白芳芳， 齊學(xué)斌， 喬冬梅， 韓 洋， 趙宇龍， 陸紅飛

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所，河南 新鄉(xiāng) 453002；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院河南新鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)水土環(huán)境野外科學(xué)觀測試驗站，河南 新鄉(xiāng) 453002)

近年來，沿黃省區(qū)生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重惡化，農(nóng)田灌溉受到嚴(yán)重威脅，農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)無法得到保障。此外，灌溉過程中農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)進(jìn)一步加劇了灌溉用水不足問題。因此，水資源是黃河流域九省區(qū)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展強(qiáng)有力的保障。提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率是解決農(nóng)業(yè)水資源短缺的重要途徑之一，故對黃河流域九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率進(jìn)行評價并確定其障礙因子，是保障農(nóng)業(yè)水資源可持續(xù)發(fā)展和糧食安全的必要前提。

目前，農(nóng)業(yè)水資源利用效率的評價指標(biāo)和評價方法主要從農(nóng)業(yè)水資源利用效率、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的方面選取評價指標(biāo)。國內(nèi)外對資源利用效率評價的理論與方法比較成熟。以往評價研究中多用單項指標(biāo)評價，忽略了農(nóng)業(yè)水資源多層次、多目標(biāo)特性所帶來的指標(biāo)不相容和高維問題。綜合指數(shù)法、層次分析法、模糊綜合評判法等方法在賦予指標(biāo)權(quán)重時多帶有人為因素，并缺乏各指標(biāo)對總體目標(biāo)貢獻(xiàn)和方向的結(jié)構(gòu)性評價。投影尋蹤方法(TOPSIS)的核心是將多指標(biāo)問題轉(zhuǎn)換為易進(jìn)行分析的單指標(biāo)問題，依據(jù)評價指標(biāo)自身數(shù)據(jù)特征進(jìn)行綜合評價。投影尋蹤法及其與其他優(yōu)化方法結(jié)合在水資源評價領(lǐng)域應(yīng)用較多。

對黃河流域農(nóng)業(yè)水資源的研究主要集中在水資源承載力、水資源價值、存在問題及技術(shù)對策等方面。左其亭等研究表明，九省區(qū)水資源承載力呈增大趨勢，水資源承載力提升趨勢最為明顯的是河南、山東、內(nèi)蒙古；九省區(qū)水資源承載力空間差異性明顯，不同省區(qū)的水資源承載力障礙因子差異明顯。張慧等研究表明，綜合農(nóng)業(yè)水資源利用效率較高的省份為山西、山東、河南與陜西，處于中等水平的省份為甘肅、四川與內(nèi)蒙古，而寧夏的農(nóng)業(yè)水資源利用效率明顯低下。張永凱等研究表明，2009—2017年，黃河流域水資源利用效率呈“先上升、后下降、且波動大”的特點(diǎn)，水資源利用效率整體有所提升，且技術(shù)水平是影響其利用效率的關(guān)鍵因素。

綜上，針對黃河流域農(nóng)業(yè)水資源利用效率綜合評價的研究較少，且并未從時間和空間上分析黃河流域農(nóng)業(yè)水資源利用效率發(fā)展趨勢及空間分布特征。農(nóng)業(yè)水資源是黃河流域水資源可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)保護(hù)和糧食安全的前提和基礎(chǔ)，而農(nóng)業(yè)水資源利用效率評價及障礙因子診斷是提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鑒于此，基于熵權(quán)TOPSIS模型，以黃河流域九省區(qū)為評價單元，依據(jù)農(nóng)業(yè)水資源高效利用的內(nèi)涵和特點(diǎn)，來構(gòu)建黃河流域九省區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源利用效率評價指標(biāo)體系和評價方法，評價2004年、2009年、2014年、2019年黃河流域九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率，并對評價結(jié)果進(jìn)行農(nóng)業(yè)用水障礙因子診斷，為黃河流域高質(zhì)量發(fā)展和該區(qū)農(nóng)業(yè)水資源高效利用與優(yōu)化配置提供決策支持。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

