浅谈几种特殊土地基的工程特性及地基处理论文
摘要：随着科学技术的进步和发展，建筑行业进入了一个新的时代。建筑工程施工过程中，首先要考虑的就是地基问题，只有确定地基土壤的种类，才能制定正确的施工方法，从而保证工程能够顺利进行。但对于比较特殊的地基土壤，就要使用特殊的方法。例如：湿陷性黄土、膨胀土、粘性红土等都是一些比较特殊的土壤，只有了解土壤的特性才能制定出相应的处理办法。
关键词：特殊土壤;工程特性;地基处理
在现代化的城市当中，人们需要各种各样的建筑，例如：居民楼、办公楼、标志性建筑等等。每—种建筑所需要的地基都是不—样的，这就需要特殊地基特殊处理。要想建筑工程，必须先打地基，要打地基，必须先了解地基的特陛。地基的特胜对于整介工笫酬毡兑是非常关踺的，只有地基扣碍牢固，才能保证工程的质量。本文就几种特殊地基土壤的特陛及处理办进行讨论。
1湿陷性黄土
工程特性
湿陷性黄土是一种特殊陛质的土，在一定的压力下，下沉稳定后，受水浸湿，土结构迅速破坏，并产生显著附加下沉，故在湿陷性黄土场地上进行建设，应根据建筑物的重要陛、地基受水浸湿可能洼的大小和在f~fJ期间对不均匀沉降限制的严格程度，采取以地基处理为主的综合陛措施，防止地基湿陷列建舅澎伊叫新猪。湿陷性黄土的颗粒组成。我国湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒，占总重量约50~700/0，而粉土颗粒中又以的粗粉土颗粒为多，占总重约，小于的粘土颗粒较少，占总重约1428%，大于 mm的细砂颗粒占总重在5%以内，基本上无大于025mm的中砂颗粒。黄土是干旱或半干旱气候条件下的沉积物，在生成初期，土中水分不断蒸发，土孔隙中的毛细作用，使水分逐渐集聚到较粗躬粥E的接触点处。同时，细粉粒、粘粒和—趔纠辞蒯趣廷也不同程度的集聚到粗颗粒的接触戋眵成胶结。湿陷性黄土的湿度和密度。湿陷眭黄土之所以在—定压力下受水时产生显著附加下沉，除上述在遇水时颗粒接触点处胶结物的软化作用外，还在于土的欠压密状态，干旱气候条件下，无论是风积或是坡积和洪积的.黄土层，其蒸发影响深度大于大气降水的影响深度，在其形成过程中，充分的压力和适宜的湿度往往不能同时具备，导致土层的压密欠佳。接近地表2。3米的土层，受大气降水的影响，一般具有适宜压密的湿度，但此时上覆土重很小，土层得不到充分的压密，便形成了低湿度、高孔隙率的湿陷性黄土。湿陷性黄土在天然状态下保持低湿和高孔隙率是其产生湿陷的充分条件。我国湿陷性黄土分布地区大部分年平均降雨量约在250~500mm，而蒸发量却远远超过降雨量，因而湿陷性黄土的天然湿度—般在塑限含水量左右，或更低—些。
处理办法
利用灰土、素土回填。这是—种比饺常用的方法，利用灰土和素土回填就是把地基底部的湿陷性土层全部挖出，或者挖到设计的深度，之后利用灰土、素土在开挖的地方回填，并且逐步的夯实基础，同时，施工人员要根据不同的回填土采用不同的处理参数，这样的处理力{去得到了广泛的使用，并且已经取得了较好的效果。通常垫层的厚度是1~3米。这种方法最大的好处就是可以消除垫层范围内的湿陷性，’在施工的时候也比较方便。但施工人员应注意的是：—定要严格控制回填土的质量，对于灰土、素土层的最优含水量与最大干密度进行掌控，否则的话，就没有办法达到预期的处理多兜果了。122预湿陛方法。在叠显陷性黄土当中，有—种叫做自重湿陷性黄土的地基土。当建筑]：程遇到自重湿陷性黄土的时候，就可以采用预湿胜的方法解决。所谓的预湿阻功怯，就是越龟筑沲工以前，对自重湿陷性黄土进行先行的浸湿处理，使自重湿陷性黄土因为自重的作用发生人为的湿陷，之后施工人员就可以等湿陷壳1分以后，再进行基础的施工。在现实的应用当中，这科叻法可以消除地-F劭眯以外黄土的自重湿陷性，但是表面数米以内的湿陷性黄土因为压力不够，仍然具有一定的湿陷性，需要进行二次处理。这种方法的应用只有在I遇到自重湿陷性黄土的时候才可以使用，否则会影响整个工程的进度。
2膨胀土
工程特性
膨胀土指的是具有较大的吸水后显著膨胀、失水后显著收缩特陡的高液限粘土。膨胀土粘粒成份主要由强亲水陆矿物质组成，并且具有显著.胀缩眭的粘陛土。该土具有吸水膨胀、失水收缩并往复变形的性质，对建澈旧锐刎翻出的破坏作用不可低估，并且构成的破坏是不易修复的。为了保证瑶豺铷筑物在较长时间内基础的稳定和安全的目的，必须解决因膨胀土而造成的一系列工程问题。含水量。膨胀土之所以具有很高的膨胀潜力，与它的含水量有密不可分的关系。当膨胀土的含水量不变的时候，就不会雨叶搁职的变化。建筑施工的时候，建造在含水量夕R筻的粘土上的建筑物不会受到由膨胀引起的破坏。_旦粘土的含水量改变，立刻就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀，含水量只需要百分之一到百分之二的变化，就足够引起有害的膨胀。在许多地区，膨胀土对于-人f门的危害是比较巨大的，建造在膨胀土上的地板，在雨季到来的时候，土壤中的含水量增加所引起的地板开裂、翘起现象屡见不鲜，由此可见，膨胀土不但特殊，而且还具有较强的危害性。
处理办法
换土回填。因为膨胀土具有含水量变化的特陛，所以，施工人员可以采用换土回填的力谌进行处理。主要是采用灰土进行置换，施工人员要根据施工区域的地质情况来确定置换的参数。除了采用灰土置换以外，施工人员还可以采用砂石垫层的处理方法，要注意的是，砂石的厚度应该大于300mm，而且宽度应该大于地基底部的宽度。
利用化学方法。施人员可以利用化学的方法改良土壤，也就是说利用拌合实惠的方法改良膨胀土层，或者是用石灰砂桩和石灰浆压注对膨胀土进行干预，消除膨胀土形变。
挖除法。这种方法比饺简单，就是对厚度较小的膨胀土层进行挖除，从而消除膨胀土的影响。
3 黏性红土
3;1工程特陛
红粘土主要是呈现棕红色、褐黄色，覆盖于碳酸盆岩系的岩层上，液限较高的塑出砧性土，此类粘土为原生红粘土。而液限较低的则可称之为次生红粘土。红粘土的产生和分布主要是因为地质历史气候因素的影响，在气候影响下碳酸盆母岩的上层产生风化而形成。红粘土的工程特征是：塑性高、空隙比大、天然饱和度为90%以上，使得红粘土构成一相体系;土质指标变化幅度大。
处理力法
在天然地基上施工的时候，应将地基做浅埋处理。目的是考虑到利用具备较高承载力的表面坚硬或者硬塑性土质作为持力层。基底以下保持原有较厚的硬质土层，使其附加的应力相对较小，以此使得下卧层满足设计变形要求;基础底部土层厚度变化较大的时候，应保持相对较厚的可压缩层，减少相邻点之间的沉降差异。
结束语
地基的好坏决定着—个工程的好坏，因此，对于地基一定要严谨的对待。上述的几种土壤都是比较特殊的土壤，在施工的时候，尤其要注意处理力法。虽然上述的处理办法得到了广泛的使用，但是具体的措施讶≥匣要在实际睛况中才能确定。上述三种特殊的土壤对于建筑工程的影响是比较大的，所以，还是应该多探索—些更加实用并且简单的处理办法。
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黄河中上游以山地为主，中下游以平原、丘陵为主。由于河流中段流经中国黄土高原地区，因此夹带了大量的泥沙，所以它也被称为世界上含沙量最多的河流。但是在中国历史上，黄河下游的改道给人类文明带来了巨大的影响。
黄河是中华文明最主要的发源地，中国人称其为“母亲河”。每年都会携带十六亿吨泥沙，其中有十二亿吨流入大海，剩下四亿吨长年留在黄河下游，形成冲积平原，有利于种植。
地质影响
黄河的孕育、诞生、发展受制于地史期内的地质作用，以地壳变动产生的构造运动为外营力，以水文地理条件下本身产生的侵蚀、搬运、堆积为内营力。在成河的历史过程中，运动不息，与时俱进。
黄土高原的水土流失与黄河下游的泥沙堆积在史前地质时期就在进行，史后受人类活动的影响与日俱增。根据多方面的研究，古黄河有三个发展阶段：第三纪至第四纪的早更新世为古黄河孕育期。第四纪中更新世（距今115万年～10万年）古黄河诞生成长期。晚更新世（距今10万年～1万年）黄河形成海洋水系。
黄河有这么多工厂毒水排入黄河佰姓被佰喝这毒水。国家怎么不管。另一问题黄河有水灾发生吗？
