我國(guó)農(nóng)業(yè)用水安全的分區(qū)及發(fā)展對(duì)策*

(1.中國(guó)人民大學(xué)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展學(xué)院 北京 100872;2.云南省大理州農(nóng)業(yè)局 大理 671000; 3.中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心 石家莊 050022)

王西琴1吳若然1李兆捷2楊永輝3

我國(guó)農(nóng)業(yè)用水安全的分區(qū)及發(fā)展對(duì)策*

(1.中國(guó)人民大學(xué)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展學(xué)院 北京 100872;2.云南省大理州農(nóng)業(yè)局 大理 671000; 3.中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心 石家莊 050022)

王西琴1吳若然1李兆捷2楊永輝3

針對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)用水區(qū)域差異特點(diǎn),選擇水資源狀況、農(nóng)業(yè)用水特征、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件等4個(gè)方面的10個(gè)指標(biāo),采用聚類分析方法,以2013年為基準(zhǔn)年對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)用水進(jìn)行分區(qū),為我國(guó)農(nóng)業(yè)用水安全提供依據(jù)。結(jié)果表明,按照省級(jí)行政單元農(nóng)業(yè)用水可劃分為8類地區(qū),第1類地區(qū)包括江西、湖南、湖北等3省,農(nóng)業(yè)用水量和糧食產(chǎn)量分別占全國(guó)農(nóng)業(yè)用水量和糧食產(chǎn)量的13.3%和12.5%;第2類地區(qū)包括貴州、云南、安徽、四川、重慶、廣西等6個(gè)省(直轄市、自治區(qū)),上述2個(gè)指標(biāo)分別為23.6%和20.3%;第3類地區(qū)是海南省，上述2個(gè)指標(biāo)分別為0.9%和0.3%;第4類地區(qū)包括山東、河南、河北、遼寧、山西、陜西、甘肅等7省,以占6.8%的水資源量、19.2%的農(nóng)業(yè)用水量,生產(chǎn)了33.7%的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和32.4%的糧食;第5類地區(qū)包括吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古等3省(自治區(qū)),以占6.9%的水資源量、12.0%的農(nóng)業(yè)用水量,生產(chǎn)了20.5%的糧食;第6類地區(qū)包括寧夏、新疆、西藏、青海等4個(gè)省(自治區(qū)),農(nóng)業(yè)用水量、糧食產(chǎn)量分別占16.2%和3.2%; 第7類地區(qū)包括福建、廣東、江蘇、浙江等4省,農(nóng)業(yè)用水量和糧食產(chǎn)量占全國(guó)比例分別為19.5%和10.2%;第8類地區(qū)包括天津、上海、北京等3個(gè)直轄市，農(nóng)業(yè)用水量與糧食產(chǎn)量最低，分別占全國(guó)比例為1.1%和0.6%。第4類和第5類地區(qū)合計(jì)農(nóng)業(yè)用水量和糧食產(chǎn)量占全國(guó)比例分別為31.2%和52.9%,是我國(guó)農(nóng)業(yè)水資源管理特別關(guān)注的地區(qū)。在此基礎(chǔ)上,提出了我國(guó)農(nóng)業(yè)用水分區(qū)對(duì)策,第1類地區(qū)以節(jié)水為主;第2類地區(qū)以提高灌溉水利用系數(shù)為主;第3類地區(qū)增加有效灌溉面積;第4類地區(qū)在挖掘本地區(qū)節(jié)水潛力的前提下,通過外流域調(diào)水或水權(quán)交易增加水資源總量;第5類地區(qū)以提高農(nóng)業(yè)用水保障程度為主;第6類地區(qū)以保護(hù)水資源和水源涵養(yǎng)為主;第7類、第8類地區(qū)以提高農(nóng)業(yè)用水效益為主。本文研究結(jié)果可為我國(guó)農(nóng)業(yè)用水安全提供科學(xué)依據(jù)。

