【毕业学位论文】（Word原稿）区域节水型种植结构优化研究农业经济管理硕士学位论文

密级 论文编号 中国农业科学院 学位论文 区域节水型种植结构优化研究 on of on ii i 摘 要 在缺水地区，除了节水灌溉技术、节水栽培技术之外，调整种植结构也是农业节水的一项重要技术措施。 水资源约束条件下的作物种植结构调整是个复杂的系统工程，不仅要考虑水资源的时空分布规律和作物本身需水、缺水规律，还必须结合市场和社会的需求特点， 统筹经济、社会及生态三大目标，进行区域节水型种植结构的优化设计。本文从结构调整节水的基础理论研究出发，针对种植业系统中存在的模糊性特点，建立了区域节水型种植结构的多目标模糊优化模型与方法，为水资源约束型地区的种植业可持续发展研究提供了重要的理论与方法基础。主要研究进展和成果如下： 点分析了影响区域节水型种植结构形成和发展的水资源、市场需求、其它节水技术供给、农用水价格、小型水利工程产权、经济能力和产业政策等七个主导因素及其作用机制。同时分析提出通过 选择耗水量低的作物种类或品种、调整作物播期、选择适当的种植制度、选择高收益作物或具有延伸产业链可能的作物等调整种植结构实现节水的四大基本途径。 面考虑区域社会、经济、环境协调发展，针对区域内多作物间争水问题和合理种植面积确定问题，构建了区域节水型种植结构调整的多目标模糊优化模型，克服了以往模型研究中存在的只注重经济效益而忽视社会和生态效益的局限性。 过对该区种植结构调整的定量分析 运算，提出了该区 2010 年和 2030 年的节水型种植结构优化调整方案，该方案重点压缩了高耗水作物种植比例，扩大了低耗水作物种植比例，其整体功能显著增强。 关键词：节水农业，区域种植结构，模糊优化，水资源紧缺地区 n of of is an to in of is a of of of of be as a on of of by in a an of in of as 1. on of of on of of of of of of in At to by as of or 2. on of of of a in to of of of 3. in is to of in an of 010 030. of of in an of 录 第一章 绪论 . 1 题的提出 . 1 究背景 . 1 域节水型种植结构的提出 . 2 内外相关研究进展 . 3 外相关研究进展 . 3 内相关研究进展 . 4 在的主要问题 . 6 究目的及意义 . 6 究目的 . 6 究意义 . 7 究方法与技术路线 . 7 究方法 . 7 术路线 . 8 文主要研究内容 . 9 第二章 区域节水型种植结构优化的 基本思想与原理 . 10 域节水型种植结构的特征 . 10 统特征 . 10 益特征 . 10 术综合特征 . 10 水型种植结构优化调整的相关理论 . 10 持续发展理论 (. 10 统理论（ . 12 较优势理论 (. 13 态适应性理论 (. 14 v 域节水型种植结构形成机制 . 15 整种植结构节水的基本原理 . 15 域节水型种植结构影响因素及其作用机制分析 . 15 第三章 结构优化模型的构建 . 19 本模型 . 19 性规划法 . 19 态规划法 . 20 目标规划法 . 21 统优化法 . 21 域节水型种植结构的多目标模糊优化模型 . 22 标权向量的模糊定权法 . 26 第四章 区 域节水型种植结构优化实例 以华北地区为例 . 29 域背景 . 29 会经济概况 . 29 源条件 . 29 植业概况 . 30 在的主要问题 . 31 植业结构调整相关因素预测 . 31 来需求分析 . 31 源条件预测 . 33 域节水型种植结构优化 . 35 合效益对优的相对隶属度的确定 . 35 域节水型种植结构优化模型系统 . 37 化结果与分析 . 