黄河的现状如果气候持续变暖，黄河源区的水量在十几年内就会减少50％。到那时，面临困境的不仅是这个地区的牧民，而是整个流域。 在“九曲黄河第一县”的玛多，80岁的老县长拉保不断感叹“沧海桑田”。20多年间，他亲眼目睹这个县二十多年的变化。 1966至1984年，拉保担任黄河源头的青海省玛多县县长。1979到1982年，玛多是中国最好的草场，一跃成为全国首富县。现在由于环境发生了巨大变化，玛多县是全国贫困县之一。 “30年前，因为黄河水太多，县城周围都是湿地，玛多县城搬迁一次。”拉保说，“现在，它面临第二次搬迁———地下水位逐年下降，全县吃水成了问题。” 全球气候的变暖，是黄河源头以至长江源头生态恶化的重要原因。这一点，老县长拉保也能从自己的生活经验中找到蛛丝马迹，“现在气候变得越来越暖和。过去我们在冬天都要穿厚厚的棉毡衣，而现在穿一件绒衣就能过冬了。” 气候变暖导致冰川消退 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所的鲁安新博士说，在未来25年内，青藏高原的温度将会上升摄氏度。如果这种气候变化的趋势持续下去的话，黄河源区的水量在十几年内就会减少50％。到那时，面临困境的不仅仅是一地区的牧民，而是整个流域。 今年6月，鲁安新考察了黄河源头的阿尼玛卿山。25年前，中外冰川学家在这里设置了冰川观测点。博士目测，25年之间，冰川已退缩了近1公里。 阿尼玛卿山是藏族的四大神山之一，山中孕育着千万年来的积雪和冰川。这些冰川占黄河源区冰川总面积的96％。每年夏天，雪冰融化，汇成水晶细流，为黄河源源不断地补充水源。冰川十分敏感，即便是微小的温度变化也能引起冰川的变化，因此通过长时间观测冰川，可以获得有力证据证明气候变化的趋势。 如果按照英国哈德利中心（Hadley Center）的预测，到2100年，青藏高原的温度将比现在升高2－摄氏度。粗略估算，到2050年，中国西北部的冰川将有超过一半彻底消失。 中国科学院青藏高原研究所所长姚檀栋说，全球气候变暖使中国冰川面积近40年平均减少了7％，目前冰川年融水径流量相当于一条黄河。 姚檀栋说，中国冰川集中分布在西部地区，以青藏高原为核心的高亚洲地区的冰川，由于气候不断变暖，上世纪中叶以来，大多数处于强烈退缩状态，一些曾经前进或稳定的冰川，也随着气候变暖加剧而转为后退。 冰崩 从长期来看，冰川消退会导致世界主要河流从源头开始变得干涸。而从短期来看，气候变化和冰川退缩还会引发其他灾害。 在鲁安新探查冰川的路上，许多当地人以为他们是冲着“大雪崩”去的。2004年3月18日，阿尼玛卿山发生了历史上最大的一次“雪崩”，超过2640公顷秋季草场顷刻间被毁。 在“雪崩”现场，所有的考察人员都被惊呆：绿油油的草场犹如骤然被一座巨型煤矿所覆盖。各处散落着黑色的岩石和砾石，在脚下，山坡上，沟壑中到处都是，好像经历过一次火山喷发。鲁安新给了一个更加令人吃惊的结论，他认为这并不是一次雪崩，而是一次“冰崩”。气温的迅速上升引发冰川迅速融化，不同的部分融化的速度不同，因此整个冰川的压力分布极为不均。此外，阿尼玛卿山西侧陡峭的地质特征加剧了冰川退缩带来的危险，引发了最终的崩塌。崩塌时威力巨大，夹杂着庞大体积的积雪和黑色冰碛物的冰川直削下来，甚至将山体的一部分也撕扯了下来。直到14个月后，当时那惊心动魄的场面留下的余威仍然让到访者心有余悸。 然而，滑落的冰川与冰碛物在清水河、权隆河、达玛曲河汇入的曲什安河的河谷处，形成横向5公里、纵向3公里、平均厚度300米的冰雪大坝，将河道阻塞，形成堰塞湖。因为上游不断补水，这个湖泊的面积每天都在扩大；与此同时，由砾石和冰川碎屑组成的冰碛坝也每天都在松动。坝体本身松散而多孔，而且其中冰冻部分由于温度上升和水浪冲击，融化的速度越来越快，随时都有决堤的危险。三条突出的冰碛边缘已经可以看到明显的裂缝，甚至能听到冰缝裂开的声音。小块岩石和冰的碎片不断从坝上脱落，滑入湖中。坝体最低处仅仅比水面高5米，一阵暴雨或者气温陡升造成的加速融化就能让这条千疮百孔的堤坝彻底决口。今年7月，这个堰塞湖终于“轰”的一声倒塌，河水奔泄而出，冲走一些房屋和牲畜，所幸没有造成人员伤亡。 冻土不再 在离花石峡镇59公里的地方，鲁安新博士抬手一指，“看那条沟！我们现在已经在冻土地带了。”在黄河源区冻土分布十分广泛，但厚度很薄。因此，这里的多年冻土更容易受到气候变暖的影响。一旦有一片地下冰融化，在地面上就会形成一条沟渠。之后，地表土的温度平衡被打破，沟渠不断扩大，两侧消融得越来越快，形成所谓的冻融滑塌。 鲁安新说，最近20年中，黄河源区的多年冻土在大规模消退，主要表现为土地平均温度升高，活动层加深以及多年冻土下界升高等方面。 在214国道上的一个岔口，考察队看到了一座废弃的住所。中间有一个院落，四周有16间房屋。所有的墙上布满了既长且深的裂缝，有一些甚至开始倾斜。冻土层融化直接影响到房屋地基的牢固，因此墙体倾斜开裂。由于地基融化松动而废弃的房屋在该区域随处可见，就连高速公路也不能幸免。尽管路基的设计和建造经过了周密的计算，并且考虑到各种气候条件的影响，但在气候变化面前也难以为继。地下的冻土层融化速度之快出乎人们意料，因此路基之上曾经平坦顺畅的柏油路现在变得如波浪起伏，道路中间的黄线被拉扯得七扭八歪，看上去颇有几分滑稽，被人戏称为“跳舞的公路”。虽然鲁安新所在的考察队已然对此多加防备，还是发生了一起轻微的车祸。政府每年都要对青藏高原上的公路进行整修，每3年还有一次大修，否则这种路况会酿成车毁人亡的惨剧。 与此同时，地下水位下降还会导致植被退化，土地沙漠化和盐碱化。水危机引发的连锁反应最终会导致黄河源区土地大规模退化和沙化。在黄河源区的水文循环中，冻土发挥着重要作用，而由气候变暖、温度升高导致深层永冻层的严重退化是不可逆的。并且在此过程中还会释放大量的温室气体，造成升温加剧，引发更严重的冻土退化和冰川退缩。这样的恶性循环似乎预示着人类不加节制的发展已经把自己逼入了死胡同。 考察队把营地扎在海拔4200米高的阿尼玛卿山时，碰到了住在这里的索保。索保是个藏族小伙，35岁，头发卷曲，目光清澈。他的第一句话就是：“请不要乱丢垃圾，请不要玷污圣水。没有了圣水，这里的一切生物都会凋亡。”他说的“圣水”就是黄河。 可是，仅仅不乱丢垃圾并不能拯救这“圣水”。全球变暖缘于畸形工业发展所排出的大量温室气体。“只有世界各国切实负起自己的义务，工业发展做到‘可持续’，减少温室气体排放，才能共同应对这一危机。”一位专家说。
保护黄河湿地已成为有识之士的共识。2004年11月，河南省人民政府批复建立河南郑州黄河湿地省级自然保护区；2006年3月，郑州市政府批复成立黄河湿地自然保护区管理中心。随后，郑州市政府下发了《关于加强湿地自然保护区保护管理的通知》，《郑州黄河湿地自然保护区管理办法》也纳入立法计划。郑州市委、市政府已经把黄河湿地保护区湿地生态恢复建设列入了郑州市跨越式发展生态建设工程三年行动计划重点项目，并作为郑州森林生态城建设的重要内容。郑州市发改委已经批复湿地建设项目，并纳入生态工程投资，未来三年市政府将斥巨资用于湿地保护与恢复工程。2006年11月，在郑州市领导的关心支持下，保护区启动实施了树标立界，沟通生态水系等抢救性措施。在郑州市第十二届人民代表大会第四次会议期间，《郑州黄河湿地自然保护区管理条例》的议案得到人大代表和广大市民的积极响应和大力支持。 2008年，郑州市颁布了《郑州黄河湿地自然保护区管理办法》，并将黄河湿地保护纳入生态郑州建设投资计划和郑州市跨越式发展新3年行动计划及“三化两型”城市建设重要内容。郑州市还组织编制了《郑州黄河湿地自然保护区详细规划》和《郑州黄河国家湿地公园总体规划》。两个规划对湿地生态资源、珍稀水鸟等野生动植物及其栖息地、自然景观等进行全面保护，划定8个核心区，7个候鸟栖息越冬区，并规划实施退耕还湿、退耕还滩、沟通水道等湿地保护恢复工程。郑州市加大投入，重点实施湿地保护与恢复工程及郑州黄河国家湿地公园一期建设工程等。同时，加大依法保护管理力度，依法对保护区内建设项目实行行政许可制度。郑州黄河湿地是人与自然和谐共存的绿色家园，它直接关系到郑州水资源的可持续利用，关系到郑州生态环境的改善。可以说，保护郑州黄河湿地就是保护郑州未来发展的资源。努力建设好郑州黄河湿地，科学规划、合理利用好郑州黄河湿地，是真正实现郑州的人口、资源、环境、社会全面协调、可持续发展的有效途径之一。
文献综述的范文
在学习、工作生活中，大家都经常接触到论文吧，论文是指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章。写起论文来就毫无头绪？下面是我为大家收集的文献综述的范文，仅供参考，欢迎大家阅读。
本科毕业论文(设计)文献综述范例
论文题目： 温室环境测控系统及其发展趋势
摘要 ：本文阐述了温室环境测控系统在国内外的发展情况，包括从温室诞生起，美国、日本、荷兰等温室测控技术发展比较先进的国家在各自领域内的研究成果，以及国内引进温室技术后，各个高校及专业人员就自己擅长的方面进行探索并取得一定的研究成果。其次浅谈了温室测控系统的发展前沿，即该领域的先进技术，如无线电监控系统、GPRS技术、远程温室大棚控制系统等。最后具体讲述了温室测控中主要的影响因素，包括温度、湿度、光照、CO2浓度，以及当下比较适宜的处理办法。
