河南省农田灰水足迹估算和治理对策

以河南省为研究区,在计算化肥、农药等施用强度和污染负荷的基础上,应用灰水足迹理论,选用合理参数分别计算了化肥、农药的灰水足迹,以及河南省农田面源污染总的灰水足迹。结果表明:河南省农田面源污染严重,2009—2013年氮肥灰水足迹为9.05亿~9.28亿m~3,磷肥灰水足迹为5.51亿~5.75亿m~3,农药灰水足迹为49.6亿~53.8亿m~3,农田面源污染总的灰水足迹为49.6亿~53.8亿m~3。提出了农田面源污染治理对策:合理施肥,推广水肥一体技术;禽畜粪便、农作物秸秆的肥料化利用;科学用药,推广生态农药;改进耕作措施,减轻土壤侵蚀等。     

A High Resolution Assessment of Water Footprint of Wheat to Understand Yield and Water Use Heterogeneity

Efficient water use remains a major challenge globally. Semi-arid regions of the eastern plains of the state of Uttar Pradesh are no different. With stagnating yields and increased input achieving homogeneity in crop yield remains the only way to increase production. Water being the main drive, its judicious use is to be encouraged. Heterogeneity in water usage resulting in yield heterogeneity has to be quantified. It explains the extent of problem. This research conducted at Samrakalwana village at Allahabad reveals that a 36.12 % heterogeneity in water usage results in wheat yield heterogeneity of 44.04 %. Based upon this, management practices can be recommended to the farmers to minimize yield gap. Water footprints for wheat were obtained. The obtained water footprints for wheat were found to vary between 9844 to 2951 l/Kg. The water productivity ranged from 3.88 to 1.01 Tonnes/m³. This huge variation also explains the large heterogeneity is present in utilizing existing water as a resource at the Samrakalwana village.     

基于改进灰色模型的河南省水生态足迹分析与预测

结合残差灰色-马尔可夫耦合模型,预测河南省2016年～2025年的水生态足迹和水生态承载力。结果表明,河南省水生态足迹的变化由水质生态足迹决定,水生态承载力的变化与降雨量密切相关。2005年～2015年间,河南省水生态足迹呈下降趋势,从最高值4.535亿hm~2下降至最低值3.647亿hm~2;水生态承载力变化幅度不大,多年平均值为0.18亿hm~2;该省一直处于水生态赤字状态,水资源负载指数除2005年外均为Ⅰ级,面临严峻的水资源短缺问题。预测结果显示,2016年～2025年河南省水生态赤字呈下降趋势,但赤字程度仍然很大,水生态安全状况不容乐观。     

基于减少水足迹的水资源管理措施

水足迹是衡量人类真实水资源需求的概念,因此通过水足迹研究,能够寻找调整水资源消费模式的切入点,并据此采取相应的措施减少水足迹,提高水资源利用效率。基于上述理论,提出了减少水足迹的水资源管理措施:提高工业用水效率,调整产业结构和消费模式,发展虚拟水贸易,可以直接降低区域水足迹;提高灌溉水有效利用率,提高绿水利用率可以降低农业水足迹;通过加强非传统水资源特别是再生水、海水、雨水的利用,可以提高水资源重复利用,间接降低水足迹。因此建议在流域上利用水足迹理论,将水资源和生态系统整合起来,进行水资源管理。     

Measurement of Resource Environmental Performance of Crop Planting Water Consumption Based on Water Footprint and Data Enveloped Analysis

Water Resources Management - Pollutants and water consumption in agriculture are essential factors in terms of water environment resource conservation. Calculating the water resource use efficiency...     

重庆种植业灰水足迹核算及空间差异分析

用灰水足迹方法评价水环境变化,逐渐成为水环境及相关研究的热点之一。为了掌握重庆农业水环境状况,把灰水足迹与农业面源污染联系起来,首先核算重庆2007年种植业灰水足迹,然后对其空间差异进行分析。结果表明①重庆2007年的种植业灰水足迹为22.088 8亿m³;②重庆多数区县种植业灰水足迹密度差异不大;③重庆2007年的种植业灰水足迹强度东部高、西部低;④种植业水环境压力指数西部高、东部低,城市发展新区的13个区县种植业已对水环境造成污染。研究表明,重庆水环境保护要重视种植业产生的污染。     

