中國南方喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉研究進(jìn)展與展望

熊康寧++丁磊

摘要：為了喀斯特地區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，有效節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，關(guān)于該地區(qū)節(jié)水灌溉的研究逐漸興起。系統(tǒng)回顧了從20世紀(jì)90年代至今我國喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉研究的進(jìn)展。首先分析了已有研究文獻(xiàn)的年度分布、內(nèi)容分布和單位分布，并結(jié)合喀斯特領(lǐng)域、節(jié)水灌溉領(lǐng)域和喀斯特石漠化概念的發(fā)展背景，把節(jié)水灌溉研究分為探索階段（20世紀(jì)90年代）、起步階段（2000—2005年）和增長階段（2006年至今）3個(gè)階段；其次，根據(jù)研究框架從基礎(chǔ)理論、技術(shù)措施、模式構(gòu)建、試驗(yàn)示范、監(jiān)測及評(píng)價(jià)5個(gè)方面進(jìn)行了歸納與總結(jié)，分析了各分支領(lǐng)域的主要進(jìn)展與標(biāo)志性成果；最后對(duì)未來的節(jié)水灌溉研究進(jìn)行展望，提出下階段應(yīng)重點(diǎn)研究的內(nèi)容，加大推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，多學(xué)科綜合研究仍是今后的趨勢。[JP]

關(guān)鍵詞：喀斯特地區(qū)；節(jié)水灌溉；研究階段；研究展望

中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A[HK]

文章編號(hào)：1002-1302（2017）03-0001-04[HS）][HT9.SS]

收稿日期：2015-12-09

基金項(xiàng)目：國家科技支撐計(jì)劃（編號(hào)：2011BAC09B01）；貴州省科技計(jì)劃重大專項(xiàng)（編號(hào)：黔科合重大專項(xiàng)字[2004]6007號(hào)）；貴州省科技計(jì)劃（編號(hào)：黔科合SY字[2011]3087）。

作者簡介：熊康寧（1958—），男，貴州威寧人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事喀斯特與洞穴、資源與環(huán)境及石漠化生態(tài)治理等方面的研究。E-mail：xiongkn@163.com。

[ZK）]

我國是一個(gè)水資源相對(duì)貧乏的國家，人均水資源占有量是全球最貧乏的國家之一。水資源短缺已成為制約我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素。喀斯特地區(qū)雨量月變率大，會(huì)出現(xiàn)干旱，要使農(nóng)業(yè)獲得高產(chǎn)，必須使用節(jié)水灌溉技術(shù)[1]。為了使中國南方喀斯特地區(qū)的老百姓脫貧致富，有效節(jié)約水資源，且不破壞周圍生態(tài)，使中國南方喀斯特地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益得以兼顧，在農(nóng)業(yè)可用水量逐漸減少而糧食需求量增加的客觀現(xiàn)實(shí)之下，喀斯特地區(qū)進(jìn)行農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉研究逐漸興起。自20世紀(jì)90年代在中國南方喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉以來，人們對(duì)節(jié)水灌溉和喀斯特兩方面的單獨(dú)研究較多，而將節(jié)水灌溉與喀斯特地區(qū)特征結(jié)合起來，針對(duì)喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉的研究還比較少。特殊的二元地貌結(jié)構(gòu)是喀斯特地區(qū)與我國其他地區(qū)的區(qū)別，從節(jié)水到灌溉都要兼顧其生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益，具有經(jīng)濟(jì)效益，才能扶貧致富，具有生態(tài)效益，才能可持續(xù)發(fā)展。

1文獻(xiàn)獲取與論證

本研究獲取的文獻(xiàn)是以Science Direct、中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫、維普中文期刊全文數(shù)據(jù)庫、中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫和中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫等為平臺(tái)，檢索有關(guān)喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉的相關(guān)文獻(xiàn)。在中國知網(wǎng)中通過檢索項(xiàng)“主題或關(guān)鍵詞”，以“喀斯特”、“巖溶”、“石漠化”等作為檢索詞分別進(jìn)行第一次檢索，在此結(jié)果中再以“水資源”“節(jié)水灌溉”“節(jié)水農(nóng)業(yè)”作為檢索詞進(jìn)行二次檢索。檢索時(shí)間范圍為1990—2014年，去除重復(fù)的文獻(xiàn)，檢索文獻(xiàn)資料類型為碩博論文、期刊、學(xué)術(shù)專著、標(biāo)準(zhǔn)、專利、重要報(bào)紙、重大科技成果，得到關(guān)于中國南方喀斯特地區(qū)中藥材標(biāo)準(zhǔn)化種植的相關(guān)文獻(xiàn)共123篇，其中碩博論文7篇、期刊87篇、學(xué)術(shù)專著0部、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、專利5項(xiàng)、重要報(bào)紙8篇、重大科技成果3項(xiàng)（圖1）。通過對(duì)檢索結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，水資源相關(guān)文獻(xiàn)與喀斯特石漠化治理相關(guān)文獻(xiàn)較多，但針對(duì)喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉的文獻(xiàn)比較缺乏，近年來中國南方喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉的研究數(shù)量呈增長趨勢。

