李世濤

摘 要 農(nóng)田排水溝渠是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的重要部分，近年農(nóng)業(yè)排水溝渠的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)與生態(tài)功能越來(lái)越被人們所關(guān)注起來(lái)。本文通過(guò)介紹現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)田排水溝渠生態(tài)現(xiàn)狀，并總結(jié)農(nóng)田排水溝渠的水文效應(yīng)、去污效應(yīng)以及增強(qiáng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性的效應(yīng)，并歸納總結(jié)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外農(nóng)田排水溝渠研究的趨勢(shì)及展望，以期為農(nóng)田排水溝渠生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的研究提供參考。

關(guān)鍵詞 農(nóng)田排水溝渠；環(huán)境效應(yīng)；生態(tài)功能

農(nóng)業(yè)排水溝渠實(shí)際上就是暴露在地表之上并且主要用于排水使用的水溝，在我國(guó)當(dāng)前農(nóng)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，農(nóng)田所使用的化肥以及農(nóng)藥也不斷增加，這就造成了農(nóng)業(yè)排水溝渠中的毒藥殘留物過(guò)高，并對(duì)周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，甚至?xí)茐钠渲車(chē)乃|(zhì)，所以加強(qiáng)對(duì)我國(guó)農(nóng)田排水溝渠的環(huán)境效應(yīng)與生態(tài)功能的重視力就變得尤為重要，本文主要對(duì)農(nóng)田排水溝渠的環(huán)境效應(yīng)與生態(tài)功能進(jìn)行分析討論。

1 農(nóng)田排水溝渠生態(tài)現(xiàn)狀

近年，隨著我國(guó)人口數(shù)量的不斷增加，糧食需求也愈加提高，這就導(dǎo)致我國(guó)化肥及農(nóng)藥的使用量也逐漸增加，這就會(huì)導(dǎo)致農(nóng)田中的氮、磷的含量不斷提高，加上農(nóng)田灌溉排水系統(tǒng)的管理較為落后，使農(nóng)田排水渠功能?chē)?yán)重受損，造成農(nóng)田排水渠中的污染問(wèn)題日益突出，生態(tài)效益愈加降低，這一問(wèn)題已經(jīng)成為了全世界所關(guān)注的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。農(nóng)田排水渠在多個(gè)方面都具有重要作用，包括降低環(huán)境污染、凈化水質(zhì)、提高生態(tài)環(huán)境多樣性。近年來(lái)，隨著人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視程度不斷加深，研究人員對(duì)農(nóng)田排水渠單純的使用效應(yīng)上升到其生態(tài)以及環(huán)境效應(yīng)。

2 農(nóng)田排水溝渠水文與生態(tài)環(huán)境效應(yīng)

2.1 農(nóng)田排水溝渠具有水文效應(yīng)

農(nóng)田的排水溝渠是農(nóng)田水利發(fā)展的過(guò)程中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，主要的作用就是將農(nóng)田中過(guò)多的水分全部的排出農(nóng)田，這樣農(nóng)田就不會(huì)由于水分過(guò)多，農(nóng)作物在生長(zhǎng)的過(guò)程中出現(xiàn)爛根的情況[1]。農(nóng)業(yè)排水溝渠能夠使農(nóng)業(yè)排水流入河流及湖泊當(dāng)中，溝渠中生長(zhǎng)著許多適用于該環(huán)境的水生植物，其中包括蒲草以及蘆葦?shù)绕渌参?，?dāng)發(fā)生暴雨時(shí)，能夠起到阻滯地表徑流和蓄持降水的作用。

排水溝渠系統(tǒng)中的各個(gè)溝渠相互獨(dú)立，各個(gè)溝渠能夠?qū)φ麄€(gè)區(qū)域的降水起到蓄持的作用，能夠使農(nóng)田排水起到交匯的作用，同時(shí)還能降低農(nóng)田淹沒(méi)的數(shù)量，以及減少洪水所造成的不良影響。同樣，渠道還能夠?qū)r(nóng)田灌溉起到水源的作用，在干旱少雨季節(jié)能夠補(bǔ)充農(nóng)田灌溉所需用水。溝渠還能夠調(diào)控地表水和地下水位，其主要利用其輸水功能直接影響水位，并且還可以通過(guò)外界的滲透和排泄間接的補(bǔ)充水位。研究還表明，控制水位能夠?qū)r(nóng)田的水文和水環(huán)境產(chǎn)生重要的影響，能夠有效的降低農(nóng)田排水中的氮和磷養(yǎng)分的輸出，同時(shí)能夠改善排水水質(zhì)，同時(shí)可以認(rèn)為的提高地下水位，使土壤中的水份得到充分利用。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)溝渠水文的作用研究并不完善，導(dǎo)致濕地以及農(nóng)田的保護(hù)和管理工作難以展開(kāi)。