39 第五章 结论与讨论 . 43 论 . 43 论 . 44 参考文献： . 44 致 谢 . 49 作者简历 . 50 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 1 第一章 绪论 题的提出 究背景 干旱缺水是二十一世纪全球面临的重大资源环境问题。随着世界人口的增加，生产的发展 和社会的进步，水资源短缺已成为一个全球性问题。早在 1972 年联合国召开的“人类环境”会议和 1979 年召开的“水”的大会就向全世界发出警告：“水不久将成为一项严重的社会危机，石油危机之后的下一个危机便是水危机”。 1992 年 100 多个国家元首和政府首脑通过的二十一世纪议程提出：“水不仅是地球上一切生命所必须的，而且对一切社会经济部门都具有生死攸关的重要意义”。 1998 年召开的世界水问题部长级会议上，法国总统希拉克提出：“人类本世纪为能源而战，而下世纪将为水而战。” 世界银行报告，有 80 个国家的水资源短缺影响 到了其经济发展和国民的健康，世界人口的 40%（ 20 多亿人口）不能得到干净或卫生的饮用水 （ 999） 。人们越来越深刻地意识到，水不仅是农业的命脉，也是经济发展的命脉，人类生存的命脉，水的重要性早已经成为国际共识。 我国是世界上十三个严重贫水的国家之一，对于我国而言，水资源的有效利用对农业和整个国民经济的发展更具有特别重要的意义。从总体上讲，水资源总量不足和分布不均衡是制约我国农业发展的主要因素。我国以不足世界 6%的径流量，供养着世界近 22%的人口，人均径流量仅为世界平均数的 22%； 水资源人均占有量仅 2172 3（ 2000 年） 1，不足世界人均占有量的 1/4，亩均占有量只有世界的 1/2。据有关权威机构预测，到 2030 年，在降水总量不减少、农田灌溉用水量不增加的情况下，我国人均水资源量将下降到 1760 3，逼近国际公认的 1700 3 的严重缺水警戒线，全国缺水高达 1300 亿 2600 亿 3，其中农业缺水 500 亿 700 亿 3。 2 我国不仅水资源紧缺，而且也是世界上水资源时空分布极不均匀的国家之一。国土面积 2/3以上的地区属于年降水量低于 250 毫米的干旱地区、年降水量在 250 500 毫米之间的 半干旱地区，属于水资源总量不足，资源性缺水的气候类型。我国是典型的太平洋季风气候，降水过度集中在夏季（ 6、 7、 8 月）三个月份，全国范围内的降水季节和年际分配不均。而且水土资源南北组合差异大、分布极不均匀， 82%的地表水及 70%的地下水资源分布在长江流域及其以南地区，而占全国土地面积 50%以上的华北、西北、东北地区水资源量只占全国的 18%，人均占有量只有936 顷均占有量 6810 些更加剧了水资源区域性和季节性供需矛盾。 我国水资源十分短缺，然而水的浪费却触目惊心。由于生产技术较为落后，我国农 业灌溉用水一直是各类用水的大户，而其中的种植业灌溉用水占到 90%， 目前全国 种植业灌溉用水 约 35001杨生 谈水资源与生态环境的关系 河北水利 2003 年第 5 期 2朱永坤 农业节水任重道远 专家谈节水技术及其推广应用 中国化工报 /2003 年 /07 月 /11 日 / 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 2 亿 全国用水总量中占 63%1，估计整个农业用水量占到总用水量的 80%，是全国水资源最大可能利用量的 35% 40%（ 2001年水资源公报）。目前，年损失的水量约 2000 2400亿 当于全国工业和城市用水总和的两倍以上（张升堂等 ， 2002） 。 因此，农业节水成为节水的关键。 