序論：寫(xiě)作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來(lái)了七篇農(nóng)作物資源調(diào)查方法范文，愿它們成為您寫(xiě)作過(guò)程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

[關(guān)鍵字]紅花；種植面積；主成分分析；紋理特征

[收稿日期] 2013-04-13

[基金項(xiàng)目] 中醫(yī)藥公共衛(wèi)生專(zhuān)項(xiàng) （財(cái)社[2011]76 號(hào)）；中醫(yī)藥行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)（201207002）

[通信作者] *鄭江華，博士，碩士生導(dǎo)師，E-mail： itslbs@126、com

[作者簡(jiǎn)介] 娜仁花，碩士研究生，E-mail：499361608@qq、com 紅花Carthamus tinctorius L、，又稱(chēng)草紅花，屬雙子葉植物綱、菊科。高50～100 cm，莖直立，上部分枝，白色或淡白色，光滑無(wú)毛。屬于一年生或二年生草本。花期6―7月，果期8―9月。喜溫暖干燥氣候，有一定的抗寒、耐旱、耐鹽能力，不耐澇。紅花是近年世界上發(fā)展很快的油料作物和藥用植物，種子含油35%～47%，富含亞油酸、油酸以及豆蔻酸、棕櫚酸、維生素E等， 醫(yī)藥上紅花油用作抗氧化劑和維生素A，D的穩(wěn)定劑。花可入藥，有活血通經(jīng)、祛淤止痛的作用[1-2]。在中國(guó)分布于黑龍江、遼寧、吉林、河北、山西、內(nèi)蒙古、陜西等地區(qū)特別是新疆都廣有栽培。為全面清查我國(guó)中藥資源家底，建立中藥資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)制，支持中藥產(chǎn)業(yè)政策調(diào)控，國(guó)家于2011年開(kāi)始實(shí)施“第四次全國(guó)中藥資源普查試點(diǎn)”工作，新疆維吾爾自治區(qū)作為試點(diǎn)省區(qū)之一將紅花列為人工種植型藥用植物遙感調(diào)查品種，這主要是考慮到新疆紅花分布范圍較廣，地塊較大，利用傳統(tǒng)的抽樣調(diào)查不但效率低而且準(zhǔn)確率不高，同時(shí)遙感數(shù)據(jù)可在較大程度上排除人為因素干擾，所以通過(guò)遙感的方法對(duì)其進(jìn)行調(diào)查在理論上是可行的。

我國(guó)中藥資源的遙感監(jiān)測(cè)應(yīng)用起步不久，同類(lèi)研究也不多，主要分為野生藥用植物資源監(jiān)測(cè)和人工種植藥用植物資源監(jiān)測(cè)。紅花的遙感監(jiān)測(cè)屬于后者，因此可以借鑒農(nóng)作物的遙感識(shí)別分類(lèi)和面積估算方法。遙感作為農(nóng)作物面積精細(xì)估算與監(jiān)測(cè)的方式一直以來(lái)被認(rèn)為是一種最為直接的手段，特別是基于中高分辨率影像的農(nóng)作物面積精細(xì)估算與監(jiān)測(cè)備受推崇。其運(yùn)用過(guò)程為在收集分析各種農(nóng)作物不同生育期不同光譜特征的基礎(chǔ)上，通過(guò)平臺(tái)上的傳感器記錄的地表信息，辨別作物類(lèi)型、播種面積提取、監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)，并在作物收獲前，預(yù)測(cè)作物的產(chǎn)量的一系列方法。郭偉等應(yīng)用HJ-1A/1B CCD影像和DEM 數(shù)據(jù)，對(duì)長(zhǎng)春市玉米種植面積進(jìn)行監(jiān)測(cè)，精度達(dá)到92、57%[3]；另外為了使監(jiān)測(cè)方法具有更高的精度，范磊等提出并實(shí)現(xiàn)基于Cokriging插值修正法的冬小麥面積遙感監(jiān)測(cè)，在相同采樣數(shù)據(jù)下，協(xié)同克里格方法比普通克里格方法均方根誤差降低1、48%，相關(guān)系數(shù)提高6、82%[4]；顧曉鶴、潘忠耀等，以提高冬小麥種植面積估算精度為目標(biāo)，選取種植結(jié)構(gòu)復(fù)雜的都市農(nóng)業(yè)區(qū)， 采用QuickBird 影像數(shù)字化農(nóng)田地塊邊界，以多時(shí)相TM 影像為核心數(shù)據(jù)源，以地塊為基本分類(lèi)單元，進(jìn)行不同特征向量組合、不同分類(lèi)器的冬小麥地塊分類(lèi)方法研究，并對(duì)比分析了基于地塊分類(lèi)和基于像元分類(lèi)的冬小麥種植面積估算精度[5]。目前已有不少中藥工作者正在從事對(duì)地理信息系統(tǒng)（GIS），遙感（RS）的引入、應(yīng)用與研究工作。應(yīng)用范圍主要集中在利用3S技術(shù)調(diào)查藥用植物資源和地道藥材與產(chǎn)地適宜性這兩個(gè)方面。地理信息系統(tǒng)將定量和空間表述完美的結(jié)合，給中藥資源生態(tài)系統(tǒng)管理及中藥資源區(qū)劃研究提供了強(qiáng)有力的應(yīng)用基礎(chǔ)理論上的新型思維工具[6]。張本剛、陳士林等，以甘草為研究對(duì)象，以遙感技術(shù)為基礎(chǔ)，探索野生藥用植物資源調(diào)查的方法，確定了基于遙感并結(jié)合野外抽樣的甘草資源調(diào)查方法，包括遙感信息源的選擇、圖像的處理、解譯、野外驗(yàn)證等[7]。盧穎研究了基于GIS技術(shù)的藥用甘草適生環(huán)境及其影響因子的分析，借助先進(jìn)的GIS技術(shù)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，分析了3種藥用甘草的地理空間分布和生態(tài)環(huán)境特征，并實(shí)現(xiàn)了中藥資源信息、生態(tài)環(huán)境信息的可視化[8]。孫宇章、郭蘭萍等利用遙感技術(shù)對(duì)野生中藥蒼術(shù)的資源量進(jìn)行了調(diào)查。介紹了研究區(qū)江蘇茅山的概況和茅山蒼術(shù)的基本情況，闡述了利用遙感技術(shù)研究野生茅蒼術(shù)的思路，根據(jù)不同地物在反射光譜特征上的差異，對(duì)江蘇茅山地區(qū)的TM影像進(jìn)行了解譯，獲得了蒼術(shù)生長(zhǎng)密度相關(guān)的地物類(lèi)別，并結(jié)合野外調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)茅山大茅峰、二茅峰和小茅峰蒼術(shù)的生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行了分區(qū)，在此基礎(chǔ)上估算了茅山蒼術(shù)資源量[9]。

國(guó)外，大量研究工作表明，以中分辨率數(shù)據(jù)為主、低分辨率數(shù)據(jù)為輔的估算方法是大范圍農(nóng)作物種植面積估算的主要趨勢(shì)之一[10-11]。早在2001年P(guān)radhan就提出用地理信息系統(tǒng)、遙感和區(qū)域框架抽樣實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物區(qū)域的估算，最終開(kāi)發(fā)了具有代表性的基于區(qū)域框架抽樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物面積的估算[12]。Inglada運(yùn)用支持向量機(jī)的方法實(shí)現(xiàn)高分辨率影像中對(duì)象的自動(dòng)識(shí)別，識(shí)別的正確率超過(guò)了80%[13]；Lucas等選擇英國(guó)博溫山區(qū)為試驗(yàn)區(qū)，將遙感影像數(shù)據(jù)、數(shù)字地形圖、DEM 和其他的一些數(shù)據(jù)收集并作為知識(shí)庫(kù)，建立相應(yīng)的推理智能規(guī)則，對(duì)試驗(yàn)區(qū)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)用地的分類(lèi)，整體精度超過(guò)80%[14]；Giacinto提出并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了融合神經(jīng)元和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的遙感圖像監(jiān)督分類(lèi)的5種方法，5種方法試驗(yàn)后的均值精度分別是：Bayes為79、37%，k-nn（k-nearest neighbour）為88、36%，MLP（multilayer perceptron）為81、60%，RBF （radial basis functions）為78、95%和PNN（probabilistic neural network）為88、66%，融合后的方法比融合前的分類(lèi)精度有一定的提高，但存在設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程用時(shí)較長(zhǎng)的缺點(diǎn)[15]。

研究小組采用野外勘察結(jié)合室內(nèi)遙感影像解譯的方法調(diào)查塔城地區(qū)裕民縣紅花的資源量。本文主要闡述室內(nèi)遙感影像解譯采用的方法，以新疆裕民縣為研究區(qū)，采用資源三號(hào)高分辨率數(shù)據(jù)，以提高解譯精度和減少計(jì)算量為目標(biāo)，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)基于PCA和紋理特征的分類(lèi)方法對(duì)提取紅花是比較適用的。因此，首先對(duì)研究區(qū)影像進(jìn)行PCA分析，再對(duì)其第一主分量選擇對(duì)比度、熵、逆差矩、非相似性、相關(guān)性5種統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行紋理特征提取，最后將提取的5個(gè)紋理特征與經(jīng)PCA分析的前3個(gè)光譜特征值疊加進(jìn)行影像分類(lèi)，從而根據(jù)像元數(shù)目估算研究區(qū)紅花種植面積。

1 研究區(qū)及數(shù)據(jù)處理

1、1 研究區(qū)概況 裕民縣位于新疆維吾爾自治區(qū)西北部塔額盆地南緣、準(zhǔn)噶爾盆地西緣。地處東經(jīng) 82°12′―83°30′，北緯45°24′―46°30′。北面與塔城市相連，東北與額敏縣相鄰，南面和托里縣毗鄰，西與哈薩克斯坦接壤，總面積為6 220、78 km2。全縣地勢(shì)為東南高、西北低，因分布著不同的垂直地貌帶，故海拔高度差異大，縣城內(nèi)海拔為715、4 m。紅花種植業(yè)和畜牧業(yè)是裕民縣的兩大支柱產(chǎn)業(yè)。本研究小組在野外調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)裕民縣紅花種植區(qū)周?chē)渌r(nóng)作物主要有小麥、油葵、玉米、打瓜等，其中小麥基本上是與紅花毗鄰種植的，在遙感影像解譯時(shí)小麥與紅花會(huì)出現(xiàn)誤判的情況，因此研究小組分別于2012年5月下旬、8月下旬開(kāi)展了野外調(diào)查共獲取50個(gè)野外觀測(cè)樣本，包括紅花、小麥、油葵、玉米、打瓜、草場(chǎng)、休耕地等、為高分辨率影像目視解譯提供先驗(yàn)知識(shí)和樣本信息。

1、2 試驗(yàn)數(shù)據(jù) 資源三號(hào)衛(wèi)星于2012年1月9日成功發(fā)射，本文數(shù)據(jù)源由4個(gè)多光譜波段（0、45～0、52μm， 0、52～0、59 μm， 0、63～0、69 μm， 0、77～0、89 μm）6 m空間分辨率和全色波段（0、50～0、80 μm）2、1 m空間分辨率融合后的4波段圖像，空間分辨率為2、1 m，成像時(shí)間為2012年7月22日，研究區(qū)位于新疆塔城地區(qū)裕民縣農(nóng)業(yè)區(qū)。研究小組分別于2012年5月下旬、8月下旬對(duì)新疆塔城地區(qū)裕民縣紅花種植區(qū)進(jìn)行了抽樣調(diào)查，共調(diào)查樣地50個(gè)，包括紅花、小麥、油葵、玉米、打瓜、草場(chǎng)、休耕地等。為高分辨率影像目視解譯提供先驗(yàn)知識(shí)和樣本信息。研究小組根據(jù)實(shí)地種植結(jié)構(gòu)選取了比較典型的樣本，由于當(dāng)?shù)剞r(nóng)田中紅花和小麥?zhǔn)桥彿N植，這2種作物在影像中容易混淆，兩類(lèi)不同作物的田塊交界處由于相鄰像元之間能量的傳遞作用存在較多的混合像元，往往會(huì)依其混合光譜值而被錯(cuò)分至其他作物類(lèi)型，所以分別選取較多的紅花和小麥的典型的樣本以便區(qū)分兩類(lèi)作物，而其他的作物較容易區(qū)分，因此本研究在影像分類(lèi)時(shí)選取了比較科學(xué)合理的訓(xùn)練樣本和驗(yàn)證樣本，具體樣本分布見(jiàn)表1。

表1 樣本采集表

Table 1 The table of sample collection個(gè)

樣本紅花小麥玉米油葵草場(chǎng)訓(xùn)練137433檢驗(yàn)85322

2 方法

本文首先對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括幾何校正、圖像增強(qiáng)、裁剪和融合等。幾何校正以2、1 m空間分辨率的全色波段影像為基準(zhǔn)影像，對(duì)多光譜影像做幾何校正；再將校正好的多光譜影像與全色影像進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，這里采用Gram-Schmidt光譜銳化高保真的圖像融合算法，見(jiàn)圖1。Gram-Schmidt變換的影像不但很好的保留了多光譜圖像的絕大部分光譜信息，提高了影像辨識(shí)度，增強(qiáng)了紋理特征而且圖像色彩接近自然色，地物的對(duì)比效果較好，清晰度較高，可以消除冗余信息，且計(jì)算過(guò)程較簡(jiǎn)單。最后對(duì)預(yù)處理結(jié)果進(jìn)行裁剪得到研究區(qū)影像。繼而對(duì)研究區(qū)影像進(jìn)行主成分分析，對(duì)第一主成分分量提取適宜的5種紋理特征，將這5個(gè)紋理特征值與PCA前3個(gè)光譜特征值疊加再做監(jiān)督分類(lèi)，分析分類(lèi)結(jié)果并與傳統(tǒng)的監(jiān)督分類(lèi)進(jìn)行比較。本文訓(xùn)練樣本選取的原則為，用目視的方式結(jié)合野外勘察選擇的樣本相結(jié)合選取已知區(qū)域像元；精度評(píng)價(jià)方法采用混淆矩陣的方法選取一些地表真實(shí)地物的樣本作為驗(yàn)證樣本。

2、1 主成分分析 主成分分析也寫(xiě)作K-L變換（Karhunen-Loeve transform）或PCA（principle component analysis），K-L變換實(shí)際是作了一個(gè)旋轉(zhuǎn)變換，變換后圖像Y的各分量之間的信息是相互獨(dú)立的；而且變換后新波段各主分量所包含的信息呈逐漸減

圖1 總體技術(shù)流程圖

Fig、1 Experiment process flow chart

少的趨勢(shì)，第一主分量表示數(shù)據(jù)的最大變化量，包括了全部信息量的大部分。因此，主成分分析可以減少數(shù)據(jù)量，突出主要信息，同時(shí)抑制了噪聲，達(dá)到了圖像增強(qiáng)的目的，有利于特征選擇[11-18]。

由于光譜波段之間的相關(guān)性比較高，信息量有重復(fù)，如果將5種紋理信息分別加入4個(gè)光譜特征值，就會(huì)將20個(gè)特征值參與分類(lèi)，這樣計(jì)算量就將大大提高，所以本文采取對(duì)光譜波段進(jìn)行主成分分析，只對(duì)信息集中的第一主成分分量提取紋理特征，這樣就大大減少了計(jì)算量。

經(jīng)過(guò)PCA后的第1成分包含最多的光譜信息。如果將經(jīng)PCA后的前3個(gè)特征值代替原始光譜特征值參與分類(lèi)，這樣使得用于分類(lèi)的特征值減少了，與未經(jīng)PCA變換的分類(lèi)法相比，不僅降低了網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練所需要的時(shí)間，而且經(jīng)過(guò)主成分分析后，突出主要信息，同時(shí)抑制了噪聲，達(dá)到了圖像增強(qiáng)的目的，有利于特征選擇，見(jiàn)表2。

表2 主成分分析后各波段信息量變化表

Table 2 The change in each band of information after PCA

主成分特征值標(biāo)準(zhǔn)差1913、54252、512477、8058、663253、4835、754176、955、22

2、2 紋理特征提取 在遙感影像中當(dāng)目標(biāo)的光譜信息比較接近時(shí)，紋理信息對(duì)于區(qū)分目標(biāo)可能會(huì)起到積極的作用，例如要區(qū)分影像上的紅花和小麥時(shí)，僅依據(jù)光譜信息是不夠的，但是它們的紋理特征有明顯的區(qū)別，如果在遙感圖像的光譜分類(lèi)過(guò)程中引入紋理特征，便可以達(dá)到區(qū)分紅花和小麥的目的。因此本文將光譜信息與影像中的紋理信息結(jié)合進(jìn)行分類(lèi)取得比較好的分類(lèi)效果。Haralick曾經(jīng)提出14種由灰度共生矩陣計(jì)算出來(lái)的統(tǒng)計(jì)量[19]， 但是Baraldi認(rèn)為對(duì)于遙感圖像來(lái)說(shuō)對(duì)比度、熵、逆差矩、非相似性、相關(guān)性5種統(tǒng)計(jì)量效果最好[20]。所以本文也將采用這5種紋理特征。考慮到高分辨率影像數(shù)據(jù)量大、提取紋理特征慢的特點(diǎn)，本文采用灰度差矢量法提取紋理特征，它是一種紋理統(tǒng)計(jì)分析方法，是由當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的灰度共生矩陣算法改進(jìn)而來(lái)的[21-24]。

2、3 基于PCA的多光譜影像紋理特征提取 首先對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)多光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分變換，采用灰度共生矩陣法對(duì)PCA的第一主成分進(jìn)行5種適宜的紋理特征提取包括：對(duì)比度、熵、逆差矩、非相似性、相關(guān)性；提取紋理信息移動(dòng)窗口的大小選擇很也重要，窗口的過(guò)大過(guò)小都會(huì)影響到特征提取的效果。本文在實(shí)驗(yàn)中分別采用5×5，7×7，9×9，11×11窗口對(duì)PCA的第一主成分進(jìn)行紋理特征的提取，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同窗口的特征提取對(duì)分類(lèi)結(jié)果精度有一定影響，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示7（7窗口分類(lèi)精度較高，因此本文采取7×7窗口，然后將PCA的第一主成分提取5個(gè)紋理特征與PCA前3個(gè)光譜特征值疊加成有8個(gè)特征值的影像進(jìn)行監(jiān)督分類(lèi)并做精度評(píng)價(jià)。