2.2 農(nóng)田排水溝渠具有去污效應(yīng)

農(nóng)田排水溝渠具有較好的去污效應(yīng)，近年來(lái)，在農(nóng)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中使用了大量含有磷素以及氮素等話(huà)費(fèi)，這就直接導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)排水中所含養(yǎng)分日益增加。國(guó)內(nèi)在農(nóng)業(yè)體系的不斷完善過(guò)程中，也開(kāi)始對(duì)排水溝渠所帶來(lái)的污染物進(jìn)行研究。當(dāng)當(dāng)?shù)匕l(fā)生降水時(shí)，農(nóng)田灌溉渠以及農(nóng)田排水渠在大量的雨水沖刷下，使水中氮磷等含量也更加增加，大量的富營(yíng)養(yǎng)物在農(nóng)田排水渠中被排水渠中的植物和微生物所吸收，降低排水渠最終所排放出的水流減少對(duì)當(dāng)?shù)厮蛩斐傻挠绊憽?/p>

2.3 農(nóng)田排水溝渠能夠增強(qiáng)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性

農(nóng)田排水溝渠的生物群落包括植物、魚(yú)、無(wú)脊椎動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、哺乳動(dòng)物及鳥(niǎo)類(lèi)等[2]。植物是溝渠系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者之一，既可以直接吸收水體和底泥中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且可以通過(guò)莖和葉向根區(qū)輸送氧氣[3]。植物的根部能夠附著微生物，提供給微生物生存與繁殖空間[4]。農(nóng)田排水渠系統(tǒng)作為各種動(dòng)物的重要棲息地，能夠?yàn)楦鞣N物種提供完善的避難場(chǎng)所，是諸多農(nóng)業(yè)景觀中生物多樣性的一個(gè)重要的場(chǎng)所，同時(shí)還能夠增加農(nóng)業(yè)景觀的觀賞性和人們的視覺(jué)效果。

3 研究趨勢(shì)及展望

3.1 加強(qiáng)溝渠生態(tài)水文生態(tài)過(guò)程和原理研究

現(xiàn)階段，溝渠生態(tài)水文方面的研究主要包含維護(hù)生物多樣性、調(diào)節(jié)徑流、去除污染物方面，但對(duì)于整體上的水文生態(tài)過(guò)程和其內(nèi)部的原理研究相對(duì)較少。所以在今后的研究中，應(yīng)將整個(gè)溝渠系統(tǒng)當(dāng)做一個(gè)整體，研究其與其他生態(tài)系統(tǒng)中間的聯(lián)系，對(duì)各個(gè)水文生態(tài)過(guò)程進(jìn)行模擬，進(jìn)而進(jìn)一步的研究渠道整體性效應(yīng)能夠發(fā)揮的機(jī)制。

3.2 加強(qiáng)溝的渠模型研究

現(xiàn)階段，已經(jīng)有許多學(xué)者提出溝渠模型，但這些模型大多是在河流以及湖泊的基礎(chǔ)上所演變出來(lái)的，針對(duì)性相對(duì)較差，并且缺少?gòu)V泛的實(shí)用性，難以對(duì)溝渠中的生物、化學(xué)、物理過(guò)程進(jìn)行精確的模擬。對(duì)農(nóng)田排水溝渠的研究需要進(jìn)行綜合模擬，但現(xiàn)階段模型較為單一，解釋污染物在農(nóng)田與溝渠與生物之間的遷移與轉(zhuǎn)化和相互的作用原理是溝渠模型研究的主要方向。

3.3 加強(qiáng)農(nóng)田溝渠生態(tài)系統(tǒng)安全研究

溝渠生態(tài)系統(tǒng)與農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)系較為密切，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外對(duì)農(nóng)田排水溝渠在保證農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的多樣性作用研究相對(duì)較少，二者之間的關(guān)系及影響原理較為模糊，加強(qiáng)溝渠與農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)安全需要進(jìn)行更深刻的研究，進(jìn)而為保持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和糧食的安全性提供保障。

4 結(jié)論

目前，農(nóng)田溝渠的生態(tài)環(huán)境研究相對(duì)較少，在對(duì)農(nóng)田排水溝渠進(jìn)行構(gòu)建時(shí)，應(yīng)根據(jù)排水溝渠的結(jié)構(gòu)、外形、溝渠中的植物和其他生物特點(diǎn)進(jìn)行關(guān)注，同時(shí)對(duì)溝渠生態(tài)環(huán)境恢復(fù)進(jìn)行研究。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和溝渠布局，發(fā)揮溝渠的水文效應(yīng)以及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)等，我國(guó)在此方面研究相對(duì)較少，因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)溝渠環(huán)境效應(yīng)與生態(tài)功能的研究。

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