我国虽然降水资源不及全球平均数，分布也不均匀，但降水分布的地区差异性和季节性 ，以及农业生产的多样性为调整农业生产布局提供了资源可能，比如对于某些作物，减少 50%的用水量，产量只减少 25%（ 2002），这些作物就可以作为调减的对象 。当前我国农业生产布局与农业水资源分布错位比较严重，在一定程度上加剧了水旱灾害。而且，农业生产尚未形成区域化布局和产业化格局，资源的综合效益难以有效发挥。 域节水型种植结构的提出 罗里克拉克 (2003)曾撰文指出：“整个经合组织产业用水量的减少很大程度上要归功于效率的提高”。而整个经济用水效率 的增长有两方面原因：首先是节水科技进步所带来的各部门用水效率的提高；其次是因为经济结构调整，即耗水量小的产业部门代替了耗水量大的产业部门（贾绍凤， 2004）。农业产业也不例外，节水高效农业的发展也取决于节水科技进步和农业内部的结构调整，尤其是种植结构调整。勿庸置疑，节水科技进步为我国农业增长做出了巨大的贡献，但目前许多先进的农业节水技术也面临着难以大范围推广和应用的困境。 近年来，有关专家提出了农业结构型节水的节水新理念。其指导思想是：从全局考虑，按照本地区水资源状况来科学规划农业结构和布局，分别在水资源充 裕和紧缺的地区打造不同的农业结构，量水而行，以水定发展。它在研究农业生物用水特点和区域水资源状况的基础上，调整农业结构，合理布局，统筹安排，适水生产，科学地进行农业动植物间、物种间、品种间的水资源配置，实现水资源与农业生产的最优耦合。简而言之，农业结构型节水就是要以农业结构调整为主要手段来实现农业水资源的高效、可持续利用。农业结构型节水，将微观农业节水与宏观农业节水，农业节水理论与农业结构调整实践联系了起来，起到承上启下的作用，具有很强的现实意义 (宫飞， 2003)。 农业结构型节水是农业用水管理的重要内容， 其实是现有农业水资源的合理配置问题，是农业结构调整问题，因为种植业是农业耗水大户，灌溉用水约占农业总用水量的 90%，所以主要是指通过种植业结构调整达到节水的目的。农业结构型节水对种植业结构调整来讲，即是按照降雨和地表地下水资源的时空分布特征、水利工程和农艺节水现状，参考不同作物的需水量，合理调整作物布局，选用作物需水与降水耦合性好、水分利用率高的作物类型和品种；考虑经济、社会和生态效益，合理安排种植制度，以充分高效利用当地水资源。 区域节水型种植结构可以有效地发挥区域优势，突破稀缺性资源的制约，腾置出一部分 水资源，以生产更具比较效益的作物和发展其它行业，使水资源在各种农作物的时空配置上更趋合理，1冯广志 澄清与节水有关的几个概念 中国 水利报网络版 2004 01 08 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 3 更大限度地提高农田生产力，提高整体效率，从而缓解水资源和耕地资源日益减少给农业生产以及粮食安全造成的压力。建立节水型的农业布局和种植结构，旨在以水资源的高效持续利用为根本目的，以种植业结构优化为主要手段，以节水工程技术、节水农业技术及节水管理技术为支撑，兼顾经济、社会与生态效益三大目标，综合考虑外部因素影响，系统优化区域水资源合理配置模式及其经济、社会与生态效益评价的理论与技术体系。 内外相关研究进展 外相关研究进展 （ 1）以色列 以色列是一个水资源非常紧缺的国家，人均水资源占有量只有 365溉面积为 22 万 业用水量为 总供水量的 62%。为了提高灌溉水效率，在政策上采用管理体制、法规、经济等综合措施，对水的需求进行管理；在管理上实行了用水计量、灌溉过程的计算机管理和遥控、水肥同步施用、用水分段计价等；在技术上，所有的灌溉农田都采用喷灌和滴灌等灌溉技术和自动控制技术。这些措施使单位面积的平均灌溉水量由 1975 年的 8700 为 1995 年的 5500 时在农业总用水量不增加的情况下农业产出增长了 12 倍，以色列在干旱地区成功地发展了灌溉农业，实现了 92%的农产品自给。