华北集约化农田生态廊道构建技术

2016-02-06轩清霞

中国农业信息 2016年11期

关键词：出水口沟渠集约化

轩清霞，王亮，钟慧

（齐河县农业局，山东德州 251100）

华北集约化农田生态廊道构建技术

轩清霞，王亮，钟慧

（齐河县农业局，山东德州 251100）

为解决华北集约化农田在提高粮食产能上，化肥过量使用造成沟渠的污染，而设计了一种农田生态廊道构建工程，可以有效减少农田总氮和硝态氮含量，增加生态多样性，保护农田昆虫生存环境，经济适用性强。

华北集约化农田沟渠生态环保昆虫种类

集约化农业易出现农业面源污染加剧，水体富营养化、生物多样性下降，生态环境恶化等问题。在集约化农田中，构建生态廊道，成为粮食产能与生态环境保护与改善关系的一条有效途径。生态廊道是相邻两边环境不同的线状或带状斑块区域，由纵横交错的输水和排水河道、沟渠构成，并与绿色植被有机结合，形成农田沟渠生态网络系统，具有保护生物多样性、过滤或阻抑物质等生态服务功能。文章以齐河县粮食高产创建示范区内，华北集约化农田生态廊道构建为例，系统探讨建设及其应用情况，为促进粮食产能与生态环境保护的和谐发展提供借鉴。

1 项目区概况

基地位于山东省齐河县，属于黄泛平原。灌溉引黄为主，以井保丰，有效灌溉率达100%。区内沟渠全部为硬质化，采用衬砌混凝土U型渠，铺设水泥石板衬砌，减少水灌流失15%，渠道输沙、防淤能力提高30%，输水时间比土渠缩短30%～50%，渗漏损失量降低50%。

这种高标准、高防渗的沟渠，为粮食高产提供了水资源保障。但同时，也破坏了沟渠的原生态，造成了生物多样性丧失、水体自净能力弱、景观效果差等生态问题。依托国家农业部现代生态农业基地，农业清洁生产试验示范项目，在粮食高产创建基地中，设计并实施了华北集约化农田生态廊道构建工程，从而保护和改善集约化农田的生态环境。

2 生态化设计与测试

2.1 设计原则

生态廊道构建与衬砌混凝土U型渠相同，就是保持沟渠排水功能。考虑生态化设计，要坚持的原则：维持沟渠输水和排水功能，减小对生态环境的影响。尊重原有自然环境，尽量减少工程对原有自然生态的扰动。注意与周围自然景观的协调，并与当地景观相配合。

2.2 工程设计

2.2.1 渠体建设

因地制宜，尽量保持原貌。对农田中的小型排水沟，不进行工程化改造；对农田道路边的大型排水沟渠，在渠体两侧原本稳定的情况下，不进行工程化改造；对两侧崩塌严重的沟渠，进行削坡升级作业；对沟渠内淤积严重不能达到排水要求的，进行沟底整修改造。在农田道路边的大型排水沟渠两侧，布设亲水平台，每隔200 m建设1个亲水平台。

2.2.2 多样性设计

农田中的小排水沟渠内，种植紫花苜蓿、黑麦草、波斯菊等草本植物。大型排水沟渠边，种植当地主栽林木，包括杨树、柳树、槐树等，树下种植狗牙根、高羊茅、黑麦草等固土绿化景观植物。沟渠两侧坡面，在保留原有植被的情况下，条带状或点状种植多年生黑麦草、弯叶画眉草、高羊茅等护坡和景观植物。在农田道路边的大型排水沟渠底部，种植路易斯安娜鸢尾、香蒲、水葱、再力花等水生植物。

2.3 水样的采集与分析

进水口、沟渠中间及出水口断面取样，水取样时间分别为 2015 年6月10日和8月20日，监测指标有总氮和硝态氮，分别用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法，并测定。

2.4 生态廊道昆虫调查

在沟渠坡道中间，沿着沟渠方向，用网捕法随机捕捉，整理时，用昆虫针固定在标本盒中，分类记数。

3 结果与分析

3.1 生态拦截效果

2015年6月10日，沟渠进水口、沟渠中间及出水口的总氮分别为3.326 mg/L、2.045 mg/L、1.709 mg/L，去除率分别为38.5%、48.6%；硝态氮的含量分别为3.008 mg/L、1.605 mg/L、1.215 mg/L，去除率分别为46.6%、59.6%。8月20日，沟渠进水口、沟渠中间及出水口的总氮分别为9.225 mg/L、6.924 mg/L、4.014 mg/L，去除率分别为24.9%、56.5%；硝态氮的含量分别为5.619 mg/L、4.828 mg/L、0.66 mg/L，去除率分别为14.1%、88.2%。

从2次调查数据来看，进水口、中间、出水口的含量逐渐降低，证明生态拦截沟对总氮和硝态氮的去除效果明显。6月10日，玉米播前还未使用化肥，所以8月20日的测定数据比6月10日测定的高，但是，生态拦截沟对总氮和硝态氮的去除效果更加明显。

3.2 昆虫数量分析。

经统计，昆虫种类有11目22种，主要集中在蜻蜓目、鳞翅目、双翅目、直翅目、同翅目、半翅目、鞘翅目、膜翅目等8个目中，其中蛾类、飞虱类、盲蝽类、蜂类居多。与硬质化沟渠相比，生物多样性明显增多。

3.3 经济适用性分析

生态廊道的建设标准每米约500元，可充分利用水体资源获得一定经济效益。因此，建设生态廊道在经济和生态上，都具有可行性。