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文檔簡介
土地利用規劃學總學時:64學分:4.0內蒙古師范大學地理科學學院主講教師:敖登高娃第十章農業用地規劃
第一節耕地規劃(掌握)第二節園地規劃(理解)第三節林地規劃(了解)第四節牧草地規劃(掌握)第五節水產用地規劃(了解)
第一節耕地規劃我國耕地概況耕地是指人類經常實施耕翻、耕耘、平整等耕作措施的土地,耕地是可受人類控制的生態系統。1、耕地構成根據土地利用現狀調查,1996年,全國農用地面積為65545萬公頃,建設用地面積為3526萬公頃,其它為未利用地。耕地面積為13004萬公頃,其中旱地占74.4%,水田占25.5%。2、耕地利用采用多熟制和集約利用,復種耕地約占1/2,復種播種面積占總播種面積的2/3,復種土地上生產的糧食約占全國總產量的3/4。3、耕地利用存在的問題⊕耕地利用結構不合理由于對糧食生產的形勢和農業內部結構調整的認識不足,不適當地調整農業內部用地結構,致使大量耕地改種果樹、魚塘等,這是耕地面積減少過快過猛的主要因素之一。1985年全國農業內部結構調整占用耕地1911.5萬畝,占當年耕地減少總數的79.7%;1986年全國占用耕地1283.5萬畝,占當年耕地減少總數的77.2%。耕地面積急劇減少,糧食產量明顯下降。有些地方在調整農業內部結構中,片面強調經濟效益,而忽視糧食生產,甚至出現“果下川、糧上山”和撂荒棄耕等現象。⊕耕地肥力下降(1)耕地水土流失水土流失將使耕層土壤變薄、保水能力減弱、肥力下降,最終導致耕地退化,耕地生產力降低。我國耕地水土流失面積占全國耕地面積的34.26%,占世界耕地水土流失面積的14.35%,每年流失土壤約為33億噸。耕地水土流失主要發生在黃土高原區和西南區,兩區耕地水土流失面積分別占全國耕地水土流失面積的24.85%和22.39%。(2)耕地沙化耕地沙化是耕地土體中的細粒物質和營養物質消失或在土體中所占的比例下降,耕層逐漸變薄,生產能力逐漸消失的過程。表現為土體物質變粗,植物正常生長受到嚴格限制。根據我國土壤普查資料,全國耕地沙化面積達3827萬畝,占耕地總面積1.93%。其中東北區、華北區、西北干旱區和黃土高原區耕地的沙化面積比較大,這四個區的沙化耕地面積占全國沙化耕地面積的73.06%。(3)耕地鹽堿化鹽堿化耕地是指土體中的水溶性鹽類的含量超過一定的限度,達到危害植物正常生長的一種耕地類型。根據1992年中國水利統計,我國鹽堿化耕地面積為11450.6萬畝,占耕地總面積的8%,鹽堿化耕地主要分布在華北區、西北干旱區和東北區,三區合計占占全國鹽堿化耕地面積的76.75%。(4)耕地貧瘠化貧瘠化耕地是指在耕地的利用中,單位時間內向耕地投入的有效養分量不足以彌補同期作物從土壤中吸收的養分量,造成耕地養分不能滿足作物正常生長和實現高產的需要,從而表現為土壤有效養分不足的一種耕地類型。我國耕地的總體養分平衡指數(k)為0.81,耕地處于養分失衡狀態,投入不足以彌補作物對養分的需求,耕地有日趨貧瘠化的趨勢。⊕耕地面積逐年減少---根據國家統計局的統計數據,建國初期我國的耕地呈現不斷增加的趨勢,到1957年耕地面積達到了16.77億畝,比1949年增加了2.09億畝,是我國耕地統計面積最多的一年。此后,我國的耕地面積開始不斷減少,1957年到1986年全國累計減少耕地面積6.11億畝,29年間年均凈減少耕地807萬畝。1985年全國耕地凈減少1512萬畝,是耕地減少最多的一年。近年來,耕地減少的勢頭雖有所減緩,但每年仍以約500萬畝的速度凈減少。即使在1997年中央11號文件確立耕地總量動態平衡的戰略目標、實行“凍結非農業建設項目占用耕地一年”等嚴格的措施之后,1997年我國的耕地面積仍然凈減少203.8萬畝。同期,由于人口的不斷增長,人均耕地從1949年的2.71畝減少到1995年的1.18畝。與世界上其它國家相比人均耕地下降速度最大。我國人均耕地面積是世界人均耕地面積的1/2。4、耕地(農田)生態系統---又稱農田生態系統。是指在耕地(農田)范圍內,在人類活動的干預下,以作物為生物群落主體和環境因素的相互作用而形成的人工生態系統。特點:⑴生物群落簡單農田生態系統是人們為達到一定的目的而安排和選擇的系統,系統中的雜草、昆蟲、鳥類及一部分哺乳動物并不是人們需要的。因此,這些動、植物受到人為的強烈壓制,而不能生存,只有農作物和有益的植物、昆蟲等人類所需要的才能得到生存。因此,它比自然生態系統中的生物種群簡單得多。⑵缺乏自動調節能力農田生態系統由于生物種群少、結構簡單,因而缺乏自動調節能力,也就受氣候條件影響大,對風蝕、水蝕、病蟲害的抗逆性差,穩定性弱。于是人們可利用這一特點進行耕作管理,以便建立起良好的農田生態系統。⑶開放式的物質循環農田生態系統中的物質循環與自然生態系統不同,具有開放性的特點。農田生產出來的有機物大部分運到系統以外作為商品,這樣就使農田生態系統物質循環的完整性降低。