1.1文獻(xiàn)年度分布

從研究文獻(xiàn)數(shù)量年度分布（圖2）分析可知，1994年就有文獻(xiàn)發(fā)表，然后1997—2014年之間，每年均有文獻(xiàn)發(fā)表，且在2013年達(dá)到峰值，即18篇，顯示出中國南方喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉的研究已更加豐富，但研究內(nèi)容還比較淺顯，還有待進(jìn)一步深入、提高。

1.2文獻(xiàn)內(nèi)容分布

將123篇文獻(xiàn)資料的研究內(nèi)容分為基礎(chǔ)理論研究、技術(shù)應(yīng)用研究、監(jiān)測評(píng)價(jià)、治理措施、其他共5類（圖3）。分析發(fā)現(xiàn)，目前相關(guān)研究文獻(xiàn)的研究內(nèi)容以理論研究最多，有43篇，約占全部文獻(xiàn)的35%，而技術(shù)應(yīng)用、監(jiān)測評(píng)價(jià)、治理措施這3類研究文獻(xiàn)分別只占文獻(xiàn)總數(shù)的22%、17%、13%。

研究的地區(qū)主要有貴州、云南、四川、湖南、廣西等（圖4）?？梢娧芯康貐^(qū)文獻(xiàn)數(shù)量分布與該喀斯特地區(qū)干旱缺水分布及灌溉技術(shù)發(fā)展水平密切相關(guān)。研究的學(xué)科領(lǐng)域包括環(huán)境類、農(nóng)業(yè)類、地理類等各個(gè)層次，主要有農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)學(xué)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、自然地理學(xué)、水資源、環(huán)境科學(xué)，其中水資源、農(nóng)學(xué)、自然地理學(xué)文獻(xiàn)所占比例最大（圖5）。[FL）]

[FL（2K2]

1.3文獻(xiàn)單位分布[HT]

文獻(xiàn)資料發(fā)表單位分別來自貴州省山地研究所（4篇）、貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院（4篇）、貴州大學(xué)（5篇）和貴州省水利廳（8篇）等（圖6）。從以上文獻(xiàn)信息可知， 現(xiàn)在喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉是地理學(xué)、農(nóng)學(xué)、環(huán)境學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，中國南方喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉的研究單位主要是以西南喀斯特地區(qū)水利研究高校和科研機(jī)構(gòu)為主。

[FK（W13][TPXKN6.tif；S+3mm]

1.4階段劃分

中國南方喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉研究始于20世紀(jì)末期，至今相關(guān)研究還比較缺乏，該地區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)的研究仍處于初級(jí)階段。根據(jù)目前中國南方喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉研究狀況，將中國南方喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉研究劃分為3個(gè)階段，即20世紀(jì)90年代為探索階段、2000—2005年為起步階段、2006年至今為增長階段（表1）。

