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黄土高原丘陵沟壑区自然条件严酷,生态环境脆弱,干旱、低产、贫困是该地区突出的现实问题。由于水土流失和耕作频繁,土壤养分流失、结构破坏,蓄水保水能力降低,导致降水资源利用率低下,粮食产量低而不稳,严重制约了当地农业和农村经济的发展。
研究和实践表明,雨水集流及高效利用技术日趋成熟,以滴灌、渗灌、膜孔灌、农作物需水关键期进行的小型漫灌、果树采用的“穴贮肥水灌溉”、“叶面追肥灌溉”等节水灌溉技术,在一定程度上缓解了水资源不足的矛盾。然而,现有的雨水集流工程分布尚缺乏科学性,没有充分利用地形地貌实现高效集雨,山梁、峁顶集流面积大却集雨设施相对不足,造成雨水资源浪费、雨水集流效率低的问题;在雨水资源的利用方面,由于投资不足,设施不配套,没有实现循环使用,水资源利用率不高,降低了雨水集流工程的蓄水效益。
基于此,本研究在黄土高原丘陵沟壑区,开展了以雨水集流工程与水分高效利用技术研究,庭院经济主导产业开发研究,并建立黄土高原丘陵沟壑区农牧综合开发模式,获得如下主要结果:
(1)分析了半干旱区生态恢复条件下流域降雨径流空间分异特征,探索了流域水保型雨水集流工程布局,筛选了一些新型低成本强化入渗及抑蒸型新材料,开展了降雨汇集与径流高效开发利用技术研究,在传统布局的基础上,突破传统雨水集流工程布局方式,重点研究了高位(梁峁项)集流工程和低位(沟道)聚流工程雨洪资源调控功能及运行方式。划分高位(有一定集水面积、地势相对平缓的梁峁顶)、中位(粱峁以下至沟沿以上、重点是村庄院落、道路)、低位(沟道)等三个径流调控单元,提出了基于“三位一体”的雨洪资源开发和径流调控的高效开发利用技术,体现了因地制宜与创新性的结合,为黄土高原丘陵沟壑区生态环境安全、农业粮食安全和农村经济可持续发展研究提供了科学依据。
(2)适合黄土高原丘陵沟壑区特点的庭院生态经济类型为庭院产业型+庭院资源化开发利用型。其构成要素是:庭院经济资源化利用体系+生态庭院经济产业体系,前者构成生态庭院经济发展的基础,后者构成生态庭院经济发展的目标,提出了庭院经济与主导产业开发的关键技术。
(3)建立了黄土高原丘陵沟壑区雨水资源高效利用+生态型庭院经济农牧综合开发模式,通过雨水资源高效利用促进主导产业发展区块建设,优化水资源利用格局,解决或缓解了当地干旱缺水的现状,通过调整土地利用结构,提高土地产出率,促进了主导产业和农村经济的发展,增加了农民收入。以农村庭院为重点,通过生态型庭院经济区块的构建,推动了庭院经济和生态家园建设,促进了生态能源的高效开发利用,改善农民能源消费结构,实现了庭院生态系统内的良性循环,改善了生态环境和民居环境,促进了农村文明进步。