瑪納斯河流域位于天山北坡，是干旱內(nèi)陸河流域的典型代表。論文以瑪納斯河流域為背景，針對流域作物種植結(jié)構(gòu)不合理，水資源供需矛盾突出的問題，通過收集歷史資料和實地考察，研究河道來水與灌溉用水的關(guān)系，分析種植業(yè)用水結(jié)構(gòu)與種植結(jié)構(gòu)的時空變化特點，根據(jù)流域上、中、下游地區(qū)的生產(chǎn)條件，以糧食安全、水資源安全和生態(tài)保護為約束，建立種植結(jié)構(gòu)評價和優(yōu)化模型，提出種植方案。主要結(jié)論如下： 1)利用Mann-Kendall法檢驗法分析河道徑流變化特點，結(jié)果表明河道徑流量在1996年發(fā)生了突變，并從20世紀90年代后呈增長趨勢。多年平均灌溉用水量占河道來水量的59.63%，河道引水比例較高。近年來，流域綠洲面積總體呈擴張趨勢，年均增加103.57km2，綠洲面積的增加加劇了水資源的矛盾。為保證生態(tài)用水，流域適宜耕地面積為32.44×104hm2，建議應(yīng)退耕10.70×104hm2，約占現(xiàn)有耕地面積的24.80%。 2)分析1980-2009年期間種植業(yè)用水結(jié)構(gòu)的時間變化特點表明，1980-1989年種植業(yè)用水結(jié)構(gòu)比較均衡，1990-1999年用水比例出現(xiàn)差異，2000-2009年主要集中于經(jīng)濟作物，... 

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題的背景、目的及意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 流域種植業(yè)存在的問題
        1.1.3 選題目的意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 種植結(jié)構(gòu)
        1.2.2 種植結(jié)構(gòu)研究內(nèi)容
        1.2.3 研究理論基礎(chǔ)
        1.2.4 種植結(jié)構(gòu)研究方法
        1.2.5 國內(nèi)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整研究
        1.2.6 國外種植業(yè)調(diào)整研究
    1.3 研究目標與內(nèi)容
        1.3.1 研究目標
        1.3.2 研究內(nèi)容
    1.4 研究方法及技術(shù)路線
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 分析方法
        1.4.3 技術(shù)路線
    1.5 論文章節(jié)關(guān)系說明
第二章 河流水資源與灌溉用水的關(guān)系
    2.1 河流水文水資源特征
        2.1.1 徑流量年際變化特點
        2.1.2 徑流量年內(nèi)變化
    2.2 河道來水與灌溉用水的總體關(guān)系
        2.2.1 灌溉用水總體特點
        2.2.2 不同水文年河道來水與用水的匹配關(guān)系
    2.3 灌溉水供給條件
    2.4 本章小結(jié)
第三章 流域需水量與適宜耕地面積分析
    3.1 瑪納斯河流域概況
    3.2 流域面積變化土地利用類型變化
        3.2.1 人工綠洲面積變化
        3.2.2 土地利用類型變化
    3.3 流域需水構(gòu)成
        3.3.1 生產(chǎn)生活需水構(gòu)成
        3.3.2 流域灌區(qū)生態(tài)需水構(gòu)成
    3.4 流域需水計算原理
        3.4.1 生產(chǎn)生活需水計算
        3.4.2 生態(tài)需水計算
    3.5 流域需水計算
        3.5.1 生產(chǎn)生活需水
        3.5.2 生態(tài)環(huán)境需水計算
    3.6 適宜耕地面積分析
    3.7 本章小結(jié)
第四章 種植業(yè)用水結(jié)構(gòu)與種植結(jié)構(gòu)的關(guān)系
    4.1 用水結(jié)構(gòu)時間變化特點
    4.2 種植結(jié)構(gòu)時間變化特點
    4.3 用水結(jié)構(gòu)與種植結(jié)構(gòu)空間變化特點
        4.3.1 糧食作物
        4.3.2 經(jīng)濟作物
        4.3.3 其他作物
