农业机械学报

作者：王友芝，刘兵兵，张汉，王楠，韩金旭

单位：黄河水利委员会黄河水利科学研究院;黄河实验室,黄河水利委员会黄河水利科学研究院;黄河实验室,黄河水利委员会黄河水利科学研究院;黄河实验室,黄河水利委员会黄河水利科学研究院;河海大学,黄河水利委员会黄河水利科学研究院;黄河实验室,

关键词：河套灌区;水-地-粮食-生态;基于信息熵的可持续模型;Lotka-Volterra模型;生态足迹

基金：国家重点研发计划项目（2022YFC3202300）和河南省青年科学基金项目（242300420344）

为定量揭示农田-生态系统用水和用地竞争协调关系，识别水-农田和水-生态系统协调与发展均衡关系，为灌区水土资源科学管理提供理论依据，本文构建了基于信息熵的可持续模型、Lotka-Volterra模型，耦合水足迹和生态足迹，量化水-粮食、水-生态系统协调和发展的均衡状态，识别粮食-生态系统用水和用地协同/竞争程度及演变规律，解析渠系灌溉下渗蓝水足迹、化肥使用灰水足迹以及粮食生态足迹对粮食-生态用水和用地竞争关系的贡献程度。结果表明，河套灌区水-粮食系统和水-生态系统均处于高发展-低协调状态，且水-生态不协调发展趋势相较于水-粮食更为明显；粮食用水和用地均以牺牲生态用水和用地为代价；渠系灌溉水量下渗能缓解粮食-生态用水竞争4%~6%，粮食作物生态价值能缓解粮食-生态用地竞争2%~42%。研究结果可为灌区水土资源协同调控与粮食-生态可持续发展提供理论依据。

来源：2025年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

查看农业机械学报杂志2025年第9期