摘 要 節(jié)水灌溉是干旱半干旱地區(qū)節(jié)省灌溉用水、促進植物生長的主要方法。甘肅省民樂縣氣候較為干旱，為充分發(fā)揮節(jié)水灌溉在當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢，介紹民樂縣基于綠化景觀進行生態(tài)治理的基本情況，總結(jié)優(yōu)化灌溉系統(tǒng)、灌溉調(diào)度管理、雨水收集和利用、再生水利用及土壤改良5種綠化景觀常用的節(jié)水灌溉方法，并針對節(jié)水灌溉工作中存在的問題提出相應(yīng)解決措施。

關(guān)鍵詞 綠化景觀；節(jié)水灌溉；甘肅省民樂縣

中圖分類號：S274 文獻標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.05.051

民樂縣位于甘肅省張掖市東南部，地處河西走廊中段，地理坐標(biāo)為東經(jīng)100°22′59″～101°13′9″、北緯37°56′19″～38°48′17″，總面積為3 687 m2，海拔1 589～5 027 m[1]。境內(nèi)地勢東南高、西北低，屬大陸性荒漠草原氣候區(qū)，年平均氣溫3.2 ℃，年降水量246.2～530.7 mm，年日照時間2 666.1～3 248.7 h，是典型的內(nèi)陸干旱區(qū)[2]。綠化景觀生態(tài)治理是提高民樂縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、促進其可持續(xù)發(fā)展的重要手段[3]。近年來，受氣候變化和人類活動的影響，民樂縣水資源短缺問題日益凸顯，綠化景觀生態(tài)治理中缺水現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致植被生長受限，生態(tài)環(huán)境惡化[4]。因此，研究民樂縣綠化景觀生態(tài)治理節(jié)水灌溉問題具有重要意義。推廣和應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)可以降低綠化景觀灌溉用水量，提高水資源利用效率和綠化植物成活率[5-6]。筆者介紹了民樂縣基于綠化景觀進行生態(tài)治理的基本情況，總結(jié)了綠化景觀常用的節(jié)水灌溉方法，并分析了節(jié)水灌溉中存在的問題和對策。研究結(jié)果可以為政府和企業(yè)制訂綠化景觀生態(tài)治理節(jié)水灌溉策略提供參考和技術(shù)指導(dǎo)，促進節(jié)水灌溉技術(shù)在民樂縣的普及和應(yīng)用。

1" 綠化景觀和生態(tài)治理概況

近年來，民樂縣將祁連山國家公園體制試點建設(shè)、山水林田湖草生態(tài)保護修復(fù)試點工程建設(shè)等項目與西區(qū)濱河景觀帶治理、高鐵大道綠化、張扁高速民樂出入口綠化等工程相結(jié)合，實現(xiàn)了城區(qū)綠化量與質(zhì)的全面提升。目前，民樂縣已建成“五大公園”及文化廣場、小游園等10余處公共綠地，并通過拆墻透綠、騰地造綠的方式實現(xiàn)了城區(qū)庭院和住宅小區(qū)的綠化提升改造工作，栽植各類苗木5 700株、花卉10萬多株；建成世紀(jì)大道、祁連山路等多個道路綠化亮點，形成了四季常青、兩季有花、色相豐富的城市綠化新景觀。截至2023年，城區(qū)綠化樹種有40多種，已建成區(qū)的綠地總面積達到389.97 hm2，綠地率在41.48%以上，綠化覆蓋率達到42.54%，人均公園綠地面積在22.25 m2以上，城市公園綠地服務(wù)半徑覆蓋率在90%以上。在綠化景觀建設(shè)和生態(tài)治理過程中，水分管理至關(guān)重要，尤其是像民樂縣這樣的西北干旱地區(qū)，采用節(jié)水灌溉可適時、適量地進行灌溉，既可以提高綠化質(zhì)量，又可以節(jié)約水資源。

2" 綠化景觀中常用節(jié)水灌溉措施

2.1" 灌溉系統(tǒng)優(yōu)化

在綠化景觀中，采用高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)進行灌溉可以有效減少水分的蒸發(fā)和流失，提高水資源利用效率。常用的節(jié)水灌溉系統(tǒng)有滴灌系統(tǒng)、噴灌系統(tǒng)、微噴灌系統(tǒng)和滲灌系統(tǒng)（見表1）。滴灌系統(tǒng)是一種通過管道，利用水泵或地形形成的自然落差將水直接輸送到植物根部的灌溉方法，水流速度慢、蒸發(fā)損失小，可有效減少水資源的浪費。噴灌系統(tǒng)是一種借助動力機、水泵、管道和噴頭等設(shè)備，將灌溉用水通過壓力管道運輸，并通過噴頭將水以霧狀分散到灌溉區(qū)的一種灌溉方法。相較于傳統(tǒng)灌溉技術(shù)，該技術(shù)更加節(jié)水，灌溉范圍更廣。微噴灌系統(tǒng)是噴灌系統(tǒng)的改進，噴水量較小，通過管道末端的灌水器噴施細小水滴或水霧至植物根系附近，既能節(jié)約用水，又能保證作物的水分需求，同時可以避免地表徑流和深層滲漏損失。滲灌系統(tǒng)是由水源、水泵、輸配水管網(wǎng)、滲水管和控制設(shè)備等形成的一種地下灌溉形式，主要是通過地下的滲水管和土壤的毛細作用將灌溉水輸送給土壤，可有效減少灌溉水分蒸發(fā)和地表徑流損失。

