旱区农业

旱区农业（共7篇）

旱区农业 篇1

自20世纪90年代, 连续多年出现雨热不同步, 整体降水偏少, 农业用水严重不足。尤其2000年、2002年、2009年的严重干旱, 不仅造成热量资源的严重浪费, 更给旱区经济和农民生产生活带来重大损失。如何增强防旱抗灾能力, 促进农村经济发展, 甚至解决百姓的吃饭问题, 不仅是摆在农业科技工作者面前的重要课题, 也是各级政府工作中的重中之重。

1 目前农业生产存在的问题

1.1 土地因素

土地实行家庭联产承包到户以来, 极大地调动了广大农民种粮的积极性, 粮食产量水平连上几个台阶, 农村农民的生活水平发生了质的变化。但是由于土地一家一户条条块块的分散经营, 当自然灾害来临时, 家家户户各自为政, 不能形成强有力的抗御自然灾害的整体, 农业生产只能任大自然的宰割。化肥的应用和发展无疑是人类农业的一次革命, 它创造了比传统农业高得多的土地产出率和劳动生产率。但是化肥的应用也给农民的农业生产带来了依赖性, 生产上出现了重化轻农的不良恶习, 使土壤整体肥力下降, 优质农家肥弃而不用, 造成耕层土壤养分失衡, 降低化肥的利用率, 削弱土壤对自然灾害的降解和缓冲能力。耕地抵御自然灾害的能力严重下降。

1.2 地理位置因素

不同的地域在同样的灾情下却有着不同的命运。水利资源丰富, 农田基本设施较为完备的, 农民又积极备战抗灾, 经常是大灾之年不减产。2009年入伏以来四平地区连续48 d滴雨未见, 可以说是百年不遇。即使如此, 有灌溉条件的早动手的农户, 秋天玉米产量依然无减, 超出历年最好单产水平10 t/hm2的农户大有人在。而在水资源严重缺乏的地带, 农民只能仰天长叹, 祈求上苍天降甘霖。玉米产量皆在5t/hm2以下, 还有的地块颗粒无收。

1.3 基础设施因素

近年来, 国家不断加大旱区农业基础设施的投入, 开发了大量灌溉水井。但由于土地一家一户的分散经营, 农田灌溉设备使用权属多户共享, 这就给设备管理和使用带来诸多不利, 管理相互推脱, 造成设备丢失、鼠咬, 更有甚者改变用途[1]。用时相互争抢, 延误农时, 甚至有的为此发生纠纷。开发单位为了加强管理, 与管理者签订管理合约, 可是其他农户都误以为设备一切权利归属于掏钱的农户, 管理者可以随意使用, 他户想用要以借的方式与管理者协商。

1.4 品种与栽培因素

不同的玉米品种抗旱性不同, 如美国先锋种业生产的玉米品种先玉335、先玉508及国产的良玉11等根系较发达, 因此在干旱严重的年份表现出具有顽强的抗旱性或耐旱性。而农民选择品种多数把产量放在第一, 而后才考虑品种的抗性。因而常常因选用的品种抗性差而遭受严重灾害。在作物栽培过程中技术应用不当也会影响作物的抗灾能力。如:播种期时, 多数农民不能立足抗旱, 或者靠天等雨下种, 或是干种下地等雨, 未能将播种时间控制在最佳播种期;不分品种不分地利, 种植密度越来越大, 造成这种现象的原因, 可能是十几年来种植郑单958形成习惯性的结果;还有免耕技术的推广和应用, 使越来越多农民播后再不动土, 造成耕层变浅土壤板结, 降雨时形成径流, 不能很好的蓄水保墒, 降低了耕地的抗旱能力[2]。这些不合理的栽培技术, 都将会影响耕地及作物自身的抗旱性。

1.5 劳动力因素

随着社会经济的发展, 越来越多的农村剩余劳动力到城市务工。进城务工人员多数具有较高文化素质和技术素质, 家里的留守人员几乎是妇弱病残老人, 夏季农田作业环境严酷再加上繁重的耗体力劳动, 他们不仅难以承受也无法完成作业, 势必给农业生产造成无法挽回的损失。一种可预见的自然灾害来临前, 如果人类积极努力防范和抵御, 那么这种灾害给人类带来损伤就会小一些, 或者会避免。相反, 如果平常不去理睬, 灾害来临就会束手无策, 到那时只能是悔之晚矣。农业生产遇到自然灾害人们竭尽全力去抗击, 就会减少损失, 或者因为人们的努力仍然获得丰收。

2 对策

2.1 提高抗灾意识, 培肥地力用养结合

加大打击偷盗农田基本设施的力度, 建立完善的设施管理机制。时时重视灾害, 时时依据科学防灾抗灾, 保证农业增产增收。有机肥具有培肥地力、改善土壤水肥气热的能力, 增施有机肥还能提高化肥的利用率, 增强土壤保水保肥的能力。在农村有机肥肥源丰富, 不仅可以通过施用农家肥, 还可以采用秸秆粉碎还田等手段, 增加土壤有机质培肥土壤。

2.2 整合技术科学抗旱, 发展节水灌溉农业

农业生产的任何一个环节都至关重要, 无论哪一环节出现了问题都会影响正常的农业生产。整地要掌握火候, 最好控制在秋天封冻前, 避免春整地失墒。选择抗旱性强的高产优良品种, 适时播种。并通过推广秸秆覆盖技术、增施有机肥等于段创造土壤墒情, 增强农田整体抗旱能力。发展旱区农业, 解决农民吃饭问题, 从根本上是解决水的问题, 打井抗旱节水灌溉, 在作物生育关键时期干旱补水, 逐渐建立起一批农民的保命田、增收田、高产田。兴修水利, 加强农田基本设施建设, 推广节水技术。水资源缺乏区催芽坐水战胜春旱, 恰是最有效的好措施[3,4]。

参考文献

[1]王俊鹏, 张久成.宁南半干旱偏旱区农业生产现状分析及发展对策[J].陕西农业科学, 1999 (5) :24-26, 42.

[2]刘向阳, 陶红.半干旱区农业旱灾的发生及预防对策[J].北京农业, 2007 (33) :57-58.

[3]刘学勤, 刘爱军.浅论井灌和“坐水种”在旱区农业生产中的地位与作用[J].黑龙江水利科技, 1993 (4) :11-19.

[4]武建凯, 赵铭森, 王小强, 等.综合治理是山西省旱区农业应对干旱的持久战略[J].山西农业科学, 2010 (1) :35-38.

为寒旱区水资源环境把脉 篇2

中国科学院寒区环境与工程研究所副研究员吴锦奎认为：“在西北地区，经济发展相对落后，水资源及其配置对区域发展有着控制性的作用。水资源的变化影响到社会经济的发展、农工产业的占有比例，甚至城市规模的大小等。”在他的眼中，监测对气候异常敏感的寒旱区水资源变化数据，可以获得变化规律，从而预测未来社会经济的发展和生态环境的变化等，为政府决策领导层提供坚实的理论根据。

时隔八年 终走上科研之路

吴锦奎走上科学研究的道路，貌似“天注定”。

他出生于甘肃会宁，一个“十年九旱”、经济贫困落后的地方。在吴锦奎的记忆里，喝水、用水就从来没有“宽裕”过，“几乎天天都过着节水的日子，还要时刻担忧没水”。靠天吃饭是生存的写照。少雨或没雨，庄稼就会欠收甚至颗粒无收，来年的口粮就成了问题。平时把水一点点贮存在事先挖好的水窖里，每逢干旱时节还得去好几公里之外的地方“拉”水。

“想通过自己的力量，改善生我养我的这个地方水资源短缺的现状，”这就是他步入科研之路的初衷。

1991年，吴锦奎于兰州大学水文地质与工程地质专业毕业后进入中国有色金属总公司金川有色金属公司工作。原想从事与“水”相关的工作，但一直未能如愿。时间的流逝和距离梦想越来越远的现实，让他在工作7年后毅然重新捡起了书本。1999年他考上兰州大学地质工程专业地质灾害防治方向的硕士研究生，毕业后接着进入中国科学院大学自然地理学水资源与水环境方向攻读博士学位。

无论是本科阶段的水文地质，还是硕士期间的地质灾害防治，抑或是博士期间的水资源与水环境方向，他始终围绕着“水”这一核心概念进行科研匹配。“学的比较杂，所以对‘水的理解就更深一些，可以从地下水、地表水、大气降水等多角度出发，全面了解水资源的形成和演化。”

8年梦想的持续坚守，一旦梦想成真便会全力以赴。吴锦奎自走上科研之路后，珍惜每次科研项目、每一次科研总结，带领团队成员穿梭于环境恶劣的高寒之域，建立观测台、实时报告记录监测数据，勤于书写、向社会民众传递高寒冰雪变化时态。迄今为止，他在国内外专业期刊发文50余篇，并承担了众多国家科研项目。

