中国畜养产污综合区划方法研究

摘要

中国是水资源严重不足的国家,目前也面临着水资源短缺和水环境污染的双重压力。点源污染和非点源污染共同作用导致了水环境的恶化,而随着点源污染防治水平的提高,非点源污染尤其是农业非点源污染已成为水环境污染的主要污染源之一。2010年公布的第一次全国污染源普查公报表明,畜禽养殖污染源是我国农业非点源污染的主要来源之一。然而,在中国的农业非点源污染管理与控制工作中存在着基础数据缺乏、实地实验区域覆盖不全、流域尺度定量化分析不足等突出问题。因此,在中国畜禽养殖污染研究中,基本数据获取与核算、结合土地利用方式特别是耕地进行产污分析、全国畜禽养殖产污规律等是研究的核心环节。鉴于此,本文尝试基于空间分析、数据驱动的中国畜养产污综合区划方法研究。研究目的是提出一种借助现有统计和调查资料进行全国范围畜养产污的分区方法,并进一步选择典型区探索区域影响因素及二级分区划分的方法。
　　本文研究的思路是：首先分析农业非点源污染机理,并构建畜养产污综合区划指标体系;然后,采用等值图分级、分布图系、重心曲线及分级合并的方法,参考中国自然区划、中国畜牧业综合区划、中国综合农业区划和畜养污染减排核算分区进行中国畜养产污的区域区划;最后,以东北区为典型区核算多尺度的指标数据,借助数理统计和空间分析方法进行主要影响因素研究,并探索基于主导因素的类型区划方法。研究取得了以下成果：⑴构建了中国畜养产污综合区划指标体系,包括自然条件、农业基础条件、农业社会经济条件、农业种养情况和产污情况等五类,其中共12个二级指标和31个三级指标；⑵设计了定量分析与定性分析相结合、区域区划与类型区划相结合的产污综合区划方案；⑶得到了产污综合区划一级分区方案,包括甘新蒙区、北蒙黑区、青藏区、东北区、黄土高原区、内蒙及长城沿线区、黄淮海区、西南区、长江中下游区、华南区等十个一级区；⑷以东北区为例,采用多尺度指标数据,通过多种统计方法筛选了东北区畜养产污的影响因素,并探索了各种因素的空间分异规律。
　　本研究得到下述结论：①本研究构建的中国畜养产污综合区划指标体系是合理的。在进行中国畜养产污综合区划及相关研究时,应综合考虑自然条件、农业基础条件、农业社会经济条件、农业种养情况和产污情况指标。②本研究设计的中国畜养产污综合区划方案是可行的。在进行全国综合区划研究时,建议结合定量分析与定性分析,在宏观尺度的区域区划中参考自然因素,在中观尺度的类型区划中参考经济因素。③采用多尺度指标数据,借助多种统计和分析方法能够进行影响因素和区划指标空间分异规律的研究。在进行畜养产污综合区划研究时,可根据不同的研究范围和不同的研究目标,选择合适的研究尺度进行分区规律的探索。

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图索引

表索引

1绪论?

1.1研究背景

1.2研究目标、内容与意义

1.3研究思路

1.4论文章节安排

2文献综述

2.1国内外的农业非点源污染研究

2.2畜禽养殖污染危害与污染物估算

2.3畜禽养殖污染空间分布与统计

2.4综合区划研究

2.5文献综述小结

3农业源污染机理分析与指标体系构建

3.1机理分析

3.2区划指标选取原则

3.3指标选取依据

3.4指标体系构建与解释

3.5小结

4中国畜养产污综合区划方案设计

4.1综合区划的原则及方案

4.2数据来源与处理

4.3指标标准化及综合评分

4.4综合区划分区划分方法

4.5小结

5中国畜养产污综合区划一级分区

5.1自然条件指标综合评分分级

5.2农业基础条件指标综合评分分级

5.3产污综合区划一级分区

5.4小结

6基于格数据的影响因素探索性分析

6.1全国范围内分省格数据探索性分析

6.2东北区分县格数据探索性分析

6.3小结

7基于格网化数据的影响因素分析

7.1分析数据准备-空间系统抽样

7.2分省格网化指标的影响因素探索性分析

7.3分县格网化指标的影响因素探索性分析

7.4小结

8基于影响因素GWR分析的分区研究

8.1东北区分县格数据与格网化数据的空间异质性分析

8.2东北区影响因素GWR分析

8.3东北区分区研究

8.4小结

9结论

9.1主要成果与研究结论

9.2创新之处

9.3进一步研究展望

参考文献

附录A 土地利用类型及含义

致谢

攻读博士学位期间的主要科研工作