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基于水量供需平衡的安徽省适水型农业种植结构优化

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农业展望 2021年第5期17卷 41-47页

作者：李威顾峰雪中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/农业农村部旱作节水农业重点实验室北京100081

在当前水资源供需矛盾日益突出的状况下,构建适水型农业种植结构是应对水资源短缺和旱灾频发的重要措施之一,同时对于区域的水资源可持续利用具有重要作用和意义。安徽省地处南北过渡带,水资源的时空分布不均衡,降水的年内和年际变化大... 详细信息

在当前水资源供需矛盾日益突出的状况下,构建适水型农业种植结构是应对水资源短缺和旱灾频发的重要措施之一,同时对于区域的水资源可持续利用具有重要作用和意义。安徽省地处南北过渡带,水资源的时空分布不均衡,降水的年内和年际变化大,洪涝和干旱频繁发生,农作物的生产力稳定性差。以淮河和长江为界,将安徽省划分为淮北、江淮和江南地区,系统分析了安徽省不同区域的水资源时空特征、种植结构的现状和变化,分析了不同区域农作物生产的水资源供需平衡特征。在此基础上,为从区域上均衡提高水分利用效率和经济效益,提出了适应不同区域水资源供给特征的适水种植结构优化调整方案。

关键词：水资源短缺水量供需平衡适水种植种植结构优化安徽省

适应水土资源条件的华北地区农业种植布局研究

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中国工程科学 2022年第5期24卷 89-96页

作者：黄峰杨晓琳方瑜王素芬康绍忠中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083

华北地区在我国经济社会发展全局中具有特定的区位优势,而水资源是影响该地区可持续发展的最突出因素。本文围绕华北地区“适应水土种植”国土空间布局这一核心问题,基于华北地区现状年(2018年)农业种植结构与水土资源布局分析结果,考... 详细信息

华北地区在我国经济社会发展全局中具有特定的区位优势,而水资源是影响该地区可持续发展的最突出因素。本文围绕华北地区“适应水土种植”国土空间布局这一核心问题,基于华北地区现状年(2018年)农业种植结构与水土资源布局分析结果,考虑不同人口‒气候‒社会经济情景以及水资源的约束条件,提出了适应水土资源条件的华北地区农业种植布局优化方案。建议适当减轻华北地区商品粮、其他商品化农产品的生产与供应负担;在提升区域水资源承载力方面,河北省通过调水等形式缓解水资源短缺现状,山西省以农业机械化和现代化来提高农业用水效率,山东省与河南省可适度休耕并提高林草覆盖率。此外,优化农业种植空间布局并适水调整种植结构,在深层地下水超采严重的河北平原东南部和天津市、浅层地下水超采区,发展“适应降水”的半旱地种植制度和结构,根据地下水回补上升的速率决定“休养生息”的具体时段。

关键词：华北地区水均衡国土空间规划以水定地水土资源匹配适水种植

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中国节水农业成效、形势机遇与展望

中国农业资源与区划 2021年第11期42卷 1-6页

作者：吴勇张赓陈广锋沈欣杜森钟永红汤松高祥照龚道枝黄峰全国农业技术推广服务中心节水农业处北京100125 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 中国农业大学土地科学与技术学院北京100193

[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,... 详细信息

[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。

关键词：旱作节水农业水肥一体化作物水分生产力适水种植转变发展方式

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农业灌溉中水资源的有效利用分析

农业技术与装备 2022年第1期 100-101页

作者：刘国红兴隆县兴隆镇人民政府河北兴隆067300

为保障农业灌溉水资源的合理利用,文章分析了当前农业灌溉水资源发展的态势,并通过高效灌溉技术和渠道防渗技术的运用、适水种植与小麦南移举措的实施、调亏灌溉制度推行、农艺节水措施应用等几个方面,构建节水高效的现代灌溉农业,并通... 详细信息