基于水生态足迹的山西省水资源利用研究

利用水资源生态足迹和生态承载力模型分析了山西省2005—2013年用水生态足迹和生态承载力的动态变化,结合水资源可持续发展的各项指标评价了山西省水资源利用和发展的状况。结果表明:山西省用水生态足迹整体呈现上升趋势,从2005年的0.099亿hm~2上升到2013年的0.123亿hm~2;水资源生态承载力2005—2010年变化不大,2010—2013年上升较快;水资源生态赤字整体呈现增大趋势;山西省各个子账户用水生态足迹中,农田灌溉用水生态足迹占总水资源生态足迹的比例最大,为51.39%~56.88%,其次为工业用水账户占18.85%~26.06%;万元GDP水资源生态足迹整体呈下降趋势,水资源生态压力指数均大于5,水资源负载指数整体呈上升趋势,表明水资源消费量大于供给量,开发潜力越来越小,需要大量从外流域调水。     

基于水足迹的黑龙江省水资源SE-DEA模型评价

基于水足迹理论和方法,计算黑龙江省2003—2012年水足迹,并运用SE-DEA模型对黑龙江省各产业水资源利用与经济可持续发展概况进行评价。结果表明:黑龙江省2003—2007年、2009—2012年水资源开发利用与社会经济发展的投入产出效率较优,而2008年受气候及劳动力等因素影响其水资源投入产出效率为无效;从可持续发展方面考虑,2003—2007年、2009—2012年均处在弱劣于可持续发展的轨迹上,2008年处于劣于可持续发展的轨迹上;参照超效率值对有效年份进行排序,显示黑龙江省的水资源投入产出随时间逐渐趋向最优。     

基于水足迹的宁夏平原农作物生产用水分析

引入水足迹的概念和计算方法,对宁夏平原农作物生产用水状况进行分析,结合农业发展规划,对种植结构调整后的农业用水量和用水效率进行了分析.结果表明:2004年宁夏平原农作物生产用水总量为26.28亿m3,被作物有效吸收利用的引黄灌溉水量为22.37亿m3,占农作物生产用水总量的85.14%;由降水形成的土壤"绿水"利用效率为14.86%,"绿水"利用量远小于灌溉"蓝水"利用量;种植结构调整可减少区域农作物生产用水总量,使"蓝水"利用效率提高、"绿水"利用效率下降,还可促进区域粮食水分生产率的提高.     

面向对象的高分辨率影像水体信息提取研究

以昆山南部的WorldView-2影像为研究数据(全色波段分辨率为0.5 m,多光谱波段分辨率为1.8 m),基于eCognition软件平台,通过选择适宜的尺度,并结合纹理、形状、光谱等特征构建合理有效的规则集,实现面向对象的水体信息提取。利用实测结果对遥感解译结果进行形状一致性和面积一致性检验,精度分别达到89.14%和92.06%,表明利用面向对象技术从高分辨率遥感影像提取水体信息具有一定的可靠性和实用性。     

农业水资源高效利用的若干问题研究

农业水分利用效率（WUE）是消耗单位水所获得的农产品产量,是农业水资源高效利用的核心问题。综合国内外研究成果,阐述农业水分利用效率的研究尺度、计算方法和影响因素,并讨论提高WUE的主要技术措施,其中引入基于ET的科学水管理理念;分析WUE与灌溉水量、有效降水量和有效灌溉面积的关系;讨论利用WUE进行水资源利用评估时存在的问题,以及今后的研究重点。     

基于生态足迹模型的广西水资源利用评价

利用水资源生态足迹模型对广西2003—2011年水资源生态足迹和生态承载力进行计算,以此为基础采用多种评价指标分析该地区水资源可持续利用状况。结果表明:历年水资源生态盈余较多,生态压力指数较小,说明广西近年来水资源利用处于可持续状态,水资源安全程度高;万元GDP水资源生态足迹逐年降低,表明广西近年来水资源利用效率有了显著提高,但与全国平均水平相比仍有不小差距。应从水资源均衡因子取值、核算水污染足迹等方面进一步完善水资源生态足迹研究。     

基于生态足迹法的浙江省水资源可持续利用分析

2014年浙江省提出了"五水共治"的决策,而2015年正是关键年、冲刺年和深化年,浙江省在提出"五水共治"的同时,也积极推进生态省的建设。水资源可持续利用能力是现阶段需要考虑的重要问题,其动态分析能阐明水资源利用的状况。基于生态足迹法的水资源生态足迹、水资源承载力和水资源动态变化分析研究,可为浙江省水资源利用、管理和规划提供参考依据。结果表明:浙江省2006—2013年水资源生态足迹呈现波动变化的趋势;水资源承载力大于生态足迹,出现水资源生态盈余;水资源生态压力指数处于0~1,安全系数较高;万元GDP水资源生态足迹较高,水资源利用率较低。     