農(nóng)業(yè)用水安全 水資源利用 用水分區(qū) 農(nóng)產(chǎn)品

水在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著不可替代的作用,2011年“中央一號(hào)文件水被定義為“生命之源,生產(chǎn)之要,生態(tài)之基”[1]。我國(guó)人均水資源量約2 300～2 500 m3,約為世界人均水量的1/4,被聯(lián)合國(guó)列為13個(gè)貧水國(guó)家之一,農(nóng)業(yè)用水嚴(yán)重缺乏,缺水量達(dá)3 000×108m3。水資源安全是糧食安全的基礎(chǔ),糧食安全必須依靠水資源保障[2],隨著我國(guó)糧食進(jìn)口的持續(xù)增加,2014年糧食安全被提升至國(guó)家一號(hào)戰(zhàn)略[3]。我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)即長(zhǎng)江中下游平原、華北平原、東北平原和西北地區(qū)4大糧倉(cāng)等,水資源安全尤為重要[4]。在農(nóng)業(yè)用水匱乏的條件下,我國(guó)的農(nóng)業(yè)用水還存在水資源空間分布不均、水土資源布局不合理等問題,如南方地區(qū)人口占53%,耕地占35%,水資源占81%,北方地區(qū)人口占47%,耕地占64%,水資源占19%;同時(shí),農(nóng)業(yè)用水無論是在用水效益還是用水保障程度方面,均存在著地區(qū)差異,灌溉用水利用系數(shù)地區(qū)差異0.33,進(jìn)一步加劇了農(nóng)業(yè)水資源安全及由此引發(fā)的糧食安全、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)安全、農(nóng)村社會(huì)安全等問題[5-6]。因此,對(duì)農(nóng)業(yè)用水進(jìn)行區(qū)域劃分,在此基礎(chǔ)上提出針對(duì)性的分區(qū)戰(zhàn)略對(duì)策,對(duì)于有效利用農(nóng)業(yè)用水具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。已有相關(guān)成果為本文研究提供了參考。陳守煜等[7]采用模糊聚類研究全國(guó)水資源分區(qū)。其他學(xué)者研究了流域水資源分區(qū),如海河流域水資源分區(qū)[8]、黃河流域水資源分區(qū)[9]、長(zhǎng)江上游地區(qū)水資源分區(qū)研究[10]等。劉玉鳳等[11]以地貌、氣候、灌溉程度、缺水程度等作為分區(qū)指標(biāo),采用模糊聚類方法將華北地區(qū)分為10個(gè)節(jié)水型農(nóng)業(yè)分區(qū),并提出未來不同分區(qū)節(jié)水重點(diǎn)。申元村等[12]以區(qū)域地理位置和大地貌格局將我國(guó)西部地區(qū)劃分為5個(gè)生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū),并指出各區(qū)建立特色農(nóng)業(yè)的方向。呂敬堂等[13]以貴州省農(nóng)業(yè)系統(tǒng)為研究對(duì)象,根據(jù)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品供給、就業(yè)和生活保障、生態(tài)調(diào)節(jié)和生態(tài)約束、文化傳承和休閑等4類指標(biāo),應(yīng)用聚類分析方法,將貴州省88個(gè)縣劃分為4個(gè)區(qū)域,指出各農(nóng)業(yè)區(qū)域的功能及其拓展方向。倪深海等[14]綜合考慮農(nóng)業(yè)受旱成災(zāi)情況、水利設(shè)施抗旱能力、耕地灌溉率以及當(dāng)?shù)氐乃Y源狀況等因素,采用層次分析法,將全國(guó)受旱成災(zāi)地區(qū)劃分為極嚴(yán)重脆弱區(qū)、嚴(yán)重脆弱區(qū)、一般脆弱區(qū)、輕度脆弱區(qū)4類地區(qū)。上述研究主要集中在水資源分區(qū)、節(jié)水型農(nóng)業(yè)分區(qū)、生態(tài)農(nóng)業(yè)分區(qū)、農(nóng)業(yè)功能分區(qū)、農(nóng)業(yè)干旱脆弱性分區(qū)等,以農(nóng)業(yè)用水作為對(duì)象進(jìn)行的分區(qū)研究比較鮮見。本文借簽前人的研究成果,采用聚類分析方法,選取關(guān)鍵的農(nóng)業(yè)用水指標(biāo),以行政區(qū)為單元,對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)用水進(jìn)行分區(qū),為我國(guó)農(nóng)業(yè)用水安全提供依據(jù)。

