江汉平原涝渍地生态恢复与开发利用技术研究

发布时间：2020-08-26 10:33

【摘要】： 江汉平原现有涝渍地76.4万hm~2，占耕地总面积的40.6％。尽管该地区有丰富的自然资源和区位优势，但由于大量涝渍地的存在使其农业生产长期处于大起大落且不高不稳的状态之中，生态环境退化趋势明显。本研究通过长期定位试验、野外调查和文献查阅等途径获取了大量数据，运用点面结合及系统分析等方法，分析了江汉平原涝渍地的成因及涝渍农业生态系统的主要特征，探讨了涝渍生态系统恢复与重建的生态学机制，并从防灾减灾和农业生产结构调整两方面提出了涝渍地生态恢复与资源优化利用的途径和技术模式。主要结果如下： (1) 江汉平原的涝渍灾害是由其所处的特殊地理位置、大平小不平的地貌条件、特殊的气象和水文变化等自然因素和过度围垦及不合理的种植制度等人为因素共同作用形成的。江汉平原涝渍农业生态系统的主要特征是：气候变率加大，分布更加不均；涝渍相随，旱涝并存，且发生愈来愈频繁，水质劣变速度也在加快：土壤潜育化、湖泊沼泽化趋势加重，土壤养分的有效性变差；生物资源出现衰退趋势，土地生产力逐步下降；涝渍地域相对贫困人口增加，血吸虫疫区不断扩展等。 (2) 江汉平原涝渍地的演变过程主要由地质构造运动和气候变化等自然因素和围湖垦殖、筑堤修坝、农业政策等人为因素共同驱动。湖泊在江汉平原涝渍生态环境的演变中起着特殊重要的调控和指示作用，近代大规模的围湖垦殖大大加快了涝渍地的形成速度。 (3) 江汉平原涝渍地域在地势、水文、土壤、气候、生物等方面存在着明显的梯度分异规律。按照地面高程、地下水位、水域面积等8个主要因素对潜江市的涝渍地域进行了综合分类和分区；通过在6个不同类型的典型涝渍微地域上实施的各具特色的开发利用技术试验示范，表明对涝渍地域进行有针对性的分类开发利用可以取得良好的效益。 (4) 对南方易涝易渍地区而言，采用除涝、排渍两个独立标准进行排水规划设计是不完善的，本研究将除涝与排渍作为一个连续过程，研究了涝渍地主要作物持续受渍的排水控制指标和在涝渍综合胁迫下的排水控制指标。结果显示，在持续受渍状态下，地下水超标水位和持续时间的累积值(SEW30)与棉花、大豆和油菜的相对产量Ry(或减产幅度Rf)之间显著相关；在涝渍胁迫条件下，涝渍综合超标水位累积值(SFEW80)与棉花和大豆的相对产量Ry(或减产幅度Rf)显著相关。 (5) 除了涝渍地域的分类开发利用之外，在涝渍微地域上实施梯级开发模式和适度退田还湖也是其生态恢复与开发利用的有效手段。在碟形涝渍微地域上可以实施梯级开发模式，即在碟形洼地的底部实施退田还渔方案，在中下部利用水生和湿生经济生物进行开发利用，在中上部结合田间排水降渍工程技术因地制宜选用各种优化种植模式，在上部发展庭园经济、设施农业等；在滨湖涝渍微地域上可以适度退田还湖，退田还湖控制高程应在22.0 m～26.0 m之间，退田还湖的对象是未列入重点垸、蓄洪垸的一般垸，可以采取退人不退耕的“单退”和既退人又退耕的“双退”两种方式。
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X171.4
【图文】：

江汉平原,区位

1江汉平原涝渍地农业生态环境的现状江汉平原位于长江中游、湖北省中南部，是长江、汉江及其支流交汇形成的冲积、湖积平原，总面积6.6万kmZ，其中耕地面积188万腼，，占全省的57%(图2一1)。区内河流纵横，洪湖、白露湖等大小湖泊星罗棋布，湖泊总面积25O0k旷。江汉平原的农业生产在湖北省农业发展中的地位举足轻重，也是我国著名的鱼米之乡，在我国区域经济分工格局中，呈现出愈益重要的趋势。明嘉靖年间荆江大堤形成后，长江河势越来越受堤防的制约。目前荆江河床已高出邻近的地面Zm，汛期水面高出地面6一15m。“帆轮楼顶驶，江水屋上流”，荆江已成悬河状态。长江通过其高地下水位的胁迫导致江汉平原地区的土壤潜育化、沼泽化。由于气候、地质等自然力量驱动，再加上20世纪50年代末“以粮为纲”时开始的盲目围湖造田、90年代初大规模建设时的围湖造地

梯级,地下水位,冬季作物,涝害

土重粘土如图4一1所示，高场原种场典型碟形洼地的5个圈次中，除最高圈次的冬季地下水位在lm左右外(点5)，其余常在0.sm左右，因此不可能不对冬季作物的生长产生影响。所处圈次海拔高程越低(点1最低，余依次渐高)，冬季地下水位越高。低处不仅平均地下水位高，而且受降雨影响大，降雨后地下水位上升迅速，而且高水位持续时间长，有时还会有短暂的涝害出现(图中为正值处)。总而言之

剖面形态,暗管排水,剖面形态

222.85.2一2.444暗管排水对剖面形态的影响从土壤剖面形态看(图5一2)，暗管排水处理的剖面颜色变浅，可能是因为土层中还原性铁锰的含量降低所致。说明暗管排水有利于提高土壤氧化还原电位，消除还原性物质的毒害，改善根系生长环境。对照(无暗管)埋设暗管5年图5一2暗管排水剖面形态比较暗管排水对剖面物质分布的影响对暗管排水的土壤剖面进行分层(每10cm为一层)取样，分别测定了有机质、速效钾、EC等的剖面分布。89

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