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粮食作物作为黑龙江省种植面积最广的农作物,其生产用水量巨大。为了揭示黑龙江省粮食作物生产用水的效益产出,为黑龙江省各地区农业用水管理和可用水资源分配提供理论依据,本文在查阅国内外有关文献的基础之上,利用黑龙江省各地区的实测数据,对黑龙江省各地区的粮食作物水分生产率进行了计算和分析,并对黑龙江省的灌溉水利用效率、粮食作物生育期降水量和粮食作物单位面积产量等粮食作物水分生产率指标的主要计算参数以及黑龙江省各地区的粮食水足迹进行了分析。主要内容和结论如下:(1)对黑龙江省的灌溉水利用效率进行时空分布分析,发现黑龙江省的平均灌溉水利用效率在2006-2015年9年间表现为逐年稳定增加的趋势。黑龙江省非井灌灌区的灌溉水利用效率在2012-2015年4年间呈现出逐年稳定增加的趋势;而黑龙江省井灌灌区的灌溉水利用效率在2012-2015年4年间趋于稳定;非井灌灌区和井灌灌区的灌溉水利用效率的空间分布差异均较小。用相关分析方法分析黑龙江省灌溉水利用效率与年降水量的相关性,发现两者之间并无明显的相关性,而灌溉水利用效率与降水在时序分布上的差异存在较强的相关性。(2)对黑龙江省的粮食作物生育期有效降水量进行时序分析,发现黑龙江省的粮食作物生育期有效降水量在2007-2012年呈现出先增加再降低再增加的时序变化趋势;采用反距离权重法对黑龙江省各地区的粮食作物生育期有效降水量进行空间插值分析,发现其在空间分布上存在着一定的差异性,表现为中部高,四周低的趋势。对黑龙江省的粮食作物单位面积产量进行时空分布分析,发现黑龙江省2007-2012年的粮食作物单位面积产量整体上呈现逐年增加的趋势,但在2008-2009年由于受农业自然灾害的影响,呈现为降低的趋势;黑龙江省各地区的粮食作物单位面积产量在空间分布上也存在着较大的差异性。(3)对黑龙江省粮食作物各水分生产率指标进行计算,并对其时空分布情况进行分析,发现黑龙江省各地区粮食作物的毛灌溉水量水分生产率的空间分布差异较大,大兴安岭和黑河的毛灌溉水量水分生产率明显大于其他地区;黑龙江省各地区粮食作物的毛入流量水分生产率、广义水资源量水分生产率和的田间蒸散发量水分生产率的空间分布规律较为相似,且空间分布差异与毛灌溉水量水分生产率相比相对较低。由于受黑龙江省2008-2009年粮食单位面积产量降低的影响,黑龙江省粮食作物的毛入流量水分生产率、广义水资源量水分生产率和的田间蒸散发量水分生产率均在2008-2009年间呈下降的趋势,而在2007-2008年间和2009-2012年间分别呈逐年增加的趋势;而黑龙江省粮食作物的毛灌溉水量水分生产率由于受黑龙江省2008-2009年的粮食单位面积产量变化和大兴安岭毛灌溉水量水分生产率的极端异常值的联合影响,在2008-2011年间呈下降的趋势,而在2007-2008年间和2011-2012年间呈现增加的趋势。(4)采用相关分析方法对黑龙江省粮食作物各水分生产率指标的影响因素进行了分析,发现毛灌溉水量水分生产率的主要影响因素是年平均气温、纬度、粮食作物单位面积产量和单位面积灌溉水量;毛入流量水分生产率的主要影响因素是人均生产总值和粮食作物单位面积产量;广义水资源量水分生产率的主要影响因素是粮食作物单位面积产量;而田间蒸散量水分生产率的主要影响因素是粮食作物单位面积产量。(5)对黑龙江省各地区的粮食水足迹进行计算和分析。粮食水足迹计算结果显示黑龙江省粮食作物的蓝水足迹明显低于绿水足迹,粮食蓝水足迹比例较低,粮食生产对绿水资源的依赖度较高。空间分析显示黑龙江省各地区的粮食水足迹在空间分布上存在着显著的差异,大体上呈东北部高,西南部低的趋势。其中,蓝水足迹的空间分布差异大于绿水足迹。Moran’s I空间自相关分析显示,黑龙江省粮食作物的绿水足迹和蓝水足迹均存在相似值之间的空间聚集性。时序分析显示,黑龙江省粮食水足迹在2007-2008年和2009-2012年的粮食水足迹均呈现逐年减少的趋势,而在2008-2009年粮食水足迹有显著的增加趋势,这同样由于粮食作物单位面积产量的显著降低导致的。综上所述,对黑龙江省粮食作物水分生产率的时空分布规律及其影响因素进行分析,能够了解黑龙江省的粮食作物生产用水情况,有助于挖掘黑龙江省粮食作物生产用水的节水潜力,提高黑龙江省粮食作物生产用水的效益产出,缓解黑龙江省粮食作物生产用水与其他用水主体的用水矛盾,实现对有限的可用水资源的合理配置和高效利用。对提高黑龙江省粮食作物生产水资源管理水平、保障粮食作物生产安全和水资源安全具有重要的参考意义。