1 研究方法

1.1 聚類分析方法

聚類分析方法具有過程簡(jiǎn)單、結(jié)果直觀的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于不同類型的區(qū)域劃分研究中[7-13]。聚類分析有7種分類方法及其7種距離測(cè)度方法[8]。本文選擇離差平方和法,距離測(cè)度采用歐氏距離平方進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)方差分析,同類內(nèi)樣本離差平方和較小,不同類之間的平方和較大,分類靈敏度較高。按照距離從大到小的原則,利用離差平方和法和歐氏距離平方聚類的譜系圖,確定分類的數(shù)量。具體通過SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件Q型聚類實(shí)現(xiàn),為避免由于指標(biāo)變量的量綱不同或數(shù)量級(jí)差異造成可比性問題,使用軟件中的標(biāo)準(zhǔn)化功能,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

1.2 分區(qū)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

分區(qū)的關(guān)鍵是確定分區(qū)指標(biāo)，本文參考水資源評(píng)價(jià)[15]、農(nóng)業(yè)用水可持續(xù)利用評(píng)價(jià)[16]以及相關(guān)分區(qū)指標(biāo)[11-16]等指標(biāo),建立包括水資源狀況、農(nóng)業(yè)用水特征、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件等4個(gè)方面的13個(gè)指標(biāo)作為備選指標(biāo),并對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)。結(jié)果顯示,人均GDP、農(nóng)村居民純收入及人均財(cái)政收入等3個(gè)變量之間在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān),萬元農(nóng)業(yè)產(chǎn)值用水量與單位糧食生產(chǎn)用水量等兩個(gè)變量之間在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。故剔除農(nóng)村居民純收入、人均財(cái)政收入、單位糧食生產(chǎn)用水量3項(xiàng)相關(guān)性較高的指標(biāo),以10個(gè)指標(biāo)作為本文的分區(qū)指標(biāo)(表1)。

評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)如下:1)以歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù),按照一定的統(tǒng)計(jì)概率作為標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù),如50%、75%、90%等;2)對(duì)于一些有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo),采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù),如人均水資源量、人均GDP、第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重等;3)以全國(guó)2013年平均值作為標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)。最終確定各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)列入表1。

表1 農(nóng)業(yè)用水分區(qū)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Indicators and standards of agricultural water consumption zoning

1.3 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)主要來源于3個(gè)方面:1)統(tǒng)計(jì)年鑒。如農(nóng)業(yè)用水量、耕地面積、庫(kù)容量、糧食產(chǎn)量、第一產(chǎn)值比重等指標(biāo),可以直接從統(tǒng)計(jì)年鑒獲得。2)全國(guó)水資源公報(bào)、全國(guó)水資源綜合規(guī)劃、省級(jí)水資源公報(bào)、流域水資源綜合規(guī)劃等。如水資源總量、灌溉水利用系數(shù)等;3)根據(jù)上述資料計(jì)算獲得。如單位國(guó)土面積水資源量、人均水資源量、人均GDP、人均耕地面積、糧食單產(chǎn)、單位耕地庫(kù)容量、萬元農(nóng)業(yè)產(chǎn)值用水量等指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)上述方法,以2013年為基準(zhǔn)年,對(duì)全國(guó)31個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)進(jìn)行聚類分區(qū)。將全國(guó)農(nóng)業(yè)用水分為8類地區(qū)，這8類地區(qū)主要指標(biāo)特征值表現(xiàn)出明顯的差異(表2,3)。