注重合作 立足水资源研究

吴锦奎的研究对象是河流，新疆的伊犁河、额尔齐斯河、塔里木河，甘肃和青海境内的黑河及疏勒河，内蒙古的锡林河等，都留下了他的足迹和汗水。无论是气象站的架设和水文断面的建立，还是利用同位素及水化学的方法结合对传统降水、蒸发及径流等水文过程中的监测……他都有条不紊地进行着。“这一切都是为了拿到第一手的观测资料，科研成果是要用数据说话的”。

吴锦奎承担国家自然科学基金“典型大陆型冰川冰雪融水稳定同位素深化过程的观测与模拟”，验证了冰川表面大气降水中氢氧同位素关系的高斜率，并对其进行了理论证明；在科技部重大科学问题导向项目第六课题“寒区流域水文过程综合模拟与预估研究”中，利用端元分析法，将寒区流域河流径流中的冰雪融水、降水和地下水的比例进行了定量划分，独创性地将同位素观测与水文模型相结合，开创了新的耦合模型；在分析区域过去气候变化和冰川变化的基础上，利用预估的气候变化数据，对伊犁河和额尔齐斯河两条国际河流未来径流量进行了预测。在参与的国家科技支撑计划、中科院知识创新项目、国家气象局气候变化专项、冰冻圈科学国家重点实验室开放基金等近二十项科研课题中，均取得了优异成果。

国际合作是吴锦奎科研中的重要组成部分。

博士期间，他跟随导师参与执行中日合作“黑河流域水文过程研究”项目，全面观测和研究了内陆河黑河流域的降水、蒸发和径流等水文过程，此次经历不仅打开了他科研求知的大门，而且也让他成功迈开了国际合作的第一步。紧接着，他执行完成中德合作项目“Matter fluxes in Inner Mongolia as influenced by stocking rate （MAGIM）”第七子课题“C and N transport via water pathway on the watershed scale”，以我国锡林河流域为主，展开了草原地区河流水文过程的研究。此次合作，让他的国际合作技巧进一步强化。

水，生命之源。自古以来，便是各国相争的焦点。中国和哈萨克斯坦两国拥有567公里的水界长，早在十多年前哈萨克斯坦便提出中国“侵略性”用水导致了哈国国内用水量不足和生态环境的恶化。为解决水域争端、维护两国关系，2001年中哈签订了“共同利用、跨界保护”的河流合作协定。为从根本上解决中哈水域纷争，水利部启动了国际河流行业专项对中哈跨界河流水资源进行研究。吴锦奎主持了相关合作研究课题，对过去及未来中哈跨界流域的气候、冰川及水资源变化进行了评价和预估，中哈双方最终于2015年形成初步联合报告，为未来中哈分水谈判提供了基础性的技术保障。在不间断进行野外考察、双方磋商谈判的过程中，他深感涉及国家利益与安全的事情必须据理力争、不让分毫，这不仅是作为一名科研人员、更是作为一名中国人必备的素质。

展望未来 任重道远下的责无旁贷

“野外考察、观测虽然辛苦，但对我来讲已经习惯了”，吴锦奎很享受那份恶劣环境带给他的另外一种“天高云阔”，这要比“光呆在办公室舒服多了”。

“我们观测冰川的大本营在海拔4200米左右，每周有时要爬两次冰川，在冰面上观测取样。”

历经多年跋山涉水，与自然为伴，吴锦奎及团队成员取得了诸多有意思的成果，比如创新发现了在传统低温下、冰面上同位素氢氧关系的变化；冰雪融水在河流径流中的比例；不同类水源对河流水的贡献程度等，推动着国内同位素这一研究方向的快速发展。

他认为，通过稳定同位素方法可以揭示水文气象过程中细微的物理变化、物质迁移规律及水体间的作用关系，加之具备优良性能的同位素分析仪器的大量生产与研制，让同位素的研究方法变得更加经济有效。而且，同位素方法易于融合多类模型结构，将会在水文研究过程中发挥独特作用。在不久的未来，同位素水文学学科的建立将会为水文过程的定量化研究提供坚实的平台，同时加快科研成果的产业转化，提高研究成果与地方需求的契合度。

旱区农业 篇3

1 西北干旱区水资源开发利用现状

我国西北地区普遍存在严重的缺水问题。西北内陆河流区占国土面积的34.7%,年降水量小于200mm,诸河水资源仅占全国的5%;区域内河道天然径流年内分配极不均匀,春天占年径流量的15%,夏天60%、秋天15%、冬天10%,呈现出春旱、夏洪、秋缺、冬枯的现象。这种降水及气温分布错位、地表—地下水转换频繁、天然—人工水资源的二元结构更加剧了西北干旱区水—生态—经济系统之间的矛盾[2]。

西北干旱区灌溉用水有效利用系数普遍偏低。在2009年所测算的全国31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团共32个省级区域中,西北干旱区所属省区的灌溉用水有效利用系数没有一个均值超过0.55的,大部分(内蒙、陕西、甘肃、青海、新疆)都在0.45—0.55,而宁夏为0.35—0.45。从全国不同分区灌溉用水有效利用系数看,各区域灌溉用水有效利用系数由高到低排序为华北、东北、东南、西北、中部、西南,西北居第四位[3]。

西北干旱区农牧业生产中高耗水、低产出现象突出。该区占全国18%的耕地、19%的水资源,除生产了全国31%的棉花外,其他农产品的份额都较低,仅生产了全国8.8%的粮食和6.7%的肉类等。伴随着社会经济的不断发展,有限的水资源和持续增加的需水量之间的供求矛盾越来越成为西北地区的发展瓶颈。近年来,随着该区不断开发利用内陆河流域水资源,造成了内陆河流域下游生态的持续恶化。据统计,21世纪初全国水资源的开发利用率为20%,石洋河流域水资源开发利用率达154%、黑河流域达112%、河西走廊达92%、塔里木河达79%、准噶尔盆地达80%,而西北内陆河流域水资源开发利用率的平均值已达到了52.5%,超出国际标准12.5%[4]。

2 西北干旱区节水农业发展中存在的主要问题

2.1 水资源开发利用不合理,环境问题突出

长期以来,西北干旱区几个大的内陆河流域存在先天的“有灌无排、只灌不排”现象,加之灌溉管理方式落后,用水调控设施不配套和相应的节水措施与技术服务滞后,上游地区不加节制的大水漫灌,灌溉设施长年老化损坏,渠系渗漏严重,下游地区大量超采地下水,造成水资源的极大浪费,致使地下水位不断降低和粮食作物种植比较效益下降,引起日益严重的土壤盐渍化,同时伴生土壤沙化和荒漠化而导致的沙尘暴等生态问题也日益突出。目前,西北黄土高原地区水土流失面积占土地总面积的43%,西北内陆灌区的盐渍化土壤占全国的1/3以上[5]。

2.2 投资机制不健全,节水资金投入不足

资金是节水农业迅速健康发展的根本保证。目前国家投入的资金相对不足,地方经济发展水平低,配套资金有限,农民自筹能力较低,这样全社会节水资金投入的整体不足,不能满足该区节水灌溉的发展需要。具体表现在:一是该区农民纯收入较低的现实限制了节水农业的发展;二是投资理念误区导致重视工程节水措施,轻视非工程节水措施;三是筹资渠道较少,投资主体单一,投资机制不健全;四是政府扶持力度不够,先进节水技术的采用率较低。

2.3 水价缺乏统一管理,执行渠道不畅

一是农业水价偏低。水价偏低是该区节水农业中目前存在的主要问题,导致在一些水源条件较好的灌区采用节水灌溉设备和技术的积极性不高,大水漫灌,缺乏灌水定额或灌水定额较高,超量灌水等现象时有发生。二是水资源费征收标准不一,水价不透明。三是水价执行渠道不畅,水费到位差。西北干旱区目前水价的执行渠道主要为:水利工程管理单位供水到村,而到户的水费征收工作由村级组织承担,然后将水费上交水利工程管理单位,由此导致在水费征收环节上出现漏洞,造成水费到位差[6]。

2.4 管理体制不够健全,节水管理水平不高

一是管理机构职责不清,人员结构不合理。西北干旱区存在机构臃肿,人员过多但专业技术人员却明显不足的问题,直接影响了灌区管理水平和服务质量。政府部门与灌区管理单位及用水者的职责模糊不清,用水者只管用不管修,政府水行政主管部门对灌区用水定额与节水指标缺乏科学考核,致使国家投资建设的工程不能发挥应有的效益。灌区管理单位对灌区工程建设和水量调度缺乏自主权,不适当的行政干预多。二是流域水资源缺乏统一管理。当前在西北干旱区水资源管理上存在地方上各自为政和多部门争权的现象,河流上下游协调不够[7]。三是推广体制不完善,管理水平不高。

2.5 农业生产结构不够合理,投入产出效率不高

西北干旱区用水结构中农业用水比例大,农业的种植业特别是粮食作物等高耗水作物种植比重大,这种用水结构造成区域单方水GDP 产出偏低,区域水资源利用经济效益低下。在全区农牧业结构中,种植业占70%左右,畜牧业比重仅为28.5%左右,这种产业结构与本地水资源贫乏而草地资源丰富的资源结构不相适应[8]。在种植业内部,高耗水的粮食作物比例偏大,经济作物和饲草料面积偏小。在粮食作物结构中,夏粮面积偏大,秋粮面积偏小,与天然降水的时间分布不协调。基于此,在高耗水的大宗农产品价格仍然很低的情况下,如果继续维持这样的种植结构,把有限的水资源投入到低效益的大宗农作物种植方面,将给节水带来巨大的困难。

