水土资源匹配视角下中国省域农产品供需平衡分析及其政策启示

粮食安全关系到中国稳定与发展和国际贸易秩序。以省级行政区为基本单位,基于2016—2018年各省份常住人口、农产品消费量、农业数据及相关参数,采用生态足迹和水足迹评价方法,在只考虑食用和再生产消费且不考虑地区耕地质量差异的条件下,核算各省份农产品自给的水土资源需求,评价中国省域水土资源承载力状态。结果显示：（1）中国现有耕地资源总量可满足自身耕地总需求（前者是后者1.81倍）,但省际差异大,东部沿海省市耕地不足。（2）农业可用水资源总量亦可满足农业可持续生产需求,但区域严重不平衡,华北平原与宁夏水资源赤字严重,而青藏高原地区、长江以南省份农业可用水资源丰富。（3）水土资源空间不匹配制约了中国农业的粮食生产潜力,不考虑环境净化用水,水土资源匹配状态可满足全国粮食自给需求;但考虑环境净化用水,中国粮食难以实现自给,承载力赤字达33715.50万人。以资源环境可持续为导向,未来中国应从农业生产布局优化、农业结构调整、农业科技、产业与人口转移、农产品进口和农业国际合作等方面着手,解决中国农产品需求问题。     

西北内陆干旱区水资源承载能力研究

在西北内陆干旱区水资源生产能力分析的基础上,定量地给出了该区域重点地区的水资源承载力。针对生态环境脆弱的内陆干旱区特点,探讨了水资源承载力的主要研究内容、特性和影响它的主要因素,然后提出了水资源承载力的指标体系、计算流程和边界条件,分析计算了其水资源生产能力。研究结果表明,利用新疆、河西、宁夏的农产品弥补关中和柴达木农业生产的不足,利用新疆、关中、柴达木的工业生产弥补河西、宁夏工业生产的不足,2020年西北重点地区完全可以承载其6384×104人的预测人口,且能保证每人有年均400kg粮食和2×104元以上的富裕生活水平。     

三江平原水土资源空间匹配格局

三江平原是我国重要的商品粮生产基地,其水土资源的空间匹配格局对保障区域粮食安全具有举足轻重的作用。近年来,由于水稻的大面积种植,三江平原水土资源数量、质量及其空间匹配状况均发生了明显的变化。为了客观地评价三江平原水土资源空间匹配现状,该研究在分析水土资源空间分布格局的基础上,引入水资源可利用量作为水资源量的表征参数,从水资源的可利用量与耕地资源的匹配角度,构建了区域水土资源匹配测算模型,并对其匹配程度进行了划分。分析结果表明,2000年以来,三江平原水土资源整体表现出"土地资源丰富,水资源欠缺"的态势,并且其空间分布格局存在明显的错位现象,已非惯称的"水土资源丰富和匹配";2008年三江平原水土资源匹配系数为0.35×10⁴ m³/hm²,远低于同期全国平均水平(0.56×10⁴ m³/hm²),水土资源匹配较差;水土资源匹配程度空间差异性较为显著,总体呈现出"南北优于东西,边缘优于腹地,林区优于农区,山丘区优于平原区"的格局。针对三江平原水土资源空间匹配程度差、区域差异明显的特点,应在水利设施建设的同时,兼顾水土资源的优化配置,以此提高三江平原水土资源空间匹配程度,为三江平原的粮食生产提供保障。     