    4.4 流域典型區(qū)用水結(jié)構(gòu)和種植結(jié)構(gòu)
        4.4.1 種植比例變化
        4.4.2 典型區(qū)作物用水結(jié)構(gòu)變化
    4.5 用水結(jié)構(gòu)與水足跡的關(guān)系
        4.5.1 水足跡計算
        4.5.2 主要作物消耗水足跡
        4.5.3 水足跡出入量
    4.6 本章小結(jié)
第五章 氣候變化對作物種植比例與需水量的影響
    5.1 氣候變化指標的選擇
    5.2 氣候變化
        5.2.1 ET_0年際變化特點
        5.2.2 ET_0的年內(nèi)變化
    5.3 ET_0對棉花單產(chǎn)的影響
        5.3.1 ET_0與棉花單產(chǎn)的關(guān)系
        5.3.2 ET0的變化對單產(chǎn)影響的原因
        5.3.3 氣候生產(chǎn)潛力與棉花單產(chǎn)的關(guān)系
    5.4 ET_0對棉花種植比例和灌溉水量的影響
        5.4.1 對棉花種植比例的影響
        5.4.2 氣候變化影響棉花種植的原因分析
        5.4.3 ET0對棉花灌溉的影響
    5.5 氣象災(zāi)害對棉花種植的影響
        5.5.1 氣象災(zāi)害變化的特點
        5.5.2 氣象災(zāi)害變化對棉花種植的影響
    5.6 未來氣候變化對灌溉需水影響
        5.6.1 氣候變化情景假設(shè)
        5.6.2 原理說明
        5.6.3 各月氣溫的變化趨勢
        5.6.4 氣溫增高對 ET0的影響
    5.7 本章小結(jié)
第六章 作物產(chǎn)量影響因素與灌溉水量關(guān)系分析
    6.1 作物單產(chǎn)變化
    6.2 影響棉花產(chǎn)量的主要氣象因子
        6.2.1 主要氣象因子
        6.2.2 氣象因子和棉花單產(chǎn)的關(guān)系
        6.2.3 平均氣溫和棉花單產(chǎn)的關(guān)系
    6.3 生產(chǎn)投入因子分析
        6.3.1 主要因子分析
        6.3.2 各投入因子與棉花單產(chǎn)的關(guān)系
        6.3.3 生產(chǎn)投入因子擬合單產(chǎn)
    6.4 平均氣溫與投入因子對棉花單產(chǎn)的影響
        6.4.1 平均氣溫與投入因子的關(guān)系
        6.4.2 氣象因子與生產(chǎn)投入因子的交互作用
    6.5 氣象因子與生產(chǎn)投入因子對小麥和玉米的作用
    6.6 灌溉水量與作物生產(chǎn)能力
        6.6.1 灌溉水量與作物單產(chǎn)的關(guān)系
        6.6.2 不同地區(qū)作物生產(chǎn)能力
    6.7 本章小結(jié)
第七章 種植結(jié)構(gòu)評價和種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    7.1 種植結(jié)構(gòu)評價模型
        7.1.1 建模思路
        7.1.2 建立種植結(jié)構(gòu)評價模型
    7.2 種植結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性評價模型
        7.2.1 約束條件的設(shè)定
        7.2.2 模型假設(shè)
        7.2.3 MBP 約束
        7.2.4 種植規(guī)模計算
        7.2.5 種植結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)性評價
    7.3 基于優(yōu)化和規(guī)模相協(xié)調(diào)的種植結(jié)構(gòu)模型
        7.3.1 目標函數(shù)
        7.3.2 約束的條件
        7.3.3 模型求解
    7.4 典型區(qū)種植結(jié)構(gòu)評價和方案推薦
    7.5 推薦方案應(yīng)用分析
    7.6 本章小結(jié)
第八章 種植業(yè)灌溉技術(shù)評價與用水管理對策
    8.1 種植業(yè)用水問題與節(jié)水限度
        8.1.1 耕地面積擴張與水資源的矛盾
        8.1.2 灌溉技術(shù)與節(jié)水問題
