南京地区农业耗水量估算与分析

结合南京地区的农业生产状况,采用Penman-Montieth法计算参考作物的潜在蒸散,建立了本地区农业耗水的物理模型,计算了南京地区历年的农业用水量,并根据实际资料对模型进行了检验,结果表明该模型具有较高的精度,能够反映农业用水的实际情况。在分析该地区历年农业用水量变化及其用水现状的基础上,对影响农业用水量的因素和该地区的农业用水效率进行了分析和计算。南京地区农业用水量的大小很大程度上取决于耕地面积和各类作物播种面积的变化,同时也受当年气候状况的影响。南京地区多年的农业用水效率计算结果表明,该地区的灌溉水利用率较低。最后对该地区的水资源可持续利用提出了相应的建议。     

区域差异下农业用水效率对农业用水量的影响

基于全国30个省份1998~2015年面板数据,采用Super-SBM模型测算农业用水效率,并在观察农业用水量、农业用水效率动静态演进特征的基础上,利用门槛面板回归模型探究农业用水效率对农业用水量的影响。结果表明,全国农业用水量和农业用水效率均呈阶段性下降。农业用水效率对降低农业用水量具有显著的门槛效应,提高农业用水效率是降低农业用水量的有效途径;东部农业用水效率促进农业用水量下降,但须警惕"回弹效应";中部农业用水效率抑制农业用水量增长,且作用逐渐增强;西部农业用水效率提高能够快速降低农业用水量,但作用逐渐减弱。另外,提升农民受教育水平、增加绿水足迹、扩大农业劳动人口能够降低农业用水量,而丰富的水资源禀赋促进农业用水量增加。     

长江经济带农业用水全局技术效率的空间效应研究

基于全局DEA方法测算了1997~2015年长江经济带11省市的农业用水全局技术效率，并运用 Moran’s I 指数和空间计量模型分析了农业用水效率的空间关联度和空间效应。研究表明：(1）长江经济带农业用水全局技术效率表现出整体稳定上升但地区间不平衡的特征，且地区之间存在显著的正空间自相关；(2）空间计量模型的估计结果表明地区之间农业用水全局技术效率存在显著的空间溢出效应，本地农业用水效率不仅受到邻接地区的影响，还会受到非邻接地区的影响；除了地理因素之外，经济发展和生产力水平相近也有利于地区间农业用水主体相互学习高效率的用水模式，从而引发农业用水效率的空间溢出效应，促进整体农业用水效率的提升；（3)总用水量中农业用水量所占的比例高，会使得农业用水效率显著降低；水利设施建设以及农业机械化程度都会对农业用水效率产生显著的正向促进效应。     

基于IPAT等式的甘肃省用水影响因素分析

将经典的IPAT等式扩展为包含人口、富裕程度、用水强度和产业结构4种影响因素的用水分析等式;并利用结构分解模型,将4种影响因素对总用水量变化的贡献分解开,得到不同因素对用水变化的影响.利用模型对1999-2008年甘肃省用水状况进行了实证分析,结果表明:富裕程度对用水量的增加效应最大,最高为2003-2004年(21.07×108m3);而人口变化对用水量的增加效应相对较小,均小于1×108m3;尽管用水效率的提高和产业结构的变化都减少用水量,但产业结构变化对用水量变化的贡献比用水效率的贡献小;此外,单纯地提高用水效率或调整产业结构,并不能保证在环境约束下实现社会经济的发展.因此,随着人口和经济规模的不断扩大,为了满足人民群众不断增长的需求,不仅要从提高用水效率、调整产业结构出发,实现水资源的高效优化配置;更重要的是调整发展思路,摆正人和自然的位置,才能真正实现人和自然的和谐发展.     

中国农业用水与经济增长的Kuznets假说及验证

提出中国农业用水与经济增长的Kuznets假说,并对此进行了分析和验证。在对改革开放以来中国经济增长与农业用水的趋势进行直观分析后,采用了中国31个省市区1999～2005年人均农业用水量和经济增长相关指标的面板数据,通过计量模型检验农业用水库兹涅茨曲线在中国是否存在,定量分析了农业用水量变动与经济增长之间的规律。研究结果表明：农业用水量最初随着人均GDP和人均农林牧渔业增加值增长而增加,当达到某一个阈值点后,开始逐渐下降,基本上符合库兹涅茨曲线的特征。中国目前已处于农业用水库兹涅茨曲线的右半段,但农业用水量下降的速度较为缓慢。因此,在促进经济增长的同时,要注重利用管理和技术等手段来发展节水农业,这将有助于在农业产业内部提升用水效率,缩减农业用水量。〖     

