邢子强,刘姗姗,吕振豫
(1.水利部水利水电规划设计总院,北京100120;2.中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100038)
根据国际粮农组织(FAO)统计数据[1],全球雨养农田分布面积约为12.26亿hm2(183.9亿亩),约占全球耕地总面积的80.3%,对于保障全球粮食安全发挥了极其重要的作用。作为农业大国,水资源问题一直是影响我国粮食安全生产的刚性约束之一[2]。垄沟耕作是一种雨养农业区蓄水保墒重要的耕作模式,通过人工起垄改变农田单元微地貌特征,对田块尺度土壤墒情进行调控。垄沟耕作制度早在2200多年前就被我国劳动人民所采用[3]。《汉书•食货志》中记录“广尺深尺曰甽,……,而播种于甽中”的“代田法”,是典型的垄沟耕作模式。当前,国内外学者已经开展了垄沟耕作对雨养农田水循环过程影响的一系列研究工作,并取得了丰富的研究成果。
本文从农田水循环过程梳理垄沟耕作对雨养农田水循环过程影响相关研究成果,并归纳分析了垄沟耕作对雨养农田水循环影响的研究方法;进一步阐述了雨养农田垄沟布局优化的研究成果,对于推动我国干旱半干旱区雨养农业水资源高效利用、坡耕地水土流失治理等具有一定的指导意义。
垄沟耕作通过改变雨养农田局部微地形,进而对农田水循环大气过程的农田蒸散发,地表过程的坡面产流、洼地储流、地表径流,土壤过程的降水入渗和蒸发及地下过程的深层渗漏等过程产生影响,如图1所示。