黃河流經(jīng)青海、四川、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南和山東九省區(qū)，流域多年平均降水量464 mm，總體呈“南多北少，東多西少”的態(tài)勢，降水量年內(nèi)分配極不均衡，6—9月降水量占全年的45%～60%。沿黃九省區(qū)糧食播種面積占全國的36.03%，糧食產(chǎn)量占全國的35.31%，多年(2009—2019年)平均水資源總量、平均地表水資源量、地下水資源量分別為5 143.7×10，4 078.4×10，1 898.0×10m。多年平均供水量、地表水供水量、地下水供水量分別為1 258.8×10，819.2×10，417.4×10m。多年平均農(nóng)業(yè)用水量、生態(tài)用水量分別為831.1×10，53.9×10m，分別占水資源總量的66.0%，4.3%。各省區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)為0.477～0.643，耕地實際灌溉均用水量157～706 m/667 m，萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值用水量為31.7～186.5 m，九省區(qū)資源環(huán)境稟賦及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異較大。水資源供需矛盾尖銳，水質(zhì)嚴(yán)重惡化，生態(tài)環(huán)境問題突出，農(nóng)業(yè)水資源利用效率低下等是九省區(qū)面臨的共性問題，因此，提高九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率是黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的重要保障。

1.2 研究方法

1.2.1 評價指標(biāo)體系構(gòu)建 參考前人在農(nóng)業(yè)水資源評價時選取的評價指標(biāo)體系，結(jié)合黃河流域九省區(qū)水資源稟賦條件、生態(tài)環(huán)境狀況、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展水平，根據(jù)農(nóng)業(yè)水資源內(nèi)涵及相關(guān)的研究理論，綜合熵權(quán)TOPSIS模型特點(diǎn)，從資源利用效率、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益中共選取14個評價指標(biāo)，構(gòu)成了九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率的綜合評價指標(biāo)體系(表1)。

1.2.2 熵權(quán)TOPSIS模型 熵權(quán)TOPSIS法核心在于TOPSIS，首先，利用熵權(quán)法計算得到各評價指標(biāo)的權(quán)重，并且將評價指標(biāo)數(shù)據(jù)與權(quán)重相乘，得到新的數(shù)據(jù)，利用新數(shù)據(jù)進(jìn)行TOPSIS分析。TOPSIS即逼近理想解排序法，是一種基于多指標(biāo)進(jìn)行綜合評價的客觀評價方法，其基本原理是通過確定各指標(biāo)評價值向量與評價最優(yōu)方案和最劣方案間的相對距離，然后，基于該相對距離大小對評價對象進(jìn)行排序評價。該方法計算過程靈活、評價結(jié)果合理，在農(nóng)業(yè)水資源綜合評價中應(yīng)用較多。主要計算步驟為：

表1 黃河流域九省(區(qū))農(nóng)業(yè)水資源利用效率評價指標(biāo)體系

(1)評價指標(biāo)歸一化處理。正向指標(biāo)歸一化處理公式：

(,)=((,)-())(()-())

逆向指標(biāo)歸一化處理公式：

(,)=(()-(,))(()-())

式中：()、()分別為樣本集中第個指標(biāo)的最小值和最大值。

=((，))×

式中：(，)=×()；為第個指標(biāo)權(quán)重。

(2)評價指標(biāo)歸一化后的最優(yōu)、最劣向量分別為：

=(,,…,max)

=(,,…,min)

第個評價對象與最優(yōu)、最劣方案的距離分別為：

第個評價對象與最優(yōu)方案的接近程度為：

式中：貼近度取值0～1，值越大則評價對象水平越高，值越低則表示評價對象水平越低；其中=1，2，…，。

1.2.3 障礙度模型 運(yùn)用障礙度模型進(jìn)行障礙因子診斷有利于識別黃河流域各省(區(qū))農(nóng)業(yè)水資源利用效率的主要障礙因子。具體計算步驟為：

