《東北地區糧食生產格局與水土資源配置的耦合效應研究》是依託東北師範大學,由張郁擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:東北地區糧食生產格局與水土資源配置的耦合效應研究
- 項目類別:面上項目
- 項目負責人:張郁
- 依託單位:東北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題以東北地區為實證對象,以柵格為基本單元,按照要素-過程-格局-效應的研究範式,利用氣候模式輸出的數據驅動作物模型和水文模型並結合土地利用變化的分析,揭示30年來東北地區糧食生產格局與水土資源配置之間的耦合關係及其驅動機制。主要研究內容:一是糧食生產格局與水土資源配置的時空演變規律分析;二是構建糧食生產格局與水土資源配置的耦合關係模型、耦合效應評價模型,揭示二者的耦合過程和特徵,剖析水土資源匹配較差的“問題”柵格及其糧食生產格局演變特點;三是從影響糧食生產格局與水土資源配置耦合的內外因素及其相互作用視角揭示其耦合驅動機制;四是模擬、預估未來糧食生產格局變化趨勢並提出最佳化調整方案。在理論上,力求豐富基於糧食安全的水土資源配置研究成果;在實踐中,為構建基於水土資源空間均衡的糧食生產格局提供可操作的規劃依據。
結題摘要
近三十年來,伴隨著氣候變暖及人類活動的影響,東北地區糧食生產格局表現為水旱轉換頻繁、水田面積迅速增加的特點,其農業生產類型已由雨養農業為主型向雨養-灌溉兼具型轉變。本項目重點分析了糧食生產格局與水土資源配置的耦合關係,並開展了糧食生產格局變化的驅動機制研究,為後續的糧食生產格局變化預測研究提供理論支撐。 本項目的主要結論:①在2003-2015年糧食產量“十二連增”期間,顯著的增產效果是播種面積擴大和單產提升高度耦合的結果,尤其是播種面積的貢獻率更大,農業現代化水平高、水土資源條件好的三江平原地區也是如此,在氣候變暖條件下,水稻品質好、收益高是水田大幅擴種的主要原因,也是造成研究區水資源緊張的重要因素。②通過DEA評價模型,對糧食生產的水土資源配置效率進行評價,分析水土資源配置效率較差的“問題區域”,探究水土資源規模投入不足(冗餘)問題,以及農業生產技術引發的水土資源利用低效問題,為進一步的種植結構調整、水土資源投入量比的改進提供方向。③糧食產量及其水土資源配置二者高度耦合關聯,糧食產量高低與農業水土資源配置效率高低的分布格局基本一致,農業水土資源配置好的地區,其糧食產量也較高。④在既定的氣候條件下,糧食生產格局的變化通過眾多農戶的生產決策集中體現出來。因此,在“市場定價、價補分離”的收儲政策背景下,基於蛛網理論及農產品的成本收益分析,以價格和利潤為農戶決策依據,開展農戶視角的種植結構模擬研究,據此推演研究區糧食生產格局的變化趨勢。 研究成果的理論意義在於豐富了基於糧食安全的水土資源配置研究成果;實踐意義在於為東北地區糧食生產的水土資源配置提供了改進方向,並為糧食主產區種植結構調整以及國家糧食收儲政策的完善提供參考依據。