机。空间维度研究结果表明,2011年仅丹东呈水资源生态盈余,其他13个地级市均为生态赤字;经济发达地区用水效率普遍高于经济欠发达地区,农业发达地区水资源生态赤字严重且用水效率偏低。对比分析表明,2007年辽宁省水资源生态足迹显著高于河北、四川和浙江省。建议加大水资源生态承载力、减少水资源生态足迹并削弱区域水资源不平衡等,推动辽宁省水资源的可持续利用。     

试论东北地区农业节水与农业水资源可持续利用

针对振兴东北老工业基地大背景下的东北地区水资源紧缺状况,通过对农业水资源和农业节水潜力的系统分析,提出了东北地区的系统农业节水战略．根据东北地区农业生产特点和农业发展需求,进行节水农业分区,确定不同农业类型区节水高效栽培模式与关键集成技术体系．论述了东北地区农业水资源可持续利用系统学方略和实施系统节水治水工程的必要性,以及农业节水研究的发展趋势．     

云南省元阳县哈尼族彝族农业生物资源调查

根据当地的气候特点和生态环境选取有代表性的3个乡9个村对云南省元阳县哈尼族、彝族的农业生物资源进行了系统调查和收集,共收集与当地民族生活、生产和民族文化密切相关的农业生物资源341份,其中粮食作物资源139份,果树资源(含野生种类)35份,蔬菜资源(含野生种类)55份,药用植物资源56份,饲用资源56份。详细整理分析了调查、收集到的资源的种类和利用价值,并对当地的农业生产和农业生物资源的利用和保护提出了具体建议。同时对当地的农业生物资源现状和变化情况进行调查和分析,为制订我国少数民族地区特有农业生物资源有效保护与高效利用发展战略提供基础数据和研究材料。     

基于水足迹的作物生产生态效率评价——以陕西省为例

传统生产函数很少考虑农业生产中自然资源的要素功能,也无法表达化肥、农药的使用对环境产生的损害。研究将绿水、蓝水和灰水足迹,分别代表降水资源、灌溉水资源和作物生产的环境影响,引入农业生产函数,采用随机前沿方法测算陕西省作物生产生态效率,并分析其影响因素。结果表明：1）1985-2018年间陕西省作物生产总水足迹呈上升趋势,作物生产单位面积用水强度不断增强。单位面积水足迹及蓝、绿、灰水占比与气候、种植结构,灌溉条件和农业污染相关。2）研究期内,陕西省作物生产生态效率以2003年为分界点呈现先降后升趋势,陕西省作物生产生态效率的U型波动对应政府对耕地资源保护和农业污染管控政策变化。3）作物生产生态效率低下的区域集中在生产落后的农业区和农业条件差的工业区,农业耕地质量差,灌溉条件匮乏,低效率（产值角度）的灌溉和化肥农药施用以及落后农业生产方式是导致作物生产生态效率低下的主要原因。4）研究期内,陕西省作物生产经历了从规模报酬递增,到规模报酬递减2个阶段,与耕地面积的变化基本对应。短期内,考虑各投入要素的产出弹性调整种植结构和化肥农药施用量是提高作物生产生态效率的有效措施,而促进农业产业升级和技术革新是推动作物生产生态效率提升的根本路径。     

地表水资源供给服务供需关系对节水政策的响应——以大清河流域为例

水资源是基础性自然资源和战略资源,科学量化水资源供给服务的供需关系、识别供需矛盾的突出区域是进行流域水资源管理的重要前提。以大清河流域为例,利用InVEST模型,建立了水资源供给服务空间流动量化方法,预测了用水效率提升、节水灌溉两种节水政策情景对水资源供给服务供需关系的影响。结果表明：(1)流域水资源供给服务和水资源需求量均呈现出上游低、下游高的空间分布格局,农业用水为流域主要用水类型,2010—2015年,流域水资源供给服务增长0.97%,水资源需求量出现了9.6%的下降;(2)2010—2015年,流域整体水资源供给服务的供需比由0.78提升至0.88,服务的空间流动使得上游盈余的水量缓解了中下游的用水压力,但中下游水资源需求大于供给的问题仍普遍存在;(3)提升用水效率、推行节水灌溉这两种节水政策均能够有效改善大清河流域的水资源供需关系,分别可将流域水资源供需比提升至0.97和0.96,基本达到供需平衡。研究可为北方资源型缺水流域水资源供需匹配度的提高、节水政策潜力的评估提供借鉴。     