3 結(jié)果與討論

本文訓(xùn)練樣本選取的原則為：用目視的方式結(jié)合野外勘察選擇的樣本，精度評(píng)價(jià)方法采用混淆矩陣的方法選取一些地表真實(shí)地物的樣本并且是可能會(huì)混淆的農(nóng)田作為驗(yàn)證樣本，來(lái)驗(yàn)證分類(lèi)結(jié)果。首先對(duì)提取主成分的第一主分量進(jìn)行5種紋理特征提取，再將這5個(gè)紋理特征值與經(jīng)過(guò)PCA分析的前3個(gè)主分量光譜特征值進(jìn)行疊加做監(jiān)督分類(lèi)；結(jié)果表明此方法效果較好，分類(lèi)結(jié)果圖見(jiàn)圖2～5；各種分類(lèi)方法得出的結(jié)果精度見(jiàn)表2～5。

從表4可看出，基于紋理特征的多光譜數(shù)據(jù)分類(lèi)計(jì)算量太大，很耗時(shí)，雖然總體分類(lèi)精度為提升為85、235 1%，但是紅花和其他耕地的可分性不夠高，將紅花誤判為其他耕地的現(xiàn)象較嚴(yán)重，紅花的生產(chǎn)者精度只有57、48%。

圖2 原始影像RGB波段合

Fig、2 The original image of combination 342（RGB）

圖3 多光譜數(shù)據(jù)分類(lèi)結(jié)果

Fig、3 The Classification results of based on Multi-spectral data

從表3可看出，多光譜特征的分類(lèi)中紅花的用戶精度只有77、47%，其他類(lèi)別誤判為紅花的情況比較嚴(yán)重，總體分類(lèi)精度也不高；

圖4 基于紋理特征的多光譜數(shù)據(jù)分類(lèi)結(jié)果

Fig、4 The Classification results of based on Multi-spectral data with texture features

從表5可看出，基于PCA和紋理特征的分類(lèi)方法中各地物的可分性都較高，各類(lèi)地物的生產(chǎn)者精

圖5 基于PCA和紋理特征的分類(lèi)結(jié)果

Fig、5 The Classification results of based on PCA and texture features

度和用戶精度都較高，分類(lèi)精度達(dá)到了87、519 1%，Kappa系數(shù)達(dá)到了0、810 1，比傳統(tǒng)的分類(lèi)方法提高了4、835 5%，Kappa系數(shù)提高了0、080 7。

最后采用基于PCA和紋理特征的分類(lèi)方法提取紅花，并根據(jù)像元估算得出研究區(qū)紅花種植面積為53、38 km2。

4 總結(jié)

通過(guò)結(jié)果分析可看出本文采取基于PCA和紋理特征的分類(lèi)方法在提取紅花中是比較適用的。首先，加入紋理特征后與基于單源光譜數(shù)據(jù)比較，加入紋理后分類(lèi)更適合本研究的數(shù)據(jù)源以及研究對(duì)象，提高了分類(lèi)精度。其次，對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA分析后可以減少數(shù)據(jù)量，突出主要信息，同時(shí)抑制了噪聲，達(dá)到了圖像增強(qiáng)的目的，有利于特征選擇。因此基于PCA和紋理特征的分類(lèi)方法既能提高分類(lèi)精度還可減少數(shù)據(jù)量來(lái)提高工作效率。這為調(diào)查紅花資源量的工作者提供了比較有效的方法。

本文在以下幾個(gè)方面還需要在今后的研究中進(jìn)一步補(bǔ)充：本文在裕民縣農(nóng)業(yè)區(qū)的平原進(jìn)行此方法的研究，而裕民縣山區(qū)也有紅花種植區(qū)，研究結(jié)果有待于在更大范圍和不同種植結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)證；實(shí)驗(yàn)區(qū)各地物類(lèi)別的可分性直接影響分類(lèi)精度，在本研究的紅花、小麥、居民地、其他耕地的分類(lèi)體系中，小麥易與紅花產(chǎn)生特征混淆，由于當(dāng)?shù)剞r(nóng)田中紅花和小麥?zhǔn)桥彿N植，這兩種作物在影像中容易混淆，兩類(lèi)不同作物的田塊交界處由于相鄰像元之間能量的傳遞作用存在較多的混合像元，若今后能對(duì)該研究區(qū)做詳細(xì)調(diào)查，采集詳細(xì)的光譜信息，深入研究“同譜異物”的現(xiàn)象，有望進(jìn)一步提高紅花提取精度，對(duì)新疆中草藥資源普查提供更可靠的數(shù)據(jù)。

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Measurement of sown area of safflower based on PCA and texture

features classification and remote sensing imagery

NA Ren-hua 1， ZHENG Jiang-hua1，2* ， GUO Bao-lin3 ， SEN Ba-ti1 ，

SHI Min-hui3 ， SUN Zhi-qun1 ， JIA Xiao-guang3 ， LI Xiao-jin3

（1、School of Resources andEnvironment Sciences， Xinjiang University， Urumqi 830046， China；

2、Xinjiang Education Ministry Key Lab of City Inteligenlizing and Environment Modeling， Urumqi 830046， China

3、 Xinjiang Chinese and Minority Nationality M edicine Research Institute， Urumqi 830002， China）

[Abstract] To improve accuracy of estimation in planted safflower acreage，we selected agricultural area in Yumin County，Xinjiang as the study area. There safflower was concentrated planted. Supervised classification based on Principal Component Analysis （PCA） and texture feature were used to obtain the safflower acreage from image captured by ZY-3. The classification result was compared with only spectral feature and spectral feature with texture feature. The research result shows that this method can effectively solve the problem of low accuracy and fracture classification result in single data source classification. The overall accuracy is 87.519 1%， which increases by 7.117 2% compared with single data source classification. Therefore， the classification method based on PCA and texture features can be adapted to RS image classification and estimate the acreage of safflower. This study provides a feasible solution for estimation of planted safflower acreage by image captured by ZY-3 satellite.

篇(2)

一、上半年工作小結(jié)

1、全力開(kāi)展“三新”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)示范基地建設(shè)

按照市農(nóng)委2009年的工作部署和本單位的工作要點(diǎn)，積極開(kāi)展農(nóng)業(yè)示范基地建設(shè)，以示范基地為載體，示范推廣“三新”農(nóng)業(yè)技術(shù)。在全市范圍內(nèi)，已建“三新”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)示范基地8個(gè)，分別是水稻精確定量栽培超高產(chǎn)示范基地、馬鈴薯稻草覆蓋免耕栽培試驗(yàn)示范基地、特色白皮花生選育試驗(yàn)示范基地、優(yōu)新抗病花生無(wú)公害栽培示范基地、棉花高產(chǎn)高效栽培示范基地、西瓜無(wú)公害栽培示范基地、“稻蝦連作”生態(tài)模式示范基地、食用菌生產(chǎn)示范基地，共計(jì)安排試驗(yàn)示范項(xiàng)目9個(gè)。所有試驗(yàn)、示范基地建設(shè)做到有實(shí)施方案、有技術(shù)措施、有專(zhuān)人負(fù)責(zé)，并從品種選用、測(cè)土配方施肥、高產(chǎn)保優(yōu)栽培到病蟲(chóng)草害綜合防治等方面培訓(xùn)到戶、指導(dǎo)到田，提供全程、面對(duì)面的技術(shù)服務(wù)，真正是做給農(nóng)民看、帶著農(nóng)民干。

2、強(qiáng)化農(nóng)民技術(shù)培訓(xùn)，提高農(nóng)民素質(zhì)

為提高農(nóng)民科技文化素質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收，**市農(nóng)技推廣中心發(fā)揮自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)投標(biāo)承擔(dān)實(shí)施“瑯琊區(qū)2009年民生工程新型農(nóng)民培訓(xùn)項(xiàng)目”、舉辦“全市食用菌栽培技術(shù)培訓(xùn)班”等大型培訓(xùn)活動(dòng)，廣泛開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)宣傳工作，全面提升農(nóng)業(yè)技術(shù)“進(jìn)村入戶”的到位率與普及率。利用《**日?qǐng)?bào)》、《農(nóng)技推廣》、《農(nóng)作物病蟲(chóng)情報(bào)》、《土肥簡(jiǎn)報(bào)》和專(zhuān)業(yè)雜志刊登、發(fā)表專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)材料近百期，同時(shí)通過(guò)“**三農(nóng)網(wǎng)”、地方廣播電視臺(tái)和農(nóng)技110等媒體傳播實(shí)用農(nóng)業(yè)信息，農(nóng)技人員深入田間地頭、進(jìn)村入戶接受農(nóng)民的技術(shù)咨詢，解疑釋難，在很大程度上提高了技術(shù)到位率和入戶率。

3、高度重視，打好抗旱保苗攻關(guān)仗

針對(duì)今年春節(jié)前后麥油罕見(jiàn)旱情，市農(nóng)技推廣中心高度重視抗旱保苗工作，組織技術(shù)人員深入各縣（市、區(qū)）生產(chǎn)一線，實(shí)地調(diào)查各地抗旱保苗工作情況，及時(shí)提出有針對(duì)性地制定春季田管具體技術(shù)方案，并通過(guò)發(fā)放技術(shù)資料、贈(zèng)送田管技術(shù)光盤(pán)等形式現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)抗旱保苗及田管工作，為抗旱保苗工作提供有力技術(shù)支撐。

4、午季植保工作取得了突破性進(jìn)展。

圍繞市委市政府提出打造皖東“百億糧倉(cāng)”，提升糧食綜合生產(chǎn)能力推進(jìn)行動(dòng)，突出午季植保工作服務(wù)于糧食生產(chǎn)安全開(kāi)展工作。在強(qiáng)化農(nóng)作物重大病蟲(chóng)害預(yù)警監(jiān)測(cè)防控工作上有突破，實(shí)現(xiàn)了重大病蟲(chóng)預(yù)警監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上；在重大病蟲(chóng)防控工作上有突破，午季重大病蟲(chóng)處置率達(dá)85%以上，即蟲(chóng)害處置率達(dá)到95%以上、病害處置率達(dá)到70%以上，化學(xué)除草比例達(dá)到90%以上，農(nóng)作物重大病蟲(chóng)害損失率降低到3%以內(nèi)，超額完成了預(yù)案目標(biāo)任務(wù)。

5、全面推進(jìn)基層農(nóng)技推廣體系改革與建設(shè)

經(jīng)各地農(nóng)委和農(nóng)技部門(mén)的共同努力，我市率先在全省完成基層農(nóng)技推廣體系改革任務(wù)。為切實(shí)發(fā)揮基層農(nóng)技推廣體系公益性職能，積極調(diào)研、總結(jié)基層農(nóng)技推廣運(yùn)行機(jī)制創(chuàng)新示范站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)基層完善其農(nóng)技服務(wù)組織建設(shè)；召開(kāi)了“基層農(nóng)技體系管理座談會(huì)”，就基層農(nóng)技推廣體系改革后，考核評(píng)價(jià)體系、管理模式、服務(wù)機(jī)制、推廣方式方法創(chuàng)新帶來(lái)的成效等方面的典型事例和經(jīng)驗(yàn)，深入基層進(jìn)行調(diào)研、總結(jié)，并出臺(tái)了《“**市基層農(nóng)技推廣體系建設(shè)與機(jī)制運(yùn)行創(chuàng)新活動(dòng)”實(shí)施辦法》。

6、穩(wěn)步推進(jìn)農(nóng)業(yè)環(huán)保和無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證工作

積極配合“國(guó)家無(wú)公害害食品行動(dòng)計(jì)劃”、“安徽省食品放心工程”和“**市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量振興計(jì)劃”的實(shí)施，大力發(fā)展無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)，進(jìn)一步加快我市無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品申報(bào)認(rèn)證的步伐，目前已完成省全年申報(bào)任務(wù)；還積極強(qiáng)化無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品管理，主動(dòng)聯(lián)系各生產(chǎn)企業(yè)，做好無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品復(fù)查換證材料匯總上報(bào)工作，布置無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品專(zhuān)項(xiàng)整治自查。此外，還組織實(shí)施了新農(nóng)村清潔工程和農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測(cè)徑流小區(qū)建設(shè)，做好小區(qū)田間管理、觀察記載、采送水樣等工作，并認(rèn)真開(kāi)展**市野生植物資源調(diào)查以及編寫(xiě)《秸稈禁燒政協(xié)提案》、《2009年**市無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全整治實(shí)施方案》。

7、推進(jìn)效能建設(shè)，提高服務(wù)能力

全面貫徹落實(shí)市農(nóng)委效能建設(shè)具體實(shí)施辦法，結(jié)合中心實(shí)際，布置中心效能建設(shè)工作，根據(jù)《市農(nóng)委2009年主要工作目標(biāo)和重點(diǎn)工作任務(wù)分解表》，對(duì)照自身職能，分解制定單位、個(gè)人工作計(jì)劃。為深入學(xué)習(xí)實(shí)踐科學(xué)發(fā)展觀，在認(rèn)真理論學(xué)習(xí)的同時(shí)，市農(nóng)技推廣中心工會(huì)積極組織干部職工參與市總工會(huì)“千萬(wàn)農(nóng)民工援助行動(dòng)”、“同舟共濟(jì)保增長(zhǎng)，建功立業(yè)促發(fā)展”等各項(xiàng)活動(dòng)，大力弘揚(yáng)求真務(wù)實(shí)精神、民族精神和時(shí)代精神，倡導(dǎo)團(tuán)結(jié)互助的良好風(fēng)尚，強(qiáng)化了為民服務(wù)意識(shí)和效能意識(shí)。

8、千方百計(jì)尋機(jī)申報(bào)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目和招商引資從思想上和行動(dòng)上加大了申報(bào)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目和招商引資的力度，緊縮其它開(kāi)支，制定《市農(nóng)技推廣中心招商引資具體實(shí)施辦法》并下發(fā)文件，千方百計(jì)抓招商引資，力爭(zhēng)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目在20**年的基礎(chǔ)上又再上一個(gè)新臺(tái)階，目前已編報(bào)各類(lèi)農(nóng)業(yè)科技項(xiàng)目9個(gè)。同時(shí)，加強(qiáng)了項(xiàng)目資金的管理，做到了專(zhuān)款專(zhuān)用，以“高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量”的要求完成每一項(xiàng)農(nóng)業(yè)科技項(xiàng)目。

二、下半年工作初步打算

1、繼續(xù)抓好“三情”監(jiān)測(cè)，組織實(shí)施好測(cè)土配方施肥、農(nóng)作物病蟲(chóng)害綜合防治，確保秋季農(nóng)業(yè)豐收。

2、繼續(xù)加強(qiáng)“三新”農(nóng)業(yè)示范基地（片）建設(shè)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)新技術(shù)的推廣和普及。

3、繼續(xù)抓好無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地認(rèn)定和產(chǎn)品認(rèn)證工作。

4、積極參與基層農(nóng)技推廣體系改革與建設(shè)工作，創(chuàng)新體制和機(jī)制，提高農(nóng)技人員服務(wù)能力和水平。

篇(3)

[關(guān)鍵詞] 黃淮平原；野生半夏；資源瀕危；產(chǎn)地變遷

[收稿日期] 2013-04-04

[基金項(xiàng)目] 國(guó)家科技基礎(chǔ)性工作專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目子課題（SB2007FY020）

[通信作者] *周建理，教授，Tel：（0551）5169306，E-mail：jlzhou55@sina、com

[作者簡(jiǎn)介] 穆二廷，碩士研究生，Tel：13605693137，E-mail：muerting@sina、cn 半夏為天南星科植物半夏Pinellia ternata（Thunb、） Breit、干燥塊莖。具有燥濕化痰，降逆止嘔，消痞散結(jié)的功效[1]。黃淮平原位于河南東部、山東西部黃河以南及安徽、江蘇的淮北地區(qū)，主要由黃河、淮河下游泥沙沖積而成，地形平坦。黃淮平原處于向亞熱帶過(guò)度地區(qū)，這里農(nóng)作物旱作為主，多為一年兩熟。主產(chǎn)小麥、玉米、大豆、棉花等作物。

1 古代黃淮平原半夏道地性的形成

1、1 黃淮平原幾個(gè)道地半夏區(qū)域 黃淮平原區(qū)是我國(guó)地產(chǎn)野生藥材比較少的地方。半夏是這里為數(shù)不多的幾種道地野生藥材之一，形成了數(shù)個(gè)地道藥材產(chǎn)區(qū)。包括邳半夏、宿半夏、穎半夏、焦半夏、息半夏、唐半夏等。邳半夏產(chǎn)自江蘇北部古時(shí)的下邳（主要為江蘇北部銅山、睢寧、漣水一帶），相傳東晉葛洪就曾推薦過(guò)邳半夏[2]。宿半夏因產(chǎn)于位于安徽北部的宿州一帶而得名，光緒年間的《宿州志》有過(guò)記載 [3]。穎半夏產(chǎn)于古潁州府（現(xiàn)在的安徽的潁上、阜陽(yáng)）而得名[4]。焦半夏出自安徽的阜南縣的焦陂鎮(zhèn)而得名。息半夏來(lái)自河南的息縣，唐半夏是唐河縣的道地藥材，地處豫西南南陽(yáng)盆地[5]。從地理環(huán)境上看，6種道地半夏所處地區(qū)都是平原，氣候?qū)儆诎霛駶?rùn)暖溫帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫在14～15 ℃，降水量在900 mm左右。

另外在長(zhǎng)江中下游地區(qū)的湖北荊州的荊半夏、安徽池州的殷半夏、桐城的桐半夏和江蘇泰州的半夏。主要生長(zhǎng)在以棉田為主的旱地，所以又稱(chēng)之為棉區(qū)半夏。其中以湖北荊州產(chǎn)的荊半夏質(zhì)量最佳。《中國(guó)中藥區(qū)劃》[6]記載，20世紀(jì)80年代，全國(guó)野生半夏蘊(yùn)藏量大概在1 340萬(wàn) kg，主要集中在黃淮平原地區(qū)。處于長(zhǎng)江中下游的的產(chǎn)區(qū)蘊(yùn)藏量較小。

