农田排水沟渠的环境效应与生态功能综述

李世涛

摘 要 农田排水沟渠是农业生态系统中的重要部分，近年农业排水沟渠的生态环境效应与生态功能越来越被人们所关注起来。本文通过介绍现阶段我国农田排水沟渠生态现状，并总结农田排水沟渠的水文效应、去污效应以及增强农田生态系统的生物多样性的效应，并归纳总结现阶段国内外农田排水沟渠研究的趋势及展望，以期为农田排水沟渠生态环境效应的研究提供参考。

关键词 农田排水沟渠；环境效应；生态功能

农业排水沟渠实际上就是暴露在地表之上并且主要用于排水使用的水沟，在我国当前农业的发展过程中，农田所使用的化肥以及农药也不断增加，这就造成了农业排水沟渠中的毒药残留物过高，并对周围的生态环境造成了严重的污染，甚至会破坏其周围的水质，所以加强对我国农田排水沟渠的环境效应与生态功能的重视力就变得尤为重要，本文主要对农田排水沟渠的环境效应与生态功能进行分析讨论。

1 农田排水沟渠生态现状

近年，随着我国人口数量的不断增加，粮食需求也愈加提高，这就导致我国化肥及农药的使用量也逐渐增加，这就会导致农田中的氮、磷的含量不断提高，加上农田灌溉排水系统的管理较为落后，使农田排水渠功能严重受损，造成农田排水渠中的污染问题日益突出，生态效益愈加降低，这一问题已经成为了全世界所关注的热点和难点。农田排水渠在多个方面都具有重要作用，包括降低环境污染、净化水质、提高生态环境多样性。近年来，随着人们对生态环境的重视程度不断加深，研究人员对农田排水渠单纯的使用效应上升到其生态以及环境效应。

2 农田排水沟渠水文与生态环境效应

2.1 农田排水沟渠具有水文效应

农田的排水沟渠是农田水利发展的过程中重要的基础设施，主要的作用就是将农田中过多的水分全部的排出农田，这样农田就不会由于水分过多，农作物在生长的过程中出现烂根的情况[1]。农业排水沟渠能够使农业排水流入河流及湖泊当中，沟渠中生长着许多适用于该环境的水生植物，其中包括蒲草以及芦苇等其他水生植物，当发生暴雨时，能够起到阻滞地表径流和蓄持降水的作用。

排水沟渠系统中的各个沟渠相互独立，各个沟渠能够对整个区域的降水起到蓄持的作用，能够使农田排水起到交汇的作用，同时还能降低农田淹没的数量，以及减少洪水所造成的不良影响。同样，渠道还能够对农田灌溉起到水源的作用，在干旱少雨季节能够补充农田灌溉所需用水。沟渠还能够调控地表水和地下水位，其主要利用其输水功能直接影响水位，并且还可以通过外界的渗透和排泄间接的补充水位。研究还表明，控制水位能够对农田的水文和水环境产生重要的影响，能够有效的降低农田排水中的氮和磷养分的输出，同时能够改善排水水质，同时可以认为的提高地下水位，使土壤中的水份得到充分利用。目前国内外对沟渠水文的作用研究并不完善，导致湿地以及农田的保护和管理工作难以展开。

2.2 农田排水沟渠具有去污效应

农田排水沟渠具有较好的去污效应，近年来，在农业的发展过程中使用了大量含有磷素以及氮素等话费，这就直接导致了农业排水中所含养分日益增加。国内在农业体系的不断完善过程中，也开始对排水沟渠所带来的污染物进行研究。当当地发生降水时，农田灌溉渠以及农田排水渠在大量的雨水冲刷下，使水中氮磷等含量也更加增加，大量的富营养物在农田排水渠中被排水渠中的植物和微生物所吸收，降低排水渠最终所排放出的水流减少对当地水域所造成的影响。

2.3 农田排水沟渠能够增强农田生态系统的生物多样性

农田排水沟渠的生物群落包括植物、鱼、无脊椎动物、两栖动物、哺乳动物及鸟类等[2]。植物是沟渠系统的初级生产者之一，既可以直接吸收水体和底泥中的氮、磷等营养物质，而且可以通过茎和叶向根区输送氧气[3]。植物的根部能够附着微生物，提供给微生物生存与繁殖空间[4]。农田排水渠系统作为各种动物的重要栖息地，能够为各种物种提供完善的避难场所，是诸多农业景观中生物多样性的一个重要的场所，同时还能够增加农业景观的观赏性和人们的视觉效果。

3 研究趋势及展望

3.1 加强沟渠生态水文生态过程和原理研究

现阶段，沟渠生态水文方面的研究主要包含维护生物多样性、调节径流、去除污染物方面，但对于整体上的水文生态过程和其内部的原理研究相对较少。所以在今后的研究中，应将整个沟渠系统当做一个整体，研究其与其他生态系统中间的联系，对各个水文生态过程进行模拟，进而进一步的研究渠道整体性效应能够发挥的机制。

3.2 加强沟的渠模型研究

现阶段，已经有许多学者提出沟渠模型，但这些模型大多是在河流以及湖泊的基础上所演变出来的，针对性相对较差，并且缺少广泛的实用性，难以对沟渠中的生物、化学、物理过程进行精确的模拟。对农田排水沟渠的研究需要进行综合模拟，但现阶段模型较为单一，解释污染物在农田与沟渠与生物之间的迁移与转化和相互的作用原理是沟渠模型研究的主要方向。

3.3 加强农田沟渠生态系统安全研究

沟渠生态系统与农田生态系统联系较为密切，现阶段国内外对农田排水沟渠在保证农田生态系统的多样性作用研究相对较少，二者之间的关系及影响原理较为模糊，加强沟渠与农田生态系统安全需要进行更深刻的研究，进而为保持农田生态系统的稳定性和粮食的安全性提供保障。

4 结论

目前，农田沟渠的生态环境研究相对较少，在对农田排水沟渠进行构建时，应根据排水沟渠的结构、外形、沟渠中的植物和其他生物特点进行关注，同时对沟渠生态环境恢复进行研究。通过合理的设计和沟渠布局，发挥沟渠的水文效应以及生态环境效应等，我国在此方面研究相对较少，因此应加强对沟渠环境效应与生态功能的研究。

参考文献

[1]李波，等.农田排水沟渠的环境效应与生态功能综述[J].民营科技，2017（01）：226.

[2]李玉花.农田排水沟渠的环境效应与生态功能综述[J].黑龙江科技信息，2016（23）：244.

[3]马凡凡，等.农田排水沟渠中氮磷迁移转化及净化措施研究[J].安徽农业科学，2019，47（10）：10-13+17.

[4]梁善，等.生態沟渠净化水体营养污染物质的研究进展[J].仲恺农业工程学院学报，2019，32（04）：56-61.