关键词 : 温室环境测控;无线电监控;远程监控
Greenhouse environment controling systems and its
development
Abstract : This paper said the development of the greenhouse environment control system at home and aborad , since the birth of greenhouse , United States , Japan , the Netherlands and other greenhouse monitoring and control technology more advanced countries in their respective areas of research , and after the introduction of greenhouse technology as well as domestic , various universities and professionals to explore their own good and have made certain aspects of the research results . Second ,on the forefront of the development of the greenhouse control system , such as radio control system , GPRS technology , remote control system of greenhouse and so on . Finally , Specific about the main factors of greenhouse monitoring and control , Including temperature, humidity , light , CO2 concentration and the more appropriate approach at present Keyword: greenhouse monitoring and control technology ; radio control system ; remote control system of greenhouse.
引言
目前，我国农业正处于从传统农业向以优质、高效、高产为目标的现代化农业转化新阶段。而温室作为现代化设施农业的重要产物，在国内多数地区得到了广泛应用。温室可以模拟成一个由人工智能监测的半封闭生态系统，它可以避开外界种种不利因素的影响，人为控[1]制或创造适宜农作物生长的气候环境。由于温室中各种环境因素是可以人为控制的，因此控制技术直接决定着温室中农作物的产量和质量。
温室测控系统一般包括三个模块：环境信息采集模块、数据处理模块和执行模块。在目前的测控系统中，环境因子的采集主要包括温度、湿度、CO2浓度、光照强度、土壤湿度等。
1温室环境测控在国内外的发展
自二十世纪七十年代温室诞生以来，各国对测控技术的研究越来越多，也越来越深入，逐步向着网络化、智能化、综合化的方向发展[2]
国外温室技术发展概况
美国是最早发明计算机的国家，也是将计算机应用于温室控制和管理最早、最多的国家之一。美国开发的温室计算机控制与管理系统可以根据温室作物的特点和要求，对温室内光照、温度、水、气、化肥等诸多因子进行自动调控，还可利用温差管理技术实现对花卉、果蔬等产品的开花和成熟期进行调节及控制。
在日本,作为设施农业主要内容的设施园艺建设相当发达,比如塑料温室和其它人工栽培设施达到普遍应用,设施栽培面积位居世界前列,蔬菜、花卉、水果等普遍实行设施温室生产，并针对种苗生产设施的高温、多湿等不良环境进行了若干设施项目的研究[3],主要有设施内播种装置、苗接触刺激装置、苗灌水装置和遮光装置的开闭装置、缺苗不良苗的检测及去除和补栽装置、CO2施肥装置等方面的自动化研究[4]。
2002年，英国伦敦大学农学院利用计算机遥控技术，可以观测50km以外温室内的温度、湿度等环境状况并远程控制。另外针对CO2浓度对作物的影响这一点，温室中通常安装通风机,搅动空气使温室中的CO2浓度一致[5]。
荷兰园艺温室发展较早,由于地处高纬度地区,日照短,全年平均气温较低等不利于作物生长的气候因素,因此集中较大力量发展经济价值高的鲜花和蔬菜,大规模地发展玻璃温室和配套的工程设施并且全部采用计算机控制，大大提高了作物的产出及品质要求。
现今随着科技的不断发展,国外温室业正致力于高科技的广泛应用。遥测技术、网络技术、控制局域网已逐渐应用于温室的管理与控制中,近几年各国温度控制技术提出建立温室行业标准并朝着网络化，大规模，无人化的方向发展[6]。
国内温室技术发展概况
国内的计算机应用开始于70年代中期,当时主要用于数据的统计分析和计算。自70年代末起,我国陆续从美国、日本、荷兰等国引进了许多先进的现代化温室技术,在借鉴及学习发达国家高科技温室技术的基础上,我国农业科研工作人员进行了温室内部温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因子控制技术的综合研究，在边学习边发展的道路上我国温室技术也有了长足的进步。
早期温室技术引进是1987年中国农业科学院引进了FELIXC 512系统,并建立了全国农业系统的第一个计算机应用研究机构[7]。到了90年代初期,计算机开始用于温室的管理和控制领域。
2000年，金钰研究了工业控制机IPC在自动化温室控制中的应用[8]。该研究是以工业控制机为核心采集环境信息，控制外围设施执行控制。实现了温室的封闭环境控制，但该系统布线复杂,维护困难且成本过高。
2005年，杜辉等研究了基于蓝牙技术的分布式温室监控系统[9]。该系统将蓝牙技术和现场总线技术相结合运用于温室群的监控，提高了系统的可靠性、降低了数据传输过程中干扰。但由于蓝牙技术本身的不成熟，与其他技术相结合以后会导致系统的紊乱，难以调控，顾该系统的实际应用仍需要深入研究。
2007年，唐娟等研究了基于新型AVR单片机的温室测控系统[10]。该系统把个体生产和规模化生产相结合，在单个温室大棚生产实现智能自动化的基础上实现连栋温室大棚的规模化生产。
2008年，周茂雷，郭康权研究出了基于ARM7微处理器的温室控制器系统[11]。该系统能通过AD算法实现温室各路模拟量、开关量实时动态采集，将采集到的数据经处理后定时保存并送出控制量。
2 温室技术新型发展
现代化农业设施技术得到了极大的发展，利用不同的先进科技创造了利于作物生长的温室环境，下面讲述了五种新型温室技术。
无线电监控系统
随着生产规模的不断扩大,大棚数量的增多,有线监测系统布线复杂、维护困难、不能任意增加节点等缺点就暴露出来了. 随着电子技术的发展,出现了一体化的无线收发芯片nRF905，该芯片体积小巧,外围只需添加少量几元件即可工作,而且编程简单，可实现信息的无线传输, 以上位机为信息处理终端,构成了温室大棚环境参数监控系统, 该系统具有无需布线、可以任意增减采集点、结构简单、功耗低及组网方便等特点,因而具有较高的实用价值[12]
GPRS技术的应用
GPRS (General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称，是一种基于GSM (Global System for Mobile Communications)系统的无线分组交换技术。同一无线信道又可以由多个用户共享，只有当某个用户需要发送或接收数据的时候才会占用信道资源，从而有效地利用了信道资源。监控中心服务器通过GPRS 可以在移动状态下使用各种采集到的信息数据， 在移动通信服务商提供的GPRS业务平台上构建温室大棚环境监控信息数据传输系统， 实现智能化温室控制信息采集点的无线数据传输，监控系统同时可以实现资料、指令的.反向传输，以达到远程控制的目[13]。的温室大棚环境监控中心也可以通过服务器来浏览各个温室大棚的作物生长状况。
基于CAN和Profibus总线的温室分布式监控系统