2國內(nèi)外目前已經(jīng)取得的主要進(jìn)展與標(biāo)志性成果

貴州省水利科學(xué)研究院（所）在1995年著手對(duì)水稻田節(jié)水灌溉制度進(jìn)行研究，于1997年在全國已推廣的“科灌”“控制灌溉”“間歇灌溉”的基礎(chǔ)上提出了適宜貴州省的“科蓄灌溉”等節(jié)水灌溉技術(shù)?！翱乒唷笔侵覆捎谩皽\、薄、濕、曬”的水稻灌溉方式，目前全國推廣面積最大[2]。王曉玲等在對(duì)2000—2001年中央安排的節(jié)水灌溉示范工程管理模式調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)了我國節(jié)水灌溉工程的6種主要管理模式，即以基層水管站為依托的鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府或村委會(huì)管理模式、用水戶參與管理模式、租賃或承包模式、灌溉服務(wù)公司模式、股份合作制管理模式和公司加農(nóng)戶管理模式，認(rèn)為充分發(fā)揮節(jié)水灌溉工程及小型農(nóng)田水利工程的作用和效益，亟需研究和建立與市場經(jīng)濟(jì)管理體制和以農(nóng)戶經(jīng)營為主體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式相適應(yīng)的、具有中國特色的工程管理體制和運(yùn)行機(jī)制[3]。另外在節(jié)水灌溉制度、土壤墑情監(jiān)測與灌溉預(yù)報(bào)技術(shù)、灌區(qū)配水技術(shù)、現(xiàn)代化灌溉管理技術(shù)方面，很多學(xué)者也進(jìn)行了較深入的研究。

以下從理論研究、技術(shù)研發(fā)、試驗(yàn)示范、模式構(gòu)建、效益監(jiān)測評(píng)價(jià)5個(gè)方面來闡述中國南方喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉的研究進(jìn)展與標(biāo)志性成果。[FL）]

[HT6H][JZ]表1中國南方喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉發(fā)展階段及特征[HTSS][STBZ]

[HJ*5][BG（！][BHDFG1*2，WK10，WK25。2W]研究階段主要特征發(fā)展背景

[BHDG4，WK10ZQ，WK25。2ZQW][SQ*2]探索階段（20世紀(jì)90年代）[SQ*2]相關(guān)研究文獻(xiàn)極少，僅有6篇文獻(xiàn)是關(guān)于喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉[SQ*2]從改革開放以來貴州省發(fā)展較快，水的供需矛盾突出，農(nóng)村缺水尤為嚴(yán)重，旱地和土變田基本無灌溉設(shè)施，全省農(nóng)村還有452萬人飲水困難

[BHDW][SQ*2]起步階段（2000—2005年）[SQ*2]除少數(shù)幾年有間斷外，每年有少量幾篇文獻(xiàn)發(fā)表；文獻(xiàn)研究內(nèi)容以案例分析為主，理論研究類相對(duì)較少[SQ*2]由于對(duì)喀斯特表層水（皮下水）深入研究，指導(dǎo)了通過開發(fā)利用表層水，用水池、水窖蓄水解決人畜飲水和節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉的問題

[BHDWG5*2][SQ*2]增長階段（2006年至今）[SQ*2]2006年之后，中國南方喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉研究呈現(xiàn)快速增長趨勢，每年發(fā)表的研究文獻(xiàn)都在10篇以上；內(nèi)容涉及喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉的基礎(chǔ)理論、技術(shù)研發(fā)、試驗(yàn)示范、模式構(gòu)建、監(jiān)測評(píng)價(jià)等，內(nèi)容逐漸豐富[SQ*2]具有較高經(jīng)濟(jì)效益的先進(jìn)灌溉技術(shù)理念逐漸得到重視利用，喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)逐漸成為農(nóng)業(yè)灌溉領(lǐng)域的重點(diǎn)研究對(duì)象[HT][HJ][BG）F]

[FL（2K2]

2.1理論研究

2.1.1節(jié)水效益分析

經(jīng)節(jié)水灌溉后，農(nóng)田灌溉節(jié)余大量水量可優(yōu)先用于城市供水，它能用于生活、滿足工業(yè)城鎮(zhèn)生產(chǎn)的需求及改善農(nóng)村生活環(huán)境，提高水的利用價(jià)值。還可以擴(kuò)大灌溉面積，尤其是土變田的潛在擴(kuò)大，還將進(jìn)一步提高灌溉作物單產(chǎn)和總產(chǎn)量，增加農(nóng)民收入，改善農(nóng)民生活，加深農(nóng)民對(duì)土地的感情，解決農(nóng)村452萬人的飲水困難，改善農(nóng)村生活條件[4]。其中吳士章等以稻田灌溉節(jié)水技術(shù)為例，以單位面積計(jì)算，采用控制灌溉節(jié)水技術(shù)，在相同的農(nóng)業(yè)措施條件下，可節(jié)水3 300 m3/hm2，節(jié)電抽水1 133 kW·h/hm2，增加稻產(chǎn)量594 kg/hm2，直接經(jīng)濟(jì)效益增加150元/hm2，間接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)300元/hm2[5]。因此，采用水稻控制定額灌溉技術(shù)，適應(yīng)于貴州喀斯特地區(qū)發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際，能充分合理地對(duì)水資源持續(xù)利用，是穩(wěn)定和發(fā)展水稻生產(chǎn)的重要技術(shù)措施，該項(xiàng)成果是對(duì)黔中喀斯特地區(qū)而得之，可以推廣應(yīng)用到黔南、黔東南、黔北等地區(qū)的稻田種植。在貴州省的半干旱半濕潤地區(qū)和喀斯特干旱地區(qū)有著廣泛的應(yīng)用前景。

