榆林市榆陽區(qū)沙地利用的水資源調(diào)控模式研究.pdf

1、以生態(tài)脆弱的陜北榆林市榆陽區(qū)沙地利用中存在的水資源脅迫及土地資源的可持續(xù)性耕作問題為驅(qū)動，核算區(qū)域地下水資源的數(shù)量，以分析研究區(qū)農(nóng)業(yè)利用可用水量；基于砒砂巖與沙復(fù)配成土節(jié)水技術(shù)，通過農(nóng)田實驗，實地測量土壤含水率進而推求不同作物需水量；制定作物節(jié)水灌溉制度，求得沙地農(nóng)業(yè)需水量；采用砒砂巖改良沙地技術(shù)及灌溉節(jié)水技術(shù)對區(qū)域水資源承載力進行延伸，并以水資源為約束，構(gòu)建了有限的水資源約束下，沙地農(nóng)業(yè)利用的適宜開發(fā)規(guī)模模型，通過建模與求解，確定沙地

2、農(nóng)業(yè)利用的適宜規(guī)模及最優(yōu)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)。本研究的主要成果如下：
　?。?）基于農(nóng)田試驗的沙地作物節(jié)水灌溉制度研究。對適宜當(dāng)?shù)厣L的糧食作物玉米，經(jīng)濟作物馬鈴薯，利用中子水分儀，實驗獲得沙地作物生長期中的土壤含水率；以作物根系能夠有效利用的含水量為閾值，依據(jù)砒砂巖與沙復(fù)配土壤的理化性質(zhì)及作物不同生長階段的計劃濕潤層深度，以一次灌水有效時間作為灌水的間隔時間，制定合理的沙地農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉制度，求得沙地農(nóng)業(yè)需水量。實驗分析表明在1:2復(fù)配土

3、中，兩種作物的土壤含水率較為穩(wěn)定，且產(chǎn)量最高。因此，最終采用砒砂巖與沙1:2復(fù)配比土壤中種植的作物為依據(jù)，玉米的灌溉定額為162.8m3/畝，馬鈴薯為155.1m3/畝。
　?。?）建立有限水資源約束下的沙地農(nóng)業(yè)利用適宜開發(fā)規(guī)模優(yōu)化模型。選取作物總凈產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)總需水量、生態(tài)綜合效益三個指標(biāo)來分別反映經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益。建立在水資源、耕地面積等約束條件下，滿足“經(jīng)濟—社會—生態(tài)效益”多目標(biāo)最優(yōu)下，沙地農(nóng)業(yè)利用的適宜開發(fā)規(guī)模

4、的優(yōu)化模型。這些指標(biāo)既能反映該地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，也能體現(xiàn)該地區(qū)環(huán)境保護、生態(tài)意識和生態(tài)農(nóng)業(yè)環(huán)境建設(shè)水平。
　　（3）設(shè)立不同種植結(jié)構(gòu)下沙地利用適宜開發(fā)規(guī)模的多元化情景方案。分別建立滿足“糧”、“經(jīng)”、“飼”的一元種植結(jié)構(gòu)、“糧+經(jīng)”、“糧+飼”、“經(jīng)+飼”的二元種植結(jié)構(gòu)及“糧+經(jīng)+飼”的三元種植結(jié)構(gòu)的代表性情景方案，對不同情景下各優(yōu)化結(jié)果的經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益進行對比分析，得出沙地農(nóng)業(yè)利用的適宜開發(fā)規(guī)模。根據(jù)實際