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        土地利用方式對(duì)平原-丘陵-濕地交融區(qū)水資源的影響

        2018-07-05 11:38:26宮興龍邢貞相關(guān)英紅

        宮興龍 付 強(qiáng) 邢貞相 關(guān)英紅 王 斌 李 茉

        (東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院, 哈爾濱 150030)

        0 引言

        近幾十年來全球環(huán)境變化對(duì)人類的生存和發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重威脅,未來多數(shù)地區(qū)將出現(xiàn)降雨量減少而蒸發(fā)量增加的現(xiàn)象[1-3],對(duì)我國(guó)北方地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成了巨大的影響[4]。首先是對(duì)水資源的影響,而在影響水資源的因素中,土地利用/覆被變化(LUCC)對(duì)區(qū)域水資源的影響不可忽視,其影響著水循環(huán)過程中的蒸散發(fā)、下滲速率、土壤含水率、地面水流及地下水流等要素的時(shí)空分布,進(jìn)而改變水資源量的時(shí)空分布特征[5]。三江平原處歐亞大陸東端的中高緯度地區(qū),自1990年以來進(jìn)入降水略減少和干旱較多發(fā)階段[2,6-7]。三江平原地區(qū)所在政府及農(nóng)戶為應(yīng)對(duì)全球氣候變化導(dǎo)致水資源量減少的策略之一,就是調(diào)整優(yōu)化耕地結(jié)構(gòu)布局發(fā)展水田,但也產(chǎn)生了濕地基質(zhì)逐漸變?yōu)檗r(nóng)田基質(zhì),林地濕地退縮,草地和未利用地幾乎被耕地所替代[7],致使流域涵養(yǎng)水源減少,加速降雨轉(zhuǎn)化為徑流,從而更加劇了水資源短缺情況。學(xué)者圍繞土地利用/覆被變化對(duì)水文過程、水文響應(yīng)和水資源等方面進(jìn)行大量有價(jià)值的研究,如將土地利用情景模式作為輸入,分析土地利用變化對(duì)水文過程的影響,來探索分析土地利用變化對(duì)水文響應(yīng)的影響[8-10];從水土資源承載能力與匹配視角運(yùn)用水土資源承載力評(píng)價(jià)體系、水土資源平衡方法和水土資源匹配指數(shù)法等方法分析了研究區(qū)的水土資源空間匹配格局及其承載力[11-13];氣候和土地利用同時(shí)變化對(duì)流域水資源的影響[14];隨著工農(nóng)業(yè)發(fā)展,水資源短缺越來越嚴(yán)重,綠水水資源被更多學(xué)者認(rèn)可,在分析土地利用變化對(duì)綠水水資源影響方面,學(xué)者進(jìn)行了一定的研究[15-17]。

        雖已有較為系統(tǒng)和深入研究土地利用/覆被變化對(duì)水資源的影響,但在平原-丘陵-濕地交融區(qū),從時(shí)空角度反映農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對(duì)水資源影響的研究成果比較少,還存在進(jìn)一步研究的必要:①在描述平原-丘陵-濕地交融區(qū)水循環(huán)過程使用的水文模型大多采用集總式或基于集總式的分散水文模型,難于描述土地結(jié)構(gòu)時(shí)空變化對(duì)水文過程量時(shí)空的影響。②采用基于物理基礎(chǔ)的分布式水文模型描述交融區(qū)水循環(huán)過程時(shí),由于參數(shù)過多難于率定,應(yīng)用不廣。③綠水的研究多將流域作為一個(gè)整體來定量劃分藍(lán)水綠水,難于準(zhǔn)確描述綠水藍(lán)水時(shí)空分布[18-20]。

        因此,本文以三江平原地區(qū)的撓力河流域?yàn)檠芯繉?duì)象,選用通用的土地利用動(dòng)態(tài)度模型,確定空間化處理尺度,研究流域土地利用變化特征,探討其異質(zhì)性規(guī)律,并對(duì)流域進(jìn)行分區(qū),分析土地利用變化情況。聯(lián)合基于格子波爾茲曼法(LBM)的分布式TOPMODEL[21-22]和濕地水流運(yùn)動(dòng)模型構(gòu)建平原-丘陵-濕地交融區(qū)水文模型,利用GIS和RS技術(shù),結(jié)合地學(xué)信息圖譜與空間自相關(guān)方法,分析撓力河流域土地利用方式變化對(duì)水資源量影響,以期為平原-丘陵-濕地交融區(qū)土地利用和水資源管理提供決策支持和科學(xué)依據(jù)。

        1 平原-丘陵-濕地交融區(qū)水文模型構(gòu)建

        在構(gòu)建平原-丘陵-濕地交融區(qū)水文模型時(shí)將研究區(qū)域分為平原-丘陵區(qū)和濕地區(qū)分別構(gòu)建模型,之后在交界處柵格(Grid)上將兩個(gè)模型耦合起來。