2.1 各區(qū)農(nóng)業(yè)用水量與糧食產(chǎn)量

第1類地區(qū)包括江西、湖南、湖北等3省,農(nóng)業(yè)用水量和糧食產(chǎn)量占全國(guó)同類指標(biāo)的比例分別為13.3%和12.5%。第2類地區(qū)包括貴州、云南、安徽、四川、重慶、廣西等6個(gè)省(直轄市、自治區(qū)),農(nóng)業(yè)用水量在8類地區(qū)中占全國(guó)同類指標(biāo)比例最大,為23.6%,糧食產(chǎn)量占全國(guó)20.3%,排序第3位,其中廣西自治區(qū)的農(nóng)業(yè)用水量超過209.4×108m3,居全國(guó)第4位。第3類地區(qū)為海南省,農(nóng)業(yè)用水量與糧食產(chǎn)量分別占全國(guó)的0.9%和0.3%。第4類地區(qū)包括山東、河南、河北、遼寧、山西、陜西、甘肅等7個(gè)省,以占全國(guó)6.8%的水資源量和19.2%的農(nóng)業(yè)用水量生產(chǎn)了占全國(guó)32.4%的糧食產(chǎn)量。第5類地區(qū)包括吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古等3省(自治區(qū)),以占全國(guó)6.9%的水資源量、12.0%的農(nóng)業(yè)用水量生產(chǎn)了占全國(guó)20.5%的糧食產(chǎn)量,其中黑龍江省的農(nóng)業(yè)用水量位居全國(guó)第2,為第310.2×108m3。4、5類地區(qū)合計(jì)農(nóng)業(yè)用水量占全國(guó)的31.2%、糧食產(chǎn)量占全國(guó)53%。第6類地區(qū)包括寧夏、新疆、西藏、青海等4個(gè)省(自治區(qū)),占全國(guó)農(nóng)業(yè)用水量的16.2%,糧食產(chǎn)量?jī)H占全國(guó)3.2%,其中新疆自治區(qū)農(nóng)業(yè)用水量在全國(guó)最高,為557.7×108m3。第7類地區(qū)包括福建、廣東、江蘇、浙江等4省,農(nóng)業(yè)用水量占全國(guó)比例19.5%,糧食產(chǎn)量?jī)H占全國(guó)10.2%,其中江蘇省農(nóng)業(yè)用水量位于全國(guó)第3,約為301.9×108m3。第8類地區(qū)農(nóng)業(yè)用水量與糧食產(chǎn)量最低,分別占全國(guó)的比例為1.1% 和0.6%。

表2 我國(guó)農(nóng)業(yè)用水各分區(qū)主要用水指標(biāo)占全國(guó)的比例Table 2 Proportions of water consumption indicators of each agricultural water consumption zone to the country of China %

2.2 各分區(qū)農(nóng)業(yè)用水保障程度與節(jié)水潛力

由于降水季節(jié)與農(nóng)作物需水季節(jié)的差異性,我國(guó)大部分地區(qū)以灌溉農(nóng)業(yè)為主,農(nóng)田水利在保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的作用十分重要。2013年我國(guó)水庫(kù)總?cè)萘? 298.21×108m3,各省平均庫(kù)容量為267.68×108m3。從水庫(kù)總?cè)萘靠?主要糧食產(chǎn)區(qū)第4類和第5類地區(qū)水庫(kù)庫(kù)容占全國(guó)比例分別為17.7%、8.4%,特別是第4類地區(qū)的山西、陜西、甘肅等3省的水庫(kù)庫(kù)容僅為69.2×108m3、88.5×108m3、105.4×108m3,農(nóng)業(yè)用水保障程度低。

灌溉水利用系數(shù)是灌入田間可被作物利用的水量與渠首引進(jìn)的總水量的比值[17],我國(guó)灌溉水利用系數(shù)從2000年的0.43提高至目前的0.49,但與發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)0.7～0.8相比,還有較大差距[18]。第4和第5類地區(qū)灌溉水利用系數(shù)分別為0.51 和0.54,其中第4類地區(qū)除河北省較高為0.64外,其余均較低,特別是山西、甘肅2省低于0.5,大約為0.49,第5類地區(qū)的黑龍江、吉林省的灌溉水利用系數(shù)分別為0.54和0.51。第2類地區(qū)低于全國(guó)平均水平,平均約為0.43,其中廣西灌溉水利用系數(shù)為0.39。第6類地區(qū)較低為0.45,其中寧夏和新疆的灌溉水利用系數(shù)分別為0.43和0.47。

