水资源约束下区域耕地资源开发利用研究

摘要

建三江分局是我国重要的商品粮基地之一，区域生产的粮食主要供给我国各个省份，在我国粮食供应中占有极重要地位。然而，由于经济利益的驱动，水田的大规模种植使得日趋短缺的水资源已成为制约区域内农业经济持续发展的主要限制因素。截止到2014年，区域内现有耕地已发展到8641.52 km2，与2000年比较增加了536.37 km2。其中，水田面积增加了5370.25 km2，到2014年面积已经达到7289.50 km2占区域耕地面积的比例由2000年的24％到2014年达到84％，占区域面积的比例由2000年的16％发展到2014年为60％。区域内水田规模发展迅速，而且还呈现着扩增的趋势。近些年来，随着水田面积的增加，农业耗水量剧增，地下水位大幅度降低，机电井吊泵现象常有发生，造成水稻减产，致使区域农业经济损失惨重，威胁区域经济的发展，国家的粮食安全。因此，为保证粮食安全、区域经济持续稳定发展，计算区域内在现有的水利设施条件下，即在区域可开采利用的水资源量的条件下，合理利用区域耕地面积及水田面积问题，成为区域内基于水资源条件下开发利用耕地，解决农业用水与生活用水等矛盾的关键问题。
　　本研究从区域水资源量的角度计算区域耕地面积。以黑龙江省垦区建三江分局为研究区，依据遥感影像，土地利用二调数据，社会经济，水文气象数据等资料，根据区域特点仅仅围绕着区域现有土地资源利用的问题，利用水量平衡原理分析区域内现有水利设施条件下的供水量，需水量。在此基础上利用开采模数法计算各个农场的水资源量。结合求解区域耕地规模模型计算区域内适宜耕地规模。最后将计算的适宜规模与区域现有耕地面积及水田面积进行比较，分析区域内耕地及水田是否超限。以期为区域水、土资源的开发利用，耕地的适宜规模问题提供参考依据。建三江分局由15个国有农场组成，农业经济是该区域的主要经济发展方式，农业种植作物以水稻为主，农业耗水量巨大，因此对于建三江分局耕地规模尤其是水田规模的研究尤为重要。根据以上计算过程进行计算，本文所得的主要研究成果如下:通过水资源的分析，建三江分局地下水超采严重，超采9.87亿立方米。部分农场开采量超限严重，如创业农场、浓江农场、前进农场、大兴农场、七星农场和前锋农场这几个农场的开采量已超过适宜的地下水开采量。勤得利农场还有很大的空间可继续开采区域水资源。建三江分局耕地总体规模变大，其中水田、旱地的变化最为明显。水田面积增加，旱地面积缩减且水田的变化速率高于旱地的变化。到2014年区域耕地规模与适宜规模比较超限6411.81 km2。其中，水田面积超限5303.71 km2。和区域耕地超限面积非常接近，由此可知，区域内耕地的超限面积主要来自于水田面积的增加。其中，八五九农场，前进农场，七星农场和前锋农场水田面积超限严重，超限面积在360-480 km2之间。二道河农场，创业农场，浓江农场，青龙山农场，红卫农场，洪河农场，前哨农场和大兴农场，这几个农场的水田面积也都超限，超限面积在230-290 km2之间。根据计算可知，各个农场的适宜水田面积占各自区域面积的25％或26％。2000-2014年间水田面积变化显著。不仅在数量上有明显的变化，在空间上也有显著的变化。且集中连片式的规模发展扩张。水田的大面积集中扩张，而旱地仅在区域的边缘地带成零星状分布存在。因此，根据结论可知建三江分局在现有的水利设施，现有水资源利用条件下，已不再适合继续扩大耕地面积。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 选题依据

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究动态

1．3 主要研究内容

1．3．1 研究目的

1．4 研究方法与技术路线

1．4．1 研究方法

1．4．2 技术路线

2 理论基础

2．1 适宜规模理论

2．2 地下水补给量

2．3 地下水可开采量

2．4 水量平衡理论

3 研究区概况与数据处理

3．1 研究区概况

3．2 地貌特征

3．3 气候特征

3．4 水文特征

3．5 土壤特征

3．6 社会经济

3．7 数据来源与处理

4 区域水资源分析

4．1 供水量分析

4．1．1 大气降水

4．1．2 地表水资源

4．1．3 地下水资源

4．2 需水量分析

4．2．1 非农业需水量

4．2．2 供给农业用水量

4．3 用水状况分析

5 区域耕地规模变化分析

5．1 数据来源及研究方法

5．1．1 数据来源

5．1．2 研究方法

5．2 遥感影像比较分析

5．3 区域耕地规模动态变化分析

5．4 各农场耕地相对变化比较分析

5．5 区域耕地变化分析

6 区域耕地规模分析

6．1 耕地规模数学模型

6．2 耕地适宜规模的计算

6．3 各农场的水田规模分析

7 结论与讨论

7．1 结论

7．2 讨论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文