(1)評價指標(biāo)的因子貢獻(xiàn)度，即單個因素對總目標(biāo)的貢獻(xiàn)程度，用單個因素的權(quán)重表示。

(2)計算指標(biāo)偏離度()。

=1-

(3)計算各評價指標(biāo)的障礙度()。

1.2.4 數(shù)據(jù)來源 選取14個代表性指標(biāo)，對九省區(qū)2004年、2009年、2014年、2019年的農(nóng)業(yè)水資源利用效率進(jìn)行評價。數(shù)據(jù)主要來源于《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國水利統(tǒng)計年鑒》、《中國水資源公報》、《中國國土資源公報》等。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃河流域九省區(qū)各評價指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)黃河流域九省區(qū)各評價指標(biāo)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用熵權(quán)法確定各指標(biāo)在不同年份的熵值和權(quán)重(表2)，指標(biāo)的熵值越大，說明該項指標(biāo)提供的信息越多，從而權(quán)重值越大。由表2可知，2004年，地均水資源占有量權(quán)重6(0.198)遠(yuǎn)大于其他指標(biāo)的權(quán)重，說明其是影響該年農(nóng)業(yè)水資源利用效率的主要因素。2009年、2014年、2019年，地均水資源占有量6、人均生態(tài)環(huán)境用水量13權(quán)重較大，故二者是影響2009年、2014年、2019年農(nóng)業(yè)水資源利用效率的主要因素，且二者的權(quán)重整體呈上升趨勢。綜上分析可知，黃河流域各省(區(qū))的水土資源匹配度是影響該區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率的基本因素。萬元GDP用水量在4個年份中權(quán)重值均最小，說明其是影響九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率的潛力因素。

2.2 黃河流域九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率評價結(jié)果

由表3可知，2004年，青海、山東、河南農(nóng)業(yè)水資源利用效率的貼近度值較大，說明這3個省份的農(nóng)業(yè)水資源利用效率較高；2009年農(nóng)業(yè)水資源利用效率較高的省份為青海、內(nèi)蒙古、四川；2014年農(nóng)業(yè)水資源利用效率較高的省份為內(nèi)蒙古、青海、寧夏；2019年農(nóng)業(yè)水資源利用效率較高的省份為青海、內(nèi)蒙古、河南。2004年，寧夏、陜西、甘肅省農(nóng)業(yè)水資源利用效率的貼近度值較低，說明這3個省份的農(nóng)業(yè)水資源利用效率較低；2009年農(nóng)業(yè)水資源利用效率較低的省份為甘肅、山西、陜西；2014年農(nóng)業(yè)水資源利用效率較低的省份為四川、陜西、甘肅；2019年農(nóng)業(yè)水資源利用效率較低的省份為陜西、寧夏、甘肅。整體上看，青海、內(nèi)蒙古、山東、河南農(nóng)業(yè)水資源利用效率常年較高，陜西、甘肅、山西農(nóng)業(yè)水資源利用效率常年較低。

表2 各評價年份指標(biāo)權(quán)重

表3 黃河流域九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率評價結(jié)果

將黃河流域九省區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源利用效率評價指標(biāo)分別按省區(qū)進(jìn)行熵權(quán)TOPSIS分析，以2004年、2009年、2014年、2019年為評價對象，評價結(jié)果值見圖1。由圖1可知，2004—2019年，九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率整體上呈增加態(tài)勢，說明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中各省區(qū)的水資源利用情況趨于合理；山東、甘肅、寧夏的農(nóng)業(yè)水資源利用效率值呈逐年增加態(tài)勢。2004—2009年，甘肅省值增幅最大，從0.179增加到了0.345，增幅高達(dá)92.7%，主要是甘肅省的有效灌溉率(7)、用水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值(9)、農(nóng)民家庭平均每人純收入(10)、人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)分別提高了12 414%，83%，61%，1 316%，同時，萬元GDP用水量(8)降低了54%；2009—2014年，內(nèi)蒙古自治區(qū)值增幅最大，增幅高達(dá)79.0%，主要是因為2014年內(nèi)蒙古自治區(qū)降水量增加了20.9%，屬平水年，水資源總量增加了42.2%，用水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值(9)、農(nóng)民家庭平均每人純收入(10)、單位耕地面積糧食產(chǎn)量11、人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)分別增加了48.4%，50.5%，22.6%，45.9%，同時萬元GDP用水量(8)、農(nóng)田灌溉用水量(5)降低了81.7%，10.6%，說明內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)水資源利用狀況逐漸好轉(zhuǎn)，糧食產(chǎn)量增加、農(nóng)田灌溉用水量減少、農(nóng)民收入增加、生態(tài)環(huán)境用水量增加，故農(nóng)業(yè)水資源利用效率提升；山西、河南值增幅緊隨其后，增幅分別為77.9%，75.1%。2014—2019年，陜西省農(nóng)業(yè)水資源利用效率增幅最大為57.2%，這主要是因為2019年陜西省降水量增加了8.3%，屬豐水年，水資源總量增加了40.9%，其中，地表水資源量增加了44.1%；同時，陜西省GDP總量增加了45.9%，萬元GDP用水量(8)降低了29.3%；人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)增加了70.92%，故陜西省的農(nóng)業(yè)水資源利用效率提高較多。2004—2009年，山西、內(nèi)蒙古、河南、四川、陜西、青海的農(nóng)業(yè)水資源利用效率值出現(xiàn)了負(fù)增長，增幅分別為-18.1%，-0.6%，-18.9%，-0.5%，-12.5%，-9.1%；2014—2019年，山西省的農(nóng)業(yè)水資源利用效率值略降，增幅為-3.3%。2004年、2009年、2014年、2019年九省區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源利用效率值的標(biāo)準(zhǔn)差分別為0.078，0.054，0.063，0.062，這說明九省區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源利用效率相對差異整體呈減小趨勢。