國(guó)內(nèi)外對(duì)節(jié)水潛力的內(nèi)涵還沒有一個(gè)公認(rèn)的、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),相應(yīng)地,對(duì)于節(jié)水潛力的計(jì)算也就缺乏一致的方法。有關(guān)節(jié)水潛力計(jì)算的文獻(xiàn)大多以灌溉水利用系數(shù)及田間凈灌溉定額為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[19]。本文根據(jù)灌溉用水利用系數(shù)計(jì)算各分區(qū)的節(jié)水潛力(表3),結(jié)果顯示,在耕地面積、種植結(jié)構(gòu)保持不變,提高灌溉水利用系數(shù)的情況下,2030年我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力約731.9×108m3,其中第2、第4和第5類等分區(qū)的節(jié)水潛力分別約為159.3×108m3、118.7×108m3和77.3×108m3。

表3 我國(guó)農(nóng)業(yè)用水各分區(qū)農(nóng)業(yè)用水主要指標(biāo)比較Table 3 Comparison of water consumption indicators of each agricultural water consumption zone of China

2.3 各分區(qū)農(nóng)產(chǎn)品構(gòu)成

進(jìn)一步考察各分區(qū)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的地區(qū)差異(表4),可以看出,第4、第5、第2類地區(qū)是糧食主產(chǎn)區(qū),合計(jì)占全國(guó)糧食產(chǎn)量的73.1%。第6、第4和第1類地區(qū)是棉花產(chǎn)量主要分布區(qū),分別占39.6%、36.2%和12.8%,僅前兩者就占75.8%。第4、第2和第1類地區(qū)是油料作物主要分布區(qū),合計(jì)占全國(guó)總產(chǎn)量的79.4%。水果、肉類和禽蛋等農(nóng)產(chǎn)品主要分布在第4、第7和第2類地區(qū),合計(jì)水果占77.6%,肉類占72.0%,禽蛋占78.6%,水產(chǎn)品主要分布在第4、第7和第1類地區(qū),合計(jì)占82.4%,奶類以第4、第5類為主,占78.9%。

綜上所述,糧食、油料等作物主要集中分布在第4、第2和第5類地區(qū),棉花集中分布在第6類地區(qū)。其中第4類地區(qū)糧食、棉花、油料、肉類、奶類等均在30%以上,水果、禽蛋類在46%以上,是最重要的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)地區(qū)。

表4 我國(guó)農(nóng)業(yè)用水各分區(qū)主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量占全國(guó)比例Table 4 Proportions of major agricultural products of each agricultural water consumption zone to that of the country of China %

3 討論與結(jié)論

1)根據(jù)農(nóng)業(yè)用水特點(diǎn)并結(jié)合水資源條件、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等,對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)用水進(jìn)行了分區(qū),將全國(guó)31個(gè)省(直轄市、自治區(qū))劃分為8類地區(qū),并給出各分區(qū)農(nóng)業(yè)用水保障程度、節(jié)水潛力、糧食產(chǎn)量以及其他農(nóng)產(chǎn)品的特征值,識(shí)別了重要糧食產(chǎn)區(qū)及其農(nóng)業(yè)用水面臨的問題,從而為未來保障糧食安全的農(nóng)業(yè)用水戰(zhàn)略提供了依據(jù),為分區(qū)分類的農(nóng)業(yè)水資源管理提供參考。

