水足迹视角下西北旱区种植结构协同调整

作     者：张家欣 黄会平 韩宇平 邓铭江 杨涛 ZHANG Jiaxin;HUANG Huiping;HAN Yuping;DENG Mingjiang;YANG Tao

作者机构：河海大学水文水资源学院南京210098 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098 新疆寒旱区水资源与生态水利工程研究中心乌鲁木齐830000 华北水利水电大学水资源学院郑州450046 

出 版 物：《南水北调与水利科技（中英文）》 (South-to-North Water Transfers and Water Science & Technology)

年 卷 期：2023年第21卷第4期

页      面：751-760页

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 

基　　金：中国工程院咨询项目:西北灌区农业高效用水与生态服务功能提升策略(2022-XZ-26) 河南省软科学研究计划(222400410118)。 

主　　题：西北旱区 水足迹 农业种植结构优化 水安全 生态安全 食物安全 

摘      要：以西北旱区为例,采用水足迹模型,分析主要农作物的耗水特点,并以水资源消耗量最小、生态安全和经济效益最大化为目标,构建以耕地资源、水资源和食物安全为约束条件的多目标规划模型对种植结构进行优化。结果表明:2000—2020年西北旱区主要作物产量增长2.41倍,种植面积增长1.24倍,粮食作物和经济作物的种植比例由2:1向1:1转变,种植结构由专一化向多样化发展;作物生产水足迹总量从838.70亿m^(3)增至1109.05亿m^(3),其中蓝水足迹占比高达79.09%,农业生产面临着巨大的水资源压力;调整作物种植结构,适当将蔬菜、薯类和豆类的种植面积提高140.593万hm2、1.863万hm^(2)和0.340万hm^(2),水资源消耗量可减少107.25亿m^(3),生态效益可提高27.47亿元,经济效益可提高470.74亿元。研究结果对促进西北旱区农业结构优化调整和水资源可持续利用具有重要的参考价值。