        1.1 平原-丘陵區(qū)水文模型構(gòu)建

        在構(gòu)建平原-丘陵區(qū)產(chǎn)匯流過程時(shí),采用基于LBM改進(jìn)了TOPMODEL的匯流和非飽和帶土壤水運(yùn)移模塊,在柵格上對(duì)各模塊進(jìn)行松散耦合構(gòu)建基于LBM的分布式TOPMODEL[23-25],可通過調(diào)整柵格大小來改變描述產(chǎn)匯流的時(shí)空過程尺度。

        1.2 濕地運(yùn)動(dòng)模型構(gòu)建

        1.2.1濕地水流運(yùn)動(dòng)方程

        濕地水流運(yùn)動(dòng)方程為

        (1)

        式中h——水深

        u、v——水平和垂直方向的流速

        z——水位

        l——曼寧糙率系數(shù)

        f——柯氏系數(shù)

        式(1)采用貼體坐標(biāo)變換的方程為

        (2)

        式中u*、v*——坐標(biāo)變換后坐標(biāo)軸ξ、η方向水流流速

        gξ、gη——離散網(wǎng)格ξ、η方向的網(wǎng)格長(zhǎng)度

        J——變換量

        1.2.2離散方程

        采用交錯(cuò)網(wǎng)格進(jìn)行離散研究區(qū)域時(shí),式(2)連續(xù)方程的離散方程形式為

        A1,kz2k-1+B1,kz2k+1+C1,kz2k+3+D1,kv2k+1+

        E1,ku2k+F1,ku2k+2=H1,k(k=1,2,…,m)

        (3)

        式中m——x方向離散網(wǎng)格數(shù)

        z2k-1——2k-1斷面離散點(diǎn)水位矩陣

        v2k+1——2k+1斷面離散點(diǎn)v矩陣

        u2k——2k斷面離散點(diǎn)u矩陣

        A1,k、B1,k、C1,k、D1,k、E1,k、F1,k和H1,k為離散矩陣。

        式(2)動(dòng)量方程的離散形式為

        (4)

        式中A2,k、A3,k、B2,k、B3,k、C2,k、C3,k、D2,k、D3,k、E2,k、E3,k、F2,k,F(xiàn)3,k、H2,k、H3,k為離散矩陣。

        1.2.3回代求解

        在求解追趕方程基礎(chǔ)上,可建立垂向網(wǎng)格斷面流速u、v和水位z的回代矩陣

        (5)

        式中Z1、Z2——研究區(qū)域上游首斷面和下游末斷面水位

        CIA2,2n、CIB2,2n、Ck2,2n、CIA1,2n-1、CIB1,2n-1、Ck1,2n-1、CIA3,2n-1、CIB3,2n-1、Ck3,2n-1為回代矩陣。

        固壁邊界處速度梯度極為陡峭,采用密集網(wǎng)格,應(yīng)用不穿透條件即速度法向方向分量為零。

        2 研究區(qū)域概況

        撓力河流域位于中國(guó)東北部邊陲的三江平原腹地佳木斯市境內(nèi),匯入烏蘇里江,如圖1所示。流域內(nèi)地勢(shì)平坦,土質(zhì)肥沃,水土資源豐富,分布著五九七、八五二和八五三等多個(gè)農(nóng)場(chǎng),是我國(guó)糧食主產(chǎn)區(qū)。撓力河流域降雨量比較豐富、熱量適中、夏季日照充足,是水稻、玉米和豆類等農(nóng)作物的適宜生長(zhǎng)區(qū)。地下水資源豐富,地下水水位距離地表比較近,水溫較高,適宜抽取地下水灌溉農(nóng)田。近些年來抽取地下水灌溉的水稻田面積急劇增長(zhǎng),產(chǎn)生了地下水位下降、濕地退化等一系列問題。解決這些問題的首要前提是研究撓力河流域土地利用方式變化對(duì)水循環(huán)過程和資源量的影響。利用SRTM數(shù)據(jù)獲得3sDEM數(shù)據(jù),通過填洼、識(shí)別流向和提取水系等步驟獲得撓力河水系,如圖1所示。

        圖1 撓力河流域位置圖Fig.1 Location of Naolihe River Basin

        2.1 土地利用方式變化分析

        撓力河流域菜咀子站匯流區(qū)域1990年和2013年的2期LUCC信息如圖2、3所示。為了反映從1990年至2013年間土地利用類型變化情況,繪制了土地變化的動(dòng)態(tài)度[26],如圖4所示。由圖2~4可知,1990年至2013年期間撓力河流域土地利用發(fā)生了比較大的變化,水田面積擴(kuò)大,未利用地基本得到利用,旱地面積輕微下降,草地和林地面積基本不變。