⑷需要投入輔助能源為了建立和發展農田生態系統,提高農田的產出量,必須利用灌溉、施肥、栽培管理等方式投入適量的物質和能源,保持耕地(農田)生態系統的平衡,以利于經濟效益的提高。5、耕地利用應遵循的原則⑴保護和珍惜耕地⑵集約利用耕地,不斷提高耕地生產力⑶建設結構合理、“三效益”統一的農田生態系統,建成以農田為核心的生態系統,綜合利用農業資源并發揮其應有效益(包括農田、水域、人工林、家畜家禽等系統在內的復合農田生態系統)6、耕地內部規劃是在即定耕地面積前提下,如何組織耕地合理利用。任務:①嚴格控制耕地面積,保證糧食生產。②不斷提高土地生產力率③在滿足國民經濟發展和人民生活對糧食需求的條件下,盡量保證用于種植棉花、油料、飼料及工業原料作物的耕地面積。7、耕地內部規劃的內容包括:①耕地利用組織形式(農田輪作系統的規劃設計)②耕作田塊的規劃設計③田間灌排渠系的規劃設計④田間道路規劃⑤農田防護林帶的規劃設計。⑥田間設施綜合配置⑦耕地內部規劃方案評價一、耕地利用組織形式(師學義《土地利用規劃原理與方法》P326-、《土地規劃學》--農業出版社1982年版,P230-)Ⅰ、幾個概念:1、輪作:在農業生產過程中,將不同的作物按其生物學特性和對土壤及后茬(cha)作物的影響,排列成的順序,在輪作田區上依次周而復始的輪換種植稱為輪作。它是耕地利用在時間上的一種組織形式。⊕輪作系統是根據規劃區的自然、社會、經濟條件和作物的生物學特性,在一定的時期內按照一定的合理順序組織耕地利用的一種形式。⊕輪作系統按其結構可分為輪作區,輪作田塊、耕作田塊和機械化作業小區四個層次。2、輪作區:是指按一定的輪作制度,在一定的范圍內劃分輪換種植的地段,在一個規劃地區可能有幾個輪作區。⊕輪作區的類型:①大田輪作區--包括棉花、旱糧、水稻等,該區是主要種植糧食作物和經濟作物,是作物種植區最主要的類型。②飼料輪作區--又可分為飼料作物輪作區和草地牧場輪作區兩種形式。⊕飼料作物輪作區是指在該區內,近地以種植多汁飼料和青儲飼料為主;遠地以種植牧草、精飼料為主。飼料作物輪作區的土壤和氣候條件應適用于玉米、甜菜和其它飼料作物的生長,距離牧場、野營地較近,土地質量、規格適用于田間作業。⊕草地牧場輪作區多結合土壤改良,配置在土壤條件較差、水土流失較嚴重的地段上,可以作為割草地,也可以作為放牧地。③特種輪作區--包括蔬菜輪作區、煙、藥用作物等特產作物的輪作區。3、輪作田塊(輪作田區):在輪作區中,根據輪作周期的年限、土地肥力的相似性劃分成若干個面積基本相等的地塊,就是所謂的輪作田塊,它是基本輪作單位。可以同耕作地塊結合,也可以包括幾個耕作地塊。4、耕作地塊(耕作田塊、耕地規劃單元、耕地單元):是以田間道路、防護林帶、末級固定渠道圍成的地段,是進行田間耕作、生產管理、輪作倒茬、平整土地的基本單位。Ⅱ、耕地組織形式是指實施作物種植結構和作物輪作制度的耕地利用方式。目前我國耕地利用組織形式基本有兩種:(一)輪作田區組織形式(固定輪作或分區輪作)是把一定范圍內的土地(耕地),先劃分輪作區,之后在輪作區內,根據輪作周期的年限、土地肥力的相似性劃分成若干個面積基本相等的地塊,就是所謂的輪作田塊,在輪作田塊之間按照一定的輪作換茬順序,在時間和空間上輪換種植作物。其主要特點是:每個輪作田區都不是孤立的,在年間和區間存在著有機的兩系按著一定的輪作換茬制度輪換種植作物。其中需要指出的是:輪換制度一經確定后,一般不宜輕易打亂,要有相對穩定性,但是隨著國家計劃任務的變動和自然災害的影響以及科學技術的不斷發展,作物的組成與面積比例的變動是不可避免的。因此為了克服這種形式的不足,根據全國第一屆輪作會議建議,不把全部耕地劃入輪作區,而是從中劃一定比例(約占耕地面積的5%--10%)的耕地為非輪作區,或者在輪作區內有意識的預留1—2個田區為機動地段,以便安排一些臨時性的生產任務,配置小品種植物和用以調節輪作田區面積間的差異。(二)耕作田塊組織形式根據作物生長的要求和土壤、水利等情況,在耕地范圍內劃分種植區---如蔬菜區、棉花區、旱糧區、水稻區等,再在種植區內劃分耕作田塊,輪換種植作物。其主要特點:作物換茬沒有一定的次序,而是根據需要和作物前后茬口,每年每季在每塊田上具體落實。這是與前一種形式所不同的地方。優點是---比較靈活機動而且能隨市場需求改變種植計劃。缺點是---每年甚至每季作物種植比例和作物產量不穩定,作物配置較分散,不便于計劃管理和農業機械作業。二、耕作田塊規劃耕作田塊(耕地規劃單元、耕地單元):是以田間道路、防護林帶、末級固定渠道圍成的地段,是進行田間耕作、生產管理、輪作倒茬、平整土地的基本單位。耕作田塊的規模、長度、寬度、方向、形狀等要素配置的合理與否,直接影響到田間灌排渠系、田間道路、護田林帶等作用的發揮以及機耕效率的提高。所以正確配置耕作田塊是耕地規劃的重要內容。
