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[期刊] 资源科学
[作者]
雷鸣 孔祥斌 张雪靓 吴芳芳
土地利用变化对水文过程的影响以及衍生的资源与环境问题已经成为当前研究的热点问题,针对黄淮海平原区水资源短缺问题,研究区域的土地利用变化对地下水资源量的效应,对于地下水位下降原因的诊断,调整土地利用以缓解地下水危机具有现实意义。本文构建了1km网格地理信息数据库,利用基于水量平衡原理的单元网格水平衡分析方法,计算出了1990年、2010年两期黄淮海平原区310 863个网格地下水蓄变量。研究发现,黄淮海平原区的土地结构变化趋势是生态用地转换为耕地,耕地转换为建设用地,而其中各地类的耗水强度排序为建设用地>耕地>草地以及未利用土地,建设用地耗水强度从107万m~3/km~2增加到2010年的166万m~3/km~2,耕地耗水强度从51.90万m~3/km~2增加到57.50万m~3/km~2,草地与未利用地耗水强度分别从43.91万m~3/km~2、46.78万m~3/km~2变化到50.93万m~3/km~2、49.39m~3/km~2。低耗水强度的用地结构向高耗水强度用地结构变化,以及建设用地和耕地耗水强度不断增加,导致了黄淮海平原区各流域地下水蓄变量减少。
[期刊] 资源科学
[作者]
雷鸣 孔祥斌 张雪靓 吴芳芳
土地利用变化对水文过程的影响以及衍生的资源与环境问题已经成为当前研究的热点问题,针对黄淮海平原区水资源短缺问题,研究区域的土地利用变化对地下水资源量的效应,对于地下水位下降原因的诊断,调整土地利用以缓解地下水危机具有现实意义。本文构建了1km网格地理信息数据库,利用基于水量平衡原理的单元网格水平衡分析方法,计算出了1990年、2010年两期黄淮海平原区310 863个网格地下水蓄变量。研究发现,黄淮海平原区的土地结构变化趋势是生态用地转换为耕地,耕地转换为建设用地,而其中各地类的耗水强度排序为建设用地>耕
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
吴芳芳 孔祥斌 雷鸣 张雪靓 张蚌蚌
利用土地利用动态度、空间转移矩阵、回归模型等研究方法，基于１９９０和２００８年２期土地利用现状数据［１］，对黄淮海平原地下水位下降速度不同分区的土地利用变化时空特征以及土地利用动态度与地下水位下降速度的相关性进行研究。结果表明：１）除建设用地数量增加外，黄淮海平原区的其他地类数量均有不同程度减少；２）各地类的土地利用动态度在不同分区具有一定规律性，城镇用地的动态度最大，表明其扩张速度最快；３）各地类的相互转化中，耕地向其他地类转化是主要的转化方式，快速下降区最为突出。耕地是建设用地增加的主要来源，生态用地是补充耕地的主要来源；４）水田动态度与地下水位下降速度呈负相关，城镇用地、农村居民点动态度．．．
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
雷鸣 孔祥斌
[目的]黄淮海平原作为中国粮食的主产区,同时该区域水资源短缺问题日益加剧。如何在水资源可承载的条件下,保证粮食安全和经济发展,对黄淮海平原区土地利用结构的优化调整进行探索,具有重要意义。[方法]文章应用多元优化模型及遗传算法,在土地面积、宏观计划约束、粮食产量约束、市场约束等条件下,追求流域水资源平衡,同时保障粮食产量最大化,得到2020年黄淮海平原区土地利用结构优化方案,并通过土地转移矩阵,在2020年土地利用总体规划的约束下,依据20002010年土地利用变化路径,预测出2020年最大概率自然演化形成
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
雷鸣 孔祥斌