2.3 黃河流域九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率評價指標(biāo)障礙因子診斷

由表4可知，九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率障礙因子排名前6的為地均水資源占有量(6)、人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)、降水效率(1)、單位耕地面積糧食產(chǎn)量(11)、農(nóng)民家庭平均每人純收入(10)、有效灌溉率(7)。山東、河南、四川、陜西排名前2的障礙因子均為地均水資源占有量(6)、降水效率(1)，分別占總障礙度的52.289%，53.022%，40.506%，39.122%。內(nèi)蒙古、甘肅排名前2的障礙因子均為地均水資源占有量(6)、單位耕地面積糧食產(chǎn)量(11)，說明這2個省份的地均水資源占有量較少，同時單位面積糧食產(chǎn)量有待提高；山西排名前2的障礙因子為地均水資源占有量(6)、人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)，占總障礙度的43.702%，主要是山西的地均水資源占有量較少，人均生態(tài)環(huán)境用水量偏低；寧夏排名前2的障礙因子為地均水資源占有量(6)、農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)(4)，占總障礙度的37.192%，說明寧夏的地均水資源占有量較少，農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)較低；青海排名前2的障礙因子為農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)(4)、農(nóng)民家庭平均每人純收入(10)，占總障礙度的29.323%，說明青海的農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)較低，農(nóng)民家庭收入有待提高。萬元GDP用水量(8)的農(nóng)業(yè)用水障礙度較低，是2004年山西、河南、四川、陜西農(nóng)業(yè)用水潛力影響因子。內(nèi)蒙古降水效率(1)的障礙度是0，故對其農(nóng)業(yè)水資源利用效率無影響。有效灌溉率(7)、萬元GDP用水量(8)、農(nóng)民家庭平均每人純收入(10)、單位耕地面積糧食產(chǎn)量(11)對山東農(nóng)業(yè)水資源利用效率無影響。農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)(4)、人均農(nóng)業(yè)用水量(5)、用水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值(9)、生態(tài)環(huán)境用水比例(12)對河南省的農(nóng)業(yè)水資源利用效率無影響。四川的農(nóng)業(yè)用水比例(3)的障礙度為0，說明四川省的用水比例合理，對其農(nóng)業(yè)水資源利用效率無影響。供水模數(shù)(2)、地均水資源占有量(6)、單位面積化肥施用量(14)對青海省的農(nóng)業(yè)水資源利用效率無影響。降水效率(1)、人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)對寧夏的農(nóng)業(yè)水資源利用效率無影響。

圖1 2004-2019年黃河流域各省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率Ci值

表4 2004年黃河流域各省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率評價指標(biāo)障礙度

