美国内布拉斯加州农业水资源保护与可持续利用对中国的启示——基于自然资源区划的水资源管理模式
刘雁南1 杜 森2 余 扬1安晓宁3 赵 文1，4
(1.农业农村部国际交流服务中心 北京 100125；2.全国农业技术推广服务中心 北京 100125；3. 中国农业科学院农业经济与发展研究所 北京 100081；4.南京农业大学中华农业文明研究院 南京 210095)
摘要 ：美国内布拉斯加州是美国农业灌溉面积最大的州，20世纪60年代末以来，低压喷灌技术的广泛应用使得对地下水的利用逐步增多，导致该地区蓄水层水位持续下降。1972年，州政府设立了23个自然资源区划中心，以其为主要依托，对农业水资源进行分区管理，区划中心与联邦和州政府、科研部门、水资源用户积极合作，建立水资源使用规划、制定区域性政策法规、开展水资源监测、支持节水灌溉技术研发、实施水资源保护工程，在提高地下水水位、涵养水源和改善环境方面取得了显著成效。虽然中美两国政治体制不同，但内布拉斯加州对农业水资源保护与可持续利用的实践值得中国研究学习，对于中国完善农业节水制度法规，协调区域性用水问题，以及提高农民节水积极性等具有很强的借鉴意义。
关键词 ：农业水资源保护；农业水资源可持续利用；地下水；节水灌溉
1 研究背景与意义
1.1研究背景
中国水资源严重紧缺，总量仅占世界的6%，人均不足世界平均水平的1/4，降水时空分布不均，水土资源匹配程度偏低。2017年农业用水3 766.40亿m3，占总用水量的62.32%，年缺口超过300亿m3，农业水资源供需矛盾突出。近年来，华北、东北地下水资源严重超采，南方季节性、区域性干旱日趋严重，加之农业水资源浪费严重、水资源质量下降，干旱缺水已成为威胁粮食安全、制约农业可持续发展的主要限制因素。中共十九大召开前夕，习近平总书记主持中央深化改革领导小组会议审议通过，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》，首次全面提出农业绿色发展“三不、两零、一全”的总体目标，努力做到地下水不超采，资源利用更加节约高效。
1.2研究意义
与中国相比，美国水资源总量较为丰富，但地区分布不均，在农业灌溉区同样存在利用效率不高、地下水超采、水质污染等问题。作为美国灌溉面积最大的州，内布拉斯加州通过对自然资源特别是水资源进行分区管理，有效提升了水资源保护与利用成效，相关措施与做法对中国推进农业节水具有很好的借鉴意义。
2 文献述评
关于中国农业水资源保护与可持续利用存在的问题，李平衡(2016)认为，主要包括农业水资源的利用效率不高，区域农业水资源空间分布与利用差异较大，农业水资源水质比较差等问题[1]。余青等(2008)认为，存在农业水资源供求矛盾加剧，农业用水效率不高，灌溉设施老化，农业水资源生态环境恶化等问题[2]。王庆锁和梅旭荣(2017)对中国农业水资源利用的总体判断为，水资源严重短缺, 开发利用程度高，农业用水量减少, 粮食需求反而增加,导致“水减粮增”矛盾比较突出，农业生产与水资源分布错位,“北粮南运”难以为继，水污染加剧了水资源的短缺, 污水灌溉隐患大[3]。
关于造成中国农业水资源保护与可持续利用存在一系列问题的原因，李平衡(2016)认为，主要是农田水利基础设施供给不足，农业产业结构不合理，节水灌溉技术推广滞后，农业水资源保护力度不够[1]。李相莉等(2009)认为，主要是缺乏有效的管理机制, 导致水资源短缺与水资源浪费共存，水利工程建设的机制尚未建成[4]。
关于中国农业水资源保护与可持续利用发展趋势，包晓斌(2018)认为，水资源短缺是中国农业发展过程中的瓶颈因素, 随着经济社会迅速发展, 城镇化稳步推进, 工业用水和生活用水将呈现持续上升的态势。在用水总量有限的条件下, 农业用水量将保持零增长或负增长[5]。