1、2 農(nóng)業(yè)作習(xí)與半夏道地性的關(guān)系 半夏是一廣布物種，我國(guó)除了內(nèi)蒙古、新疆、青海、和海南之外各省均有野生分布。半夏的野生分布分為兩類(lèi)，一類(lèi)是在山野中純野生的，還有一類(lèi)是農(nóng)田雜草式的野生。半夏喜濕、但怕水淹，山野中主要分布于濕潤(rùn)的林下、溝邊。由于山野半夏塊莖小，采挖效率低，很少能形成商品藥材。歷史上在旱作農(nóng)田中半夏是一種難以鋤凈的雜草，由于其小塊莖復(fù)發(fā)能力極高，農(nóng)民只能采用在耕后的地中拾取塊莖的方法來(lái)控制其繁殖量。部分農(nóng)民會(huì)把拾取的塊莖當(dāng)做藥材出售，這種除草過(guò)程的副產(chǎn)物自然就成了半夏藥材的最主要來(lái)源。

《名醫(yī)別錄》記載半夏“生槐里川谷”，即陜西南鄭縣、興平縣一帶。《本草經(jīng)集注》：“槐里屬扶風(fēng)（陜西關(guān)中一帶），今第一處青州，吳中亦有，以肉白者為佳”。青州即山東濟(jì)南、膠東一帶；吳中即江蘇蘇南一帶。唐《千金翼方》中認(rèn)為地道藥材應(yīng)屬于今湖北谷城、江蘇鎮(zhèn)江、安徽宜城一帶所產(chǎn)。宋代《太平御覽》“建康出半夏，極精”，（建康即南京）。近代，《藥物出產(chǎn)辯》[7]認(rèn)為“產(chǎn)湖北荊州為最好”（荊州即今湖北江陵一帶）。《中國(guó)道地藥材》認(rèn)為“半夏現(xiàn)時(shí)以湖北、河南、山東所產(chǎn)為佳”。從文獻(xiàn)記載來(lái)看，半夏早期秦川一帶[8]，后來(lái)隨著中國(guó)古代農(nóng)業(yè)發(fā)展變化遷移至山東、河南、安徽、江蘇一帶。可見(jiàn)，半夏商品的集中產(chǎn)地也是農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)的地方。

半夏有“一年兩伏”的習(xí)性，即春發(fā)-夏枯-秋發(fā)-冬枯，故最適合于一年兩熟的旱地。因?yàn)樵诿看胃N之時(shí)，半夏的種子（包括新萌的小塊莖）已經(jīng)成熟，農(nóng)民為作物提供的耕耘、灌溉、施肥也都會(huì)成了半夏生長(zhǎng)的動(dòng)力。雖然長(zhǎng)江中下游地區(qū)氣候更為濕潤(rùn)，更適合半夏生長(zhǎng)，有湖北荊半夏的質(zhì)量最佳一說(shuō)。但這里以水稻為主，旱地少，半夏產(chǎn)量不大。再往南，旱田更少。而黃淮平原有綿延上千里旱-旱兩熟區(qū)，除草會(huì)有大量的商品半夏產(chǎn)出。由于半夏屬喜濕植物，故其道地多分布于黃淮平原的南緣，由東北向西南沿降水約900 mm一線。

1、3 半夏自身品質(zhì)與半夏道地性的關(guān)系 傳統(tǒng)上半夏以大粒色白者為佳，這是決定半夏道地性的重要因素之一。平原地區(qū)的農(nóng)田耕作頻繁，兩千年的農(nóng)作使得半夏進(jìn)化得非常適應(yīng)農(nóng)田耕作，人工提供的良好的水肥條件使得這里半夏往往要比山野中的半夏塊莖更大。課題組在蕭縣調(diào)查中曾采到塊莖直徑達(dá)5 cm的半夏標(biāo)本。塊莖大的半夏，價(jià)格高，易于采收，有很好的經(jīng)濟(jì)效益。這里人口分布密集，產(chǎn)銷(xiāo)更為方便。傳統(tǒng)半夏的道地產(chǎn)區(qū)自然也會(huì)集中在這里，逐漸的形成了道地性。

2 黃淮平原半夏資源的消亡和主產(chǎn)區(qū)的轉(zhuǎn)移

據(jù)課題組最近多次深入黃淮平原地區(qū)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查只在一些荒廢的果園、路邊林下偶爾找到一些野生半夏群落，農(nóng)田中基本見(jiàn)不到。

究其原因，這主要是除草劑的大量應(yīng)用的結(jié)果。近年來(lái)黃淮地區(qū)的農(nóng)田鋤草幾乎完全依靠除草劑，這對(duì)半夏的殺傷是毀滅性的。而原本山地野生半夏又難以形成大宗商品藥材。故半夏藥材自20世紀(jì)80年代以來(lái)逐漸轉(zhuǎn)為人工種植。目前栽培半夏的除草和采挖工作量很大，需要占用大量勞動(dòng)力。隨著黃淮平原社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，勞力成本也在不斷上升。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，黃淮平原只有唐河縣和息縣的部分地區(qū)可見(jiàn)小規(guī)模種植。半夏主產(chǎn)地已向人工成本相對(duì)較低的西部和北部貧困地區(qū)轉(zhuǎn)移。即現(xiàn)在貴州的郝章、山西的新絳、甘肅的西和等地（圖1）。

3 小結(jié)

黃淮平原由于適合的氣候條件和一年兩熟的耕作習(xí)慣形成了野生半夏的早期道地性產(chǎn)區(qū)。當(dāng)時(shí)出現(xiàn)了一些地方道地性半夏，如宿半夏、焦半夏、唐半夏等。近20多年來(lái)，除草劑的大量使用導(dǎo)致半夏的逐漸消亡，種植半夏規(guī)模萎縮并漸漸轉(zhuǎn)移到我國(guó)西部和北部。如甘肅、貴州、山西等地。

同時(shí)，由于大量除草劑的使用，黃淮平原的植物多樣性正在發(fā)生變化，該地區(qū)的其他野生常用中藥也遭受同樣的命運(yùn)，如藥用植物香附也在逐漸消亡。必須指出，在廣闊的黃淮平原上，野生植物資源正在遭受著從未有過(guò)的嚴(yán)峻考驗(yàn)。盡管黃淮平原的野生植物資源給當(dāng)?shù)氐陌傩諑?lái)的利益不大，但從自然環(huán)境的可持續(xù)性上，應(yīng)采取措施避免這種現(xiàn)象繼續(xù)惡化。

圖1 我國(guó)半夏產(chǎn)區(qū)變遷圖

Fig、1 The transition diagram of wild Pinellia ternata in our country

[參考文獻(xiàn)]

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Endangered resources and origin changes of Pinellia

ternate in Huanghuai plain

MU Er-ting， ZHOU Jian-li*

（Department of Pharmary， Anhui Uniwversity of Chinese Medicine， Hefei 230031， China）

[Abstract] The wild Pinellia ternata resource was surveyed by field investigation， visiting surveys combine with literature study and changing factors of the wild P. ternata in the area of Huanghuai Plain were analyzed. The results indicated that Huanghuai Plain wild P. ternata resources were scarce and nearly extinct. The chemical farming methods in Huanghuai Plain have endangered the survival of the wild P. ternata.

篇(4)

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī) 遙感 SWOT分析 農(nóng)村居民點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：F32文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673-291X（2011）27-0043-02

一、研究區(qū)域及已有研究概況

（一）研究區(qū)域概況

1.黑龍江總體概況。黑龍江省位于中國(guó)東北邊陲，總面積47.3萬(wàn)平方公里（含加格達(dá)奇、松嶺兩區(qū)），轄1個(gè)地區(qū)、12個(gè)地級(jí)市，共132個(gè)縣區(qū)。全省地貌受新華夏系的控制，形成以大興安嶺、小興安嶺和東南部山地三大山系，松嫩、三江兩大平原及其之間的丘陵漫崗過(guò)渡帶為主體構(gòu)成的格局。依據(jù)地貌形態(tài)特征，黑龍江省可分為5個(gè)區(qū)：即大興安嶺山地與丘陵區(qū)、小興安嶺山地與臺(tái)地狀丘陵區(qū)、東南部山區(qū)、松嫩平原區(qū)、三江平原區(qū)。

2.黑龍江省農(nóng)村居民點(diǎn)特點(diǎn)。受自然條件及社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素的綜合影響，黑龍江省農(nóng)村居民點(diǎn)的土地利用具有以下特點(diǎn)：一是居民點(diǎn)面積較小、分布較為分散；二是閑置地比例偏高，利用不夠充分；三是內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理，功能分區(qū)混亂；四是公共設(shè)施不完善，建筑容積率低[1]。受這些特點(diǎn)的影響和限制，對(duì)黑龍江省農(nóng)村居民點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)調(diào)查，采用高分辨率衛(wèi)星影像或普通航攝影像的成本較高、工時(shí)較長(zhǎng)、限制因素較多，因此有必要采用無(wú)人機(jī)遙感或其他相關(guān)低空遙感設(shè)備進(jìn)行調(diào)查。

（二）已有研究概況

1.無(wú)人機(jī)遙感在國(guó)土系統(tǒng)的應(yīng)用情況。無(wú)人機(jī)遙感（UAVRS）技術(shù)作為航空遙感手段，具有續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、影像實(shí)時(shí)傳輸、高危地區(qū)探測(cè)、成本低、高分辨率、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)，是衛(wèi)星遙感與有人機(jī)航空遙感的有力補(bǔ)充，在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用。目前無(wú)人機(jī)遙感在國(guó)土系統(tǒng)的主要應(yīng)用方向有：國(guó)土資源調(diào)查、城鎮(zhèn)規(guī)劃調(diào)查、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)調(diào)查、農(nóng)業(yè)土地資源和農(nóng)作物資源評(píng)估、地質(zhì)災(zāi)害遙感等。受無(wú)人機(jī)成像原理、實(shí)際飛行情況等因素的限制，目前通過(guò)無(wú)人機(jī)所采集的低空數(shù)字航空攝影影像成圖比例尺一般為1∶500、1∶1 000、1∶2 000。1∶500比例尺影像在平面、高程精度上均達(dá)不到地籍調(diào)查的基本要求，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)尚無(wú)應(yīng)用于此方面的成功案例，因此1∶500比例尺的影像目前主要用于礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害遙感等方面。1∶1 000比例尺影像在平面精度上能滿足國(guó)內(nèi)土地調(diào)查及制圖的基本要求，但高程精度尚不能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此1∶1 000比例尺的影像主要應(yīng)用于城鎮(zhèn)規(guī)劃調(diào)查、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)調(diào)查、農(nóng)業(yè)土地資源和農(nóng)作物資源評(píng)估、地質(zhì)災(zāi)害遙感等方面。1∶2 000比例尺影像在平面精度、高程精度上均能滿足中國(guó)航測(cè)成圖要求，也是目前應(yīng)用于國(guó)土系統(tǒng)中最廣泛的無(wú)人機(jī)遙感比例尺。主要用于防災(zāi)減災(zāi)的快速響應(yīng)、遙感監(jiān)測(cè)、執(zhí)法檢查、規(guī)劃設(shè)計(jì)及土地開(kāi)發(fā)整理中大比例尺地形圖的獲取。

2.黑龍江省無(wú)人機(jī)遙感的發(fā)展。黑龍江省無(wú)人機(jī)遙感的發(fā)展尚處于起步階段。黑龍江省測(cè)繪局已購(gòu)置飛行設(shè)備，正在試驗(yàn)飛行。哈爾濱工程大學(xué)自主設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)可以按照飛行計(jì)劃進(jìn)行簡(jiǎn)單航攝。但目前黑龍江省不僅在國(guó)土領(lǐng)域，而且在無(wú)人機(jī)可應(yīng)用的其他方向上，暫無(wú)成功案例。

二、SWOT分析法原理

SWOT分析法又稱(chēng)為態(tài)勢(shì)分析法，它是由哈佛大學(xué)商學(xué)院的企業(yè)戰(zhàn)略決策教授安德魯斯（K.Andrens）在20世紀(jì)60年代提出來(lái)的[2]，是一種廣泛應(yīng)用于企業(yè)戰(zhàn)略分析的重要方法。SWOT分別代表：strengths（優(yōu)勢(shì)）、weaknesses（劣勢(shì)）、opportunities（機(jī)會(huì)）、threats（威脅）。其中，S、W是內(nèi)部因素，O、T是外部因素。SWOT是一種戰(zhàn)略分析方法，通過(guò)對(duì)被分析對(duì)象的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)、機(jī)會(huì)和威脅等加以綜合評(píng)估與分析得出結(jié)論，通過(guò)內(nèi)部資源、外部環(huán)境有機(jī)結(jié)合來(lái)清晰地確定被分析對(duì)象的資源優(yōu)勢(shì)和缺陷，了解所面臨的機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。

通過(guò)運(yùn)用SWOT分析法，對(duì)無(wú)人機(jī)遙感在黑龍江省農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查中應(yīng)用的內(nèi)部因素（優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)）、外部因素（機(jī)會(huì)、威脅）進(jìn)行歸納，從而分析出進(jìn)行農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查的基本策略。

三、無(wú)人機(jī)遙感在黑龍江省農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查中的SWOT分析

1.優(yōu)勢(shì)分析（Strengths）。省國(guó)土資源勘測(cè)規(guī)劃院擬在無(wú)人機(jī)遙感領(lǐng)域有所創(chuàng)新，其主要研究方向是農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查。開(kāi)展這一工作的主要優(yōu)勢(shì)有：（1）領(lǐng)導(dǎo)充分重視。這一創(chuàng)新得到了院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的重視，并給予了適當(dāng)?shù)耐度搿＃?）硬件優(yōu)勢(shì)。擁有市場(chǎng)上主流的機(jī)器、設(shè)備及軟件，配置在黑龍江省居于前列。（3）科研優(yōu)勢(shì)。在黑龍江省國(guó)土資源系統(tǒng)扮演技術(shù)服務(wù)、技術(shù)支撐的重要角色。（4）經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)。具有豐富的航攝影像處理及相關(guān)外業(yè)調(diào)查的經(jīng)驗(yàn)。（5）人才優(yōu)勢(shì)。培養(yǎng)了一批“高、精、專(zhuān)、博”的技術(shù)人才。（6）區(qū)位優(yōu)勢(shì)。位于省會(huì)城市，交通便利，有利于進(jìn)行外業(yè)飛行。（7）社會(huì)資源優(yōu)勢(shì)。黑龍江省第二次土地調(diào)查領(lǐng)導(dǎo)小組設(shè)在該院，與省內(nèi)各地市建立了良好的關(guān)系，有利于組織、協(xié)調(diào)和溝通。

2.劣勢(shì)分析（Weaknesses）。在無(wú)人機(jī)遙感的應(yīng)用方面也存在一定的劣勢(shì)，表現(xiàn)為：（1）前期所需投入較高。不考慮其他投入的情況下，僅影像處理軟件inpho約100萬(wàn)左右。（2）立項(xiàng)資金申請(qǐng)存在困難。鑒于研究領(lǐng)域較新，對(duì)成果的價(jià)值估量存在風(fēng)險(xiǎn)，立項(xiàng)資金較難申請(qǐng)或可申請(qǐng)額度有限。（3）暫無(wú)專(zhuān)業(yè)設(shè)備。在缺乏專(zhuān)業(yè)軟件的情況下，大量的工作需手工完成，人工成本巨大。（4）缺少專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。僅有無(wú)人機(jī)試驗(yàn)飛行、無(wú)人機(jī)影像試處理的經(jīng)驗(yàn)，無(wú)正式成果制作經(jīng)驗(yàn)。（5）缺少專(zhuān)門(mén)的培訓(xùn)。對(duì)無(wú)人機(jī)遙感應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)剛剛開(kāi)展，專(zhuān)業(yè)人才匱乏。（6）航攝理論基礎(chǔ)薄弱。以往只注重航攝影像的應(yīng)用，對(duì)航攝的相關(guān)知識(shí)掌握較為基礎(chǔ)。（7）部分優(yōu)勢(shì)存在短期性。硬件優(yōu)勢(shì)、人才優(yōu)勢(shì)、區(qū)位優(yōu)勢(shì)具有短期性，易被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手超越。

3.機(jī)遇分析（Opportunities）。黑龍江省幅員遼闊、土地狀況復(fù)雜、農(nóng)村居民點(diǎn)分布零散，如何有效的進(jìn)行農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查、及時(shí)掌握其土地利用變化情況、迅速進(jìn)行相關(guān)決策，是國(guó)土資源管理面臨的課題。因此開(kāi)展無(wú)人機(jī)遙感進(jìn)行農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查是黑龍江省國(guó)土事業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)機(jī)遇，主要表現(xiàn)在：（1）國(guó)內(nèi)已經(jīng)制定了較為成熟的標(biāo)準(zhǔn)，如《無(wú)人機(jī)航攝安全作業(yè)基本要求》、《無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)技術(shù)要求》、《低空數(shù)字航空攝影測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)規(guī)范》、《低空數(shù)字航空攝影測(cè)量外業(yè)規(guī)范》、《低空數(shù)字航空攝影規(guī)范》等，為相關(guān)工作的開(kāi)展提供了理論的可行性。（2）一些優(yōu)秀企業(yè)的無(wú)人機(jī)生產(chǎn)、研發(fā)工作日趨成熟，如中測(cè)新圖在低空數(shù)碼遙感領(lǐng)域研制的飛行設(shè)備等，這些產(chǎn)品都滿足1∶2 000比例尺的測(cè)圖、防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)等任務(wù)。（3）國(guó)內(nèi)外無(wú)人機(jī)影像處理軟件的開(kāi)發(fā)，為無(wú)人機(jī)影像的生產(chǎn)打下了良好的基礎(chǔ)。如ERDAS LPS、DPGrid、Pixel Grid、inpho等。（4）無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)在業(yè)界受到廣泛關(guān)注和重視，低空數(shù)碼遙感逐步成為遙感領(lǐng)域重要的研究方向之一。（5）黑龍江省尚無(wú)無(wú)人機(jī)遙感應(yīng)用的成功案例，首創(chuàng)性工作一旦取得成功可迅速的占領(lǐng)相關(guān)市場(chǎng)，進(jìn)而創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。（6）對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)廣泛的進(jìn)行大比例尺影像的數(shù)據(jù)采集和調(diào)查尚屬首創(chuàng)。（7）省內(nèi)外多家軟硬件經(jīng)營(yíng)、開(kāi)發(fā)企業(yè)（單位）有參與并合作的意向。

