基於藍綠水視角的稻田水資源利用效率評價方法研究

《基於藍綠水視角的稻田水資源利用效率評價方法研究》是依託河海大學，由操信春擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於藍綠水視角的稻田水資源利用效率評價方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：操信春
• 依託單位：河海大學

項目摘要

基於藍綠水視角的農業高效用水是保障國家糧食安全和水資源可持續利用的基礎。當前研究多以假設為前提對藍、綠水利用進行核算與區分，使得難以全面衡量農業生產與水資源和水環境的關係。為此，本研究以稻田為對象，以田間試驗為載體來探索基於藍綠水視角的農業用水效率評價方法。基本思路是：基於不同灌排模式試驗處理與藍綠水概念，利用實測的田間水分運移過程參數組建藍綠水利用過程的描述方程；參照水足跡理論建立適於稻田灌排特徵的灰水足跡計算方法，計算並分析作物生產水足跡及傳統的灌溉效率、水分生產率指標；將用水量、用水效用及環境影響統一於用水效率，對水足跡指標及傳統效率指標進行篩選，構建水資源利用效率評價指標體系；對不同灌排模式稻田處理進行實證研究，總結得到基於藍綠水視角的稻田水資源利用效率評價方法。項目研究成果可為稻田灌排措施選擇和水資源管理實踐提供理論依據，並為農業水資源利用效率評價的研究提供方法參考。

結題摘要

藍綠水與水足跡理論為農業水資源高效利用提供新的視角和工具。本研究以藍綠水利用效率評價基礎理論為主線，通過理論分析、試驗觀測和數值模擬相結合的方法，開展田間藍綠水利用過程解析，稻田作物生產水足跡計算方法，基於藍綠水的農業水資源利用效率評價指標以及稻田藍綠水資源利用效率綜合評價研究。得到了灌溉排水條件下的田間藍綠水利用過程解析方程，描述了稻田作物生產藍、綠水資源的利用機制；識別出排水中總氮濃度為作物灰水足跡的決定參數，量化了不同降水條件下作物生產灰水足跡的時間步長效應；確立核算時空尺度的基礎上形成了稻田作物生產水足跡計算方法；基於藍綠水和水足跡理論，構建了廣義水係數、灌溉邊際水分生產力、農業用水效果以及水短缺足跡等農業用水效率評價指標，補充和完善了農業水資源利用效率評價指標體系；量化和評價了不同灌溉排水模式下作為生產水足跡及其組成，進行了以作為生產水足跡為標準的水稻灌溉排水模式篩選。建立了基於藍綠水的農業用水效率綜合評價方法和指標體系，評價了不同灌溉排水模式水稻用水綜合效率；補充與完善了農作物生產水足跡計算方法及農業水資源利用效率評價方法和指標體系，為農田水分管理策略選擇、節水評價以及水足跡和虛擬水流動相關研究提供基礎理論與方法。