耕地结构变化下水土资源匹配时空特征效应分析——以黑龙江省为例

基于耕地利用水资源的供需视角,在综合考虑耕地利用类型、作物种植结构、作物生长期等条件的基础上,结合黑龙江省的国家气象站数据,对耕地利用需水量与有效供水量从微观尺度上进行分析,并以此对1990—2018年内不同生长期耕地利用水土资源匹配的时空动态进行分析。结果表明：1990—2018年间黑龙江省耕地结构不断变化,旱改水现象在2010— 2018年间最为普遍;作物生育前期与中期需水量较多,后期需水量较少,需水量逐年上涨,与水田占比变化保持较为一致,并且空间上需水量高值地区偏移规律与同时段内的旱地水田化现象保持高度一致;1990—2018年间,作物各生育期水土资源匹配程度均先降后升,大部分的水土资源匹配高值地区分布在有效降水量的高值地区与旱地地区的交接地带,可见天然降水仍是满足耕地作物用水的主要来源;近年来三江平原南部地区水土资源匹配程度严重下降,粮食单产下滑,建议该部分地区减少旱改水工程量,同时,松嫩平原西部地区水土资源匹配水平与粮食单产逐年上升,可适当进行旱改水工程。     

基于DPSIR视角下的水土资源生态安全探析

水土资源生态安全是人类社会可持续发展的长久保障。基于资源环境与社会经济两方面对DPSIR模型进行改进,针对水土资源系统的不确定性,将灰色关联法与组合赋权法结合对水土资源生态安全进行评价及分析,并通过障碍度确定影响生态安全的主要指标。以粮食主产区黑龙江省2003—2015年数据为例,水土资源生态安全指数呈先下降后上升的状态,其安全等级从Ⅳ级降低到Ⅲ级、再增长到Ⅳ级;压力指数增长显著,驱动力指数与状态指数呈下降趋势,水土资源生态安全指数与资源环境指数有较高的一致性。在水土资源生态安全指数下降年份进行障碍度分析,发现资源环境中水资源开发利用率、土地垦殖比例与社会经济中的GDP增长率的影响显著。     

乡村振兴导向的水土资源承载力评价及其优化

农牧交错区水土资源系统平衡对于保障区域农牧业发展至关重要。以宁夏盐池县为例,以乡村振兴目标为导向,运用物元模型开展水土资源系统承载潜力评价,揭示影响水土资源系统承载力变化的驱动因素,以及影响水土资源的短缺因素,探讨乡村地域水土资源失衡的区域分异特征,以及经济社会与资源生态双重导向的优化路径。结果表明：（1）盐池县水土资源系统承载力呈叉字型对称空间分布态势,整体承载力处于中等水平,具有较大的开发潜力,其中花马池镇、惠安堡镇的承载能力较高,麻黄山乡、王乐井乡和大水坑镇的水土资源承载力明显较低。（2）盐池县乡村地域水土资源耦合协调差异明显,整体处于拮抗耦合阶段,镇区耦合协调度较高,乡村地区则相对较低。（3）水资源与土地资源利用缺乏同步性,水资源利用滞后地区应选择水资源适应性管控措施和生态保育+水源涵养的山水林田湖综合体构建,土地资源利用滞后地区应结合土地工程治理措施与产业结构调整,推进落实“三主三分”土地资源优化布局。研究结果可为农牧交错区农业转型发展和乡村振兴工程落地提供参考依据。     

走向21世纪5000亿公斤粮食目标与耕地资源保护之探讨

为了发展国民经济，改善人民的物质生活，解决12．1亿人的吃饭问题。必须合理的保护利用现在的耕地资源。针对我国人口年增1600万，耕地减少600万亩，人需粮食逐年增长的实际，根据中国的国情，提出了相当之对策，保持2000年实行5000亿kg粮食生产目标。     

区域土地资源承载能力研究模式雏议——以甘肃省定西县为例

本文从土地现实生产力分析和作物潜在生产力估算入手,借助IBM-PC计算机,通过土地资源生产力评价的 MFICA 模式和土地资源优化利用模型的建立,初步框算了定西县1990年、2000年,2025年以及2050年之后的区域农业生产力及其土地资源承载力,进尔阐释了该县土地资源承载力的演变及其土地-粮食-人口关系的可能发展趋势。为区域土地资源承载力研究提供了一条切实可行的途径。     

