吉林省農作物生產水足跡熱點區識別及調控研究

《吉林省農作物生產水足跡熱點區識別及調控研究》是依託東北師範大學，由秦麗傑擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：吉林省農作物生產水足跡熱點區識別及調控研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：秦麗傑
• 依託單位：東北師範大學

項目摘要

吉林省農作物生產與水資源矛盾突出，中部糧食主產區的松花江水資源利用已達臨界，而西部水資源短缺，面臨著土地整理、糧食增產帶來的更大水資源壓力。本項目從水足跡視角，診斷吉林省農作物生產的可持續性和不可持續性，為農業生產的可持續發展、水資源的高效利用及水資源安全提供科學依據。在建立農作物生產水足跡可持續性標準、指標體系及熱點區判別模型的基礎上，識別吉林省農作物生產水足跡的熱點區及其時空表現形式，分析自然因素、人為因素對熱點區的影響，揭示熱點區的形成機制，進而提出熱點區水足跡的減量目標和實施方案，並通過大田試驗予以驗證，構建與水資源、水環境承載力相匹配的農作物生產方式及格局。通過本項目研究，突破以往只集中於水足跡核算和時空分異的研究領域，豐富和深化水足跡的研究內容。

結題摘要

吉林省是我國重要的糧食生產基地，但農作物生產卻面臨著嚴重的水資源壓力。為了探討農作物生產過程中存在的主要水問題，採用水足跡核算方法，分析吉林省農作物生產過程中的水資源消耗量和水污染現狀，識別農作物生產水足跡的熱點區，以反映不同地區農作物生產的可持續性問題。選擇水資源短缺、水資源浪費、水污染、水資源利用效率和水資源利用效益五個指標，識別吉林省農作物生產過程中的水足跡熱點區，反映多種水問題的交叉性及區域性，突破只考慮水資源短缺的局限性。結果表明，吉林省水資源短缺和水污染的熱點區主要集中在西部和中部，水資源浪費和水資源利用效率的熱點區主要集中在吉林省東部，而水資源利用效益的熱點區在每個區域均有分布。而且，水資源短缺的熱點區往往同時也是水污染的熱點區，水資源利用效率的熱點區同時也是水資源浪費熱點區。水足跡熱點區的時空分布，反映了農作物生產過程中水問題的區域差異性及多個問題的耦合性。農作物生產水足跡受自然因素、人為因素共同影響，但是不同降雨年份主要影響因素卻在不斷變化。降水和有效灌溉面積是乾旱年份的主要影響因素，而積溫、機械動力和化肥施用量是正常年份和豐水年份的主要影響因素。為了使水足跡核算方法符合區域特徵，開展了大量農田生產調查，並進行了大田試驗，完善了玉米、水稻、大豆水足跡的核算方法，並探討了坡度和施肥種類對黑土區玉米生產水足跡的影響。影響灰水足跡的關鍵污染物是變化的，其流失率隨著降雨特徵與坡度的變化而變化，與目前只選擇氮作為關鍵污染物及10%的流失率不同。通過農作物水足跡熱點區的識別，構建與水資源、水環境承載力相匹配的農作物生產格局，有利於促進農作物生產的可持續發展。