3 西北干旱区节水型农业的保障体系

3.1 加强宣传培训,提高节水农业意识

节水涉及到千家万户,牵动各行各业,必须提高全民对节约用水、珍惜水资源的意识。通过大众传媒宣教、世界水日、中国水周、科普周、学校教育、社区宣传栏、公益广告、展览会、报告会、散发技术资料等多种载体、平台和形式,大力开展节水的宣传,使公众更多地认识水是一种稀缺资源,具有商品属性,让人们认识到用水要付费,并增强对水价调整的心理承受能力。通过经济手段引导公众自觉自愿进行节水,为节水农业的发展奠定必要基础。广泛开展节水技术培训、示范及节水灌溉信息服务,有计划地开展对基层技术干部和农民群众的节水科技知识培训工作,提高管水、用水人员的素质,从而推动全社会节水工作的开展。

3.2 制定科学规划,促进农业持续发展

制定西北干旱区节水农业发展规划,通过水资源、土地资源、作物结构、产量水平、作物需水量、农业灌溉现状的分析预测来评价水土资源平衡条件,并结合农业、工业及生活用水现状与预测论证,提出农业节水应达到的程度和规模。具体包括以下内容的规划:灌溉主、干渠(管道)系的配置规划;大中型灌区的改造规划;田间工程建设、土地整理,减少配水和灌水过程中损失的配套规划;农业灌区斗渠以下田间渠系的量测水设施建设规划;集雨节灌工程和以抗旱农艺技术配置为重点的旱作农业发展规划;土壤墒情监测体系建设规划;农业结构调整规划;水利建管体制与机制改革规划;制定利用工程节水措施与非工程措施相结合、水利措施与农业措施相结合、现代技术与传统经验相结合,建立高效节水农业体系的规划等[9,10]。

3.3 构建完整体系,支持节水农业发展

结合西北干旱区节水农业现状及其节水农业模式,应构建包括四大方面的节水农业体系:①节水管理体系。一是要完善流域与区域相结合的水资源管理体制;二是加强流域水资源统一规划、统一配置、统一调度,合理划分流域管理与行政区域管理和监督的职责范围和事权;三是加强行政区域内水资源综合管理;四是加快水管部门体制改革,建立起精干高效的管理队伍和现代化的灌溉管理体制 。②节水筹资体系。针对目前节水资金筹资渠道少,资金投入不足的局面,加快建立以政府为主导的多元筹资机制。一是各级政府继续加大对节水灌溉和灌区节水改造的投入;二是对积极采用先进节水技术的农户提供期限较长的低息贷款,运用信贷手段加强政府对节水农业的扶持力度;三是通过“民营水利”发展节水农业,拓宽融资渠道,完善政府、企业、社会多元化节水投融资机制,通过承包、租赁、股份制等办法,把社会闲置资金聚集起来搞节水;四是积极改善节水农业的投资环境,吸引民间和海外资本,投资节水农业;五是促进节水农业的产业化发展,使节水农业发展由以政府为主体转变以政府为主导,形成全社会积极参与节水农业发展的良好氛围[11]。③节水工程体系。节水工程体系的构建旨在为农业用水中的输水、配水过程提供良好的工程措施,为减少输配水过程的水量损失,实现水资源的高效转化提供支撑条件。一是输水工程。这一环节的节水措施主要是渠道防渗和低压管道输水。二是田间工程。田间灌水技术包括地面灌水技术、喷灌技术、微灌技术等。三是井渠结合工程。④节水技术支持体系。一是农业节水技术体系。该体系主要包括耕作保墒节水技术、地面覆盖保墒节水技术、化学抗旱保水技术、节水栽培技术、调整农业产业结构等。二是水资源信息管理系统。该系统主要包括地表水与地下水自动监测系统;土壤墒情与旱情监测预测系统;排污口监测和管理系统;用水指标交易信息管理系统。三是节水农业科研体系和技术服务推广体系,加快科技转化。

3.4 健全法律制度,保障节水农业发展

主要是:①法律政策制度。一是建立健全水管理法规,推进体制和机制改革。各地应根据《水法》因地制宜地制定相应的政策、法规及有关规范,重点是限制水资源浪费、地下水超采、防治水污染及节水用水奖惩制度。二是建立节水农业法规,提高全民节水意识。三是加强执法监督,鼓励节水型农业发展。②农业水权制度。一是积极开展初始水权的界定。在水权理论的指导下兼顾原有水资源分配协议,在水资源合理配置的前提条件下,统筹考虑生产、生活和生态用水的比例,重新划分流域水资源的使用权。同时,以供定需划分确定流域内各部门和国民经济各业用水权。二是建立以水权为中心的水资源市场。三是建立水权市场的监管机制。③农业水价制度。一是构建合理的农业水价体系。依据不同的标准及方法定价,实行差别水价;大力推行用水总量控制和定额管理相结合的制度,实行超定额累进加价制度,研究和推广两部制水价和浮动水价[12],将用户作为主体参与水价的改革。二是制定科学的农业水价管理制度。④公众参与制度。一是培育和发展用水户协会,使其参与用水权,水量的分配、管理和监督以及水价的制定和实施,由此充分调动广大用水户参与水资源管理的积极性;二是建立多部门协作制度、咨询制度、水价听证制度,用水、节水和水交易信息公布制度、群众有奖举报制度以及其他充分体现公众知情权、参与决策权、监督权的制度;三是建立健全公众参与的法律法规,完善决策程序;四是建立农民参与的节水农业管理体制。

参考文献

[1]王根绪,程国栋,徐中民.中国西北干旱区水资源利用及其生态环境问题[J].自然资源学报,1999,14(2)∶109-116.

[2]连振祥,吴明轩.西北干旱区水资源管理需实施两大战略[EB/OL].(2010-07-14)[2011-01-25].http://www.eedu.org.cn/water/ShowArticle.asp?ArticleID=49761.

[3]中国灌溉排水发展中心,水利部农村饮水安全中心.2009年中国灌溉排水发展研究报告[EB/OL].(2010-11)[2011-01-22].http://jsgg.com.cn/Index/Display.asp?NewsID=13875.

[4]程国栋.以社会适应性能力架设科学与决策之间桥梁[EB/OL].(2010-08-04)[2011-01-13].http://www.cas.cn/ys/ysjy/201008/t20100804-2917001.shtml.

[5]全国节约用水办公室.全国节水农业发展规划[EB/OL].(2002-08-20)[2011-01-13].http://www.syzz.org.cn/jishupindao/34.htm.

[6]徐小波,周和平,加帕尔.肉孜.新疆农业节水管理的实践与思路[J].水利发展研究,2006,(9)∶48-51.

[7]李猛.西北地区节水农业发展战略研究[D].西北农林科技大学硕士学位论文,2007∶1-3,22-35,70-72.

[8]张大雨.张掖市发展节水农业的对策研究[J].甘肃农业,2008,(8)∶51-53.

[9]山仑.加速发展我国节水农业[J].求实,2005,(22)∶42-43.

[10]臧广鹏.石羊河流域节水农业建设探讨[J].现代农业科技,2008,(14)∶340-343.

[11]朱玉春,杨瑞.西北地区节水农业的问题、影响因素及对策[J].开发研究,2006,(1)∶18-21.

干旱区樟子松育苗技术研究 篇4

关键词：樟子松；育苗技术；研究分析；干旱地区

引言

樟子松属于常绿乔木类型，并且其具有生长速度较快、适应能力较强、材质佳、耐干旱、抗性强以及干形直等多方面的优点，所以是我国现阶段大力推广以及发展的一种造林树木种类。另外，樟子松也是我国针对防沙项目进行改造的一种优良树木种类。但是在极端恶劣的气候条件环境之下，其幼苗的存活率以及保存率，都受到了严峻的挑战，为了更进一步的探讨干旱地区的樟子松育苗技术，还需要针对营养土的配置、害虫的防治、消毒处理等等多个环节进行系统性的研究，并且根据以往的经验进行总结与归纳，得出最佳的樟子松育苗技术和育苗的模式。