(一)田塊長度1、適宜的田塊長度,應有利于:①有助于機械化作業②有利于合理組織田間生產過程③有利于灌水工作④有利于平整土地2、田塊長度的確定需考慮以下兩方面的要求。⑴機械作業的要求。田塊長度直接決定拖拉機空行距離與轉彎作業的比重,因而也就決定了拖拉機的油耗和田間作業成本。田塊長度越短,拖拉機組轉彎次數越多,消耗于轉彎的時間和燃料就越多,機械效率就越低。研究表明:⊕當拖拉機的作業單程為50米時,轉彎作業占全部作業的56.1%,毀壞的莊稼占田塊面積的24.8%;當拖拉機的作業單程增大為1500米時,轉彎作業降低到占全部作業的4.2%,毀壞的莊稼占田塊面積的0.8%。⊕不過單程增加到一定限度(1500米)時,繼續增加單程長度將帶來很小的經濟效益。一般認為耕作田塊邊長超過2000米以后,田塊邊長的增加所帶來的機組效率已微乎其微,同時還會給機組的服務等一系列工作產生不便。⊕因此在耕作田塊長度設計時可將拖拉機機組的空行和轉彎的效率損失控制在5.0%左右。⑵田間合理灌溉的要求。首先,田塊過長,相應的田塊面積增大,這樣就很難滿足地形均勻一致的要求,從而增大平整土地的工程量。其次,田塊過長會增大輸水距離和輸水損失,對提高渠道和田間有效水利用系數不利,而且造成農田不能均勻灌溉,造成上段作物受漬和下段作物受旱。根據有關試驗表明,農渠長度為400-600m是適宜的。據中國農業科學院農田灌溉研究所的資料,在機耕區,田塊長度為以1000-1500米為好。3、田塊長度的確定:基于上兩種情況,田塊長度一般在500-800m或更長一些。在平原地區田塊長些,而丘陵區要短些;在旱作地區可長些,而在水稻區則短些。(二)田塊寬度田塊寬度應根據田塊面積和田塊最宜長度來確定。田塊寬度應滿足機械作業,灌溉排水和防風等方面的要求。(1)機械作業要求為便于機組順利作業,一般把田塊劃分成若干作業小區,在劃分作業小區進行耕作時,田塊寬度最好為作業小區整數倍。由于各種機組的工作幅度不同,所以在具體確定田塊寬度時,可參照當地使用量最大的機組的工作幅寬的整數倍來確定。(2)灌溉與排水要求⊕為了排除地表徑流和地下水,一般以田塊長邊規劃排水農溝,排水溝間距主要根據排水地區的自然條件、土壤條件、地面坡度和作物允許耐淹時間而定。當排水溝深為2-3米時,末級固定排水溝(農溝)間距為:粘土80-200米;壤土200-400米;有沙性層壤土400-500米;易滲水的土壤500-600米;有礫石層的土壤600-1000米。⊕為了保證灌溉的需要,一般沿田塊長度規劃農渠,再在農渠以下根據不同灌水技術的要求規劃田間各種臨時渠道。因此,田塊寬度取決于田間臨時渠道的最適宜長寬度。從灌溉要求來講,田塊寬度為200-400米最為適宜。(3)防風要求主林帶沿田塊長邊配置,其間距為田塊寬度。因此,要保證防護林帶有最大的防風效果,田塊寬度不應超過樹高的25-30倍,若樹高10-12米,護田林帶間距為250-35-米。△在平原區田塊寬度在200-400m左右。水稻區可窄些,旱地水澆地可寬些。(三)耕作田塊的規模1、根據上述田塊的適宜的長度、寬度,耕作田塊的規模大致為150-200畝。反之,在一定的獨立地段上,由于面積已定,也就限制了地塊的長和寬。2、在不同地區,采取不同經營方針,種植不同作物種類,地塊規模差別很大。一般在平原機械旱作地區,為發揮機械效率,地塊具有較大的規模,在丘陵水田地區,規模不可能太大。(四)耕作田塊的外形為給機械作業和田間管理創造良好的條件,必須使設計的田塊至少具有一個直角和田塊兩長邊平行,因此,田塊形狀最好為長方形和正方形,其次是梯形,其底角最好為90度或接近90度。不同形狀地段的田塊設計(五)耕作地塊的方向耕作田塊的方向是指田塊長邊方向和田塊的方位。耕作田塊長邊方向往往是播種與耕作管理的方向,也是末級固定渠道、田間道路和農田防護主林帶的方向。選擇田塊方向時,應考慮以下幾方面的要求:1、要為作物生長發育創造良好的光照條件。充分保證光照條件是促進農作物增產的關鍵措施之一。耕作田塊的方向應保證作物在一天當中能吸收盡可能多的光能。據有關調查,南北向配置的田塊,一般能增產5%左右,其土溫比東西向的田塊平均高1-2.3℃。這是因為作物光合作用最旺盛的時間是一天的上午和下午,中午由于光照過強,溫度過高,植物生命活動大大減弱,光合作用大大降低。基于這種情況,作物南北向配置時,上、下午作物的陰影投在行間,葉面通過強光的照射吸收更多的太陽能,而中午同行植株互相遮蔭,以避免植株的過熱而凋萎。最終有利于碳水化合物的積累,不斷增加干物質的重量,使農作物高產。而東西向配置,不僅減弱葉面同化作用的效率,而且大大增加了由于作物的蒸騰所消耗大量的土壤水分,對作物生長不利。根據上述情況,在地形、耕地形狀、水土保持、防風要求等條件允許時,盡可能使耕作田塊長邊方向設計為南北向或接近南北向。2、有利于田間機械化作業耕作田塊的方向直接影響著拖拉機功率的利用率和機械作業效率。在坡耕地上,當拖拉機順坡耕作時,允許坡度一般在100范圍內,但坡度每增加1°,上坡時牽引力約損失5%,下坡則增加3%,而后者遠不能經常被實際運用。當拖拉機橫坡耕作時,由于左右兩輪上的負荷不同和受有側向反作用力,而加大滾動阻力關系,也會造成拖拉機牽引力的損失。為了盡量減少拖拉機在坡地上作業時的功率損失,一般應橫著坡向設計耕作田塊,即使耕作田塊的長邊沿著等高線。