2.1.2喀斯特地區(qū)工程型缺水的原因

喀斯特峽谷區(qū)特殊的巖性與復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造及強(qiáng)烈的水動(dòng)力條件，導(dǎo)致地貌縱向發(fā)育強(qiáng)烈，地域景觀垂直分異明顯，地形綿延起伏，由于地勢落差大，土少地薄且保水能力差[6]。目前，學(xué)術(shù)界針對(duì)喀斯特石漠化進(jìn)行了大量研究并已取得了一系列成果，為石漠化地區(qū)生態(tài)環(huán)境治理提供了強(qiáng)有力的理論支持和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。但喀斯特石漠化地區(qū)工程性缺水比較嚴(yán)重、水資源利用與調(diào)配方式不盡合理、水資源管理混亂以及社區(qū)參與性不強(qiáng)等，不僅不能滿足人畜飲水需求，而且在一定程度上制約著石漠化綜合整治工程的實(shí)施與社區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[7]。賀衛(wèi)等認(rèn)為喀斯特地區(qū)由于主要靠降水補(bǔ)給，時(shí)空分布的不均勻性明顯，以及調(diào)節(jié)水利工程不足，在喀斯特地區(qū)內(nèi)泉點(diǎn)利用程度較低[8]。據(jù)對(duì)喀斯特峽谷內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的41個(gè)泉點(diǎn)調(diào)查，枯季泉水的涌水量達(dá)622 m3/d，即人均91 L/d。假如進(jìn)行充分開發(fā)利用，完全可滿足峽谷區(qū)的人畜和部分灌溉用水要求。由于蓄水工程不足，調(diào)蓄有限，目前利用的泉水低于人均30 L/d。若按有關(guān)部門規(guī)定的人均需水50 L/d的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，工程性缺水程度達(dá)40%以上。

由于石漠化問題的復(fù)雜性，喀斯特地區(qū)工程型缺水影響因素比較多也比較復(fù)雜，加之水利灌溉工程利用率不高，工程建設(shè)和經(jīng)營費(fèi)用高昂，效益低下，自然因素和人為因素疊加是造成喀斯特地區(qū)工程型缺水的原因。

2.2技術(shù)研發(fā)

[JP3]由于過去很長時(shí)間缺少資金支撐及關(guān)注度不高，喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉研究技術(shù)較其他地區(qū)落后，自21世紀(jì)以來，很多新技術(shù)、新方法開始用于該地區(qū)的節(jié)水灌溉研究。目前，集雨開源技術(shù)、蓄水池配機(jī)械噴灌技術(shù)、滴灌技術(shù)在喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉研究中運(yùn)用得較多，但室內(nèi)模擬等其他技術(shù)的應(yīng)用還很少。[JP]

水稻控制灌溉技術(shù)節(jié)水、節(jié)能、省工、節(jié)省水電費(fèi)效果顯著，同時(shí)還有效地提高了降水的有效利用率[4]。坡面集雨工程布設(shè)岸坡式蓄水池投資少、質(zhì)量有保證，在喀斯特地區(qū)發(fā)展前景較大[9]。與其他輸水設(shè)施相比，管道輸水節(jié)水節(jié)能且輸水效率高。自壓微噴灌系統(tǒng)組合性強(qiáng)，適宜在喀斯特山區(qū)推廣應(yīng)用[10]，雨養(yǎng)與澆灌相結(jié)合的方式是貴州農(nóng)村山區(qū)青菜種植的最佳節(jié)灌模式[11]。