2)根據(jù)本文農(nóng)業(yè)用水分區(qū)結(jié)果,未來我國(guó)農(nóng)業(yè)用水應(yīng)充分體現(xiàn)各分區(qū)分類的戰(zhàn)略重點(diǎn)。第1類地區(qū)水資源較為缺乏,農(nóng)業(yè)用水的重點(diǎn)是在保證農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)的前提下,減少單位耕地水資源投入,提高灌溉水利用系數(shù)。主要從灌溉技術(shù)、工程改善等方面加強(qiáng)節(jié)水力度。由于第1類地區(qū)人均GDP、農(nóng)村居民年純收入等均低于全國(guó)水平,經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為落后,節(jié)水資金投入應(yīng)依靠中央財(cái)政予以扶持。第2類、第4類、第5類地區(qū),以占全國(guó)土地面積的49.9%、耕地面積的75%、水資源總量的44.7%、農(nóng)業(yè)用水的54.8%,生產(chǎn)出占全國(guó)70.8%的糧食產(chǎn)量。這3個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)用水與農(nóng)業(yè)的穩(wěn)固與發(fā)展,直接關(guān)系到我國(guó)糧食安全和農(nóng)業(yè)發(fā)展的問題,是今后我國(guó)農(nóng)業(yè)用水戰(zhàn)略的重點(diǎn)地區(qū)。特別是第4類地區(qū)以占全國(guó)水資源量的6.8%、國(guó)土面積的15.3%,產(chǎn)出了占全國(guó)33.7%的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、32.4%的糧食,是農(nóng)業(yè)水資源管理應(yīng)該特別關(guān)注的地區(qū)。第2類地區(qū)灌溉用水有效利用系數(shù)約為0.42,為全國(guó)平均水平的85.19%,因此提高灌溉水利用系數(shù)是其改進(jìn)的重點(diǎn)。第4類地區(qū)水資源開發(fā)利用率遠(yuǎn)超出警戒線,甚至部分地區(qū)超過了100%,可進(jìn)一步開發(fā)利用的后備水資源嚴(yán)重不足。因此,今后的戰(zhàn)略重點(diǎn)是在挖掘本地區(qū)節(jié)水潛力的前提下,通過外流域調(diào)水或水權(quán)交易增加水資源總量,以保障糧食安全。第5類地區(qū)如黑龍江、吉林省近年糧食產(chǎn)量在全國(guó)的地位逐年突出,該地區(qū)以占全國(guó)水資源的6.9%、水庫(kù)庫(kù)容的8.4%,生產(chǎn)出了20.5%的糧食,節(jié)水潛力十分有限,僅為77.3×108m3,糧食生產(chǎn)與水資源之間的矛盾逐漸顯現(xiàn),未來農(nóng)業(yè)用水的戰(zhàn)略重點(diǎn)是在節(jié)水和提高灌溉水利用系數(shù)的同時(shí),加強(qiáng)水利建設(shè),提高農(nóng)業(yè)用水保障程度。第3類地區(qū)海南省水資源較為豐富,目前以第一產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),農(nóng)業(yè)用水效益較低,是全國(guó)平均水平的1.53倍,有效灌溉面積比約為33.4%。因此,今后的重點(diǎn)應(yīng)該以提高用水效率和增加有效灌溉面積為主。第6類地區(qū)位于我國(guó)大江大河的上游地區(qū),水資源豐富(寧夏除外),是我國(guó)重要的生態(tài)功能保護(hù)區(qū)。因此,需要特別注意農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與水資源保護(hù)之間的協(xié)調(diào)關(guān)系,以保護(hù)水資源和水源涵養(yǎng)為主。第7類地區(qū)灌溉水利用系數(shù)略高于全國(guó)平均水平,該分區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)、科技較為發(fā)達(dá)的地區(qū),在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展上具備資金和科技的優(yōu)勢(shì),因此農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈延伸是其重點(diǎn),通過調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)用水的經(jīng)濟(jì)效益。第8類地區(qū)水資源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益處于全國(guó)較高水平,但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比較仍然有潛力可挖,因此要發(fā)揮自身經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技能力,進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)用水效益,提高節(jié)水灌溉面積和水分生產(chǎn)能力。

3)分區(qū)是為了更好地識(shí)別區(qū)域差異特征,進(jìn)而提出因地制宜的發(fā)展對(duì)策。比如,我國(guó)已有的《全國(guó)水資源分區(qū)》、《中國(guó)綜合自然區(qū)劃》、《全國(guó)生態(tài)區(qū)劃》、《中國(guó)綜合農(nóng)業(yè)區(qū)劃》等,在水資源評(píng)價(jià)與規(guī)劃、自然資源開發(fā)利用與保護(hù)、生態(tài)功能識(shí)別與重要生態(tài)功能區(qū)保護(hù)、以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展方向和建設(shè)途徑等方面發(fā)揮了重要的作用。本文僅從宏觀層次對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)用水分區(qū)作了初步研究,揭示了各分區(qū)農(nóng)業(yè)用水特點(diǎn)、節(jié)水潛力,以及各分區(qū)糧食產(chǎn)量和其他農(nóng)產(chǎn)品的特征,為農(nóng)業(yè)用水安全保障及其水資源管理戰(zhàn)略重點(diǎn)提供決策依據(jù)。由于受數(shù)據(jù)資料的限制,在指標(biāo)體系的建立以及標(biāo)準(zhǔn)的確定等方面還有待改進(jìn),希望在今后的研究中進(jìn)一步深入和完善。

