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三江平原粮食主产区旱情诊断分析及对策研究

丁红  
【摘要】: 三江平原是我国九大商品粮基地之一,对保障我国粮食安全起着举足轻重的作用。尽管三江平原水利工程设施不断完善,但水旱灾害却有不断加重的趋势,特别是自2000年以来,干旱频繁光顾作为非传统旱区的三江平原,由于该地区缺乏干旱评价体系研究及规律性的探讨,该极端气候已经成为制约当地农业发展的最重要的减产因子。因此,科学合理的分析和评价三江平原的干旱情况,并制定相应的抗旱减灾对策,对保障当地农业可持续稳定发展至关重要。 (1)在阐述三江平原地理、自然、水文、社会经济等基础上,结合历史与实时资料,简要介绍三江平原目前的干旱状况。然后选取农垦红兴隆分局所辖东部八五二农场、西部北兴农场和中部江川农场作为旱情研究对象,采用小波分析理论对3个农场的年降水序列进行多时间尺度分析,揭示降水与干旱的关系并预测未来的趋势。最后根据分析结果并参考相关文献及业内专家的观点,总结该区域的干旱成因。 (2)在参考大量国内外文献、并考虑资料可获取性基础上,选用降水距平百分率、Z指标和降水温度均一化指标作为三江平原干旱评价指标,并应用各指标对八五二、北兴和江川3个农场进行单因素评价,对比各等级评价结果。结果表明Z指标比其他两个评价指标能客观表征该区域的干旱特征。 (3)采用模糊综合评判法对八五二、北兴和江川3个农场进行旱情综合评价,由于篇幅有限,仅对3个农场2008年的干旱程度进行评价,其结果与实际发生的干旱情况基本符合,说明此方法在三江平原旱情评价中具有适用性。 (4)同时采用投影寻踪模型综合评价八五二、北兴和江川3个农场的干旱情况,为了改善传统优化算法的缺点,本文采用人工鱼群算法优化投影寻踪,并引入自适应的人工鱼步长和拥挤度因子改进人工鱼群算法。评价结果表明,该改进模型具有较高的精度,所得结果与实际相符,表明该模型适用于三江平原干旱评价。 (5)利用加权马尔可夫链模型预测八五二、北兴和江川3个农场未来的降水量,分析未来的干旱情况,利用GM(1,1)模型预测3个农场未来的干旱年份。结果表明,这两个模型均具有较高的预测精度,适用于该区域的干旱趋势预测,但其中GM(1,1)模型不适用于江川农场的干旱年预测。 (6)综合本文研究成果,并结合三江平原的自然地理条件、农业种植结构、水资源开发利用程度和抗旱管理水平等实际情况,因地制宜地制定相应的抗旱减灾对策。


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