为保障农业灌溉水资源的合理利用,文章分析了当前农业灌溉水资源发展的态势,并通过高效灌溉技术和渠道防渗技术的运用、适水种植与小麦南移举措的实施、调亏灌溉制度推行、农艺节水措施应用等几个方面,构建节水高效的现代灌溉农业,并通过集雨增效现代旱作农业的发展推动、非常规水源利用率的提高,实现农业灌溉水资源的高效利用。

关键词：农业灌溉适水种植调亏灌溉农艺节水集雨增效

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我国农业水资源形势与高效利用战略举措

中国工程科学 2018年第5期20卷 9-15页

作者：王浩汪林杨贵羽贾玲姚懿真张瑀桐中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 中国水利水电科学研究院水资源研究所北京100038

21世纪以来,我国耕地面积、灌溉面积和粮食主产区不断向北方集中,北粮南运进一步加剧了水土资源错位,农业水资源胁迫度增加,黄河以北主产区地下水利用难以持续。为支撑国家粮食安全,提供合理的农业水资源基本保障,本文在系统梳理我国农... 详细信息

21世纪以来,我国耕地面积、灌溉面积和粮食主产区不断向北方集中,北粮南运进一步加剧了水土资源错位,农业水资源胁迫度增加,黄河以北主产区地下水利用难以持续。为支撑国家粮食安全,提供合理的农业水资源基本保障,本文在系统梳理我国农业水资源形势、粮食生产与消费状况、粮食作物灌溉需求空间分布与适水种植区域等基础上,以满足未来粮食消费需求、不逾越用水总量控制红线为目标,倒逼灌溉规模和灌溉方式调整,采用定额法核算了2025年、2030年农田灌溉水资源需求阈值。结果表明:保障未来1×10~9亩(1亩≈666.667 m^2)高标准农田用水需求,须在强化节水条件下保障农田灌溉基本用水底线3.23×1011 m^3,开发利用非常规水源约6.44×10~9 m^3;提出应以适水种植提高雨水的利用,强化工程节水和农艺节水提高灌溉水的利用,增加非常规水利用和强化管理等为重点,建设节水高效的现代灌溉农业和集雨增效的现代旱作农业战略举措。

关键词：农业水资源农田灌溉用水阈值现代旱作农业现代灌溉农业适水种植战略举措

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我国粮食作物水足迹与区域虚拟水运移

我国粮食作物水足迹与区域虚拟水运移

作者：姚懿真中国水利水电科学研究院

学位级别：硕士

在我国日趋紧张的水资源压力下,农业用水面临着在用水量零增长或负增长的前提下生产更多粮食的挑战,农业节水势在必行。为此,一方面要提高灌溉水有效利用系数,降低单位粮食产量蓝水（灌溉水）消耗,另一方面,要加强绿水（天然降雨）利用... 详细信息