4.威脅分析（Threats）。利用無(wú)人機(jī)遙感開(kāi)展黑龍江省農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查的潛在威脅表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）現(xiàn)有無(wú)人機(jī)飛行技術(shù)、影像后處理技術(shù)雖然可以完成1∶500、1∶1000比例尺的正攝影像圖，但成圖精度無(wú)法保證符合第二次全國(guó)土地調(diào)查、土地變更調(diào)查、地籍調(diào)查等工作的相關(guān)要求。（2）存在無(wú)人飛艇、飛碟等替代產(chǎn)品，搶占無(wú)人機(jī)遙感在農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查的市場(chǎng)，且無(wú)人飛艇飛行的穩(wěn)定性遠(yuǎn)勝于無(wú)人機(jī)，飛碟可在空中進(jìn)行懸停以滿足拍攝需要，無(wú)人飛艇和飛碟可以用來(lái)生產(chǎn)1∶500、1∶1000比例尺的影像。（3）存在潛在的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。（4）能否成為黑龍江省第一家、唯一一家采用無(wú)人機(jī)遙感進(jìn)行農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查的作業(yè)隊(duì)伍還未可知。（5）保證經(jīng)費(fèi)充足且持續(xù)存在一定難度。（6）尚未確定軟件、硬件設(shè)備的合作/協(xié)作公司（單位）。（7）能否將這一調(diào)查方式在全省推廣存在不確定性。（8）飛行受空中交通管制的嚴(yán)格控制。（9）現(xiàn)有的影像處理軟件的應(yīng)用方向各有側(cè)重點(diǎn)，但同時(shí)也存在一定的缺陷。（10）前期的投入與后期創(chuàng)造的產(chǎn)值并不一定成正比。

四、無(wú)人機(jī)遙感在農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查中的應(yīng)用策略

1.確立無(wú)人機(jī)遙感在農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查中應(yīng)用的總體思路。以黑龍江省國(guó)土資源勘測(cè)規(guī)劃院的現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)為基礎(chǔ)，以無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)、影像處理技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況為前提，在黑龍江省開(kāi)展以無(wú)人機(jī)為主要航攝工具的農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查，調(diào)查比例尺為1∶2 000為宜。 若需要進(jìn)行1∶500或1∶1 000比例尺的農(nóng)村居民點(diǎn)調(diào)查，建議采用無(wú)人飛艇、飛碟進(jìn)行。

2.具體策略。（1）持續(xù)增加各項(xiàng)投入，保持優(yōu)勢(shì)繼續(xù)領(lǐng)先。在軟件、硬件、人員培訓(xùn)、科研等各方面，進(jìn)行持續(xù)投入，所產(chǎn)生的間接效益可保證現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)更加明顯，從而有效規(guī)避潛在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的威脅。（2）加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)互動(dòng)融合，積極彌補(bǔ)現(xiàn)有劣勢(shì)。對(duì)于現(xiàn)有劣勢(shì)，可通過(guò)和相關(guān)企業(yè)，甚至是向競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手進(jìn)行學(xué)習(xí)、合作，取長(zhǎng)補(bǔ)短，積累相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)、掌握必要知識(shí)的同時(shí)，尋求降低成本的有效手段。（3）把握利用現(xiàn)有機(jī)會(huì)，尋求創(chuàng)造其他機(jī)會(huì)。利用現(xiàn)有的軟硬件設(shè)備，開(kāi)展黑龍江省農(nóng)村居民點(diǎn)1∶2 000比例尺的調(diào)查，盡快搶占黑龍江省相關(guān)市場(chǎng)。（4）有效規(guī)避已知威脅，揚(yáng)長(zhǎng)避短開(kāi)展工作。現(xiàn)有無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)所生產(chǎn)的1∶500、1∶1 000比例尺的影像，雖不適合農(nóng)村居民點(diǎn)的地籍調(diào)查，但可以用來(lái)開(kāi)展相關(guān)的災(zāi)害監(jiān)測(cè)等工作。在相關(guān)工作的開(kāi)展中要注重時(shí)效性和準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

篇(5)

廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)條例全文第一章　總則

第一條　為保護(hù)和改善農(nóng)業(yè)環(huán)境，防治農(nóng)業(yè)環(huán)境污染和生態(tài)破壞，合理開(kāi)發(fā)和利用農(nóng)業(yè)自然資源，根據(jù)《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)法》、《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》和《基本農(nóng)田保護(hù)條例》等有關(guān)法律、法規(guī)的規(guī)定，結(jié)合本自治區(qū)的實(shí)際，制定本條例。

第二條　本條例所稱(chēng)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，是指對(duì)影響農(nóng)業(yè)發(fā)展的農(nóng)業(yè)用地、農(nóng)業(yè)用水、大氣及農(nóng)業(yè)生物等的保護(hù)。

第三條　各級(jí)人民政府應(yīng)當(dāng)將農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)納入國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃，對(duì)本行政區(qū)域的農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量負(fù)責(zé)。

第四條　農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)工作所需經(jīng)費(fèi)由同級(jí)財(cái)政列入預(yù)算，統(tǒng)籌安排。

第五條　任何單位和個(gè)人都有保護(hù)農(nóng)業(yè)環(huán)境的義務(wù)，并有權(quán)對(duì)污染和破壞農(nóng)業(yè)環(huán)境的行為進(jìn)行檢舉、控告。

第六條　對(duì)保護(hù)和改善農(nóng)業(yè)環(huán)境做出顯著成績(jī)的單位和個(gè)人，由縣級(jí)以上人民政府或者農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)給予表彰和獎(jiǎng)勵(lì)。

第二章　監(jiān)督管理

第七條　縣級(jí)以上人民政府環(huán)境保護(hù)行政主管部門(mén)，對(duì)本行政區(qū)域的環(huán)境保護(hù)工作，實(shí)施統(tǒng)一監(jiān)督和管理。

縣級(jí)以上人民政府農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、土地、水利等有關(guān)行政主管部門(mén)，依照各自法定職責(zé)對(duì)本行政區(qū)域的農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)工作實(shí)施監(jiān)督管理。

第八條　人民政府農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)在農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)方面的主要職責(zé)是：

(一)貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和方針、政策;

(二)擬定農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和年度計(jì)劃;

(三)開(kāi)展農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量調(diào)查與監(jiān)測(cè)，負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)用地、用水、農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)的監(jiān)測(cè)，對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量作出預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，向本級(jí)人民政府提供農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量的報(bào)告;

(四)組織開(kāi)展農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)，合理利用和保護(hù)農(nóng)業(yè)自然資源，開(kāi)發(fā)無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品，發(fā)展農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè);

(五)開(kāi)展農(nóng)業(yè)生物物種資源調(diào)查，保護(hù)珍稀瀕危生物資源及其近緣的生物資源;

(六)對(duì)影響農(nóng)業(yè)環(huán)境的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行環(huán)境評(píng)價(jià)，對(duì)直接影響農(nóng)業(yè)環(huán)境的建設(shè)項(xiàng)目和單位進(jìn)行監(jiān)督檢查;

(七)參與農(nóng)業(yè)環(huán)境污染事故和污染糾紛的調(diào)查處理;

(八)宣傳普及農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)知識(shí)，組織開(kāi)展農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究、推廣農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

第九條　自治區(qū)地方農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，由自治區(qū)人民政府農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)會(huì)同自治區(qū)人民政府環(huán)境保護(hù)行政主管部門(mén)和有關(guān)部門(mén)擬訂，報(bào)自治區(qū)人民政府批準(zhǔn)執(zhí)行。

第十條　縣級(jí)以上人民政府農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)所設(shè)立的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)本行政區(qū)域的農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。業(yè)務(wù)上受上級(jí)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和同級(jí)環(huán)境保護(hù)行政主管部門(mén)監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)的指導(dǎo)。

農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)按有關(guān)規(guī)定納入環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，其所提供的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可作為開(kāi)展農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)工作和調(diào)查處理農(nóng)業(yè)環(huán)境污染與破壞事故的依據(jù)。

第十一條　農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)及鄉(xiāng)級(jí)人民政府可配備專(zhuān)職或者兼職農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)督員。

農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)督員應(yīng)從熟悉農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)業(yè)務(wù)和環(huán)境保護(hù)法規(guī)的人員中選任。

農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)督員由本級(jí)人民政府農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)聘任，《農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)督員證》由自治區(qū)人民政府農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)統(tǒng)一核發(fā)。

第十二條　農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)可以對(duì)污染和破壞農(nóng)業(yè)環(huán)境的單位或者個(gè)人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查。

農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)督員執(zhí)行公務(wù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)出示《農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)督員證》。被檢查的單位或者個(gè)人，應(yīng)當(dāng)如實(shí)反映情況，提供資料。

第十三條　跨行政區(qū)域的農(nóng)業(yè)環(huán)境污染和生態(tài)破壞的防治工作，由有關(guān)地方人民政府協(xié)商解決，或者由其共同的上級(jí)人民政府協(xié)調(diào)解決，作出決定。

第十四條　因發(fā)生事故或者其他突然性事件，造成或者可能造成農(nóng)業(yè)環(huán)境污染事故的，當(dāng)事人必須立即采取措施處理，及時(shí)通報(bào)可能受到危害的單位和個(gè)人，并向當(dāng)?shù)厝嗣裾h(huán)境保護(hù)行政主管部門(mén)和農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)報(bào)告，接受調(diào)查處理。

第三章　保護(hù)防治措施

第十五條　縣級(jí)以上人民政府應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)自然資源狀況和農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)要求，合理調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，因地制宜開(kāi)展生態(tài)建設(shè)，改善農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量。

第十六條　禁止在農(nóng)田、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)傾倒、棄置和堆存固體廢棄物。在農(nóng)田、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)以外的農(nóng)業(yè)用地傾倒、棄置、堆存固體廢棄物的，應(yīng)當(dāng)依法辦理用地手續(xù)。

第十七條　向農(nóng)田提供的城市垃圾、污泥，必須符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

第十八條　向農(nóng)田灌溉渠道排放工業(yè)廢水和城市污水，應(yīng)當(dāng)保證其下游最近灌溉取水點(diǎn)的水質(zhì)符合國(guó)家和地方有關(guān)農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

直接向農(nóng)田排放城市污水、工業(yè)廢水的，應(yīng)當(dāng)確保所排放的城市污水或者工業(yè)廢水符合國(guó)家和地方有關(guān)農(nóng)田灌溉水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。

農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)利用工業(yè)廢水和城市污水進(jìn)行灌溉的，應(yīng)定期組織監(jiān)測(cè)，向灌溉用水單位和個(gè)人通報(bào)水質(zhì)情況。

第十九條　排放有毒有害氣體、粉塵等大氣污染物的，必須采取有效措施，防止其對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境造成污染。

第二十條　合理規(guī)劃鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的布局，發(fā)展無(wú)污染、少污染的行業(yè)。

禁止新建土硫磺、土煉焦、小造紙等污染項(xiàng)目，對(duì)已建成且污染農(nóng)業(yè)環(huán)境的，按有關(guān)規(guī)定責(zé)令其限期治理。逾期未完成治理任務(wù)的，由作出限期治理決定的人民政府責(zé)令其關(guān)閉。

第二十一條　禁止獵捕、收購(gòu)、銷(xiāo)售國(guó)家和自治區(qū)明令保護(hù)的有利于農(nóng)作物的動(dòng)物，并保護(hù)其棲息、繁殖場(chǎng)所。

第二十二條　合理使用農(nóng)藥、化肥、農(nóng)用塑料薄膜等農(nóng)用化學(xué)物品，采取有效措施防止其對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境的污染。

禁止使用劇毒、高殘留的農(nóng)藥。發(fā)展高效、低毒、低殘留農(nóng)藥，推廣綜合防治技術(shù)。使用農(nóng)藥必須嚴(yán)格執(zhí)行《農(nóng)藥安全使用標(biāo)準(zhǔn)》。

積極研制、推廣使用易分解、無(wú)污染的農(nóng)用塑料薄膜。使用不易分解、有污染的塑料薄膜，其殘膜應(yīng)當(dāng)回收，防止殘膜對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境造成危害。

第二十三條　對(duì)遭受?chē)?yán)重污染、影響作物正常生長(zhǎng)或者所生產(chǎn)的農(nóng)畜產(chǎn)品嚴(yán)重危害人體健康的區(qū)域，可劃為農(nóng)業(yè)環(huán)境污染綜合整治區(qū)。

農(nóng)業(yè)環(huán)境污染綜合整治區(qū)的劃定范圍和治理方案，由縣級(jí)以上人民政府農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)會(huì)同同級(jí)人民政府土地、環(huán)境保護(hù)行政主管部門(mén)擬訂，報(bào)同級(jí)人民政府批準(zhǔn)后實(shí)施。

第四章　法律責(zé)任

第二十四條　違反本條例規(guī)定，有下列行為之一的，由縣級(jí)以上人民政府農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)予以處罰：

(一)拒絕農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)現(xiàn)場(chǎng)檢查或者在被檢查時(shí)弄虛作假的，給予警告或者處以罰款;

(二)在農(nóng)田、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)傾倒、棄置和堆存固體廢棄物，或者未依法辦理用地手續(xù)在農(nóng)田、基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)以外的農(nóng)業(yè)用地傾倒、棄置、堆存廢棄物的，責(zé)令限期排除，逾期不排除，由農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)組織排除，費(fèi)用由傾倒、棄置、堆存廢棄物的責(zé)任者承擔(dān)，可以并處罰款;

(三)將不符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的城市垃圾、污泥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的，給予警告或者處以罰款;

(四)使用不易分解、有污染的塑料薄膜后不回收殘膜的，責(zé)令限期回收，逾期不回收的，由鄉(xiāng)、村、場(chǎng)負(fù)責(zé)組織回收，其費(fèi)用由農(nóng)用塑料薄膜使用者承擔(dān);

(五)違反《農(nóng)藥安全使用標(biāo)準(zhǔn)》使用農(nóng)藥的，給予警告或者處以罰款。

第二十五條　違反本條例規(guī)定，有下列行為之一的，由縣級(jí)以上人民政府農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)協(xié)同環(huán)境保護(hù)行政主管部門(mén)責(zé)令其停止違法行為，并依照有關(guān)法律、法規(guī)的規(guī)定予以處罰：

(一)向農(nóng)田排放不符合國(guó)家和地方有關(guān)農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)廢水和城市污水的;

(二)向農(nóng)田排放有毒有害氣體、粉塵等大氣污染物，污染農(nóng)業(yè)環(huán)境的。

第二十六條　罰款的具體辦法由自治區(qū)人民政府制定。罰款全額上交同級(jí)財(cái)政。

第二十七條　造成農(nóng)業(yè)環(huán)境污染危害的，有責(zé)任排除危害，對(duì)直接受到損害的單位或者個(gè)人應(yīng)當(dāng)給予賠償損失。

賠償責(zé)任和賠償金額的糾紛，可以根據(jù)當(dāng)事人的請(qǐng)求，由環(huán)境保護(hù)行政主管部門(mén)或者農(nóng)業(yè)行政主管部門(mén)處理。當(dāng)事人對(duì)處理決定不服的，可依法向人民法院起訴。當(dāng)事人也可以直接向人民法院起訴。

由于不可抗拒的自然災(zāi)害，并經(jīng)及時(shí)采取合理措施仍然不能避免造成農(nóng)業(yè)環(huán)境污染損害的，免予承擔(dān)責(zé)任。

第二十八條　違反本條例規(guī)定，造成重大農(nóng)業(yè)環(huán)境污染事故，導(dǎo)致公私財(cái)產(chǎn)重大損失或者人身傷亡等嚴(yán)重后果，構(gòu)成犯罪的，對(duì)直接負(fù)責(zé)的主管人員和其他直接責(zé)任人員依法追究刑事責(zé)任。

第二十九條　農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)督員濫用職權(quán)、玩忽職守、徇私舞弊的，由其所在單位或者有關(guān)主管機(jī)關(guān)給予行政處分;構(gòu)成犯罪的，依法追究刑事責(zé)任。

第五章　附則

第三十條　本條例自1995年5月30日起施行。

農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)的措施①利用植物防治。如選用具有較強(qiáng)抗性和耐污性的樹(shù)種營(yíng)造防污林帶，以阻止大氣污染物的擴(kuò)散，并通過(guò)林網(wǎng)吸收污染物質(zhì)等。某些對(duì)污染物敏感的植物，則可作為指示植物用來(lái)監(jiān)測(cè)大氣污染。

②利用某些生物的自凈能力。池、沼、庫(kù)、塘、湖泊等水域中的某些水生生物除能將酚、氰等毒物分解成無(wú)毒物質(zhì)外，對(duì)汞、鎘、鉻、鋅等元素也有較強(qiáng)的吸收能力。

③耕作措施防治。對(duì)已被污染的土壤，除發(fā)揮土壤自然凈化作用外，可通過(guò)深翻、刮土甚至換土等方法來(lái)消除污染。此外，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量可提高土壤的凈化能力;施加石灰、磷酸鹽、硅酸鹽等可抑制植物對(duì)重金屬的吸收。

篇(6)

關(guān)鍵詞：兼并重組煤礦；土地復(fù)墾；生態(tài)恢復(fù)

一、引言

礦產(chǎn)能源是社會(huì)發(fā)展中不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)，它的開(kāi)發(fā)利用，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也破壞了人類(lèi)的生存環(huán)境。山西作為全國(guó)的礦產(chǎn)資源大省，煤炭資源豐富。2005年前，山西全省煤礦企業(yè)2200多家，礦井總數(shù)4278座，山西省人民政府經(jīng)2005和2008年兩次煤炭資源整合和煤礦企業(yè)兼并重組，到2010年年底，山西全省煤礦數(shù)量減少到1053座，煤礦數(shù)量減少3200多座，壓減75%。煤礦企業(yè)兼并重組致大量小型礦井關(guān)閉，原有礦井工業(yè)場(chǎng)地、排矸場(chǎng)閑置。截至2011年，山西省累計(jì)礦區(qū)面積19937km2，采空區(qū)面積6584.63km2，引起地表沉陷面積3005km2。廢棄、關(guān)閉礦井占地145.68km2，矸石山占地212.47km2，1093km2耕地、43.4km2林地遭到破壞。因此，對(duì)山西省兼并重組煤礦及時(shí)進(jìn)行土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)十分迫切。