现有农业水资源保护与可持续利用问题的研究及相关政策建议的提出，主要是基于理论基础的研究，缺乏国际经验借鉴。前人的研究为本研究提供理论基础与思路，本研究将对美国农业水资源利用进行系统分析，总结其对中国农业水资源利用可借鉴的经验，以此提出相关政策建议。
3美国内布拉斯加州农业生产概况与农业水资源利用现状
3.1自然环境与农业概况
19世纪从荒漠到森林的自然环境历史变迁使得内布拉斯加州人民深刻认识到，自然资源是赢得财富和保障未来的最重要来源。为了更有效地保护和利用自然资源，1972年，内布拉斯加州立法机关通过立法将154家职责目标相似的实体单位整合为23个自然资源区划中心(Natural Resources District, NRD)。NRD以“让生活变得更美好”为宗旨，在自然资源保护方面承担着广泛的责任，职责任务包括水资源管理、土壤资源管理、树木和野生动物栖息地保护、洪水防控、城市保护、牧场土地管理和青少年教育等多个方面，其中最重要的职责就是保护地下水免受污染和过度使用。内布拉斯加州有39个行政县，而不同自然资源区之间以河流流域划定边界而非以县域为界限，这是因为自然资源问题经常跨越政治界限，与美国其他各州以县域管理自然资源的做法相比，这种划分很好地迎合了当地对自然资源特别是水资源保护与可持续利用的需要。内布拉斯加州的NRD是美国独一无二的自然资源保护与管理机制。成立40多年来，NRD的职责范围不断扩大，在保护和管理地下水资源方面发挥的作用尤为突出。
灾害发生后，彝良县龙海乡紧急组织现场救援，下游群众已全部紧急疏散转移。彝良县委、县政府已紧急启动预案，相关部门和救援力量正在赶往龙海途中。
3.2农业灌溉与地下水利用
内布拉斯加州是美国灌溉面积最大的州，占全美灌溉总面积的14.9%[注] 数据来源：美国农业部2012年农业普查报告。 ，水资源在内布拉斯加州经济发展中发挥着至关重要的作用。1969年，美国林赛(Lindsay)公司设计建造了世界第一台催马提克中心支轴式喷灌系统(Central Pivot Irrigation System)，此后，喷灌技术快速发展，仅内布拉斯加就有6万多个喷灌圈，喷灌面积占灌溉总面积的85%，地面灌溉仅有不到15%。灌溉方式的改变使得灌溉水源由地表水转为地下水，截至2015年，内布拉斯加州共开采地下水水井95 950口，地下水开发利用程度提高的同时，也引发了地下水超采问题，在一些水资源开采严重的地区，地下含水层深度每年下降1～1.5m，目前平均深度已经从45m下降到228m，与中国华北平原地下水超采区的水位降幅相当。地下水超采造成阿肯色河等多条河流季节性断流，湿地面积严重萎缩，对生态环境造成了不良影响。
4美国内布拉斯加州农业水资源保护与可持续利用措施
4.1设立自然资源区划中心 (NRD)
内布拉斯加州位于美国中西部，是高平原区[注] 高平原：是美国大平原(Great plains)的一部分，西起落基山脉东麓，东至密西西比大平原的西侧，海拔590～2 400m，整体地势由西向东倾斜。 内最平坦的一个州，地处高平原中心，属普拉特河流域。年均降水量为57cm。高平原地区拥有美国主要的地下水含水层奥加拉拉蓄水层(Ogallala aquifer)，总面积45.3万km2，横跨美国中西部8个州。据估计，美国1/3以上的农业用水都来自该含水层。全州可分两个自然地理区：东部的冰碛平原和西部属大平原区。19世纪以前，内布拉斯加州是一片荒原，人民深受其苦，为此，19世纪70—80年代，该州先后植树6亿多棵，使得10万hm2的荒野变成了茂密的森林。内布拉斯加州是美国主要的农业灌溉区，农业在内布拉斯加州经济中占有重要地位，农牧产值在50个州内列第六位。93%的土地为农牧场，主要农牧产品为玉米、大豆、牛肉、生猪等，乳牛及肉牛饲养量居美国第三位。牧场主要集中在西部，砂岩丘陵地带多草肥，为北美洲最好的牧区之一。