        圖2 1990年土地利用圖Fig.2 Land use map in 1990

        圖3 2013年土地利用圖Fig.3 Land use map in 2013

        圖4 動(dòng)態(tài)度分布Fig.4 Kinetic degree distribution

        2.2 流域分區(qū)情況

        由圖2~4可知,土地利用方式變化是一個(gè)空間問題,如果以全流域作為一個(gè)整體去研究土地利用方式對(duì)水資源影響,難于描述清楚水資源量時(shí)空變化。撓力河流域作為一個(gè)封閉的流域,由子流域(或集水區(qū))構(gòu)成,而子流域除了出口與子流域外有聯(lián)系,子流域內(nèi)部水文循環(huán)完整且系統(tǒng)。因此選取子流域來探尋集水區(qū)土地利用方式變化對(duì)流域水資源量空間分布的影響。在經(jīng)過提取匯水面積累積矩陣、提取河網(wǎng)、河網(wǎng)分級(jí)和提取流域地貌特征等步驟后獲得的撓力河分區(qū)如圖5所示,將流域劃分為110個(gè)流域分區(qū)。

        2.3 水稻田生育期水深管理

        根據(jù)實(shí)地走訪農(nóng)戶、文獻(xiàn)資料分析[27-29]、查閱農(nóng)場(chǎng)開發(fā)可行性研究報(bào)告和向建三江地區(qū)水稻生產(chǎn)主管部門咨詢,得到研究區(qū)水稻管理制度,其具體管理方式見表1和表2。表1中的適宜水深為水稻生育期稻田水深范圍,表2中的E0為水面蒸散發(fā)量,(E0,2.68)表示水稻生長(zhǎng)期蒸散發(fā)量取水面蒸散發(fā)量和2.68 mm中的大值。

        圖5 撓力河流域分區(qū)Fig.5 Zones of Naolihe River Basin

        表1 水稻田生育期水深管理Tab.1 Water depth during rice growth period mm

        表2 水稻田生育期蒸發(fā)量Tab.2 Evaporation during rice growth period mm

        3 模型模擬與檢驗(yàn)

        根據(jù)1974—1989年的降雨、蒸發(fā)和徑流等水文氣象資料進(jìn)行模型參數(shù)的率定和驗(yàn)證,率定非飽和帶擴(kuò)散系數(shù)取0.67 m2/min,根系區(qū)最大蓄水量為68 mm,河道擴(kuò)散系數(shù)取4.12 m2/min,波速取2.56 m/s,曼寧糙率系數(shù)取0.017。具體模型驗(yàn)證見文獻(xiàn)[23-25]。

        4 結(jié)果與分析

        由于研究區(qū)為平原-丘陵-濕地交融的流域,其地表水包括平原和丘陵區(qū)域產(chǎn)生的水資源量,還包括濕地區(qū)域的水資源量。平原和丘陵區(qū)域地表徑流是指其所在分區(qū)流域出口的地表水資源量。濕地區(qū)域地表水資源是指其所在流域區(qū)域儲(chǔ)存的地表水資源量。流域地下水資源量是指降雨和濕地補(bǔ)給流域地下水的水量。FALKENMARK[30]在1995年提出了綠水與藍(lán)水的概念,綠水由實(shí)際蒸散發(fā)量組成的綠水流和土壤中蓄水量組成的綠水儲(chǔ)量2部分組成。種植水田區(qū)域在地表水不能滿足水稻需水時(shí),需抽取地下水灌溉水田,本文將這部分水量稱為提水量,即灌溉水田抽取的地下水水量。

        由研究區(qū)域概況可知撓力河流域土地利用方式變化主要是未利用地和旱田轉(zhuǎn)為水田,因此本文設(shè)置3種情景來描述土地利用方式。情景1為1990年撓力河流域土地利用方式里的水田視為旱地,即稻田面積為0 hm2,其他土地使用方式不變。情景2為1990年的土地利用方式,稻田面積19.7萬hm2。情景3為2013年的土地利用方式,稻田面積為53.7萬hm2。

        降雨量、蒸發(fā)量和徑流量采用1974—1989年5—10月多年平均日數(shù)據(jù)。從水稻田管理方式可以得出水田管理時(shí)間段為15日或半月。將每個(gè)月分為月上(月初1—15日)和月下(月末16—30日或16—31日)兩個(gè)時(shí)間段。