CAN(controller area network)总线是一种分布式实时控制系统的串行通信局域网[14-15],其信号传输采用短帧结构,具有传输时间短、受干扰的概率低、实时性强、性能好和可靠性高等优点,广泛应用于各种控制系统中的检测和执行机构之间的数据通信。
Profibus总线的温湿度分布式测控系统也和CAN总线的功能差不多。在现有的各种现场总线中, Profi2bus 总线占有很大的市场份额, 并提供了DP、PA3和FMS三种协议类型。
虚拟仪器的应用
温室大棚测量系统的发展经过了模拟仪器、分立元件仪器、数字化仪器和智能化仪器,到现在发展到了虚拟仪器。虚拟仪器以计算机为核心组成的虚拟仪器平台,可以通过不同的虚拟仪器软件实现多种测试功能,能由虚拟仪器代替部分传统的仪器硬件,并利用虚拟仪器强大的数据采集和数据分析功能,进行各种信息的处理，然后将结果送出显示或控制调节机构,调节大棚的环境参数[16]。
远程温室大棚控制系统
为实现农民对大棚的简捷控制,实现农民增产增收，远程温室大棚控制系统显然是一项值得研究和推广的工程。该系统实时要求很高, 传输距离较远, 对稳定性以及抗干扰性的要求也很高, CC2Link造价低廉, 能满足现场环境的通讯要求而成为主要的新型现场通讯方式，另外以太网实时、高速且传输距离较远, 而成为主流的远程通讯方式。两者相结合便实现了温室大棚远程控制网[17]。
3 影响作物生长的各项因素及处理办法
作物的生长发育，一方面取决于作物本身的遗传特性，另一方面取决于外界环境条件。在生产上，则要通过优良的栽培技术及创造适宜的环境条件来控制生长和发育。
影响作物生长发育的主要环境条件包括：温度(空气温度及土壤温度)、光照(光的强度和光周期)、水分(空气湿度和土壤湿度)、土壤(土壤肥力及土壤溶液的反应)、空气(大气及土壤中空气的特性，CO2的含量，有毒气体的含量)、生物条件(土壤微生物及病虫害)等。下面就温度、湿度、光照、CO2浓度这四方面进行具体的论述。
温度
作物的生长发育环境中以温度最为敏感，也是最重要的。自然环境下，温度在时间上随
四级变化而周期变化，在空间上随纬度和海拔的升高而降低。
另外在室内的话，由于作物的茂密生长会使得温度的空间变得比较复杂，实际上温度的空间分布受室外气候因子、室内调控方式、植物群体结构的综合影响，空气温度不论在水平方向还是在垂直方向往往都不均匀。
处理办法：
目前温室的温度调控主要包括增温、保温、降温[18]。加温有热风采暖系统、热水采暖系统、土壤加温三种形式;保温包括减少贯流放热和通风换气量、增大保温比、增大地表热流量;降温最简单的途径是通风.
湿度
适宜的空气湿度和土壤湿度是温室内作物健康生长的重要条件。根据研究发现，除了阴雨天以外，室内午后过低的空气湿度会导致作物发生光合作用的午休现象。
一般情况下，作物适宜的相对湿度是60%～80%。所以温室内空气相对湿度的大小直接影响作物的光合作用，影响作物生产的质量;另外，空气湿度过大，作物植株也易于生病。
土壤湿度对植物的影响也很大，若温室内排水不良，灌水不当，土壤渗水性不好，造成土壤水分过剩，使土壤中的氧气减少，植物根部呼吸的水分减少，从而影响植物的水分代谢，阻滞植物的生长或者发生根部腐烂的情况[19]。
处理办法：
除湿的方法有通风换气、加温除湿、覆盖地膜、使用除湿机、除湿型热交换通风装置。 加湿的方法包括喷雾加湿、湿帘加湿、温室内顶部安装喷雾系统[20]。这几种方法除了有加湿功能还可以达到降温的功效.
光照强度
光照是作物生长发育的关键条件之一。没有光照，就谈不上植物的生长，光照不足，势必影响植物的生长发育。
光照的强度直接影响到作物光合作用的强度。与室外相比较，室内光明显的差异表现在数量减少，光质改变及光分布不均匀等三个方面，从而形成独特的温室光环境[21]。
处理办法：人工调节大棚外部设施的方法来改变温室内的光照强度
给你一道例题：100亩葡萄园一次灌水用量。要求灌水深度为1m，测得灌前土壤湿度为15%，土质为壤土。查得壤土的土壤容重为立方厘米，其最大持水量为25%，则需水量为：(100亩×平方米/亩)×1/2×1m×立方米×()=。注：1/2指葡萄园实际灌水面积比例，地埂和路及架下部分未灌溉面积约占1/2。做盆载时,怎么浇水到最大田间持水量的70%?称取一定量的土壤,采用从土壤下方加水的方式加水至饱和状态,(不破坏土壤结构),在土壤上覆盖一层塑料薄膜,在控制蒸发的条件下平衡12小时?后测定土壤含水量,为田间持水量.乘70%再减去所用风干土壤含水量,为需要加水的量。最大持水量方法步骤：1.用取环刀采取自然状态土样2-3个，两端切齐，将一端垫上滤纸，并直立放在盛水的大烧瓶中，使杯中水面几乎与环刀筒面一样高度（但不能淹没环岛筒面），放置4-12小时，直至土壤表面现水为止。2.从贝内取出环刀，擦干称重，再放入盛水的烧杯内2-4小时，在取出称重，直至恒重。3.将环刀内的土样全部取出，仔细混合，然后从中取出一部分平均土样，用烘干法测定出含水量，即为最大持水量。比较乱，你自己整理一下，再好好理解一下。因为实在太忙，只能简单回答你的问题了。
环境监测现场采样细节问题探讨论文
摘要 ：对于新建、扩建厂区的验收监测和厂区需要办理排污许可证的监测以及监督性质的监测，都得进行现场进行采样工作，采样是整个监测中的基础工作同时也对后续工作的进行也发挥着重要影响。本文主要分析了环境监测现场采样的细节问题，以供参考和借鉴。
关键词 ：环境监测；现场采样；影响因素；样品保存
随着我国经济高速发展，工业化不断深化，环境污染已日益严重，雾霾天气、地下水污染导致癌症村集体出现，所以必须采取有效的措施对其进行保护。环境监测是环境保护的有效手段但环境监测效果很容易受到多种因素的影响，比如采样点位和频率以及监测过程中自然因素的影响。所以在平时监测过程中只有弄清楚影响监测效果的因素才能更好得到理想的监测结果。
1环境监测现场采样影响因素分析
（1）自然因素：自然因素影响有环境的温度，压力，风速，湿度等，在噪声的监测过程中风速，雨天对其影响很大所以在噪声监测过程中，严禁在强风有雷电的情况下进行检测。在地表水监测的过程中，由于河岸环境会对水质的检测产生影响，所以在地表水监测采样中避免在河岸进行检测。
（2）采样频率和采样点位：对采样频率的掌握，在企业达到正常生产稳定的工况的情况下，等时间间隔的进行采样，这样才能采集到具有代表性的样品。对于采样点位，严格按照技术规范布点，一丝一毫的偏差得到的采样结果很可能会产生很大的偏差。
（3）容器因素：在样品采集过程后，采样容器的选择也对采样的效果产生非常关键的影响。在容器选择方面，应尽可能的购买一些实力较强，质量可靠的企业。在采样过程中，应选择恰当的容器盛放所采集的样品。如果选择了不恰当的容器，导致检测因子与容器发生了反应，这会使得采集的样品严重与现实失实。
2环境监测现场需要注意的细节问题
（1）大气采样：在日常的监测过程中，一般采用监测仪器，由于其检出限比较高，对于一些低浓度的气体，就无法有效的检出。在这种情况下可以采样化学分析法。化学分析法检出限并不是很高，对于检测低浓度的气体是比较可靠的。吸收液和样品采集：在用吸收液采集完样品后，要低温避光保存和密封处理。这是由于吸收液稳定性并不是很高，容易收到很多因素的影响。
（2）水质采样：为了提升检出结果的准确性，一定要选择低于执行标准20%的检出限[1]。在采样过程中，不同的采样因子应用不同的采样容器，避免采样所需检测的采样因子与容器发生反应造成检测结果失实。采样完成后应加水质固定剂应立马添加，有需要避光保存应避光保存。
（3）检查采样的容器：当我们所采集的样品浓度比较高可以选择直接采样法，常用的容器包括：真空瓶、塑料气袋以及注射器等。这些容器在使用前都必须做好气密性的监测，避免使用时出现漏气的情况，影响样品的收集[2]。
（4）固废和土壤的.采样：采样的器具的选择：严禁与采样器具发生反应，以至于监测的固废和土壤的数据与事实失实。同时在土壤采样过程中，应按照土壤的质地和肥力等划分成不同的采样单元，进行均匀性采样[2]。
（5）噪声检测：进行噪声监测相关工作的开展主要是监测环境的敏感点噪音以及工业企业的噪音[3]。在对于企业厂界噪声进行检测时，应详细调查企业生产设备数量以及分布，生产设备是否正常工作，生产负荷是不是达到了监测要求。在噪声监测期间需要在无风雨雷电，风速小于5m的条件下进行。
3结束语
环境监测是环境保护工作中虽然是最基础的工作，但其在后续工作开展中发挥着重要作用。只有做好现场采样工作，才能保证采集样品的可靠性，才能更好的开展环境保护工作。
参考文献
[1]刘蔚.初探环境监测采样过程中的质量控制[J].商品与质量，2011，S3：11~12.