[目的]黄淮海平原作为中国粮食的主产区,同时该区域水资源短缺问题日益加剧。如何在水资源可承载的条件下,保证粮食安全和经济发展,对黄淮海平原区土地利用结构的优化调整进行探索,具有重要意义。[方法]文章应用多元优化模型及遗传算法,在土地面积、宏观计划约束、粮食产量约束、市场约束等条件下,追求流域水资源平衡,同时保障粮食产量最大化,得到2020年黄淮海平原区土地利用结构优化方案,并通过土地转移矩阵,在2020年土地利用总体规划的约束下,依据2000~2010年土地利用变化路径,预测出2020年最大概率自然演化形成的土地利用结构。[结果]将最优方案与自然演化进行了土地利用结构、用水结构以及粮食产出3个方面对比,最优方案的粮食产量为8464.75万t,总耗水量减少18.56亿m~3,均优于自然演化结果,证明土地利用结构优化方案具有一定的有效性。[结论]黄淮海平原区土地利用结构优化的方向是在满足社会经济发展的情况下,尽量降低高耗水强度的建设用地面积占比,减少水资源匮乏流域的耕地面积,增加水资源较丰富流域的耕地面积,以保障粮食产量,充分利用未利用面积,增加林地、水域等生态用地的面积;优化后的土地利用结构,有效缓解了地下水水位下降的趋势。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
程静怡 孔祥斌 刘鑫 雷鸣
为对休耕政策背景下地下水超采区的农户土地利用模式调整提供科学建议,通过分析黄淮海平原不同地下水下降速度分区农户土地利用模式的差异,利用统计分析的研究方法,基于黄淮海平原不同地下水位下降速度分区的330份有效农户调研数据,对不同地下水下降速度分区的农户土地利用模式进行分析,探索其空间差异。结果表明:1)黄淮海平原除地下水一般下降区小麦种植比例仅约为30%外,其余地区均达90%以上,同时地下水较慢下降区水稻种植比例也较大;2)地下水一般下降区因以种植夏玉米为主,故复种指数较低,其他区域复种指数均在1.88以上,同时相较于水热条件较好的地下水较慢下降区和无明显下降区,地下水快速下降区和一般下降区的有效灌溉比率也较高;3)除地下水较慢下降区以外的其他区域以地下水灌溉为主,灌溉费用投入最多,被认为是耕地利用投入集约度存在差异的主要原因;4)小麦和玉米在不同地下水下降速度分区中分别呈现出高投入高产出、高投入偏低产出、低投入偏高产出和低投入低产出的情况。因此,依据黄淮海平原不同地下水下降速度分区的农户土地利用模式差异,在休耕政策制定时有针对性地种植结构调整措施,从而减少对地下水资源的消耗和加强对耕地地力的保护。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
马兴旺 朱靖蓉 李保国
绿洲土地利用对地下水矿化度时空变化影响模拟的关键在于如何在模型中体现土地利用的影响。论文在已建立对流-弥散溶质运移方程模拟地下水矿化度模型的基础上,把土地利用对地下水矿化度的影响视做地下水矿化度模型的源汇项,作为面上因子处理,并且把土地利用对地下水溶质变化的影响方式归纳为两点:入渗水把溶质带入地下水体和排泄地下水带走溶质。入渗水带入地下水的溶质数量就是从土壤剖面中淋洗到地下水的盐分,可以用试验确定一定入渗水量下土体脱盐率的方法计算。地下水排泄带走的溶质数量可以用排泄的地下水量与其矿化度积的方法计算。土地利用单元的土体含盐量和地下水矿化度用GIS和FEFLOW结合计算。入渗水带入地下水的溶质数量...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
蒋勇军 袁道先 张贵 何绕生
利用1982、2003年土地利用现状图、地下水水质资料和监测数据,在GIS支持下,研究云南小江岩溶流域20年来的土地利用变化及其水文环境效应。结果表明:20年来,流域610.12km2的土地利用面积发生变化;土地利用变化的主要过程是由未利用地向耕地和林地以及林地向耕地的转化;土地利用的空间格局发生很大变化,空间格局指数有不同程度的增加或减少;地下水水质的变化与土地利用变化表现出动态一致性,林地和未利用地转变为耕地后,地下水的总硬度、总碱度、pH值、SO42-、NO3-、Ca2+等离子值明显升高,并形成明显的高值区;1982年流域地下水以I、II、III级水质为主,而2003年流域却以IV、V级...
[期刊] 中国土地科学
[作者]
张雪靓 孔祥斌
研究目的:基于多数据源计算黄淮海平原地下水位平均下降速度,揭示该地区地下水快速下降机理,提出水资源限制下的耕地可持续利用对策。研究方法:根据收集的黄淮海平原266个地下水位下降速度样本点和5个典型城市地下水位长期监测点,由克里格插值得到区域地下水位平均下降速度,并采用空间分析的方法叠加2012年耕地分布图,分析不同地下水下降速度在9个子生态区对应的耕地分布情况。研究结果:1980年以来,黄淮海平原地下水以浅层0.46±0.37 m/年,深层1.14±0.58 m/年的速度下降,成为世界上面积最大的地下水漏斗区。造成地下水快速下降的主要原因是区域粮食增产和一年两熟种植制度下小麦播种面积的增加导致...