在我国日趋紧张的水资源压力下,农业用水面临着在用水量零增长或负增长的前提下生产更多粮食的挑战,农业节水势在必行。为此,一方面要提高灌溉水有效利用系数,降低单位粮食产量蓝水（灌溉水）消耗,另一方面,要加强绿水（天然降雨）利用。在国家层面,基于适水种植策略,对主要粮食作物种植进行合理布局,以增大绿水利用,减少蓝水消耗,这对保障粮食安全和农业水安全,提高水资源发展的可持续性,解决非农业部门日益增长的用水需求,促进社会经济的可持续发展均具有重要意义。为此,本研究对2014年我国31个省市的粮食生产消费进行研究,推算出现有的粮食作物虚拟水区域运移情况,再通过适宜性及合理性评价,明确调整地区。通过31个省市水稻、冬小麦、春小麦、玉米四种主粮作物水足迹、蓝水足迹的研究,寻找各作物的适水种植区间。基于以上两方面研究,对需调整地区的主要粮食作物种植提出调整方向,以期为提高农业水资源利用效率与优化粮食生产布局等宏观政策的制定提供依据。主要成果如下:1、总量上,2014年我国粮食生产总量（不含豆）59079.85万t,粮食消费总量（不含豆）56832.16万t,生产大于消费。但粮食生产消费空间不匹配,粮食消费重心相对生产重心明显偏南。与2007年相比,粮食的主产区、主销区、平衡区均发生明显变化。主产区减少5省,整体向北方集中;南方主销区扩大6省,且以玉米为主的饲料和工业用粮短缺是造成主销区粮食缺口的主要原因。2、2014年我国31个省市粮食作物水足迹存在显著地正空间自相关特性,即高值省市邻近高值区,低值省市邻近低值区,高值区集中分布在我国东南、西南、华中南部和华东南部,低值区集中分布在我国东北、华北、西北、华中、华东等农业生产优势区。采用主要粮食需水指数（水足迹与其全国平均值之比）、蓝水需求指数（蓝水足迹与其全国平均值之比）两个指标,分作物将31个省市按照适宜性程度划分为适宜、较适宜、较不适宜、不适宜种植区四个区间,结果表明:水稻种植的适宜区为四川、重庆、贵州、浙江4省,冬小麦种植的适宜区为安徽、河南、江苏3省,玉米种植的适宜区较多,包含15个省市。3、以粮食运移为载体,水资源在我国区域间进行运移,2014年主产省区余粮中附着的蓝水量达到183亿m3,主销省区缺粮中需附着的蓝水量约-247亿m3,平衡省区余粮中附着的蓝水量约23亿m3。粮食生产总水足迹主产区大于平衡区大于主销区（北方小于南方）,但粮食作物水足迹主产区小于平衡区小于主销区（北方大于南方）,说明当前粮食生产条件下,粮食生产水分利用效率主产区最高、平衡区次之,主销区相对较小,北方高于南方。但现状粮食作物虚拟水运移是从缺水地区流向丰水地区,相对水资源是逆向配置,加剧北方水资源压力以及南北方水资源的不均衡性。选取水资源禀赋、农业水资源管理水平、农业发展状况、生态环境、社会经济发展水平五大类因素,27个评价指标,计算了 2014年我国各省粮食作物虚拟水运移的适宜性指数。结果表明,我国粮食作物虚拟水运移的适宜流出区集中在东北地区以及西南华南大部,适宜流入区主要集中在西北以及华北地区。以粮食作物虚拟水运移适宜度与粮食作物虚拟水运移现状的匹配性为依据,划分黑龙江、内蒙古、甘肃、河南为持续保持区。青海、西藏、河北、江苏、浙江、福建、广东7省为重点调整区;其余省市划入一般调整区。调减地区主要包括河北、江苏、山西、宁夏、新疆、辽宁,调增区主要集中在华南、西南等我国南方地区。基于增大绿水利用,减少蓝水消耗的适水种植发展策略,结合第四章的分析,对现状虚拟水运移提出调整方向,要加强福建、广东、浙江、四川、重庆、贵州的水稻生产,安徽加强冬小麦生产,吉林加强春小麦生产,四川、重庆、贵州、云南、广西、海南、吉林、湖南、山东应扩大其玉米生产。本文的主要创新点在于:1、采用分类法分口粮、饲料粮、工业粮、种子粮、粮食损耗计算了 2014年我国31个省市的粮食消费量,提出以粮食生产贡献率、自给率、生产消费平衡率三项指标辨析和划分粮食主产区、平衡区和主销区。2、计算了水稻、冬小麦、春小麦、玉米四种主要粮食作物的水足迹和蓝水足迹,运用空间数据探索分析方法辨析其空间集聚性和异质性,结合需水指数和蓝水需求指数划分了主要粮食作物的适宜、较适宜、较不适宜、不适宜种植区。3、定量评估了粮食作物虚拟水区域运移量,综合主观层次分析法和客观熵值法的优点,对粮食作物虚拟水区域运移评价指标体系采用组合赋权法进行确权。

关键词：农业节水适水种植主粮作物虚拟水区域运移适宜性评价合理性评价