生态水利工程服务于绿色农业水资源配置的探索
2020-11-09石雪侠
[摘要]分别对生态水利工程与绿色农业的概念进行分析,并阐述生态水利服务绿色农业的优势与挑战,最后提出科學有效的服务方法,力求以提高农产品质量为目标,保障水自然循环、减少耕地占用与破坏,使生态工程与水资源配置相协调,提高服务质量和效率,促进绿色农业的协调可持续发展。
[关键词]生态水利工程;绿色农业;水资源配置
[中图分类号] TV213.9
[文献标识码]A
在时代飞速发展之下,社会文明程度不断提高,各行各业的发展开始树立新环保理念,绿色产业是国家和社会未来的发展趋势,提高能源资源利用率成为重要内容之一。在绿色农业发展中,生态水利工程建设可为其提供较大的服务,有助于农业水资源合理配置,促进绿色农业的可持续发展。
1 相关概念介绍
1.1 生态水利工程
该工程的核心在于生态,主要服务目标是保护、修复自然生态,提高生态效益的水利工程,重心在于施工中的环境友好性,避免施工时对周围生态环境造成较大破坏,增加环境方面的成本付出,主张灵活运用生态需水规律进行运行管理。此类工程作为现代水利的标志,具有丰富的科学内涵,一方面,此类工程开发具有较强的生态性、服务功能。在设计过程中.应加强对生态系统的重视程度,确保其能够健康运行,使该项工程与生态水文相关规定充分符合;另一方面,工程在布局、选址、施工等多项环节均要坚持环境友好原则,避免在施工中产生过大的环境成本,实现社会与环境效益最大化的目标。
1.2 绿色农业
绿色农业是指灵活运用先进科技、工业设备、前沿管理理念等,使农产品、生态、资源安全得到切实保障的新型农业。在发展建设过程中,提倡农产品标准化建设,以期达到社会经济与生态效益的协调统一,实现全面协调发展。在现代化农业背景下,标准化农业的诞生提倡以农产品安全为核心,绿色农业在继承传统农业精华的同时,与有机、无公害、生态型农业相结合,将循环经济与新型农业合二为一,成为我国农业发展道路上的必然选择,在保护生态环境的基础上,以生产健康产品的内容,对农业协调发展具有极大的促进作用。
2 生态水利服务于绿色农业的优势与挑战
一般情况下,生态水利具有明确的服务目标,服务功能也较为丰富,能够为绿色农业发展提供诸多助力,但也应根据实际情况灵活调整工程建设方案,勇敢地接受建设施工中的各种挑战,具体的服务优势与挑战如下。
2.1 服务优势
在绿色农业发展中,提倡保障生态与资源安全,这与生态水利工程的服务目标相符合,使其在服务方面具有更大优势。在新时期背景下,绿色农业对水资源配置方面的要求也不断提高,这就要求生态水利的服务功能应随之拓展,不但具备资源、经济与社会属性,还要对受损或退化的生态系统进行有效改善。对此,生态水利建设和运行中应综合考虑物质与能量因素,使二者处于平衡状态,并注重目标系统中信息流、物质流、能量流的状况,促进生态系统的健康运行。生态水利与绿色农业之间具有紧密关联,以水资源配置为纽带将二者串联起来,并且拥有相同的目标,即强调生态与资源安全,使二者具有共性。在绿色农业生产中,特别是耗水量较大的作物,对水资源配置的要求往往较高,势必需要水利工程的支持,要求其坚持节水、高效、水质净化等原则进行服务,这与生态水利自身的服务特性充分符合。由此可见,生态水利在服务方面具有较大优势,有助于绿色农业的进一步发展。
2.2 面临的挑战
从服务目标与特性方面来看,生态水利对绿色农业具有较强的优势,但在工程建设与应用中,仍存在些许问题需要深入探讨,需联合多学科内容予以解决。从某种角度来看,任意水利工程建设均具有经济与社会双重功能,并对生态环境产生一定程度的影响。例如,在海拔3700多米的河流上建设水利枢纽时,如若该项工程的主要作用是灌溉、防洪和发电,则无法在确保生态功能的基础上将其应用到水资源配置之中。此外,发电尾水容易在灌溉时下泄低温水,对农作物生长产生不良影响,不利于作物质量与产量的保障。此外,当出现极端水文事件时,如何对防洪排涝、节水灌溉进行兼顾,提高水资源利用效率、减少和控制农业污染面积、控制人为因素对水自然循环的干预等等,上述目标的实现均离不开生态水利建设。但是,要想兼顾上述这些功能,将在无形中为T程开发带来极大挑战。值得一提的是,生态水利在保障流域内生态用水方面仍是一个难题,尤其是在河流泥沙平衡、生态流量控制等方面。
3 生态水利服务于绿色农业的有效措施
从整体来看,生态水利对绿色农业具有较强的服务优势,二者拥有一定的共性,均强调生态与资源安全。为了提高服务质量和效率,应以提高农产品质量为目标,保障水自然循环、减少耕地占用与破坏,使生态工程与水资源配置相协调,促进绿色农业的协调可持续发展。
