黄土丘陵沟壑区雨水集流高效利用与庭院经济主导产业开发研究

摘要

黄土高原丘陵沟壑区自然条件严酷，生态环境脆弱，干旱、低产、贫困是该地区突出的现实问题。由于水土流失和耕作频繁，土壤养分流失、结构破坏，蓄水保水能力降低，导致降水资源利用率低下，粮食产量低而不稳，严重制约了当地农业和农村经济的发展。
　　 研究和实践表明，雨水集流及高效利用技术日趋成熟，以滴灌、渗灌、膜孔灌、农作物需水关键期进行的小型漫灌、果树采用的“穴贮肥水灌溉”、“叶面追肥灌溉”等节水灌溉技术，在一定程度上缓解了水资源不足的矛盾。然而，现有的雨水集流工程分布尚缺乏科学性，没有充分利用地形地貌实现高效集雨，山梁、峁顶集流面积大却集雨设施相对不足，造成雨水资源浪费、雨水集流效率低的问题；在雨水资源的利用方面，由于投资不足，设施不配套，没有实现循环使用，水资源利用率不高，降低了雨水集流工程的蓄水效益。
　　 基于此，本研究在黄土高原丘陵沟壑区，开展了以雨水集流工程与水分高效利用技术研究，庭院经济主导产业开发研究，并建立黄土高原丘陵沟壑区农牧综合开发模式，获得如下主要结果：
　　 (1)分析了半干旱区生态恢复条件下流域降雨径流空间分异特征，探索了流域水保型雨水集流工程布局，筛选了一些新型低成本强化入渗及抑蒸型新材料，开展了降雨汇集与径流高效开发利用技术研究，在传统布局的基础上，突破传统雨水集流工程布局方式，重点研究了高位(梁峁项)集流工程和低位(沟道)聚流工程雨洪资源调控功能及运行方式。划分高位(有一定集水面积、地势相对平缓的梁峁顶)、中位(粱峁以下至沟沿以上、重点是村庄院落、道路)、低位(沟道)等三个径流调控单元，提出了基于“三位一体”的雨洪资源开发和径流调控的高效开发利用技术，体现了因地制宜与创新性的结合，为黄土高原丘陵沟壑区生态环境安全、农业粮食安全和农村经济可持续发展研究提供了科学依据。
　　 (2)适合黄土高原丘陵沟壑区特点的庭院生态经济类型为庭院产业型+庭院资源化开发利用型。其构成要素是：庭院经济资源化利用体系+生态庭院经济产业体系，前者构成生态庭院经济发展的基础，后者构成生态庭院经济发展的目标，提出了庭院经济与主导产业开发的关键技术。
　　 (3)建立了黄土高原丘陵沟壑区雨水资源高效利用+生态型庭院经济农牧综合开发模式，通过雨水资源高效利用促进主导产业发展区块建设，优化水资源利用格局，解决或缓解了当地干旱缺水的现状，通过调整土地利用结构，提高土地产出率，促进了主导产业和农村经济的发展，增加了农民收入。以农村庭院为重点，通过生态型庭院经济区块的构建，推动了庭院经济和生态家园建设，促进了生态能源的高效开发利用，改善农民能源消费结构，实现了庭院生态系统内的良性循环，改善了生态环境和民居环境，促进了农村文明进步。

目录

文摘

英文文摘

声明

引言

1.研究背景

2.研究目的和意义

3.技术路线

第一章 国内外研究进展

1.1水土流失的现状以及相关治理措施

1.2水资源短缺以及水分高效利用的相关研究

1.3雨水集流工程

1.4庭院经济与主导产业开发研究

1.5农牧综合开发模式

第二章 雨水集流工程与水分高效利用技术

2.1半干旱区生态恢复条件下流域降雨径流空间分异特征

2.1.1试验地概况

2.1.2材料与方法

2.1.3结果与分析

2.1.4结论

2.2水保型雨水集流工程布局的研究

2.2.1工程设计原理

2.2.2试验研究体系

2.2.3结果与讨论

2.3新型低成本强化就地入渗新材料筛选

2.3.1材料方法

2.3.2结果与分析

2.4降雨汇集与径流高效开发利用技术

2.4.1节水灌溉技术研究

2.4.2增强土壤水分入渗及减少水分蒸发技术

2.5讨论

第三章 庭院经济与主导产业开发

3.1庭院经济发展现状

3.2生态型庭院经济区块的设计理念

3.3生态型庭院经济区块的基本组成与结构

3.4庭院生态功能及运行方式

3.4.1庭院高效用水体系功能及运行方式

3.4.2庭院生态能源体系功能及运行方式

3.4.3庭院生物质能开发系统

3.4.4庭院太阳能利用系统

3.4.5庭院经济种养植体系功能及运行方式

3.5示范点庭院经济发展主要类型与生产方式研究

3.5.1庭院经济发展的主要类型

3.5.2庭院经济发展的生产方式研究

3.6节水早(晚)熟丰产经济林果园艺化栽培技术

3.6.1示范点经济林果品种现状及适应性分析

3.6.2试验方法

3.6.3试验结果与分析

3.6.4讨论

3.7庭院经济产业的培育

3.7.1庭院经济产业定义

3.7.2示范点庭院经济产业发展培育途径研究

第四章 农牧综合开发模式建设与示范推广

4.1天水中山示范点模式集成研究与建设示范

4.2试验地概况

4.3试验目标及框架

4.4试验方法

4.5试验结果

结论

参考文献

致谢