[2]朱晓霞.浅议环境监测现场采样的质量控制措施[J].环境研究与环保，2013，01：26~27+18.
[3]胡瑞丰.环境监测现场采样问题以及注意事项分析[J].资源节约与环保，2016，05：97.
意味着与东太平洋高于平均海洋温度有关的厄尔尼诺现象反过来会影响全球气候模式和热带降水，如果其他极端因素也在起作用，这些变化可能会导致大量植物死亡。
无土栽培是在植物矿质营养学研究的基础上发展起来的一门新兴科学技术.它不用天然土壤,完全用化学溶液(营养液)栽培植物。 一、无土栽培的发展简史 人类对植物矿质营养的探索，可以追溯到公元前600年亚里斯多德的时代，但是目前比较公认的，有关植物矿质营养研究的最早科学报告是1600年Belgion Jan Van Helmant发表的著名的柳树实验。19世纪中叶（1842） Wiegmen 和 Polsloff第一次用重蒸馏水和盐类成功地培养植物，并证明了水中溶解的盐类是植物生长的必需物质。但这一时期的最杰出的代表人物，应当认为是 Van Liebig（1803－1873），他证明了植物体中的碳来自空气中的CO2，H和O来自NH3、NO3－，其它一些矿质元素均来自土壤环境。他的工作彻底否定了当时流行的腐殖质营养理论，建立了矿质营养理论的雏型，他的理论也是现代”营养耕作”理论的先导。 1838年德国科学家斯鲁兰格尔，鉴定出来植物生长发育需要15种营养元素。1859年德国著名科学家Sachs和Knop，建立了直到今天还沿用的、用溶液培养来植物矿质营养的方法。在此基础上，逐步演变和发展而成为今天的无土栽培实用科学技术。 1920营养液的制备达到标准化，但这些都是在实验室内进行的试验，尚未应用于生产。1929年美国加利福尼亚大学的 教授，利用营养液成功地培育出一株高米的番茄，采收果实14公斤，引起人们极大的关注。被认为是无土栽培技术由试验转向实用化的开端。 1935年一些蔬菜和花卉种植者，在Gericke的指导下，进行了大规模的生产实践。首次把无土栽培发展到商业规模，面积最大的有公顷。同时美国中西部发展了一些砂培和砾培的技术，水培技术也很快传到欧洲、印度和日本等地。Gericke教授并把无土栽培定义为”Hydroponics ”（hydor是”水”的意思，ponics意为”放置”）。 第二次世界大战期间，水培在生产上起了相当作用。在Gericke教授指导下，泛美航空公司在太平洋中部荒芜的威克岛上种植蔬菜，用无土栽培技术，解决了航班乘客和部队服务人员吃新鲜蔬菜问题。以后英国农业部也对水培发生兴趣，1945年伦敦英国空军部队在伊拉克的哈巴尼亚和波斯湾的巴林群岛开始进行无土栽培，解决了吃菜靠飞机由巴勒斯坦空运的问题。以后在圭亚那、西印度群岛、中亚的不毛沙地上，科威特石油公司等单位，都运用无土栽培为他们的雇员生产新鲜蔬菜。 由于无土栽培在世界范围内的不断发展，1955年9月，在荷兰成立了国际无土栽培学会。当时只有一个工作组、成员12人。而到了1980年召开的第五届国际无土栽培会议时，会员人数已发展到45个国家的300人。据不完全统计，全世界目前关于无土栽培的研究机构，大约在130个以上。栽培面积也不断扩大，在新西兰，50％的番茄靠无土栽培生产。在意大利的园艺生产中，无土栽培占有20％的比重。在日本无土栽培生产的草莓占总产量的66％、青椒占52％、黄瓜占37％、番茄占27％、总面积已达500公顷。荷兰是无土栽培面积最大的国家，1986年统计已有2500公顷。目前无土栽培技术，已在全世界100多个国家应用发展。 我国无土栽培技术在研究应用起步较晚，但较原始的无土栽培技术却有悠久历史。生豆芽、种水仙早有记载（至晚在宋代就有），但较正规的科学研究和生产试验，则是近十几年的事。山东农业大学于1975年开始用蛭石栽培西瓜、黄瓜、番茄等，均获成功，1987年在胜利油田推广面积达6000平方米。无土育苗技术已在我国广泛运用，北京市朝阳区1987年，无土育苗的数量，已占总育苗数量的％。1985年在河北省农科院蔬菜研究所，召开了全国会议，成立了中国的无土栽培学组，并于1986、1987、召开了全国性的学术讨论会，出席者多达百人。1988年5月，中国首次出席了在荷兰召开的第七届国际无土栽培学会的年会，并在会上发表了论文，引起了很多国家的重视。 二、无土栽培的优点 无土栽培之所以能迅速在全世界范围内发展，是因为这种新的栽培技术与常规土壤比较有许多优点。 （一）产量高、品质好 无土栽培能充分发挥作物的生产潜力，与土壤栽培相比，产量可以成倍或几十倍地提高，如4-4-1所示。 上表说明土壤栽培不仅产量低，而且消耗水分很多。 北京农业大学园艺系在北京地区秋季进行大棚黄瓜无土栽培试验，自7月30日播种至9月14日，共计46天，浇水（营养液）共立方米。若进行土培，46天中至少浇水5－6次，需用50－60立方米的水，统计结果，节水率为％。节水效果非常明显，是发展节水型农业的有效措施之一。 无土栽培不但省水，而且省肥，一般统计认为土栽培养分损失比率约50％左右，我国农村由于科学施肥技术水分低，肥料利用率更低，仅30－40％，一半多的养分都损失了，在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的过程很复杂，不仅有很多损失，而且各种营养元素的损失不同，使土壤溶液中各元素间很难维持平衡。而无土栽培中，作物所需要的各种营养元素，是人为配制成营养液施用的，不仅不会损失，而且保持平衡，根据作物种类以及同一作物的不同生育阶段，科学地供应养分，所以作物生长发育健壮，生长势强，增产潜力可充分发挥出来。 （三）清洁卫生 无土栽培施用的是无机肥料，没有臭味，也不需要堆肥场地。土栽培施有机肥，肥料分解发酵，产生臭味污染环境，还会使很多害虫的卵孳生，危害作物，无土栽培则不存在这些问题。尤其室内种花，更要求清洁卫生，一些高级旅馆或宾馆，过去施用有机花肥，污染环境，是个难以解决的问题，无土养花便迎刃而解。 （四）省力省工、易于管理 无土栽培不需要中耕、翻地、锄草等作业，省力省工。浇水追肥同时解决，由供液系统定时定量供给，管理十分方便。土培浇水时，要一个个地开和堵畦口，是一项劳动强度很大的作业，无土栽培则只需开启和关闭供液系统的阀门，大大减轻了劳动强度。一些发达国家，已进入微电脑控制时代，供液及营养液成分的调控，完全用计算机控制，几乎与工业生产的方式相似。 （五）避免土壤连作障碍 设施栽培中，土壤极少受自然雨水的淋溶，水分养分运动方向是自下而上。土壤水分蒸发和作物蒸腾，使土壤中的矿质元素由土壤下层移向表层，常年累月、年复一年，土壤表层积聚了很多盐分，对作物有危害作用。尤其是设施栽培中的温室栽培，一经建设好，就不易搬动，土壤盐分积聚后，以及多年栽培相同作物，造成土壤养分平衡，发生连作障碍，一直是个难以解决的问题。在万不得已情况下，只能用耗工费力的”客土”方法解决。而应用无土栽培后，特别是采用水培，则从根本上解决了此问题。土传病害也是设施栽培的难点，土壤消毒，不仅困难而且消耗大量能源，成本可观，且难以消毒彻底。若用药剂消毒既缺乏高效药品，同时药剂有害成分的残留还危害健康，污染环境。无土栽培则是避免或从根本上杜绝土传病害的有效方法。 （六）不受地区限制、充分利用空间 无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境，因而也就摆脱了土地的约束。耕地被认为是有限的、最宝贵的、又是不可再生的自然资源，尤其对一些耕地缺乏的地区和国家，无土栽培就更有特殊意义。无土栽培进入生领域后，地球上许多沙漠、荒原或难以耕种的地区，都可采用无土栽培方法加以利用。例如在中东和墨西哥，人们在海滨沙滩上建立起了很多塑料温室，与海水淡化系统相结合，采用无土栽培技术，生产新鲜蔬菜，成为沙漠中的绿洲，这为解决地球上许多贫瘠地区人民生活的困难，带来了福音。 此外，无土栽培还不受空间限制，可以利用城市楼房的平面屋顶种菜种花，无形中扩大了栽培面积。据1986年的卫星测定，北京市就有平面屋顶16000多亩，如果充分利用起来，可以产生很大的经济效益和社会效益。 （七）有利于实现农业现代化 无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约，可以按照人的意志进行生产，所以是一种受控农业的生产方式。较大程度地按数量化指标进行耕作，有利于实现机械化、自动化，从而逐步走向工业化的生产方式。