同時(shí)，貴州由于特殊的地理及氣候條件，水資源的利用率相對(duì)較低，要發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，首先要解決蓄水問題。長期以來，貴州灌區(qū)渠道修建基本上以國家投資為主，輔以群眾自籌資金，存在部分工程配套差、質(zhì)量也難以保證和重建輕管現(xiàn)象，導(dǎo)致渠系水利用率較低。相當(dāng)部分的現(xiàn)有農(nóng)田水利設(shè)施建成年限較早，工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，配套工程不完善，病險(xiǎn)工程多，長期運(yùn)行而又缺少資金更新改造，蓄水能力下降，灌溉能力低，不能充分發(fā)揮效益。因此，應(yīng)加強(qiáng)農(nóng)田水利建設(shè)，提高水資源的利用水平，特別是加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有水利工程的續(xù)建、維修、配套和管理，以使其發(fā)揮防旱減災(zāi)的作用。另外，還可通過修建山塘、水庫、小水窖、攔山溝，筑高田坎集雨等措施。根據(jù)貴州的實(shí)際情況，突出農(nóng)民在節(jié)水農(nóng)業(yè)中的主體地位，在條件許可的區(qū)域使用低壓管道輸水技術(shù)，試用、試驗(yàn)、示范、推廣灌溉新技術(shù)來達(dá)到提高蓄水能力和充分發(fā)揮灌溉效益的目的。近幾年，重點(diǎn)在大中城市郊區(qū)的農(nóng)業(yè)科技園區(qū)、蔬果花卉生產(chǎn)基地，引進(jìn)示范推廣以色列的節(jié)水灌溉技術(shù)[12]。

2.3模式構(gòu)建

西南地區(qū)降雨雖然充沛，但時(shí)空分布不均，坡耕地的比重大和土壤保蓄水分的能力較低等不利因素，一方面造成嚴(yán)重的水土流失，另一方面表現(xiàn)為頻繁的季節(jié)性干旱，致使該區(qū)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定性極差。因此，該區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)應(yīng)以坡耕地為重點(diǎn)，以種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為核心，開源和節(jié)流并重，結(jié)合工程技術(shù)、生物技術(shù)、農(nóng)耕技術(shù)等三大措施，抓好水源-輸水-灌水-保水等四大環(huán)節(jié)，達(dá)到兩減兩增的目的，即減少降雨徑流損失和蒸發(fā)損失，增加灌水的利用率和土地的產(chǎn)出率[13]。集水型-節(jié)水型相統(tǒng)一的生態(tài)混農(nóng)林業(yè)發(fā)展模式適用于貴州省麻山腹地和花江干熱峽谷區(qū)。它以建設(shè)良性循環(huán)的混農(nóng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)為中心，充分利用人工集水面（房頂、公路、集雨場等）或天然集水面（地表徑流匯集區(qū)、落水洞等），將大氣降水所形成的徑流儲(chǔ)存在一定的儲(chǔ)水設(shè)施（水池、水窖）中，供旱季進(jìn)行有限補(bǔ)灌。花江等地采用該種模式，不僅解決了人畜飲水問題，而且通過花椒、砂仁、桃、李、柑橘、玉米、豬牛等所構(gòu)成的節(jié)水型混農(nóng)林業(yè)的發(fā)展，獲得了較好的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，總體上實(shí)現(xiàn)了脫貧致富[14]。在喀斯特脆弱生態(tài)區(qū)，應(yīng)根據(jù)喀斯特地表結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)條件，以及濕潤氣候背景下的臨時(shí)性干旱-喀斯特干旱等特點(diǎn)，建立一套適宜于喀斯特地區(qū)推廣應(yīng)用的節(jié)水型混農(nóng)林業(yè)綜合技術(shù)系統(tǒng)[15]。圖7為西南節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)模式。

2.4試驗(yàn)示范

灌溉區(qū)內(nèi)節(jié)水灌溉面積為335.3 hm2，種植作物為火龍果。灌溉區(qū)內(nèi)主要經(jīng)濟(jì)作物按照“部門領(lǐng)辦+公司+大戶協(xié)作+農(nóng)戶”的發(fā)展模式，由該縣果茶辦、果蔬辦牽頭先開發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)示范園，抓出標(biāo)準(zhǔn)、做出示范，貴州省羅甸縣政府、水利部門和筆者所在單位經(jīng)過多方面、全方位分析論證，選定建設(shè)節(jié)水灌溉增效項(xiàng)目工程， 并根據(jù)“優(yōu)先實(shí)施已掛果基地、再實(shí)施已種植未掛果區(qū)域、最后實(shí)施規(guī)劃將來種植的區(qū)域”的原則，以徹底解決標(biāo)準(zhǔn)示范園水利設(shè)施及灌溉用水問題。貴州省羅甸縣規(guī)?；?jié)水灌溉增效示范項(xiàng)目2013年計(jì)劃實(shí)施的灌溉面積，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)地理位置，將節(jié)水灌溉示范區(qū)劃分為6個(gè)地塊[CM（25]，依據(jù)項(xiàng)目區(qū)地形、地塊及水源條件，結(jié)合項(xiàng)目種植作物的[CM）]