        4.1 土地利用方式變化對(duì)水資源量影響

        利用水文氣象數(shù)據(jù)和3種土地利用方式情景作為輸入數(shù)據(jù),由平原-丘陵-濕地交融區(qū)水文模型模擬得撓力河流域水資源量,如圖6~8所示。模擬的時(shí)間為5—10月期間共12個(gè)時(shí)間段。圖6~8的綠水流量、補(bǔ)給地下水量、徑流深和綠水儲(chǔ)量變化等曲線趨勢(shì)基本相同,可知1990—2013年間流域整體水循環(huán)沒有發(fā)生大的變化。相同的5—10月降雨量不同情景模式對(duì)水資源量影響如表3所示。由表3可知,土地利用變化對(duì)水資源影響按從強(qiáng)到弱順序?yàn)樘崴?灌溉水田抽取的地下水量)、綠水儲(chǔ)量、徑流深、綠水流量、補(bǔ)給地下水量。提水量從情景1的0 mm發(fā)展到情景2的3.2 mm,到情景3時(shí)已達(dá)20.5 mm,說明種植水稻時(shí)大量提取地下水。由表3可知,情景3模式下補(bǔ)給地下水量為39.2 mm,而此時(shí)提水量達(dá)20.5 mm,占補(bǔ)給量的52.3%。綠水儲(chǔ)量變化由情景1的-9.9 mm到情景2的-9.9 mm,再增加到情景3的10.5 mm,可以發(fā)現(xiàn)綠水儲(chǔ)量不一定隨水田面積增加而增加。徑流深影響比較大,情景3徑流深相對(duì)情景1徑流深減少達(dá)23.5%。綠水流量從情景1的375.8 mm增加到情景3的399.6 mm,增加了5.3%,增加不十分明顯。補(bǔ)給地下水量由情景1的26.9 mm增加到情景3的39.2 mm。

        圖6 情景1水資源要素Fig.6 Factors of water resources under condition 1

        圖7 情景2水資源要素Fig.7 Factors of water resources under condition 2

        圖8 情景3水資源要素Fig.8 Factors of water resources under condition 3

        表3 5—10月3種情景模式計(jì)算的水資源量Tab.3 Water resources calculated under three conditions from May to October

        4.2 土地利用方式變化對(duì)綠水流量影響

        為了反映水田變化對(duì)水資源量的影響,采用敏感性分析,見表4(表中數(shù)據(jù)為各時(shí)段情景1綠水流量與情景2及情景3綠水流量的百分比)。由表4可知,隨著水田面積增加綠水流量增加明顯,究其原因?yàn)樗旧陂g稻田蒸發(fā)量大于等于水面蒸發(fā)量(表2)。由表4可知,綠水流量對(duì)土地利用變化敏感性隨時(shí)間變化,5月上到6月下敏感性增強(qiáng),到6月下敏感性最強(qiáng),之后敏感性逐漸減弱,9月和10月敏感性趨于零。為了找到綠水流量增加的原因,繪制敏感性最強(qiáng)的時(shí)段6月下情景1和情景3的綠水流量如圖9~11。由圖9可知,情景1計(jì)算的綠水流量最大值發(fā)生在降水豐富的撓力河下游部分。由圖10可知,情景3綠水流量最大值均發(fā)生在水田處。由圖11情景3相對(duì)于情景1敏感性分布圖發(fā)現(xiàn),種植水田后蒸發(fā)量增加明顯,局部水田處增加量達(dá)163.7%,這說明6月下水田處的綠水流量比一般旱田大1.5倍左右。

        表4 綠水流量對(duì)土地利用方式變化敏感性分析Tab.4 Sensitivity analysis of green water flow to land use change %

        圖9 情景1綠水流量分布Fig.9 Green water distribution under condition 1

        圖10 情景3綠水流量分布Fig.10 Green water distribution under condition 3

        圖11 情景3相對(duì)于情景1敏感性分布Fig.11 Sensitivity distribution

        4.3 土地利用方式變化對(duì)徑流深影響

        由表5可知,徑流深對(duì)土地利用變化敏感性也是隨著水稻生育期不同而不同,5—9月期間的徑流深隨著水田面積增加而減少,9月后水田變化對(duì)徑流深影響趨于零。由表2可知,從5月泡田開始到

        8月水稻成熟期間水田蒸散發(fā)量大于等于水面蒸發(fā)量,水田面積越大流域蒸發(fā)越大,則其徑流深越小,表5驗(yàn)證了這一規(guī)律。6月下水田蒸散發(fā)量最大,徑流深減小量達(dá)20.46%。由表4和表5對(duì)比發(fā)現(xiàn),水田面積增加對(duì)流域徑流量影響大于對(duì)綠水流量影響。這是因?yàn)樗镎舭l(fā)存在一個(gè)最大值,如表2分蘗初蒸發(fā)按照水面蒸發(fā)和9.61 mm中的大者進(jìn)行。而在灌溉水稻時(shí)需要一定適宜水深,在水田水深達(dá)不到適宜水深時(shí),先抽取地表水,地表水不足后再開采地下水,這時(shí)需用大量地表水。為了進(jìn)一步分析水田分布對(duì)徑流空間分布影響,繪制了6月下情景3徑流深分布圖,如圖12所示。由表5發(fā)現(xiàn),徑流深對(duì)土地利用敏感性最強(qiáng)時(shí)期為6月下,但從圖12可知,不同流域分區(qū)水田面積比例不同,影響徑流程度不同。圖12中部分分區(qū)徑流深接近于零,即這些區(qū)域地表水全部進(jìn)入水田。這些區(qū)域一定要特別注意水田面積不能再增加,而應(yīng)適當(dāng)調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)減少水田面積,否則由于缺水生態(tài)環(huán)境將遭到破壞。