二、煤礦開(kāi)采活動(dòng)損毀土地的主要類(lèi)型

依據(jù)土地?fù)p毀主體、土地?fù)p毀方式和生產(chǎn)建設(shè)工藝等，將土地?fù)p毀類(lèi)型劃分為三級(jí)，煤礦開(kāi)采活動(dòng)損毀土地的一級(jí)類(lèi)型屬于生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)損毀，其二級(jí)損毀包括挖損土地、塌陷土地、壓占土地等。

土地挖損：因?yàn)槊旱V的采礦活動(dòng)致使原地表形態(tài)、土壤結(jié)構(gòu)、地質(zhì)層組、地表生物等直接被摧毀。兼并重組煤礦的土地挖損主要是露天煤礦開(kāi)采作業(yè)廣場(chǎng)、取土場(chǎng)、開(kāi)山等面狀工程。

塌陷土地：此類(lèi)土地?fù)p毀類(lèi)型多見(jiàn)于井工開(kāi)采煤礦生產(chǎn)過(guò)程中，因地下開(kāi)采導(dǎo)致地表沉降、變形，造成土地原有功能部分或全部喪失。

壓占土地：主要表現(xiàn)為露天煤礦的表土堆放場(chǎng)、排土場(chǎng)，井工煤礦開(kāi)采所產(chǎn)生的矸石山以及被整合后廢棄的工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井場(chǎng)地等。

其他損毀：主要是土地污染，煤礦的土地污染是指在開(kāi)采過(guò)程中排放的污染物造成土壤原有理化形狀?lèi)夯⑼恋卦泄δ懿糠只蛉繂适У倪^(guò)程。化學(xué)污染具有隱蔽性或潛伏性、不可逆性和長(zhǎng)期性、后果嚴(yán)重性的特點(diǎn)。

三、山西煤礦企業(yè)兼并重組土地復(fù)墾方法及技術(shù)要求

（一）兼并重組煤礦損毀土地的調(diào)查回顧及資料收集

兼并重組煤礦往往是一個(gè)主體整合數(shù)家甚至十幾家小煤礦，特別是有些礦本身也是在2005年整合時(shí)整合幾家更小的煤礦而成的，整合前的礦井、工業(yè)（風(fēng)井）場(chǎng)地、矸石場(chǎng)地?cái)?shù)量以及地面煤場(chǎng)、生產(chǎn)及生活建筑物數(shù)量繁雜。這就要求在損毀土地復(fù)墾前認(rèn)真細(xì)致地做好礦區(qū)破壞土地情況調(diào)查，摸清家底，對(duì)損毀土地進(jìn)行分類(lèi)，繪制損毀土地分布圖，做到損毀土地逐一落實(shí)，沒(méi)有遺漏。在調(diào)查中要按照“誰(shuí)損毀，誰(shuí)復(fù)墾”的原則，落實(shí)損毀土地的責(zé)任主體。同時(shí)，企業(yè)的土地復(fù)墾規(guī)劃應(yīng)與當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)資源規(guī)劃、土地利用規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃等相協(xié)調(diào)。

（二）土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)工程前期綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)

1.水資源調(diào)查

由于兼并重組煤礦多處于水資源匱乏地區(qū)，土地復(fù)墾前對(duì)煤礦水資源進(jìn)行調(diào)查評(píng)價(jià)，根據(jù)水資源的調(diào)查評(píng)價(jià)結(jié)果，制定適宜該區(qū)域的復(fù)墾方案。

2.地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

兼并重組前各煤礦已經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)多年，煤礦開(kāi)采導(dǎo)致的地面塌陷、地裂縫以及次生的山體崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害對(duì)土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)產(chǎn)生很大的影響。土地復(fù)墾應(yīng)根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估的結(jié)果分類(lèi)進(jìn)行土地復(fù)墾。

3.環(huán)境影響評(píng)價(jià)

煤礦的土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)是對(duì)項(xiàng)目區(qū)的生態(tài)環(huán)境的正向干預(yù)，對(duì)保護(hù)和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量將起到巨大作用，但是由于土地復(fù)墾中物種的引入，將可能對(duì)項(xiàng)目區(qū)的植被、土壤、生物多樣性等產(chǎn)生較大影響，從而導(dǎo)致地力消退、生物多樣性降低、水土流失加重等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。因此煤礦土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)工程實(shí)施前，非常有必要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)。

（三）土地復(fù)墾的方法

1.地貌重塑和土壤重構(gòu)

一般應(yīng)根據(jù)損毀土地的類(lèi)型、程度、地形、地貌特征，按照規(guī)劃的新復(fù)墾土地的利用要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，以工程技術(shù)手段為主。兼顧自然條件與土地類(lèi)型選擇復(fù)墾土地的用途，因地制宜，綜合治理。條件允許的地方，應(yīng)優(yōu)先復(fù)墾為耕地或農(nóng)用地。

采空區(qū)土壤重構(gòu)主要采用回填、覆土等整理技術(shù)；排土場(chǎng)、廢棄物壓占地一般采用機(jī)械進(jìn)行土地平整，調(diào)整和固定邊坡等技術(shù)；針對(duì)工業(yè)場(chǎng)地大部分礦井的地面附屬建筑物需要進(jìn)行拆除或已拆除但場(chǎng)地表面遺棄了大量的建筑垃圾的特點(diǎn)，要求拆除后的可利用材料利用于工程建設(shè)中，拆除的塊石、磚可用于復(fù)墾地的排水溝、攔山堰等的建筑材料。對(duì)采礦用地進(jìn)行復(fù)墾首先應(yīng)對(duì)礦渣進(jìn)行清理，平均清理厚度不小于0.2m。對(duì)工業(yè)場(chǎng)地、煤場(chǎng)等復(fù)墾方向?yàn)楦氐牡乇韺拥倪M(jìn)行深翻，設(shè)計(jì)翻耕厚度不小于0.4m。

在地貌重塑和土壤重構(gòu)過(guò)程中，要注意保護(hù)土壤、水源和環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)文化古跡，保護(hù)生態(tài)，防止水土流失，防止次生污染。

2.植被重建

植被重建在正確評(píng)價(jià)廢棄地特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行，將植被采用穴植條植的技術(shù)進(jìn)行土壤改良，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝铜h(huán)境條件，植物、生物學(xué)特征和礦區(qū)的地貌特征等要求，選擇適宜的、速生的品種，這樣綜合考慮，才能使生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自行恢復(fù)并達(dá)到健康良性的循環(huán)。

3.微生物復(fù)墾

是指利用微生物和有機(jī)物的混合劑或微生物活化劑對(duì)復(fù)墾后的再生土地進(jìn)行改良和熟化，以恢復(fù)土壤肥力，達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求，是一種綜合復(fù)墾技術(shù)。采用這種技術(shù)進(jìn)行復(fù)墾，對(duì)露天剝離物、煤矸石等堆放場(chǎng)地不需要覆蓋表土，只需經(jīng)過(guò)一個(gè)植物生長(zhǎng)周期后就能建立穩(wěn)定的活性條件，第二年便可種植農(nóng)作物。該方法還能使其他類(lèi)型遭破壞的土壤恢復(fù)成良田，而且微生物復(fù)墾所需的材料和機(jī)具費(fèi)用低、效益好。

（四）土地復(fù)墾技術(shù)要求

針對(duì)廢棄露天采礦場(chǎng)、排土場(chǎng)、沉陷場(chǎng)地、矸石場(chǎng)、廢棄工業(yè)場(chǎng)地等不同的破壞類(lèi)型，《土地復(fù)墾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》中從復(fù)墾地覆土厚度、覆土后場(chǎng)地平整、地面坡度要求、土壤pH值范圍、水土流失控制以及復(fù)墾后用于漁業(yè)（含養(yǎng)殖業(yè)）的水面積和水深度等方面制定了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。兼并重組煤礦在實(shí)施土地復(fù)墾時(shí)應(yīng)根據(jù)受損土地的類(lèi)型參照該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。

四、兼并重組煤礦土地復(fù)墾中的幾點(diǎn)建議

（一）重視復(fù)墾土地的驗(yàn)收工作

根據(jù)《土地復(fù)墾條例》，土地復(fù)墾義務(wù)人按照土地復(fù)墾方案的要求完成土地復(fù)墾任務(wù)后，應(yīng)申請(qǐng)國(guó)土資源主管部門(mén)會(huì)同同級(jí)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境保護(hù)等有關(guān)部門(mén)進(jìn)行驗(yàn)收。

煤礦企業(yè)兼并重組后礦井規(guī)模大幅提高，舊的工業(yè)場(chǎng)地、井筒大多不能滿足要求，需要新增土地進(jìn)行建設(shè)。新增土地需要進(jìn)行平衡補(bǔ)償，兼并重組煤礦土地平衡補(bǔ)償最直接、有效的方法就是對(duì)被整合煤礦損毀的土地進(jìn)行復(fù)墾。通常情況下，為了盡快完善新建設(shè)用地手續(xù)，兼并重組煤礦企業(yè)會(huì)積極的辦理原有損毀土地的土地復(fù)墾手續(xù)。但從土壤重構(gòu)到達(dá)到相應(yīng)復(fù)墾用途的標(biāo)準(zhǔn)要求，土地復(fù)墾需要3～5年的時(shí)間，這就要求從管理上跟蹤復(fù)墾全過(guò)程，既注重復(fù)墾數(shù)量，又保證復(fù)墾質(zhì)量，對(duì)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的復(fù)墾工程及時(shí)組織驗(yàn)收。

（二）建立長(zhǎng)效機(jī)制，保障資金落實(shí)

在遵守國(guó)家《土地復(fù)墾條例》、《土地管理法》、《礦產(chǎn)資源法》和《環(huán)境保護(hù)法》等相關(guān)法律法規(guī)的同時(shí)，土地復(fù)墾企業(yè)應(yīng)結(jié)合礦區(qū)具體情況，建立健全土地復(fù)墾與生態(tài)重建管理規(guī)章制度，制定完善的獎(jiǎng)懲措施并嚴(yán)格實(shí)施。

土地復(fù)墾周期長(zhǎng)，而煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受市場(chǎng)影響很大，兼并重組煤礦企業(yè)應(yīng)建立土地復(fù)墾專(zhuān)項(xiàng)基金及儲(chǔ)備金，從企業(yè)、集團(tuán)、政府等多渠道加大礦區(qū)土地復(fù)墾的資金投入，進(jìn)行分級(jí)管理，專(zhuān)款專(zhuān)用，保障土地復(fù)墾資金落實(shí)。

（三）煤礦生產(chǎn)與土地復(fù)墾兼顧

在著手制定兼并重組煤礦的土地復(fù)墾方案、恢復(fù)損毀土地的同時(shí)，企業(yè)應(yīng)結(jié)合重組后礦井的井下開(kāi)拓方案、矸石排放場(chǎng)及取土場(chǎng)等可能造成的新的土地?fù)p毀，未雨綢繆，制定新礦井的土地復(fù)墾方案并及早進(jìn)行復(fù)墾。煤礦企業(yè)也要在供水、供電及物資保障方面全力支持礦區(qū)土地復(fù)墾。

（四）加強(qiáng)礦區(qū)土地復(fù)墾與生態(tài)重建技術(shù)研究與合作

土地復(fù)墾與生態(tài)重建是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的系統(tǒng)工程，需要礦產(chǎn)資源學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、水文學(xué)、農(nóng)業(yè)等多學(xué)科綜合。只有進(jìn)行深入的多學(xué)科綜合研究，采取相應(yīng)的措施，才能達(dá)到預(yù)期的效果。煤礦企業(yè)也應(yīng)該“走出去、請(qǐng)進(jìn)來(lái)”，建立多種形式的科研機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流，充分利用好已有的土地復(fù)墾理論與技術(shù)，同時(shí)在實(shí)踐中深入研究，開(kāi)發(fā)符合區(qū)域氣候、水文、環(huán)境及地質(zhì)特點(diǎn)的土地復(fù)墾技術(shù)成果。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，長(zhǎng)期的煤礦開(kāi)采導(dǎo)致大量土地?fù)p毀，特別是山西省人民政府經(jīng)2005年和2008年兩次煤炭資源整合和兼并重組，大量小型礦井關(guān)閉，廢棄、關(guān)閉礦井的礦井工業(yè)場(chǎng)、排矸場(chǎng)亟待進(jìn)行土地復(fù)墾和生態(tài)恢復(fù)。兼并重組煤礦企業(yè)應(yīng)對(duì)損毀土地的性質(zhì)、類(lèi)別、數(shù)量進(jìn)行詳實(shí)調(diào)查，結(jié)合區(qū)域相關(guān)規(guī)劃制定有針對(duì)性的復(fù)墾方案，因地制宜進(jìn)行土地復(fù)墾并保證復(fù)墾土地的質(zhì)量要求。同時(shí)，兼并重組煤礦企業(yè)應(yīng)建立長(zhǎng)效土地復(fù)墾與生態(tài)恢復(fù)制度、多渠道加大資金投入、積極開(kāi)展技術(shù)研究與合作。

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篇(7)

歷史上,治水就被眾多統(tǒng)治者看作是興國(guó)安邦的根本大計(jì),主要致力于農(nóng)田灌溉和水道運(yùn)輸兩方面的發(fā)展。公元前250秦朝蜀郡太守李冰在成都平原修建了都江堰灌溉工程,兩千余年來(lái),這個(gè)工程仍良好地使用著。公元前246年在秦始皇號(hào)召下又興建了關(guān)中鄭國(guó)渠,其引涇水至洛水,全長(zhǎng)150公里,灌田約115畝,據(jù)史書(shū)記載稱(chēng)譽(yù)到:“關(guān)中為沃野,無(wú)兇年,秦以富強(qiáng),卒并諸侯”。公元前221年前后,即戰(zhàn)國(guó)末期,我國(guó)開(kāi)鑿的運(yùn)河已溝通了黃河、淮河、長(zhǎng)江等幾個(gè)主要水系。公元前219年在今廣西興安縣修建了靈渠,接通了湘、漓二水,從而溝通了長(zhǎng)江和珠江兩大水系的航道。隋朝時(shí)期,開(kāi)鑿了與長(zhǎng)城相媲美的南北大運(yùn)河(或稱(chēng)京杭大運(yùn)河),即聯(lián)通了海河、黃河、淮河、長(zhǎng)江和錢(qián)塘江五個(gè)水系,全長(zhǎng)約1780公里,為世界上修建最早和最長(zhǎng)的人工運(yùn)河。唐中期則主要是南方農(nóng)田水利的開(kāi)發(fā),即太湖流域發(fā)展了大規(guī)模的圍田墾殖,并在大部分湖岸修堤,使湖海通流。唐代大和七年,則修建了它山堰工程(今浙江寧波),設(shè)計(jì)和施工都很先進(jìn)。在南宋時(shí)期,井灌技術(shù)已甚發(fā)展,地下水得到大量利用,較著名的有坎爾井(源于漢代關(guān)東的井渠,由新疆各族人民改創(chuàng))。元代也很注重興修水利,設(shè)置屯田,由軍民鑿渠灌田,并建成通惠河(北京至通州)。明代軍事屯田規(guī)模也不小,在內(nèi)蒙古建立后套渠,寧夏引黃灌溉等,此外,還治理了京杭運(yùn)河。到了清代,農(nóng)田灌溉也有發(fā)展,但規(guī)模不大。建國(guó)后,提倡水利是國(guó)家的命脈,大力修建水利,農(nóng)田灌溉已達(dá)約7.3億畝[4]。總之,“興水利,而后有農(nóng)功;有農(nóng)功,而后裕國(guó)”,也就是說(shuō)水利興則國(guó)泰民安,水利衰則社會(huì)動(dòng)蕩,這是歷史的見(jiàn)證。

隨著持續(xù)發(fā)展的興起,各國(guó)學(xué)者見(jiàn)智見(jiàn)仁。有的強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù),即倡導(dǎo)減少溫室效應(yīng)保護(hù)臭氧層;有的西方學(xué)派則強(qiáng)調(diào)少投入不施化肥的“生態(tài)農(nóng)業(yè)”;有的如以色列、埃及、印度等國(guó)則強(qiáng)調(diào)治水。對(duì)于我國(guó)而言,由于水資源不豐不均決定了治水是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈,而且灌溉農(nóng)業(yè)和旱農(nóng)為我國(guó)農(nóng)業(yè)之主體,合理治水、調(diào)水、用水、節(jié)水、保水是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),因此眾多學(xué)者如劉巽浩指出“我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)是水[5]”;張?jiān)捞岢觥爸袊?guó)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵在水”[12]等。尤其長(zhǎng)江、黃河、珠江、淮河、海河、遼河和松花江等七大江河流域能否得到根本治理與開(kāi)發(fā)便成為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)是否能夠持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)。這七大江河流域面積占全國(guó)國(guó)土面積44.5%,人口約占88%,耕地面積約占83%,河川徑流量占58%,工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值約占全國(guó)的80%以上,而且集中了全國(guó)各種主要礦產(chǎn)資源,尤其這些流域的中下游地區(qū)是我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的區(qū)域,同時(shí)由于下游地勢(shì)較低平,又是經(jīng)常遭受洪澇等各種自然災(zāi)害最集中的地區(qū)[1]。為此,我國(guó)在《中國(guó)21世紀(jì)議程》中,把解決水問(wèn)題(包括水利設(shè)施和資源節(jié)水)放在首要地位。