但从经济的角度来看，占总用水量62%的农业部门对国内生产总值的贡献率仅为 2%。因此，以色列的农业生产发展到了一个转折点，必须对农业生产结构进行调整，提高农业生产的经济效益，使农业具备与其他经济部门竞争水量的能力。目前以色列已放弃了粮食自给，增加花卉、水果、蔬菜等经济价值高、用水量少的作物的生产，走“高投入 高产出”的农业生产模式，已建立了 节水创汇型农业结构。 （ 2）美国 美国的灌溉面 积为 1999 万 世界上最大的农产品出口国之一。在管理方面，美国有很好的现代化灌溉技术研究和开发支撑条件，有许多研究中心，是节水技术与水资源优化配置研究最充分的国家之一。 1955 年哈佛大学制定了水资源大纲，研究现代水资源工程的特点及其在规划、设计和运行管理中的方法论。同时，加利福尼亚大学也开始研究水资源优化规划问题。 1961年科罗拉多州立大学学术讨论会重点研究了地区发展及水、土资源的综合利用问题； 1965 年讨论会上，提出了水资源的经济效益分析、水管理、水资源评价、水分配中的政治和行政管理等问题。贝尔曼 （ 的动态规划一书最早提出将动态规划应用于多目标水库（群）的系统分析方法。 1989） 等人应用动态规划方法解决了水资源的优化分配问题。美国也采取了适应自然资源优势的作物区域化种植，例如在中西部形成了以充分利用自然降水为特点的小麦带、玉米带，以较低的生产成本获得了较高的经济产量。另外，灌溉农业布局的调整进行得也卓有成效，为将灌溉农业由水资源紧缺的地区转移到水资源丰富的地区，美国进行了灌溉农业布局调整，取得了很大成就。在 20 世纪 80 年代美国有 85%的灌溉面积在西部， 15%在东部，而在 20世纪 90 年代有 77%的灌溉面积在西部， 23%在东部。 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 4 （ 3）澳大利亚 澳大利亚全国有 31%的地区年降雨量不足 500 毫米，有 39%的地区年降雨量不足 250 毫米。干旱、半干旱地区主要分布在该国的中部和西部，约占该国总面积的 澳大利亚在不同降水区域采取了不同的放牧制度。年降雨量在 250 毫米以下的地区，采用低密度放牧制度，生产经营以牧羊为主，牧牛为辅。降雨量在 300 450 毫米的地区，为谷物生产区，实施轮种牧草农作制，农民们在农场的土地上，建立起若干畜栏牧场，在一部分畜栏中种植小麦、大麦 、燕麦或豌豆；在另一部分畜栏中则种植苜蓿或三叶草，放养牛羊。牧草与农作物实行定期轮换。高雨量区降雨量在 500 毫米以上的地区，农业生产以集约经营的畜牧业、高产农作物和果蔬为主。通过根据水资源对农业生产结构进行的合理调整，澳大利亚的农业高效地利用了水资源，很好地保护了生态环境，维持农牧业的持续发展。 （ 4）印度 印度是目前世界上灌溉面积最大的国家之一，其农业总产值 占 国民经济生产总值一半以上，是发展中的 传统农业大国 。随着人口不断增长带来的粮食需求不断增加的压力，以及工农业的不断发展，印度水资源已出现短缺现象，迫切 需要挖掘水资源潜力。近年来已开始试验和逐步推广合理用水与节水措施。调整农作物的种植结构也是其诸多措施中的重要一项，比如 1985 年制定了关于改变农作物结构，增加豆类、油料和粗粮生产的计划，但并未形成一个较好的管理体系；由于微灌技术的快速发展，印度 园艺作物种植面积飞速增长，印度 马哈拉施特拉 邦 （ 991 年制定了一个每年发展 10 万公顷园艺作物的计划，印度的微灌作物有 30 多种，香蕉、葡萄、橙子和石榴等四种果树的微灌面积占微灌总面积的 60%以上，另外还有蔬菜和其它行播作物，如西红柿、洋葱、辣椒、 甘蔗、棉花等，柚树、竹子、桑树等也有部分利用微灌进行灌溉； 近来又在一些轻度盐碱地试种了豆类和枣树等。 