由表5可知，2019年，九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率障礙因子排名前6的為地均水資源占有量(6)、人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)、農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)(4)、有效灌溉率(7)、用水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值(9)、生態(tài)環(huán)境用水比例(12)。山西、山東、河南、四川、陜西、甘肅、寧夏排名前2的障礙因子均為地均水資源占有量(6)、人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)，分別占總障礙度的51.830%，59.883%，58.519%，44.060%，44.856%，42.639%，39.670%；內(nèi)蒙古排名前2的障礙因子為地均水資源占有量(6)、用水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值(9)，占總障礙度的58.295%，說明內(nèi)蒙古的地均水資源占有量較少，用水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值較低；青海排名前2的農(nóng)業(yè)水資源利用效率障礙因子為人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)、農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)(4)，占總障礙度的32.978%，說明其人均生態(tài)環(huán)境用水量相對較低，農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)有待提高。萬元GDP用水量(8)、人均農(nóng)業(yè)用水量(5)障礙度較低，分別為0.430，0.291，是2019年山西省農(nóng)業(yè)用水潛力影響因子。降水效率(1)、生態(tài)環(huán)境用水比例(12)、人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)的障礙度是0，對內(nèi)蒙古2019年的農(nóng)業(yè)水資源利用效率無影響。有效灌溉率(7)、萬元GDP用水量(8)、農(nóng)民家庭平均每人純收入(10)、單位耕地面積糧食產(chǎn)量(11)對山東省2019年的農(nóng)業(yè)水資源利用效率無影響。農(nóng)業(yè)用水比例(3)、農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)(4)、人均農(nóng)業(yè)用水量(5)、用水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值(9)對河南省的農(nóng)業(yè)水資源利用效率無影響。萬元GDP用水量(8)障礙度較低為0.721，是四川農(nóng)業(yè)用水潛力影響因子。萬元GDP用水量(8)、用水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值(9)障礙度較低為0.126，0.005，是陜西2019年農(nóng)業(yè)用水潛力影響因子。供水模數(shù)(2)、地均水資源占有量(6)、單位面積化肥施用量(14)對青海2019年的農(nóng)業(yè)水資源利用效率無影響。有效灌溉率(7)的障礙度是0.769，是寧夏農(nóng)業(yè)水資源利用潛力影響因子。對比表4、表5可知，地均水資源占有量(6)、人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)(內(nèi)蒙古除外)、供水模數(shù)(2)、單位面積化肥施用量(14)(山東除外)、萬元GDP用水量(8)(陜西除外)對黃河流經(jīng)大部分省區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源利用效率障礙度增加；農(nóng)民家庭平均每人純收入(10)、單位耕地面積糧食產(chǎn)量(11)對各省份的農(nóng)業(yè)水資源利用效率障礙度降低，二者對山東省的農(nóng)業(yè)水資源利用效率無影響。

表5 2019年黃河流域各省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率評價指標(biāo)障礙度

3 討 論

提高黃河流域農(nóng)業(yè)水資源利用效率是黃河流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的重要保障。本研究表明，2004—2019年，山西、內(nèi)蒙古、山東、河南、四川、陜西、甘肅、青海、寧夏的農(nóng)業(yè)水資源利用效率值均不同程度增加，且九省區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源利用效率差異整體減小，主要因為經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益部分指標(biāo)提升較多，農(nóng)田灌溉水利用效率提高。這與左其亭等對黃河流域九省區(qū)水資源承載力研究結(jié)論相符。評價指標(biāo)的選取對農(nóng)業(yè)水資源利用效率至關(guān)重要，本研究中青海省、內(nèi)蒙古的農(nóng)業(yè)水資源利用效率較高，山東、河南、四川處于中等水平，而陜西、甘肅、寧夏的農(nóng)業(yè)水資源利用效率較低，這與張慧等研究略有差異，主要因為張慧等從資源利用效率和經(jīng)濟(jì)效率方面選取了5個評價指標(biāo)，而本文添加了生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)則層，共選取了14個評價指標(biāo)，評價因素更全面。

從資源利用效率準(zhǔn)則層看，排名靠前的是青海、寧夏、內(nèi)蒙古、甘肅，排名靠后的是四川、山東、山西、河南、陜西。青海資源利用效率較高，是因為其地均水資源占有量、降水效率較高，但農(nóng)業(yè)用水比例偏高；寧夏降水效率和有效灌溉率較高，但供水模數(shù)、農(nóng)田灌溉用水量、農(nóng)業(yè)用水比例均較高，有待調(diào)整；內(nèi)蒙古的降水效率較高、供水模數(shù)較低，但農(nóng)業(yè)用水比例偏高；甘肅的農(nóng)業(yè)用水比例、農(nóng)田灌溉用水量偏高，農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)有待提升；四川的降水效率、農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)、有效灌溉率均較低；山東、河南的農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)較高，農(nóng)田灌溉用水量較低，但地均水資源占有量遠(yuǎn)低于其他省份，供水模數(shù)較高，故資源利用效率較低。山西農(nóng)田灌溉水資源利用效率均較高，主要是因為地均水資源占有量較低，故資源利用效率偏低；陜西的降水效率、有效灌溉率、農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)均偏低，農(nóng)田灌溉用水量略高。

