本文關鍵詞：牧區(qū)“水-土-草-畜”平衡調(diào)控模式與方法研究

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【摘要】：我國牧區(qū)多處于干旱、半干旱地區(qū),水資源短缺,水土資源不匹配,草畜平衡矛盾突出,草原退化沙化嚴重。超載過牧和農(nóng)耕經(jīng)濟蠶食是造成草原生態(tài)退化的主要人為因素。隨著研究的深入,解決草原生態(tài)退化問題逐漸由實現(xiàn)草畜平衡演變?yōu)閷崿F(xiàn)"水-土-草-畜"平衡。依據(jù)資源承載能力,通過天然草地與人工草地的耦合配置,優(yōu)化調(diào)整糧經(jīng)飼作物種植結(jié)構(gòu),建設適宜規(guī)模的灌溉人工草地,合理確定適宜的牲畜飼養(yǎng)規(guī)模,實現(xiàn)牧區(qū)"水-土-草-畜"的動態(tài)平衡發(fā)展,是促進牧區(qū)水土草資源可持續(xù)利用、草原生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。本文提出牧區(qū)"水-草-畜"平衡調(diào)控模式,構(gòu)建生態(tài)效益與經(jīng)濟效益統(tǒng)一度量的牧區(qū)"水-土-草-畜"平衡調(diào)控模型。以典型牧區(qū)鄂托克前旗為例,應用模型研究不同方案下水土草資源開發(fā)與經(jīng)濟生態(tài)綜合效益響應關系,給出規(guī)劃年典型牧區(qū)"水-土-草-畜"平衡調(diào)控閾值,并擴展提出全國牧區(qū)2020年和2030年適宜的農(nóng)牧業(yè)灌溉模式及灌溉人工草地發(fā)展規(guī)模。取得的主要進展和成果有:1.針對現(xiàn)狀草原生態(tài)環(huán)境存在問題,從草原生態(tài)保護與牧區(qū)"水-土-草-畜"平衡調(diào)控關系入手,闡述了牧區(qū)"水-土-草-畜"平衡調(diào)控作用機制,以草地生態(tài)系統(tǒng)服務價值理論、草地生態(tài)系統(tǒng)放牧干擾理論、天然草地和人工草地耦合配置理論和水土草資源優(yōu)化配置理論為基礎,提出牧區(qū)"水-土-草-畜"平衡調(diào)控模式,完善了牧區(qū)"水-草-畜"平衡調(diào)控理論。2.以提出的調(diào)控模式為基礎,提出牧區(qū)"水-土-草-畜"平衡調(diào)控技術框架,初步提出了經(jīng)濟效益與草原生態(tài)效益的統(tǒng)一度量方法,構(gòu)建了牧區(qū)"水-土-草-畜"平衡調(diào)控模型,并在模型中嵌套地下水均衡模型,實現(xiàn)"水-土-草-畜"平衡調(diào)控過程中地下水可開采量的動態(tài)計算,在此基礎上開發(fā)了計算程序系統(tǒng)。為定量化研究牧區(qū)"水-土-草-畜"平衡調(diào)控閾值提供了一套科學量化的分析工具。3.以內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂托克前旗為典型牧區(qū),利用構(gòu)建的模型進行典型牧區(qū)"水-土-草-畜"平衡調(diào)控閾值研究,得到以下結(jié)論:①按照牲畜飼養(yǎng)方式設置調(diào)控方案,分析結(jié)果顯示,2020年和2030年系統(tǒng)總效益先增加后減少,隨牲畜補舍飼時間增加,灌溉人工草地種植面積增加,區(qū)域發(fā)展限制因素逐漸由草地資源限制過渡為水資源限制,研究區(qū)土地資源豐富,水資源是控制區(qū)域"水-土-草-畜"平衡發(fā)展的關鍵因子。②根據(jù)各方案供用水和地下水動態(tài)可開采量計算結(jié)果,2020年方案1到方案9供用水量從1.30億m~3到1.66億m~3變化;2030年方案1到方案9供用水量從2.04億m~3到2.66億m~3變化。地下水可開采量受用水格局變化影響不大,隨著節(jié)水灌溉工程實施及工農(nóng)業(yè)用水結(jié)構(gòu)調(diào)整,規(guī)劃年較現(xiàn)狀年地下水補給量呈減少趨勢,但減少幅度較小。③經(jīng)方案對比分析,2020年鄂托克前旗牲畜飼養(yǎng)水平控制在舍飼6個月到舍飼6個月補飼2個月之間較為合適,水資源、土地資源及灌溉人工草地開發(fā)規(guī)模分別控制在1.66億m~3,3.28～3.38萬hm~2和2.16～2.51萬hm~2,灌溉人工草地占天然草地面積比例控制在2.59～3.01%,牲畜飼養(yǎng)量控制在89.43～100.46萬羊單位;2030年牲畜飼養(yǎng)水平控制在舍飼6個月補飼2個月到舍飼8個月較為合適,水資源、土地資源及灌溉人工草地開發(fā)規(guī)模分別控制在2.66億m~3,4.24～4.31萬hm~2和3.04～3.42萬hm~2,灌溉人工草地占天然草地面積比例控制在3.64～4.10%,牲畜飼養(yǎng)量控制在113.54～118.85萬羊單位。4.按照典型牧區(qū)研究成果及相關研究成果,分析了全國牧區(qū)農(nóng)牧業(yè)適宜發(fā)展規(guī)模及預期效益,得到以下結(jié)論:①依據(jù)我國牧區(qū)水、土、草資源承載能力,確定我國牧區(qū)2020年和2030年適宜的農(nóng)牧業(yè)灌溉規(guī)模分別為842.5萬hm~2和936.1萬hm~2,灌溉人工草地適建規(guī)模分別為155.6萬hm~2和200.4萬hm~2,,適宜的牲畜飼養(yǎng)量分別為2.64億羊單位和2.88億羊單位。②灌溉人工草地發(fā)展策略為優(yōu)先對現(xiàn)有灌溉人工草地進行節(jié)水改造,到2020年全部完成,到2030年對部分達到設計使用年限的節(jié)水灌溉工程進行更新。到2030年共新增灌溉草地119.94萬hm~2。青藏高原利用地表水及地形優(yōu)勢優(yōu)先發(fā)展灌溉改良天然草地14.58萬hm~2,主要灌溉形式為渠道輸水灌溉。其余共發(fā)展灌溉人工草地105.36萬hm~2,灌溉形式東北牧區(qū)以噴灌為主,內(nèi)蒙古高原牧區(qū)和蒙甘寧牧區(qū)以地下水噴滴灌為主,新疆牧區(qū)以發(fā)展地表水自壓滴灌為主,青藏高原牧區(qū)以渠道襯砌和低壓管道灌溉為主。
【學位授予單位】：中國水利水電科學研究院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S812

