河北平原粮食生产格局演变及水资源-产量效应研究
粮食安全关系到国家主权安全、社会稳定以及国民经济的持续发展等一系列重大问题，因此粮食安全被国家视之为头等大事，一直以来都受到国家的高度关注。同时，粮食作物的耗水问题也是国家的一个关注焦点。河北平原是我国重要的粮食生产基地，但长期灌溉造成了河北平原地下水资源的严重亏损，河北平原地下水位持续下降。因此及时准确地提供河北平原粮食作物生产和耗水状况的相关信息，对于保障河北平原乃至全国的粮食安全和水资源安全都具有重要意义。 本文以河北平原为研究区域，基于时序遥感数据，利用时间序列谐波分析法重建MODIS NDVI时序遥感数据，采用CART算法提取河北平原2000-2016年的冬小麦-夏玉米和单季玉米等粮食作物的种植面积，探讨这一时间段内河北平原主要粮食作物的时空变化特征，分析其变化驱动力，然后利用作物模型对河北平原1986-2015年不同区域内不同种植模式下的产量和耗水进行模拟，并结合各区域降水量差异，对比分析不同降水年型下各个分区农业生产状况。根据研究，得出以下结论： （1）本文利用2000-2016年近17年的遥感图像，对河北平原的粮食作物的空间分布进行了识别。经过精度检验，发现作物分类结果较准确可靠，可以应用于河北平原粮食作物种植的时空变化分析研究。 （2）从空间分布特征上看，冬小麦-夏玉米种植区主要分布于河北平原中西部地区、河北平原南部地区、河北平原西北部地区以及河北平原中东部地区，单季玉米种植区则主要分布于河北平原东北部地区。从总体上看河北平原2000-2016年的时空分布变化，冬小麦-夏玉米种植面积呈现下降趋势，这主要与该地区种植结构的转变、经济发展和城市化进程相关；单季玉米种植面积则是呈现出上升-下降趋势，这一趋势规律主要受农业生产政策的调整、玉米价格波动和耕作灌溉条件改变的影响。 （3）由APSIM模型模拟的多种种植模式产量耗水情况研究表明，在河北平原地区，一年两熟种植模式年均产量最高，但耗水量大，水分亏损最为严重；两年三熟（冬小麦-夏玉米-早播玉米）种植模式兼顾产量和耗水，产量耗水综合效果最好。此外，降水资源对于产量高低有重要意义，而河北平原地区降水差异较为明显，河北平原粮食作物生产格局应该予以改变，粮食作物生产重心应当由Ⅰ区和Ⅲ区域逐步移向Ⅱ区和Ⅳ区区域。
粮食安全;遥感分类;水资源-产量效应;作物耗水
河北地质大学
硕士
矿产普查与勘探
朱骥;齐永青
2017
中文
F326.11
76
2018-12-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）