农业区环境-经济综合效益模型构建及应用.pdfVIP

第 31 卷 第 19 期 农 业 工 程 学 报 Vol.31 No.19 202 2015 年 10 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Oct. 2015 农业区环境-经济综合效益模型构建及应用 1 1 1 2 唐莉华 ，杨大文 ，孟凡磊 ，马 欢 （1.清华大学水利水电工程系，水沙科学与水利工程国家重点实验室，北京 100084 ； 2. 水利部海河水利委员会，天津 300170 ） 摘 要：农业经济发展与环境保护是既有矛盾又紧密联系的 2 个重要问题。为了客观科学地进行农业环境效益和经济效 益的评价，该文以位山灌区为例，构建了农业区环境-经济综合效益模型，以农业净收益最大化为目标函数，以环境限制 （氮淋失量）为约束，利用Hydrus-1D 模型模拟计算了不同灌溉和施肥情景下的氮淋失量、根系吸氮量和作物产量，得 出作物产量、氮淋失量与灌溉量和施肥量之间的回归方程系数，再利用Matlab 优化工具得出不同的氮淋失量控制条件下 的灌区优化施肥和灌溉方案。结果表明，农作物净收益随着环境限制条件的放松（即允许氮淋失量的增大）而增加，但 增加速度逐渐减缓，表明以牺牲环境达到农业增收的边际效益呈递减趋势。位山灌区在允许氮淋失量为 500 kg/hm2 （以N 计）时的净收益达到最大，相应的灌溉量为 240 mm ，施肥量为 732 kg/hm2 （以N 计）。如需更严格控制氮淋失量，施肥 量将受到限制，可能导致农民净收益减少，政府可通过农业环境补贴的方式进行经济补偿，以鼓励更环保的生产活动。 通过科学合理的灌溉量和施肥量指导，可以实现经济效益和环境效益的双赢。研究结果可为灌区农业环境管理和政府环 境保护补偿方式的制定提供参考。 关键词：经济；氮肥；灌溉；农业污染；位山灌区；氮淋失；Hydrus-1D 模型 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.19.028 中图分类号：[S19] 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2015)-19-0202-06 唐莉华，杨大文，孟凡磊，马 欢. 农业区环境-经济综合效益模型构建及应用[J]. 农业工程学报，2015，31(19)： 202－207. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.19.028 Tang Lihua, Yang Dawen, Meng Fanlei, Ma Huan. Establishment and application of integrated agricultural enviro-economic benefit model[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(19): 202 －207. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.19.028 也开展起来。如何制定合理的补偿标准和价格是生态环 0 引 言 境补偿的核心问题之一，也是最大的难点，需要从环境、 农业经济发展与环境保护是既对立又紧密联系的 2 经济和社会效益等各方面进行综合评估。目前采用的方 个重要问题。由农