内相关研究进展 自 20 世纪 70 年代初，华北地区水资源紧缺问题初露端倪，从那时起，有关科研单位和高校就开始进行各种单项节水技术的研究。到 80 年代，随着节水型农业内涵认识的不断加深，研究工作也不断深入。围绕结构型节水体系，国内学者进行了大量研究。区域用水结构优化是结构型节水的主体部分，是实现最终水资源合理、持续利用目标的主要手段。 许新宜、王浩、甘泓等在华北地区宏观经济水资源规划理论与方法中，应 用线性规划对华北地区水资源进行了优化研究；国家科委从 1982 年开始，将华北水资源研究项目列入 “ 六五 ” 、 “ 七五 ” 连续两期的国家重点科技攻关计划，取得了不少成果。 1984 年中科院与柏林洪堡（ 大学、美国康奈尔 （ 大学联合对华北平原的水资源进行了研究，提出了一系列水资源管理模型。 1991 年 1992 年期间，在国家科委和水利部的直接领导下，开展了联合国开发计划署的技术援助项目华北水资源管理，开发出了以经济发展投入产出为基础的华北宏观经济水资源优化配置模型。 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 5 按时空分布特征、地下 水资源、水利工程状况，合理调整作物布局，选用作物需水与降水耦合性好、耐旱、水分利用率高的作物品种，以充分利用当地的水资源是节水作物布局研究的主要内容。近年来对作物种植制度调整及作物全生育期水分利用进行了一些研究和探讨，如通过种植制度的调整，可使农田整体的水分利用效率提高到 mmmm产 15% 30%（李荣生， 1999）。由于品种的差异，作物水分利用效率（ kg/在较大的差别。有关资料表明，通过调整布局，建立适应抗逆型种植制度，一般可使农田整体 高 kg/产 15% 30%。从总的情况来看，玉米等 物 比小麦等 物 水分利用效率高，根据区域和种植区的实际情况，调整和优化种植结构，对提高农田整体水分利用效率是非常有利的（贾大林， 2001）。左大康（ 1998）对华北平原的适水种植问题进行了研究，通过对华北平原自然条件及作物需水量与水分盈亏的分析，提出了冬小麦、夏玉米和棉花的适水种植方案。 罗其友（ 1996）运用线性规划模型，建立了屯留县多目标兼顾的农林牧优化结构，计算结果表明：闲置农业资源逐步得以开发利用，农业生产系统结构趋 于合理、功能大为改善，能够取得良好的经济效益。苏艳平（ 2000）利用多年的试验数据，综合考虑区域经济、环境和社会等因素尤其是农业节水对水资源配置的影响，从微观层次探讨了河北省大名县马颊河区的种植业结构、不同节水措施的组合对当地的水资源的优化配置的影响，提出了该区的种植业结构和适宜的农业节水模式；把该地区可能采取的节水措施作为因素，运用线性规划的理论对研究区不同节水模式下的水资源优化配置进行了研究。宫飞（ 2003）以北京市顺义区作为研究案例，提出并应用结构型思路与方法，对区域种植制度及其水分利用的发展变化情况 进行剖析，对农田作物及作物组合的水分利用效率及效益进行了评价。结合对该区域种植业发展前景的预测分析，提出区域结构型节水种植制度优化调整策略。并应用 型对北京市顺义区结构型节水种植业发展方向进行了分析，指出：目前本区域的种植结构是不可持续的。而通过对区域种植结构的优化调整，在消耗不超过区域可提供的农田灌溉水资源量的基础上，可解决本区域对耕地、投入、粮食、油料、蔬菜、饲料等各方面约束，并取得预期的经济效益。李祥妹、王菁（ 2001）通过大量的数据分析，指出该区农业发展的前提是调整种植业结构，走节水型 农业之路；并且通过分析鄂北区降水的时空分布及作物适水性，探讨了鄂北区建立节水型农业的途径。陈守煜等（ 2003）在分析了我国农业水资源现状与农业可持续发展关系的前提下，提出了与农业水资源优化配置密切相关的作物种植结构的多目标模糊优化模型。 