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【目的】陕西省是中国重要的粮油果基地,却大部分地处半干旱区,有限的水资源是制约当地经济社会可持续发展的最大刚性约束。作物生产耗水及节水潜力定量评价是农业适水发展与绿色高效节水的基础性工作。【方法】本文基于1989—2019年陕西省地级市尺度10种主要作物在灌溉、雨养条件下作物生产蓝水足迹(灌溉水消耗)、绿水足迹(有效降水消耗)和灰水足迹(稀释污染负荷所需水量)时空演变特征,推演典型年作物生产工程节水潜力和真实节水潜力。【结果】结果显示：(1)近30年陕西省各作物生产消耗型水足迹均呈整体下降趋势,同一作物生产水足迹在市际间存在较大差异。省平均苹果生产消耗型水足迹下降幅度达91.3%;各市间小麦生产消耗型水足迹差异值可达3.41 m3/kg,同时,苹果和油菜籽生产灰水足迹呈上升趋势。(2)省作物生产消耗型总水足迹在2019年达160.55亿m3/a,较1989年微降1.8%;玉米、小麦和苹果贡献了省作物生产消耗型总水足迹的80%以上。(3)陕西省作物生产工程节水潜力、蓝水真实节水潜力和绿水真实节水潜力分别可达62%、68%和49%。【结论】陕西省... 相似文献
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基于水足迹核算的北京市水资源保障研究 总被引：12，自引：3，他引：9
本文利用水足迹对北京市水资源占用进行估计,得出2006年北京市水资源实际占用量为138.28×108m3,能更真实反映北京市水资源实际占用情况。从产业结构及消费构成分别分析了水足迹的情况,得出农作物和动物产品虚拟水消耗是水足迹消费的主要组成部分,粮食及肉类是耗用水资源的主要消费产品。北京市水资源压力为1.37,工业用水、生活用水、农产品引进、生态环境保障、动物类及农作物产品用水相应水资源压力分别为:0.082、0.135、0.570、0.016、0.350和0.213。市外引入水资源高达59.78×108m3,对外依存度为0.43,说明北京市本地水资源难以满足社会、经济发展需求。分析北京市水足迹组成及水资源保障情况得出结论,市内用水结构优化、虚拟水引进及南水北调是水资源安全保障的基本措施。 相似文献
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甘肃省2000年水资源足迹的初步估算 总被引：35，自引：0，他引：35
水资源足迹是真实反映人类对水资源消费利用的新概念,能深刻揭示社会经济系统对水资源的真实消费,水资源足迹核算为水资源科学管理提供了一个新视角.文章提出了水资源足迹的概念和计算方法,以甘肃省为例,运用产品虚拟水研究方法核算并分析了2000年的虚拟水消费和水资源足迹.结果表明,2000年甘肃省全社会的水资源足迹为221.231×108m3,人均水足迹为865.24m3/人·年和2 371L/人·天,大大高于统计的水资源利用量;虚拟水计算基础上的水资源足迹衡量不仅深刻刻画了人类对水资源的真实占用情况,同时对我国干旱区水资源管理具有重要的战略启示:提高水资源利用效率、改善人类消费结构及消费模式和虚拟水进口. 相似文献
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中国区域水足迹的估算 总被引：31，自引：9，他引：31
水足迹和虚拟水是目前国际水资源领域研究的热点问题.本文借助水足迹和虚拟水的概念,计算了我国及各区域主要农产品的虚拟水含量,通过分析区域的农产品生产和消费关系,计算了我国国际和国内区域间的虚拟水流量,以及相应的水足迹和水的自给率,并进行了相关分析.计算结果表明中国是一个水资源高度自给的国家,但区域间差别较大.绿色水在我国国内总用水中占具了较大份额,对于我国农业生产意义重大.北方地区通过农产品贸易1999年向南方地区输出的虚拟水达到520×108m3,对于保障我国的粮食安全发挥了不可替代的作用.本文同时认为,人的消费模式,特别是膳食结构对水资源消耗的影响非常显著,我国人均水足迹的计算结果与这一结论基本吻合,因此倡导节约的消费方式,研究并推荐符合中国国情的膳食结构,将有助于全面节水型社会的建设. 相似文献
