[发明专利]平衡收割生态节水技术

说明书

技术领域

本发明属于环境科学与恢复生态学领域，尤其涉及一种平衡收割生态节水技术与方法。可实现在自然条件下，供水条件不可人为控制前提下植被群落耗水量调控。

背景技术

我国的北方地区属于干旱半干旱地区，近些年来，区域生态环境的保护与区域经济发展的矛盾日渐尖锐。一方面，水资源缺乏日益成为制约我国经济社会发展的重要因素。全国正常年份缺水量约400亿m³，可利用的水资源总量的减少使得地方经济与生态系统争夺水资源的矛盾日益突出。另一方面，地方经济的发展和生态系统本身在水资源的利用方面缺乏可持续性，工农业长期以来采用粗放型作业方式，水资源的利用率低下，浪费现象普遍存在。国家发展改革委提供的资料显示，我国万元工业增加值取水量是发达国家的5倍，灌溉水利用率仅为40％～45％。

农业节水是开展研究最早的领域，滴灌技术作为最早的节水技术，早在1874年由美国发明并申请专利。喷灌、覆膜、微灌等农业节水技术自20世纪50代末期以来不断涌现，并在实际的生产中得到了广泛的应用。CN1895026公开了一种农作物自动灌溉系统的节水控制方法，该方法在定时灌溉系统的基础上增加了湿度控制器，在设定的湿度和时间里对农作物进行灌溉。CN1428674公开了一种五维水平衡节水技术的控制系统及其控制方法。它将节水与水文、水质、水量和气象条件有机结合起来，通过设定的数学模型与控制系统，对需要补充的水量进行只能优化诱导与过程控制。CN1409958公开了一种常压节水灌溉系统，通过使用多空管道的方法提高水分利用率，克服了灌溉水不均匀的问题。

以上的节水方法与技术都是基于灌溉管理的，即从限制和优化植被的供水量方面出发的。但是自然条件下，植被的供水条件是不可人为调控的，现有的节水技术无法应用。

发明内容

本发明目的在于提供一种在植被供水条件不可人为控制条件下，通过平衡收割的方法实现生态节水目的。其操作简便，切实可行、节水效果明显，克服了以往节水技术和方法从灌溉出发的定势，尤其适用于自然生态系统的节水。

本发明特征在于：采用平衡收割技术对植被群落进行优化，调节生态系统中植被与下垫面蒸散发耗水的组成比率，达到削减无效蒸散发，实现生态节水的目的。避免传统节水技术通过控制供水条件实现节水的技术在自然生态系统中难以实施的不足。

本发明与已有的节水技术相比，其益处在于：克服了节水技术从灌溉调控出发的定势，通过平衡收割的方式优化植被格局，调整生态耗水组成比率，从根本上实现生态耗水的节约与水资源的高效利用。有效解决了在自然生态系统中，水分供给无法人为调控的前提下，生态系统的节水问题，填补了节水技术在自然生态领域中应用的空白。

附图说明

附图给出了本发明的技术实施示意图。

其中1为植被    2为下垫面(水域或土壤)

具体实施方式

以下详细说明本发明的原理和实施方式：

通过调研，以目标区域植被覆盖率、生物量等背景数据为基准，设置平衡收割生态节水技术细节。

根据收割对象的生理特征，分别采用垂向收割与水平收割收割的方式。易分蘖的植被一般采用垂向收割的作业方式，其他植被采用水平收割的方式。

平衡收割在植被耗水量达到最大值之前进行。水平收割的时间为5～6月份，垂向收割作业时间为6～7月份。平衡收割的比率根据节水目标的不同在10％～30％之间。垂向收割作业时，将植被群落沿目标区域主导风向的垂直方向均匀设置条带，采取等距间隔收割的方式实施垂向收割。水平收割时，以目标植被的平均高度为基准，按确定的收割比例计算收割高度。

收割后的植被残体留在原地，作为下垫面的覆盖物，进一步削减下垫面的耗水。

实施例1

针对海河流域的某湖泊，利用本发明作为生态节水技术，对当地的植被进行平衡收割，收割比例为20％，其耗水量及其节水效果如下表所示：

表1平衡收割生态节水技术节水效果表