目前在奥地利、荷兰、苏联、美国、日本等都有水培”工厂”，是现代化农业的标志。我国航空工业进出口公司，曾在1986年引进了日本的无土栽培设备，也建立了一座小型的水增工厂，参观学习的人络绎不绝，反映出人们对这一新技术的兴趣。 三、无土栽培的类型和方式 无土栽培的方式方法多种多样，不同国家、不同地区由于科学技术发达水平不同，当地资源条件不同，自然环境也千差万别，所以采用的无土栽培类型和方式方法各异。 目前比较普遍的分类方法，是根据作物根系的固定方法来区分。大体上可以分为无基质（也称介质）栽培和有基质栽培两大类（表4－4－3）。 （一）水培 水培是指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长，这种方式会出现缺O2现象，影响根系呼吸，严重时造成料根死亡。为了解决供O2 问题，英国Cooper在1973年提出了营养液膜法的水培方式，简称”NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一层很薄的营养液（－1厘米）层，不断循环流经作物根系，既保证不断供给作物水分和养分，又不断供给根系新鲜O2。NFT法栽培作物，灌溉技术大大简化，不必每天计算作物需水量，营养元素均衡供给。根系与土壤隔离，可避免各种土传病害，也无需进行土壤消毒。 （二）雾（气）培 又称气增或雾气培。它是将营养液压缩成气雾状而直接喷到作物的根系上，根系悬挂于容器的空间内部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距离钻孔，于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形，形成空间，供液管道在三角形空间内通过，向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2－3分钟喷雾几秒钟，营养液循环利用，同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太高，需要消耗大量电能，且不能停电，没有缓冲的余地，目前还只限于科学研究应用，未进行大面积生产。 （三）基质栽培 基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中，通过滴灌或细流灌溉的方法，供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内，或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的，称为开路系统，这可以避免病害通过营养液的循环而传播。 基质栽培缓冲能力强，不存在水分、养分与供O2之间的矛盾，且设备较水增和雾培简单，甚至可不需要动力，所以投资少、成本低，生产中普遍采用。从我国现状出发，基质栽培是最有现实意义的一种方式。 欧洲许多国家目前应用较多的基质是岩棉（rockwool），它是由60％的辉绿岩，20％石灰石和20％的焦碳混合后，在1600℃的高温下煅烧熔化，再喷成直径为毫米的纤维，而后冷却压成板块或各种形状。岩棉的优点是可形成系列产品（岩棉栓、块、板等），使用搬运方便，并可进行消毒后多次使用。但是使用几年后就不能再利用，废岩棉的处理比较困难，在使用岩棉栽培面积最大的荷兰，已形成公害。所以，日本现在有些人主张开发利用有机基质，使用后可翻入土壤中做肥料而不污染环境。 四、无土栽培技术要点 不论采用何种类型的无土栽培，几个最基本的环节必须掌握，无土栽培时营养液必须溶解在水中，然后供给植物根系。基质栽培时，营养液浇在基质中，而后被作物根系吸收。所以对水质、营养液和所用的基质的理化性状，必须有所了解。 （一）水质 水质与营养液的配制有密切关系。水质标准的主要指标是电导度（EC），pH值和有害物质含量是否超标。 电导度（EC）是溶液含盐浓度的指标，通常用毫西门子（mS）表示。各种作物耐盐性不同，耐盐性强的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘蓝类。耐盐中等(EC=4mS)，如黄瓜、菜豆、甜椒等。无土栽培对水质要求严格，尤其是水培，因为它不象土栽培具有缓冲能力，所以许多元素含量都比土壤栽培允许的浓度标准低，否则就会发生毒害，一些农田用水不一定适合无土栽培，收集雨水做无土栽培，是很好的方法。无土栽培的水，pH值不要太高或太低，因为一般作物对营养液pH值的要求从中性为好，如果水质本身pH值偏低，就要用酸或碱进行调整，既浪费药品又费时费工。 （二）营养液 营养液是无土栽培的关键，不同作物要求不同的营养液配方。目前世界上发表的配方很多，但大同小异，因为最初的配方本源于对土壤浸提液的化学成分分析。营养液配方中，差别最大的是其中氮和钾的比例。表4-4-4介绍了从50年代到80年代不同科学家所采用的配方，可供参考。 配制营养液要考虑到化学试剂的纯度和成本，生产上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液（原源），再进行稀释，可以节省容器便于保存。需将含钙的物质单独盛在一容器内，使用时将母液稀释后再与含钙物质的稀释液相混合，尽量避免形成沉淀。营养液的pH值要经过测定，必须调整到适于作物生育的PH值范围，水增时尤其要注意pH值的调整，以免发生毒害。 （三）基质的理化性状 用于无土栽培的基质种类很多，已在表4-4-3中列举，可供参考。可根据当地基质来源，因地制宜地加以选择，尽量选用原料丰富易得、价格低廉、理化性状好的材料做为无土栽培的基质。无土栽培对基质的要求是： 1．具有一定大小的固形物质。这会影响基质是否具有良好的物理性状。基质颗粒大小会影响容量。孔隙度、空气和水的含量。按着粒径大小可分为五级、即：1毫米；1－5毫米；5－10毫米；10－20毫米；20－50毫米。可以根据栽培作物种类、根系生长特点、当地资状况加以选择。 2．具有良好的物理性质。基质必须疏松，保水保肥又透气。南京农业大学吴志行等研究认为，对蔬菜作物比较理想的基质，其粒径最好以毫米，总孔隙度>55％，容重为克•厘米－3，空气容积为25－30％，基质的水气比为1：4。 3．具有稳定的化学性状，本身不含有害成分，不使营养液发生变化。基质的化学性状主要指以下几方面： PH值：反应基质的酸碱度，非常重要。它会影响营养液的pH值及成分变化。PH＝6－7被认为是理想的基质。 电导度(EC)：反映已经电离的盐类溶液浓度，直接影响营养液的成分和作物根系对各种元素的吸收。 缓冲能力：反映基对肥料迅速改变pH值的缓冲能力，要求缓冲能力越强越好。 盐基代换量：是指在pH＝7时测定的可替换的阳离子含量。一般有机机质如树皮、锯未、草炭等可代换的物质多；无机基质中蛭石可代换物质较多，而其它惰性基质则可代换物质就很少。 4．要求基质取材方便，来源广泛，价格低廉。浙江农科院园艺研究所选用南方农村广 为存在的砻糠灰（农村家庭饭用的燃料废渣），做无土栽培基质，栽培番茄，效果良好，大幅度降低了成本。 在无土栽培中，基质的作用是固定和支持作物；吸附营养液；增强根系的透气性。基质是十分重要的材料，直接关系栽培的成败。基质栽培时，一定要按上述几个方面严格选择。北京农业大学园艺系通过1986－1987年的试验研究，在黄瓜基质栽培时，营养液与基质之间存在着显著的交互作用，互为影响又互相补充。所以水培时的营养液配方，在基质栽培时，特别是使用有机基质时，会受基质本身元素成分含量、可代换程度等等因素的影响，而使配方的栽培效果发生变化，这是应当加以考虑的问题，不能生搬硬套。 （四）供液系统 无土栽培供液方式很多，有营养液膜（NFT）灌溉法、漫灌法、双壁管式灌溉系统、滴灌系统、虹吸法、喷雾法和人工浇灌等。归纳起来可以分为循环水（闭路系统）和非循环水（开路系统）两大类。目前生产中应用较多的是营养液膜法和滴灌法。 1． 营养液膜法（NET） （1）备三个母液贮液灌（槽）。一个盛硝酸钙母液，一个盛其它营养元素的母液，另一个盛磷酸或硝酸，用以调节营养液的pH。 （2）贮液槽。贮存稀释后的营养液，用泵将其液由栽培床高的一端的送入，由低的一端回流。液槽大小与栽培面积有关，一般1000平方米要求贮液槽容量为4－5吨。贮液槽的另一个作用就是回收由回流管路流回的营养液。 （3）过滤装置。在营养液的进水口和出水口要求安装过滤器，以保证营养液清洁，不会造成供液系统堵塞。 2． 滴灌系统的灌溉方法 （1）备两个浓缩的营养液罐，存放母液。一个液罐中含有钙元素，另一个是不含钙的其它元素。 （2）浓酸罐。用业调节营养液的PH。 （3）贮液槽。用来盛按要求稀释好的营养液。一般300－400平方米的面积，贮液槽的容积1－吨即可。贮液槽的高度与供液距离有关，只要高于1米，就可供30－40米的距离。如果用泵抽，则贮液槽高度不受限制。甚至可在地下设置。 （4）管路系统。用各种直径的黑色塑料管，不能用白色，以避免藻类的孳生。 （5）滴头。固定在作物根际附近的供液装置，常用的有孔口式滴头和线性发丝管。孔口式滴头在低压供液系统中流量不太均匀，发丝管比较均匀。但共同的问题是易堵塞，所以在贮液槽的进出口处，也必须安装过滤器，滤出杂质。 五、无土栽培前景展望 从历史上来看，农业文明标志，就是人类对作物生长发育的干预和控制程度。实践证明，对作物地上部分的环境条件的控制，比较容易做到，但对地下部分的控制（根系的控制），在常规土培条件下很困难的。无土栽培技术的出现，使人类获得了包括无机营养条件在内的，对作物生长全部环境条件进行精密控制的能力，从而使得农业生产有可能彻底摆脱自然条件的制约，完全按照人的愿望，向着自动化、机械化和工厂化的生产方式发展。这将会使农作物的产量得以几倍、几十倍甚至成百倍地增长。 从资源的角度看，耕地是一种极为宝贵的、不可再生的资源。由于无土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用，所以使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充，这对于缓和及解决地球上日益严重的耕地问题，有着深远的意义。无土栽培不但可使地球上许多荒漠变成绿洲，而且在不久的将来，海洋、太空也将成为新的开发利用领域。美国已将无土栽培列为国该国本世纪要发展的十大高技术交流会上，就是关于宇宙空间植物栽培的研究报告，那只能是无土栽培。因而无土栽培技术在日本，已被许多科学家做为研究”宇宙农场”的有力手段，人们称为太空时代的农业，已经不再是不可思议的问题。 水资源的问题，也是世界上日益严重地威胁人类的生存发展的大问题。不仅在干旱地区，就是在发达的人口稠密的大城市，水资源紧缺也越来越突出。随着人口的不断增长，各种水资源被超量开采，某些地区已近枯竭。所以控制农业用水是节水的措施之一，而无土栽培，避免了水分大量的渗漏和流失，使得难以再生的水资源得到补偿。它必将成为节水型农业、旱区农业的必由之路。 诚然，无土栽培技术在走向实用化的进程中也存在不少问题。突出的问题是成本高、一次性投资大；同时还要求较高的管理水平，管理人员必须具备一定的科学知识，这也不是任何地方都能做到的。 从理论上讲，进一步研究矿质营养状况的生理指标，减少管理上的盲目性，也是有待解决的问题。此外，无土栽培中的病虫防治，基质和营养液的消毒，废弃基质的处理等等，也需进一步研究解决。
无土栽培 无土栽培是在植物矿质营养学研究的基础上发展起来的一门新兴科学技术.它不用天然土壤,完全用化学溶液(营养液)栽培植物。 一、无土栽培的发展简史 人类对植物矿质营养的探索，可以追溯到公元前600年亚里斯多德的时代，但是目前比较公认的，有关植物矿质营养研究的最早科学报告是1600年Belgion Jan Van Helmant发表的著名的柳树实验。19世纪中叶（1842） Wiegmen 和 Polsloff第一次用重蒸馏水和盐类成功地培养植物，并证明了水中溶解的盐类是植物生长的必需物质。但这一时期的最杰出的代表人物，应当认为是 Van Liebig（1803－1873），他证明了植物体中的碳来自空气中的CO2，H和O来自NH3、NO3－，其它一些矿质元素均来自土壤环境。他的工作彻底否定了当时流行的腐殖质营养理论，建立了矿质营养理论的雏型，他的理论也是现代”营养耕作”理论的先导。 1838年德国科学家斯鲁兰格尔，鉴定出来植物生长发育需要15种营养元素。1859年德国著名科学家Sachs和Knop，建立了直到今天还沿用的、用溶液培养来植物矿质营养的方法。在此基础上，逐步演变和发展而成为今天的无土栽培实用科学技术。 1920营养液的制备达到标准化，但这些都是在实验室内进行的试验，尚未应用于生产。1929年美国加利福尼亚大学的 教授，利用营养液成功地培育出一株高米的番茄，采收果实14公斤，引起人们极大的关注。被认为是无土栽培技术由试验转向实用化的开端。 1935年一些蔬菜和花卉种植者，在Gericke的指导下，进行了大规模的生产实践。首次把无土栽培发展到商业规模，面积最大的有公顷。同时美国中西部发展了一些砂培和砾培的技术，水培技术也很快传到欧洲、印度和日本等地。Gericke教授并把无土栽培定义为”Hydroponics ”（hydor是”水”的意思，ponics意为”放置”）。 第二次世界大战期间，水培在生产上起了相当作用。在Gericke教授指导下，泛美航空公司在太平洋中部荒芜的威克岛上种植蔬菜，用无土栽培技术，解决了航班乘客和部队服务人员吃新鲜蔬菜问题。以后英国农业部也对水培发生兴趣，1945年伦敦英国空军部队在伊拉克的哈巴尼亚和波斯湾的巴林群岛开始进行无土栽培，解决了吃菜靠飞机由巴勒斯坦空运的问题。以后在圭亚那、西印度群岛、中亚的不毛沙地上，科威特石油公司等单位，都运用无土栽培为他们的雇员生产新鲜蔬菜。 由于无土栽培在世界范围内的不断发展，1955年9月，在荷兰成立了国际无土栽培学会。当时只有一个工作组、成员12人。而到了1980年召开的第五届国际无土栽培会议时，会员人数已发展到45个国家的300人。据不完全统计，全世界目前关于无土栽培的研究机构，大约在130个以上。栽培面积也不断扩大，在新西兰，50％的番茄靠无土栽培生产。在意大利的园艺生产中，无土栽培占有20％的比重。在日本无土栽培生产的草莓占总产量的66％、青椒占52％、黄瓜占37％、番茄占27％、总面积已达500公顷。荷兰是无土栽培面积最大的国家，1986年统计已有2500公顷。目前无土栽培技术，已在全世界100多个国家应用发展。 我国无土栽培技术在研究应用起步较晚，但较原始的无土栽培技术却有悠久历史。生豆芽、种水仙早有记载（至晚在宋代就有），但较正规的科学研究和生产试验，则是近十几年的事。山东农业大学于1975年开始用蛭石栽培西瓜、黄瓜、番茄等，均获成功，1987年在胜利油田推广面积达6000平方米。无土育苗技术已在我国广泛运用，北京市朝阳区1987年，无土育苗的数量，已占总育苗数量的％。1985年在河北省农科院蔬菜研究所，召开了全国会议，成立了中国的无土栽培学组，并于1986、1987、召开了全国性的学术讨论会，出席者多达百人。1988年5月，中国首次出席了在荷兰召开的第七届国际无土栽培学会的年会，并在会上发表了论文，引起了很多国家的重视。 二、无土栽培的优点 无土栽培之所以能迅速在全世界范围内发展，是因为这种新的栽培技术与常规土壤比较有许多优点。 （一）产量高、品质好 无土栽培能充分发挥作物的生产潜力，与土壤栽培相比，产量可以成倍或几十倍地提高，如4-4-1所示。 上表说明土壤栽培不仅产量低，而且消耗水分很多。 北京农业大学园艺系在北京地区秋季进行大棚黄瓜无土栽培试验，自7月30日播种至9月14日，共计46天，浇水（营养液）共立方米。若进行土培，46天中至少浇水5－6次，需用50－60立方米的水，统计结果，节水率为％。节水效果非常明显，是发展节水型农业的有效措施之一。 无土栽培不但省水，而且省肥，一般统计认为土栽培养分损失比率约50％左右，我国农村由于科学施肥技术水分低，肥料利用率更低，仅30－40％，一半多的养分都损失了，在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的过程很复杂，不仅有很多损失，而且各种营养元素的损失不同，使土壤溶液中各元素间很难维持平衡。而无土栽培中，作物所需要的各种营养元素，是人为配制成营养液施用的，不仅不会损失，而且保持平衡，根据作物种类以及同一作物的不同生育阶段，科学地供应养分，所以作物生长发育健壮，生长势强，增产潜力可充分发挥出来。 （三）清洁卫生 无土栽培施用的是无机肥料，没有臭味，也不需要堆肥场地。