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Agricultural water security zoning and developmental countermeasures in China*

WANG Xiqin1,WU Ruoran1,LI Zhaojie2,YANG Yonghui3
(1.School of Agricultural Economics and Rural Development,Renmin University of China,Beijing 100872,China;2.Dali Agriculture Bureau of Yunnan Province,Dali 671000,China;3.Center for Agricultural Resources Research,Institute of Genetics and Developmental Biology,Chinese Academy of Sciences,Shijiazhuang 050022,China)

Although water resources is the basis of food security,agricultural water shortage is rampant in China.In view of regional differences in agricultural water use in the country,10 indicators were selected and adopted for zoning of agricultural water consumption.Ten indicators belong to four groups(the conditions of water resources,the level of economic development,the state of agricultural production,and the features of agricultural water use)were selected,and cluster analysis used to divide agricultural water consumption zones with 2013 as the base year.The results indicated that China was divided in8 zones of agricultural water consumption based on administrative units at provincial level.The first zone included Jiangxi, Hunan and Hubei Provinces,where the proportions of total agricultural water use(TAWU)and grain production in the country were 13.3%and 12.5%,respectively.The second zone included Guizhou,Yunnan,Anhui,Sichuan,Chongqing and Guangxi Provinces(City or Autonomous Region),where TAWU and grain production were 23.6%and 20.3%,respectively.The third zone covered Hainan Province for which the TAWU and grain production were 0.9%and 0.3%,respectively.Then the forth zone included Shandong,Henan,Hebei,Liaoning,Shanxi,Shaanxi and Gansu Provinces with a combined agricultural output accounting for 33.7%of the total agricultural output of the country and accounted for 32.4%of the China’s total grain production.However,it had only 6.8%of the total amount of water and used only 19.2%water resources of the country.The fifth zone included Jilin,Heilongjiang and Inner Mongolia Provinces(Autonomous Region),accounting for 20.5%of the country’s total grain production,6.9%of its total water amount and 12.0%of the TAWU.The sixth zone covered Ningxia, Xinjiang,Tibet and Qinghai,accounting respectively for 16.2%and 3.2%of the country’s TAWU and grain production.The seventh zone included Fujian,Guangdong,Jiangsu and Zhejiang Provinces,with 19.5%and 10.2%of China’s TAWU and grain production,respectively.The eighth zone included Tianjin,Shanghai,Beijing,etc.,which accounted for 1.1%and 0.6%of the China’s TAWU and grain production,respectively.As the agricultural water use and grain production in the fourth and fifth zones accounted respectively for 31.2%and 52.9%of the country’s total,there was need to treat the two zones with a specific concern in terms of agricultural water management.Among the countermeasures to agricultural water use put forward for the zones,water saving was important for the first zone,improved irrigation water use coefficient for the second zone,increased effective irrigation area in the third zone,and improved total water resources through water transfer from other basins and increased water-saving potential inside the basins for forth zone.There was the need to increase the degree of water assurance in the fifth zone,to focus on water resources protection and conservation in the sixth zone,and to promote water utilization efficiency in the seventh and eighth zones.The paper therefore solidly laid the scientific basis for sustainable utilization of water resources in the whole of China.

Agricultural water security;Water utilization;Water consumption zoning;Agricultural product

,WANG Xiqin,E-mail:wxiqin@ruc.edu.cn

F

A 文章編號(hào):1671-3990(2016)10-1428-07

10.13930/j.cnki.cjea.160017

* 國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)(2012ZX07501-001)和中國(guó)科學(xué)院農(nóng)業(yè)水資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(KF311201303081)資助

王西琴,從事資源管理與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)方面研究。E-mail:wxiqin@ruc.edu.cn

2016-03-25 接受日期:2016-06-01

* This work was supported by the National Science Major Project of Water Pollution Control and Treatment(2012ZX07501-001)and the Open Fund of the Key Laboratory of Agricultural Water Resources,Chinese Academy of Sciences(KF311201303081).

Received Mar.25,2016;accepted Jun.1,2016