1 樟子松育苗分析

首先需要针对当地的环境进行全面掌控，结合土壤的特点、地质情况等，进行全面分析，并且深入的探讨当地气候温度等的变化规律。其次则是针对土壤进行配置，将准备好的质地紧密的土壤，进行配置，需要保证土壤的透水性较强，具有较好的保水保肥的功能，土壤当中不能够含有病虫害以及草籽等，使用的土壤应该是森林的腐殖土壤以及苗圃地土等等，按照均匀的比例将土壤进行混合。下一阶段则需要进行消毒处理以及害虫的杀灭，使用百分之一的硫酸亚铁溶液均匀的将其喷洒在已经拌制完毕的营养土壤之上，保证喷洒的均匀，对土壤进行消毒处理。然后则需要使用浓度为百分之五十的辛硫磷杀灭害虫，待处理完毕之后，使用适量的清水针对土壤的湿度进行调节，进而达到最佳的土壤消毒灭虫。待上述工作完毕之后，使用生根粉进行处理，并且使用营养土使得育苗容器的底部更加密实，将幼苗放置进入容器当中，待土装入幼苗约三分之一部位之时，需要轻轻的提取。使得幼苗的根系可以充分的舒展，然后进行按压。一边将土壤压实，一边缓缓的提取幼苗，使得幼苗的根系可以全部进入到土壤当中。而在整个幼苗的装苗环节之中，需要把控好幼苗的湿度，这一点非常的关键，需要尽可能的缩短幼苗根部裸露在外的时间。在进行装苗的过程之中，还需要注意将樟子松的幼苗按照一定的排列次序排列成行，将四周的土壤压实，在浇水之后还需要继续进行填土工作，直至土壤填满、充实为止。

2 容器苗田间管理分析

根据上文针对樟子松育苗的相关技术手段以及装苗的方式进行研究，可以对樟子松的相关育苗技术有着全面的掌握。下文将针对幼苗的田间管理技术以及注意事项进行探究，重点的分析病虫害防治的方案，旨在减少种植过程当中的不利影响因素，全面的促进干旱地区樟子松育苗技术的发展与改进。

首先是浇水工作。幼苗在生长阶段，要防止干旱时幼苗受到损害，浇水至关重要。由于幼苗虽然水分消耗少，但抗旱能力弱，因此在浇水时要掌握少量多次，每隔3天小水浇一次，每天10点之前用喷洒的方式喷一次，中午温度高时不能洒水。苗木高生长期对水肥要求逐渐加大，气温也逐渐升高，这时可以灌溉，每隔5天灌溉一次。到秋季苗木生长后期，要适当控制水肥，以增强苗木木质化程度，为越冬做好准备。

其次则是施肥的工作。幼苗期本着多次少施的原则，每平方米施尿素4-5g为宜，每次施肥后要及时灌水，并防止化肥沾落在苗子上，造成烧苗。也可施磷酸二氢钾，每平方米以2-3g为宜，临近秋季应少施氮肥多施磷钾肥。

除草工作也是干旱地区樟子松育苗技术当中的一项关键性的环节。使用除草醚结合喷药覆沙进行，喷洒25%的可湿性除草醚，每平方米2g，每亩用溶液200斤。

病虫害的防治是干旱地区樟子松育苗技术当中的一项重要步骤。由于樟子松的床面需要长期的保持湿润状态，所以在这样一个湿润的环境当中细菌容易滋生出来，并且具有较快的传播速度，如果没有进行合理的预防，则会导致严重的经济损失。其中最为常见的就是枯病。在实践的育苗过程当中，需要适时的对樟子松育苗区域进行观察，将预防作为主要的措施和手段。在幼苗种植之后的10天左右，需要喷洒多菌灵、波尔多液以及敌克松等等溶液，起到杀虫灭菌的效果。另外，针对地上的害虫，也可以直接的喷洒杀虫剂进行及时的防治。最后，针对幼苗越冬的管理，由于在严寒的气候当中可能会对樟子松的幼苗生长造成不利影响，所以需要采用覆土防寒的技术手段，在防寒之前需要进行浇水，在土壤冻结之前轻轻的覆盖上一层土壤，而在第二年的年初也需要及时撤土浇水。

3 结束语

综上所述，根据对干旱地区樟子松育苗的技术手段以及相关的注意事项进行全面的分析以及细致的研究，从实际的角度出发深入的探索了樟子松育苗过程当中病虫害的防治以及越冬的管理技术，并且针对装苗的过程进行了深层次的改善，对育苗过程当中可能出现的诸多情况进行了分析，并且对施肥、浇水以及除草等重要的工作环节均进行了深层次的研究，同时也对药物喷洒对于病虫害防治的特点以及具体的施行措施进行了探讨，力求以此为基础，更进一步的增强樟子松种植和育苗技术的发展，为我国的相关植树造林工作不断进步和稳定的前进奠定坚实的理论基础。

参考文献

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[4] 李俊强，王伟.丰镇丘陵区干旱区的樟子松育苗技术及造林技术.内蒙古林业科技2007，33（1）

旱区农业 篇5

水资源是人类赖以生存的重要环境资源, 也是社会和经济发展中不可替代的自然资源。中国水资源总量约为2.8万亿m3, 占全球水资源的6%, 居世界第四位, 但人均水资源占有量不足世界平均水平的1/4。工农业发展和城市扩张都需要水资源作为保障, 我国农业用水比重已经从建国初期的97%下降到2012年的61.3%左右[1]。目前我国农业缺水形势日益严峻, 水资源短缺对区域发展的威胁越来越大, 这一问题在干旱地区尤为突出。

张掖市甘州区位于西北干旱地区, 地处甘肃省河西走廊中段, 南依祁连山, 北邻内蒙古阿拉善右旗, 东联金昌, 西接酒泉, 境内地势平坦、土地肥沃、日照充足, 黑河、山丹河、酥油口河、大野口河等河流贯穿而过。甘州区属温带大陆性气候, 是典型的绿洲农业和大型灌溉农业区, 是全国重点商品粮基地县 (市) 和全国“西菜东运”的五大基地之一;同时也是全国最大的县级玉米种子生产基地, 以种植小麦、玉米、薯类、油料、甜菜、蔬菜、瓜类等粮食作物为主。据2011年《甘州区统计年鉴》统计, 2011年甘州区共有农户95993户, 农业人口349378人, 乡村劳动力245839人, 总耕地面积53 220hm2, 粮食总产量38.98万t, 农业总产值18.65亿元。

2 甘州区农业种植结构变化分析

张掖市甘州区农业种植面积多年来基本稳定在45333hm2左右, 2007年开始增长, 到2009年已达到48980hm2, 其中粮食作物的种植面积占农业种植面积的80%左右。小麦、玉米和油料在粮食作物中的种植比例较大, 1990年分别占粮食作物种植面积的58.9%、32.7%和16.9%;到2009年则以小麦、玉米、蔬菜种植居多, 分别占到农作物种植面积的17.5%、72.2%和15.2%。近几年来, 甘州区的农业种植结构逐渐由以种植小麦、玉米、油料为主转变为以种植小麦、玉米、蔬菜为主[2]。

由表1可知, 1990—2009年甘州区小麦、玉米种植面积的变化幅度较大。其中, 玉米种植面积逐年递增, 由1990年的11920hm2发展到2009年的28793hm2, 逐渐成为甘州区农业的支柱性行业;而小麦种植面积呈现出急剧下降的趋势, 从1990年的21467hm2锐减到2009年的6953hm2;蔬菜种植面积近几年也呈缓慢增长趋势, 蔬菜种植面积从1990年的3867hm2增加到2009年的6007hm2, 取代了曾经种植面积位列第三的油料;油料的种植面积由1990年的6153hm2下降到2009年的613hm2;其他作物种植面积也有微弱变化, 洋芋的种植面积近几年略有增长, 瓜类种植面积略有下降。

注:根据历年《甘州区统计年鉴》整理。

3 农作物耗水量分析

在干旱地区, 农业发展对当地经济发展至关重要, 但农业往往成为最大的用水户。由于不同农作物的耗水量不同, 农业种植结构的变化将会直接导致地区用水量的变化。本文参照鹿强、周和平研究北方灌区灌水取得的研究结果, 由灌区作物参考蒸发、腾发量和作物系数计算得到大田主要农作物全生育期的需水量 (表2) [3]。

由于干旱区水资源短缺条件的限制, 较少种植水稻这类高耗水作物, 而偏好种植小麦、玉米等作物。结合甘州区种植的农作物种类, 以甜菜需水量居多。但甜菜的种植面积所占比例不大, 随着时间的推移, 呈现出减少趋势。相较而言, 小麦、玉米、洋芋、油料、蔬菜农作物在干旱区的种植规模较大。

根据农作物全生长期需水量基本经验参数值, 笔者测算出甘州区1990年以来农作物生长耗水量 (图1) 。由此可见, 总耗水量呈现“减少—增加—减少—持续增长”的趋势。1991年总耗水量最多, 各种农作物的耗水量也相对较多;1991—1995年耗水量开始下降, 1995年总耗水量达到较低值, 玉米、洋芋的耗水量也处于较低水平, 小麦、油料、甜菜、瓜类的耗水量虽有减少但不是处于最低水平, 蔬菜的耗水量反而有所增加;总耗水量在1995—1997年又升高, 相关农作物的耗水量都有所提升, 尤其是油料、蔬菜的耗水量增长较为明显;1997—2000年总耗水量又降低, 2000年耗水量达到最低, 此时玉米的耗水量处于一个新的最低点, 由于小麦的种植面积减少耗水量随之降低, 洋芋、油料、蔬菜、瓜类的耗水量反而增加;2000年之后总耗水量持续走高, 玉米、洋芋的耗水量也居高不下, 小麦、油料、甜菜的耗水量反而较少。