[FK（W15][TPXKN7.tif]

生長特性，擬采用提水和通過自流解決335.3 hm2灌溉用水問題，其中，管灌溉面積255.3 hm2，滴灌溉面積50 hm2，雨水集蓄面積30 hm2[16]。在進(jìn)行試驗(yàn)研究和示范的同時(shí)，采用行政部門、科研單位和農(nóng)村科技力量和試驗(yàn)戶4組合的技術(shù)路線，采用試驗(yàn)小區(qū)27塊（面積0.081 hm2）、示范面積 4.13 hm2、擴(kuò)大示范區(qū)15 hm2、推廣應(yīng)用區(qū)35 hm2 4個(gè)層次相結(jié)合的推廣方式。3年累計(jì)推廣示范面積166.7 hm2以上，糧食產(chǎn)量提高10%，幅射帶動(dòng)面積累計(jì)666.7 hm2以上，產(chǎn)量提高9.7%左右。在今后推廣應(yīng)用過程中正常水文年（年降水量 1 129 mm）加強(qiáng)田間配套和技術(shù)管理，以點(diǎn)面相結(jié)合的方式，這項(xiàng)控制灌溉技術(shù)可廣泛推廣應(yīng)用[5]。

2.5監(jiān)測評(píng)價(jià)

隨著節(jié)水灌溉研究的發(fā)展，節(jié)水效應(yīng)評(píng)價(jià)研究也日益增多，從單一工程單項(xiàng)效益評(píng)價(jià)[17]，提出在以灌水均勻度和灌溉效率作為評(píng)價(jià)改進(jìn)地面灌溉的評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)指出灌水均勻度主要和入畦單寬流量、畦長、曼寧系數(shù)、畦田微地形條件、土壤入滲參數(shù)、畦田橫斷面參數(shù)以及灌溉供水時(shí)間有關(guān)，而灌溉效率除了和上述因素有關(guān)外，還和灌溉時(shí)土壤水分虧缺值有關(guān)，到灌排工程項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及其模型，評(píng)價(jià)方法也逐漸豐富，如：判別法、網(wǎng)絡(luò)法、國外的矩陣法、概率評(píng)分法以及智能性評(píng)價(jià)方法等。發(fā)展到工程綜合效益評(píng)價(jià)[18]；初期的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有：灌水均勻度、灌溉效率、田間灌溉水儲(chǔ)存率、節(jié)水增產(chǎn)率、節(jié)水率。之后，開始應(yīng)用加權(quán)綜合評(píng)價(jià)模型和BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、灰色系統(tǒng)理論等綜合效益評(píng)價(jià)方法。綜合評(píng)價(jià)方法不單是1種方法，而是綜合應(yīng)用各種方法，如綜合運(yùn)用軟件系統(tǒng)方法、綜合集成法、定性中的廣義歸納法和系統(tǒng)工程的知識(shí)確定指標(biāo)體系，用特爾菲法、專家估測法、層次分析法、KJ法、落影函數(shù)法、灰色系統(tǒng)對(duì)定性指標(biāo)的量化，評(píng)價(jià)結(jié)果為充分考慮多效益綜合量值，各部分效益也不再被孤立測算[19]。水核算結(jié)果提供了有用的信息，水資源的利益相關(guān)者和決策者，可以更好地了解目前水的使用狀況，并據(jù)此制定行動(dòng)方案，再綜合進(jìn)行水資源管理系統(tǒng)的改進(jìn)[20]。