二、 我國(guó)水資源狀況

1、我國(guó)水資源基本特征

由于我國(guó)受所處地理位置、氣候、降水、地形、地貌等自然條件以及人口、耕地與礦產(chǎn)資源分布的影響,水資源有以下特點(diǎn)。

1.1水資源總量較豐富,人均畝均擁有水量少

水資源總量為河流、冰川、湖泊等地表水體與地下水體中參加水循環(huán)的動(dòng)態(tài)水資源量的總和。根據(jù)水利部于1986年完成的全國(guó)水資源調(diào)查評(píng)價(jià)成果,我國(guó)的多年平均水資源總量為28124億m3,但可利用量只有40%-50%左右。河川徑流是水資源的主要組成部分,占我國(guó)全部水資源總量的94.4%。與世界各國(guó)河川徑流量比較,我國(guó)河川徑流量居世界第六位(算上原蘇聯(lián)),約占全球河川徑流量的5.8%。平均徑流深度為284mm,為世界平均值的90%。然而,每人年占有的徑流量?jī)H為2260 m3,約相當(dāng)美國(guó)每人平均占有量的1/6,巴西的1/19,加拿大的1/58。人均水資源量為2480 m3,約為世界平均值的1/4,占世界第88位(有人認(rèn)為第109位[8]),屬于最低國(guó)家之一[5]。據(jù)實(shí)有耕地計(jì)算,我國(guó)畝均水資源量約為1400 m3,約為世界水平2353 m3的60%,低于巴西、加拿大、印尼和日本(山侖[6]指出人均畝均水資源分別為2730 m3/人和1870 m3/畝,陳夢(mèng)熊[7]認(rèn)為人均畝均分別為2710 m3和1770 m3,但兩人一致得出人均畝均水資源分別為世界平均水平的1/4和3/4)。

1.2水資源時(shí)空分布極不均勻

我國(guó)水資源受降水影響,其時(shí)空分布具有年內(nèi)、年際變化大以及區(qū)域分布不均勻的特點(diǎn)。首先是水資源的地區(qū)分布很不均勻,北方貧乏,南方豐富,差距懸殊。長(zhǎng)江及其以南地區(qū)的流域土地面積、人口和耕地分別僅占全國(guó)的 36.4%、55%和36%,卻擁有占全國(guó)81%的水資源,北方的土地、人口和耕地相應(yīng)地占全國(guó)的63.6%、45%和64%,水資源卻僅占19%[3]。此外,西北內(nèi)陸及額爾齊斯流域面積占全國(guó)的63.5%,擁有的水資源量也僅占全國(guó)的4.6%。

其次,水資源年際年內(nèi)變化很大。主要是雨水集中在夏秋6-8月,冬春少雨,而且長(zhǎng)江以南十年中最大降雨與最小降雨的比值為1.5-1.7,而黃淮海為2.2-2.9;最大與最小年徑流的比值,長(zhǎng)江以南的中等河流在5以上,北方河流多在10以上。徑流量的逐年變化存在明顯的豐平枯水年交替出現(xiàn)及連續(xù)數(shù)年為豐水段和枯水段的現(xiàn)象,由此使我國(guó)經(jīng)常發(fā)生旱、澇及連旱、連澇現(xiàn)象,從而加重了水資源調(diào)節(jié)利用的困難。

1.3我國(guó)大部都處在季風(fēng)氣候控制下,旱澇是經(jīng)常的絕對(duì)的

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),從公元前206年到1949年的2155年期間,我國(guó)發(fā)生較大的水災(zāi)1092次,較大旱災(zāi)1056次,也就是幾乎每年都有一次較大的水災(zāi)或旱災(zāi),其中尤以黃淮海平原和長(zhǎng)江中下游最為嚴(yán)重。又據(jù)1950-1995年,全國(guó)平均受旱災(zāi)和水災(zāi)面積約2133萬(wàn)ha和933萬(wàn)ha,分別占耕地面積的22%和9.1%,成災(zāi)率分別為43%和55%。

2、我國(guó)水資源危機(jī)狀況

2.1 我國(guó)水資源極其缺乏,按人均被列為13個(gè)貧水國(guó)家之列

2.1.1我國(guó)是世界上缺水區(qū)分布人口最多的國(guó)家

根據(jù)聯(lián)合國(guó)人口行動(dòng)組織1993年提出低于1000 m3/人.年屬于缺水國(guó),低于1700 m3/人.年為用水緊張國(guó)。1995年用水緊張國(guó)有44個(gè),分布人口有7.33億;缺水國(guó)28個(gè),人口3.8億。從總體上看,中國(guó)尚不屬于缺水國(guó)家。事實(shí)上則不然,中國(guó)人口占世界的22%,而淡水量?jī)H占世

界的8%。而且由于水資源地區(qū)分布極不均勻,使得我國(guó)北方和西北地區(qū)出現(xiàn)資源性缺水;而水資源年際變化大,年內(nèi)分配不均,又造成我國(guó)半干旱、半濕潤(rùn)地區(qū)甚至南方多水地區(qū)經(jīng)常發(fā)生季節(jié)性缺水,從而導(dǎo)致我國(guó)國(guó)土的大部分地區(qū)都出現(xiàn)水資源短缺問(wèn)題。如按省市區(qū)匹配核算,用水緊缺的省市已有15個(gè),即天津、寧夏、上海、河北、北京、山東、河南、山西、遼寧、安徽、甘肅、陜西、吉林、湖北和江蘇,分布人口為6.19億,相當(dāng)于世界44個(gè)用水緊張國(guó)人口的85%,其中10個(gè)省區(qū)已滑入缺水行列,分布人口為4.19億,超過(guò)28個(gè)缺水國(guó)人口的總和。這就意味著全球有50%以上的缺水人口在我國(guó),主要集中在北方。

2.1.2我國(guó)缺水嚴(yán)峻,尤其缺水區(qū)形勢(shì)不容樂(lè)觀

我國(guó)水資源主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水,全國(guó)年平均降水量為628mm,遠(yuǎn)低于世界陸地年均降水834 mm,而廣大西北內(nèi)陸地區(qū)年均降水還不到400 mm,塔里木盆地、河西走廊、柴達(dá)木盆地、阿拉善高原等地年均降水量還不到100 mm[9]。90年代初,我國(guó)476個(gè)城市中,缺水城市近300個(gè),其中嚴(yán)重缺水城市就有58個(gè)[37]。而且1995年,我國(guó)10個(gè)缺水省年人均可再生水資源量為458.6 m3,不足該類(lèi)型標(biāo)準(zhǔn)的50%。比如天津人均量163 m3 ,寧夏193m3,上海207 m3 ,河北369m3 ,北京379m3 ,山東385m3等。

2.2我國(guó)水資源狀況將進(jìn)一步惡化,危機(jī)初露端倪

21世紀(jì)正是我國(guó)人口增長(zhǎng)高峰期,預(yù)計(jì)一些省份將落入緊水或缺水區(qū),屆時(shí)用水緊張區(qū)人口分布將達(dá)7億以上,缺水區(qū)將達(dá)5億以上。東北、西北、華北及長(zhǎng)江下游將成片出現(xiàn)水資源危機(jī),如此廣的地域,如此多的人口分布,在世界上實(shí)屬罕見(jiàn)。

黃河1972年出現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)3000年悠久歷史中的首次斷流。此后的12年中斷流斷斷續(xù)續(xù)出現(xiàn)。自1985年以來(lái),黃河每年必定發(fā)生斷流,而且斷流長(zhǎng)度、時(shí)間和頻率不斷加長(zhǎng)加快[11]。如1997年斷流長(zhǎng)度為500公里,斷流時(shí)間為226天。淮河1997年斷流90天。其它支流也難以幸免。發(fā)源于祁連山的黑河,穿越甘肅進(jìn)入內(nèi)蒙古阿拉善,1949年年流量為16億噸,到90年代只剩下1-2億噸。新疆塔里木河因上游引灌,下游已干枯數(shù)百里。此外,自然湖泊90年代初,數(shù)量已減少19%,總面積縮小了11%,最大的咸水湖—青海湖,水位正以每年10厘米左右的速度下降。布朗再次以此為由指出我國(guó)水資源短缺,灌溉能力的下降勢(shì)必影響世界糧食安全[40]。

[！] 地下水問(wèn)題也面臨挑戰(zhàn)。其中華北地區(qū)最為嚴(yán)重,出現(xiàn)了2.3萬(wàn)km2的大漏斗,而地下水開(kāi)采率仍在以130%的規(guī)模進(jìn)行,地下水位年降低量平均為1.5米。1997年夏,滄州地區(qū)地下水位降低近3米,近1/3的井無(wú)水可抽。地下水超采造成大量環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題, 如地下水枯竭、地面下沉、海水倒灌等。

氣候變暖致使青藏高原冰川每年是退縮量為2-17米,天山冰川也在退縮之中。未來(lái)氣候條件下,黃淮海三個(gè)流域水資源短缺可能進(jìn)一步加劇[12]。

2.3局部地區(qū)水環(huán)境將進(jìn)一步惡化

水資源受到嚴(yán)重污染不能繼續(xù)作為水源也是供水不足的一個(gè)重要原因。目前,全國(guó)廢污水排放量高達(dá)300多億m3,80%污水未經(jīng)處理就直接排入江河湖海。據(jù)調(diào)查,全國(guó)近1/4的人口在飲用水質(zhì)不良的水,有2/3的人口飲用的是受次生污染的水[13]。據(jù)環(huán)保局提供的信息,我國(guó)江河湖庫(kù)普遍受到不同程度污染,七大水系污染呈加重趨勢(shì),其中遼河、淮河、海河為污染嚴(yán)重,工業(yè)發(fā)達(dá)城鎮(zhèn)附近的水域污染尤為突出[14]。其它如北方的汾河、白洋淀、南四湖、部分水庫(kù)如官?gòu)d水庫(kù)以及南方的黃浦江、蘇州河、太湖、洞庭湖等水體已被嚴(yán)重污染。全國(guó)90%以上的城市水環(huán)境惡化,城市所在附近的河流或河段已多成為排污溝渠。城市地區(qū)的地表水和地下水水質(zhì)已嚴(yán)重惡化。隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的迅速發(fā)展,水質(zhì)污染更迅速向廣大城市郊區(qū)和農(nóng)村蔓延。

2.4水資源危機(jī)成因錯(cuò)綜復(fù)雜,需水壓力急速膨脹,加之用水浪費(fèi)和用水效益低下,使得水資源供求矛盾更趨尖銳

除了水土資源組合不平衡,降水年際年內(nèi)不均,旱澇頻繁等自然因素外,造成水資源緊缺的根本原因是人為因素,即人口增長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展、工農(nóng)業(yè)和人民生活用水持續(xù)增加、水質(zhì)污染以及溫室效應(yīng)造成的氣候變化使目前存在的水資源供求矛盾更趨激化,其主要表現(xiàn)在:一是供求總量更加不平衡,需水量增長(zhǎng)速度超過(guò)可供水量的增長(zhǎng)速度,供水狀況惡化。二是北方地區(qū)和沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)等地域性水資源供求矛盾日趨惡化,將嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。三是巨大的人口壓力對(duì)發(fā)展灌溉提出更加緊迫要求,但工業(yè)城市將是增加用水量的主要部門(mén),從而將對(duì)農(nóng)業(yè)用水構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

目前的人口數(shù)量約為350年前的25倍,是20世紀(jì)初的3倍以上,預(yù)計(jì)2030年人口達(dá)16億,人均將降至1758 m3,近于世界用水緊張水線。同時(shí)由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)所造成的水質(zhì)變劣,使得人均水資源量還要相對(duì)減少。

我國(guó)一方面供水量不足,另一方面用水浪費(fèi),用水效益低下,大大又加劇了全國(guó)性水的供需矛盾。據(jù)計(jì),目前農(nóng)業(yè)灌溉缺水240億m3左右,工業(yè)、城市缺水約58億m3。但農(nóng)業(yè)渠灌區(qū)水的利用率僅0.4-0.5,糧食作物的水分生產(chǎn)效率只有4.5-7.5kg/(mm.hm2),灌溉水量超過(guò)作物需水量1/3甚至1倍以上,西北一些地區(qū)每公頃灌水超過(guò)15000m3。農(nóng)民仍然習(xí)慣大水漫灌,新的節(jié)水灌溉技術(shù)推廣進(jìn)度緩慢。此外,我國(guó)正處在工業(yè)化初期階段,大量工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備陳舊,生產(chǎn)工藝落后,絕大多數(shù)地區(qū)工業(yè)單位產(chǎn)品耗水率高于先進(jìn)國(guó)家數(shù)倍甚至十余倍。目前只有大連、北京、天津、西安等缺水城市的水重復(fù)利用率達(dá)到70%以上,大批城市在30%-50%之間。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn),當(dāng)一個(gè)國(guó)家用水超過(guò)其可用水資源量的20%,就會(huì)發(fā)生危機(jī)。目前我國(guó)用水量占到我國(guó)可用水量的19%左右,處在水危機(jī)的臨界狀態(tài)。到21世紀(jì)中葉,這個(gè)比例將會(huì)升高到28%,需水壓力加大,人水矛盾將更加尖銳[10],水資源危機(jī)將空前深重。

2.5傳統(tǒng)的水管理體制力不從心,新的體系尚待建立

與先進(jìn)國(guó)家相比,我國(guó)水資源管理水平是落后的,水利工程的“重建輕管”現(xiàn)象依然未達(dá)到根本扭轉(zhuǎn)。盡管?chē)?guó)家頒布了水法,但因部門(mén)間利益、地區(qū)間利益沖突,各種保護(hù)主義盛行,又缺乏行之有效的法律實(shí)施細(xì)則,致使水管理工作進(jìn)展緩慢。而且當(dāng)代及未來(lái)的水危機(jī)是以水資源不足、水質(zhì)污染為主導(dǎo)的危機(jī),大大不同于傳統(tǒng)水危機(jī)主要特征是洪水泛濫。因而急需從比較單一的傳統(tǒng)措施如起壩、疏導(dǎo)、開(kāi)渠等轉(zhuǎn)變?yōu)槿轿坏挠瓚?zhàn)措施。應(yīng)充分通過(guò)行政、立法和經(jīng)濟(jì)手段等建立新的管理體制,以此來(lái)緩解我國(guó)水資源供求矛盾。

綜上所述,我國(guó)水資源狀況清楚地表明:①我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家,工業(yè)化、城市化及人口增長(zhǎng)對(duì)水的需求將會(huì)快速增長(zhǎng),對(duì)水量水質(zhì)都提出更高的要求;②水資源的開(kāi)發(fā)利用仍受到經(jīng)濟(jì)水平的制約,特別是在可利用水量有限的情況下,經(jīng)濟(jì)發(fā)展將受制于水資源的條件;③目前缺水形勢(shì)十分嚴(yán)峻,危機(jī)初露端倪,而未來(lái)供水能力并不能與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)同步增加;④水污染已直接影響國(guó)民飲用水的安全供應(yīng),舊的水管理體制還未解體,新的管理體制尚未建立,都人為加劇 了水資源的短缺。很顯然的是,現(xiàn)在可經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)的大型水源越來(lái)越少,即使具有可開(kāi)發(fā)的資源,其開(kāi)發(fā)難度將越來(lái)越大,所需的費(fèi)用將十分昂貴。因此單純靠興建水利工程來(lái)增加水的供應(yīng)將日趨艱難,實(shí)施南水北調(diào)雖然可以緩解北方地方水短缺的矛盾,但調(diào)水量是有限的,仍難以滿足人口、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)對(duì)水的日益增長(zhǎng)的需求。對(duì)我國(guó)而言,節(jié)約用水,提高水資源利用效率顯然是當(dāng)務(wù)之急。

三、目前就解決水問(wèn)題相關(guān)的理論

1 與用水問(wèn)題相關(guān)的理論

1.1 用水零增長(zhǎng)概念

“零增長(zhǎng)”是美國(guó)學(xué)者米都斯在《增長(zhǎng)的極限》中提出的一種社會(huì)發(fā)展模式。即增長(zhǎng)速度為零,保持原來(lái)的規(guī)模,不增加也不減少。然而社會(huì)發(fā)展的零增長(zhǎng)卻難以被社會(huì)廣泛接受,因?yàn)閷?duì)于生活水平、科技進(jìn)步、環(huán)境質(zhì)量等有益于人類(lèi)生存的指標(biāo)出現(xiàn)零增長(zhǎng),并不符合人類(lèi)自身的利益。但是,資源(水)消耗、污染物排放、環(huán)境負(fù)影響出現(xiàn)零增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng),卻易于被人們所接受。可以說(shuō),零增長(zhǎng)甚至負(fù)增長(zhǎng)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)支持條件。

需水零增長(zhǎng)是指新鮮水的消耗量(原水取用量)不再增長(zhǎng),但水資源的使用效益可不斷提高,以滿足社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的需要。具體內(nèi)容如下:

(1)需水量是指新鮮水的需求量(原水取用量),即從河、湖、水庫(kù)、地下淡水、在一定程度上也包括微咸水和海水的使用量。需水零增長(zhǎng)的研究實(shí)質(zhì)是預(yù)測(cè)未來(lái)水資源的需求,著重于水量的研究;水質(zhì)僅作為影響因素來(lái)考慮。

(2)零增長(zhǎng)是正負(fù)增長(zhǎng)之間的狀態(tài),其并非絕對(duì)的靜止,具有很小的正負(fù)變化狀態(tài)可視為零增長(zhǎng)狀態(tài),這一變化區(qū)間視研究的地區(qū)尺度和數(shù)量范圍而定。研究零增長(zhǎng)是預(yù)測(cè)正、負(fù)增長(zhǎng)變化的時(shí)間閾值以及該狀態(tài)下的需水規(guī)模。

(3)零增長(zhǎng)是預(yù)測(cè)研究的范疇,只是現(xiàn)行趨勢(shì)的合理外推,即使是近期預(yù)測(cè)也需要諸多的假設(shè)條件,更何況變化具有隨機(jī)性。而長(zhǎng)期預(yù)測(cè)具有很大的不確定性,應(yīng)允許有一定的誤差。

需水零增長(zhǎng)受眾多因素的影響,諸如水資源條件、人口、人均用水水平、工業(yè)結(jié)構(gòu)狀況、單位產(chǎn)品耗水量、農(nóng)業(yè)灌溉面積及灌溉保證率、灌溉定額、水資源重復(fù)利用率、管理水平、節(jié)水意識(shí)、節(jié)水技術(shù)等。需水零增長(zhǎng)的主要類(lèi)型有以下兩種(見(jiàn)表一)。