2.2" 灌溉調(diào)度管理

應(yīng)用節(jié)水灌溉時需要合理安排灌溉時間和水量，避免過量灌溉導(dǎo)致資源浪費。灌溉前需要根據(jù)植被類型和灌溉期的氣候、土壤條件確定灌溉方案，避免浪費水資源。條件允許時，可利用數(shù)字化技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)輔助節(jié)水灌溉。具體而言，可在綠化景觀中布設(shè)傳感器、控制器，應(yīng)用智能化算法，計算植物最小需水量，并確保水分在適當(dāng)?shù)臅r間和位置供給，實現(xiàn)定時、定量、定次的科學(xué)灌溉，保證灌溉的均勻度。

2.3" 雨水收集和利用

在綠化景觀設(shè)計中，設(shè)置雨水收集系統(tǒng)，將自然降水收集起來，經(jīng)過處理后用于綠化灌溉，既可以減少水資源浪費，又可以降低城市排水壓力，減輕環(huán)境污染。1）在屋頂或其他表面安裝雨水收集裝置，如屋頂排水系統(tǒng)、雨水收集槽等，用于收集和儲存雨水。2）采用截污掛籃裝置和棄流過濾裝置等初期過濾設(shè)備過濾掉落在屋面、路面或地面的雨水中的較大垃圾、懸浮物、樹葉及其他雜質(zhì)。3）安裝紫外線消毒器、氯氣消毒器、沉淀池、過濾器等后期消毒過濾設(shè)備，避免灌溉用水?dāng)y帶病原體使園林植物感染病蟲害，同時避免土石等堵住輸水管。還可以在園林景觀附近開設(shè)蓄水池，用于儲存收集到的雨水，并通過輸水管道與灌溉系統(tǒng)連接，用于節(jié)水灌溉。此外，可安裝反沖洗裝置，通過噴水、振動等方式清除過濾器、輸水管道內(nèi)的雜質(zhì)，確保雨水收集系統(tǒng)正常運行。

2.4" 再生水利用

再生水是指經(jīng)過處理能夠重新利用的工業(yè)廢水或生活污水。相較于人類生活用水，園林灌溉用水的水質(zhì)要求更低，將工業(yè)廢水或生活污水進行適當(dāng)處理后既可以滿足綠化景觀的灌溉需求，又可以減少污水排放量，減少排污水體壓力。先建立再生水收集系統(tǒng)，將經(jīng)過處理后的再生水收集起來；將收集到的再生水儲存在蓄水池、水箱等儲存設(shè)施中，根據(jù)灌溉需求和水質(zhì)情況，對再生水進行進一步處理（見圖1）。處理方法以生物處理、理化處理和膜處理為主，生物處理主要針對有機物濃度高的污水，主要方法有接觸氧化法、活性污泥法等；理化處理是物理方法和化學(xué)方法的結(jié)合，如活性炭吸附、混凝沉淀等；膜處理則是采用膜技術(shù)，如反滲透技術(shù)等，對再生水進行深度處理。隨后即可將處理后的再生水分配到各灌溉區(qū)域用于灌溉。

2.5" 土壤改良

土壤改良可通過一系列的措施和方法，改善土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，從而提高土壤的持水能力，減少灌溉用水，節(jié)約水資源。1）在栽植植物時，可將腐熟的有機肥、糞肥等富含有機質(zhì)的基肥施入土壤，可以改善土壤的結(jié)構(gòu)，增加土壤孔隙度，提高土壤的保水性能。2）在高溫干旱的天氣條件下，可以在灌溉后將枯枝落葉、稻草等覆蓋在土壤表面，可以減少水分蒸發(fā)，保持土壤濕潤。3）定期進行深翻和松土處理，可以改善土壤的通氣性和滲透性，增加土壤孔隙度，有利于土壤吸收和儲存水分。4）向土壤中添加珍珠巖、蛭石等多孔質(zhì)材料，增加土壤的孔隙度，提高土壤的持水能力；還可以通過施用保水劑等手段，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤持水能力，減少灌溉次數(shù)和灌溉水量，提高植被的抗旱性。

3" 存在的問題

3.1" 應(yīng)用范圍較小

雖然目前民樂縣已經(jīng)逐步推廣節(jié)水灌溉，但仍有部分區(qū)域采用漫灌、灑水車澆灌等灌溉方式，造成水資源的嚴(yán)重浪費。此外，民樂縣對綠化景觀節(jié)水灌溉的普及力度不足，許多園林綠化從業(yè)者和相關(guān)企業(yè)對節(jié)水灌溉的重要性認識不足，節(jié)水意識也較為淡薄，因此對節(jié)水灌溉的應(yīng)用較少。