也有一些学者从经济的角度来进行作物种植结构的研究，穆勇等（ 2000）从经济问题研究的角度，建立了模糊线性规划模型，采用模糊规划法对垦区农场种植业进行种植结构决策；何满喜等（ 2000）应用多元统计分析和灰色系统理论等方法对内蒙古自治区种植结构建立数学模型，研究粮食生产的制约因 素，提出协调种植业结构的建议。但这些模型均未针对灌区的农业水资源情况来进行设计。向青和黄季 焜 （ 2000） 采用计量经济方法，对河北省 30个村 4个年份种植业生产和地下水灌溉系统产权变化进行了定量分析，得出结论：地下水灌溉系统的产权演变促成了节水型种植结构的形成，扩大了经济价值较高、耗水少的作物的种植面积。罗其友等（ 1999）在探讨区域农业资源可持续利用的内涵特征、模式形成机制的基础上，构建了区域农业资源持续利用决策分析模型，并据此测算、建立了北方旱农地区 14种作物的可持续配置优势中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 6 序。闫志忠（ 2002）通过对民勤 灌区水资源现状及种植业结构现状的分析，提出了该区种植结构调整的比例，并对 “ 以水定植 ” 的可行性进行了分析。 在农业生产实践中，很多地区也对通过种植结构调整实现节水目的进行了探索。 甘肃省张掖市在 2002年围绕节水进行了农业结构调整，实施 “ 三禁三压三扩 ” 。即禁止新开荒地，禁止移民、禁种新上的高耗水作物；全面压缩耕地面积，压缩粮食面积、压缩高耗水作物；扩大林草面积，扩大经济作物面积、扩大低耗水作物面积。通过节水型农业结构调整，张掖市取得了良好的经济效益和社会、生态效益。 宁南半干旱区针对当地的降水资源特点，依照作物生 长发育阶段需水与降水季节分配的吻合程度，提出 “ 压夏扩秋 ” 的结构调整措施，取得了良好效益（温晓霞等， 2002年）。内蒙古后山地区分析作物的水分生态适应性，提出建立 “ 四三三 ” 种植模式，即春小麦 40%，杂粮 30%，人工牧草和休闲地 30%，降水利用率提高了 mm产提高 30% 40%（谷茂 ， 1999）。调整播期使得作物生育时期的耗水与同期有效降水量相耦合，这是提高作物对降水的有效利用，避免干旱的又一有效途径。 在的主要问题 （ 1）自 1972 年华北大旱开始，我国节水农业的研究 已经有了三十多年的历史，积累了大量的实践经验，关于农业节水的研究成果己经很多，其先进灌水技术的节水增产效果是十分可观的。但研究重点集中于 工程和设施节水技术和农艺节水技术，集中在减少渠道输水损失、改进农田灌溉技术和提高某个地块或某个作物的水分利用效率上 ，结构型节水没有得到应有的重视，造成了研究成果虽多，但节水技术的推广和应用进程仍很缓慢的局面，区域水资源紧缺和水资源危机不仅没有得到有效的缓解，而且有继续恶化的趋势。 （ 2）目前，对农作物种植结构多目标模型的研究中，多数评价节水农业用水科学性和合理性的指标是水的 总效益或者净效益最大化，人们往往以经济效益最大化作为目标，而忽视了农业系统总目标的其他两个方面 农作物种植的社会效益和生态效益。在以经济效益为目标的农业开发中，虽然农业生产得到了较好的发展，但是由于其忽视生态效益和社会效益，极易甚至已经导致地区生态环境的恶化，直接影响到区域农业的可持续发展。当灌区水源不足时，只有通过经济、生态、社会、环境等诸多方面的协调发展，优化种植结构，合理配置有限水资源，取得最佳的综合效益，农业才能得到可持续发展。 本研究综合考虑区域经济、社会和生态效益目标，提出 了 一套 适用于 水资源约 束型地区种植业结构优化 的 模型，以期达到经济、社会、生态综合效益的最佳，给出合理的种植业结构和适宜的农业节水模式的建议，以促进节水型种植结构的形成。 