表一 需水零增長(zhǎng)的主要類(lèi)型

零增長(zhǎng)

自由零增長(zhǎng)

水源無(wú)約束零增長(zhǎng)

供水能力無(wú)約束零增長(zhǎng)

約束零增長(zhǎng)

水源限制的零增長(zhǎng)—水資源開(kāi)發(fā)的極限

被迫零增長(zhǎng)—經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、法規(guī)的約束

1.2 “需求管理”

需求管理是針對(duì)供給管理提出來(lái)的。長(zhǎng)期以來(lái),水管理被理解為尋找開(kāi)發(fā)新水源、輸水和水處理。一味地追求擴(kuò)大供水,直到需水滿足為止。但隨著水資源短缺每況愈下時(shí),供給管理方式便潛伏著危機(jī)。由于忽視水資源的節(jié)約和工程效益,很快便暴露了供給管理的嚴(yán)重弊端。因此,近些年來(lái),對(duì)供水系統(tǒng)的需求管理的研究日益增多。

所謂需求管理就是對(duì)供水系統(tǒng)和供水策略中需求方面的管理,涉及經(jīng)濟(jì)、政策法規(guī)、以及技術(shù)諸方面。并且認(rèn)為對(duì)水的要求并不等于對(duì)水的需求,需求是在一定條件下使供水系統(tǒng)、工程和用戶獲得最大效益的需水量,并與一定的管理措施相聯(lián)系,以此達(dá)到減少用水量,緩解水資源供需矛盾的目的。需求管理是對(duì)“供給管理”的傳統(tǒng)方式的批判的改進(jìn)。

需求管理的基本內(nèi)容有:

(1)經(jīng)濟(jì)方面。核心是供水水價(jià)的問(wèn)題。針對(duì)目前水價(jià)偏低的情形,需求管理提出供水不僅應(yīng)是有償?shù)?而且水價(jià)應(yīng)以完全反映邊際成本為目標(biāo)。其成本包括:供水系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)等項(xiàng)的費(fèi)用;自然資源的虧損費(fèi)用;外部因素引起供水系統(tǒng)的毀損費(fèi)用。此外,需求管理還主張運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿的作用,采用金融方面的鼓勵(lì)性措施(回扣、稅收、信貸等)和抑制性措施(高價(jià)、罰款等)來(lái)調(diào)節(jié)水的需求,如可以制定高峰用水水價(jià)、季節(jié)水水價(jià)或遞增水價(jià)等水價(jià)制度。

(2)社會(huì)政治方面。指用水和節(jié)水的各種政策、法規(guī)和制度。如用水許可證、公眾教育、各類(lèi)技術(shù)規(guī)程和信息服務(wù)等。需求管理更加提倡這些“非工程性”措施,使其發(fā)揮保證和監(jiān)督作用。

(3)運(yùn)行技術(shù)方面。諸如漏水的監(jiān)測(cè)和維修、防止污水侵入供水管道、水的計(jì)量和控制等。

2 與節(jié)水問(wèn)題相關(guān)的倡議

2.1 非充分灌溉( No-Full Irrigation)

其理論要點(diǎn)是放棄單產(chǎn)最高,追求一個(gè)地區(qū)總體增產(chǎn),即在水分限制(一般指缺水地區(qū))的條件下,舍棄部分單產(chǎn)量,以擴(kuò)大灌溉面積來(lái)追求總產(chǎn)量。

2.2 有限(或限額)灌溉(Limited Irrigation)

指在缺水地區(qū)利用灌溉僅能滿足作物對(duì)水分部分需求的一種補(bǔ)充供水方法,被視為旱地栽培和有限供水結(jié)合的一種作物管理制度。山侖[6]院士認(rèn)為有限灌溉是節(jié)水農(nóng)業(yè)的一種趨向,在技術(shù)不斷進(jìn)步基礎(chǔ)上,如能做到對(duì)灌溉水的定時(shí)定量精確控制,則有限灌溉可能成為未來(lái)農(nóng)業(yè)供水的一種主要方式。

2.3 作物調(diào)虧灌溉(Regulated Defit Irrigation)

70年代中期提出的一種新的灌溉方式,其既不同于豐水高產(chǎn)灌溉,也不同于前兩種灌溉方式。調(diào)虧灌溉是舍棄生物產(chǎn)量總量,追求經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量(籽粒或果實(shí))最高。它主要是根據(jù)作物的遺傳和生態(tài)生理特性,在其生育期內(nèi)的某些階段(時(shí)期)人為地主動(dòng)施加一定程度的水分(虧缺),調(diào)節(jié)其光和產(chǎn)物向不同組織器官的分配,調(diào)控地上地下生長(zhǎng)動(dòng)態(tài),促進(jìn)生殖生長(zhǎng),控制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng),從而提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量,舍棄生物總量,達(dá)到節(jié)水高效高產(chǎn)和增加灌溉面積的目的。其關(guān)鍵在于從作物的生理角度出發(fā),根據(jù)其需水特性進(jìn)行主動(dòng)的調(diào)虧處理。賈大林[15]認(rèn)為調(diào)虧灌溉開(kāi)辟了一條最佳調(diào)控水-土-植物-環(huán)境關(guān)系的有效途徑,不失為一種更科學(xué)、更有效的新的灌水策略。這是目前國(guó)際上灌溉及其有關(guān)領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn),但國(guó)內(nèi)尚屬起步階段,報(bào)告資料較少。

2.4旱作農(nóng)業(yè)與集水(抗旱)灌溉

旱農(nóng)指受干旱威脅地區(qū)的非灌溉農(nóng)業(yè)。一般在無(wú)灌條件的地區(qū)如半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū),高效利用自然降水(包括集水措施)以達(dá)到有限增產(chǎn)的農(nóng)業(yè),也屬節(jié)水農(nóng)業(yè)的范疇。有的學(xué)者提出在無(wú)灌溉條件(或無(wú)充分灌溉條件)的地區(qū)應(yīng)廣泛采取包括集水措施在內(nèi)的抗旱灌溉。即目前在黃淮海平原采取的打吊管井提取淺層淡水;在東北地區(qū)從坐水種的車(chē)?yán)藫?dān)發(fā)展到半機(jī)械化(節(jié)水噴淋機(jī)灌溉);在西北地區(qū),采取多種集水、窖水和微灌形式。

2.5 農(nóng)水結(jié)合

指農(nóng)藝措施(主要包括秸稈和地膜覆蓋,耕作栽培、合理密植和化學(xué)調(diào)控等)與節(jié)水灌溉技術(shù)(主要包括間歇灌和膜上灌及噴灌、微灌等)有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)節(jié)約灌溉用水、減少土壤蒸發(fā)和抑制作物奢侈蒸騰,增加產(chǎn)量,進(jìn)而提高作物水分利用效率的目標(biāo)。

2.6農(nóng)田水循環(huán)(FWC)與土壤-作物-大氣連續(xù)體(SPAC)理論

前者是農(nóng)田水的大循環(huán)(即降水、地表水、土壤水和地下水相互轉(zhuǎn)化),后者是農(nóng)田水的小循環(huán)。從農(nóng)田水到作物產(chǎn)量,即在降水、地下水、地表水、土壤水、植物水轉(zhuǎn)換和運(yùn)行中有三個(gè)環(huán)節(jié):(1)由降水、地下水、地表水轉(zhuǎn)化為土壤水;(2)由土壤水轉(zhuǎn)化為生物水;(3)通過(guò)作物生理過(guò)程形成經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)有水的損失。第一環(huán)節(jié)可靠水資源合理利用和節(jié)水工程與管理,以提高水的利用率。后兩個(gè)環(huán)節(jié),土壤水部分蒸發(fā)進(jìn)入大氣,另一部分為根系吸收,其中僅1%成為生物水,其它為蒸騰所消耗,蒸騰直接與作物生產(chǎn)聯(lián)系,宜用節(jié)水農(nóng)業(yè)措施,以提高作物對(duì)水的利用效率。

四、節(jié)水農(nóng)業(yè)

(一)、農(nóng)業(yè)用水狀況

1 有效灌溉面積歷年變化

建國(guó)以來(lái),農(nóng)田水利建設(shè)重點(diǎn)主要是增加農(nóng)田灌溉面積,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。據(jù)計(jì),到1997年,全國(guó)有效灌溉面積達(dá)到5123.9萬(wàn)ha2,占全國(guó)耕地總面積的50%以上。與1949年有效灌溉面積1593.3萬(wàn)ha2相比,增加了2.2倍。

圖1 歷年有效灌溉面積占耕地面積比例變化%

在半個(gè)世紀(jì)中,我國(guó)有效灌溉面積總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì),80年代以后隨著經(jīng)濟(jì)重心的轉(zhuǎn)變與國(guó)家政策的變化,農(nóng)田灌溉面積出現(xiàn)了波動(dòng),時(shí)增時(shí)減。即有效灌溉總的變化情況可分為四個(gè)階段(見(jiàn)表二)。

表二 全國(guó)有效灌溉面積的變化情況

階段

年份

特征

期限(年)

凈增有效灌溉面積(萬(wàn)ha2)

第一階段

1949-1975

迅速增長(zhǎng)

25

+3019.2

第二階段

1975-1982

緩慢增長(zhǎng)

7

+254.3

第三階段

1982-1988

緩慢遞減

6

-74.9

第四階段

1988-1997

緩慢回升

9

+332.5

2 灌溉在農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮主導(dǎo)作用

事實(shí)證明,我國(guó)不僅是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),也是一個(gè)灌溉用水大國(guó)。灌溉面積約占全國(guó)的1/2,卻提供了全國(guó)65%的糧食、60%的經(jīng)濟(jì)作物和80%的蔬菜。可見(jiàn)灌溉在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有舉足輕重的作用。我國(guó)灌溉面積從1980-1997年間,年平均增長(zhǎng)率3.8%,同期糧食生產(chǎn)年均增長(zhǎng)率為3.5%,基本同步增長(zhǎng)。當(dāng)灌溉面積出現(xiàn)波動(dòng)時(shí),糧食生產(chǎn)也出現(xiàn)徘徊狀態(tài)。一般高產(chǎn)優(yōu)良品種只有在具有灌徘條件良好的農(nóng)田才能發(fā)揮期望的增產(chǎn)作用,即在灌溉農(nóng)田的糧食產(chǎn)量要比非灌溉農(nóng)田的產(chǎn)量提高1-3倍,且越干旱的地區(qū),增產(chǎn)幅度越大[8]。

3 農(nóng)業(yè)用水形勢(shì)不容樂(lè)觀,未來(lái)將面臨不可避免的危機(jī)

我國(guó)農(nóng)業(yè)用水量已由1949年的約1000億m3,增加到1993年的3850億m3,但農(nóng)用水比例已由1949年的97%下降到1993年的73%,但一些發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)用水比例僅為50%左右,如北美和美洲中部農(nóng)業(yè)用水占49%,一些歐洲國(guó)家農(nóng)業(yè)用水僅占38%;我國(guó)每公頃水澆地的平均用水量基本維持在7500-8250 m3(見(jiàn)表三)。

表三 我國(guó)農(nóng)業(yè)用水情況[16]

年份

1949

1957

1969

1980

1993

總水量(億m3)

1031

2048

2744

4437

5250

農(nóng)業(yè)用水量(億m3)

1001

1938

2545

3912

3850

農(nóng)業(yè)用水比例(%)

97

95

93

88

73

單位面積用水量(m3/ ha)

6285

7785

7950

8145

7770

但是,農(nóng)業(yè)用水形勢(shì)不容樂(lè)觀,目前我國(guó)總體缺水達(dá)300億m3,農(nóng)業(yè)缺水占80%以上。未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展將面臨嚴(yán)重的水危機(jī)。根據(jù)國(guó)家規(guī)劃,目前在建供水工程約供水450億m3,南水北調(diào)約供水330億m3,加之一批新建蓄水、引水工程以及開(kāi)采地下水等累計(jì)新增供水量約為1400億m3,則總供水量為6500-6700億m3,預(yù)計(jì)2010年工業(yè)生活用水約2700億m3,農(nóng)業(yè)僅能用水4000億m3,與現(xiàn)狀持平,屆時(shí)農(nóng)業(yè)缺水將達(dá)1800-2400億m3。

眾所周知,我國(guó)人口增長(zhǎng)要求農(nóng)業(yè)持續(xù)增產(chǎn),增加灌溉面積和灌溉保證率是主要途徑之一。然而隨著大農(nóng)業(yè)內(nèi)部爭(zhēng)水矛盾進(jìn)一步加劇,以及目前農(nóng)業(yè)用水存在的種種問(wèn)題,即用水量過(guò)大浪費(fèi)嚴(yán)重;地下水超采,引起地面沉降、地裂縫和地面塌陷,海水入侵;灌溉工程老化不配套;農(nóng)業(yè)用水的管理體制和制度尚不健全等,造成了農(nóng)業(yè)用水勢(shì)必短缺的局面。胡和平[22]等指出,未來(lái)農(nóng)業(yè)用水只能是零增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng),用水量由于以上局限的確難以擴(kuò)大。因此,唯一的選擇只能是采取積極對(duì)策,提高水的利用效益,減少水的浪費(fèi),從農(nóng)業(yè)節(jié)水上挖潛,以達(dá)到擴(kuò)大灌溉面積、提高糧食產(chǎn)的目的。

(二)、節(jié)水農(nóng)業(yè)

目前我國(guó)灌溉水的利用率只有40%,即有一半以上在輸水、配水和田間灌水過(guò)程中被白白浪費(fèi),而發(fā)達(dá)國(guó)家的灌溉水利用率可達(dá)80%-90%;我國(guó)單方水生產(chǎn)糧食不足1kg,而以色列已達(dá)2.32kg,一些發(fā)達(dá)國(guó)家大體都在2kg。如采取灌溉技術(shù),將全國(guó)已建成灌區(qū)灌溉水的利用率提高10%-20%,則每年可節(jié)約水量約350-700億 m3,等于正在規(guī)劃的南水北調(diào)工程年引水量的2.45-4.81倍,相當(dāng)于有1.2-2.5個(gè)黃河可利用。無(wú)庸置疑,這可大大緩解我國(guó)水資源危機(jī)局面。因此,賈大林[23]指出全國(guó)節(jié)水的重點(diǎn)是農(nóng)業(yè)節(jié)水,而吳景社,李英能更是指出發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是今后解決水危機(jī)的根本性對(duì)策[10]。

1 節(jié)水農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵

關(guān)于節(jié)水農(nóng)業(yè)系統(tǒng)及其內(nèi)涵,國(guó)內(nèi)有不同的提法[24、26]。即一是狹義上認(rèn)為節(jié)水農(nóng)業(yè)就是節(jié)水灌溉不包括旱地農(nóng)業(yè),即節(jié)水型灌溉農(nóng)業(yè),其旨在追求總體省水的高產(chǎn)。這種觀念較片面,有些學(xué)者并不認(rèn)同,但李佩成[26]卻認(rèn)為將“節(jié)水型灌溉農(nóng)業(yè)”定義為“節(jié)水農(nóng)業(yè)”或直呼“節(jié)灌農(nóng)業(yè)”是重要的,因?yàn)楣喔绒r(nóng)業(yè)當(dāng)前存在著最大的水資源浪費(fèi),具有節(jié)水的巨大潛力。二是廣義上認(rèn)為節(jié)水農(nóng)業(yè)是提高用水有效性的農(nóng)業(yè),其解決的中心問(wèn)題是提高自然降水和灌溉水的利用效率和效益,包括節(jié)水灌溉和旱地農(nóng)業(yè)(或雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)),節(jié)水灌溉僅是節(jié)水農(nóng)業(yè)的一部分。其定義旨在區(qū)域性的整體節(jié)水。此提法得到一些學(xué)者的認(rèn)可。三是認(rèn)為節(jié)水農(nóng)業(yè)是介于灌溉和旱地農(nóng)業(yè)之間的農(nóng)業(yè)類(lèi)型,即灌區(qū)水源豐富,水有所保證,無(wú)所謂節(jié)約,而旱農(nóng)主要靠降水。此提法持同者寥寥無(wú)幾,有待商議。

但是,最近有學(xué)者如賈大林等[15、24]在第二種觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步給節(jié)水農(nóng)業(yè)一個(gè)更擴(kuò)展的定義,即節(jié)水農(nóng)業(yè)指一項(xiàng)農(nóng)、水技術(shù)緊密結(jié)合,水、土、作物資源綜合開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)工程,包括農(nóng)學(xué)范疇的節(jié)水(作物生理、農(nóng)田調(diào)控)、灌溉范疇的節(jié)水(灌溉工程、灌溉技術(shù))和農(nóng)業(yè)管理節(jié)水(政策、法規(guī)和體制)。簡(jiǎn)言之,節(jié)水農(nóng)業(yè)是以農(nóng)業(yè)節(jié)水、高產(chǎn)高效為中心,以提高農(nóng)業(yè)用水效益為目的,確保水資源良性循環(huán)、農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展為條件的農(nóng)業(yè)。

2 節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系

節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系是指充分利用灌溉水資源和自然降水資源,提高水的利用率和利用效率,達(dá)到農(nóng)作物高產(chǎn)高效而采取的技術(shù)措施,由水資源、工程、農(nóng)業(yè)、管理等節(jié)水技術(shù)措施組成的一個(gè)綜合技術(shù)體系。以此提高水資源的整體利用率,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

2.1水資源(降水和灌水)的合理開(kāi)發(fā)利用技術(shù)。包括:地上水和地下水的合理利用技術(shù)(進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),提出發(fā)揮最大效益的優(yōu)化方案)、降水資源尤其汛期暴雨的徑流利用技術(shù)(我國(guó)河川年徑流量2/3以上是洪水徑流,主要集中在汛期)、機(jī)井改造技術(shù)(旨在提高機(jī)井的出水效率和裝置效率,降低能耗)、灌溉回歸水利用技術(shù)(采用井渠結(jié)合,地面水和地下水聯(lián)合運(yùn)用,提高渠灌區(qū)水的重復(fù)利用率,可使灌溉水的實(shí)際利用系數(shù)達(dá)0 .7以上)、劣質(zhì)水利用技術(shù)(即工業(yè)、生活廢污水凈化處理,咸淡水混合或輪灌的方式)等。

