国外传统农业水适应经验及水适应景观
作者:俞孔坚\陈义勇     来源:网络

  2)雨水蓄滞收集技术研究

  宏观的区域雨水蓄滞系统、微观的水利工程设施是研究者的两个主要着眼点。印度传统水资源调配系统(TWHS)摒弃通常的抽取地下水的方式,通过蓄水设施收集和储存地表径流和雨水,三种不同的TWHSBavdis,Nadi, Talav) 广泛分布于印度的Thar沙漠和中部高原区。突尼斯传统的水资源渗透技术,通过工程措施促进山区的雨水蓄滞下渗,利用潜水层水的自然流动,增加平原区地下水可开采量。在意大利的极端缺水区Sassi of Matera,雨水和露水成为主要水源,径流被收集并储存到地下蓄水塘,人类还发展了包括收集、蒸馏、冷凝等水处理技术。古印第安的阻尼人面对干旱、少雨、冬季多雪的环境,发明了一种冬季收集雪球集蓄雨水的方式,将它们储存于封闭的地下洼地中,用于旱季的生活生产。

  3)灌溉农业系统复原

  为了在干旱区发展农业,古代文明通过改造水系,建设了发达的灌溉农业系统。复原和重构古代灌溉农业系统是国外研究的焦点之一。Mays 等重建了南美Sonoran 沙漠气候区古玛雅人建造的发达灌溉系统,该系统由在洪水期从河流引水的运河干道及灌渠系统组成,灌渠连接着一系列蓄水节点。Westermann 重建了古埃及灌溉系统的结构及发展过程,认为它产生于公元前3000 年, 将大型水坝、人工湖、各种水渠、运河组织成网络,通过运河向城市、农田供水,其间经历了不断发展、完善、修复、重建的过程,四世纪后,随着灌溉系统的衰落和废弃,古埃及许多城镇被沙漠吞噬。

 4)分散式水资源管理系统研究

  各种小型集水洼地、散布的小池塘等分散式水资源管理技术体现了对干旱气候的适应及机制。古玛雅文明依靠分散供水系统,充分利用自然洼地和采石场洼地蓄水,保证用水需求。突尼斯传统的分散式水资源管理技术充分考虑气候、地形、土壤条件等, 通过对地理条件的轻微改造,达到水资源的平衡,将可能发生气候灾害的概率降到最小。现代社会以大坝为基础的大型灌溉系统,几乎与环境基础脱离,并带来水资源的时空分布失衡;维持传统的水资源管理方式可以减少对现代农业的消极影响。

  2.湿润区灌溉农业及水利系统研究

  对湿润区灌溉农业系统的研究工作主要包括复原不同地形条件灌溉农业系统结构、重构不同区域的水利工程设施等。

  大河平原地区发达的灌溉农业及排水系统为研究者津津乐道,如成都平原的都江堰、太湖地区的圩田、尼罗河的灌区等,其结构包括运河、灌渠、蓄水塘、闸坝、灌区农田等灌溉农业景观。Kang 重建了古代美索不达米亚平原的灌溉系统,指出它具有减缓水流、减少水土流失及水资源调蓄等多种功能。Lansing 认为,巴厘岛的古代灌溉系统由运河、大坝、集水塘等组成,并在重要的水控制点布置理水寺(water temples),作为水资源管理分配中枢。

  丘陵地区依地形而建的水塘及灌渠组成的水资源收集、调蓄系统是常见的水景观,东南亚地区的研究成果最为丰富,学者们还探讨了灌溉系统与宗教文化的关系。斯里兰卡沿等高线分布的水塘系统(tank system)的生产性(农业)、象征性(宗教)和工程性(水旱控制)三要素构成统一的整体;Singhalese 聚落分布与精致的人造水库和灌溉系统相结合, 灌溉技术、宗教文化与水系统联系在一起。

  湄公河下游盆地内的传统水资源管理存在两种独立的、分割开的传统水资源管理系统, 其一为上层建筑供水, 其二为世俗农民提供生产用水。上层建筑供水系统是水资源管理系统的核心,它通过集水、引水、储水设施,保证城壕、神庙内巨大水塘一年四季均有水。我国淮河中上游丘陵地区也十分典型,被形象地称为长藤结瓜式(long canes with melons 

  防洪堤和海塘。为减少洪涝对农田和城镇的威胁, 修筑防洪堤坝及海塘抵制洪水是沿海和沿江地区最重要、最常见的水景观,这方面的研究成果十分丰富。对堤坝的不断修筑和维护,成功阻止了大多数的洪水危害。 

  运河。考古人员在美索不达米亚平原发现一条平行于幼发拉底河的古运河,长100 英里(160.9 km),建于公元前5000 年, 其作用可能包括运输和灌溉。在数千年的文明历程中, 各国人民相继修建了大量运河。考古学、地理学、水利学等的研究者们就各种运河的修建年代、走向、发展历程及功能等展开了充分的研究,涌现出大量研究成果。


