吉林省农作物生产水足迹变化及影响因素研究

发布时间：2020-09-11 11:02

　　水资源是生命之源,是保障社会生产和人类生存的重要资源之一。在人口增长和经济快速发展的背景下,可用的淡水资源面临逐渐减少的势态。在消耗水资源的众多产业部门中,农业消耗的水资源量最大,因此,农业面临的水资源紧缺问题更加严峻。鉴于当前的水资源现状及农业耗水特征,如何有效地评价农业生产用水效率及提出合理的水资源配置对策显得格外重要。目前关于农作物生产水足迹的研究,以水足迹核算和时空差异分析居多,农作物生产水足迹的影响因素研究较少。本文以吉林省为研究区,核算了2000~2016年水稻、玉米和大豆的生产水足迹,并分析了研究阶段内三种作物生产水足迹的时空差异,利用通径分析方法与地理加权回归模型探究了2000年与2016年农作物生产水足迹的影响因素及其变化,为农业水资源的合理配置、农业的可持续发展提供理论依据。本研究的主要结论:(1)在研究阶段内,吉林省水稻生产绿水足迹、蓝水足迹、灰水足迹及总水足迹均呈波动下降趋势,平均水稻生产总水足迹为1.70m~3/kg;吉林省玉米生产蓝水足迹、灰水足迹及总水足迹均呈下降趋势,绿水足迹无明显变化,平均玉米生产总水足迹为1.00m~3/kg;大豆生产绿水足迹、灰水足迹及总水足迹均呈波动下降趋势,无蓝水足迹,平均大豆生产总水足迹为2.25m~3/kg。(2)2000年,吉林省水稻生产水足迹西部与中部较高,东中部与东部较低,玉米生产水足迹与大豆生产水足迹西部与中部较高,东中部较低;2016年,水稻生产水足迹、玉米生产水足迹及大豆生产水足迹均低于2000年,水稻生产水足迹、玉米生产水足迹西部与中部较低,大豆生产水足迹中部较低。(3)在影响农作物生产水足迹的自然因素中,生长季积温与降雨量对农作物生产水足迹的影响较大,说明了温度与降水是限制农作物生长过程的重要因子。生长季积温对农作物生产水足迹的影响在东部地区最大,生长季降雨量的影响在西部与中部地区呈负向作用,在东部与东中部地区呈正向作用。农业生产投入因素中,农业机械总动力对农作物生产水足迹的影响最大,中部地区的影响大于其他地区。(4)可采取一系列措施达到农作物生产水足迹的优化目的,如合理调整农业生产布局,东部山区宜发展林业,西部、中部平原宜维持土壤肥力,推广作物轮作;西部、中部地区可适当加强农业机械投入,在保障农作物产量及质量前提下,合理施用化肥,增加有机肥利用;西部灌溉区宜制定合理的灌溉方案。
【学位单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S271
【部分图文】：

示意图,示意图,吉林省,概况

2 研究区与研究方法2.1 研究区概况2.1.1 自然环境概况吉林省位于我国东北地区中部、松辽平原腹地，地跨 121°38′~131°19′E，40°52′~46°18′N。地理位置上，东部与俄罗斯接壤，东南隔图们江、鸭绿江与朝鲜相望，北邻黑龙江省，南邻辽宁省，西接内蒙古自治区。土地面积为1.87×105km2，下辖 9 个地级市（州）、48 个县域单元。根据不同地区气候、地形、土壤等差异，将吉林省分为 4 个区域：东部、东中部、中部和西部（图 2-1）。

水稻生产,足迹,年际变化,灰水

图 3-1 2000~2016 年水稻生产水足迹年际变化Figure 3-1 Inter-annual variability of WF of rice production from 2000 to 2016水稻生产蓝水足迹平均为 0.88m3/kg，最大值出现在 2003 年，为 1.53m小值出现在 2005 年，为 0.58 m3/kg。由线性水稻生产蓝水足迹斜率可知生产蓝水足迹呈波动下降趋势，下降趋势约为 0.03m3/kg/a。水稻生产灰水足迹平均为 0.30m3/kg，最大值出现在 2003 年，为 0.50m小值出现在 2008 年，为 0.24 m3/kg。由线性水稻生产灰水足迹斜率可知生产灰水足迹呈小幅度下降趋势，约为 0.005m3/kg/a。

玉米生产,足迹,年际变化

图 3-2 2000~2016 年玉米生产水足迹年际变化Figure 3-2 Inter-annual variability of WF of maize production from 2000 to 2016玉米生产绿水足迹平均为 0.70m3/kg，最大值出现在 2002 年，为 0.82m值出现在 2008 年，为 0.56m3/kg。由线性玉米生产绿水足迹斜率可0~2016 年玉米生产绿水足迹无显著变化，在均值附近上下波动。玉米生产灰水足迹平均为 0.30m3/kg，最大值出现在 2002 年，为 0.40m值出现在 2008 年，为 0.22 m3/kg。可知线性玉米生产灰水足迹斜02m3/kg/a，玉米生产灰水足迹呈下降趋势。

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