江汉平原水资源保护与农业可持续发展研究_1

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果江汉平原水资源保护与农业可持续发展研究 论文 关键词: 江汉平原水资源保护水污染农业可持续 发展 适宜性技术 论文摘要: 分析了江汉平原现有水资源现状,水污染的来源及其危害,针对其存在的一些主要问题,力求应用系统 科学 的思维方法,对江汉平原水资源保护与农业可持续发展的矛盾问题进行探讨,对水资源保护与水污染治理提出建设性意见和措施,提出了有助于水资源保护与农业可持续发展的一些适宜性技术。 江汉平原位于湖北省中南部,地处东经1113011606,北纬2926313

2、0的长江中游,行政区划由武汉市的北部、荆州和孝感2个地区的绝大部分、荆门市的南部、宜昌地区的东部及沙市市、仙桃市、天门市和潜江市组成,总面积357km2,属北亚热带季风气候1。江汉平原是长江中游的重要平原之一。这里地势平坦,河渠纵横,湖泊众多,水资源丰富,是湖北省及全国的重要商品粮、棉、油生产基地和畜牧业、水产基地。但是,随着农业 经济 建设的不断发展,水污染也不断加重,水资源受到严重威胁,严重的水污染已经使相当多的地区出现水质型缺水,面对入世及国际贸易的绿色壁垒,从人们生存和农业可持续发展来讲,江汉平原水资源保护已是刻不容缓。 1 江汉平原现有水资源现状分析 江汉平原水资源丰富,主要由大气降

3、水、地下水和过往江河客水3大部分构成。年降水量980100 mm,510月降雨量占年降水量的65%70%,雨热同季,水热配合协调,有益于农业生产潜力的提高。江汉平原年径流深320750 mm,地表径流资源总量1010m3,过境客水资源1010m3,众多湖泊库塘正常年份蓄水量109m3,区内广泛分布深厚的地下水资源,尤其是中深层承压含水层厚度大,导水性能好,单井涌水量普遍大于10 m3/(hm-1),水资源极为丰富。湖泊众多,水域面积广是江汉平原农业生产的独特优势。江汉平原是全国淡水湖泊最密集的地区,现有以上的大小湖泊500多个,正常蓄水位总面积10km2。这些湖泊是江汉平原的主要灌溉水源之一2

4、。但是,随着农业经济建设的不断发展,当前江汉平原的水污染也日益加重,地表和地下水都受到严重污染。江汉平原最常见的水污染是有机污染、富营养污染、重金属污染以及这些污染共存的复合性污染。严重的水污染已经使相当多的地区出现水质型缺水。通过调查江汉平原沿江城市江段部分断面水质超过国家规定标准,岸边污染带严重。汉江个别断面的个别项目有超标现象,天门以下至武汉河口段水质在枯水期多有超标现象。 江汉平原由于过度围湖、毁湖垦殖,使湖泊数量与面积锐减,如四湖地区建国初期湖泊面积为680 km2,占该区总面积的22%,而现在仅78km2,只占该区总面积的%2。面积在50 hm2以上的湖泊数量,20世纪80年代比5

5、0年代减少了%3。过去由长湖、三湖、白露湖、洪湖而得名的四湖地区,现只剩长湖、洪湖两湖。水面锐减,使调蓄减弱,淡水储量减少,湖区水旱灾害频度加剧,而且水质日趋富营养化2,3。 江汉平原水污染的主要来源及其危害 .1 乡镇 工业 “三废”排放使水体污染严重,对农业生态环境危害加剧 江汉平原乡镇工业数量多、规模小、布点分散、行业复杂、发展迅猛,同时它们给 农村 带来的环境污染和生态破坏日趋加重,主要表现为“三废”污染。废水危害较严重的有造纸、印染、电镀、化工和食品加工业。工业废水常呈酸性或碱性,废水中常含有不同种类的有机物和无机物,有的还含重金属、氰化物等有毒污染物。乡镇工业大气污染主要来源于土法