4 农作物耗水量变化的影响因素

受干旱区水资源短缺的约束, 张掖市甘州区主要种植耗水量相对较少的农作物。从图1可见, 2001年以前, 小麦、玉米的种植面积所占比重较大, 对总耗水量产生重要影响;但自2001年起, 玉米的种植面积迅速增大, 其耗水量超过小麦, 位居甘州区农作物耗水量之首。甘州区农作物总耗水量变化趋势与玉米的耗水量变化趋势基本一致, 玉米种植面积扩大对总耗水量的增加产生了十分关键的作用。2001年以前农户选择种植小麦, 此后减少小麦种植面积而扩大玉米种植面积。究其原因, 主要是受农作物市场价格变化的驱动。1991—1996年玉米价格大幅度提升, 价格上涨刺激农户大量种植玉米, 玉米种植面积扩大导致玉米耗水量开始上升, 总耗水量在1997年增加到一个小峰值;1997—2000年玉米价格开始下滑, 到2000年降至近几年的最低, 种植面积也相应减至近几年最少, 耗水量最低;2000年以后, 玉米价格虽然有了小幅度变动, 但大体上处于上涨趋势, 玉米种植面积逐步扩大, 耗水量逐年递增 (图2) 。

注:资料来源于http://niuguan4.blog.sohu.com/261749969.html。

根据2012—2013年笔者对张掖市甘州区112家农户所做的问卷调查显示 (图3) , 有69户农户认为农作物的市场价格是影响农作物种植类型变化的主要因素, 占总人数的61.6%。由此可见, 农作物市场价格在很大程度上影响着农作物种植结构和种植面积的变化, 从而直接导致地区耗水量变化。即在干旱缺水的张掖市甘州区, 农作物耗水量变化受其市场价格的影响较大。同时, 农业种植结构和耗水量变化还受到自然条件差异、政府引导、种植技术和经验、劳动力数量、水价等诸多因素的影响。如在蔬菜种植方面, 政府的引导作用非常显著。根据笔者的实地调查, 张掖市甘州区新墩镇自2001年以来, 农户开始大面积种植大辣子 (脱水) , 2002—2003年经过政府引导又开始大面积种植大棚韭菜。

注:资料来源于张掖市甘州区水务局。

需要特别指出的是, 在张掖市甘州区玉米种植面积统计口径内, 制种玉米占有很大比重。张掖市甘州区作为全国重要的制种基地, 近年来制种玉米的种植面积迅速扩大。与普通玉米相比较, 制种玉米具有品质优良、市场需求量大、价格偏高的优势, 但其耗水量比普通玉米高。2007年之后, 甘州区制种玉米的种植面积逐年增加, 相应的耗水量也增多 (图4) 。2007年之后甘州区总耗水量逐渐增长, 这与制种玉米的耗水量变化趋势基本一致。

5 提高水资源利用效率和效益的对策措施

水是经济社会和生态建设的重要战略资源, 同时也是农业健康可持续发展的一个关键因素。在种植结构优化中坚持可持续发展理念, 提高水资源利用效率, 使农业水资源利用实现社会效益、经济效益和生态效益的有机统一。针对甘州区的现实条件, 特提出以下对策措施。

调整农作物种植结构, 缓解水资源短缺的压力:农户是农业生产经营的主体, 只有建立高效节水的种植结构, 以最少的水资源消耗获取最优的综合效益, 才能使农业发展摆脱用水紧张的压力。未来甘州区应尽量减少高耗水作物的种植, 以低耗水作物代替高耗水作物, 在稳定粮食作物种植的前提下, 鼓励种植经济作物 (特别是棉花和林果业) 。尤其值得一提的是制种玉米, 近年来甘州区玉米制种业正蓬勃发展, 特别是2009年是张掖玉米制种基地的开局年, 玉米制种发展势头非常迅猛, 但通过扩张面积发展制种玉米的空间十分有限, 玉米制种应由量的增长向质的提升转变, 依靠现代农业科技, 努力做强制种产业, 打造全国优秀的制种基地[4]。

改变传统的种植方法, 提高种植效益:改变传统种植方法对干旱地区意义重大, 如采用套种方式可在一定程度上提高作物产量, 但对“带田” (指两种农作物分别以一定宽度间隔种植。) 这种传统种植方式需要重新思考, 虽然带田对农业增产起到了很大的推进作用, 但由于其高耗水性, 不鼓励在干旱区推广。同时, 推广种植高产密植品种将极大提高农作物产量, 对促进农业增产和改善生态环境发挥了良好的效果。传统种植方法的污染物下渗量较高, 使地下水受到严重污染, 而高产密植种植方法使土壤污染物经过长期的迁移、富积过程才会逐渐进入到地下水, 有利于缓解地下水污染[5]。

利用农业高科技手段, 发展高效节水农业:单个农户在市场竞争中的能力一般较弱, 加强农户的培训与教育, 提高农民素质, 普及科技知识, 推广种植技术与先进的节水技术, 加快实现农业现代化, 是政府不可推卸的责任与义务。大力推广地膜、秸秆覆盖技术, 大力发展膜下滴灌、微灌、喷灌、集雨补灌、水肥一体化、旱作节水机械化等高效节水技术, 提高农业水资源利用效率, 建立适应干旱区特点的耕作制度, 农业产业结构, 同时加强科学管理, 实现农业的可持续发展, 加快农业现代化进程。实践证明, 滴灌在甘州区适用范围较广, 经济效益显著, 可考虑大面积推广[6]。

加大农田水利设施建设, 重视农业水利设施维护:政府应加大在农业水利基础设施方面的投资, 提高渠道水资源利用效率, 同时由于农田水利设施的公共物品特性, 导致市场投入的积极性有限, 政府应拓展投资渠道, 制定优惠政策, 吸引民间投资。农户可联合起来共同投资小型农田水利工程, 这样可减少输水过程中的损失, 实现农田灌溉节水, 从而提高水资源的利用效率。此外, 农田水利设施不仅重在建设, 更重要的是平时的管理和维护。在甘州区这样的干旱地区, 需要重视对灌区输水渠道、农田桥、涵、排水闸等农田水利设施建设的维护。

摘要：水资源短缺对我国社会经济可持续发展提出了严峻挑战, 这一问题在干旱地区尤为突出。以张掖市甘州区作为研究对象, 在分析农业种植结构变化与耗水量的关系之后, 发现在引发农业种植结构及其耗水量变动的影响因素中, 农作物价格是关键因子, 从农户和政府两个层面提出相关对策措施。

关键词：种植结构,耗水量,农作物价格,影响因素,干旱区

参考文献

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[5]刘琳, 松华坝水源保护区农业种植模式与面源污染控制研究[D].昆明:云南大学硕士学位论文, 2010.

旱区农业 篇6

关键词：农业水资源,环境,经济,协调发展,张掖市

1 引言

农业水资源作为人类赖以生存的物质保障,农业水资日趋短缺的态势正成为经济社会可持续发展面临的重要挑战。尤其是随着工农业“争水”现象愈演愈烈,农业用水增长空间受限,而水资源的过度开采和浪费现象引发了一系列生态环境问题。因此,协调好农业水资源利用与环境经济的关系,特别是在干旱地区就显得尤为重要。甘肃省张掖市是水利部确定的全国第一个节水型社会建设试点市,地处我国第二大内陆河( 黑河) 的中游地区,水资源消耗较多。为保障下游地区农业经济发展,平衡黑河流域的生态系统,对农业水资源利用与环境经济协调关系进行研究具有一定的理论意义和应用价值。甘州区、临泽县和高台县作为张掖市的内部节水型社会建设试点,针对这三个区域研究农业水资源利用与环境经济的协调关系具有一定的典型性和代表性。

2 数据来源与研究方法

2. 1 数据来源

本文研究涉及的有关农业水资源利用、环境、经济各子系统的指标和数据来自1999—2010 年《甘州区统计年鉴》、《高台县统计年鉴》和《临泽县统计年鉴》。甘州区2010 年由于数据缺失,因此采用该区2009 年和2011 年数据总和的平均值。此外,农业耗水量由大田主要农作物全生育期的需水量与农业种植面积计算所得,计量标准参照鹿强、周和平研究北方灌区灌水取得的研究结果[1]。

2. 2 研究方法

主成分分析法: 农业水资源利用与环境经济协调发展的指标体系包含多项指标,而且指标间可能存在一定相关性,这难免增加了分析问题的难度。采用主成分分析法,可把多指标重新组合为一组有代表性的相互无关的综合指标,并在新的综合指标基础上对各子系统发展状况的指标体系进行评估,以确定各子系统的综合发展水平。

原始数据的无量纲化处理: 由于指标体系中包含多项指标,各指标所反映的信息不同,具有不同的量纲,为消除不同量纲带来的影响,需要对原始数据进行无量纲化处理。

计算样本相关系数矩阵:

经标准化处理后的数据相关系数为:

求相关系数矩阵的特征值和相应的特征向量: 令| R - λ | = 0,求得相关系数矩阵R的特征值( λ1,λ2,…,λp) 和相应的特征向量ai= ( ai1,ai2,…,aip) ; i = 1,2,…,p。