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水资源短缺与水-土-粮系统不协调是制约中国粮食生产可持续发展的重要因素,种植结构优化作为农业结构型节水的重要举措,对保障中国水资源安全与粮食安全具有重要意义。本文聚焦中国北方10省,揭示水足迹视角下水资源压力与三大粮食作物种植结构的关系,探讨不同目标权重情景下三大粮食作物种植结构的优化趋势,并通过构建多目标种植结构优化模型,得出不同节水情景下北方10省三大粮食作物种植结构优化方案。研究表明：①中国北方10省中粮食种植规模较大的地区水资源压力指数普遍偏高,水资源约束呈趋紧态势;②当使用熵权法对经济收益、蓝水（灌溉水）消耗和绿水（雨水）利用目标客观赋权时,北方10省将增加高收益高耗水的水稻种植。随着蓝水消耗最小化目标的权重逐渐加大,水稻种植面积和蓝水耗水量会逐步减少;③在15%节水情景中,山东、山西、内蒙古、陕西、甘肃、青海应调增玉米种植面积而减少水稻和小麦的种植面积,宁夏和新疆应调增小麦种植面积而调减水稻和玉米的种植面积,河南应调增水稻和玉米的种植面积而减少小麦的种植面积;④在节水5%、10%和15%情景中,优化的种植结构能够使北方10省三大粮食作物生产的蓝水足迹总量较2019年分别减少38亿m3、51亿m3和64亿m3,平均单位蓝水足迹的现金收益提升4%、3%和2%。本文结果对保障中国粮食安全,实现农业可持续发展具有重要的政策启示。 相似文献
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武威绿洲农业开发对民勤绿洲来水量的影响——基于水足迹的视角 总被引：1，自引：0，他引：1
基于历史观测数据统计分析了1956年-2003年石羊河上游天然来水量与下游民勤绿洲来水量变化趋势,采用生产法计算了1950年-2006年武威绿洲农业水足迹,定量揭示了石羊河中游武威绿洲农业开发对区域水资源的真实占用及其对下游民勤绿洲来水量的影响。研究结果表明:①由于石羊河中游武威绿洲人类活动加剧,下游民勤绿洲来水量呈减少趋势;②中游武威绿洲农业水足迹呈快速上升趋势,粮食作物水足迹占最大比重;③中游武威绿洲农业水足迹与下游民勤绿洲来水量呈显著负相关关系,中游农业水足迹每提高1×108m3,下游来水量将减少0.2543×108m3;中游粮食作物水足迹每提高1×108m3,下游来水量将减少0.5021×108m3,中游武威绿洲农业开发是下游民勤绿洲来水量减少的最重要人文活动,粮食作物种植规模的扩大对下游来水量的影响很大;④通过控制农业生产规模,调整农业内部结构,降低单位农产品的虚拟水量,进而控制中游武威绿洲农业水足迹增长趋势是缓解下游民勤绿洲生态恶化的重要手段。 相似文献
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华北平原作物水分生产力区域分异规律模拟 总被引：6，自引：0，他引：6
