农业用水效用评价方法及其尺度效应研究

灌区是农业灌溉和用水管理决策的基本单元，因此灌区尺度是农业节水研究的重点。野外观测试验和作物耗水模拟研究多集中在点尺度，如何利用田间高精度的成果，结合新技术新方法，从田间尺度向更大尺度进行转换，提高大尺度研究的精度，是当前研究前沿和热点。本项目融合3S技术和田间观测数据，对田间和灌区尺度的农业水循环过程和尺度转换进行重点研究，以农业灌溉水循环机理研究和水资源利用有效性分析为基础，提出合理的农业水资源利用效用评价指标体系和评价方法，构建田间和灌区尺度的农业水资源利用效用评价系统，并以我国北方典型的半干旱灌区为试点进行评价，提出适宜的指标范围，研究指标的时空尺度特征，计算节水潜力并分析节水策略。研究成果可为流域水资源利用效用优化和调控提供理论依据，对干旱半干旱地区农业可持续发展和水资源的可持续利用具有重要的科学意义。

本项目基本全部完成预定的研究任务，主要取得了以下几方面研究成果：（1）融合3S 技术和田间观测数据，对田间和灌区尺度的农业水循环过程进行重点研究，以农业耗水机理和水资源利用有效性分析为基础，提出了田间和灌区尺度农业水资源利用效用评价指标体系和评价方法，所定义水资源效用包含水量指标、用水效率指标以及经济、社会和环境效益指标；（2）汇集田间试验观测数据、统计调查数据、模型计算数据和遥感空间分布数据建立了多尺度的农业用水信息数据库，结合田间和灌区尺度水平衡模型，构建了农业水资源利用效用评价系统，并以我国北方典型的半干旱灌区北京市大兴区为试点进行了评价，提出了适宜的指标范围；（3）在与田间试验和模型计算数据验证的基础上，应用遥感反演耗水模型SEBS计算了区域的耗水分布，分析了耗水相关指标的时空尺度特征，计算了基于耗水定额管理方法的农业节水潜力；（4）以水分生产效率为重点指标，从水循环机理分析了指标的尺度效应，并结合不同类型灌区水循环特点，提出了适宜的总体节水对策。.项目资助了3名研究生和2名博士后开展研究，在期刊和学术会议发表了7篇论文，含2篇已录用，其中SCI源刊2篇，项目所开发评价系统获软件著作权登记证书1项。