農田排水溝渠的環境效應與生態功能綜述

李世濤

摘 要 農田排水溝渠是農業生態系統中的重要部分，近年農業排水溝渠的生態環境效應與生態功能越來越被人們所關注起來。本文通過介紹現階段我國農田排水溝渠生態現狀，并總結農田排水溝渠的水文效應、去污效應以及增強農田生態系統的生物多樣性的效應，并歸納總結現階段國內外農田排水溝渠研究的趨勢及展望，以期為農田排水溝渠生態環境效應的研究提供參考。

關鍵詞 農田排水溝渠；環境效應；生態功能

農業排水溝渠實際上就是暴露在地表之上并且主要用于排水使用的水溝，在我國當前農業的發展過程中，農田所使用的化肥以及農藥也不斷增加，這就造成了農業排水溝渠中的毒藥殘留物過高，并對周圍的生態環境造成了嚴重的污染，甚至會破壞其周圍的水質，所以加強對我國農田排水溝渠的環境效應與生態功能的重視力就變得尤為重要，本文主要對農田排水溝渠的環境效應與生態功能進行分析討論。

1 農田排水溝渠生態現狀

近年，隨著我國人口數量的不斷增加，糧食需求也愈加提高，這就導致我國化肥及農藥的使用量也逐漸增加，這就會導致農田中的氮、磷的含量不斷提高，加上農田灌溉排水系統的管理較為落后，使農田排水渠功能嚴重受損，造成農田排水渠中的污染問題日益突出，生態效益愈加降低，這一問題已經成為了全世界所關注的熱點和難點。農田排水渠在多個方面都具有重要作用，包括降低環境污染、凈化水質、提高生態環境多樣性。近年來，隨著人們對生態環境的重視程度不斷加深，研究人員對農田排水渠單純的使用效應上升到其生態以及環境效應。

2 農田排水溝渠水文與生態環境效應

2.1 農田排水溝渠具有水文效應

農田的排水溝渠是農田水利發展的過程中重要的基礎設施，主要的作用就是將農田中過多的水分全部的排出農田，這樣農田就不會由于水分過多，農作物在生長的過程中出現爛根的情況[1]。農業排水溝渠能夠使農業排水流入河流及湖泊當中，溝渠中生長著許多適用于該環境的水生植物，其中包括蒲草以及蘆葦等其他水生植物，當發生暴雨時，能夠起到阻滯地表徑流和蓄持降水的作用。

排水溝渠系統中的各個溝渠相互獨立，各個溝渠能夠對整個區域的降水起到蓄持的作用，能夠使農田排水起到交匯的作用，同時還能降低農田淹沒的數量，以及減少洪水所造成的不良影響。同樣，渠道還能夠對農田灌溉起到水源的作用，在干旱少雨季節能夠補充農田灌溉所需用水。溝渠還能夠調控地表水和地下水位，其主要利用其輸水功能直接影響水位，并且還可以通過外界的滲透和排泄間接的補充水位。研究還表明，控制水位能夠對農田的水文和水環境產生重要的影響，能夠有效的降低農田排水中的氮和磷養分的輸出，同時能夠改善排水水質，同時可以認為的提高地下水位，使土壤中的水份得到充分利用。目前國內外對溝渠水文的作用研究并不完善，導致濕地以及農田的保護和管理工作難以展開。

2.2 農田排水溝渠具有去污效應

農田排水溝渠具有較好的去污效應，近年來，在農業的發展過程中使用了大量含有磷素以及氮素等話費，這就直接導致了農業排水中所含養分日益增加。國內在農業體系的不斷完善過程中，也開始對排水溝渠所帶來的污染物進行研究。當當地發生降水時，農田灌溉渠以及農田排水渠在大量的雨水沖刷下，使水中氮磷等含量也更加增加，大量的富營養物在農田排水渠中被排水渠中的植物和微生物所吸收，降低排水渠最終所排放出的水流減少對當地水域所造成的影響。

2.3 農田排水溝渠能夠增強農田生態系統的生物多樣性

農田排水溝渠的生物群落包括植物、魚、無脊椎動物、兩棲動物、哺乳動物及鳥類等[2]。植物是溝渠系統的初級生產者之一，既可以直接吸收水體和底泥中的氮、磷等營養物質，而且可以通過莖和葉向根區輸送氧氣[3]。植物的根部能夠附著微生物，提供給微生物生存與繁殖空間[4]。農田排水渠系統作為各種動物的重要棲息地，能夠為各種物種提供完善的避難場所，是諸多農業景觀中生物多樣性的一個重要的場所，同時還能夠增加農業景觀的觀賞性和人們的視覺效果。

3 研究趨勢及展望

3.1 加強溝渠生態水文生態過程和原理研究

現階段，溝渠生態水文方面的研究主要包含維護生物多樣性、調節徑流、去除污染物方面，但對于整體上的水文生態過程和其內部的原理研究相對較少。所以在今后的研究中，應將整個溝渠系統當做一個整體，研究其與其他生態系統中間的聯系，對各個水文生態過程進行模擬，進而進一步的研究渠道整體性效應能夠發揮的機制。

3.2 加強溝的渠模型研究

現階段，已經有許多學者提出溝渠模型，但這些模型大多是在河流以及湖泊的基礎上所演變出來的，針對性相對較差，并且缺少廣泛的實用性，難以對溝渠中的生物、化學、物理過程進行精確的模擬。對農田排水溝渠的研究需要進行綜合模擬，但現階段模型較為單一，解釋污染物在農田與溝渠與生物之間的遷移與轉化和相互的作用原理是溝渠模型研究的主要方向。

3.3 加強農田溝渠生態系統安全研究

溝渠生態系統與農田生態系統聯系較為密切，現階段國內外對農田排水溝渠在保證農田生態系統的多樣性作用研究相對較少，二者之間的關系及影響原理較為模糊，加強溝渠與農田生態系統安全需要進行更深刻的研究，進而為保持農田生態系統的穩定性和糧食的安全性提供保障。

4 結論

目前，農田溝渠的生態環境研究相對較少，在對農田排水溝渠進行構建時，應根據排水溝渠的結構、外形、溝渠中的植物和其他生物特點進行關注，同時對溝渠生態環境恢復進行研究。通過合理的設計和溝渠布局，發揮溝渠的水文效應以及生態環境效應等，我國在此方面研究相對較少，因此應加強對溝渠環境效應與生態功能的研究。

參考文獻

[1]李波，等.農田排水溝渠的環境效應與生態功能綜述[J].民營科技，2017（01）：226.

[2]李玉花.農田排水溝渠的環境效應與生態功能綜述[J].黑龍江科技信息，2016（23）：244.

[3]馬凡凡，等.農田排水溝渠中氮磷遷移轉化及凈化措施研究[J].安徽農業科學，2019，47（10）：10-13+17.

[4]梁善，等.生態溝渠凈化水體營養污染物質的研究進展[J].仲愷農業工程學院學報，2019，32（04）：56-61.