2.2節(jié)水灌溉(工程)技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)是節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系中的核心內(nèi)容。包括以下技術(shù)類(lèi)型:

2.2.1 渠道防滲技術(shù)

渠道是我國(guó)農(nóng) 田灌溉的主要輸水方式。傳統(tǒng)的土渠輸水滲漏損失,約占引水量的50%-60%,一些土質(zhì)較差的渠道滲漏損失達(dá)70%以上,是灌溉水損失的重要方面。據(jù)計(jì),全國(guó)渠系每年滲漏損失水量約為1700多億m3,水量損失非常嚴(yán)重。因此,大力發(fā)展渠道防滲技術(shù),減少渠道輸水損失是節(jié)水農(nóng)業(yè)中的重要技術(shù)措施。

目前國(guó)際上渠道防滲技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)有:一是為了解決混凝土襯砌延伸性差、易開(kāi)裂等缺點(diǎn),試驗(yàn)用玻璃纖維、鋼纖維等加筋混凝土替代常規(guī)混凝土襯砌。二是隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和機(jī)械化施工技術(shù)的日益進(jìn)步,膜料襯砌在渠系襯砌中的比重逐步增加,將有可能成為未來(lái)渠系襯砌材料發(fā)展的主方向,在各種膜料中,聚乙烯膜和聚氯乙烯膜占主導(dǎo)地位。三是土料襯砌在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)和國(guó)家仍有很好的發(fā)展前景。

2.2.2 低壓管道輸水灌溉技術(shù)

由于低壓管道輸水灌溉技術(shù)的一次性投資較低,要求設(shè)備簡(jiǎn)單,管理方便,農(nóng)民易于管理,因而很適合我國(guó)農(nóng)村當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)狀況和土地經(jīng)營(yíng)管理模式。近年來(lái)已在北方地區(qū)發(fā)展330多萬(wàn)hm2,在這些地區(qū)的井灌區(qū)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。并且將來(lái)仍是北方地區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉的重要途徑。

2.2.3 噴灌技術(shù)

噴灌同傳統(tǒng)的地面灌水方法相比,具有適應(yīng)性強(qiáng)、省事省工、有利于實(shí)現(xiàn)灌溉機(jī)械化、自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。由于可人為控制灌水量,不產(chǎn)生地表徑流和深層滲漏,可節(jié)水30%-50%,且能擴(kuò)大播種面積10%-20%。但也有局限性,如受風(fēng)的影響大,在風(fēng)大時(shí)不易噴灑均勻,耗能多,以及一次性投資較高等。

2.2.4 微灌技術(shù)

微灌包括滴灌、微噴灌和涌泉灌。具有以下優(yōu)點(diǎn):一是省水節(jié)能,其全部由管道輸水,灌水時(shí)只濕潤(rùn)作物根部附近的部分土壤,灌水流量小,一般比地面灌省水60%-70%,比噴灌省水15%-20%,而且微灌是在低壓條件下運(yùn)行,能耗低;二是灌水均勻,水肥同步,有利于作物生長(zhǎng)。一般灌水均勻度可達(dá)80%-90%;三是適應(yīng)性強(qiáng),操作方便,由于采用壓力管道輸水,可適用于山丘、坡地、平原等各種地形條件,且無(wú)須平整土地和開(kāi)溝打畦,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制水量,大大減少灌水的勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)量。但其缺陷在于系統(tǒng)建設(shè)的一次性投資太大,灌水器易堵塞等。

2.2.5 改進(jìn)地面灌技術(shù)

目前地面灌仍然是世界上,特別是發(fā)展中國(guó)家普遍采用的灌水方法,約占全世界總灌溉面積的90%以上,我國(guó)則由98%以上的灌溉面積采用的是地面灌水。由于傳統(tǒng)的地面灌溉方法灌水定額大,灌水均勻度差,田間水利用率低,因而許多國(guó)家對(duì)其進(jìn)行改造,即包括改進(jìn)灌水溝畦規(guī)格(如小畦灌等),采用波涌灌、隔溝灌、膜上灌、繩索灌等較先進(jìn)的地面灌溉技術(shù),以及利用更加先進(jìn)的激光平地技術(shù)開(kāi)展水平畦灌等。

我國(guó)從70年代開(kāi)始進(jìn)行改進(jìn)地面灌水技術(shù)的研究與應(yīng)用工作。但目前對(duì)改進(jìn)地面灌水技術(shù)的節(jié)水機(jī)理尚不完全清楚,對(duì)各種改進(jìn)地面灌水技術(shù)的要素之間的優(yōu)化組合方式、適用條件、灌水均勻度對(duì)作物產(chǎn)量的影響、改進(jìn)地面灌灌水的質(zhì)量評(píng)估體系和方法等問(wèn)題還沒(méi)有明確的結(jié)論;與波涌灌等灌水技術(shù)相適應(yīng)的田間灌水控制設(shè)備和設(shè)施尚不完善,急需開(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的波涌灌灌水設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù);激光平地技術(shù)開(kāi)展水平畦灌在我國(guó)尚屬空白,一些關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題也未得到很好解決。這些都嚴(yán)重制約了改進(jìn)地面灌水技術(shù)在我國(guó)大面積的推廣。

2.2.6 雨水匯集利用技術(shù)

在干旱缺水的丘陵山區(qū),選擇有一定產(chǎn)流能力的坡面、路面、屋頂?shù)茸鳛橛晁畢R集區(qū),將雨水引入位置較低的水窖或水窯內(nèi)儲(chǔ)存,可供農(nóng)村人畜飲水和作物灌溉用水。一眼60m3的水窖,可為小麥灌2-3次關(guān)鍵水,加上農(nóng)業(yè)技術(shù)配套措施,產(chǎn)量比不灌溉的增產(chǎn)2-3倍。

2.3 農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)

根據(jù)不同節(jié)水農(nóng)業(yè)區(qū)的自然、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn),可采取深耕蓄水保墑的耕作技術(shù)、地膜和秸稈覆蓋保墑技術(shù)、調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu),選用耐旱作物及節(jié)水高產(chǎn)型品種(即需水和降水耦合性好、耐旱和水分利用率高的作物品種)、作物節(jié)水高產(chǎn)的化學(xué)調(diào)控技術(shù)(即保水劑拌種包衣、作物蒸騰的化學(xué)調(diào)控如黃腐酸抗蒸騰劑、促進(jìn)根系的化學(xué)調(diào)控如CCC矮壯素)增施有機(jī)肥和水肥耦合技術(shù)(即冬小麥、玉米等存在水肥耦合閾值反映,在閾值范圍,水肥互作增產(chǎn)效應(yīng)顯著)等,以充分利用灌水、降水和地下水,提高水利用效率,達(dá)到節(jié)水、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和低耗的目標(biāo)。

2.4 節(jié)水管理技術(shù)

在國(guó)際上,灌溉水管理在體制上正經(jīng)歷著變化,將灌溉水管理分為如下三個(gè)層次:一是以流域?yàn)閱挝坏乃芾砑夹g(shù),即將流域作為一個(gè)整體,綜合考慮流域內(nèi)上、中、下游的自然、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和社會(huì)等條件,統(tǒng)一調(diào)度地上、地下水資源,使流域灌溉農(nóng)業(yè)不僅獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益,而且獲得持續(xù)發(fā)展;二是以灌區(qū)為單位的渠系自動(dòng)化管理技術(shù),即朝著信息化、自動(dòng)化、高效化方向發(fā)展。此技術(shù)將把計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、系統(tǒng)工程技術(shù)等應(yīng)用于水管理,實(shí)現(xiàn)集信息采集-處理-決策-信息反饋-監(jiān)控為一體的調(diào)度系統(tǒng)。三是應(yīng)用于田間的現(xiàn)代灌溉技術(shù)包括噴灌、滴灌、溝灌、波涌灌等技術(shù)。發(fā)達(dá)國(guó)家已實(shí)現(xiàn)了灌溉設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化。

目前我國(guó)也正在向這三個(gè)管理層次靠近,比如黃河流域的灌溉農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力巨大,但只有以流域?yàn)閱挝?采取綜合的農(nóng)業(yè)高效用水技術(shù)措施,才能取得巨大的節(jié)水效果。而且我國(guó)一些大型灌區(qū)提出了用現(xiàn)代化的技術(shù)進(jìn)行灌區(qū)水管理的需求。近些年,我國(guó)噴灌面積已發(fā)展了126.7萬(wàn)hm2,占全部灌溉面積的2.5%,滴灌面積10.7 萬(wàn)hm2,占0.02%,低壓管道輸水灌溉面積526.7萬(wàn)hm2,占10.5%。這些節(jié)水灌溉技術(shù)都將有待進(jìn)一步發(fā)展。

針對(duì)傳統(tǒng)灌溉管理的弊病,多數(shù)國(guó)家已對(duì)灌溉管理體制改革進(jìn)行了一些有效探索:權(quán)力下放;運(yùn)行職責(zé)轉(zhuǎn)移;改組已有的灌溉管理組織(即成為農(nóng)民和其他用戶供水和提供咨詢服務(wù)的多功能組織);灌溉工程的私有化;灌溉管理的商業(yè)化。當(dāng)然,我國(guó)要根據(jù)自己的國(guó)情在以下方面做一些工作:一是制度管理,制定工程管理和經(jīng)營(yíng)管理制度,以計(jì)劃用水、優(yōu)化配水,合理征收水費(fèi);二是制定節(jié)水灌溉制度,對(duì)作物灌溉進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)實(shí)現(xiàn)灌溉用水管理自動(dòng)化。

3 節(jié)水農(nóng)業(yè)效益評(píng)價(jià)體系

顯而易見(jiàn),節(jié)水農(nóng)業(yè)是一項(xiàng)利國(guó)利民的事業(yè),其巨大的社會(huì)效益表現(xiàn)在可緩解由于水危機(jī)給社會(huì)帶來(lái)的壓力;改善缺水地區(qū)的生態(tài)環(huán)境;保證農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展。而經(jīng)濟(jì)效益則表現(xiàn)在節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地、增產(chǎn)等方面。

3.1 節(jié)水量(m3/a)

指采取節(jié)水綜合措施后的年均節(jié)約水量。即現(xiàn)代節(jié)水管理制度后的節(jié)約水量,以及采用節(jié)水灌溉工程和技術(shù)后的節(jié)水量等。一般微灌節(jié)水效果最好,噴灌次之,低壓管道輸水及渠道防滲也有明顯效果。

3.2 增產(chǎn)效益

指采用節(jié)水農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)措施后增加的產(chǎn)量和產(chǎn)值。理由如下:先進(jìn)的節(jié)水措施能按作物需水量要求適時(shí)供水,灌水均勻度高;在總水量和灌溉面積不變下縮短灌溉周期;在灌溉面積較大但水少的灌區(qū),擴(kuò)大了實(shí)灌面積和提高了保證率。

3.3 節(jié)能量(kw.h/a)

指實(shí)施節(jié)水灌溉技術(shù)后的年均節(jié)能量。該效益主要發(fā)生在機(jī)井灌區(qū)、提水灌區(qū),用水少就意味著提水耗能相應(yīng)減少。自流引水無(wú)此項(xiàng)。

3.4 節(jié)地效益(hm2)

指采用節(jié)水灌溉技術(shù)后節(jié)約出的耕地面積。即噴微灌、管道輸水可取消農(nóng)渠、毛渠,相應(yīng)地少占用耕地。

3.5 省工效益(工日)

指實(shí)施節(jié)水灌溉措施如噴微灌后年節(jié)省的灌溉用工數(shù)量。

3.6 轉(zhuǎn)移效益(元/a)

指采取節(jié)水農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)措施后,將節(jié)約出來(lái)的水用于工業(yè)和城市而產(chǎn)生的效益。工業(yè)和城市用水急劇增長(zhǎng),灌溉向其他行業(yè)讓水不可避免。節(jié)水量未轉(zhuǎn)移出去不計(jì)。

3.7 環(huán)境效益(元/a)

指缺水地區(qū)采取節(jié)水綜合技術(shù)措施后,減輕了引水和地下水超采的壓力,保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,也保證了經(jīng)濟(jì)發(fā)展而由此產(chǎn)生的效益。

3.8 替代效益(元/a)

由于北方大部分省區(qū)都缺水,解決之法無(wú)外乎開(kāi)源 和節(jié)流。可以說(shuō),節(jié)流就是一種開(kāi)源。由此新增供水減少,用于開(kāi)辟新水源的投入降低。而減少的這部分新辟水源投入即為節(jié)水灌溉的替代效益。

4、發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),要從全方位考慮

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是高效用水的農(nóng)業(yè),而發(fā)展高效用水的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)將是我國(guó)長(zhǎng)期的戰(zhàn)略任務(wù)。發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)所涉及的不僅僅是技術(shù)問(wèn)題,而是社會(huì)的各個(gè)方面。遺憾的是目前講節(jié)水大多數(shù)只從技術(shù)角度考慮。然而,由于投入不足、管理不善、用水粗放、教育落后等眾多原因使得現(xiàn)有的技術(shù)并沒(méi)發(fā)揮出來(lái)。科研成果要么束之高閣,要么停留在示范區(qū)做樣板。

4.1 發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),經(jīng)濟(jì)是基礎(chǔ)。只有隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,才能增加農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施的投入。

4.2 制定和完善相應(yīng)的法律法規(guī)是發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的必要保障。發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),從某種意義上是對(duì)水資源使用權(quán)力的一種重新調(diào)整,是對(duì)人們用水行為的一種約束。盡管1988年我國(guó)頒布了《中華人民共和國(guó)水法》,但水法體系遠(yuǎn)未形成。因而法律有待進(jìn)一步完善。

4.3 理順管理體制,健全經(jīng)營(yíng)機(jī)制。如水價(jià)問(wèn)題,有些地方農(nóng)民是水費(fèi)并未少交,關(guān)鍵是農(nóng)民的水費(fèi)并沒(méi)有直接交到灌溉管理機(jī)構(gòu),而是通過(guò)各級(jí)基層政府上繳,層層加碼,層層截留的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮。這種機(jī)制如不改革,單純提高水價(jià)并不能真正解決問(wèn)題。另則,大部分地區(qū)水費(fèi)只按畝征收,并非按方收費(fèi)。

4.4 發(fā)展教育,培養(yǎng)基層水利科技人才。發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)最終還是要靠廣大的基層技術(shù)人員和農(nóng)民用水戶才能實(shí)施。因此,節(jié)水意識(shí)的教育和節(jié)水技術(shù)的培訓(xùn)也是至關(guān)重要的一環(huán)。

4.5 加大基礎(chǔ)理論研究,并聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行節(jié)水技術(shù)研究,推行時(shí)要因地制宜。

5、未來(lái)農(nóng)業(yè)高效用水技術(shù)展望

5.1 生物技術(shù)用于農(nóng)業(yè)節(jié)水

抗旱節(jié)水高產(chǎn)作物品種在農(nóng)業(yè)高效用水中十分重要。但目前常規(guī)育種技術(shù)很難滿足農(nóng)業(yè)節(jié)水需求,未來(lái)生物技術(shù)在作物種類(lèi)和品種改良中將發(fā)揮重要作用。即可利用生物技術(shù)在破譯抗旱/抗逆基因組成和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,進(jìn)行編碼合成和培養(yǎng)多抗基因作物,使抗旱、耐瘠薄、抗病蟲(chóng)害、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)等形狀達(dá)到相對(duì)統(tǒng)一。同時(shí)通過(guò)基因工程研究微生物農(nóng)藥、生物化肥等技術(shù),以與先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)相配套,更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。

5.2 農(nóng)業(yè)管理措施一體化技術(shù)

在工程節(jié)水技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展綜合一體化農(nóng)業(yè)管理節(jié)水技術(shù),發(fā)揮各項(xiàng)農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的綜合優(yōu)勢(shì),達(dá)到節(jié)水、高產(chǎn)、高效的目的,并成為當(dāng)前國(guó)際上研究的熱點(diǎn)。未來(lái)的田間農(nóng)業(yè)管理,如灌溉、施肥、農(nóng)藥、除草劑等同時(shí)在智能系統(tǒng)控制和引導(dǎo)下,依據(jù)農(nóng)田作物的水分、養(yǎng)分、病蟲(chóng)害等信息,以便使智能控制系統(tǒng)可定時(shí)、定量、定點(diǎn)使用水肥藥等。

5.3高效用水的精細(xì)灌溉技術(shù)

3S(RS、GIS、GPS)與信息高速公路相結(jié)合,使得農(nóng)田抗旱和灌溉精細(xì)化成為可能。如作物估產(chǎn)、土壤含水率分布監(jiān)測(cè)等。目前應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)展各種精細(xì)地面灌溉技術(shù)要素優(yōu)化組合軟件開(kāi)發(fā),環(huán)境脅迫下遙感機(jī)理和遙感標(biāo)志研究,遙感和GIS的集成對(duì)作物脅迫作用的診斷理論等。

5.4 農(nóng)業(yè)高效用水智能決策系統(tǒng)

在發(fā)達(dá)國(guó)家,信息技術(shù)已成為提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最有效手段,世界各國(guó)學(xué)者相繼開(kāi)發(fā)了有關(guān)節(jié)水灌溉方面的專(zhuān)家系統(tǒng),如滴灌系統(tǒng)中過(guò)濾設(shè)備選擇專(zhuān)家系統(tǒng),灌溉水質(zhì)與作物產(chǎn)量間關(guān)系的決策支持系統(tǒng),滲灌技術(shù)要素與氮素間關(guān)系的決策系統(tǒng)等。國(guó)內(nèi)在農(nóng)業(yè)高效用水專(zhuān)家系統(tǒng)方面也進(jìn)行了一些嘗試,但針對(duì)灌溉中某一具體技術(shù)開(kāi)發(fā)距較復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有一定差距。今后的發(fā)展是可將專(zhuān)家系統(tǒng)、模擬模型、資源數(shù)據(jù)庫(kù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái),形成適合不同水資源狀況的水開(kāi)發(fā)調(diào)配、農(nóng)田輸水和灌溉方式、農(nóng)田水分與養(yǎng)分管理的農(nóng)業(yè)高效用水決策支持系統(tǒng)。

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