四、水灾害适应策略研究

  1.干旱区水灾害应对策略在无数次干旱、饥荒灾害事件中,古代人类经过多次尝试,积累了丰富的干旱应对经验,许多学者对干旱应对策略和相应的水适应景观进行研究。Smit & Skinner 提出灾害气候条件下农业系统的四种应对策略:改变农场生产活动, 改善农场财务管理,寻求政府援助计划,采用新型耕作技术。安德烈埃也提出,适应干旱气候有四个主要途径: 发展灌溉农业, 优先发展耐旱的木本经济作物,选择对水分要求不高而生长期短的农田作物,实行旱作制和休耕。历史时期美国科罗拉多州应对干旱主要有两种响应方式:短期改变作物类型,放弃旱地的耕种, 以及长期发展灌溉农业技术, 进而在正常年份广泛使用这些技术。为应对美国中部大草原地区由于持续干旱引发的沙尘暴, 人们采取了政府社会救治、土壤与农场改良、改变农业结构和移民等策略。

  O’Farrell 等认为,非洲南部游牧民族对干旱的适应和响应本质上通过两种战略:逃避战略,游牧民族创建了固定的季节性畜牧迁移路线,以避开干旱气候;干旱容忍战略则包括草料储存、调整牲畜种类和数量、加强水土保持等措施。极度干旱的肯尼亚内陆地区, 人们通过组建社会组织、改变作物、发展灌溉等多种方式适应干旱。肯尼亚悬崖居民的生活深受干旱、饥荒、战乱影响,一些居民为干旱所迫迁居至可达性差的陡峭山地边缘,其社会系统、风俗习惯、生活方式等都表现出特殊的水适应。

  2.湿润区水灾害适应策略 

  对湿润区水灾害适应策略的研究成果也十分丰富。Tobin &Montz 总结出一种洪泛平原地区居民的生活模型,其居民认为洪水灾害是一种长久以来的自然现象, 生活处于一种灾害破坏修复灾害的循环中,并逐渐形成适应洪水的生产生活方式。Hughes 等认为,古埃及文明发达的灌溉农业高度适应洪水,尼罗河的定期泛滥,洪水泥沙带来丰富的磷等矿物质及有机质,平原上发达的灌溉系统和运河系统,构成尼罗河三角洲可持续农业的重要保障。孟加拉洪泛区,传统农民在应对洪水过程中摸索出适应性农业生产方式,通过调整作物类型、种植时间,成功适应了季节性洪水,对特大洪水则采取筑牲畜避难高地、建竹篱等措施减轻农业损失。Jamuna 河洪泛平原地区,农民通过损失容忍(Loss-bearing),在河堤上临时避难或迁居等, 适应洪水灾害。

  尽管大部分人预期未来仍有洪水,但仍在洪灾后回到原住地。不同经济群体采取不同措施适应洪水,以孟加拉洪泛平原地区为例,穷人住在洪水风险最高区,他们认为洪水位自然过程不可控, 不采取任何工程性措施,以洪水前逃离的方式适应,花费最少。

 

   五、结论和展望

  近几十年来地理学、考古学、水利学等从不同角度,对传统农业水适应景观进行研究,取得了许多重要成果。水利科学对古代水利设施的构成、功能及发展过程进行了很多研究; 考古学报道了区域的水利设施、场地水系统处理等方面的技术;地理学从区域水资源管理等方面进行研究;社会科学从社会经济角度探讨水旱灾害的应对策略及对应的水适应生活生产方式。中东地区、古希腊、古罗马、古玛雅文明等区域的成果最为丰富, 水源问题是各种景观的核心,区域的引水、蓄水设施是大多数研究的关注重点。

  水适应景观构成、发展演变、区域差异、影响因素是研究者关注的重点。研究表明气候干湿类型、地形特点是水景观内容区域差异的主要影响因素。湿润区以防洪排涝为核心,区域内有大面积的水体、水塘,发达的运河及灌渠系统。干旱区以蓄水系统为核心,各种蓄水设施、引水设施构成干旱区水适应景观的主体。平原、丘陵、山区、沿海等不同地形的水景观表现出不同特点。

  当前, 国外水景观的研究已从传统的防洪、抗旱、运输等单要素研究转向综合研究, 探讨水景观的复杂结构和复合功能, 如斯里兰卡的水塘系统、开罗的水网系统研究表明,它们都是应对洪水、内涝、干旱等多种自然灾害的综合水适应景观。探讨水景观的空间组成、动态过程,尤其是从形态学角度分析水景观的结构、功能及布局,正受到越来越多的重视。这种新的研究趋势和研究角度, 对我国传统水景观的研究具有重要启示意义。

  随着现代水利技术的发展,许多传统水景观正在消失,或被现代水利工程取代,但是洪水、内涝、干旱、污染、环境恶化等问题依然威胁着人类生产生活。在气候变化的宏观背景下, 面对危机四伏的水生态和水环境, 如何借鉴传统水适应景观经验,探讨新的环境条件下水适应的途径和方法,是值得深入研究的方向。

   在数千年的文明历程中,我国古代人民留下了丰富的水利工程遗产,包括水适应的思想、工程和技术,然而以往研究一般对个别水利工程和技术进行研究,鲜有从水适应的角度对传统农业的水景观系统的研究。在水适应景观概念的框架下,对不同气候类型、不同地形地质特点下农业水景观的内容、形式及区域差异的研究, 也是值得国内学者借鉴的研究方向。

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生态农业
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