1)第①种情况 将工序u移至v之后，如图11所示，Q变为Q1={l1,l2,,lk,v,u}，求解评价值λu,v(0,w)和λu,v(w,#)的过程如下：
4.2设立资源管理区协会 (NARD)
内布拉斯加州资源区协会(Nebraska Association of Resource District,NARD)是23个自然资源区划中心的贸易联合会，由23个NRD主任组成的董事会负责管理，有5名全职工作人员。NARD的任务是帮助NRD协调各方开展工作，共同完成NRD无法独立做到的自然资源及环境保护、保持和改善任务。自然资源问题经常跨越政治界限， NARD协调帮助各个NRD处理这些跨界的复杂问题，针对流域范围的问题与有关NRD紧密合作，例如，制定《普拉特河合作协定》、解决与堪萨斯州关于共和国河的诉讼等。
简析：据奥维云网（AVC）零售监测数据显示，线下油烟机市场监测销量20.5万台，同比下降7.8%，其中近吸式同比上升0.9%，T型同比下降2.3%，塔形同比下降34.0%，其他同比下降35.8%。
NARD作为内布拉斯加州NRD与政府之间的桥梁，随时跟踪州一院制[注] 内布拉斯加州是美国唯一一个一院制的州，其立法机关由一个议院组成，其官方名称为内布拉斯加州立法院。 有关自然资源及可能影响NRD履行职责的立法，代表各区向州议会和其他领导人提供资金支持，并协调一年一度前往华盛顿特区与国会代表和其他官员的会面。NARD董事会每年召开5次会议，年度立法优先事项由董事会在林肯的立法会议上确定，各个NRD通过其在NARD的代表提出政策建议供董事会审议。NARD每年还要向各成员公布年度工作报告，接受审议和监督。
4.3落实联邦和州水资源立法
美国没有统一的水权法规，水资源归各州政府管理，根据美国宪法，联邦政府负责制定水资源管理的总体政策和规章，由各州负责实施，州政府对于其辖区内的水和水权分配、水交易、水质保护等问题拥有主要权力，大部分州都建立了较为健全的州级水资源管理机构，明确了农民水权，建立了水权交易市场，使农业水资源可以进行商品化运作。
由于光伏发电的PDF是已知的，所以可以使用公式（3）中的线性模型计算发电量的累积量。生成输出的PDF可以使用截断的Gram-Charlier级数A型展开式[16]来近似得到：
弱电网下远端严重电压跌落时逆变器并网失稳机理分析//袁辉,辛焕海,王康,汪震,徐路遥,谢欢//(22):38
4.4制定辖区水资源管理政策和方案
此外，每个NRD都需要制定一份地下水综合管理方案，其中包括长期和短期的水资源保护和利用计划，各NRD制定的本地区水量和水质计划需要与州自然资源部对水存量的评估相一致，还要综合考量整个盆地范围内的水资源情况，形成一个全面的、整合多方意见的综合性水资源管理方案，并需经过州自然资源部的审阅和批准，确保科学合理，这也是NRD得到经费拨款的必需条件。
NRD属于地方政府部门，每个区划中心都有一个选举产生的董事会对各区进行管理。NRD的经费主要来源于当地的财产税收入，其经费额一般占所在区财产税的1～2个百分点。NRD的伙伴关系非常广，包括美国农业部自然资源保护局、州自然资源部、其他有关的州和联邦政府机构、内布拉斯加州立大学等科研和推广部门、灌溉公司等私营组织，以及技术人员和农民等，正是因为这种囊括各相关方的伙伴关系，才使得NRD的各个水资源管理计划和项目得以顺利实施和持续发挥作用。
NRD的核心职责之一是制定本辖区内地下水资源管理的规定，这些规定非常具体明确，对水质和水量分别有相应的管理条款，在水质管理方面包括明确水资源管理的区域、对操作人员的培训、确定合理的施肥时间、需要对土壤和水进行抽样等，在水量管理方面包括水的分配、流量测量、暂停用水和提交报告等方面，规定的内容翔实，可操作性很强。
总之，水作为一种重要资源，其开发利用与经济社会发展密切相关，两者相互联系，相互制约，相互影响。一方面，经济社会发展需要水资源作支撑；另一方面，经济社会发展又对水资源系统产生压力；同时，水资源的科学管理与保护又需要经济社会发展提供保障。
