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题名西北干旱区农业生产对气候变化影响的响应研究——以黑河流域中段张掖市为例
作者徐进祥
学位类别博士
答辩日期2005
授予单位中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
授予地点中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
导师程国栋
关键词脆弱性 适应能力 适应性对策 气候变化 可持续发展响应 耕地压力指数 张掖市
其他题名The Response Assessment of Northwest Arid Region Agriculture Production to Climatic Change: Case Study of Zhangye in the Middle of Heihe River
中文摘要全球变化,尤其是全球气候变化对人类的影响是人类面临的最重要的问题之一。由于气候变化的不确定性,对气候变化的响应研究比气候变化的影响研究更具现实意义。尤其是区域的响应评价直接关系到区域气候变化对策的制定和区域发展。国际社会日益认识到这一点。尽管研究的手段和方法仍基于气候影响评价,但响应研究是从一个新的视角认识和研究影响问题,即更重视区域的综合评价方面的研究,与人类的气候变化对策联系更加紧密。气候变化对区域农业生产会产生一系列影响,区域在这种影响作用下的反应-相应的变化、必要的适应性调整和适应能力-即是对气候变化的响应。脆弱性作为衡量区域对气候变化响应的重要指标,增强了不同研究工作的比较性,已为从事农业、气候、可持续发展研究等方面的学者接受,在全球和不同尺度区域做了不少研究工作,并且所研究的区域尺度越来越小,研究越来越深入。本文以我国西北干旱区内陆河流域典型地区-黑河流域中段张掖市为研究区域,以行政区域为单位,对张掖市农业系统的现状(2000年)脆弱性、未来社会经济情景和气候情景下(2020、2040年)的脆弱性进行了定量评价,并在脆弱性评价的基础上,提出了相应的适应性对策。第一章主要介绍了区域农业生产对气候变化影响的脆弱性的有关概念,区域对气候变化的响应研究方面的有关内容,国内外相关研究领域的研究背景、进展及趋势,研究区概况,并对本论文的研究意义、研究思路及论文结构和内容等进行了简单介绍。第二章主要介绍了全球气候变化方面的有关内容,研究区气候变化方面的情况,总结了研究区过去40年来的气候变化情况,张掖市气温呈现出明显的升高趋势,平均气温由上世纪60年代至90年代逐渐上升,其上升幅度也逐渐加大。90年代比80年代上升了0.4-0.6℃,比60年代上升了0.7-1.2℃。并基于研究区现状社会经济情景和气候情景的基础上,根据变化趋势,模拟了研究区未来的社会经济情景和气候情景。第三章主要介绍了气候变化影响的评价方法,主要有经济影响评价方法(包括成本效益分析法和投入产出分析法)及社会影响评估方法(包括社会情景法和111代尔斐法)。第四章详细介绍了当前国内外关于脆弱性评价方面的有关方法,并对各种方法的适用范围和优缺点进行了阐述。指标评价方法理论简单,操作方便,由于未来社会经济情景难以确定,只适合评价农业系统的现状(2000年)脆弱性。矢量集成方法很好地弥补了指标评价方法在评价未来情景条件下农业系统脆弱性方面的不足,两种方法相结合,对张掖市农业系统的现状(2000年)脆弱性、未来气候情景下(2020、2040年)的脆弱性进行了定量评价。并同时用基于脆弱性概念基础上的评价方法评价了农业系统的现状(2000年)脆弱性。介绍了张掖市农业系统的现状(2000年)脆弱性、未来气候情景(2020、2040年)的脆弱性的评价结果,评价结果如下:张掖市农业系统的现状(2000年)脆弱性:两种不同方法的评价结果均为肃南为最脆弱地区,甘州区属于中等脆弱地区,高台、民乐属于较不脆弱地区,临泽、山丹属于最不脆弱地区,非常吻合。甘州区、高台、临泽降水少、蒸发强,农业生产对气候变化的敏感性较高,由于临泽人口相对较少,人均耕地及农用地指数较大,灌溉保证率高,适应能力较强,农业气候脆弱性小。甘州区人多地少,人地矛盾尖锐,适应能力没有临泽和高台强,属于中等脆弱地区。山丹的敏感性指数最小,农业气候脆弱性小。民乐敏感性指数居中,农业人口比例大,农民人均纯收入低,灌溉地比例小,适应能力弱,属于较脆弱地区。肃南虽然敏感性指数较小,但是社会经济发展比较落后,适应性较差,因此,脆弱性指数大。用农业生态地带模型(AEZ)分"灌溉+雨养"和"雨养"两种情况,分别计算了张掖市(2000、2020、2040年)各县区的土地自然生产潜力。