        圖12 情景3徑流深分布Fig.12 Runoff depth distribution under condition 3

        表5 徑流深對(duì)土地利用方式變化敏感性分析Tab.5 Sensitivity analysis of runoff depth to land use change %

        4.4 土地利用方式變化對(duì)濕地水資源量影響

        由表6分析得,水田面積對(duì)濕地平均水深影響顯著;水稻不同生育期濕地平均水深對(duì)土地利用變化敏感性不同,5月水田抽取地表水和地下水,水田開始對(duì)濕地水深產(chǎn)生影響,水稻生育期內(nèi)適宜水深大和蒸發(fā)量大的6月和7月濕地水深對(duì)土地利用變化敏感大,8月水稻開始成熟,用水逐漸減小,水田對(duì)濕地水深敏感性逐漸地減小。由表5和表6對(duì)比發(fā)現(xiàn),土地利用方式變化對(duì)濕地水深的影響弱于對(duì)流域徑流量的影響。為了進(jìn)一步描述土地利用方式變化對(duì)濕地水位空間分布的影響,繪制情景2和情景3土地利用情況下6月1日的水位分布。由圖13和圖14可知,情景3濕地水位低于情景2濕地水位,情景2濕地上下游水位分別為57.5、52.5 m,而情景3濕地上下游水位分別為56、52 m。為了反映濕地水位空間分布變化情況,繪制了6月1日情景2濕地水位減去情景3濕地水位的差值分布,如圖15所示。由圖15可知,整個(gè)濕地區(qū)域水位下降,最大下降量超過0.8 m,發(fā)生在濕地上游。對(duì)比圖2和圖3可知,撓力河流域下游南部區(qū)域水田面積增加明顯,導(dǎo)致南部濕地水位變化大于其他部區(qū)域。

        4.5 土地利用方式變化對(duì)補(bǔ)給地下水量影響

        由表1可知,水稻田主要生育期需要適宜水深,因此水稻田區(qū)域補(bǔ)給地下水量會(huì)增加。由表3可知,隨著水田面積由情景1的0 hm2增加到情景3的53.7萬hm2,補(bǔ)給地下水量由26.9 mm增加到39.2 mm。一個(gè)地區(qū)的土地利用類型由旱田和未利用地轉(zhuǎn)化為水田,其對(duì)地下水的補(bǔ)給勢(shì)必增加,由表7情景2和情景3相對(duì)于情景1的敏感性數(shù)據(jù)也驗(yàn)證這一事實(shí)。但由表7發(fā)現(xiàn),不同時(shí)段敏感性不同,5月敏感性增強(qiáng),之后敏感性逐漸減弱直至為零。這是因?yàn)閾狭恿饔蚪?jīng)過長(zhǎng)時(shí)間少雨時(shí)期,流域地下水水位比較低,而進(jìn)入5月汛期降雨量比較多,補(bǔ)給地下水增加,6月后地下水補(bǔ)給量達(dá)到一定程度,滲入地下水速率逐漸降低。表7的8月上敏感性為負(fù)值,即此時(shí)水田種植面積越大對(duì)地下水補(bǔ)給量影響越小,其原因:①到8月時(shí)水稻進(jìn)入黃熟期補(bǔ)給地下水量接近旱田。②水田抽取地表水導(dǎo)致水田下游一定區(qū)域補(bǔ)給地下水量減小。

        表6 濕地平均水深對(duì)土地利用方式變化敏感性分析Tab.6 Sensitivity analysis of average water depth of wetland to land use change %

        圖13 情景2濕地水位分布Fig.13 Wetland water level distribution under condition 2

        圖14 情景3濕地水位分布Fig.14 Wetland water level distribution under condition 3

        圖15 濕地水位差值分布Fig.15 Distribution of wetland water level difference

        4.6 土地利用方式變化對(duì)灌溉水田抽取地下水量影響

        由表8可知,5—8月期間種植水田后各個(gè)時(shí)段灌溉水田提水量增加,每一個(gè)情景模式不同生育期內(nèi)灌溉水田提水量不同,這是由于水田在不同生育期蓄水量和蒸發(fā)量不同引起的。由表8知,情景3每半個(gè)月提水量不大于3.4 mm,開采地下水量不是十分大。這是從流域整體角度研究土地利用方式變化對(duì)提水量影響,沒有考慮水田空間分布對(duì)提水量空間分布的影響。為了研究水田空間分布對(duì)提水量空間分布的影響,繪制了5月上情景2和情景3提水量空間分布圖,如圖16、17所示。從圖16、17和圖2、3可以看出,水田覆蓋比例大的區(qū)域提水量增加非常迅速,情景3局部提水量達(dá)21.5 mm,而同期降雨量才28.3 mm。局部提取水量非常大很有可能引起地面沉陷、地下水漏斗和含水層擠壓等地質(zhì)災(zāi)害。

