本书将水资源、草地资源、灌溉农牧业、牲畜养殖及草原生态环境作为统一整体，考虑未来气候变化因素，以水资源和草地资源耦合承载为约束，以保护草原生态系统良性发展为前提，以经济、生态、社会综合效益最大化为目标，建立了变化环境下干旱牧区水资源与草地资源优化耦合效用评价模型，为构建资源节约型、环境友好型高效用水模式提供科学依据，从而实现干旱牧区水资源的合理开发利用、科学管理和草原生态环境保护，以水资源和草地资源可持续利用支撑牧区经济社会和生态环境的持续发展。
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前言
第1章 绪论 1
1.1 相关研究现状及发展动态 1
1.1.1 国外研究状况 1
1.1.2 国内研究现状 3
1.1.3 存在的问题 4
1.2 研究目标 5
1.3 研究内容 6
1.3.1 变化环境下干旱牧区水资源与草地资源变化及模拟研究 6
1.3.2 干旱牧区水资源和草地资源耦合效用评价指标体系及评价方法研究 6
1.3.3 变化环境下干旱牧区水资源和草地资源优化耦合效用评价模型研究 7
1.4 创新与特色之处 7
1.4.1 创新之处 7
1.4.2 特色之处 7
第2章 研究区概况 9
2.1 自然地理 10
2.1.1 地形地貌 10
2.1.2 土壤植被 11
2.1.3 气候 12
2.1.4 水文地质条件 13
2.1.5 河流水系 15
2.1.6 自然资源 18
2.2 经济社会 18
2.2.1 人口状况 18
2.2.2 经济建设 19
第3章 研究区气候变化特征分析 20
3.1 资料来源和分析方法 20
3.1.1 资料来源 20
3.1.2 分析方法 20
3.2 气候变化特征 22
3.2.1 气温变化 22
3.2.2 降水量变化 27
3.2.3 蒸发量变化 33
第4章 研究区水资源状况及其开发利用 40
4.1 研究区水资源及其可利用量 40
4.1.1 地表水资源及其可利用量 40
4.1.2 地下水资源及其可开采量 42
4.1.3 水资源总量及其可利用总量 48
4.2 研究区水环境状况 49
4.2.1 水功能区 49
4.2.2 地表水水质 50
4.2.3 地下水水质 51
4.3 研究区水资源开发利用现状 68
4.3.1 供水工程 68
4.3.2 供水现状 69
4.3.3 用水量与用水结构 69
4.4 研究区用水水平分析 70
4.4.1 总体用水水平 70
4.4.2 第一产业用水水平 70
4.4.3 第二产业用水水平 71
4.4.4 第三产业用水水平 71
4.4.5 生活用水水平 71
4.4.6 城镇供水管网 71
4.5 研究区水资源开发利用程度及潜力分析 71
4.5.1 开发利用程度 71
4.5.2 开源潜力 72
4.5.3 “三条红线”控制指标下的利用潜力 72
4.6 研究区水资源开发利用与管理中存在的主要问题 73
第5章 研究区草原生态状况及其动态变化 75
5.1 研究区草原物候特征 75
5.1.1 牧草返青期 75
5.1.2 牧草饱青期 75
5.1.3 牧草枯黄期 76
5.1.4 放饲青草期 76
5.1.5 牧草产量与降水的关系 76
5.1.6 人工牧草对生物学积温的要求 77
5.2 研究区草地资源及其生态状况 78
5.2.1 天然草地资源 78
5.2.2 人工草地和饲草料地 81
5.2.3 草原生态状况 82
5.3 研究区草原植被动态变化 83
5.3.1 达茂旗草原植被生长期动态变化特征 84
5.3.2 达茂旗草原植被1990～2015年年际动态变化特征 94
5.3.3 研究区草地生物量空间变化特征 104
5.4 研究区草原生态主要问题 107
5.4.1 研究区草原生态问题及其危害分析 107
5.4.2 研究区草原生态恶化的原因分析 109
5.5 草原生态保护措施 112
5.5.1 牧区水利工程措施 112
5.5.2 政策措施 113
5.5.3 其他措施 113
第6章 变化环境下干旱牧区水资源变化模拟与预测 115
6.1 SWAT模型概述 115
6.1.1 水文模型发展历程 115
6.1.2 SWAT模型的发展 117
6.1.3 模型GIS界面及其他工具 119
6.1.4 SWAT模型应用研究 122
6.2 SWAT模型径流模拟基本原理 126
6.2.1 产流过程 127
6.2.2 蒸散发计算 131
6.2.3 坡面汇流 136
6.3 模型结构及特点 136
6.3.1 陆面阶段水文循环过程 137
6.3.2 河道径流演算过程 141
6.3.3 命令控制流程与运算结构 142
6.3.4 模型优缺点及改进 144
6.4 参数分析与率定 146
6.4.1 敏感性分析 147
6.4.2 参数自动率定 148
6.4.3 不确定性分析 150
6.4.4 模型参数率定过程 151
6.5 模型输入与输出文件 155
6.5.1 模型输入文件 155
6.5.2 模型输出文件 172
6.6 流域基础资料与处理技术 177
6.6.1 DEM模型建立与数据提取 177
6.6.2 土壤数据库 186
6.6.3 植被数据库 189
6.6.4 气象数据 190
6.6.5 水资源开发利用数据 191
6.7 模拟过程 192
6.7.1 子流域划分 192
6.7.2 水文响应单元划分 193
6.7.3 模型运行调试 193
6.8 敏感性参数分析与校核 194
6.8.1 模型径流敏感性参数分析 194
6.8.2 模型校核与验证 196
6.8.3 模拟结果分析 201
6.9 未来情景预测与模拟 203
6.9.1 研究区气候变化 203
6.9.2 研究区植被变化 204
6.9.3 情景模拟 204
第7章 变化环境下干旱牧区水草资源动态耦合效用评价 206
7.1 牧区水资源、草地资源耦合效用评价指标体系 207
7.1.1 自然资源承载主体指标 207
7.1.2 耦合指标 209
7.1.3 经济、生态、社会客体指标 209
7.2 评价计算的边界问题 210
7.3 基于耦合效用最大化的灌溉水资源优化配置模型 212
7.3.1 熵值法的基本原理 213
7.3.2 被灌溉作物的熵权系数 214
7.3.3 变化环境下灌溉水资源动态优化配置模型 215
7.4 研究区水资源草地资源耦合效用评价 216
7.4.1 研究区未来水资源及其利用预测与分析 216
7.4.2 研究区草地资源“三元化”利用下灌溉作物种植结构 217
7.4.3 基于耦合效用最大化的研究区水资源优化配置 218
7.4.4 耦合效用价值量评价计算 219
第8章 结论 222
参考文献 224
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