根据贡献率选择重要的主成分:主成分分析可获得p个主成分,但由于各主成分包含的信息量是递减的,所以实际分析时一般不是选取p个主成分,而是根据各主成分的累积贡献率大小来选取前k(k<p)个主成分,此处的贡献率=

协调发展度模型: 协调发展度是定量描述区域范围内各要素或系统间发展协调状况好坏程度的指标,用来度量一个城市或区域在不同发展阶段资源与环境经济的协调情况[2]。

设Fi是第i个子系统的综合发展水平评价函数:

式中,αi为指标权重系数,x*ip为子系统各指标标准化后的数据。

权重的确定: 权重是指各指标在整体评价中的相对重要程度,为了避免指标赋权过程受到主观因素的影响,本文采用标准差系数法确定各指标的权重。根据各指标标准化后的数据计算均值和标准差:

计算各指标的标准差系数:

求出各指标的权重:

两系统间的协调度为:

农业水资源利用与环境经济三系统间的协调度为:

0≤C≤l,协调度C越大,系统间发展越协调; 反之,协调度C越小,系统间发展越不协调。

协调发展度的构建: 协调度仅能反映出系统间协调状况好坏程度,很难动态地反映出系统间的整体功能或综合效益的大小。为了更真实地反映系统间的协调发展水平,需构建协调发展度。两系统间的协调发展度为:

式中,α、β 为待定系数,取值1 /2,则农业水资源利用与环境经济三系统间的协调发展度为:

式中,α、β、δ 为待定系数。通常认为,资源、环境与经济指标同等重要,因此待定系数 α、β、δ 均取值1 /3;协调发展程度D取值范围为0—1,D的值越接近1,系统间的协调发展度就越高( 表1) 。

3 协调发展评价的指标体系构建

农业水资源利用与环境经济是一个复杂的系统,三者相辅相成,密不可分。为了科学评价农业水资源利用与环境经济协调发展水平,需要借助统计数据,构建一套设计合理、易于操作的评价指标体系。

3. 1 指标体系构建原则

指标体系构建原则主要包括: (1)科学性原则。指标体系的构建要客观准确地反映农业水资源利用与环境经济发展的内在机制。(2)全面性原则。指标体系要覆盖面广,选取具有代表性的综合指标,全面反映农业水资源利用与环境经济发展的各个方面。(3)动态性原则。农业水资源利用与环境经济的发展是一个循序渐进的过程,所以设计指标体系时应充分考虑系统的动态变化,使指标体系能反映发展的现状和趋势。(4)可操作性原则。指标的选取需要根据数据采集的可能性与可靠性,尽量选取易获取和易量化的指标[3]。

3. 2 指标体系内容:

基于上述指标体系构建原则和目前可获取的时间序列数据,设计农业水资源利用与环境经济发展协调性的指标体系。主要是: (1)农业水资源利用子系统指标体系。用于分析农业水资源供给及利用情况。主要指标包括黑河年径流量、有效灌溉面积、粮食作物耗水量、经济作物耗水量、其他作物耗水量。(2)环境子系统指标体系。用来分析环境污染及保护情况,主要指标包括化肥施用量、机井数量、粮食作物播种面积、经济作物播种面积、其他作物播种面积。(3)经济子系统指标体系。用于分析农业相关经济情况,主要指标包括农业总产值、农民人均纯收入、粮食作物总产量、经济作物总产量、其他农作物总产量。

4 农业水资源利用与环境经济的协调度测算

采用主成分分析法测算出农业水资源利用子系统、环境子系统、经济子系统的综合评价值。由于计算出各子系统综合发展水平值含有负值,不利于对协调发展度的计算,因此利用“改进的功效系数”做变换后再计算[4]。

式中,F'i为改进后的综合发展水平,Fi为原综合水平。

采用协调发展度模型首先计算出相关权重,再计算各系统的综合效益值、协调度和协调发展度。本文分别按区域测算协调度、协调发展度并分析其协调发展关系。甘州区农业水资源利用与环境经济协调发展变化情况显示( 表2) ,从勉强协调阶段发展到初级协调阶段,农业水资源利用和环境、经济的关系逐渐改善。1999—2010 年三者的协调度虽有所波动,但都在0. 9 以上,协调发展度由0. 5858 逐年增长到0.6867 ,除2000 年为环境滞后状态外,其余年份均是经济滞后状态,这主要是由于经济发展趋势与农业水资源利用和环境发展趋势不一致造成的。甘州区地处欠发达地区,技术水平和资本投入相对落后,生态环境脆弱,这些都成为制约甘州区经济发展的瓶颈。甘州区当前的经济发展模式尚属粗放型发展模式,消耗了大量资源,经济没有得到相应的快速增长,反而给环境带来了巨大压力。

高台县农业水资源利用和环境经济协调发展变化情况显示( 表3) ,徘徊于濒临失调阶段与勉强协调阶段,农业水资源利用与环境、经济的关系没有明显改善。1999—2010 年三者的协调度波动幅度较大,最小为2007 年的0. 1610,最大为2000 年的0. 6461,协调发展度在0. 4 与0. 6 之间波动,且经济一直处于滞后状态,这主要是由于经济发展趋势与农业水资源利用和环境发展趋势不一致造成的。高台县地处欠发达地区,技术水平和资本投入相对有限,水资源短缺,这些都成为制约高台县经济发展的关键瓶颈。高台县粗放型的发展模式消耗了大量水资源,但没有换取经济的快速增长和与环境的协调发展。

临泽县农业水资源利用和环境经济协调发展变化情况显示( 表4) ,从勉强协调发展阶段到初级协调阶段,农业水资源与环境、经济的关系逐渐得到改善。1999—2010 年三者的协调度变化较为明显,其中2003年达到最小值为0. 7430,2006 年达到最大值0. 9878,协调发展度虽然有波动,但是不影响其逐渐增长到0. 6651,2010 年稍下降到0. 6623,2001 年资源处于滞后状态,2002—2005 年经济处于滞后状态,其他年份均处于环境滞后状态,这主要是由于环境发展趋势与农业水资源利用与经济发展趋势不一致造成的。另外,临泽县地处欠发达区域,农业技术水平和资本投入相对有限,生态环境较为脆弱,这直接影响到了临泽县经济的可持续发展。

综合甘州区、高台县、临泽县农业水资源利用和环境经济协调发展度( 图1) 可见,甘州区的协调发展水平较高; 临泽县虽然在2001 年协调发展水平有所下降,但通过最近几年的努力,协调发展水平逐步提高; 高台县的协调发展水平波动明显,协调发展度不稳定,由于高台县位于甘州区和临泽县的下游,协调发展度明显低于甘州区和临泽县。农业水资源利用与环境、经济三个系统是一个联系的整体,三者相辅相成,传统的经济增长方式离不开资源的支持,且对环境造成的影响较大。因此,在提高经济效益的同时必须提高资源的利用率,注重环境保护,加大对环保资金的投入。而要改变传统的经济增长方式,不能片面注重经济的快速增长,必须在提高经济增速的同时,优化农业种植结构,减少农业水资源的浪费,延伸农业产业链,增加农产品的价值,加大环境资本的投入,提升环境的自我修复功能,促进农业水资源利用与环境、经济的协调发展。

5 结论与建议

通过实证分析1999—2010 年张掖市甘州区、高台县、临泽县农业水资源利用与环境经济间的协调发展状况,发现: 由于甘州区地处黑河中游靠上位置,地理区位相对优越,农业水资源利用与环境经济的协调程度比高台县、临泽县好,由勉强协调阶段逐渐转变为初级协调阶段,但经济一直处于落后状态,说明农业水资源的大量耗费并没有换来相应的经济发展; 临泽县农业水资源利用与环境经济由勉强协调阶段过渡到初级协调阶段,但在快速发展经济的同时忽略了环境保护问题,以牺牲环境为代价,导致近几年区域环境质量退化; 高台县农业水资源利用与环境经济在濒临失调阶段与勉强协调阶段之间徘徊,经济发展一直处于滞后状态,同时地处甘州区、临泽县下游地区,用水受到一定限制也是重要原因之一。

总体上看,虽然张掖市甘州区、高台县、临泽县农业水资源利用与环境经济协调程度在逐年改善,但三者的协调发展度都不高,均在0. 7 以下,特别是位于甘州区和临泽县下游地区的高台县,其协调程度相对较弱。可见,农业水资源利用与环境经济系统是一个庞大而复杂的系统工程,各子系统之间相互影响、相互制约。干旱区要实现经济与环境协调发展,首先需要处理好水资源利用这个核心问题,探索既能节约水资源,又能促进经济发展和环境保护的发展方式,不断提高水资源的利用效率,是实现资源、经济和环境三者间的协调发展和良性互动的未来目标。

