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集水农业生态工程--高等院校专业教材.pdf

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集水农业生态工程--高等院校专业教材.pdf

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集水农业生态工程--高等院校专业教材.pdf

文档介绍

文档介绍:绪论
一、限制农业生产的瓶颈因子
我国现有多亿人口,是世界上人口最多的国家。水资源总量虽然居世界第位,
但人均水资源占有量仅为立方米,居世界第位,只是世界人均占有量的,为
个缺水国家之一。
我国有亿人饮水困难,至今还有大约万人没有完全解决饮水问题。亿人
中已解决饮水问题的亿人中相当一部分标准很低,很不稳定。人畜饮水困难的地区主
要集中在干旱、半干旱的黄土高原,西南岩溶地区和沿海岛屿。这些地区地表径流和地下
水都很短缺,调蓄困难,人畜饮水无法保证。人工集蓄雨水是解决这一问题的主要途径。
全国现在还有大约多万的贫困人口生活极端困难,脱贫任务极为艰巨。已脱贫
的地区返贫现象也很普遍。这些贫困地区大都位于缺水的山地丘陵区。要逐步脱贫,除
解决饮水困难外,适当发展高产稳产农田是一项有效的措施。这一措施实施的前提是解
决水的问题。
我国年降水量毫米等值线以北的地区属于干旱、半干旱和半湿润易旱地区。该
区是我国主要的农业生产区。在农业生产中,该区域不但降水总量不足(年平均降水量小
于一年两季作物的需水量),而且供需错位(即年降水量的集中于三个
月,与作物生育期的需水耦合性极差),干旱胁迫是农业生产的第一制约因子。旱灾较其
他自然灾害具有范围广、历时长的特点,对农业生产影响最大。据统计年,我
国各种自然灾害(如旱灾、水灾、冰雹、霜冻等)累计受灾面积为万公顷,成灾面积
为万公顷;其中,旱灾受灾面积为万公顷,成灾面积为万公顷,分别占受
灾总面积和成灾总面积的和年北方地区发生百年罕见的特大早
灾,损失惨重。因此可以说,旱灾位于各种自然灾害之首,受灾损失为其他自然灾害损失
之和。旱灾频仍,普遍存在,只有时空上的差异。其中尤其以该区域的山丘区更甚,不但
作物的产量低而不稳,而且人畜饮水短缺问题十分严重。在这里,水的问题不解决或解决
不好,不要说经济腾飞,就连温饱问题的长期稳定都不可能。
二、传统农业技术增产的极限
考古资料表明,我国干旱地区早在西周时期就出现了以旱地农业为主的传统农业。
如果将西周作为该区传统旱作农业的奠基时期,雨养农业至今已有近年的历史。经
过干旱区人民数千年的实践、创造、发展和总结,干旱区农业技术已形成了相当完善的以
精耕细作、蓄水保墒、轮作倒茬、间作套种、培肥地力和选育抗逆良种等为核心的传统旱作
农业技术体系,对中国乃至世界的农业做出了不可磨灭的贡献。新中国成立多年来,
由于现代农业科学技术和管理科学知识在旱作农业生产实践中的广泛应用,传统旱作农
业技术有了长足发展。其重要标志是,在传统旱作农业耕作技术体系的基础上,进一步形
成了以梯田建设、地膜覆盖种植和小流域综合治理为主要技术特征的现代水保型旱作农
业技术体系,即水保型农业,从而使该区旱地农业生产力有了明显的提高。然而,该区降
水量少,降水的季节和年际变率大,降水、土壤水分与农作物生长用水三者之间耦合程度
很低,致使雨养农业常常处于严重的水分亏缺胁迫之中。在这样一个恶劣的自然生态环
境背景下,尽管水保型农业技术措施在减轻干旱对作物的胁迫和提高旱地农业生产力方
面发挥了重要作用,但并没能使雨养农业从根本上摆脱干旱缺水的制约,没能走出小旱小
灾、大旱大灾的“天赐农业”的被动困境。在“八五”期间,旱灾几乎年年出现。年出
现几十年不遇的大旱, 年出现百年不遇的特大旱灾。由于旱情严重,数百万公顷的
雨养农业旱田严重受挫,数十万公顷的丘陵旱地几乎完全绝收。
支持水保型农业的三大技术体系为梯田技术,地膜覆盖种植技术,小流域综合治理。
梯田技术是一项古老的旱地农业技术,早在我国东汉时期就已经出现,在南北朝有了更进
一步的发展,并逐渐趋于成熟。其根本作用在于变坡耕地为水平梯条田,以更多地接纳天
然降水,使其就地入渗,储存于土壤之中,实现农田水分的以丰补歉。地膜覆盖技术的主
要作用在于减少土壤水分的无效蒸发,蓄水保墒,改善农田供水状况,提高降水利用率。
小流域综合治理则是从农业结构、耕作制度与种植制度改革的总体目标出发,运用农业生
态工程原理,将整个小流域农业生态系统结构进行整体与分层优化设计,形成组分完善、
结构合理、功能优良的农业生态系统,在土地利用上实现“地尽其力”,在水土保持上把降
到流域内的天然降水尽可能“吃干喝尽”,以获取最大的系统综合生态经济效益。不言而
喻,这些技术措施对减少降水径流损失、保护生态环境、改善农田土壤水分质量、提高农田
的自然资源综合生产效益肯定是有作用的。但是,即是在最好的技术组合条件下,实施水
保型农业措施最多也只能多接纳一般在坡地上损失掉的的地表径流水,不可
能更多,因而改善旱作农田土壤水分状况和补偿作物亏缺水分的作用仍十分有限。更何