提高作物水分生产力(Water Poduetivity)是节水农业研究的最终目标,定量分析作物WP对干旱和半干旱地区水资源管理和决策制定具有重要意义.华北平原是我国重要的粮食生产基地,但水资源问题已成为制约该区可持续发展的瓶颈,明确该区作物WP时空变化特征及其与气候的关系,对指导该区农业生产和水资源高效利用具有重要作用.本文首先利用华北平原3个代表性试验站各连续3～4年的小麦-玉米轮作田间试验资料,校准验证澳大利亚开发的APSIM模型,然后利用校准后的APSIM模型和研究区域32个气象站1961年～2005年逐日气象数据,结合GIS技术,对华北平原不同供水情景下冬小麦、夏玉米WP空间分布特征进行了模拟研究.模拟结果表明:①当不考虑作物品种变化时,华北平原小麦、玉米WPET(产量与蒸散量比值)分布响应于该区平均气候状况,具有明显的空间分布特征;②充分供水情景下全区小麦WPET为(1.38～1.69)kg/m3,平均值为1.53kg/m3,玉米WPET为(1.69～2.05)kg/m3,平均值为1.83kg/m3;非充分供水情景(仅满足作物水分需求一半)下两作物WPET分布与充分供水情景下相似;雨养情景下小麦WPET为(0.29～1.57)kg/m3,平均值为0.77kg/m3,玉米WPET为(0.86～2.13)kg/m3,平均值为1.47kg/m3;③饱和水汽压差(VPD)是影响作物水分生产力的主要气象因子,研究区域小麦生长季VPD北高南低的趋势使得小麦WPET呈北低南高分布特征;而玉米生长季VPD西高东低,玉米WPET呈西低东高的趋势.改善灌溉管理可提高作物WP,减少由土壤蒸发损失的非生产性耗水对提高作物WP也具有重要意义. 相似文献
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基于水足迹理论的九龙江流域水资源评价 总被引：4，自引：0，他引：4
以虚拟水为基础的水足迹理论是一种全新的水资源概念,本文运用该理论对福建省九龙江流域进行了水足迹计算,并应用了水资源利用评价指标体系对水足迹计算结果进行评价,最后结合其他研究结论和水资源数据进行了比较分析。水足迹计算结果表明：九龙江流域人均水足迹计算值为1440.695m3/（capy）。水资源利用评价结果表明：流域水自给率为96.26%,进口依赖度仅为3.74%,对内部水资源依赖度较高;内部效益均不大,万吨水足迹人口密度为6.94人/万t,水足迹经济效益23.81元/m3,水足迹土地密度为36.4万m3/km2;水资源净贸易输出量为3.53亿m3,贡献率为3.80%,呈现较高的外向型;水资源匮乏指数为54%,水资源压力指数为57.80%。比较分析结果表明：水足迹计算值显著大于水资源公报数据,人均水足迹处于相对较高的水平,水匮乏度极低,水自给率较高。总体而言,九龙江流域水资源状况较为理想,但也面临巨大的压力和风险,因此需要加强水资源的科学管理,实现未来的可持续利用。 相似文献
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虚拟水交易：解决中国水资源短缺与粮食安全的一种选择 总被引：15，自引：1，他引：15
虚拟水交易是解决中国水资源短缺与粮食安全的新选择.本文介绍了虚拟水和虚拟水交易的概念,分析了我国的水危机和粮食安全问题,提出虚拟水交易解决中国水资源和粮食问题的建议.作者认为未来30年,中国水资源短缺对粮食生产的制约作用将更加显著,中国要在30年左右的时间增加1.5×108t粮食生产能力难度比较大,采用传统的方法不能完全解决粮食缺口,虚拟水交易成为解决此缺口的一种选择.作者根据全国目前实际缺水量,结合其它相关研究成果,认为虚拟水交易需要解决300×108m3的水资源缺口,需要增加进口粮食3000×104t.增加进口3 000×104t粮食不会动摇世界粮食市场,我国外汇储备能满足粮食进口的需求.虚拟水交易对农民增收也是一种机遇.与南水北调工程相比,虚拟水交易成本比较低.因此,作者认为增加进口3 000×104t粮食解决中国目前和将来的水资源短缺和粮食安全问题的建议是可行的、合理的. 相似文献