3、有利于水土保持和排水①從水土保持的角度來講,耕作田塊的長邊方向應沿著等高線配置,這樣可以減少地表水土流失。②在丘陵山區,當坡度超過3°時,耕作田塊長度應沿著等高線或與等高線保持一定的角度配置,以達到保持水土和減少拖拉機牽引力損耗的目的。當坡度大于5°-6°時,應修各種形式的梯田。③在降雨量較大的地區,當坡度為1.5°-2°時,田塊長邊方向應順坡布置,有利于排水;當坡度大于1.5°-2°時,田塊長邊應沿著等高線布置。④在鹽漬土區,田塊方向應保證最末級固定排水溝垂直于地下水的流向,以利于截排地下水,降低地下水位。4、有利于防風在風害嚴重的地區應設計農田防護林帶,一般沿田塊長邊方向配置主林帶,沿其短邊配置副林帶。為了使農田防護林帶獲得最佳防風效果,主林帶方向應與主害風方向垂直,當受地形等因素限制,主林帶不能與主害風方向垂直時,林帶與主害風方向夾角不小于30°-45°,以保證林帶獲得一定的防風效果。5、有利于農田灌溉在有灌溉條件的地區,耕作田塊的長邊方向一般是灌水方向。因此,在設計田塊的方向時,一定要考慮有利于農田灌溉,田塊長邊方向要與田間灌溉系統的規劃統一考慮。6、要有方便的交通運輸條件要使耕作田塊的方向與居民點的位置保持最短的距離和最便捷的交通運輸,避免由于田塊方向設計的不合理引起繞道而行。(六)耕作田塊與土壤的關系1、設計時主要從兩方面考慮土壤條件對田塊規劃的影響⑴保證同一田塊內具有相同的土壤耕行,以便有相同耕作方法,栽培措施。⑵保證耕作田塊乃至輪作田區具有同等肥力,以獲得均衡產量。2、土壤耕性:指耕作難易、耕作質量和耕期長短等,即指土壤的物理機械性狀在耕作條件下的綜合表現。3、土壤的生產性:即指土壤有效肥力在作物各個生育階段中,對作物生育狀況影響的具體表現。換句話說,就是對作物的種子發芽、發苗、發株、籽粒結實和作物產量高低的影響。綜上所述,配置耕作田塊時受多種因素的影響,應根據不同地區特點,抓住主要矛盾,使耕作田塊得到合理配置。三、田間灌排渠系配置⊕田間灌排渠系:是指末級固定渠道(農渠、農溝)及其所圍成的耕作田塊內的臨時渠道(毛渠、毛溝、輸水溝、灌水溝、畦等)既田間調節網。⊕田間渠系規劃要求:1、與其它規劃項目緊密結合的原則在田間灌排渠道規劃設計時,要結合田塊、林帶、道路的規劃設計進行綜合考慮、統一安排,一般應將田間溝、渠沿田塊界線直線布置,做到田塊規整、耕作和灌排方便。2、灌排渠道相協調的原則在田間灌排渠道布置時,要注意與上一級渠溝的水位相銜接,以利于灌溉與排水。3、充分考慮地形條件設計田間渠溝,滿足機械作業的要求4、充分利用原有工程設施要盡量利用田間原有的工程設施,以減少修建渠溝和田間小型水工建筑物的工程量和農田建設投資。5、因地制宜地進行合理布置。在田間灌排渠道布置時,由于自然條件和各種作物的要求不同,田間灌排渠系的組成與布置也存在很大的差別,因此必須根據當地的實際因地制宜地進行合理布置。(一)平原地區1、末級固定渠溝(農渠、農溝)的布置⑴灌排相鄰布置--灌水農渠與排水農溝相鄰布置。農渠從一面灌水,農溝也只承受一面來水,適用于一面坡的地區。其優點:①是可以利用開挖排水溝的土方修筑灌溉渠道,節約工程量;②是在排水溝一定的情況下可加寬田面,有利于機械化作業。缺點:灌排渠道靠近,其水位差易引起排水溝的坍塌和增加渠道的滲漏,在鹽堿土地區不利于脫鹽。⑵灌排相間布置灌排相間布置形式是農渠向兩側灌水,農溝承泄兩側的排水,實用于小地形波浪起伏的地區。農渠布置在高處,農溝布置在低處。優點:①兩面排水,有利于促進土壤脫鹽和淡化地下水;②減少渠道的滲漏損失。缺點是渠溝的修建工程量大,減小了田面的寬度,不利于機械化作業。⑶灌排結合形式灌排結合形式是將灌排結合在一起使用,一條渠既是灌溉渠道又是排水溝。這種形式在沿江、濱湖地區常被采用。這種形式可節約大量耕地,但不利于控制地下水位,既影響作物高產穩產,又增加水量的損失。2、田間臨時渠系的布置⑴縱向布置--灌溉水從毛渠通過與其相垂直的輸水溝進入灌水溝、畦,毛渠的布設方向與灌水溝、畦的方向一致,給田間灌溉創造良好的條件。⑵橫向布置灌溉水直接從毛渠輸送到灌水溝、畦,毛渠的布設方向與灌水溝、畦的方向垂直。這樣布設使灌水溝、畦沿地面最大坡度方向,有利于灌溉。3、毛渠的間距田間臨時渠系采用縱向布置時,毛渠的間距為輸水壟溝的長度,一般在50—80米之間,若采用雙向控制時間距要加倍。當采用橫向布置時,毛渠的間距為灌水溝的長度,一般為50—100米,若采用雙向控制時間距要加倍。毛渠的長度一般為農渠的間距,距離為200-400米。4、畦田的規格①畦—有土埂圍著的一塊塊排列整齊的田地,一般是長方形的。②畦田是在整地播種時修筑15-25cm的縱橫小埂而形成的一塊塊狹長地塊。寬度為2-4m,長度約為30-100m。③畦田的田面坡度一般介于1/300—1/1000之間,灌溉水沿著畦面順坡流動,在流動過程中逐漸濕潤土壤。④在畦田的設計中,若田面坡度大,土地平整差,土壤透水性強,畦田的寬度要窄;地面坡度小,土地平整好,土壤較粘重的畦田的寬度要寬。(二)山丘地區南方山丘地區的耕地根據地形特點和所處部位,分為沖田、旁田、崗田三種類型。*崗子---不高的山或高起的土坡。*沖---山區的平地。1、崗田---位于崗頂上的耕地。地勢高,兩邊是坡,農作物主要是受旱,因此一般沿崗脊布置斗渠,在斗渠的兩側開農渠,實行灌排結合。在崗頭部分視地形及地塊的寬窄可分為兩種形式:寬崗頭地形:農渠垂直于等高線布置,毛渠沿等高線呈水平方向布置,畦田呈長方形。窄崗頭地形:斗渠垂直于等高線布置,農渠也垂直于等高線布置,此時毛渠沿等高線隨彎就勢布置,畦田呈扇形。
