寒地水田区晒水池用地空间配置研究

发布时间：2020-07-21 11:49

【摘要】：在气候变暖及育种、耕作技术等推动下,我国水田种植边界不断北移,但气温低、水温低、生长期短等一直是寒地水田面积扩张和产量提升的限制性因素。在水稻生长期对灌溉用水进行增温是寒地水稻防治冷害、促进水稻生产必要手段~([1])。自从2016年我国“十三五”规划当中正式提出“藏粮于地”的战略以后,全国各个地区土地整治工程持续推进,农业附属设施用地类型日趋分化,占地比例不断提升,附属设施用地分布范围更加广泛,已经成为农业现代化发展进程中必不可少的重要用地类型。晒水池作为服务水稻灌溉用水增温的田间附属设施,在当前的土地整治中得到愈来愈多的建设,对于保证高寒地区水稻生产以及农业现代化发挥了不可替代的作用~([2-5])。研究晒水池用地的空间配置,是保证寒地井灌水稻田区粮食高产稳产~([6-8])、提升耕地节约集约利用水平、深入探究土地整治科技创新技术、促进三江平原乃至全省寒地井灌水田地区农业发展具有重要的意义。本文以资源三号遥感卫星数据空间影像,全国第二次土地利用调查数据作为主要数据来源,结合七星农场土地整治竣工验收图和实地调研,提取黑龙江省农垦建三江分局七星农场晒水池用地数据,分析各管理区晒水池用地平均规模与平均最邻近距离之间的关系,运用最邻近指数法分析晒水池用地分布特征,以及求取各管理区晒水池灌溉用水满足度,并提出晒水池选址以及用地规模标准,运用植被净初级生产力NPP指数分析晒水池满足程度与水田产能之间的关系,旨在为寒地水田区晒水池用地空间布局提供参考。主要研究内容及结论如下:(1)晒水池的用地特征分析。七星农场晒水池主要有两种类型,分别为隔墙式晒水池,溢流式晒水池,共修建晒水池1886处,共占地404.92hm~2,平均用地规模为2146.98m~2,平均最邻近距离为331.87m。其中第六管理区晒水池平均用地规模和平均最邻近距离最大,分别为4062.86m~2和516.86m,晒水池用地的平均最邻近距离与平均用地规模之间有着比较明显的正相关的线性相关关系,晒水池用地平均规模越大,各晒水池之间的平均最邻近距离越远。七星农场各晒水池用地的最邻近指数R为0.852458,结合遥感影像进行比对验证,表明农场多数管理区晒水池空间分布均趋近于随机分布。且各管理区晒水池用地在水田中所占的面积比例越高,集聚分布特征越明显;所占比例越低,随机分布特征越明显。(2)晒水池用地配置对水田产能影响分析。晒水池用地面积占所服务水田面积的0.8%时,晒水池灌溉用水的蓄水量和水池的增温效果能够达到水田用水高峰期的要求。七星农场晒水池用地面积占水田面积比例为0.62%,灌溉用水满足度为77.5%。但在晒水池的修建过程中,并不只是按照水田需水高峰期的需水量和所需灌溉水的温度来确定其用地规模,同时还会通过灌溉渠道的长度及其增温作用来进一步对灌溉用水进行增温。晒水池灌溉用水满足度与NPP指数二者间也存在着较为明显的非线性相关,当满足度超过80%后,NPP指数的上升趋势明显放缓,各管理区的NPP指数也更加接近,在不存在晒水池在建设方面用地过度现象的情况下,晒水池灌溉用水满足度越高,水田区域的植被净初级生产力指数越高。在一定范围内,某水田区域内的晒水池灌溉用水满足度越高,越能够提高该区域的水田产能。(3)晒水池用地布局标准与空间优化分析。晒水池用地空间布局的合理性主要取决于晒水池用地的选址和晒水池用地规模两个方面的影响。晒水池用地必须处于所服务水田独立灌溉小区的高程最高的地方,晒水池服务灌溉半径应控制在300m以内;根据三江平原南北两端地下水的最高温和最低温,整个三江平原各地区晒水池用地规模应达到所服务灌溉水田面积的0.74%-0.89%左右。通过分析各管理区晒水池用地空间配置中存在的问题,以土地节约利用原则和水田产能最大化原则为优化原则,对灌溉用水满足度较低的管理区晒水池用地进行扩充,对晒水池占地比例过高的管理区进行缩减,各管理区晒水池用地的占地比例需达到所服务水田的64%-68%。整个农场需增加晒水池用地29.56-42.16hm~2,而第二管理区应减少5.77-7.18hm~2。
【学位授予单位】：东北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S27
【图文】：

示意图,示意图

研究区示意图

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图 3-2 资源三号卫星遥感影像晒水池用地解译标志-2 Sunning water pool’s interpreting mark of Resources SaThree remote sensing image data

晒水池,隔墙式,俯视图,单位

隔墙式晒水池俯视图（单位：米）

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