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基于虚拟水与水足迹理论、脱钩理论对江西省2003—2012年的水资源利用与经济发展之间的脱钩关系进行研究。结果表明,2003—2012年江西省人均水足迹均值为1 783 m3,高于"国际水足迹组织"测算的2011年中国人均水足迹1 700 m3;水资源利用效率指标从2003年4.39元/m3增加到2012年的8.57元/m3,且此期间水足迹强度呈现出明显下降的趋势,说明水资源的利用效率在明显提高,但水资源利用与经济协调发展脱钩分析显示,分析期间大部分年份江西GDP增长与水资源消耗评价结果为弱脱钩的初级协调,水资源利用效率还有待进一步提高。 相似文献
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为了定量评价水资源可持续利用的状态和程度,在阐述水资源足迹内涵的基础上,通过构建实体水消费、产品水消耗和生态水需求等账户对2000年-2009年桂林市的水资源利用进行定量测度,并根据水资源匮乏度和万元GDP水资源足迹等评价指标对其进行动态分析.结果表明:10年来,桂林市的水资源足迹总体呈上升趋势,水资源的利用越来越接近不可持续的临界状态;实体水消费在水资源足迹中占的比重最大,而农业灌溉用水又占据了实体水消费的80％以上,今后应进一步调整产业结构,减少传统农业尤其是猪肉、牛肉等水资源密集型产品的生产,大力发展电子信息产业和旅游业;尽管万元GDP水资源足迹逐步下降,但与国内发达地区相比还存在很大差距,水资源的利用效率和效益还应进一步提高. 相似文献
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中国小麦、玉米碳足迹历史动态及未来趋势 总被引：2，自引：0，他引：2
气候变化是当今国际研究的热点问题,小麦、玉米是中国主要粮食作物,分析小麦、玉米生产碳足迹的时空动态和中国相关农业政策对小麦、玉米生产的温室气体减排的引导效果对于合理应对气候变化具有重要的意义。本研究基于生命周期评价法（LCA）对2005—2015年中国小麦、玉米生产碳足迹进行了核算,并在此基础上,根据种植业结构及化肥、农药调整政策模拟分析了不同玉米种植面积和不同单位面积化肥及农药施用量等4种情景下2020年小麦、玉米生产的温室气体排放和单位面积碳足迹。研究结果显示：2005—2015年小麦、玉米生产的单位面积碳足迹和温室气体排放量均呈现出显著增加的趋势 （P < 0.05）;模拟分析结果表明：通过缩减种植面积,优化化肥、农药投入能够有效降低小麦、玉米生产的碳足迹,实现（168.89~ 560.07）亿kg CO2-eq的减排潜力。因此建议构建科学施肥技术体系,提高农资投入品的利用效率,以实现中国的温室气体减排目标。 相似文献
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明确农作物种植结构类型的时空演变规律、以及演变过程中主要作物的生产时空格局,对开展农作物生产布局优化工作、促进农业可持续发展具有重要意义。基于农业统计数据,探讨2002—2018年黄淮海旱作区农作物种植结构类型的时空演变特征,同时利用空间自相关、重心模型等方法探讨农作物种植结构变化过程中该区域的两种主要作物——小麦和玉米的生产时空格局及其变化规律。结果发现：①近20年,黄淮海旱作区农作物种植结构类型整体由多样化向专一化发展,种植结构类型丰富度总体呈减小趋势,以小麦和玉米及其组合为主的种植结构占有的县域数目逐年增多,43%的县域小麦种植比例显著增加,81%的县域玉米种植比例显著增加（p<0.05）。②传统农业生产地带,包括河北平原西部、鲁西北等地小麦和玉米单产呈显著“高-高”聚集特征（p<0.05）,河南中东部小麦单产也呈显著“高-高”聚集特征,但研究区南部玉米单产呈显著“低-低”聚集特征。尽管旱作区内部小麦和玉米的生产格局表现出一定的地域差异性,但近20年小麦和玉米的生产重心均集中分布在河北、山东、河南三省交界处,表明在农作物种植结构类型演变的过程中,区域尺度小麦和玉米的生产具有一定的时序稳定性。③在“以水定产”和地下水可持续利用的目标导向下,河北平原的小麦种植比例有所减少,2014年以后,小麦玉米型县域数目减少,玉米小麦型增加,2018年已不存在单一小麦型县域。本文可为黄淮海旱作区区域尺度农作物种植结构优化提供数据支撑与决策支持。 相似文献