⊕窄崗頭田間渠系布置圖⊕寬崗頭田間渠系布置圖2、沖田---三面環山形,如簸箕的平坦田地,從沖頭到沖口逐漸開闊,即是介于兩個山崗之間的低平地,地勢低洼,地下水位高,易澇易漬,應以排水為主,結合灌溉。小沖田“月”字形布置;100-200米寬大沖田,呈“用”字形布置;上小下大的沖子,上部是“月”字形,下部是“用”字形布置。3、旁田---沖崗之間坡地上的耕地。旁田地面傾斜,坡度較大,多沿等高線修成梯田。干旱是旁田的主要制約因素,所以應以灌溉為主結合排水進行規劃設計,一般采用斗農兩級渠道。斗渠平行于等高線布置,農渠垂直于等高線布置---⊕地面坡度較平緩的旁田,每隔兩塊田布置一條農渠。⊕地面坡度較陡的膀田,每隔4-6塊田開一條農渠,兩條農渠之間用臨時毛渠連接進行灌溉。(三)低洼排水地區末級固定排水溝的間距直接影響排除地表水的速度、降低地下水的深度以及土壤脫鹽程度。一般情況下,溝越深,溝距越寬(四)井灌區的機井布局井灌區的田間灌溉網布置取決于井數、井距、井位的布置。1、井數的確定如果地下水豐富,單井出水量大,利用地下水可以澆完全部土地時,井數的確定,可按單井灌溉面積去除井灌區總面積來計算。井數=井灌區面積/單井灌溉面積2、井距的確定⑴一般按單井灌溉面積確定井距⑵按單井影響半徑確定井距一般認為,在其它條件(如井深、含水層、提水機具等)一定的條件下,兩井同時抽水,因干擾而減少出水量25-30%時(比單獨抽水),此兩井的間距即可作為確定井距的依據。影響單井出水量的距離就是單井影響半徑,所以井距應為單井影響半徑的兩倍。3、井位確定及布置形式⑴考慮地形因素,應把井位確定在地形比較高的部位,以便控制較大的灌溉面積。⑵考慮地下水流向,在地形平坦地區,機井采用網格狀布井方式。(圖1)⑶在近河地區,可沿岸成直線狀排列。(圖2)⑷在地下水天然水利坡降比較大的地區,井網應垂直地下水流向布置。(圖3)圖3垂直地下水布局圖2沿河流兩岸布局圖1網狀布局(五)噴灌區噴灌;將有壓水通過噴頭,以人工降雨的方式進行田間灌溉。噴灌的主要特點是:①水資源利用率一般可高達60%以上;②通過人工控制灌溉強度,一方面可以完全避免因過量灌水而引起田間漬水和次生鹽堿化,另一方面可以根據作物的需水,土壤質地和土層厚度的特點,做到少灌、勤灌和均勻灌水;③不需進行大規模的平田整地,節省土地開發投資,適宜于丘陵山區使用;④噴灌的最大缺點是消耗能源和需要大量的設備材料,而且技術難度大。在干旱半干旱地區,由于水源缺乏,需要大力發展噴灌等節水灌溉措施,噴灌與田塊配置關系密切的是管道和噴頭布置。1、管道的布置---對于固定式噴灌系統,需要布置干、支管;對于半固定式噴灌系統,需要布置干管。⑴干管應采用基本垂直于等高線方向布置,在地形變化不大的灌區,支管則采用與干管垂直(即平行于等高線)的方向布置。⑵在地形平坦地區,支管盡量與作物種植和耕作方向一致⑶在丘陵山區,干管應字地面最大坡度方向或沿分水嶺布置,以便向兩側布置支管,從而縮短干管的長度。⑷以水源為水井,井位設在田塊中心,使干管橫貫田塊中間,以保證支管最短。⑸噴灌田塊要求外形規整(正方形或長方形),田塊長度要滿足布置噴灌管道的要求。2、噴頭的布置⑴噴頭的布置原則:保證噴灑不留空白,且噴灑范圍內濕潤均勻。⑵噴頭常用的布置方式:圓形噴灑正方形和正三角形布置、扇形噴灑矩形和等腰三角形布置四、田間道路規劃田間道路是農田基本建設的重要內容,是居民點、生產中心與農田間聯系的主要紐帶。(一)目前我國農村道路網存在的主要問題1、分布密,占地過多。2、路線彎曲,布局不合理。3、技術狀態不良,不利于采用先進的生產工具和運輸工具的要求(二)田間道路規劃的要求①田間道路應保證居民點、生產中心到農田具有方便的交通聯系,線路直、運輸距離短。②田間道路沿田邊布置,必須與田塊、渠道、林帶、排水溝等項目進行綜合規劃設計。③盡量減少道路跨越溝渠,以減少橋涵等工程建筑物,節省農田基本建設投資。④盡量減少道路的占地面積。⑤田間道路應與農村主干道路相協調,組成統一的農村道路網,并在平、縱、橫三方面滿足道路路線設計的技術要求。(三)田間道路的類型及其規劃1、拖拉機路是由鄉鎮通往各村或主要居民點的道路,供拖拉機和車輛行駛,服務于幾個村,在旱作區路寬6米,水田區要窄些。2、主要田間道路由居民點通往田間作業使用的道路,一般布置在田塊的短邊上,服務于一組田塊,路面寬度一般為4---6米。3、輔助田間路(田間小道)一般沿田塊長邊布置,故也稱田間縱向道路。