基于雨量计的城区降雨插值不确定性分析

以北京市西城区2013年6月23日自动雨量计实测数据为研究样本,采用反距离权重法、普通克里金法、径向基函数法等空间插值方法及交叉验证检验方法,以最小均方根误差为插值精度评价指标,分析了站点数量、站点密度、站点分布差异以及不同插值方法对城区降雨插值精度的影响。结果表明:1在城区插值分析中,站点数量及站网密度对插值精度影响较大,而站点分布影响较小,当雨量站点采样率不低于50%、站点密度选择中度分布时可得到较稳健的插值结果;2普通克里金法更适用于城区降雨空间插值。     

基于灰色理论的区域需水量预测研究

针对区域水资源可持续开发利用研究中未来年份区域需水量估计预测问题,建立了基于灰色理论的区域水资源需水量预测模型.奎屯市需水量预测值与实际值对比分析,及数理统计检验中的后验差检验结果表明,该模型可用于区域水资源需求量预测.     

基于高分辨率遥感图像的船只纹理研究

 为实现长江流域有关部门对江面目标船只进行管理,及满足对特定时段、特定区域的船只类型、分布和数量进行监控的需求,开展了基于高分辨遥感图像计算机自动提取船只纹理的研究。选择了相应的统计学指标作为评价因子,利用强大的IDL作为开发工具,实现了船只纹理研究的专项功能。通过目视解译对计算结果进行验证,结果表明选择指标合理,所有纹理因子中,熵、梯度和相关性最能反映纹理特征,并存在着一定的相关性。     

海河流域农业水足迹分布及对气候变化的响应

基于CROPWAT软件核算海河流域1990—2014年冬小麦、夏玉米生产水足迹,采用偏最小二乘法拟合冬小麦、夏玉米单位面积产量,在此基础上预测2020—2050年气候变化背景下冬小麦、夏玉米生产水足迹及各气象因子对水足迹的贡献。结果表明:夏玉米单位质量蓝水足迹、绿水足迹分别占其单位质量总水足迹的36.2%、63.8%,冬小麦单位质量蓝水足迹、绿水足迹分别占其单位质量总水足迹的76.5%、23.5%。流域西部及东部地区冬小麦、夏玉米单位质量蓝水足迹、绿水足迹较大;年水足迹呈现流域四周小、中部大的特征。2020—2050年RCP4.5情景下夏玉米单位质量水足迹在2037年左右经历由大到小的突变,RCP8.5情景下表现为由小到大的突变;冬小麦单位质量水足迹RCP2.6情景下在2042年左右经历由大到小的突变,RCP4.5情景下在2036年左右经历由小到大的突变,RCP8.5情景未存在显著性突变。     

基于灰关联投影法的水利工程项目后评价研究

当今中国水利发展需求出现结构性转变,愈加重视水利工程满足舒适性需求的层次。如何系统、公正、全面地对水利工程建设项目进行后评价,稳定其水利投资规模,是保障水利持续发展的重要基础。水利工程后评价系统是一个由经济、社会、生态多因素多目标组成的复杂系统,利用多目标决策理论,通过构建多目标综合评价指标体系,研究了水利工程后评价阶段的综合评价方法,建立了基于灰色关联投影分析理论的水利工程综合评价模型。通过湖南省"四水"流域治理工程项目实例分析表明,该方法不需要前期评估值,可得到综合效益评价值,为准确计算出综合效益评价值提供依据。     

基于能值理论的水资源投入产出分析

利用能值分析的理论和方法,分析了农业水资源生态经济系统的能量转换过程。采用C-D生产函数建立了以能值计量的农业投入产出数学模型,对农业水资源价值进行研究。根据江西省2001—2009年社会经济统计数据,建立了江西农业水资源生态经济系统能值投入与产出分析的时间序列。运用回归分析方法,对影响农业发展的主要因素的影响力大小进行了分析,并对农业水资源投入的贡献和农业水资源能值进行了测算和讨论。结果表明,水资源能值投入是江西省农业产出的主要促进因素之一。