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耕作制度对农业需水量的调控作用

作　者: 梁明
导　师: 喻光明
学　校: 华中师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 耕作制度农业需水量 GIS 线性规划模型
分类号: S34
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

农业生产的发展与耕作制度的演变密不可分,耕作制度作为人类主观协调生产与自然的重要手段,历来都被用来解决农业生产中遇到的各种限制性的因素。当前我国农业发展面临着增产和节水的双重压力,因此在耕作制度内部挖掘节水潜力已经成为当前我国耕作制度改革的重要内容。耕作制度具有鲜明的区域性特征,传统上人们常常按照熟制划分耕作制度并加以研究。而从水资源与耕作制度的耦合关系方面来对耕作制度进行研究的相关报道并不多见。一个地区历史上形成的耕作制度,是与其所处的资源条件、农业生产力条件、经济和社会因素紧密相关的,特别是受到当地的水热条件的制约。另一方面,耕作制度的发展和变化,小到田间尺度的间种套作、留茬覆盖,大到区域尺度的作物布局、种植结构调整等等,都会反过来影响当地的农业需水量。因此可以将耕作制度和农业需水量看作一个整体,作为一个开放系统看待。对于耕作制度和农业需水量的研究,在国内外都比较多,但是多是从耕作制度或者从农业需水量的一个侧面进行的相关研究。这些研究对于耕作制度或农业需水本身具有重要的参考价值,但是不便于从整体上对耕作制度与农业需水量之间的关系进行把握。因此从整体上研究耕作制度与农业需水量之间的关系,就成为了本文的切入点。本文研究了不同的耕作制度对于农业需水量的影响机制,并且着重从区域尺度特征较为明显的种植制度上,分析了不同的种植制度与区域水资源特征的耦合关系。依托GIS作为手段,分别从时间维,空间维等不同的维度研究了作物不同生长阶段的种植制度与水资源的耦合性以及这种耦合性在空间上的分布格局。本研究从全国的和区域的两个尺度分别进行了实证研究,从栅格尺度和行政单元尺度进行了耦合性分析,并以此为依据来指导耕作制度的调整。最后,基于区域的水资源特征通过线性规划对区域的种植结构进行了优化调整,并分析了优化后的节水状况。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 引言  10-18
  1.1 研究的目的和意义  10-11
    1.1.1 研究背景意义  10-11
    1.1.2 研究目的  11
  1.2 国内外研究现状  11-15
    1.2.1 国内研究现状  11-13
    1.2.2 国外研究现状  13-15
  1.3 研究方法与技术路线  15-18
    1.3.1 研究方法  15-16
    1.3.2 技术路线  16-18
2 耕作制度及其对农业需水量的影响  18-29
  2.1 耕作制度概述  18-26
    2.1.1 耕作制度及其在我国的发展  18-20
    2.1.2 复种制度与间套种植制度  20-21
    2.1.3 轮作制度  21-22
    2.1.4 保护性耕作制度  22-23
    2.1.5 灌溉制度与节水灌溉  23-24
    2.1.6 种植制度  24-26
  2.2 各种耕作制度对需水量的影响  26-29
3 理论与模型  29-37
  3.1 调控机制  29-31
  3.2 耦合分析  31-33
    3.2.1 指标构建的背景  31-32
    3.2.2 阶段耦合度与全生长期耦合度定义  32-33
  3.3 优化模型  33-37
    3.3.1 模型构建背景  33-34
    3.3.2 基于线性规划的种植制度优化模型  34-37
4 实证研究  37-60
  4.1 数据来源与数据处理  37-38
  4.2 区域耕作制度与降水量耦合分析  38-49
    4.2.1 不同种植制度需水量与降水量时间上的耦合分析  38-42
    4.2.2 不同种植制度需水量与降水量空间上的耦合分析  42-49
  4.3 全国种植制度与降水量耦合分析  49-57
    4.3.1 我国粮食种植制度与农业用水量的空间格局  49-53
    4.3.2 我国农业用水量与降水量空间耦合分析  53-57
  4.4 基于区域水资源特征的种植结构优化  57-60
5 结论与讨论  60-62
  5.1 结论  60-61
  5.2 讨论  61-62
参考文献  62-68
个人简介  68-69
致谢  69

耕作制度对农业需水量的调控作用

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