        表7 補(bǔ)給地下水量對(duì)土地利用方式變化敏感性分析Tab.7 Sensitivity analysis of groundwater recharge to land use change %

        表8 情景2和情景3的灌溉水田提水量Tab.8 Withdraw water quantity under conditions 2 and 3 mm

        圖16 情景2提水量分布Fig.16 Withdraw water quantity distribution under condition 2

        圖17 情景3提水量分布Fig.17 Withdraw water quantity distribution under condition 3

        5 結(jié)論

        (1)1990—2013年間撓力河流域草地和林地面積變化不大,旱地面積輕微下降;撓力河流域中部與北

        部區(qū)域生產(chǎn)條件優(yōu)越的未利用地和旱地改為水田。

        (2)土地利用方式變化對(duì)水資源影響按由強(qiáng)到弱順序?yàn)楣喔人锍槿〉叵滤俊⒕G水儲(chǔ)量、徑流深、綠水流量、補(bǔ)給地下水量。

        (3)水稻不同生育期稻田蒸發(fā)量不同導(dǎo)致不同生育期綠水流量和綠水儲(chǔ)量的不同,5—6月呈現(xiàn)綠水流量增加而綠水儲(chǔ)量減少趨勢(shì),之后這一趨勢(shì)逐漸減弱,到8月后綠水流量和綠水儲(chǔ)量向無水田時(shí)趨近。

        (4)徑流深對(duì)土地利用變化敏感性變化也是隨著水稻生育期不同而不同。水田分布密度大的流域分區(qū)徑流深降低量比較大,有的區(qū)域徑流深接近零。

        (5)水田生育期和空間分布影響補(bǔ)給地下水量和灌溉水田抽取地下水量的時(shí)空分布。水田需水量大的5—8月,水田對(duì)地下水補(bǔ)給量和灌溉水田抽取地下水量都大,8月后補(bǔ)給量減小趨于旱田情況,灌溉水田抽取地下水量逐漸減少為零。局部區(qū)域水田密集,灌溉水田抽取地下水量非常大,有可能引起地面沉陷、地下水漏斗和含水層擠壓等地質(zhì)災(zāi)害。

        1 DAI A G. Increasing drought under global warming in observations and models[J]. Nature Climate Change, 2013, 3(1): 52-58.

        2 高繼卿,楊曉光,董朝陽,等.氣候變化背景下中國(guó)北方干濕區(qū)降水資源變化特征分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2015, 31(12):99-110.

        GAO Jiqing, YANG Xiaoguang, DONG Chaoyang, et al. Precipitation resource changed characteristics in arid and humid regions in Northern China with climate changes[J]. Transactions of the CSAE, 2015, 31(12): 99-110.(in Chinese)

        3 IPCC. Summary for policymakers of climate change 2013:the physical science basis. Contribution of working group I to the fifth assessment report of the intergovernmental panel on climate change[R]. Cambridge: Cambridge University Press, 2013: 4-6.

        4 杜國(guó)明,潘濤,尹哲睿,等.水田化進(jìn)程中的富錦市耕地景觀格局演化規(guī)律[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2015,26(1): 207-214.

        DU Guoming, PAN Tao, YIN Zherui, et al. Cultivated landscape pattern change due to the rice paddy expansion in Northeast China: a case study in Fujin[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2015, 26(1):207-214.(in Chinese)

        5 SCHILLING K,GASSMAN P,KLING C,et al. The potential for agricultural land use change to reduce flood risk in a large watershed[J]. Hydrological Processes,2013,27(17):1723-1734.

        6 張耀存,張錄軍.東北氣候和生態(tài)過渡區(qū)近50年來降水和溫度概率分布特征變化[J].地理科學(xué),2005,25(5):561-566.

        ZHANG Yaocun, ZHANG Lujun. Precipitation and temperature probability characteristics in clmiatic and ecological transition zone of Northeast China in recent 50 years[J]. Scientia Geographica Sinica, 2005,25(5): 561-566. (in Chinese)

        7 盧洪健,莫興國(guó),孟德娟,等.氣候變化背景下東北地區(qū)氣息干旱的時(shí)空演變特征[J].地理科學(xué),2015,35(8):1051-1059.