太湖流域近20年社会经济发展对水环境影响及发展趋势

太湖流域历来是我国经济比较发达地区之一。分析了流域近20年来社会经济发展状况和水环境变化，探讨了两者之间的关系，并在社会经济预测基础上对水环境未来演变做了定性的研究。结果表明：近20年太湖流域GDP年均增长率为11.6％，城市化率提高31个百分点，工业总产值增长了13倍，作物播种面积和有效灌溉面积逐年减少；与此同时，超标河长的比例在20世纪90年代上升了23个百分点，太湖水质20年来下降了两个级别；经济的发展和居民生活水平的提高，使流域用水总量逐年上升，特别是生活用水量；工业废水排放量随着工业产值增加有下降趋势，而生活污水排放量却大幅上升，农业化肥使用、畜禽和水产养殖对水环境质量的影响程度越来越大。未来太湖流域的经济还将保持10％左右的发展速度，用水量将持续上升，水环境污染在短期内还有加重的趋势。     

基于粮食安全的河南省农业用水分析及其保障对策

对河南省1995-2010年粮食产量和农业用水现状进行分析,预测未来粮食产量以及农业用水的供需态势,提出河南省粮食安全的农业用水保障对策。结果表明,河南省近几年粮食产量的增加仍然依靠农业用水量的增长而获得,未来如果不采取节水措施,农业用水难以满足6500万t粮食产量的需求,在本文假设的两种情景下,届时缺口分别为23.9亿m3和44.7亿m3,保障程度分别为84.0和79.1%。同时,随外调粮食输出的水量约38.3亿m3,粮食外调加剧了河南省水资源的紧缺程度。为此提出以下建议:提高农业用水效率、设定农业用水红线、给予农业水资源适当的补偿、加强农田水利建设等。按照本文的初步估算,建议的农业用水红线为125亿m3。     

长江流域农业用水效率研究:基于超效率DEA和Tobit模型

提高农业用水效率对于农业可持续发展和保障粮食安全具有重大意义。考虑降雨量中绿水资源对农作物生长的重要性,将绿水资源纳入农业用水总量,全面分析长江流域农业用水效率变动趋势。基于1998~2011年长江流域10个省份的面板数据,运用超效率DEA和Tobit模型对流域农业用水效率进行了测度和影响因素的检验。研究发现:(1)在研究期间内,长江流域农业用水效率呈现出波段式上升态势;流域各区段的用水效率呈下游、上游、中游依次递减的区域分布格局。(2)灌溉费、节水灌溉技术和农业对外开放度对流域农业用水效率有显著的正向效应;人均水资源量和年降水量均对流域农业用水效率有负向关系,但只有降水量在统计上显著。研究结果表明应当提高长江流域,尤其是中上游水资源禀赋较高地区的农业用水效率;在农业节水的具体政策方面,调整农业灌溉水价、加强农业技术创新能力和扩大农业经济对外开放程度能够取得较为显著的节水效应。     

石家庄市主要农作物灌溉节水潜力研究

利用田间作物灌溉试验数据，对作物单产产量与需水量的关系进行了模拟，并据此以县域为单元，计算了1984～2001年石家庄市主要农作物冬小麦、夏玉米和棉花获得逐年实际产量的理论总需水量、理论灌溉总需水量、实际灌溉用水量，测算了3种作物灌溉节水的空间。结果表明，1984～2001a。按照节水高效试验所得的产量需水模式。获得石家庄市3种主要作物产量的理论需水总量为23-29亿m^3／a，理论灌溉需水总量为8．8-13．8亿m^3／a，实际灌溉用水量平均约为17亿m^3／a，农业年均超采地下水5．67亿m^3／a。按照目前的种植结构和产量水平，石家庄市今后作物灌溉节水的理论上限为9亿m^3／a。即使加大节水投入，实现最大节水潜力的一半。仍不能弥补目前地下水的超采量。在2010年实现南水北调，部分城市用水归还农业用水，且实现最大节水潜力的一半的情况下，水资源方能勉强维持平衡。因此，石家庄市今后应一方面加大农业节水投入和管理。另一方面，也应根据水资源承载力适当减少高耗水的冬小麦播种面积，同时全面建设节水型社会，方能实现可持续发展。     

