阿勒泰地区绿洲水土资源平衡与多情景权衡研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 闫高伟 |
| 答辩日期 | 2025-05 |
| 文献子类 | 专业学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 姜鲁光 |
| 关键词 | 农作物种植结构 作物需水量 水土资源权衡 情景模拟 阿勒泰地区 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 农业管理 |
| 英文摘要 | 阿勒泰地区是新疆对蒙古和俄罗斯开放的重要门户，也是丝绸之路经济带北通道和中蒙俄经济走廊建设的重要节点，其绿洲系统承载着农牧业生产与生态屏障的双重功能。该地区耕地面积广阔，后备土地资源潜力大，在保障区域粮食安全中具有重要战略地位，然而随着农业持续扩张，干旱区水资源供需矛盾日益加剧，亟需从水土资源权衡视角，探索绿洲农业可持续发展的路径，为干旱区绿洲可高质量发展提供科学支撑。 本文聚焦于阿勒泰地区绿洲农业，系统探索了其水土资源耦合关系，旨在探索绿洲农业扩张下水土资源供需格局的时空演变，不同作物的水分需求对区域水资源分配的影响，优化作物种植结构对水土资源利用的协同增效作用。基于此，研究综合运用遥感监测、GIS空间分析和多情景分析方法，深入剖析了绿洲及其土地覆被时空演变特征，剖析了绿洲主要农作物种植分布及其水分需求特征，评估了三种典型发展情景下的水土资源耦合关系。研究成果可为干旱区绿洲及其农业可持续发展提供科学决策支持和实践路径。主要研究结论如下： （1）阿勒泰地区绿洲面积20年来呈上升趋势，20年来绿洲面积增加比例达到20%以上，其中，福海县绿洲增加面积占阿勒泰地区绿洲增量的37%。绿洲土地覆被类型以耕地和草地为主，两者合计占比达到土地覆被的70%以上，其中耕地多年平均占比超过45%，是绿洲的主要土地覆被类型。流域多年平均产水量102亿m3，在空间上呈现出由东北到西南逐渐降低的分布特征，山地为关键产水区，平原为耗水区，需优先保护山地产水区以维持区域水资源安全。 （2）2000-2023年，阿勒泰地区农作物种植结构发生明显变化，表现出经济作物日益主导、粮食作物区域重构和饲草作物波动的特征。其中，向日葵种植面积稳步上升，成为流域核心经济作物，且向福海县、阿勒泰市集中。春小麦种植面积波动较大，2015年大幅下降后近年有所回升，种植重心从福海县、布尔津县向青河县、哈巴河县转移。春玉米种植面积持续增长，已成为区域种植面积最大的作物，并向阿勒泰市、福海县高度集中。苜蓿种植面积整体呈阶段性波动，空间上向阿勒泰市、福海县集聚。 （3）不同作物的水分需求呈现明显差异，全生育期需水量排序为春小麦（594 mm）、紫花苜蓿（589 mm）、春玉米（549 mm）、向日葵（450 mm）。各作物在生长初期和成熟期需水量较少，而快速生长期至中期达到峰值。研究区有效降水量仅能满足作物需求的15.2%-18.5%，且与关键需水期存在严重错位。研究发现，向日葵因其短生育期特性较其他作物更节水。 （4）阿勒泰地区绿洲2000-2023年主要农作物灌溉需水总量由5.33亿m³增至14.71亿m³，占水资源总量的比例从5.2%上升至14.4%，呈现显著的水土资源错配现象，暴露出农业用水效率偏低的问题。情景模拟结果表明，推广春玉米、春小麦和苜蓿种植滴灌节水技术可节约15%的水资源；将食用向日葵等高效作物比例增加至19.65%，可在扩大生产规模的同时降低16.45%的耗水量；此外，剔除大豆种植可使单位肉牛饲料需水降低23%，养殖规模提升30%。上述优化路径为阿勒泰以及其他干旱区绿洲农业高质量发展提供了可行的技术支撑与科学决策依据。 |
| 学科主题 | 农业管理 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 119 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/215665]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 闫高伟. 阿勒泰地区绿洲水土资源平衡与多情景权衡研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2025. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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