其主要作用是為田間的生產、管理和運輸服務,在田塊橫向作業時也可作為轉向地帶。一般田間小道的寬度為2米左右,服務于1---2個田塊。五、農田防護林規劃農田防護林規劃要合理的確定林帶方向、間距、寬度、結構、樹種的選擇與搭配,交通口的設置等問題。(一)林帶的方向林帶方向取決于主害風方向和地形條件,根據因害設防的原則,主林帶應垂直于主害風方向(指5級以上,風速為8米/秒),防風效果最價。若由于地形條件或地界的變化,不能完全垂直時,可允許有30°左右的偏角,但不宜超過45°。(二)林帶的間距林帶的間距取決于有效防護距離。有效防護距離,應以當地的最大風速和需要把它降低到什么程度才不致造成災害以及種植的成林高度為依據來確定不同結構林帶的防風效果。據有關觀測資料表明,林帶有效防護距離為樹高的20-25倍,最多不超過30倍。一般設計主林帶間距為(布置為田塊寬度)在300-500米,副林帶間距,布置為田塊長度,考慮機械效率,可達800-1000米,構成面積為240-250畝的網格。(三)林帶的寬度⊕林帶寬度以節約占地和保持適當透風程度所需最小寬度或者樹的行數確定。在干旱半干旱地區營造4-5行樹的林帶比較有效而且經濟。⊕林帶適宜寬度的確定,必須建立在防風效率與占地比率統一的基點上。據觀察:①由兩行楊樹組成的窄林帶,上疏下空,上下強烈透風,在林帶后樹高1-20倍范圍內,平均只降低風速21%,防風效果較差。②31行樹木組成的寬林帶,結構緊密,在林帶后樹高的1-20倍的范圍內平均降低風速36%,防風效果也不理想。③而4行、6行、8行樹木組成的林帶,在林帶后樹高的1-20倍范圍內,可平均降低風速40%以上。由此可見,林帶寬度超過一定范圍后防風效果不僅降低,而且林帶占用大量的土地。⊕因此,從土地經濟利用的角度考慮:林帶設計不宜過寬。根據試驗研究林帶占地一般為防護范圍的4%-6%為宜;農田防護林采用5至9行樹木組成的林帶為宜。(四)林帶結構林帶結構是造林類型、寬度、密度、層次和斷面形狀的綜合體。一般采用林帶透風系數作為鑒別林帶結構的指標。林帶透風系數是指林帶背風面1米處帶高范圍內平均風速與曠野地相應高度范圍內平均風速之比。林帶透風系數在0.35以下的為緊密結構,0.35-0.60為稀疏結構,0.60以上為通風結構。1、緊密結構林帶緊密結構林帶一般由喬木、亞喬木和灌木三層樹冠組成,樹葉茂密,幾乎不透風,氣流主要是從林帶的頂部越過,最小弱風區出現在背風面1-3H(H為樹高)處,風速減弱59.6%-68.1%,相對有效防風距離為10H,在30H內風速平均減弱30.6%。風積物容易沉積于林前和林帶內。農田防護林不宜采用這種結構。2.透風結構林帶---只由喬木組成,沒有林下灌木,風能順利地通過下層樹干間的大孔隙形成許多“通風道”,背風面林緣風速仍較大。弱風區出現在背風5-10H處,而且風速減弱不大。相對有效防護距離為30H,風速平均減弱24.7%。帶內和林緣處風速大,容易引起近林帶處風蝕。3、疏透結構林帶---由數行喬木,兩側各配一行灌木組成,上下透風均勻。縱斷面具有較均勻分布的通風孔隙,好象一個篩子。大約有50%的風從林帶通過,在背風面林帶附近出現小漩渦。最小弱風出現在背風面3-5H處,風速減弱53%—56%,相對有效防風距離為25H,不會在帶內和林緣造成積雪和淤沙,所以在風沙危害嚴重的地區,可采用此中種結構。距林帶30H范圍內風速平均減弱56.5%,在距林帶47H處風速恢復到100%。(五)樹種選擇與搭配樹種選擇適宜與否影響到樹木正常的生長發育,樹種的搭配則影響林帶的結構。在選擇樹種時應主要考慮以下幾點:①能否適應當地的氣候和土壤條件,生長快、抗逆性強、樹大而根系發達,并能迅速成林;②不僅具有一定的防護作用,而且具有較高的經濟價值和一定的觀賞價值;③在樹種搭配上不宜采用多種喬木樹種進行行間和株間混交的搭配方式。因為不同樹種生長速度不同,會形成不整齊斷面形狀,所以一條林帶只宜采用單一的喬木樹種。(六)林帶交通口的設置設立林帶交通口是為人、畜、機進入田間作業、進行田間運輸及調節氣溫建立的通道。一般在主林帶的長邊每隔400-500米設一個寬6-7米的交通口。田間林帶交叉處設置交通口時,為適應寬幅機具的自由通行,林帶斷口間距為30-35米,以保證斜徑有10-25米的寬度。相互平行的主林帶的交通口位置應相互錯開,以免形成風巷,降低林帶的防風作用。六、田間設施綜合配置確定不同條件下田、溝、渠、路、林結合形式基本原則:1、便于田間耕作2、充分發揮渠、路、林的作用3、盡可能節約用地4、盡量減少田間交叉工程的設置,降低基本建設投資田間道路和林帶,一般應沿斗、農級灌排渠系結合布置,其好處是道路可與渠岸一側結合,節省占地,但結合配置有利于耕作,有利于灌溉排水,并不影響田間作物的光照條件。因此,必須因地制宜地確定路、溝、林、渠、田的結合形式。1、田一路一溝一林一渠一田的布置田間道路布置在排水斗溝靠近農田的一側。這種布置形式可利用挖排水斗溝的土方填筑路基,節省土方量,并且農機具可以直接下地作業。