最终需求拉动下区域产业用水驱动因素分解北大核心CSCDCSSCI

要实现最严格水资源管理制度中用水总量控制的目标,需要正确判断相关因素对用水量变化的影响强度和作用机理。影响产业用水量变化的因素涉及从生产层面到消费层面,从结构因素到效率因素。本文从最终需求的视角,同时考虑生产和消费的影响因素,运用投入产出结构分解法,考察了1997-2010年五个时段相关因素的变化对产业用水变化的总贡献和部门贡献。研究结果表明,国内最终需求成长效应和出口成长效应是拉动江苏省产业用水增加的主要原因,产业技术效应和用水强度效应是江苏省产业用水减少的主要因素;第一产业中国内最终需求成长效应是关键拉动效应,国内最终需求结构效应是抑制效应;第二产业中出口成长效应是关键的拉动效应,用水强度效应是关键抑制效应;第三产业中国内最终需求成长效应是关键拉动效应,用水强度效应是关键抑制效应;六大分解因素对各个部门呈现不同的驱动强度。研究结果为不同产业制定相应水管理政策提供决策参考。     

Impact of climatic conditions on irrigation water requirements and hydraulic characteristics of modern irrigation systems

Irrigation system performance regards as a function of climatic conditions. The present study was carried out to study this phenomenon. Sugar beet and sesame corps were cultivated during two agricultural seasons of 2017/2018 and 2018/2019 irrigated with drip and sprinkler systems. The drip and sprinkler systems performance was evaluated in terms of hydraulic characteristics added to irrigation water requirements. The recorded monthly values were compared to the traditional estimation method. The results revealed that irrigation system efficiency was increased by increasing ambient temperature for the drip irrigation system, and vice versa was noticed with the sprinkler irrigation system. Emission uniformity and application efficiency of emitters were increased by increasing ambient temperature. While the sprinkler flow rate and distribution uniformity were decreased by increasing ambient temperature. For drip irrigation system, the average total amount of irrigation water requirements using traditional estimation for sugar beet (2372 m³/fed) was less than the actual calculated (2439 m³/fed), while for sesame crop, the traditional estimation method (2556 m³/fed) was higher than actual calculated (2477 m³/fed). Using a sprinkler system, the average total amount of irrigation water requirements by the traditional estimation (2689 and 2897 m³/fed) was less than the actual calculated (2709 and 3044 m³/fed) for sugar beet and sesame crops, respectively. So, it is important to consider the effects of climatic conditions through the agricultural season.

     

Regional consequences of the way land users respond to future water availability in Murcia, Spain

Agricultural development in the Murcia autonomous region, Spain, has led to overexploitation of groundwater resources, and climate change will further increase pressures. Policy options to tackle the current unsustainable situation include the development of inter-basin water transfer (IBWT) schemes from wetter regions in the north and the introduction of taxation to further control groundwater abstraction. Under these scenarios, farmers with current access to water could face higher water cost, whereas farmers in areas where water was previously not available could see first time availability of water resources. In this paper, we combine discrete choice-based interviews with farmers in the Torrealvilla catchment, in which they indicate how they would adapt their land use under different scenarios, with an input–output model to assess the aggregate effects of individual land use decisions on the economy and water consumption of the Murcia region. The paper presents steps taken in the development of an input–output table for Murcia, including disaggregation of the agricultural sector, accounting for sector water use and consideration of back- and forward linkages. We conclude that appropriate taxation can lead to better water use efficiency, but that this is delicate as relatively small changes in prices of agricultural products can have significant impacts on land use and water consumption. Although new IBWT schemes would enable water to be used more efficiently, they would considerably increase regional water consumption and the regional economy’s dependence on water. As this is not sustainable under future climate change, water saving development pathways need to be explored.     

Linear and quadratic models of the southern Murray-Darling basin.

Linear programming (LP), a well-established technique for modelling agricultural and other systems, has been extensively used to model irrigation systems in Australia. The models constructed have been used to assess the effects of changing water charges on farm incomes, water use, and the effects of trade in water allocations. An LP model that reflects actual farm behaviour requires a large amount of data. Moreover, demand and supply functions estimated with LP models are necessarily stepped rather than smooth. Howitt has suggested a way of escaping from these problems of LP models. His positive programming approach replaces an LP model with a simpler quadratic programming model. In this paper, Howitt's approach is used to develop a quadratic programming model from an existing LP model of irrigated agriculture in the southern Murray-Darling basin of Australia. A comparison of the quadratic and linear models indicates that the quadratic programming model is smaller and simpler to specify and that it produces similar results to the linear model, in terms of cropping, trade, and demand for irrigation water. The choice of modelling technique depends on the problem and the available resources. Positive programming can be a valuable addition to the farm modellers' arsenal.     

