發(fā)布時(shí)間：2017-12-18 06:31

  本文關(guān)鍵詞：陜西省涇惠渠灌區(qū)發(fā)展中的生態(tài)環(huán)境問題分析及調(diào)控研究

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【摘要】：農(nóng)業(yè)一直是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈,農(nóng)業(yè)的發(fā)展直接關(guān)系著社會(huì)的穩(wěn)定與發(fā)展。近年來,受氣候變化及人類活動(dòng)的影響,我國(guó)農(nóng)業(yè)資源短缺、開發(fā)過度、污染加重,農(nóng)業(yè)的發(fā)展正面臨著重要的挑戰(zhàn)。灌區(qū)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)最集中的地方,是一個(gè)集生產(chǎn)、生活、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)于一體的復(fù)合系統(tǒng)。本文以陜西省涇惠渠灌區(qū)為研究對(duì)象,捕捉灌區(qū)發(fā)展過程中出現(xiàn)的資源及生態(tài)環(huán)境問題,辯證分析灌區(qū)發(fā)展與灌區(qū)生態(tài)環(huán)境的相互影響及作用,以灌區(qū)的可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo),對(duì)灌區(qū)存在的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行調(diào)控,為灌區(qū)資源的可持續(xù)利用、生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)固發(fā)展提供支持。論文主要的研究成果及結(jié)論如下:(1)陜西省涇惠渠灌區(qū)經(jīng)歷了從萌芽、前身期-規(guī)劃、初建期-興建、配套期-改善、提高期-科學(xué)發(fā)展期的歷程;灌區(qū)設(shè)施建設(shè)不斷配套完善,農(nóng)業(yè)種植普遍科技化,農(nóng)業(yè)產(chǎn)值不斷上升;然而,在此發(fā)展過程中,灌區(qū)的資源、生態(tài)環(huán)境問題頻發(fā),且愈演愈烈。如:水資源的不合理利用、土地及土壤資源的退化、農(nóng)業(yè)面源污染的加重、以及生物多樣性的改變等,這一系列生態(tài)環(huán)境問題主要受人類活動(dòng)影響所致。(2)利用趨勢(shì)分析及小波分析方法對(duì)涇惠渠灌區(qū)水文要素的時(shí)空變化特征進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)降雨、徑流及含沙量均呈下降趨勢(shì);均未發(fā)生明顯的突變現(xiàn)象;周期變化特征基本相同,降雨、渠首來水量及含沙量均具有一個(gè)43a左右的主周期。隨時(shí)間變化,涇惠渠灌區(qū)池下水埋深呈下降趨勢(shì),由1978年的3-11m普遍下降到2012年的10-20m左右,部分地區(qū)達(dá)到28m,魯橋鎮(zhèn)、西張、張卜等地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的地下水漏斗。(3)建立了涇惠渠灌區(qū)“人類活動(dòng)-資源-生態(tài)環(huán)境-社會(huì)經(jīng)濟(jì)”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)要素間的作用及反饋關(guān)系,分析了生態(tài)環(huán)境的變化對(duì)灌區(qū)水土資源、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、糧食安全及社會(huì)環(huán)境造成的影響。采用市場(chǎng)價(jià)值法計(jì)算灌區(qū)物質(zhì)生產(chǎn)功能價(jià)值,采用替代法計(jì)算服務(wù)功能價(jià)值。結(jié)果表明:灌區(qū)物質(zhì)生產(chǎn)功能價(jià)值不斷上升,水分、氣候調(diào)節(jié)功能價(jià)值,凈化環(huán)境功能價(jià)值以及生物棲息地功能價(jià)值均明顯下降。(4)涇惠渠灌區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)總體演化趨勢(shì)為:糧食作物種植面積不斷下降,適應(yīng)涇惠渠灌區(qū)城鎮(zhèn)化快速發(fā)展趨勢(shì)及周邊城鎮(zhèn)需求的蔬菜、瓜果等經(jīng)濟(jì)作物種植面積快速擴(kuò)張。導(dǎo)致涇惠渠灌區(qū)各農(nóng)作物需水量及凈灌溉需水量與種植面積呈相同的變化趨勢(shì),作物總需水量及凈灌溉總需水量分別從1988年的7.13×108m3、3.17×108m3下降至2014年的4.95×108m3、2.48×108m3。同時(shí),年內(nèi)需水過程發(fā)生變化,以往4-5月,7-9月的需水高峰隨時(shí)間呈減少趨勢(shì),6月份需水總量呈緩慢增加的趨勢(shì)。(5)通過多源信息融合計(jì)算涇惠渠灌區(qū)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)的可信度,明確了評(píng)價(jià)指標(biāo)的優(yōu)選順序。構(gòu)建了主題化評(píng)價(jià)模式,對(duì)水資源利用、土地資源利用、灌區(qū)污染及灌區(qū)干旱情況進(jìn)行評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)涇惠渠灌區(qū)水資源開發(fā)利用情況隨時(shí)間有變差的趨勢(shì),主要受地下水過度開采的影響;灌區(qū)土地資源利用情況有變差的趨勢(shì),主要受城鎮(zhèn)化高速發(fā)展、農(nóng)業(yè)種植面積減少的影響;灌區(qū)污染隨時(shí)間逐漸嚴(yán)重,主要受農(nóng)藥、化肥等面源污染加劇的影響;干旱是涇惠渠灌區(qū)面臨的最主要的自然災(zāi)害,90年代以來發(fā)生頻率較高。(6)對(duì)涇惠渠灌區(qū)地表與地下水供給失衡這一關(guān)鍵問題進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)控。建立了以生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)為目標(biāo),種植面積為變量,水資源可利用量為約束的調(diào)控模型,利用優(yōu)化、模擬、調(diào)度相結(jié)合的方法進(jìn)行求解,得到了分別以生態(tài)效益及社會(huì)效益最優(yōu)的兩種調(diào)控方案。兩種方案下的經(jīng)濟(jì)效益相差不大,對(duì)于地下水資源的保護(hù)及修復(fù)均能起到積極的作用。因此,將這兩種方案之間的農(nóng)業(yè)種植區(qū)間定義為合理的發(fā)展區(qū)間。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X171.1;S274
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本文編號(hào)：1303202