        8.1.3 種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的節(jié)水限度
    8.2 有限農(nóng)業(yè)的發(fā)展思路
        8.2.1 有限農(nóng)業(yè)的提出
        8.2.2 有限農(nóng)業(yè)的基本內(nèi)容
        8.2.3 有限農(nóng)業(yè)灌溉用水的技術(shù)要求
    8.3 灌溉技術(shù)的選擇與評價
        8.3.1 方法與評價指標
        8.3.2 效益評價
        8.3.3 技術(shù)應(yīng)用效果
    8.4 內(nèi)陸河流域灌溉用水的設(shè)計標準
        8.4.1 灌溉水的作用分析
        8.4.2 農(nóng)業(yè)灌溉用水的設(shè)計標準
        8.4.3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對灌溉保證率的要求
        8.4.4 基于糧食安全的耕地面積
    8.5 瑪納斯河灌溉引水設(shè)計標準
        8.5.1 引水量對河道生態(tài)的影響
        8.5.2 引水量對兩岸地下水補給的影響
        8.5.3 河流引水頻率選擇
        8.5.4 最嚴格水資源管理制度
    8.6 本章小結(jié)
第九章 結(jié)論與展望
    9.1 主要結(jié)論
    9.2 展望與建議
參考文獻
附錄
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氣候暖干化背景下松花江流域的種植結(jié)構(gòu)調(diào)整[J]. 李琦珂.  干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2014(06)
[2]瑪納斯河流域綠洲區(qū)氣候變化特征分析與預(yù)測[J]. 高培,魏文壽,劉明哲.  干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2011(06)
[3]氣候變化對寧夏農(nóng)業(yè)的影響綜述[J]. 王連喜,李菁,李劍萍,李琪,吳榮軍.  中國農(nóng)業(yè)氣象. 2011(02)
[4]區(qū)域氣候變化對華東地區(qū)水稻產(chǎn)量的影響[J]. 孫衛(wèi)國,程炳巖,楊沈斌,孫文婷.  中國農(nóng)業(yè)氣象. 2011(02)
[5]基于遙感和蟻群算法的多目標種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 張智韜,劉俊民,陳俊英,汪志農(nóng),李援農(nóng).  排灌機械工程學(xué)報. 2011(02)
[6]北疆棉區(qū)棉花生長期氣候變化特征及其對棉花發(fā)育的影響[J]. 李迎春,謝國輝,王潤元,王鶴齡.  干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 2011(02)
[7]氣候變化對區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉用水影響分析[J]. 王小軍,賀瑞敏,尚熳廷.  中國農(nóng)村水利水電. 2011(01)
[8]石河子地區(qū)近48年來氣候變化對棉花產(chǎn)量影響分析[J]. 唐湘玲,劉姣娣,呂新.  中國農(nóng)學(xué)通報. 2010(20)
[9]基于虛擬水戰(zhàn)略的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型[J]. 梁美社,王正中.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2010(S1)
[10]近50a土地利用變化對干旱區(qū)典型流域景觀格局的影響——以新疆瑪納斯河流域為例[J]. 馮異星,羅格平,周德成,韓其飛,魯蕾,許文強,朱磊,尹昌應(yīng),戴麗,李艷忠.  生態(tài)學(xué)報. 2010(16)

博士論文
[1]華北地區(qū)結(jié)構(gòu)型節(jié)水種植業(yè)模式及途徑研究——以北京市順義區(qū)為例[D]. 宮飛.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003

碩士論文
[1]膜下滴灌棉花蒸散規(guī)律和計算作物蒸散量方法比較分析[D]. 曹兵.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2003



本文編號：3716203