在上述研究和分析的基础上,为了促进研究区农业水资源利用与环境经济的协调发展,提出以下建议和对策: (1)利用农业高新技术,调整农业种植结构,改变传统种植方法,减少高耗水作物的种植,在稳定粮食作物种植的前提下,鼓励种植低耗水的经济作物[5],大力发展高效节水农业。(2)鼓励采取喷灌、滴灌、微灌、管灌等现代农业灌溉方式,摒弃大水漫灌的做法,推广成本低且节水效果好的灌溉设施。(3)严格控制农业用水总量,限制新打机井数量,明晰水权、规范水权转让,全面落实农业水资源有偿使用制度,积极探索建立水生态环境质量评价指标体系。(4)拓展投资渠道,加强农业灌溉基础设施和工程的建设和维护,减少土渠输配水过程中的水资源损失,提高农业水资源利用效率。(5)生态经济是资源利用与环境经济协调发展的重要经济形态,研究区今后要大力发展生态经济,鼓励发展耗水量小、经济效益明显的种植业,探索节约水资源、减少水质污染的生态经济模式,带动农业水资源利用与环境经济的协

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旱区农业 篇7

关键词 内陆河流域；水制度分析与发展；水制度绩效；回归分析；方差分析

中图分类号 F062.2 文献标识码 A 文章编号 1002—2104（2012）10—0013—06 doi：10.3969/j.issn.1002—2104.2012.10.003

水是一种极为重要的自然资源和环境，同时也是最重要的公共物品之一，水资源问题的核心是它的供需矛盾。随着人口的膨胀、经济的增长和对水资源的低效甚至产生很大负外部性的使用、自然过程与人类行为侵害的不断加重，加剧了水的供需矛盾。如何实现水的有效管理、提高水的利用效率和改进公平己成为学者、政府决策者和民众关注的焦点问题。传统的研究思路主要从“供给”角度来开展研究，特别注重工程技术因素的作用，努力通过提高供水量，以实现水的供需平衡，从而满足人类生产和生活的需要。但是理论探索和实践证明，这一思路并不能达到预期目标而解决存在的问题。现在，研究思路逐渐转为重视对水资源“需求”的研究，即：进行集成水资源管理（IWRM），通过对IWRM中结构性成分的解耦，并研究各结构性成分之间的关系和作用，来实现边际效用最大化。这样，除了需要重视工程技术手段、自然因素的影响之外，制度分析手段是研究水资源管理问题的可行选择[1]。这里的制度分析，包括了对现存有关水资源管理的法律法规、政策及其实施机制的分析。以流域为尺度的水资源分析与管理研究是目前国际上研究水问题的重要特点。除了能够体现系统水平上不同层次（宏观、中观和微观）水的供需矛盾之外，流域还提供了一个研究水管理与利用诸多问题的广阔平台。这一点，在我国第二大内陆河流域——黑河流域得到充分体现。

1 研究框架与指标体系

1.1 水制度分析与发展（WIAD）框架的引入和应用

诺贝尔经济学家E.Ostrom提出了制度分析与发展（Institutional Analysis and Development，IAD）研究框架[2—6] ，本文对它进行修正，得到水制度分析与发展（Water Institution Analysis and Development，WIAD）研究框架[7—9]（见图1）。

WIAD框架涵盖了水资源管理研究所涉及的几个重要部分：①研究区的“物质条件”，即研究区域的自然状况如年降雨量、流域河流来水量、土地使用状况、植被、光照和灾害发生等基本情况；②若以社區为单位开展研究，其“社区属性”，即人口、民族、文化、社会经济状况和城镇化水平等诸方面情况。③所研究问题涉及的利益攸关方即“参与者”及其所处的“行动情境”。这里的“参与者”指的是处于特定外部环境中的个人和组织即利益攸关方，如用水户、水务管理部门、与水资源管理有关的NGOs，等等；而“行动情境”指的是各利益攸关方所处的制度环境，如本文研究区所进行的“节水型社会建设”这种环境。④本文重点予以分解和分析的“规则”，即水制度。本文将水制度分解为3个部分：水法、水政策和水行政。水法指的是与水有关的法律法规体系，水政策指的是与水有关的政府政策规定，水行政指的是水法和水政策得以贯彻执行的水资源行政管理体系。本研究关注的主要是WIAD框架中的“水制度”绩效之间的内在关联和相互影响、被访者的哪些属性或因素对水制度绩效影响显著。⑤进行研究所采用的“评价”方法和结果。一般的，评价方法有客观评价与主观评价、“事前”评价与“事后”评价之分。本文采用的是主观事前评价的方法（Subjective and Exante Perception）。

刘建国等：干旱区流域水制度绩效及影响因素分析

图1 水制度分析与发展（WIAD）框架1.2 调查指标体系

构建科学、合理、可行的水制度绩效评价指标体系，是对水制度及其子系统之间的相互关联及其绩效影响因素进行分析的前提基础。基于WIAD框架，本文建立了对流域水制度进行评价和绩效影响进行分析的调查指标体系，分为三部分（见表1）：①水法绩效，由7个次级指标表征；②水政策绩效，由7个次级指标表征；③水行政绩效，它由6个次级指标表征。以上每个部分都有一个总体水平的测度，总体来看，水制度绩效的评价分析指标共有23个。所有指标均通过调查对象的主观评价进行测度，其水平为1到10，表示从最低到最高。

2 研究区选择及调查实施

2.1 研究区选择

本文选取黑河流域的张掖市为研究区，并遵循随机原则选取研究区内的甘州区、临泽县和高台县为调查区域（见图2）。选取张掖市作为研究区的原因在于：①早在

表1 水制度绩效的评价分析指标体系

2002年，张掖市就被水利部确定为全国第一个节水型社会建设试点，于2006年通过水利部验收，并被授予全国节水型社会建设示范市称号。但是，随着改革和试点的纵深推进，客观上存在诸多障碍和不足。在张掖市进行水制度及其影响因素分析，具有很强的典型性和现实性。②张掖市在甘州区、临泽县和高台县进行的试点工作，既有成效，也存在一些问题，选取这三个县区作为抽样研究区，通过中小尺度研究分析，可以获得开展进一步研究的重要经验。

图2 调查区域分布

2.2 张掖市水资源基本状况

张掖市位于甘肃河西走廊中段，东经97°20′至102°12′，北纬37°28′至39°57′，全市辖一区五县，即甘州区、临泽县、高台县、山丹县、民乐县和肃南裕固族自治县，总面积4.19万km2，人口127.33万人。

张掖市境内河流均发源于祁连山北麓及前山地带，水源主要为祁连山冰川、森林等水源涵养区的降水、冰雪融水及山区地下水等途径混合补给。总体上看，张掖市可利用水资源总量26.5×108 m3，其中地表水24.75×108 m3，净地下水1.75×108 m3，人均占有可利用水资源量1 250m3，仅为全国平均水平的57%，2009年张掖市用水、需水量之间的缺口高达3.63×108 m3，是典型的资源型缺水地区。

2.3 调查的实施

本研究采用多阶段分层抽样进行访谈式问卷调查的方法[10]，对研究区的水制度基本状况、水制度绩效评价及其影响因素进行问卷调查。调查对象为：①类型：黑河流域水部门（分为流域、行政区划和NGOs如用水户协会3个类型）管理人员；研究黑河流域水问题的科研专家；用水户（农村、城市）；② 年龄：男18—60岁，女18—55岁正常人群。共实施问卷访谈调查200例，回收有效问卷189份，回收率为9450%。

本次调查所收集有效问卷分布情况为：①性别：男646%，女344%，缺失11%。②年龄段：各个年龄段的分布较为均匀。③户口属性：城镇户口和农村户口的比例相当，城镇户口比例略大。④民族：以汉族为主，占905%。⑤受教育程度：高中及以下占50%左右，高中以上占50%左右。⑥职业归属：农民占386%，地方政府部门水务管理干部占175%，工人占153%，学生、教师、科研专家分别占42%、42%、63%。⑦家庭全年总收入：30 001—50 000元区间上的人数占344%。各收入区间人数类似正态分布。

3 模型建立与结果分析

31 水资源绩效分析模型的建立

本文采用多元线性回归的方法，对张掖市水制度总体绩效及其3个子系统绩效之间的影响进行分析[11—12]。

本文以水制度三个子系统（水法绩效I7、水政策绩效I15、水行政绩效I22）的绩效为自变量，以水制度综合绩效（Ia）为因变量，建立多元回归模型，来分析水制度三个子系统的绩效对水制度综合绩效的影响作用。经person相关性检验，I7、I15与I22之间没有显著的相关关系（P >01），因此不会导致多重共线性。

Ia=β0+β1I7+β2I15+β3I22+e

（1）

通过将问卷调查收集的数据代入式（1）的多元线性回归模型，求得参数估计值，然后经过统计检验可知水制度三个子系统绩效与水制度综合绩效之间的影响数量关系。

32 运算结果及其检验

我们选取SPSS170对调查数据进行分析，运用普通最小二乘法（OLS）对模型进行回归检验[13]。结果显示（见表2、表3）：经OLS回归参数估计，F检验值为22124，在005的显著性水平下，F检验显著，说明建立的模型很显著；而模型的拟合优度判定系数调整的R2为0253，说明该模型能很好地拟合实际样本数据。

