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1、內(nèi)蒙吉農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文1引言1．1研究意義及背景水是人類社會(huì)賴以生存發(fā)展的、不可替代的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和人口的快速增長，對水資源的需求量不斷增加，而人類在功利最大性原理的驅(qū)動(dòng)下，只追求經(jīng)濟(jì)利益，卻忽視了生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境功能，水資源浪費(fèi)和污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境也不斷遭到破壞，造成森林草原退化、水土流失、土地沙漠化、生物多樣性減少、河流斷流、水體污染、河湖萎縮、河道淤積以及地面沉降等嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。在我國，這些問題主要表現(xiàn)有：1998年長江和嫩江的大洪水、20世紀(jì)90年代以來黃河的頻繁斷流、西部干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重、北方地區(qū)沙塵暴的肆虐、華北地下水位下降及漏
2、斗擴(kuò)展、江河湖泊嚴(yán)重污染等。為緩解生態(tài)環(huán)境的惡化，解決生態(tài)環(huán)境問題，對生態(tài)需水量的研究勢在必行。研究生態(tài)需水量問題，有利于實(shí)現(xiàn)水資源的合理開發(fā)、配置和利用，促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用。在我國水資源已經(jīng)成為生態(tài)系統(tǒng)健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制性因素。因此如何解決這種矛盾合理地安排水資源在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境中的比例，維護(hù)生態(tài)環(huán)境的相對穩(wěn)定是流域規(guī)劃和管理中需要解決的根本性問題，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)復(fù)合系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性問題。生態(tài)需水研究是目前生態(tài)學(xué)和水文學(xué)、水資源學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。按生態(tài)類型和用水類型可以將生態(tài)用水分為：①植被生態(tài)用水；②湖泊、水庫及重要河道生態(tài)用水；③城市生態(tài)用水，指為了
3、改善城市環(huán)境而人為補(bǔ)充的水量。植被是組成生態(tài)系統(tǒng)生物部分中最基本的成分，要維持良好的生態(tài)環(huán)境必須保護(hù)和建設(shè)植物群落，而其正常生長和更新就必然會(huì)消耗一定的水量，這正是植被生態(tài)需水的基礎(chǔ)。植被生態(tài)需水研究不僅是其中的重要研究內(nèi)容，而且對于指導(dǎo)區(qū)域植被生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)建設(shè)也具有重要意義。研究區(qū)位于內(nèi)蒙古渾善達(dá)克沙地南緣。渾善達(dá)克沙地是內(nèi)蒙古四大沙地之一，地處錫林郭勒大草原中部，位于京津地區(qū)的西北部，是京津地區(qū)的風(fēng)源、沙源，也是錫林郭勒盟和赤峰市克什克騰旗重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地。在歷史上曾是水草豐美、沙地穩(wěn)定的抗災(zāi)走場放牧的好基地，為錫林郭勒盟畜牧業(yè)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。但是長期以來由于氣候干
4、旱和人類活動(dòng)的加劇，過度放牧，超載嚴(yán)重，加之對草原的投入、治理力度不夠，沙地生態(tài)環(huán)境已經(jīng)明顯發(fā)生了變化。固定沙丘逐漸減少，流動(dòng)、半流動(dòng)沙丘面積增多，沙丘上灌木叢減少甚至消失，丘間低地的植物物種減少，植被蓋度和高度明顯降低，原本脆弱的沙地生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，荒漠化現(xiàn)象日益嚴(yán)重。渾善達(dá)克沙地荒漠化和沙化災(zāi)害不僅破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們生活水平的提高，還威脅到周邊地區(qū)，尤其是直接影響京津地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。近幾年首都頻繁發(fā)生的沙塵暴均與渾善達(dá)克沙地日益嚴(yán)重的土地荒漠化有關(guān)，而且頻繁引發(fā)的浮沙和沙塵暴天氣給京津、華北及長江以北廣大地區(qū)人民的生產(chǎn)、生活帶來了愈來愈嚴(yán)重的危害，影響了
5、我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施n一。2渾善達(dá)克沙地重疊植被生態(tài)需水量分析研究2000年春天特大沙塵暴后，同年5月朱鉻基總理到渾善達(dá)克沙地視察調(diào)研，提出“防沙止漠刻不容緩，綠色屏障勢在必建"的重要指示，并啟動(dòng)了京津風(fēng)沙源治理工程m。通過京津風(fēng)沙源治理工程的實(shí)施，渾善達(dá)克沙地的沙化擴(kuò)展趨勢得到遏制，植被明顯恢復(fù)，生態(tài)狀況明顯改善。錫林郭勒草原地處祖國北疆，位于京津門戶，受自然條件作用，形成草甸草原、典型草原、荒漠草原及沙地植被等地帶性草原類型，近年來由于長期的氣候干旱化，以及超載過牧等因素，草場沙化退化明顯，采取必要技術(shù)措施維護(hù)草原生態(tài)的穩(wěn)定，對保護(hù)我國生態(tài)安全意義重大口1。沙地治
6、理必須針對當(dāng)?shù)氐木唧w環(huán)境特點(diǎn)，采綜合配套的技術(shù)才能達(dá)到預(yù)期效果。利用活沙障固定流動(dòng)沙地是一項(xiàng)行之有效的治沙措施n·‘‘舶，在科爾沁沙地的試驗(yàn)證明，利用踏郎(HedysaluleaVe)、黃杉p(Salixgordejevii)等再生沙障來治高大流動(dòng)沙丘效果顯著，而且也達(dá)到了可持續(xù)利的目的co，。在渾善達(dá)克沙地中，廣泛分布著黃柳，其具有耐干旱、抗風(fēng)蝕、耐沙埋的特點(diǎn)，且扦插成率較高，是非常寶貴的活沙障種植材料n·71。特別是渾善達(dá)克沙地中降水量350mm左右的環(huán)境對沙障的建立更是具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢Ⅲ，因此，2000年開始，試驗(yàn)在渾善達(dá)克沙地采用黃柳活沙來治理流沙。因此研究以黃柳為主的天
7、然重疊植被生態(tài)需水量對沙區(qū)植物資源的保護(hù)與利用及當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。1．2國內(nèi)外研究概況1．2．1作物蒸散量模型的研究概況蒸散作為全球水分循環(huán)的重要分量和影響全球氣候變化的主要因素，一直都倍受人們關(guān)注(Nemanietal，1989)。從國際上來看，早在1802年，Dalton就基于飽和水汽壓差，綜合風(fēng)及溫濕度等對蒸散的影響提出了著名的道爾頓蒸散定律，為近代蒸散理論的創(chuàng)立奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，隨后波文(Bowen)、彭曼(Penman)、Priestl