区域农业水土资源利用潜力估算方法——以河套灌区为例

基于目前农业水土资源潜力分别测算、相互割裂的实际情况,论文在限定农业水土资源匹配指数概念的基础上,综合考虑气候、种植结构和灌溉效率等的变化对区域需水的影响,提出了以水土资源匹配指数为核心的区域农业水土资源潜力估算方法,根据区域农业水土资源估算方法之需,构建了区域经济、社会、生态效益和水土资源匹配指数最优的多目标水土资源优化配置模型。以内蒙古河套灌区为例,选取2010年为现状年,估算了河套灌区2020、2030年RCP 8.5和RCP 4.5两种情景下的农业水土资源利用潜力,实现了河套灌区水土资源利用潜力的可视化表达。结果表明2020和2030年RCP 8.5和RCP 4.5排放情景下,河套灌区整体的经济效益、生态效益和综合效益都有所增加,社会效益有增有减,水土资源利用潜力均为正值,单位面积上的利用潜力值依次分别为:0.18×104、0.04×104、0.51×104、0.10×104元/hm2;同时除了解放闸灌域,其他各灌域的农业水土资源利用潜力均为正值,在0.31×104~8.24×104元之间,单位综合效益相对2010年均有所提高。     

首都圈防沙治沙水土资源空间优化配置研究——以大兴、怀来、张北为例

首都圈是近年来北京沙尘暴天气日益严重的重要沙尘源区之一。研究区中大兴区代表的是华北平原北缘落叶阔叶林灌草丛典型区;怀来县代表的是桑干河、洋河盆地灌木草原典型区;张北县代表的是坝上高原西部干草原典型区。论文通过了解水土资源利用的变化情况,分析水土资源利用现状和存在问题;利用中国资源环境遥感数据库中的土地利用现状、中国1∶1000000土地资源图等数据,以水资源为最重要的限制因素,通过灰色线性规划模型,以防沙治沙和发展经济、实现区域可持续发展为目标,进行水土资源优化配置;结合不同区域水土资源利用的突出问题,将水土资源优化配置方案落实到空间;建立区域水土资源比较合理、有效利用的方案。大兴的重要措施是平原旱耕地转变为中覆盖度草地,怀来是陡坡地退耕,张北是提高草地的覆盖度。     

浙江省嘉兴市土地资源生产能力及人口承载量的初步研究

本文在分析嘉兴市农业自然资源特点和合理用地结构的基础上,预测不同时期一定生产条件下,单位面积土地上粮食、油料、肉类的生产潜力和在不同生活水平下所能承载的人口数量。     

三维生态足迹视角下塔里木河流域水土资源与生态承载状况评价

塔里木河流域是新疆发展、丝绸之路经济带的重要组成部分,明晰其水土资源资本利用及生态承载状况,对塔里木河流域的高质量发展具有重要意义。运用改进的三维生态足迹模型,核算塔里木河流域的生态足迹,并对人均区域生态足迹深度、广度变化进行分析;引入水资源压力指数、土地综合压力指数、生态压力指数,判断当前水资源、土地资源是否处于超载状态,并对塔里木河流域的生态承载状况进行评价。结果表明:1)2000-2019年研究区的人均生态足迹持续上升,由2.091 ha/人增加至5.864 ha/人,年均增长率为5.58%。生态赤字问题严重,20年增长了2.98倍。2)研究期内,区域人均生态足迹深度持续增长,由9.283增加到23.905。人均生态足迹广度增长了8.89%;3)水资源压力指数、土地综合压力指数、生态压力指数均>1,各类生产生活对生产性土地造成了严重负担,生态安全形势严峻。     

土地资源承载力若干问题浅析

本文就当前土地资源承载力研究中所遇到的若干问题,从土地资源承载力定义的理解、土地生产力的计算、单产预测、土地资源评价和土地利用结构调整等5个方面进行了探讨。 如何定义和理解土地资源人口承载力是进行这项研究的关键。以研究土地资源人口承载力为目的的土地资源评价是进行土地生产力计算和土地利用结构调整必不可少的基础。根据统计资料预测的作物单产,不能反映出土地生产力,而使用农业生态地带法计算作物单产目前也存在着一些问题。     