用Ricardian模型计算了张掖市(2000、2020、2040年)各县区的农业土地纯收益,计算结果表明在未来气候变化条件下,张掖市各县区的土地自然生产潜力和农业土地纯收益均呈增加趋势,矢量集成方法的评价结果为未来气候变化对张掖市农业生产的影响均为正影响,即张掖市的农业生产将在未来气候变化中受益,甘州区、高台、临泽受益最大。张掖市各县区气候变化对农业生产影响的确定性指数均为1。从土地资源和水资源两方面入手分析评价结果。计算了对体现人地矛盾很重要的指标-耕地压力指数,计算结果表明甘州区的耕地压力指数最大,说明甘州区的人地矛盾最为突出。人地矛盾突出是甘州区农业系统对气候变化影响的脆弱性IV代尔斐法)。第四章详细介绍了当前国内外关于脆弱性评价方面的有关方法,并对各种方法的适用范围和优缺点进行了阐述。指标评价方法理论简单,操作方便,由于未来社会经济情景难以确定,只适合评价农业系统的现状(2000年)脆弱性。矢量集成方法很好地弥补了指标评价方法在评价未来情景条件下农业系统脆弱性方面的不足,两种方法相结合,对张掖市农业系统的现状(2000年)脆弱性、未来气候情景下(2020、2040年)的脆弱性进行了定量评价。并同时用基于脆弱性概念基础上的评价方法评价了农业系统的现状(2000年)脆弱性。介绍了张掖市农业系统的现状(2000年)脆弱性、未来气候情景(2020、2040年)的脆弱性的评价结果,评价结果如下:张掖市农业系统的现状(2000年)脆弱性:两种不同方法的评价结果均为肃南为最脆弱地区,甘州区属于中等脆弱地区,高台、民乐属于较不脆弱地区,临泽、山丹属于最不脆弱地区,非常吻合。甘州区、高台、临泽降水少、蒸发强,农业生产对气候变化的敏感性较高,由于临泽人口相对较少,人均耕地及农用地指数较大,灌溉保证率高,适应能力较强,农业气候脆弱性小。甘州区人多地少,人地矛盾尖锐,适应能力没有临泽和高台强,属于中等脆弱地区。山丹的敏感性指数最小,农业气候脆弱性小。民乐敏感性指数居中,农业人口比例大,农民人均纯收入低,灌溉地比例小,适应能力弱,属于较脆弱地区。肃南虽然敏感性指数较小,但是社会经济发展比较落后,适应性较差,因此,脆弱性指数大。用农业生态地带模型(AEZ)分"灌溉+雨养"和"雨养"两种情况,分别计算了张掖市(2000、2020、2040年)各县区的土地自然生产潜力。用Ricordion模型计算了张掖市(2000、2020、2040年)各县区的农业土地纯收益,计算结果表明在未来气候变化条件下,张掖市各县区的土地自然生产潜力和农业十地纯收益均呈增加趋势,矢量集成方法的评价结果为未来气候变化对张掖市农业生产的影响均为正影响,即张掖市的农业生产将在未来气候变化中受益,甘州区、高台、临泽受益最大。张掖市各县区气候变化对农业生产影响的确定性指数均为1。从土地资源和水资源两方面入手分析评价结果。计算了对体现人地矛盾很重要的指标-耕地压力指数,计算结果表明甘州区的耕地压力指数最大,说明甘州区的人地矛盾最为突出。人地矛盾突出是甘州区农业系统对气候变化影响的脆弱性IV弱性评价的基础上,提出了张掖市农业系统而对气候变化条件下的相应的适应性对策(区域可持续发展战略选择)。认为张掖市在气候变化条件下应该遵循"小面积搞生产,大面积搞生态"的原则,稳定甚至压缩耕地面积,原则上不再开垦新的耕地。用市场手段引导投资强度小、效益低的项目尽可能不要占用优质良田,提高土地资源的利用效率。主要靠加大土地整理的力度来提高耕地的生产力。推广高效节水农业,实施虚拟水战略,适当压缩第一产业的用水数量,实现区域的可持续发展。为了应对黑河流域出现的缺水现象,本文提出了9种适应对策,这些对策在世界各地都得到不同程度的应用。对9种适应对策进行了评价。第六章总结,本论文研究的创新点和不足之处。创新之处主要体现在在流域尺度上,以行政区为单位将三种评价方法有机地结合起来进行综合评价,避免了用一种方法勉强地评价不同情景条件下的农业系统对气候变化影响的脆弱性,充分发挥了三种评价方法各自的优势,同时用两种不同的方法评价了农业系统的现状(2000年)脆弱性,评价结果非常吻合,评价结果可信度高。不足之处主要体现在适应性对策评价是当前区域农业生产对气候变化的响应研究的重要研究方向,本文由于气候情景和社会经济情景资料所限,没有深入开展这方面的研究,今后应加强这方面的研究工作。
语种中文
公开日期2013-08-22
页码138
内容类型学位论文
源URL[http://ir.casnw.net/handle/362004/22075]  
专题寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
徐进祥. 西北干旱区农业生产对气候变化影响的响应研究——以黑河流域中段张掖市为例[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2005.
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