内布拉斯加州地下水的利用遵循“相关权利”(Correlative Rights)原则[注] “相关权利”是一种法律原则，即将土地所有者使用地下水资源(如含水层)的权利限定为一个合理份额，通常基于每个土地所有者拥有的地表土地面积。 。“相关权利”允许土地所有者在公众的监督下本着有益的目的开采水井和从底层含水层抽取地下水。1957年，内布拉斯加州通过了对所有灌溉水井进行登记的立法，在NRD管理体系建立后，土地所有者在钻井前首先需要在NRD获得许可。一旦得到批准，只要土地所有者承诺对水的利用是有益的，就可以启动钻井工程并在随后按其所需抽取地下水而无须支付费用。除了地下水使用许可审批外，内布拉斯加州法律还赋予了NRD众多的政策管理工具，以处理和解决地下水污染、短缺和使用者冲突等问题。
4.5建立广泛的合作关系网
与农场主和私营组织等水资源用户保持直接的密切联系。NRD为个体水资源用户提供经费支持，用于灌溉用水管理、水资源停用及其他出于保护水资源而采取的措施。出于特定需要，NRD会从灌溉公司购买水渠或水权，以实施水资源保护工程，并协同私营组织、农场主共同对建设项目进行投资。
与科研部门开展合作。NRD与内布拉斯加州环境质量部、州自然资源部、保护与调查处、内布拉斯加州大学以及美国地理调查等联邦机构共同合作，开展水资源监测工作，如在普拉特盆地流域建立水量观测系统，由50台照相机在白天的每个小时拍摄照片，365天不间断收集数据、进行分析，据此制定水资源保护与管理措施。同时，他们配合内布拉斯加州立大学等研究机构开展灌溉技术的研究，促使最前沿的节水技术可以在农场主的生产中得以试验和应用。
接受推广机构的信息与技术培训。内布拉斯加州大学农业与自然资源学院有农业研究处和推广部门两个分支分别负责研究和推广工作，在州内各个县设有研究与推广中心，其工作团队负责对NRD开展交互式的培训，包括向NRD的董事会成员和社会公众提供基础信息、了解最新的研究成果并以通俗易懂的方式教授给NRD的工作人员、董事会和从业者。培训方式包括在线模块培训和现场培训。
4.6实施农业水资源保护与可持续利用项目
NRD不仅是水资源的监护人，在很多情况下，他们还是水的提供者，很多NRD为农户和小型社区操作水资源系统。根据本地区的水资源状况开展各类水资源保护与可持续利用项目，是NRD的主要任务之一，作为核心倡导者和组织者，各NRD发起和实施了径流和地下水补充项目、灌溉渠复原项目和水污染防治项目等一系列具体项目。
以中普拉特自然资源区划中心(CPNRD)为例，该区位于内布拉斯加州中部，管辖范围包括普拉特河沿岸的11个行政县，区域内有3条水系，分别是普拉特河、北渠河和木河，灌溉面积共计41.6万hm2，其中37.9万hm2使用地下水，0.6万hm2使用地表水，3.1万hm2同时使用地下和地表水[注] 数据来源：http：//cpnrd.org/。 。CPNRD实施名为“关闭‘六英里’水渠[注] 中普拉特自然资源管理区原有4条人工灌溉渠，分别为“六英里”(Six Mile canal)、“柯扎德”(Cozad canal)、“三十英里”(Thirty Mile canal)和“果园/苜蓿”(Orchard/Alfalfa canal)，所有权分别隶属于4家公司。 (Six-Mile Canal)，还水普拉特河”的项目，这是一个NRD与农民一道致力提升灌溉效率的成功案例。1894年“六英里”人工渠建成后即开始从普拉特河引水灌溉，年均抽水293万m3。100多年以后的2010年，出于提高灌溉水平和农业生产效率的考虑，水渠沿线土地所有者和农民强烈希望能在他们的土地上改用地下水进行灌溉。从农民角度出发，“六英里”水渠关闭增加了他们的可耕种面积，抽取地下水的便利化支持他们采用更加高效的中心支轴灌溉系统，农场主在手机上就可以非常方便地检查土地情况、进行一系列智能操作，节约了汽油，降低了能源和劳动力成本。从社会效益角度看，关闭水渠还水于河，增加了河水流量，这部分水仍然可以用来灌溉，同时保证了未来水资源的可持续供给和利用，保护了濒危物种的生存环境。河水流量增加会下渗形成对地下水的补给，农民可以随时使用地下水，而不必像过去一样担心在生长季早期是否有足够的地表水可用。