究目的及意义 究目的 面向我国水资源约束型地区种植结构优化调整需要，以作物的需水量为基础，以经济、社会和生态综合效益最大为目标，进行种植业结构的优化，实现种植业用水和供水的平衡，实现区域中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 7 种植业经济、社会和生态效益多目标兼顾的综合协调发展，并提供一套保障区域水安全、食物安全和生态安全的节水型种植结构优化调整方案。 究意义 不同的农业 结构具有不同的用水需求，应充分考虑当地的水资源条件和灌溉工程技术来安排适水生产，研究的重点是如何按水资源和自然条件合理调整种植业结构，压缩耗水多的农作物 种植 比例，扩大耗水少、经济价值高作物的种植比例。未来我国作物结构调整的重点也要放在节水作物与高耗水作物比例关系的协调上。华北平原的作物结构种植结构中，粮食作物（包括饲料粮作物）播种面积占农作物总播种面积的 属于农业水资源产出效率较低的种植结构，应按立足水资源、适应市场需求的原则进行调整，适当压缩耗水多的作物，增加对雨水利用率高的作物。据分析，通过种 植制度的调整，可使农田整体的水分利用效率提高到 mmg/mm产 15% 30%(李荣生， 1999)。 与技术性节水措施相比，农业结构型节水有许多优点：结构型节水投资较少、受益年限长、宜于普及，而且，一般不会影响大自然的水循环规律，没有显著的负面影响；单纯的化学技术措施有些会导致环境污染，农艺措施有些费时费工，结构型节水则不然；我国农业用水利用效率低的非常重要的原因之一在于用水管理不善，通过农业结构调整实现节水是农业用水管理的重要一方面，节水效果比较明显；作物布局调整 时要应用系统的观点考虑社会、经济和生态因素，可以充分发挥地区优势，利用已有的灌溉条件和其它资源优势，实现高效益，与地区农业可持续发展目标相一致，发展特色农业。 因此，进行节水型种植结构调整，改善农业用水结构势在必行。进行节水型种植结构调整的目的在于通过对区域用水结构进行调整、优化，与农业产业经济发展相结合。强调将区域“水、土、气、作物”作为一个整体系统，以最大限度地提高区域水资源供需协调度和农业用水效益为基本目标，根据系统内各个要素之间的彼此依靠、彼此互补关系，优化作物配置结构，以期最大限度地实现区域生态、 经济、社会三方面效益的协调统一。从而充分高效地利用转化区域水资源，解决区域水资源与农业发展的矛盾。 究方法与技术路线 究方法 （ 1）理论分析方法 对节水型种植结构形成原理及其作用机制进行理论分析，并阐述区域农业水资源优化模糊集分析理论。 （ 2）模型预测分析方法 模型分析是结构型节水体系中进行结构优化的主要工具。在对区域结构节水体系理论分析的基础上，应用数学模型对其进行分析与预测。 （ 3）定性与定量相结合的分析方法 种植业结构本身是一个复杂的大系统，涉及很多方面，其中既有能够用数量准 确表达的指标，也有的不能表达为明确的数量指标。对节水型种植结构进中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 8 行优化调整要满足数量与质量、主观与客观相结合的要求，就必须将定性与定量分析方法结合。 术路线 在广泛收集整理国内外现有与节水型种植结构有关的理论探讨和实际运用的文献、成果的基础上，综合利用多学科理论与研究方法，充分考虑种植业的自然因素、社会环境、历史沿革与发展趋势等各种因素，以多目标模糊优化理论为指导，构建节水型种植结构的多目标模糊优化模型，对华北地区节水型种植结构进行优化与分析。 图 研究技术路线图 农产品需求预测 提出节水型种植结构问题 资源条件预测 优化结果分析 基本思想与原理 结构优化模型的构建 确定研究目标 研究背景 区域节水型种植 结构优化 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 9 文主要研究内容 第一章 介绍了本论文的研究背景，提出节水型种植结构的概念，对本研究领域国内外的研究进展进行了论述，在此基础上提出本论文的研究目的，并在研