生命重生的希望——恢复生态学

20世纪以来,全球范围的技术进步和经济发展带来了严重的生态环境问题。由人口激增、全球气候变暖、工农业污染引发的土地贫瘠化和水资源缺乏等问题正严重威胁着地球生命系统;矿产资源的过度采挖、农业生产用地的过度利用、高寒与极地脆弱生态系统资源的不当开发、     

北京市水足迹及农业用水结构变化特征

运用水足迹的理论和方法计算评价了1990—2005年北京市水足迹及水资源利用的可持续性,在此基础上进一步分析了北京市农业用水结构的变化特征。结果表明:(1)北京市水足迹从1990年的81.5亿m3上升至2005年的168.6亿m3,人均水足迹由750.1m3上升为1096.0m3;(2)北京市水资源匮乏度不断升高,1995年以来水资源自给率呈下降趋势,与之相对应的水资源依赖度越来越高;(3)农业部门用水量在本地用水量中的比例平均每年为55.1%,虚拟水净输入量在虚拟水净输入总量中的比例平均每年达到89.1%;(4)高耗水型作物产品生产用水比例升高加大了农业用水压力,动物产品生产用水量呈增加趋势,2001—2005年动物产品生产引入的虚拟水占到其虚拟水总量的81.3%。北京市水资源利用呈不可持续状态,通过农业系统内部结构的优化调整,实现农业部门水资源的高效利用是缓解北京市水资源紧缺问题的关键。     

农产品水足迹研究进展

水是人类生产生活的重要资源,科学合理地评价人类活动对水资源的影响是实现水资源可持续利用的重要保障.水足迹概念的提出创新性地将人类活动消耗的水资源区分为绿水、蓝水和灰水,拓展了水资源可持续利用的评价思路.基于虚拟水(VW)的水足迹理论和基于生命周期(LCA)的水足迹理论将水质与水量的概念相结合,成为了农业水资源管理研究的热点内容.基于VW的水足迹理论主要包括绿水足迹、蓝水足迹和灰水足迹的计算,以及水环境可持续性评价,而基于LCA的水足迹理论体现了水资源的消耗和污染及其对环境造成的综合影响.本文详细介绍了这两种水足迹理论的计算方法与环境可持续评价的研究进展,对比分析两种水足迹理论在描述农产品生产用水及其环境影响方面的差异性,并对其研究前景进行了展望.     

中国农业生态系统的生产潜力和人口承载力

中国农业生态系统的生产潜力和人口承载力是全球关注的问题。本研究将农业生态系统的生产潜力定义为由生物遗传特性和4大宏观生态条件(太阳辐射、温度、水资源和土地资源)共同决定的生产力上限;以无机环境-第一性生产-第二性生产之间的结构适应性和能量-物质流平衡为主线,发展了对农业生态系统生产潜力和人口承载力的综合评价模型,它包括第一性生产潜力子模型和第二性生产潜力与人口承载力优化子模型;并应用该模型把中国农业生态系统分为603个区域单元,进行第一性生产潜力,第二性生产潜力和人口承载力的评价。     

植物水分利用效率和半干旱地区农业用水

干旱是一个全球性问题,人类面临的第一个生态问题就是水分不足。减少农业生产中水的需求量成为一个国际目标,我国的情况尤为严峻。我国水资源总量虽居世界第六位[1],但人均占有量仅为2400m3,相当于世界平均数的1／4,且时空分布不均。长江以北地区耕地面积占全国的64％．而水资源不足18％。我国的灌溉面积已达7.2亿亩,居世界首位,但灌溉水浪费严重,其利用系数只有0．5,致使整个农业用水量占到总用水量的85％,而一些发达国家仅占到50％左右。由于水资源短缺和生态环境恶化,1959年以来全国平均每年受旱面积呈增大趋势,在占国土面积…     