6、炼硫、炼焦、窑业以及小化肥等行业,污染物以二氧化硫和氟最为严重。大量的含硫废气排入环境,形成酸雨降落到地面,使水体受到污染,水体酸度增大,引起土壤酸化、盐基饱和度降低,造成农作物大量减产,给农业生态环境造成持久的影响。废渣主要来自采掘业,由于有的向湖泊、江河、洼地倾倒,对土壤、水体和大气都造成了不同程度的严重污染。 .化肥农药的使用污染了水体,严重影响绿色农业的发展 目前农业上大量使用的化学农药有50多种,主要包括有机磷农药、有机氯农药、氨基甲酸酯类、苯氧羧酸类等。氮、磷等化学肥料,凡未被植物吸收利用的都在根层以下积累或转入地下水引起水体污染。总的来看,水体污染使农业生态环境恶化,影响农业的可

7、持续发展,水体中的有毒物质通过植物的吸收和食物链的积累等过程,进而对人体健康构成危害(见图1)。 江汉平原水资源保护与农业可持续发展的适宜性技术 .1 加强对乡镇工业的环境管理,保护水资源,为农业可持续发展提供良好的环境 乡镇工业对农业环境的污染比较严重,必须从可持续发展的角度,采取综合性防治对策,从宏观上控制、技术性控制、以及管理性控制等方面考虑。在宏观上,乡镇工业应把水污染防治和保护水环境纳入乡镇工业的战略目标中。乡镇工业应扎根于农业,重点发展支持和带动农业生产的少污染、无污染、清洁生产的项目,不准从事污染严重的生产项目。技术性控制4对策主要包括:1)推行清洁生产;2)提高工业用水重复利用

8、率节水减污;3)实行污染物总量控制;4)加强工业废水处理,建设污水处理厂,实行工业废水集中处理、集中排放等4。管理性控制方面主要是要加强环境监测,进一步完善“三废”排放标准和相关的水污染控制法规和条例,加大执法力度,实行排污收费制度,严格限制“三废”的超标排放。 .加强对农业的环境管理,推广生态农业,实现农业可持续发展 生态农业既不同于传统的有机农业,又有别于常规的 现代 农业,它实现经济效益、社会效益和生态效益高度统一。生态农业是根据生态学和经济学原理,通过生态工程,协调经济发展与环境之间,资源利用与保护之间的关系,形成生态经济良性循环实现农业可持续发展。 1) 发展 以提高水利用效率为核心

9、的节水型农业农业是我国的用水大户,江汉平原是湖北省及全国的重要粮食产区。节约灌溉用水,发展节水型农业不仅可以减少农业用水量,减少水资源的使用,同时可以减少化肥和农药随排灌水的流失,从而减少其对水环境的污染,并且可以节省肥料。在灌溉时,推广采用先进节水灌溉技术,从传统用水的灌溉转变为有压灌溉,从灌溉土地转变为灌溉作物上来。如根据各灌区实际,可选用管式地下水灌溉,微灌、喷灌、滴灌等节水型灌溉技术,也可以采用沟灌等常用灌溉方法,严禁大水漫灌,节约水资源。确定合理的灌溉定额,进行有限灌溉试点示范,实行 科学 灌水。在输水中,提高灌溉渠系利用系数,提高灌溉水利用率。另外,可以根据农作物生长期需水量不同,

10、调整灌水量。 )开展病虫害的综合防治技术,减少农药化肥污染 控制病虫害的综合防治技术主要有:培育优良抗病虫害农作物品种。如抗虫棉品种;利用共生相克的生态补偿原理,达到以虫治虫的目的。生物种群结构决定害虫的生长和繁殖受到外界天敌的制约。例如金小蜂是红铃虫的天敌,它能在红铃虫幼虫体内产卵繁殖,消耗寄生主体内的营养物质,而使其致命;利用农作物的生态补偿作用如套作、轮作技术来减少农药的用量。例如在棉田内种植高粱诱集带,可以引诱玉米螟集中产卵,招致天敌寄生;研究应用多效抗虫害农药,发展低毒、高效、低残量新农药,逐步停用高残毒的有机氯、有机汞、有机砷农药。 对化肥的污染防治技术主要有:改善灌溉方式和施肥方