        LU Hongjian, MO Xingguo, MENG Dejuan,et al. Analyzing spatiotemporal patterns of meteorological drought and its responses to climate change across Northeast China[J].Scientia Geographica Sinica,2015,35(8): 1051-1059. (in Chinese)

        8 DAGNACHEW L,CHRISTINE V C,FRANCOISE G. Hydrological response of a catchment to climate and land use change in Tropical Africa: case study South Central Ethiopia[J].Journal of Hydrology, 2003, 275(1-2):67-85.

        9 CHAFFARI G,KEESSTRA S,GHODOUSI J, et al.SWAT-simulated hudrological impact of land-use change in the Zanjanrood Basin,Northwest Iran [J].Hydrological Processes,2010,24(7):73-89.

        10 郝芳華,陳利群,劉昌明,等.土地利用變化對(duì)產(chǎn)流和產(chǎn)沙的影響分析[J].水土保持學(xué)報(bào),2004,18(3):5-8.

        HAO Fanghua, CHEN Liqun, LIU Changming, et al. Impact of land use change on runoff and sediment yield[J].Journal of Soil and Water Conservation,2004,18(3):5-8.(in Chinese)

        11 李慧,周維博,莊妍,等.延安市農(nóng)業(yè)水土資源匹配及承載力[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2016,32(5):156-162.

        LI Hui, ZHOU Weibo, ZHUANG Yan, et al. Agricultural water and soil resources matching patterns and carrying capacity in Yan’an City[J]. Transactions of the CSAE,2016,32(5):156-162.(in Chinese)

        12 南紀(jì)琴,王景雷,陶國(guó)通,等.西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土資源匹配格局研究[J].灌溉排水學(xué)報(bào),2015,34(5):41-45.

        NAN Jiqin,WANG Jinglei,TAO Guotong,et al. Matching patterns of agricultural soil and water resources in northwest arid area[J].Journal of Irrigation and Drainage,2015,34(5):41-45.(in Chinese)

        13 雷志棟,蘇立寧,楊詩秀,等.青銅峽灌區(qū)水土資源平衡分析的探討[J].水利學(xué)報(bào),2002,33(6):9-14.

        LEI Zhidong,SU Lining,YANG Shixiu,et al. Balance analysis of water resources in Qingtongxia irrigation area[J]. Journal of Hydraulic Engineering,2002,33(6):9-14.(in Chinese)

        14 王云琦,齊實(shí),孫閣,等.氣候與土地利用變化對(duì)流域水資源的影響——以美國(guó)北卡羅萊納州Trent流域?yàn)槔齕J].水科學(xué)進(jìn)展,2011,22(1):51-58.

        WANG Yunqi,QI Shi,SUN Ge,et al. Impacts of climate and land-use change on water resources in a watershed: a case study on the Trent River basin in North Carolina USA[J].Advances in Water Science,2011,22(1):51-58. (in Chinese)

        15 孫才志,陳麗新,劉玉玉.中國(guó)農(nóng)作物綠水占用指數(shù)估算及時(shí)空差異分析[J].水科學(xué)進(jìn)展,2010,21(5):637-643.

        SUN Caizhi,CHEN Lixin,LIU Yuyu. Spatial and temporal variation of crops green water occupancy index in China[J].Advances in Water Science,2010,21(5):637-643.(in Chinese)

        16 楊國(guó)勝,黃介生,李建,等.基于SWAT模型的綠水管理生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)研究[J].水利學(xué)報(bào),2016,47(6):809-815.

        YANG Guosheng, HUANG Jiesheng, LI Jian,et al. Study on ecological compensation standard of green water management based on SWAT model[J].Journal of Hydraulic Engineering,2016,47(6):809-815.(in Chinese)

        17 FARAMARZI M, ABBASPOUR K C, SCHULIN R,et al. Modeling blue and green water resources availability in Iran[J]. Hydrological Processes,2009,23(3):486-501.

        18 ABBASPOUR K C, ROUHOLAHNEJAD E, VAGHEFI S, et al. A continental-scale hydrology and water quality model for Europe: calibration and uncertainty of a high-resolution large scale SWAT model[J].Journal of Hydrology,2015,524(1):733-752.

        19 ZUO D,XU Z,PENG D,et al. Simulating spatiotemporal variability of blue and green water resources availability with uncertainty analysis[J].Hydrological Processes,2015,29(8):1942-1955.

        20 RODRIGUES D,GUPTA H V,MENDIONDO E M. A blue/green water-based accounting framework for assessment of water security[J].Water Resources Research,2015,50(9):7187-7205.

        21 BEVEN K J, KIRKBY M J. A physically based, variable contributing area model of basin hydrology[J]. Hydrological Science Bulletin, 1979, 24(1): 43-69.

        22 BEVEN K, WOOD E F. Catchment geomorphology and the dynamics of runoff contributing areas[J]. Journal of Hydrology, 1983, 65(1):139-158.

        23 宮興龍,芮孝芳,付強(qiáng),等.基于格子玻爾茲曼方法的流域匯流數(shù)值模型[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào),2014,33(2):12-17.