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鹿海員;李和平;高占義;汪黨獻;王軍;;基于草原生態(tài)保護的牧區(qū)水土資源配置模式[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2016年23期

2 呂世杰;吳艷玲;劉紅梅;衛(wèi)智軍;;春季休牧后放牧強度變化對短花針茅草原植物種群種間關系的影響[J];草地學報;2016年02期

3 李凌浩;路鵬;顧雪瑩;毛小濤;高樹琴;張英俊;;人工草地建設原理與生產(chǎn)范式[J];科學通報;2016年02期

4 白永飛;潘慶民;邢旗;;草地生產(chǎn)與生態(tài)功能合理配置的理論基礎與關鍵技術[J];科學通報;2016年02期

5 韓春林;;鄂溫克族自治旗水草畜平衡發(fā)展解析[J];內(nèi)蒙古水利;2015年02期

6 魏偉;雷莉;范雯;周俊菊;師瑋;頡斌斌;;基于累積耗費距離理論的石羊河流域水土資源優(yōu)化配置[J];生態(tài)學雜志;2015年02期

7 楊振海;李明;張英俊;曾珉;劉翔洲;;美國草原保護與草原畜牧業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗研究[J];世界農(nóng)業(yè);2015年01期

8 盧文峰;胡蝶;;水資源配置研究概述[J];人民長江;2014年S2期

9 王敏;衛(wèi)智軍;孫世賢;劉文亭;;短花針茅草原群落特征對全年放牧和春季休牧的響應[J];草原與草業(yè);2014年03期

10 張展羽;司涵;馮寶平;胡超;呂夢醒;;缺水灌區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源優(yōu)化配置模型[J];水利學報;2014年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王忠靜;王光謙;王建華;王浩;;基于水聯(lián)網(wǎng)及智慧水利提高水資源效能[A];中國水利學會2012學術年會特邀報告匯編[C];2012年

2 黃峰;李保國;;中國廣義農(nóng)業(yè)水資源和水土資源匹配[A];變化環(huán)境下的水資源響應與可持續(xù)利用——中國水利學會水資源專業(yè)委員會2009學術年會論文集[C];2009年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 郭艷;面向生態(tài)系統(tǒng)服務的水土資源優(yōu)化配置研究[D];鄭州大學;2016年

2 劉金華;水資源與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展分析模型拓展及應用研究[D];中國水利水電科學研究院;2013年

3 王明君;不同放牧強度對羊草草甸草原生態(tài)系統(tǒng)健康的影響研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2008年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 顧曉雅;蘭州市工業(yè)用水經(jīng)濟效益評估研究[D];蘭州大學;2012年

2 王凱;基于復雜適應系統(tǒng)理論的農(nóng)業(yè)水土資源優(yōu)化配置研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2011年

3 王銀平;天津市水資源系統(tǒng)動力學模型的研究[D];天津大學;2007年

4 鄭淑華;不同放牧強度下羊草草原生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值評估[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2006年

5 尤慶華;新時期縣級土地資源優(yōu)化配置的模型系統(tǒng)研究[D];廣西大學;2004年

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本文編號：1298563