[期刊] 资源科学
[作者]
马兴旺 李保国 吴春荣 彭鸿嘉 郭有祯
绿洲荒漠化的根本原因是水土资源利用不平衡的矛盾引起的 ,定量化的研究二者的互相作用将有助于绿洲区荒漠化防治模式的建立和该区水土资源的持续利用。文章针对民勤绿洲区水土资源利用的现状 ,把GIS与专业计算地下水流的FEFLOW软件结合 ,利用ArcViewGIS处理区域土地利用变化的空间数据 ,与所建立的区域地下水流动的模型相联接 ,模拟了绿洲区土地利用对地下水位的影响。结果表明 ,本文所建立的定量化评价方法能很好的模拟土地利用对区域地下水位变化的作用 ,如保持民勤绿洲内水土资源利用的现状模式 ,则民勤绿洲内部的地下水埋深呈进一步下降的趋势 ,这将导致绿洲荒漠化问题进一步加剧。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
宋荣华 蒋正琦
我国黄淮海平原分布的低矿化地下水盐渍土表土盐分处于季风气候的旱季积盐与雨季淋盐交替进行中,只有旱季积盐大于雨季淋盐时,才有可能盐渍化;否则,即使地下水毛管上升达到地表,土壤也不—定返盐。本区另一特点是地下水和心底土含盐量很少,表土旱季积聚的盐分不多,因而任何削弱表土积盐的措施,都有防治土壤盐渍化的效果。 黄淮海平原低矿化地下水轻壤质盐渍土可分为四种类型,前二个类型地下水深1.5米以内,表土旱季积盐大于雨季淋盐,土壤极易盐渍化,改良应重视降低地下水位。第三种类型地下水深1.6—2米,地下水虽能上升地表,但表土旱季积盐与雨季淋盐处于不稳定平衡状态,任何能够削弱表土积盐的农业或水利措施,都有防治土壤...
[期刊] 资源科学
[作者]
刘彦琴 郝晋珉
为引导区域进行土地资源的合理规划 ,促进土地资源的高效持续利用 ,该文在对区域土地利用进行系统分析的基础上 ,构建了一套适合于黄淮海平原县域可持续土地利用空间差异评价的指标体系 ,并引入距离函数法对各县域土地利用系统状态进行了定量评价 ,揭示了各县域土地资源利用的相对优势与不足。结果表明 :区域土地资源的可持续利用不仅取决于各子系统本身的不断优化 ,而且在很大程度上取决于各支持系统间的协调程度。只有实现系统间的相互配合 ,协同进化 ,才能真正实现土地利用大系统的可持续发展。评价结果也表明 ,采用距离函数模型进行县域土地资源可持续利用空间差异评价是适宜的、可行的。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
马兴旺 吕贻忠 李保国 朱靖蓉
绿洲土地利用会影响地下水位和地下水矿化度在时间和空间上变化,而这种变化反过来又会影响到土地利用。为了更好地了解二者的互动作用,论文以民勤绿洲为例建立了模拟绿洲土地利用影响下地下水矿化度时空变化的模型。文中选用二维地下潜水流模型描述绿洲平原区潜水-微承压水系统的地下水流,选用对流-弥散方程描述地下水溶质运移,用计算地下水流的FEFLOW软件求解,把土地利用的影响作为模型源汇项处理,以GIS处理区域土地利用的空间数据。在缺乏连续的矿化度观测值的情况下,通过把模拟的区域矿化度变幅分布图与已有文献报道1979~1990的地下水矿化度变幅分布图对比分析来调整参数,直到使二者基本符合即认为参数满足要求。经...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
陈征 王文杰 蒋卫国 贾凯 陈坤
以黄淮海平原为研究区,以WaterGAP用水量模型的灌溉耗水量与取水量数据、scPDSI数据为基础,探讨了黄淮海平原灌溉用水量变化特征及其与气象干旱的关系。研究结果表明:黄淮海平原耗水量约占取水量的1/3,其中河北南部、河南和山东等地区用水量均高于其他地区,耕地集中分布区灌溉用水量明显高于其他地区,2003—2014年灌溉取水量呈增加趋势,约37 mm/月;黄淮海平原气象条件趋于干旱,其中2006—2014年干旱连续多发,scPDSI与灌溉取水量距平值大于0的单元数间具有显著的非线性相关关系(R~2=0.60),其中8-12月二者相关关系较为显著;气象干旱是黄淮海平原灌溉用水量增加的重要原因,在气象干旱和农业灌溉的共同影响下,研究区水储量亏损量持续增加。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
欧阳进良 宋春梅 宇振荣 张凤荣
以农户调查为基础,采用农户分类和方差分析等方法,对农户土地利用方式选择行为及其环境影响进行对比分析。受其兼业性、收入水平、文化素质和生产规模影响,不同类型的农户在地块尺度的土地利用方式选择存在差异:纯农业户、低收入农户的土地利用方式选择具有多元化的特征,兼业户、高收入农户、文化水平高的农户往往选择经济效益高、耗时少的土地利用方式。不同类型农户由于其土地利用方式及其肥料投入、水资源利用和秸秆处理等的不同,对土地质量和环境变化产生不同的影响。
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土地利用方式选择 农户 土地质量 环境
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