從經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)則層看，排名靠前的分別為河南、山東、四川、陜西，排名靠后的為內(nèi)蒙古、山西、寧夏、甘肅、青海，前者主要是因為經(jīng)濟(jì)水平整體較高，農(nóng)業(yè)用水產(chǎn)值、農(nóng)民收入均較高，后者主要是因為受社會發(fā)展水平限制，農(nóng)民收入及農(nóng)業(yè)用水產(chǎn)值均較低。其中，內(nèi)蒙古、寧夏的萬元GDP用水量均較高，且用水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、單位面積糧食產(chǎn)量較低；山西主要是因為單位面積糧食產(chǎn)量、用水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值均較低；甘肅主要是因為萬元GDP用水量偏高，用水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、單位面積糧食產(chǎn)量、農(nóng)民家庭平均每人純收入均較低。

從生態(tài)效益準(zhǔn)則層看，排名靠前的分別為內(nèi)蒙古、河南、青海、寧夏，排名靠后的為陜西、四川、山西。內(nèi)蒙古的生態(tài)效益較高主要因為生態(tài)環(huán)境用水比例及人均生態(tài)環(huán)境用水量均較高；河南的生態(tài)環(huán)境用水比例較高，但人均生態(tài)環(huán)境用水量偏低，且單位面積化肥施用量偏高；青海的單位面積化肥施用量最低，但生態(tài)環(huán)境用水比例及人均生態(tài)環(huán)境用水量均偏低；寧夏的人均生態(tài)環(huán)境用水量較高，但生態(tài)環(huán)境用水比例較低，單位面積化肥施用量略高；陜西、四川、山西的生態(tài)環(huán)境效益較低主要因為生態(tài)環(huán)境用水比例及人均生態(tài)環(huán)境用水量均較低，且單位面積化肥施用量偏高。

綜上可知，九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率呈現(xiàn)出空間差異的原因各異，各因素在九省區(qū)障礙度差異顯著。本研究中地均水資源占有量(6)、人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)是九省區(qū)主要障礙因子。因此，提高九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率關(guān)鍵在于通過合理調(diào)節(jié)引黃水量，調(diào)節(jié)各省區(qū)水資源量，增加生態(tài)環(huán)境用水量，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)。

4 結(jié) 論

(1)2004—2019年，青海、內(nèi)蒙古、河南、山東的農(nóng)業(yè)水資源利用效率較高，陜西、甘肅、山西的農(nóng)業(yè)水資源利用效率相對較低。

(2)2004—2019年，黃河流域九省區(qū)農(nóng)業(yè)水資源利用效率評價值整體上呈增加態(tài)勢，且九省區(qū)之間的農(nóng)業(yè)水資源利用效率差異逐漸減小。

(3)地均水資源占有量(6)、人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)是山西、山東、河南、四川、陜西、甘肅、寧夏的主要障礙因子，人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)、農(nóng)業(yè)水資源利用效率系數(shù)(4)是青海的主要障礙因子，地均水資源占有量(6)、用水的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值(9)是內(nèi)蒙古主要障礙因子。

(4)2004—2019年，地均水資源占有量(6)、人均生態(tài)環(huán)境用水量(13)(內(nèi)蒙古除外)、供水模數(shù)(2)、單位面積化肥施用量(14)(山東除外)、萬元GDP用水量(8)(陜西除外)對黃河流經(jīng)大部分省區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源利用效率障礙度增加；農(nóng)民家庭平均每人純收入(10)、單位耕地面積糧食產(chǎn)量(11)對各省份的農(nóng)業(yè)水資源利用效率障礙度降低，二者對山東省的農(nóng)業(yè)水資源利用效率無影響。