3.2" 施工、管理隊伍缺乏專業(yè)性

民樂縣的園林綠化節(jié)水灌溉施工、管理隊伍的專業(yè)性不強，制約了節(jié)水灌溉的發(fā)展。部分施工隊伍專業(yè)素質(zhì)不高，導(dǎo)致節(jié)水灌溉工程的質(zhì)量難以得到保障，進而影響節(jié)水灌溉的效果。

3.3" 自動化程度不高

目前，民樂縣綠化景觀節(jié)水灌溉的自動化程度普遍較低，多采用人工操作。土壤墑情調(diào)查工作也多通過人工進行，整體工作效率不高。

3.4" 設(shè)備維護不到位

在民樂縣綠化景觀節(jié)水灌溉過程中，部分地區(qū)存在設(shè)備維護不到位的問題，導(dǎo)致灌溉設(shè)備運行效率降低，甚至出現(xiàn)故障，從而影響節(jié)水灌溉效果。

4" 對策建議

4.1" 擴大應(yīng)用范圍

民樂縣應(yīng)進一步推廣滴灌、噴灌、微噴灌、滲灌等節(jié)水灌溉系統(tǒng)，建設(shè)雨水、生活污水、工業(yè)廢水再利用系統(tǒng)；制定相應(yīng)的政策法規(guī)，鼓勵和支持采用節(jié)水灌溉技術(shù)，促進節(jié)水灌溉設(shè)施的安裝和使用，提高節(jié)水灌溉的應(yīng)用程度。同時，應(yīng)加大節(jié)水灌溉的宣傳普及力度，通過電視、報紙、廣播、新媒體平臺等各種渠道和形式，提高園林綠化從業(yè)者和公眾的節(jié)水意識，形成全社會共同參與園林綠化節(jié)水灌溉的良好氛圍。

4.2" 提高團隊水平

1）民樂縣應(yīng)加強對施工隊伍的專業(yè)培訓(xùn)，提高從業(yè)人員的技術(shù)水平和綜合素質(zhì)，確保節(jié)水灌溉工程的施工質(zhì)量。2）建立節(jié)水灌溉技術(shù)示范基地，展示先進的節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備，向相關(guān)從業(yè)者示范推廣，并定期提供相關(guān)技術(shù)咨詢和支持。3）開展有關(guān)節(jié)水灌溉技術(shù)和方法的宣傳教育活動，向相關(guān)從業(yè)者普及節(jié)水灌溉的知識和技能，提高其專業(yè)性。

4.3" 提高自動化程度

民樂縣應(yīng)增加綠化景觀節(jié)水灌溉的自動化設(shè)備投入，通過土壤濕度傳感器、溫濕度傳感器等設(shè)備，實時監(jiān)測土壤水分含量、氣溫、濕度等環(huán)境參數(shù)，為灌溉系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。根據(jù)傳感器獲取的數(shù)據(jù)，控制器可以智能地計算出植物的需水量，并通過執(zhí)行器控制灌溉設(shè)備的開關(guān)，完成自動化的灌溉操作，達到省工、節(jié)水的目的。灌溉結(jié)束后，還可以通過對傳感器數(shù)據(jù)的分析和處理，結(jié)合植物生長模型和水分需求模型，自動進行決策和調(diào)整，實現(xiàn)灌溉方案的優(yōu)化。

4.4" 加強設(shè)備維護

針對設(shè)備維護不到位這一問題，民樂縣應(yīng)定期進行檢查、維修和更換零部件，加強對灌溉設(shè)備的維護保養(yǎng)，確保設(shè)備的正常運行。同時，應(yīng)提高維護人員的專業(yè)素質(zhì)，確保其能夠正確、及時地處理設(shè)備故障。

5" 結(jié)語

受全球氣候變化和人類活動的影響，水資源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化已成為我國乃至全球面臨的重要問題。節(jié)水灌溉是節(jié)約水資源、提高綠化景觀質(zhì)量的重要手段，通過對民樂縣綠化景觀生態(tài)治理節(jié)水灌溉現(xiàn)狀、問題及對策進行深入分析，為民樂縣園林綠化水分管理工作提供參考。然而，此次研究仍具有一定的局限性。研究范圍集中在民樂縣，研究空間尺度較小，缺少多地的對比分析。對節(jié)水灌溉問題的分析側(cè)重于技術(shù)和管理層面，對政策、經(jīng)濟等方面因素涉及不深。在今后的研究中，將擴大研究范圍，對其他地區(qū)進行對比分析，以提高成果的普適性；同時從更多維度（政策、經(jīng)濟等）探討節(jié)水灌溉問題的成因和解決途徑，為民樂縣乃至全國綠化景觀生態(tài)治理節(jié)水灌溉提供更為全面的理論支持。此外，將考慮分析無人機噴灌等新型節(jié)水灌溉系統(tǒng)的應(yīng)用在民樂縣的可行性，為民樂縣節(jié)水灌溉工作提供更多創(chuàng)新思路。

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（責(zé)任編輯：敬廷桃" 張春雨）

收稿日期：2024-02-04

作者簡介：朱玉春（1976—），大專，工程師，主要從事水土保持與河湖管理。E-mail：pxx202311@126.com。