基于投入产出的中国省际农业水-土-碳足迹流动分析

水-土-碳多要素耦合研究是近年来资源环境领域的热点之一。开展农业水-土-碳足迹流动分析有助于揭示农业生产和贸易带来的跨区域环境影响,对不同区域资源可持续管理和协同减排具有重要意义。以中国30个省级行政区为研究对象,基于投入产出方法科学识别不同省区农业水、土、碳足迹的空间格局、流动特征及关联状况。主要结论如下：（1）省域尺度农业水、土、碳足迹具有较大的空间差异,这归因于自然条件、社会经济、产业结构、耕作方式及种植结构等的区域差异;（2）农业水、土、碳足迹流动主要从西部和北部流向东部和东南部地区,这与农产品市场供需关系密切相关,表明东部和东南部地区农产品消费导致了西部和北部地区资源的虚拟占用和隐含碳排放;（3）农业水、土、碳足迹及其强度之间存在一定程度的关联关系,经济发展状况、地区产业结构、自然条件状况等因素均会影响某一要素或几种要素的消耗强度,进而影响其关联作用;农业水、土、碳足迹流动表现出明显的关联性特征,空间关联网络存在不均衡性,关联渠道有待丰富;（4）建议未来加强农业技术革新,提高机械化、智能化生产水平;通过土地规模化经营实现水土资源的节约集约利用;开展基于水-土-碳跨区域影响的横向农业生态补偿,实现中国省际协同减排和资源优化。     

中国红黄壤地区农业资源持续高效利用评价研究

以分析区域农业资源利用的持续与高效的关系为基础,建立红黄壤地区农业资源持续高效利用指标评价体系,应用指标体系对红黄壤地区中低产地区的22个典型县进行评价研究。     

《干旱地区农业研究》2006年征订启事

《干旱地区农业研究》由教育部主管,西北农林科技大学主办,是全面反映我国干旱、半干旱及湿润易旱区农业科学技术研究新成果、新理论、新技术及国外有关最新研究进展的学术性期刊.《干旱地区农业研究》主要刊登有关干旱、半干旱及半湿润易旱地区的旱农耕作与栽培、土壤营养与植物水分、农业节水、资源开发利用、旱区生态建设、植物抗逆生理、干旱类型与对策及国外旱农动态等内容.以旱作农业为重点,重视水资源合理利用和灌溉农业的发展;应用科学研究与应用基础科学研究并重是本刊的主要特色.适合广大从事旱农研究的专家、学者、科技人员、生…     

对贵州少数民族地区农业生物资源保护和可持续利用的建议

通过"贵州农业生物资源调查"项目的调查,获得了大批农业生物种质资源,这些种质资源具有丰富的物种多样性和遗传多样性,它们是贵州少数民族世代相传的物质遗产,也是贵州少数民族生活和生产的物质基础。与此同时,通过调查说明,贵州少数民族地区农业生物资源还有很大的调查收集潜力。由此不难看出,有效保护和可持续利用贵州农业生物资源,不论对贵州还是对中国都具有重要的现实和长远意义。     

旱区农业雨水资源利用与生态系统可持续性:2013干旱农业和生态系统可持续性国际会议综述

随着全球气候变化的日益凸显,旱区农业和生态系统可持续性发展越来越受到世界各国政府和生态学家的关注。本文综述了2013年10月14—18日在兰州大学举行的干旱农业和生态系统可持续性国际会议全部28场学术报告,围绕"旱区雨水资源高效利用与生态系统可持续管理"的主题,分别从干旱农业面临的机遇和挑战、雨水资源高效利用、旱区生物多样性保护、生态信息系统构建、生态系统可持续管理和加强发展中国家之间的国际合作等几个方面进行了总结。文章最后围绕生态系统圈层管理理论,总结了最近几年在旱区农业水资源利用和生态系统管理方面的最新进展,构建了生态保育和农业生产之间的耦合关系图,为气候变化下旱区粮食安全、农户生计改善、生态系统可持续管理和社会经济协调发展提供理论依据。     

全球气候变化对农业生态系统的影响研究进展

全球大气中CO2浓度升高、气温升高及降水量的变化等是全球气候变化对农业生产和农业生态系统影响最为重要的几个生态因子,其影响主要表现在对农作物产量、生长发育、病虫害、农业水资源及农业生态系统结构和功能等方面.在过去的几十年,全球气候变化已对我国农业和农业生态系统,特别是我国北方旱区农业造成重大影响,其中不少影响是负面的或不利的.本文综述了全球气候变化对农业水资源、农田土壤养分变化、农作物生长发育、农作物病虫害与杂草、粮食安全及农业生态系统的结构和功能等方面的影响.针对21世纪全球气候变化对我国农业生产和农业生态系统带来的挑战,探讨了今后研究的重点和难点问题.