5内布拉斯加州农业水资源保护与可持续利用取得成效
内布拉斯加州依托NRD开展的水资源管理基于生产资料私有制的管理基础和地下水超采的水资源现状。围绕水资源可持续利用的目标，NRD制定了严格的地方法规和翔实的实施方案，搭建起全面覆盖各利益相关方的管理网络，广泛宣传节水意识理念，借助科研机构力量开展监测和节水技术推广，同时还通过实施区域性的地下水补水工程、协调解决争端等具体手段促进水资源的可持续利用。
经过不懈努力，该州农业生产者的节水意识普遍提高，节水灌溉技术在农业领域得到广泛应用，地下水超采现象明显改善，对地下水的持续反补实现了奥加拉拉蓄水层的采补平衡，达到了预期目的。
针对奥加拉拉蓄水层地下水超采严重、水位下降的问题，内布拉斯加州自然资源保持局实施了渠道地下水补水工程。由于灌溉方式由地面灌溉改为喷灌，普拉特河部分引水渠道废弃。自然资源保护局与当地灌溉公司签订协议，恢复引水渠道，在丰水季节将河水引入渠道，通过渠系网络让河水入渗补充地下水，实现奥加拉拉蓄水层的采补平衡。
6美国内布拉斯加州农业水资源保护与可持续利用对中国的启示
6.1完善法律法规 ，保障农业用水 ，实现节水灌溉
美国联邦政府和各州颁布了许多水资源利用、保护方面的法律法规，如1972年颁布的《清洁水法》、1980年颁布《水资源控制法案》、1986年颁布《水资源开发法》，明确了水权原则，从法律上保证了水资源科学利用和有效保护。在这些基础性法律之下，内布拉斯加州的NRD还根据辖区内的水资源情况，制定更为细致具体的本地区政策法规，约束用户对水资源的使用行为。目前，国内北京、上海、山东等很多省份建立了自己的地方性节水法规，但仍缺少一项全国性的节水大法，迫切需要加快节水立法，将水资源保护与可持续利用全面纳入法制管理的轨道，真正做到有法可依。
卵巢肿瘤是威胁女性健康的常见疾病，随着饮食习惯与生活习惯的改变，各种卵巢肿瘤的发病率逐渐升高[1]。病理学检查是临床诊断卵巢性肿瘤的金标准，但其作为一项有创性检查，会对患者的生理、心理健康带来一定的损害，且成本较高。超声检查是临床常用诊断方法，具有经济、无创、简便、可重复的优势。超声诊断卵巢性肿瘤，通过肿块的边界、形态、大小以及内部回声等因素，可以分辨肿瘤良恶性，对于实现肿瘤患者的早发现、早治疗以及预后判断，有着重要的意义。文章对82例卵巢性肿瘤患者的超声诊断与病理诊断结果进行对照分析，旨在探讨超声诊断卵巢性肿瘤的价值。
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近年来，中国农业用水在生活、工业、生态用水的挤压下，份额不断减少，保障能力不断下降。1997—2017年，农业用水量比重从70.4%下降到62.32%，下降了8.02个百分点。农业用水保障能力不足，已成为威胁粮食安全最为紧迫的问题。因此，在倡导节水的同时，还应建立和完善专门的农业用水法律法规，划定“粮食安全水资源红线”，确保农业用水总量和用水份额。
6.2建立强有力的水资源跨区域保护利用管理机构
美国水资源归各州政府管理，但为了统筹协调跨州的水资源管理问题，特别建立了一些基于流域的水资源管理委员会。内布拉斯加州NRD以自然河流而非行政区域划定边界，在基础设置上就充分考虑了水资源利用可能引发的跨区域问题。国内地区间水资源利用与保护的权利义务不明确,导致了水资源的竞争性利用。建议充分发挥流域管理机构的作用，或以其为基础设立更加权威化、综合性的水资源保护管理协调机构，赋予其充分的行政管理权力，探索建立跨地区、跨部门的水资源保护与可持续利用协作机制,有效协调和解决跨行政区域的用水利用冲突和水资源污染防治等问题。