宁南山区水资源承载能力及移民规模研究

通过对宁南山区水资源开发利用模式的剖析,建立了农业发展模式,提出当地水资源承载能力和合理的搬迁人口规模。讨论了干旱区水资源承载能力的理论和方法,以2000年作为基准年对宁南山区的人口、粮食需求进行了分析预测,提出了当地的农业发展模式和相应的农业生产能力,最后根据GDP和粮食生产能力,给出了宁南山区的水资源承载能力将从现状的230×104人提高到2020年的400×104人,以县为单元累计的行政合理移民规模为不到50×104人,可使生态环境得到不断恢复和有效保护。     

水资源在提高我国土地生产能力中的地位和作用

我国是人多地少的国家,同时土地生产能力受到水资源等自然条件的严重制约,长期以来旱涝盐碱自然灾害连续不断,阻碍农业生产的发展。水利建设成为提高土地承载能力的主导因素。合理开发利用水资源,在农业生产发展中占有极其重要地位和作用。因此,强化水资源管理,大规模开展以水利建设为中心的农田基本建设,使我国土地生产能力在原有基础上走上新台阶,是确保我国人口不断增长和国民经济发展对食物需求的根本性措施。     

浑太源区生态环境承载力研究

对浑河、太子河上游源头区自然植被净第一性生产力、水资源容量和土地资源人口承载力进行了分析和评价。结果表明，浑太源区植被生产力较强，但水资源分配不均匀，土地实际承载人口数量超标。因此，适当控制当地经济发展和人口数量的增长对于浑太源头区的可持续发展具有重要意义。     

“中国土地资源生产能力及人口承载量”项目研究方法概论

土地资源能否生产足够的食物供养未来人口的问题益发受到关注,作为回答这一问题的土地资源承载能力研究也就应运而生。中国科学院自然资源综合考察委员会受全国农业区划委员会委托主持了“中国土地资源生产能力及人口承载量”项目。该项目的研究内容分解为5个基本层次,确定2000年和2025年为研究的时间尺度,并探讨了无具体时间尺度的理想承载力。该项研究以中国1∶100万土地资源图划分的9个土地潜力区为基础,以资源—资源生态—资源经济科学原理为指导,以综合、协调、持续性原则为特色,力图从PRED(资源、环境、人口、发展)的相互关系出发,回答我国土地资源在不同时期可以供养多少人口,提高土地资源承载能力的可能性与途径等问题。     

全球变化对跨境淡水资源利用和管理的影响

跨境淡水资源的合理利用和协调管理,已成为当今国际区域经济发展、跨境资源和市场共享、世界生态维护的合作主题,成为下世纪制约区域可持续发展和避免地区冲突的一个关键因素,受到国际社会广泛关注。从边界变化、国际区域合作和经济一体化、气候变化、人口增长、可持续发展等全球趋势对此主题的影响进行了探讨。     

试论我国陆地再生能源资源及其特征

在世界矿物能源资源日趋减少的今天,再生能源资源引起人们广泛的兴趣,特别是陆地再生能源资源更是如此。本文对我国陆地再生能源资源——太阳能、风能、水能、生物质能——中的前两种能源资源进行了分区及分省计算,并依据全国已有的调查及普查资料,对后两种源能资源进行了分省及分区统计,在此基础上又对全国陆地再生能源资源的数量、分布及特征进行了对比分析,并从宏观上提出了开发利用我国陆地再生能源资源的建议和设想。     

云南安宁工业区工业经济-水资源-水污染系统仿真模型及策略分析

水资源短缺和水污染是安宁工业区经济发展的重要限制因素。本文将该工业区分解为3个子区,应用系统动态学方法,建立多区相关的工业经济-水资源-水污染系统仿真模型,分别对各子区1985至2000年的工业产值、工业用水差距和水质进行多方案预测。在子区域综合的基础上,结合多级决策树法,筛选出安宁工业区协调工业经济、水资源和水质之间关系的最佳方案。