3國內(nèi)外目前仍然需要解決的關(guān)鍵科技問題與展望

喀斯特山區(qū)具有環(huán)境的人口容量小、適生樹種少、群落結(jié)構(gòu)簡單、生物量低、生態(tài)環(huán)境敏感度高、易遭破壞而難以恢復(fù)、承載能力弱、旱澇災(zāi)害頻繁等特點(diǎn)[21-22]?？λ固氐貐^(qū)節(jié)水灌溉研究隨著我國南方喀斯特地區(qū)嚴(yán)重的石漠化問題備受關(guān)注而成為研究熱點(diǎn)，在近10年的高速發(fā)展期內(nèi)取得大量成果，糾正了一些誤區(qū)，取得了足夠重視。但由于起步晚和石漠化問題本身的復(fù)雜性，現(xiàn)階段喀斯特地區(qū)節(jié)水灌溉研究仍存在許多亟待完善的地方。雖然研究文獻(xiàn)的數(shù)量在快速增長，但研究深度仍不足，在技術(shù)應(yīng)用、治理措施、監(jiān)測評(píng)價(jià)研究中都表現(xiàn)得很明顯，即在沿用其他地區(qū)的研究手段與方法時(shí)，對(duì)喀斯特環(huán)境的特殊性考慮不足，有喀斯特特色的成果不多。（1）推動(dòng)喀斯特石漠化地區(qū)節(jié)水灌溉評(píng)價(jià)理論體系的建立。節(jié)水灌溉不僅需要有效節(jié)約水資源，還要求提高灌溉作物的產(chǎn)量?？λ固氐貐^(qū)水資源短缺，節(jié)水灌溉技術(shù)理論匱乏，仍處于傳統(tǒng)灌溉技術(shù)發(fā)展階段。目前國內(nèi)外主要運(yùn)行的節(jié)水灌溉評(píng)價(jià)體系都存在缺陷，仍沒有專門針對(duì)喀斯特石漠化地區(qū)的節(jié)水灌溉評(píng)價(jià)理論，通過節(jié)水灌溉把農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和治理石漠化結(jié)合起來，解決石漠化地區(qū)的生態(tài)問題、經(jīng)濟(jì)問題和社會(huì)問題。（2）不同喀斯特生境節(jié)水灌溉技術(shù)研究。節(jié)水灌溉技術(shù)是在中國南方喀斯特地區(qū)提高單位面積農(nóng)作物生產(chǎn)效益以及節(jié)約水資源的關(guān)鍵，現(xiàn)在已初步形成了一些給農(nóng)作物增加產(chǎn)量和節(jié)水的灌溉技術(shù)，但針對(duì)中國南方喀斯特地區(qū)不同地貌類型、不同氣候特征、不同等級(jí)喀斯特石漠化地區(qū)的灌溉技術(shù)比較缺乏，在以后灌溉技術(shù)的研究中需要更加關(guān)注中國南方喀斯特地區(qū)地貌、氣候、石漠化等級(jí)等特征，將節(jié)水灌溉技術(shù)與中國南方喀斯特地區(qū)不同地貌類型、不同氣候特征、不同等級(jí)喀斯特石漠化等實(shí)際情況相聯(lián)系來研究，使灌溉技術(shù)更加適用于中國南方喀斯特地區(qū)。例如火龍果已成為花江峽谷重要生態(tài)產(chǎn)業(yè)，保障火龍果高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)關(guān)鍵是灌溉，而對(duì)于花江峽谷這種典型石漠化缺水區(qū)，采取合適的節(jié)水灌溉方式即是值得研究的課題。（3）不同等級(jí)石漠化綜合治理與石漠化地區(qū)耦合模式與技術(shù)研究。在喀斯特地區(qū)不合理的灌溉措施不僅不能提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，甚至浪費(fèi)本來就很短缺的水資源，目前，在石漠化地區(qū)選擇合適的節(jié)水灌溉措施能夠帶來的效益已逐漸被人所熟知，但仍然需要加強(qiáng)不同等級(jí)喀斯特石漠化綜合治理與喀斯特石漠化地區(qū)節(jié)水灌溉的研究，構(gòu)建節(jié)水灌溉與喀斯特石漠化治理耦合模式與技術(shù)集成體系。（4）推動(dòng)新節(jié)水灌溉技術(shù)在其他喀斯特石漠化地區(qū)運(yùn)用。新節(jié)水灌溉技術(shù)必須通過示范作用才能得到廣泛認(rèn)可，根據(jù)貴州喀斯特地區(qū)的實(shí)際情況，突出農(nóng)民在節(jié)水農(nóng)業(yè)中的主體地位，在條件許可的區(qū)域使用低壓管道輸水技術(shù)，試用、試驗(yàn)、示范、推廣灌溉新技術(shù)來達(dá)到提高蓄水能力和充分發(fā)揮灌溉效益的目的，而受當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展限制，所以在喀斯特石漠化地區(qū)推出一種新的節(jié)水灌溉模式具有必要性和迫切性。[JP]

[HS2*2][HT8.5H]參考文獻(xiàn)：[HT8.SS]

[1][ZK（#]張龍，張艷. 貴州省農(nóng)田灌溉現(xiàn)狀及發(fā)展研究[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，31（5）：82-83.