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低碳农业与农作物碳足迹核算研究述评 总被引：4，自引：0，他引：4
持续提高农业产量、提高土壤生产力、降低环境污染的低碳农业是21世纪发展的主旋律,碳足迹评价方法是支撑低碳农业技术转型、碳交易、碳标签等管理措施的基础。本研究收集了水稻、小麦、玉米3种作物的22个研究结果,发现碳足迹仍有很大的不确定性,目前国内外尚没有建立统一的碳足迹核算方法体系,导致同一作物碳足迹相差达十几倍,例如水稻碳足迹从1895 kgce/hm2（ce：CO2equal,即二氧化碳等当量）,到11 811kgce/hm2,而小麦和玉米的净排放却出现相反的两个结果,即固碳（净碳排放为负值）和排放（净碳排放为正值）。分析表明,主要问题在于模型边界、温室气体种类、数据获取途径、量化单位等方面不一致,因此需要重构作物生产碳足迹研究方法。本文提出了用生命周期方法量化农作物生产碳足迹的理论模型,提出以农业投入品上游排放、农田生产排放、以及土壤固碳为边界的生命循环为边界,量化全生命链条中的CO2、CH4、N2O等直接排放因子以及NH3和NO3-等间接排放因子,通过大样本数据建立关键排放因子的量化模型,实现区域性碳足迹的定量化分析。 相似文献
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农田作物耗水规律研究对提高农业用水效率、保障作物高产有重要意义。本文运用新型五水转化动力过程实验装置人工精确控制夏玉米生长环境条件,监测蒸散发实时变化,分析均质粉砂壤与层状壤质土土壤条件下夏玉米耗水规律。结果表明：均质粉砂壤与层状壤质土壤夏玉米蒸散发日变化呈单峰曲线,在14:00-14:30达到峰值;日蒸散发呈先增大后减小趋势,在12月21日达全生育期最大值,分别为3.70mm/d、3.90mm/d;5日蒸散发变化呈线性增长-小幅度降低-回升-逐渐降低趋势,最大值分别为17.00mm、18.08mm;全生育期总蒸散发分别为373.94mm、395.65mm;均质粉砂壤与层状壤质情形下夏玉米全生育期实时蒸散发与温度的相关性呈从极显著到显著水平的变化趋势,相关系数在三叶期-拔节期达最大,为0.79。层状壤质土的土壤结构和初始含水量利于玉米根系吸收深层土壤水分和养分。 相似文献
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陕西省南水北调工程受水区水资源供水情势综合评价 总被引：2，自引：0，他引：2
本文结合陕西省内南水北调工程,针对规划水平年2020年和2030年,从仅有当地供水系统供水和南水北调供水系统供水两个方面,以缺水率和缺水指数为评估指标进行研究。对南水北调供水系统,分别考虑建立当仅有三河口水库单独供水、黄金峡水库和三河口水库联合供水两种方案,当采用黄金峡水库和三河口水库联合供水时,以南水北调可调水量限制条件分情景一:可调水量10亿m3;情景二:可调水量15.5亿m3进行探讨。研究结果表明:当仅有当地供水系统供水时,受水区内水资源供需紧张;当以南水北调供水系统仅考虑三河口水库供水时,受水区内缺水状况依然存在,当以可调水量10亿m3黄金峡水库和三河口水库联合供水时,年缺水指数由2020年的3.17增加到2030年的8.18,水资源供需状况依然紧张,以可调水量15.5亿m3供水时年缺水指数由2020年的0.82增加到2030年的3.31,较情景一年缺水指数已有改善。可见,以可调水量15.5亿m3供水时,2020年基本可以满足需水要求,但2030年后供需矛盾仍然突出,必须安排新的水源以满足后期增加的水资源需求。 相似文献