斗渠和斗溝之間通常種植數行樹木,此外道路要穿越農溝,需要在農溝與斗溝的連接處設涵管或修建橋梁、涵洞等建筑物。在這種情況下,道路位置較低,為避免被淹,必須在道路旁修筑良好的截水路溝。若居民點靠近斗溝一旁時,采用這種方式是比較合適的。圖16—14所示2、田間道路布置于斗渠和斗溝之間,形成“田一溝一林一路一渠一田”的布置形式,如圖16—15所示。這種布置形式雖然不與農溝相交,但拖拉機進入田間必須跨越排水斗溝和穿越林帶。在降雨較多的地區,排水溝斷面較大,為此要修筑規模較大的橋梁,增加基建投資,在降雨較少的地區,由于排水溝斷面較小,可以采用這種形式。3、田間道路布置在斗渠靠近農田的一側,則形成“田一溝一林一渠一路一田”的布置形式,如圖16—16所示。采用這種布置形式,道路布置在田塊的上端,道路位置較高,不易受水淹。道路的另一側靠近農田,人、畜、機下地方便。但道路跨越下一級渠道(農渠)必須建較多的小橋或涵管。此外,還需要在路渠之間挖路溝或植樹,以便截排渠道滲水,保證路面干燥。七、耕地內部規劃方案的評價(參考刑世和P213-)第二節園地規劃(自學)第四節林地規劃(自學)第五節牧草地規劃第六節水產用地規劃(自學)第五節牧草地規劃一、牧草地用地規劃內容(一)我國牧草地概況(師學義P361--《土地利用規劃原理與方法》)1、根據全國土地利用現狀調查,我國共有牧草地39.91億畝,占全國土地總面積的39%,其中,天然草地面積為39.41億畝,改良草地0.34億畝、人工草地016億畝,可利用草地面積29.73億畝,占牧草地面積的74.5%。2、牧草地按可劃分為放牧地、割草地、輪割草地、永久草地等,其中放牧畜牧業是我國草地利用的主要方式。3、牧草地主要分布在干旱、半干旱和高寒地區,草質差、產量低。4、內蒙古自治區牧草地占全國牧草地的25.6%,西藏自治區牧草地占全國的24.2%,新疆維吾爾自治區占19.4%,青海省占15.2%。(二)牧草地利用原理牧草地合理利用的基本要求如下:1、確定適宜載畜量草地載畜量:是指單位面積草地所飼養牲畜(chu)的頭數。計算載畜量的方法很多,主要根據草地產草量、草地利用率、放牧時間和牲畜日食草量來計算。一般有三種方法:⑴用牲畜數量來表示,即在一定放牧時間內,單位面積草地上可牧養的牲畜頭數(頭/畝)。⑵用草地面積表示,即在一定的放牧時間內,牧養一頭牲畜所需要的草地面積。⑶用放牧天數表示,即在單位面積草地上,一頭牲畜能放牧的天數。2、確定適宜的牧草可利用率牧草可利用率:是指在適度放牧條件下允許采食的牧草量占總牧草量的百分率。牧草可利用率要根據牧草種類、地形情況、水土流失程度、放牧制度、牲畜種類、利用季節、草地類型而定。3、確定適宜的放牧時間⑴適宜的放牧時間:是指草地適宜開始放牧到適宜結束為止的時期。⑵一般來說,應根據牧草種類和土壤水分狀況以及牧草貯存越冬養料或草籽成熟的需要來確定適宜的放牧時間。例如:禾本科牧草為主的草地,應在禾本科牧草開始抽莖時開始放牧,在生長季結束前30天停止放牧為宜。⑶為保證牲畜對飼草要求全年均衡供應的需要,可采取收割干草、延遲放牧、結合補飼等多種措施,滿足牲畜對飼草料的需要。4、控制牧畜采食后牧草的剩余高度牲畜采食后牧草剩余高度要適當,若采食過低,雖然牧草采食率高,但牧草的再生力受到抑制,所以既要充分利用牧草,又要保持牧草的生機。一般來說,多年生草地放牧后剩余高度以5-6厘米為宜。5、建立合理的畜群結構(三)牧草地規劃的內容1、牧草地規劃的任務牲畜在牧場上實際采食往往偏高或偏低,其實際采食牧草的重量叫采食量,占牧草產量的百分率叫采食率。做好牧草地資源調查和評價工作;采用科學放牧制度,合理利用草地;為合理利用、改良、保護和建設草地創造良好的土地組織條件2、牧草地規劃的內容放牧地規劃、割草地規劃、牧草地改良規劃二、放牧地規劃(一)季節放牧地的劃分1、季節放牧地是指在一定季節內適宜牲畜放牧的地段。例如:藉藉草,牲畜在夏秋季幾乎不采食,但到冬春季則有良好的飼用價值。2、季節性放牧地分類:兩季放牧地(夏秋、冬春)、三季放牧地(冬、春秋、夏)、四季放牧地(春、夏、秋、冬)。例如,內蒙古草原季節放牧地的劃分是:“夏放梁,冬放洼,春秋兩季放溝叉”。(二)季節放牧地劃分要求⑴冬季放牧地應配置在低洼、避風、向陽的地方,前有高山擋風,后有洼地積雪,放牧地位于高山與洼地之間,這是最好的地形條件。植被枝葉覆蓋率大,不易被雪埋沒或被風吹走。距離居民點、割草地、飼料地和基本牧場較近,減輕飼料運輸壓力,從而保證受災時補飼比較容易。⑵春季放牧地配置要求與冬季牧地相近,但地形要開闊、向陽、風小,植被萌發較早。⑶夏季牧地配置在地勢較高,通風涼爽,蚊蠅較少之地,如高坡、臺地、梁地等,且有可靠水源。⑷秋季牧地配置在地勢較低,平坦開闊,植被茂盛多汁而枯黃較晚的草地上。在配置季節放牧地時各季節放牧地要集中連片,外形規整,最好配置在整個坡或整個灘上,以便對畜群放牧地段和輪牧小區進行配置。三、放牧地段的配置在放牧地配置時,應首先進行畜群編組及畜群規模的確定,其次計算各畜群所需的放牧地面積,然后為各畜群配置放牧地段。