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基于生态需水约束的下辽河平原水稻布局调整研究

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摘要

引言

1 文献综述

1.1 水资源约束下的水稻生产

1.1.1 我国水稻生产

1.1.2 我国水资源

1.2 水稻生产布局对生态需水占用

1.2.1 我国水稻布局

1.2.2 生态需水

1.3 水足迹

1.3.1 水足迹概念

1.3.2 水足迹国内外研究现状

1.4 本文研究的意义

1.5 技术路线

2 研究区概况

2.1 地理位置

2.2 自然概况

2.2.1 气候

2.2.2 地形

2.2.3 水文

2.3 社会经济条件

2.4 水资源概况

2.4.1 地表水状况

2.4.2 地下水状况

2.4.3 水资源开发利用现状

2.4.4 存在问题

3 数据来源与研究方法

3.1 数据来源

3.2 研究方法

3.2.1 水文年型划分法

3.2.2 水田用水和需水计算法

3.2.3 地表和地下生态需水计算法

3.2.4 虚拟水计算法

4 结果与分析

4.1 不同水文年型划分

4.1.1 旱涝指数法

4.1.2 正负距平法

4.2 用水结构的变化

4.2.1 用水量的变化特征

4.2.2 不同水文年型用水结构

4.3 水田用水时空变化

4.3.1 水田面积变化

4.3.2 水稻需水量的计算

4.3.3 不同水文年的水田需水变化

4.4 生态需水的时空变化

4.4.1 地表水生态需水量估算

4.4.2 恢复地下水位年需水量估算

4.4.3 地下水资源恢复量估算

4.4.4 不同水文年生态需水量的变化特征

4.4.5 不同水文年生态需水的恢复量变化

4.5 下辽河平原水田布局调整

4.5.1 不同水文年型水稻面积调整分析

4.5.2 水田调整后合理性分析

4.5 调整后水稻生产布局的水足迹

4.6.1 不同水文年型水稻虚拟水含量

4.6.2 调整后的水稻水足迹

5 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

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摘要

辽宁省水资源短缺,供需矛盾最为明显地区域是下辽河平原区,也是全省主要地粮食生产的基础地方。其中水稻是农业生产的主要品种,水稻种植面积大约是全省的78%,水稻用水量在农业用水中居于重要地位,而且该区环境问题也在逐渐增多。本论文的研究有利于节约水资源,有利于保证粮食安全,有利于缓解生态环境问题恶化。
  根据下辽河平原多年的水文、气象及工、农业资料,采用旱涝指数和正负距平、彭曼一蒙斯特公式、最小月平均径流量、恢复地下水位年需水量等方法计算,着重对下辽河平原用水结构的变化特征、水稻种植面积变化、水田用水时空的变化特征以及对生态需水的时空变化特征进行研究,从而提出了对下辽河平原水稻布局进行合理的调整,并分析了下辽河平原水稻虚拟水和调整后的水稻水足迹。结果表明:本文水文年型确定地最终结果是丰水年为1994、2010、2012,干旱年为1992、1997、1999、2000,其余年份为平水年;下辽河平原无论在用水量还是用水结构方面,水田用水都处于主要地位。在平水年和干旱年中,水田用水挤占生态环境用水最为明显,特别是在干早年,生态环境用水仅为0.66×108m3,生态环境用水几乎为零的是辽阳市、锦州市地区,它们的生态需水都无法被满足;从1991年到2012年,下辽河平原水田面积整体呈增长趋势,总产量整体走向也呈上升趋势。不同生育阶段水稻的需水量各不相同,其中水稻需水量最大是在拔节期间,并且在不同水文年中它的整体变化趋势为干旱年最高;生态需水在该区的变化特征是:干旱年大于平水年。在不同水文年型中,下辽河平原生态需水的恢复量变化特征为:干旱年生态需水恢复量大于平水年;对该区水稻生产布局做出合理的调整,在平水年水田需削减91.5×103 hm2/a,干旱年水田需削减106.23×103 hm2/a;无论是在平水年还是干旱年水稻的虚拟水含量都超过了全国粮食虚拟水含量的平均值,调整后的水稻水足迹呈减小趋势。因此该研究结果为优化本区水稻种植结构,缓解生态环境问题恶化和水资源稳定持续发展提供参考依据。

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