3.1 以提高农产品质量为目标
要想判断农产品营养学指标是否满足标准,灌溉水量是主要制约条件之一;而判断农产品卫生学指标的合理性,则要重视灌溉水质这一指标。当前,我国根据农产品不同质量进行等级划分,主要分为有机产品、绿色产品、无公害产品三种,生态水利在为农作物服务时,对水质要求具有较强的敏感性。对于有机产品来说,其产地常常在人类干扰较小之处,即农田系统较为原始之处,受水环境、土壤环境质量的影响,对有机产品的质量达标度具有决定性作用。为了确保绿色产品产地水源质量安全,在工程设计、施工与水质运输时应采用阶梯水质保障,从源头处着手,对运输过程中的水质净化、增温等方面加强重视,围绕着目标市场对产品营养学、卫生学等各项指标的规定进行水资源配置,以此提高农产品质量,达到生态水利服务的最终目的。
3.2 促进水自然循环
严格意义上讲,水利工程建设势必会对水的自然循环造成一定影响,而生态水利建设的重要方向便是尽可能的减少这一不良影响,保障水的自然循环。而农田生态系统作为生态系统之一,不但具有自然属性,还具有人工属性。在生态水利建设中,通常根据流域范围进行设计,最大限度的避免跨流域配置水资源,水流方向还应对流域方向相同,这就需要对地表径流形成与地下水补给方式进行综合分析。对于绿色农业来说.具有节水高效等特点,能够与自然规律相符合,生态水利要想为其服务,势必要在流域内减少跨流域调水、排水等现象产生。例如,罗布泊最近半个世纪对上游来水进行阻拦,用于引水灌溉,实现了自给自足。
在农业生态系统中,河道护坡采用亲环境植生块,可有效避免以往硬化材質的弊端,发挥边坡过渡带作用,对水资源进行过滤,使河道生态环境得到有效改善,在水位起伏中形成水质净化带,帮助水量能在横纵方向进行交换,促进岸边植被带的健康生长。例如,在塔里木河与主要支流的沿程流量逐渐减少,在灌溉工程中,局部以蓄排方式为主,采用坎儿井、溢出泉等方式进行地下水资源利用,这主要是由于当地较为干旱,此种方式可有效避免人工干扰,促进水自然循环,增加地下水的回灌量,达到循环干扰最小化的目标。
3.3 减少耕地占用与破坏
在耕地占用方面,南方地区相对更加明显。究其原因,南方地区人口众多、土地资源数量较少,特别是耕地面积更是稀少,在城市化进程不断深入之下,基础设施的占地面积不断增加,土地更显宝贵。在我国西北地区,虽然人口相对较少,土地面积较大,但土壤贫瘠,耕地资源较少,一旦被占用修建水利后,便很难再恢复到耕地状态,增加了水利工程建设的制约程度。新疆地表径流也体现出干旱环境特征,境内几乎全属内流区,河流大部分散失于灌区或荒漠,少数在低洼处形成湖泊。对此,生态水利建设应尽可能的减少对耕地的占用。当前,通过对原有水利工程的重建和优化,使其生态功能更加突出,为绿色农业发展提供更多服务,使水资源配置效率得到显著提升。例如,对三江平原修建的别拉洪排干进行改造,使其由原本的单一排水转变为蓄排结合,并设置了多道橡胶坝,利用蓄水浇灌稻田,有效提高了水资源配置的服务效率。
3.4 生态工程与水资源配置相协调
在农田系统建设中,应根据当地实际情况,结合资源赋存状态合理布局,特别是在水土资源潜力方面,应给予高度重视。例如,新疆地区面积较广,在土壤成分、地形地貌、降水情况、地下水分布等方面均不尽相同,以水浇地为主,主要分布在山前倾斜平原、各大河流地阶地以及中下游的冲击平原处,对农业结构具有特殊要求,在布局时应充分结合各个区域特点,使生态工程与水资源配置相协调。例如,在新疆维吾尔自治区的灌区布局中,该区域蒸发量、土壤渗透率较大,在无形中增加了水资源配置难度,该区域设置大规模的灌区势必消耗大量水资源,对下游河流水文情况带来严重后果,主要体现为pH值异常改变,超过断面标准值等等。由此可见,生态工程对绿色农业的服务能力有限,产业结构布置应处于水利配置范围之内,否则将会造成资源浪费、生态破坏等现象,也无法使生态水利的资源配置作用得以充分发挥,服务效果不够显著。
4 结论
综上所述,在绿色农业发展过程中,对水资源配置方面提出了较高要求,需要充分发挥生态水利的服务功能,结合实际情况,综合运用多种学科知识提高工程服务质量与效率。在工程建设与应用中,应严格遵守水资源配置的相关原则,只有这样才可确保配置合理,为绿色农业发展贡献更大力量。
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[作者简介]石雪侠(1978-),女,安徽砀山人,研究生,讲师,主要从事农业节水、水资源、生态的试验及教学研究。