(一)畜群編組及畜群規模的確定1、是單純畜群編組,即同一種牲畜按不同的品種、性別、年齡、產品率來劃分畜群。適用于一般的劃區輪牧及不同畜群的更替放牧方式。2、是混合編組,即把各種牲畜組成一個畜群。適用于混合放牧的方式,其目的是為了更充分利用草層,但管理不便。畜群規模應根據牧草地的生產力高低、飼養管理水平、牲畜種類、總頭數、性別、年齡及生產能力來確定。一般來說,大牲畜的畜群規模要小些,而小牲畜可多一些;平坦放牧地畜群頭數可多些,山地放牧地要少些。各種畜群規模參表:(二)畜群放牧地面積的確定畜群放牧地面積的大小應能保證畜群所需的飼草量。計算公式如下:式中:放牧天數---是按季節放牧地的適宜始牧期和終牧期來確定;單位面積草地產草量---按季節最高產草量計算。(三)畜群放牧地段的配置配置畜群放牧地段需考慮以下要求:1、根據不同畜群對牧草的要求,劃撥其相應的放牧地段。不同的牲畜對草地的要求不同,例如:牛喜食帶甜味多汁的禾本科、豆科和雜草類,最適宜在草層密度大,具有中等高度的草甸草地上放牧。牛犢喜食柔嫩的草,1歲以上幼牛可吃較干的草。馬與牛的要求相似,但對粗硬牧草采食率低,也不喜食堿性較重的牧草,馬喜走,可以遠距離采食。羊的喜食范圍較廣,比其他牲畜更能利用低矮牧草,除由高大草類組成的草甸地和沼澤草地外,一般草地均可放牧。但細毛羊不喜跋涉,對粗硬牧草的采食率低,應安排在較好的草地上。據試驗,在600種草本植物中,乳牛只吃56種,馬只吃82種,而羊卻可吃570種之多。所以配置畜群放牧地段時,應首先滿足乳牛的要求,其次是牛犢、馬,再次是細毛羊,最后是山羊。2、考慮放牧地的地形條件。各種牲畜的采食程度與地形密切相關。例如:牛在較平坦的草地上放牧,采食率達80%,而在陡坡上采食率下降到只有20%左右,所以牛適宜在平坦草地上放牧。羊對地形陡峭的地區適應力較強,尤其是山羊在陡坡上仍能采食,但羊卻不適宜在低洼潮濕的地方放牧,因為易感染疾病。所以:①一般先滿足牛、馬對放牧地地形的要求,然后將地形較差的地段放牧羊群。②在坡地上配置放牧地段時,應將地段的長邊順坡配置。這樣可使放牧地段內包含從上到下生長的不同草層,以便牲畜食用,同時可避免由于坡水下泄導致畜群間傳染疾病。3、每個畜群放牧地段應與水源、定居點、畜圈有方便的聯系,且具有獨立的水源,以減少驅趕距離和避免傳染疾病。各種牲畜的有效經濟驅趕距離,如表。4、在有人工飼料地時,天然放牧地應與人工飼料地相鄰配置,以便綜合利用,減少驅趕距離和運輸費用。5、在地形平坦處,畜群放牧地段盡量設計成集中連片的規整的長方形或方形,以便于進一步設計輪牧小區。在地形割裂的地方,放牧地段界線應與自然界線相結合。(四)輪牧小區的設計輪牧小區:是指季節牧場地段內各個畜群進行輪牧的基本單元。設計輪牧小區,必須根據輪牧制度的要求和當地的條件,逐一解決以下問題:1、輪牧周期---是指在放牧地段內,每個小區從第一次放牧到第二次放牧之間相隔的時間,以天數表示。⊕輪牧周期的長短,取決于牧草的再生速度,牧草再生快,輪牧周期短。牧草的再生速度又取決于草地的雨量、氣溫、土壤肥力、植物種類。⊕我國西北地區幾個主要草地類型的放牧周期:干旱草地---30-40天濕潤草地---30天森林草地---25天高山草地---35-45天荒漠、半荒漠草地---30天2、放牧頻率---是指在一個放牧季節內,每個小區輪回利用的次數。在一定的放牧季節內,放牧頻率與輪牧周期成反比關系,其長短取決于牧草生長狀況。3、小區內的放牧天數一般按第一天被采食過的牧草,再生長到可被牲畜再食的高度所需要的時間來決定,以保護再生草的高度。通常以再生草生長到5-6厘米高度所需要的天數,作為小區內的放牧天數。在一般情況下,牧草在生長旺盛期每天可長高1-1.5厘米,這樣小區內的放牧天數則不應超過5-6天。4、輪牧小區數在確定了輪牧周期和小區內的放牧天數后,則可計算出輪牧小區數,公式為:在輪牧小區內通常加1-2個調劑區,為應付因氣候等原因,影響正常輪牧時供調節補充用。輪牧小區一般以6-16個為適宜。5、輪牧小區面積6、輪牧小區寬度和長度⑴小區的適宜寬度,應能滿足畜群放牧來去回轉的需要,按畜群橫隊青筋放牧寬度來確定,為往返采食新鮮牧草,寬度是單程放牧寬度的一倍。⑵小區長度=小區面積/寬度小區長度不能超過家畜在喂水、休息和搭配間隔時間中所行走距離一半。例如:羊群移動速度為350米/小時,一次放羊時間為4小時,則小區最適長度為(4×350)/2=700米。7、輪牧小區配置⑴小區內草層盡量一致,在坡地上應將長邊沿等高線配置。----這是為避免牲畜在采食中挑選喜食的牧草,而影響草地的質量。⑵小區配置考慮光照、風向對放牧的影響---在放牧時要避免陽光直射家畜的眼和因風而影響采食速度,所以夏季放牧地上,最好將小區長邊按東西向配置。為避風最好將小區長邊垂直于主風方向。⑶小區配置與水源,畜圈保持最近距離,并有良好牧道相通,以縮短
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