6.3建立投资机制 ，加大支持力度
发展节水农业是促进水资源可持续发展的重大举措，经济效益、社会效益、生态效益显著，但一次性投资较大，在中国农业生产比较效益偏低的现实情况下，单靠农民投入难以实现。与美国投入巨额资金发展节水农业相比，目前中国在节水农业上投资偏少。节水农业是一项基础性、公益性的工作，应充分发挥国家发展节水农业的主导作用，大幅增加节水农业投资，提高补贴比例，对农民应用旱作农业、高效灌溉、水肥一体化等技术所需的设施设备、水溶肥料、试验示范、宣传培训等进行补贴，调动广大农民应用节水农业技术的积极性和主动性。同时加快建立以政府投入为主导，社会化投入和农民投入相结合的投资体系，稳定投资渠道。
6.4充分调动农户的节水积极性 。
在中国，农民是节水农业技术的使用者，是实现农业节水的实践者，要推进农业水资源可持续发展，必须充分调动广大农民的积极性和主动性。美国大部分州明确了农民水权，建立了水权交易市场，使农业水资源可以进行商品化运作，增强了农民水资源价值意识。加利福尼亚州还建立了“水银行”，农民可以存储、转让、交易水资源，实现水资源的灵活调配使用，使得农民从节水护水中获得实实在在的收益[6]。在宣传教育方面，内布拉斯加州建立节水农业示范展示基地，推广人员组织农场主田间学校，对农民进行高效灌溉技术现场培训，农民的积极性被充分调动起来，使这些农业节水技术能够广泛应用于棉花、玉米、蔬菜、水果等多种作物。
实现农业水资源的高效利用需“软硬兼施”，建议有关部门研究制定相关政策，按照土地确权的方法确立农民水权，让农业用水成为农民财产的一部分，切实保证农民从事农业生产的用水权力，保护农民的根本利益。建立水权交易市场，完善自由转让、政府回购等交易机制，让农民从节水中获得收益，充分调动农民的节水积极性。
参考文献
[1]李平衡.我国农业水资源利用存在的问题及对策分析[J].农村经济与科技,2016,27(1):39-40+42.
[2]余青,张和喜,房军,等. 我国农业水资源可持续利用问题探讨[J].河北农业科学，2008(10):87-89.
[3]王庆锁,梅旭荣.中国农业水资源可持续利用方略[J].农学学报,2017,7(10):80-83.
[4]李相莉,向道友,韩金超. 我国农业水资源利用发展对策研究[J].水利科技与经济，2009,15(12):1076-1077.
[5]包晓斌.高效节水是保证我国农业水资源可持续利用的根本出路[J].中国水利，2018(6):30-32.
[6]张宏志,金飞. 美国农业水资源利用与保护[J].世界农业,2014(12):130-133
收稿日期： 2018-01-10。
作者简介： 刘雁南(1984—)，女，山东烟台人，经济师，研究方向：农业国际合作，E -mail: liuyannan @agri .gov .cn ；杜森(1968—)，男，北京房山人，推广研究员，研究方向：土壤肥料和节水农业技术研究及推广，E -mail: dusen @agri .gov .cn ；余扬(1967—)，女，四川眉山人，兽医师，研究方向：农业国际合作项目管理，E -mail: yuyang @agri .gov .cn ；安晓宁(1992—)，女，河南安阳人，硕士研究生，研究方向：农业技术经济，E -mail: 1208263936@qq .com 。
通信作者： 赵文(1987—)，北京人，助理研究员，博士研究生，研究方向：农业文化遗产。
DOI： 10.13856/j.cn11-1097/s.2019.04.004
(责任编辑 张雪娇 殷 华)
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