表2 模型拟合优度检验

33 运算结果分析

多元回归模型的估计结果见表4。由表4可知：

（1）水行政绩效显著影响水制度綜合绩效，水行政绩 效每增加一个单位，水制度综合绩效增加0378个单位。而水法绩效和水政策绩效对水制度综合绩效的影响不是显著的。

从实际工作和本次访谈可知，水行政实际上是水制度的“实施机制”层面的构成部分。研究中的描述性统计分析显示，水行政综合绩效为649，在水制度子系统中是最高的（水法子系统绩效为615，水政策子系统绩效为625）；而多元线性回归分析结果显示，它对制度运行及其效用起着直接的影响作用。就目前来看，这种影响作用是正向的，我们应继续提高水行政绩效水平以推动水制度综合绩效和水制度外部性最优化。

从日常印象而言，似乎水法和水政策更应对水制度总体绩效产生重要影响，但量化分析和无结构式访谈结果却与之相反。其中可以考虑的原因就是：目前该地区的水法和水政策与水的实际管理与使用之间存在脱节现象，即可能存在“制度滞后”（Lag of System）与制度的“路径依赖”（Path Dependence）问题。前者主要指的是，当前的水制度需求与实际供给之间存在一定差距，从而给制度绩效造成一定影响；后者主要指的是，以前的水制度一经成型并发生作用，则水资源管理和利用的方方面面就会受其影响并持续很长时间，并日益自我强化，进而对受其影响的各个方面产生近乎“顽固”的影响。路径依赖现象在水资源管理中必然存在，例如新的与水有关的法律法规和政策虽然已经颁布了，但实际的实施者还是不自觉地会受到原有水法、水政策的影响，并在实际工作中得到体现。解决制度滞后和制度路径依赖问题，需要对正式制度、非正式制度及制度的实施机制的现状与变迁有基本的了解，对水资源管理的基本目标有科学合理的认识，在此基础上推进制度

变迁和演化、提高其绩效，尽量减少制度滞后和降低路径依赖的程度。

在对水行政绩效进行描述性统计分析中，本文通过“水行政管理的和谐度”、“国内所进行的水制度方面研究对解决水部门（不同行业和类别的用水）逐渐出现的问题，其影响程度如何”、“目前水行政管理跟科学技术应用之间的关联度”、“用以实施水政策和水法的行政管理方面的制度安排的充足性”等4个方面的主观评价均值，来考察水行政绩效的总体水平。分析结果表明（见表5）：水行政管理的和谐度为661，国内所进行的水制度方面研究对解决水部门（不同类别的用水）逐渐出现的问题的影响程度为599，目前水行政管理跟科学技术应用之间的关联度为678，用以实施水政策和水法的行政管理方面的制度安排的充足性为658。相对而言，“国内所进行的水制度方面研究对解决水部门逐渐出现的问题的影响程度”比较低，这表明我们需要加强学术研究与实际应用方面的结合度，以提高水行政总体绩效，并进而影响和提高水制度总体绩效水平。

（2）水法绩效、水政策绩效对水制度综合绩效的影响作用不是显著的。

尽管量化分析结果显示，这两个子绩效对水制度综合绩效影响不是显著的，但并不意味着这两个子系统绩效在整个水制度系统中不重要或可以任其降低。水资源管理的实践要求水制度这两个重要组成部分应该产生正向效用，并力求使其增加对水制度综合绩效的贡献。

34 主观评价影响因素分析

本研究的问卷调查，抽取了具有不同人口学特征和经济属性的样本，这些特征与属性为性别、年龄、户口属性、民族、受教育程度、职业归属和家庭全年总收入。在对这些属性（或因素，Factors）对水制度及其3个子系统绩效影响进行方差分析后（单因素方差分析和多因素方差分析），研究发现：①只有户口属性、受教育程度、职业归属和家庭全年总收入4个因素对水制度总体绩效及其3个子绩效有显著影响。其中，户口因素仅对水行政绩效和水制度总体绩效有显著影响；受教育程度对3个子绩效均无显著影响，但对水制度总体绩效有显著影响；职业因素对水法绩效、水行政绩效和水制度总体绩效有显著影响；而家庭全年总收入仅对水法绩效有显著影响。②在综合考虑户口、受教育程度、职业这三个因素时，它们对水制度综合绩效的影响都不是显著的；在考虑单个因素时，这三个因素对水制度综合绩效的影响都是显著的。

这与我们日常生活中形成的印象出入較大。因此，我们需要在本研究的基础上，进一步有针对性地开展具体性研究，为实际的水法修订、水政策制定和修订以及水行政的改进和完善提供可操作的依据。

4 讨 论

41 关于水制度绩效评价方法

流域水制度分析与绩效的评价，有相对评价和绝对评价之分。本文采用的是相对评价，即通过被访者的主观评价所得数值来体现。对于评价数值的高低评判和比较，存在一些障碍。因此，在数据处理中，应尝试将这些调查所得评价数据标准化或无量钢化，这样就可以进行更有可比性的分析。

对水制度绩效绝对水平进行评价的思路为：选取可以客观采集其观测数据的指标，通过对研究区水制度改变前和改变后，用水效率等方面的数据变化，来分析评价制度绩效的变化水平。但因客观条件所限，对“事前”和“事后”的水制度绩效进行调查分析，存在周期过长和影响因素识别的困难。例如有些水制度绩效水平的变化，可能并非水制度本身发生变化而引起的。因此，在做水制度绩效评价及影响分析的时候，除了需要考虑水制度本身之外，还应该重视经济、社会、技术、文化和环境等因素，而不能就水制度来论水制度。

42 关于影响被访者主观评价水平的因素

本文主要对影响被调查对象主观评价水平的几个主要人口学与经济属性进行了分析，在实际研究中，可以尝试从社会资本和人力资本角度进行分析。

5 结论与研究展望

51 结论

本文在水资源管理研究中引入了“制度”因素，将制度分析与可持续的使用水资源问题结合在一起。在此基础上，对制度分析与发展（IAD）研究框架进行修正得到水制度分析与发展（WIAD）研究框架，然后将这一框架应用于黑河流域中游张掖市的甘州区、临泽县和高台县，对水制度绩效进行评价和影响分析，得出以下结论：

（1）水制度子系统三个绩效的水平由高到低分别为水行政绩效、水政策绩效和水法绩效。进一步来看，水行政绩效对水制度综合绩效的影响显著，而水法绩效和水政策绩效对水制度总体绩效影响不显著。

（2）不考虑其他因素情况下，只有户口、受教育程度、职业3种因素对水制度综合绩效的影响作用是显著的。

基于以上结论，本文认为：政策的目标指向应该是增加它对用水实际效用的正向作用，但如果分析研究的结论正好与实际要求相反——即使这种负向影响不是很大，也应引起我们高度重视。因此，一方面要提高水行政绩效水平，以进一步提高水制度总体绩效水平；但另一方面，还需要进一步分析与水制度总体绩效显著相关但无显著影响的水法绩效和水政策绩效，以改善和提高水制度总体绩效。同时，还要重视户口、受教育程度和职业归属3种因素对被调查对象进行水制度总体绩效评价时所产生的影响，尽量降低负向影响、提高正向影响。

52 研究展望

本研究揭示了研究区水制度及其3个子系统绩效（水法绩效、水政策绩效和水行政绩效）的评价水平和相互影响。今后，需要在以下两个方面做进一步研究：

（1）进行水制度绩效和不同行业、不同类型的用水绩效（即水部门绩效）之间影响关系分析、研究区内的居民行为如何影响用水绩效的，从而为如何提高用水效益寻找可行途径。

（2）分析研究区水制度变迁、技术应用、经济发展和环境变化之间的波动影响效应（Ripple Effects），为实现研究区的可持续发展做有意义的工作。

（编辑：刘照胜）

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Analysis on Water Institution Performance and Its Impact Factors

in Basin Context in Arid Regions

LIU Jianguo1， 2 CHEN Wenjiang1 XU Zhongmin2

（1. School of Philosophy and Sociology & Socioeconomic Development and Assessment Researching Center，

Lanzhou University， Lanzhou Gansu 730000，China； 2. Laboratory of Watershed Hydrology and Ecology，

CAREERI，CAS，Lanzhou Gansu 730000，China）

Abstract We introduce institution factor in the study of water resource management， which combines institution analysis and environment and resource management. We firstly develop a framework named Water Institution and Development （WIAD） by modifying Institution and Development （IAD）. By analyzing data collected in Ganzhou， Linze and Gaotai of Heihe River in Gansu Province， we then do a performance evaluation and impact factor analysis of water system institution by adapting the new framework. The results show that the administrative performance is significant and is the highest impact factor while the law of water and water policy are not significant in influencing water institution system. In terms of demographic and economic factors， the respondents’ house registration status， education， and occupational identify have significant effect on the comprehensive performance evaluation of water management system. It means that the target of the current water policy is somewhat unreasonable. Accordingly， besides improving the level of water administration， it needs to explore the law of water law and water policy’s potential effect on water institution system. Meanwhile， it should pay attention to the combined effect of house registration status， education， and occupation on comprehensive water performance evaluation. Finally， it needs to minimize the negative impact and promote the positive impact， which can improve water resources management and provide new ideas and options especially for the region of arid basins.