11、式,提高化肥利用率;广种绿肥增加有机肥的数量和质量,大力推广生物肥料的使用;利用轮作和覆盖种植减少化肥用量;调整化肥品种结构,采用高效、复合、缓效新化肥品种;推广养殖场和种植业紧密结合的生态农业模式,促进粪便还田。 )合理布局,因地制宜,实现数量型农业向质量效益型农业转化 江汉平原农业资源的主要优势在于耕地和湖泊。全区耕地面积106hm2,占全省耕地面积的%,地势平坦,土壤肥沃,潮土和水稻土约占耕地面积的90%以上,有利于农作物生长。水稻和棉、油、麻类为主的 经济 作物生产是江汉平原种植业的最大优势。由于当地饲料生产供不应求,加强饲料生产也势在必行。江汉平原农业种植结构调整的总体思路是:逐步由

12、粮食作物-经济作物的二元结构向粮食作物-经济作物-饲料作物的三元结构转变,实现饲料作物生产的独立化。探索适合本地区的高效立体复合种植模式,发展间作套种,增加复种指数,提高水资源利用率、土地利用率和产出率。如粮经型、粮菜型、菜菜型、瓜菜型等多种结构和模式。 江汉平原农业地貌环境从地面形态和环境状况来考察,江汉平原是非均质平原。根据地势和成因特点,江汉平原可分为冲积泛滥平原和堆积侵蚀台地。地表结构的非均质性决定了江汉平原农业生态环境的差异性和农业生产空间布局的复杂性,土地利用与农业生产呈环带状分布。江汉平原土地的综合开发,要因地制宜,根据高亢平原、低位平原的差异,合理布局。高亢平原适宜水旱轮作,发

13、展粮经型、种养型、棉菜型种植模式,以种植水稻、棉花、油菜、麻类、蔬菜为主;低位平原的核心是由水体和浅滩构成的湖沼洼地,以水体养殖种植业为主。总之,低湖平原区,宜加强综合治理,建立涝地和渍害地农业复合生态系统。将易受洪涝渍害的洼地改造成旱涝保收的农业生产基地,改冬麦为油菜、蚕豆、绿肥等,发展稻林、稻棉、稻油、稻牧(猪、鹅、鸭) 等复合农业模式,也可借鉴他方经验建设稻田养鱼、基塘农业、沟鱼垄稻等农牧渔复合系统,通过立体利用,耕地与水面重新分配,改良土壤和农田环境,这是低湖田区极有推广价值的开发模式。外围台地主要发展林、果、牧、茶和粮食、经济作物2。 从长远角度来看,随着人们生活水平的提高,市场对水

14、产品的需求量将会有较大的上升,在平原湖区大力发展生态渔业具有巨大的社会经济效益和生态效益。另外,开发水生植物,对尚不能用于养殖鱼类的水面,放养水花生、水浮莲、水葫芦、绿萍等;种植菱白或菱藕等,为人蓄及鱼类提供丰富的青饲料。尽量放养能净化水质的水生植物,有助于被污染水体的净化。适当退田还湖或退田还渔,增强湖泊调蓄功能,发展水产业和农林牧渔复合系统,既具有显著的生态效益,又有明显的经济效益。 参考 文献 1 黄王景,雷海章,黄智敏.江汉平原湿地农业的可持续发展J.生态经济,XX,(6):4446. 2 朱俊林.三峡工程与江汉平原农业持续发展J.生态学杂志,1997,16(2):3641. 3 叶文虎.环境管 理学 M.北京:高等 教育 出版社,000. 4 钱易,唐孝炎.环境保护与可持续发展M.北京:高等教育出版社,245. 课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。