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《浙江大学》 2003年
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湘西北岩溶山区降水资源有效利用与生态环境建设研究

姜曙千  
【摘要】:论文的研究工作主要围绕两个核心展开,即湘西北岩溶山区雨水资源有效利用与生态环境建设。在从整体上了解和认识湘西北岩溶山区的基本特征及存在问题的基础上,选取位于该区域内的全国生态农业建设试点县—慈利县作为研究基点,应用生态学原理与系统分析的方法对当地一个雨养生态农业建设典型与县级区域生态农业建设进行了研究。对于雨养生态农业建设典型的研究,首先,分析了影响雨水资源有效利用的因素以及雨水资源有效利用模式各项配套措施的效益,并对雨水资源有效利用模式与区域生态系统发展的关系进行了研究;然后,在地理信息系统(GIS)支持下,建立了模式所在区域的农业生态信息系统,并应用该生态信息系统对模式所在区域的景观变化进行了研究。对于县级区域生态农业建设,应用模糊综合评判法对生态农业建设进行了系统整体与分区综合评价。通过以上内容研究,得出以下主要结论: 1.湘西北岩溶山区的基本问题是由脆弱的生态环境与社会经济发展相对落后等多方面因素偶合而成的区域生态问题,而由耕地生产力低导致的人地(粮)矛盾突出是影响该区域生态环境与社会发展的关键因素。 2.降水大量渗漏、雨水资源季节性分配不均、特殊的土壤水分物理性质等偶合构成了湘西北岩溶山区雨水资源有效利用的影响因素。尤其是石灰岩发育的土壤,与同区域其它岩类发育的土壤(红壤)相比,其释水速率更快并且有效水吸力更低,这一特殊的土壤水分物理特征应是岩溶干旱的土壤内在机制。 3.由雨水资源有效利用模式效益分析可见,由于该模式把田间工程、生物工程、农作措施、生态技术等各项措施及其效益有机地融合在一起,从而使该模式具有显著的生态、经济和社会综合效益;生态效益主要表现在:提高了农田土壤水库的有效性、土壤蓄水潜力和农作物对降水的生态适宜性,改善了土壤理化性质和气候环境条件;社会和经济效益主要表现在:提高了土地生产力、拓宽了农民经济来源和解决了人畜生活用水。 4.由雨水资源有效利用模式与区域生态系统发展关系分析可知,随着模式建设 与配套措施趋于完善,区域土地生产力呈现出持续稳定地增长趋势,使耕地保持 稳定,人地(粮)矛盾得以解决,并使农业生产结构主导产业多元化和促进了科学技 术进步水平等,从而使区域生态系统进人了协调、持续稳定地发展,也从而使雨 水资源有效利用与生态系统可持续发展偶合在一起。 5.基于Gis支持下建立了模式所在区域的农业生态信息系统。该生态信息系统 是集图形处理、数据管理、统计分析和建模于一体化的生态信息系统。该生态信 息系统的特点是除空间信息量大外,还包含了资源与社会经济等多方面的基本信 息,可为系统进行生态规划、生态设计和生态管理等提供强有力的支持。 6.应用所建立的农业生态信息系统,对模式所在区域的景观变化研究结果表 明,由于耕地保持相对稳定,不但使优良自然景观斑块类型的分配比例和最大斑 块面积大幅增加,分散度减少,导致景观整体集聚度和优势度呈增加的趋势,而 且还使各斑块类型的空间分布趋于合理。景观变化的研究可进一步揭示人类活动 与自然过程的偶合,也是对雨水资源有效利用模式所在区域生态系统发展机制认 识的深化。 7.由慈利县生态农业建设系统综合评价结果可见,经过5年的生态农业建设, 系统生态、经济和社会综合效益持续增长。其中生态和社会效益均达到较好水平, 经济效益也达到良好水平。由各生态农业类型分区评价结果可见,各分区的生态、 经济和社会效益具有较大差异;各岩溶生态类型区生态和社会效益达到较好水平, 经济效益仅达到一般水平;而各非岩溶生态类型区经济和社会效益达到较好水平 而生态效益仅达到良好水平。系统综合评价可为系统进一步调控提供科学依据。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TV213

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