江南丘陵复合生态系统水量平衡与水资源管理研究.pdfVIP

农业水土资源利用与保护 江南丘陵复合生态系统水量平衡与 水资源管理研究。 谢小立l2’3尹春梅1，2，3陈安磊1t23 (1．中国科学院亚热带农业生态研究所，湖南长沙410125；2．中国科学院亚热带农 业生态过程重点实验室，湖南 究站，湖南桃源415700) 摘要：以农田生态系统国家野外观测研究站为依托，在小流域(429km2)、地貌单元(自 衡过程和年变化规律，以及区域农业水资源基本特征。研究提出适应性管理是江南丘陵复合 农业生态系统水资源管理的必然选择。 江南丘陵区在我国水文区划上属多(丰)水带。富足的地表水量和强烈的脆弱性是水资 源的基本特征。在复合农业生态系统中，水资源总量除维持农田生产外，还可支持20％丘岗 坡地的开发。生态系统水量交换周期的不确定性，缓解涝渍湿害、季节性干旱对生态系统的 危害和影响，以及有效控制生产耕作带来的水污染，成为区域水资源管理的核心。 关键词：江南丘陵复合生态系统；水量平衡；水资源管理 引 言 江南丘陵是长江以南、南岭以北、武夷和天日等山脉以西、贵州高原以东低山、丘陵的总 称。区内低山高丘与河谷盆地之间形成面积广阔(占区域土地面积的49．3％)的低丘岗地交 错带(海拔≤300m)。该类地区水、热、生物资源丰富，土地可耕种程度高。它既是我国重要的 农产品生产基地，也是农业发展蕴藏潜力最大的区块，对区域和国家粮食安全举足重轻，同 时也是传统农业发达、人口密度大、土地耕作程度高的生态脆弱区lll。江南丘陵是多个自然地 貌单元(集雨区)的叠加集合。因此，江南丘陵复合生态系统具有水资源基本来自大气降水和 水资源相对独立的特点。复合农业生态系统耕地比重大，并且丘岗多为60～15。的缓坡地(占 63％)121，具有较大垦耕潜力。粮食需求的不断增长，强化了垦耕开发，丰沛的雨水资源和低效 基金项目：中国科学院知识创新工程重要方向项目(KzCX3一Sw—441)资助。 ac．cn． ·91· 现代节水高效农业与生态灌区建设 的利用率矛盾已日趋尖锐，季节性缺水不断凸现。为保障丘陵复合大农业的可持续发展。优 化雨水资源管理势在必行。 76l km2)为区界。以中国生态系统研究网络桃源站生态系统综合观测试验场为试验板块(为一完 原过渡的丘岗地带，海拔．92．2—125．3m，年平均气温16．5℃，年降雨量l440mm。日照时数 1 1．20hm2，旱地3．00hm2，水面0．75hm2，坡地6．06hm2，其他用地O．97hm2。 研究以不同层面生态系统(垫面、集雨区、小流域)水环境要素、水量平衡过程的长期监 测和坡地不同生态系统雨水运移过程及其物质联动响应的观测为依托，结合区域水文资料 的统计分析，在弄清红壤丘岗区不同层面(尺度)生态系统水分运移特征、水资源时空分布规 律及集雨利用潜力的基础上，对江南丘陵复合生态系统雨水资源、雨水利用与管理存在的问 题进行分析，并提出建设性的水资源调控管理方略。 1．生态系统水资源特性与水量平衡特征 1．1水资源的独立性、脆弱性，以及水量交换周期的不确定性 在地貌上，江南丘陵区是多个自然地貌单元(集雨区)的叠加集合。各地貌单元水资源基 本来自大气降水，生态系统水资源具有相对独立的特点。该区域地表水资源丰富，属我国富 水区之一。为准确评价多(丰)水带水资源状况，引入水资源脆弱性概念13】，即“特定区域农业 水资源系统在服务于农业生态经济系统的生产、生活、生态功能过程中，或者在抵御涉水农 业自然灾害的不良后果出现过程中所表现出来的适应性和敏感性。”从自然脆弱性、人为脆 弱性、承载脆弱性3个方面，以及所包含12个指标的水资源脆弱性评价体系(见图1)．对区 域水资源特征进行了系统研究，表明区域降水资源丰沛，90％以上的年份完全能通过雨水积 蓄利用来维持复合农业生态系统的水量平衡，支撑正常的农业生产。但由于资源配置在时间 上的偏重，生态系统水资源表现为较高的脆弱性。生态系统水资源时间配置不均和生态系统 生产的季节性，带来了生态系统水量