        GONG Xinglong, RUI Xiaofang, FU Qiang, et al. A numerical model of watershed concentration based on lattice boltzmann method[J]. Journal of Hydroelectric Engineering,2014, 33(2):12-17.(in Chinese)

        24 宮興龍,付強(qiáng),邢貞相,等.基于格子玻爾茲曼法的TOPMODEL建模與應(yīng)用[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2015,46(7):181-186.http://www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=1&file _no=20150726 & journal_id=jcsam.DOI:106041/j.issn.1000-1298.2015.07.026.

        GONG Xinglong, FU Qiang, XING Zhenxiang, et al. Modelling and application of TOPMODEL based on LBM[J/OL]. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2015,46(7):181-186.(in Chinese)

        25 宮興龍,付強(qiáng),王斌,等.丘陵-平原-濕地復(fù)合區(qū)降雨徑流數(shù)值模型[J/OL].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2016, 47(11):142-149. http://www.j-csam.org/jcsam/ch/reader/view_abstract.aspx? flag=1&file_no=20161119&journal_id=jcsam.DOI:10. 6041 /j.issn.1000-1298.2016.11.019.

        GONG Xinglong, FU Qiang, WANG Bin, et al. Numerical model of rainfall runoff in hills-plain-wetland compound area[J/OL].Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery,2016,47(11):142-149. (in Chinese)

        26 傅麗華,謝炳庚,張曄.長(zhǎng)株潭核心區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)多尺度調(diào)控決策[J].經(jīng)濟(jì)地理, 2012, 32(7):118-122.

        FU Lihua, XIE Binggeng, ZHANG Ye. Multi-scale controlling decision of land use ecological risk in Chang-Zhu-Tan core area[J]. Economic Geography, 2012, 32(7): 118-122.(in Chinese)

        27 彭世彰,艾麗坤,和玉璞,等.稻田灌排耦合的水稻需水規(guī)律研究[J].水利學(xué)報(bào),2014,45(3):320-325.

        PENG Shizhang,AI Likun,HE Yupu, et al.Effect of irrigation and drainage coupling management on rice water requirement[J].Journal of Hydraulic Engineering,2014,45(3):320-325.(in Chinese)

        28 朱士江,孫愛華,張忠學(xué).三江平原不同灌溉模式水稻需水規(guī)律及水分利用效率試驗(yàn)研究[J].節(jié)水灌溉,2009(11):12-14.

        ZHU Shijiang, SUN Aihua,ZHANG Zhongxue.Experimental research on water consumption law and water using efficiency of paddy under different irrigation mode in Sanjiang plain[J].Water Saving Irrigation,2009(11):12-14. (in Chinese)

        29 王韶華,劉文朝,劉群昌.三江平原農(nóng)業(yè)需水量及適宜水稻種植面積的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2004,20(4): 50-53.

        WANG Shaohua,LIU Wenchao,LIU Qunchang.Agricultural water consumption and suitable paddy rice plant areas of the Three-River-Plain[J]. Transactions of the CSAE,2004,20(4): 50-53. (in Chinese)

        30 FALKENMARK M. Coping with water scarcity under rapid population growth[C]∥Conference of SADC Nister Pretoria,1995:23-24.

        国产精品毛片极品久久| 日韩精品大片在线观看| av色综合网站| 亚洲国产都市一区二区| 成人影院视频在线免费观看| www.尤物视频.com| 男人激烈吮乳吃奶视频免费 | 国产成人麻豆精品午夜福利在线| 亚洲熟妇无码av另类vr影视| 久久精品国产6699国产精| 国产av自拍在线观看| 久久精品一区午夜视频| 性欧美videofree高清精品| 乱伦一区二| 日韩精品一区二区三区视频 | 三级黄色片一区二区三区| 五月婷婷六月丁香久久综合| 亚洲熟女www一区二区三区 | 欧美日本亚洲国产一区二区| 一本大道久久精品一本大道久久| 亚洲国产精品国自产拍性色| 亚洲国产精品久久人人爱| 在线观看91精品国产免费免费| 日本女优一区二区在线免费观看| 丰满人妻中文字幕一区三区| 日本一卡2卡3卡4卡无卡免费网站 亚洲av无码一区二区三区不卡 | 亚洲欧美日韩中文综合在线不卡| 久久久国产熟女综合一区二区三区| 中文字幕人乱码中文字幕| 狠狠色丁香久久婷婷综合蜜芽五月| 亚洲黄色在线看| 久久99免费精品国产 | 精品一级毛片| 午夜精品人妻中字字幕| 欧洲美熟女乱av亚洲一区 | 久久久精品国产亚洲av网不卡| 97人妻精品一区二区三区男同| 真人无码作爱免费视频禁hnn| 久久青草亚洲AV无码麻豆| 在线成人影院国产av| 日韩人妻无码精品久久久不卡|