渠道化农田水利建设对农业生态环境的影响研究

摘要

农业生态系统是一个半自然半人工的复合生态系统，受人类的活动影响较大。在我国的农业生产活动中，渠道化农田水利建设的推广和应用，引起了一系列的农业生态环境问题。本文采用现场调查、野外实验和实验室监测的方法，对比分析了具有代表性的土渠、砖渠和水泥渠对农业生态环境产生的影响，提出了有利于与生态系统相协调发展的渠道建设方案。主要研究结果如下： (1)各渠道对生境的主要影响有：水泥渠和砖渠在修建过程中较大程度地破坏了动植物的非稻田生境，也加重了稻田生境的破碎化，不利于对农田天敌的保护。土渠对生境的影响较小，并且还有较好的“生物廊道”作用，有利于保持农业生态系统的物质和能量流动。 (2) 不同渠道对农业生物多样性的影响有显著差异。在调查中，土渠发现植物13种，植被覆盖度较高达到95％，渠底动物生存数量很少，发现主要天敌有4种，生物多样性比较高。砖渠发现植物10种，植被覆盖度低于土渠，发现主要天敌有5种。水泥渠仅有两种的藻类植物生长，发现天敌1种青蛙，生物多样性低，不利于农田生态系统的稳定。 (3)土渠和砖渠对农业污染物净化能力明显高于水泥渠。通过对各渠道内污染物含量的监测分析，结果表明：土渠和砖渠的水体总氮含量可以比水泥渠平均降低3.05～3.87 mg/L，总磷降低0.42～0.46 mg/L，高锰酸盐指数降低5.18～7.14mg/L。总体比较，砖渠的截留净化效果优于土渠。 (4)从保护农业生态环境的角度出发，渠道的构建要遵循保护动植物生境、维持农田生物多样性以及兼顾对农业污染物净化的原则，据此原则，提出了生态型渠道的构建方案。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1问题的提出及其研究意义

1.2国内外研究进展综述

1.2.1国外研究进展

1.2.2国内研究进展

1.3主要研究内容、方法及技术路线

1.3.1主要研究内容

1.3.2主要研究方法及手段

1.3.3研究技术路线

第二章研究区域概况

2.1试验区的建设

2.1.1实验区的选择

2.1.2实验区的建设

2.2研究区域概况

2.2.1气候特征

2.2.2土壤性质

2.2.3土地利用情况

2.3试验区农作物及施肥概况

2.4实验室监测项目及方法

2.4.1取样日期及方法

2.4.2监测项目及实验室分析方法

第三章渠道的形态结构对农田动植物生境的影响

3.1农田生态系统的组成及特点

3.1.1农田生态系统的概念

3.1.2农田生态系统的组成

3.1.3农田生态系统的特点

3.2生境的概念

3.3渠道化农田水利建设对动植物生境的影响

3.3.1对农田天敌的影响

3.3.2渠道化农田水利工程造成生境的破碎化

3.3.3渠道化建设对“生物廊道“作用的影响

3.4本章小结

第四章渠道的形态结构对农业生物多样性的影响

4.1农业生物多样性的特点

4.2农田生物多样性的意义

4.3各形态渠道内的生物

4.4本章小结

第五章渠道的形态结构与农业面源污染物净化能力的关系

5.1渠道中污染物的来源及迁移转化过程

5.1.1渠道中污染物的来源

5.1.2污染物在渠道中的迁移转化过程

5.1.3渠道的截留净化作用

5.2实验区施肥概况及污染物输出负荷的时空分布

5.2.1实验区施肥概况

5.2.2农田面源污染输出负荷的时空分布

5.3不同形态沟渠污染物截留净化能力

5.3.1各渠道的污染物截留净化作用

5.3.2实验区农田污染物排放浓度

5.4不同渠道对污染物的截留净化量计算

5.5本章小结

第六章生态型渠道的构建原则与方法探讨

6.1各形态渠道的综合效益分析

6.1.1生态环境效益

6.1.2社会经济效益

6.2生态型渠道构建的原则

6.2.1保护水生动植物生境原则

6.2.2维护农田生物多样性原则

6.2.3减少农业面源污染原则

6.3生态型渠道构建方案探讨

6.3.1利于保护动植物生境及生物多样性的渠道构建

6.3.2利于截留净化农业面源污染物的渠道构建

6.3.3植生型防渗渠道构建

6.4本章小结

第七章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