西部地区农业资源利用的效率分析及政策建议

农业生产能否持续发展直接决定着,区域可持续发展能否实现。农业生产活动以土地资源、水资源作为主要的生态要素．并以化肥等作为外界投入要素。西部地区农业生产用水占用水总量的70％以上,农业也是国家实施退耕还林（草）工程。进行生态建设的主战场。通过计算西部地区备省区的耕地、水资源,化肥等主要农业资源消耗系数。对西部地区主要农业资源的科用效率进行了评价。结果表明：西部地区耕地资源的平均消耗系数为2．68m^2／kg粮食,农业水资源的平均消耗系数为1．10m^2／kg粮食．化肥的平均消耗系数为0．078m^2/kg粮食。根据计算结果,提出了提高西部地区土地资源,水资源以及化肥资源利用效率的政策性建议。     

中国工业用水效率的动态演进及驱动因素研究

选取中国31个省级行政区1999~2014年的面板数据,运用Frontier4.1软件测算了我国各省区历年工业用水效率值,还通过聚类分析方法将各省区分为高效率组、中效率组、低效率组进行工业用水效率差异分析,接着选择自然资源、经济水平、工业发展、工业结构、用水结构和政府影响这6个因素,构建Tobit回归模型对这6个驱动因素分全国、高、中、低效率组样本分别对工业用水效率的影响进行实证分析。研究结论如下:我国工业用水效率平均值呈现逐年上升的趋势;东、中、西部地区的工业用水效率值差异较为明显;工业用水效率整体分布从东南向西北逐渐递减的趋势;我国各省区的工业用水效率处于一种较快的增长趋势且地区间的工业用水效率差距在不断缩小;人均水资源量与工业用水效率呈负相关关系;经济水平驱动因素和工业发展驱动因素都与工业用水效率存在很强的正相关关系;合理的工业结构可以显著提高工业用水效率;政府作为对于工业用水效率的提高也是至关重要的。     

环境约束下中国省际水资源两阶段效率及影响因素研究

本文把水资源利用系统分为水资源利用阶段和污染物处理阶段,在环境规制下采用考虑非期望产出的两阶段SBM模型,对2001—2014年中国31个省级行政区的水资源利用整体效率和各阶段效率进行测度,并利用空间自相关分析方法对中国各地区水资源利用整体效率的时空特征进行分析,然后运用考虑空间效应因素的空间滞后计量模型和空间误差计量模型从人均水资源量、工业用水量、生活用水量、人均GDP、对外开放程度、产业结构、技术进步等方面对各地区水资源利用整体效率的影响因素进行分析。结果表明:(1)整体上看水资源利用第一阶段效率明显高于第二阶段效率,而整体效率接近于第二阶段效率,第二阶段效率决定了水资源利用整体有效性。(2)通过各阶段投入产出冗余来看,水资源污染物产出过多和处理不足是导致第二阶段效率不高的原因。(3)水资源利用整体效率的空间自相关强度显著大于0,在空间上呈现集聚分布特征,东部沿海地区为H-H集聚类型,中部和西部为L-L集聚类型。(4)各地区水资源利用整体效率存在空间溢出效应,一个地区的整体效率不仅受本地区因素影响,还受临近地区整体效率的影响。(5)在考虑和不考虑空间效应的计量估计结果中,工业用水量对整体效率产生显著的负向影响,而人均GDP、对外开放程度对整体效率产生显著的正向影响。根据实证结果,得出以下结论:一是加强水资源污染物排放管理,增强污水处理能力;二是实现高效工业用水,减少工业用水量;三是发挥各地区水资源禀赋优势,加强区域合作,优化水资源区域配置,促进经济-环境协调可持续发展。     

中国水资源与农业经济增长关系研究——基于面板VAR模型

通过构建水资源与农业经济增长的面板VAR模型,利用1998-2009年中国省级面板数据,检验与分析了水资源与农业经济增长的内在依存和因果关系。研究结果表明:①东部、中部和西部地区水资源和农业经济增长之间存在长期协整关系;②无论在短期内,还是在长期内,东部、中部和西部地区的水资源均是推动农业经济增长的重要因素,并且随着时间的推移,水资源对农业经济增长的影响逐步加强;③农业经济增长对水资源的影响存在明显的区域差异。中部地区所受影响最大,东部次之,西部相对较小。因此,为实现水资源与农业经济增长的协调发展,中国应该提高农业水资源的利用效率,根据各区域水资源和农业经济增长的不同因果关系因地制宜地制定水资源政策。