[2]馮發(fā)龍，陳世文. 貴州節(jié)水灌溉技術(shù)探討[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（4）：64-66.

[3]王曉玲，劉麗艷. 節(jié)水灌溉工程管理模式的實(shí)踐與探討[J]. 節(jié)水灌溉，2003（6）：20-21.

[4][ZK（#]吳士章，朱文孝，蘇維詞，等. 貴州水資源狀況及節(jié)水灌溉措施[J]. 貴州師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005，23（3）：24-27.

[5]吳士章，蔣太明，肖厚軍. 黔中地區(qū)水稻控制性節(jié)水灌溉技術(shù)[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，32（1）：53-54.

[6]黃秋昊，蔡運(yùn)龍，王秀春. 我國西南部喀斯特地區(qū)石漠化研究進(jìn)展[J]. 自然災(zāi)害學(xué)報(bào)，2007，16（2）：106-111.

[7]肖時(shí)珍，熊康寧，廖炳恒，等. 喀斯特地區(qū)石漠化綜合治理蓄水工程布設(shè)研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（3）：1822-1826.

[8]賀衛(wèi)，李坡. 喀斯特峽谷區(qū)工程性缺水原因及解決途徑——以貴州省花江峽谷示范區(qū)為例[J]. 資源開發(fā)與市場，2010，26（2）：129-131，134.

[9]董保軍，閆連喜，劉鐵山. 岸坡式蓄水池在山區(qū)集雨工程中的應(yīng)用[J]. 河南水利，2004（4）：94.[ZK）]

[10][ZK（#]李云伍. 重慶市丘陵山區(qū)雨水集蓄與節(jié)水灌溉技術(shù)研究[D]. 重慶：西南大學(xué)，2000.

[11]吳士章，蔣太明，肖厚軍，等. 貴州巖溶山區(qū)旱地灌溉方式研究[J]. 貴州師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，21（1）：64-47.

[12]聶克艷，楊林，楊曉容，等. 以色列節(jié)水技術(shù)在貴州節(jié)水農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用探討[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（5）：167-169.

[13]朱鐘麟，趙燮京. 西南地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)和技術(shù)模式[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2001，14（增刊1）：108-112.

[14]梅再美. 貴州喀斯特脆弱生態(tài)區(qū)退耕還林還草與節(jié)水型混農(nóng)林業(yè)發(fā)展的途徑探討[J]. 中國巖溶，2003，22（4）：293-298.

[15]武繼承，游保全，汪立剛. 我國高效節(jié)水型可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式選擇[J]. 中國人口·資源與環(huán)境，2001，11（2）：69-72.

[16]田馳. 羅甸縣節(jié)水灌溉示范項(xiàng)目滴灌典型工程設(shè)計(jì)[J]. 黑龍江水利科技，2013，41（12）：135-138.

[17]錢蘊(yùn)璧，李益農(nóng). 地面灌水技術(shù)的評(píng)價(jià)與節(jié)水潛力[J]. 灌溉排水，1999，18（增刊1）：100-105.

[18]黃修橋，李英能，顧宇平，等. 節(jié)水灌溉技術(shù)體系與發(fā)展對(duì)策研究[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，1999，15（1）：118-123.

[19]劉興華. 節(jié)水灌溉效益評(píng)價(jià)研究進(jìn)展[J]. 中國科技信息，2006（12）：99-101.

[20]Sakthivadivel M R. Water accounting to asses use and productivity of water[J]. Water Resources Development，1999，15（1/2）：55-71.[JP]

[21]熊康寧，盈斌，羅婭，等. 喀斯特石漠化演變趨勢與綜合治理——以貴州省為例[J]. 世界林業(yè)研究，2009，22（增刊1）：18-23.

[22]蘇維詞，周濟(jì)作. 貴州喀斯特山地的“石漠化”及防治對(duì)策[J]. 長江流域資源與環(huán)境，1995，4（2）：177-182.[ZK）][HT][HJ][FL）]

科學(xué)2017年第45卷第3期

鄭棚峻，張宇，張松柏，等. 葫蘆科作物重要種傳病毒研究進(jìn)展[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（3）：5-9.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.03.002