土栽培施有机肥，肥料分解发酵，产生臭味污染环境，还会使很多害虫的卵孳生，危害作物，无土栽培则不存在这些问题。尤其室内种花，更要求清洁卫生，一些高级旅馆或宾馆，过去施用有机花肥，污染环境，是个难以解决的问题，无土养花便迎刃而解。 （四）省力省工、易于管理 无土栽培不需要中耕、翻地、锄草等作业，省力省工。浇水追肥同时解决，由供液系统定时定量供给，管理十分方便。土培浇水时，要一个个地开和堵畦口，是一项劳动强度很大的作业，无土栽培则只需开启和关闭供液系统的阀门，大大减轻了劳动强度。一些发达国家，已进入微电脑控制时代，供液及营养液成分的调控，完全用计算机控制，几乎与工业生产的方式相似。 （五）避免土壤连作障碍 设施栽培中，土壤极少受自然雨水的淋溶，水分养分运动方向是自下而上。土壤水分蒸发和作物蒸腾，使土壤中的矿质元素由土壤下层移向表层，常年累月、年复一年，土壤表层积聚了很多盐分，对作物有危害作用。尤其是设施栽培中的温室栽培，一经建设好，就不易搬动，土壤盐分积聚后，以及多年栽培相同作物，造成土壤养分平衡，发生连作障碍，一直是个难以解决的问题。在万不得已情况下，只能用耗工费力的”客土”方法解决。而应用无土栽培后，特别是采用水培，则从根本上解决了此问题。土传病害也是设施栽培的难点，土壤消毒，不仅困难而且消耗大量能源，成本可观，且难以消毒彻底。若用药剂消毒既缺乏高效药品，同时药剂有害成分的残留还危害健康，污染环境。无土栽培则是避免或从根本上杜绝土传病害的有效方法。 （六）不受地区限制、充分利用空间 无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境，因而也就摆脱了土地的约束。耕地被认为是有限的、最宝贵的、又是不可再生的自然资源，尤其对一些耕地缺乏的地区和国家，无土栽培就更有特殊意义。无土栽培进入生领域后，地球上许多沙漠、荒原或难以耕种的地区，都可采用无土栽培方法加以利用。例如在中东和墨西哥，人们在海滨沙滩上建立起了很多塑料温室，与海水淡化系统相结合，采用无土栽培技术，生产新鲜蔬菜，成为沙漠中的绿洲，这为解决地球上许多贫瘠地区人民生活的困难，带来了福音。 此外，无土栽培还不受空间限制，可以利用城市楼房的平面屋顶种菜种花，无形中扩大了栽培面积。据1986年的卫星测定，北京市就有平面屋顶16000多亩，如果充分利用起来，可以产生很大的经济效益和社会效益。 （七）有利于实现农业现代化 无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约，可以按照人的意志进行生产，所以是一种受控农业的生产方式。较大程度地按数量化指标进行耕作，有利于实现机械化、自动化，从而逐步走向工业化的生产方式。目前在奥地利、荷兰、苏联、美国、日本等都有水培”工厂”，是现代化农业的标志。我国航空工业进出口公司，曾在1986年引进了日本的无土栽培设备，也建立了一座小型的水增工厂，参观学习的人络绎不绝，反映出人们对这一新技术的兴趣。 三、无土栽培的类型和方式 无土栽培的方式方法多种多样，不同国家、不同地区由于科学技术发达水平不同，当地资源条件不同，自然环境也千差万别，所以采用的无土栽培类型和方式方法各异。 目前比较普遍的分类方法，是根据作物根系的固定方法来区分。大体上可以分为无基质（也称介质）栽培和有基质栽培两大类（表4－4－3）。 （一）水培 水培是指植物根系直接与营养液接触，不用基质的栽培方法。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长，这种方式会出现缺O2现象，影响根系呼吸，严重时造成料根死亡。为了解决供O2 问题，英国Cooper在1973年提出了营养液膜法的水培方式，简称”NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一层很薄的营养液（－1厘米）层，不断循环流经作物根系，既保证不断供给作物水分和养分，又不断供给根系新鲜O2。NFT法栽培作物，灌溉技术大大简化，不必每天计算作物需水量，营养元素均衡供给。根系与土壤隔离，可避免各种土传病害，也无需进行土壤消毒。 （二）雾（气）培 又称气增或雾气培。它是将营养液压缩成气雾状而直接喷到作物的根系上，根系悬挂于容器的空间内部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板，其上按一定距离钻孔，于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形，形成空间，供液管道在三角形空间内通过，向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2－3分钟喷雾几秒钟，营养液循环利用，同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太高，需要消耗大量电能，且不能停电，没有缓冲的余地，目前还只限于科学研究应用，未进行大面积生产。 （三）基质栽培 基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中，通过滴灌或细流灌溉的方法，供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内，或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的，称为开路系统，这可以避免病害通过营养液的循环而传播。 基质栽培缓冲能力强，不存在水分、养分与供O2之间的矛盾，且设备较水增和雾培简单，甚至可不需要动力，所以投资少、成本低，生产中普遍采用。从我国现状出发，基质栽培是最有现实意义的一种方式。 欧洲许多国家目前应用较多的基质是岩棉（rockwool），它是由60％的辉绿岩，20％石灰石和20％的焦碳混合后，在1600℃的高温下煅烧熔化，再喷成直径为毫米的纤维，而后冷却压成板块或各种形状。岩棉的优点是可形成系列产品（岩棉栓、块、板等），使用搬运方便，并可进行消毒后多次使用。但是使用几年后就不能再利用，废岩棉的处理比较困难，在使用岩棉栽培面积最大的荷兰，已形成公害。所以，日本现在有些人主张开发利用有机基质，使用后可翻入土壤中做肥料而不污染环境。 四、无土栽培技术要点 不论采用何种类型的无土栽培，几个最基本的环节必须掌握，无土栽培时营养液必须溶解在水中，然后供给植物根系。基质栽培时，营养液浇在基质中，而后被作物根系吸收。所以对水质、营养液和所用的基质的理化性状，必须有所了解。 （一）水质 水质与营养液的配制有密切关系。水质标准的主要指标是电导度（EC），pH值和有害物质含量是否超标。 电导度（EC）是溶液含盐浓度的指标，通常用毫西门子（mS）表示。各种作物耐盐性不同，耐盐性强的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘蓝类。耐盐中等(EC=4mS)，如黄瓜、菜豆、甜椒等。无土栽培对水质要求严格，尤其是水培，因为它不象土栽培具有缓冲能力，所以许多元素含量都比土壤栽培允许的浓度标准低，否则就会发生毒害，一些农田用水不一定适合无土栽培，收集雨水做无土栽培，是很好的方法。无土栽培的水，pH值不要太高或太低，因为一般作物对营养液pH值的要求从中性为好，如果水质本身pH值偏低，就要用酸或碱进行调整，既浪费药品又费时费工。 （二）营养液 营养液是无土栽培的关键，不同作物要求不同的营养液配方。目前世界上发表的配方很多，但大同小异，因为最初的配方本源于对土壤浸提液的化学成分分析。营养液配方中，差别最大的是其中氮和钾的比例。表4-4-4介绍了从50年代到80年代不同科学家所采用的配方，可供参考。 配制营养液要考虑到化学试剂的纯度和成本，生产上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液（原源），再进行稀释，可以节省容器便于保存。需将含钙的物质单独盛在一容器内，使用时将母液稀释后再与含钙物质的稀释液相混合，尽量避免形成沉淀。营养液的pH值要经过测定，必须调整到适于作物生育的PH值范围，水增时尤其要注意pH值的调整，以免发生毒害。 （三）基质的理化性状 用于无土栽培的基质种类很多，已在表4-4-3中列举，可供参考。可根据当地基质来源，因地制宜地加以选择，尽量选用原料丰富易得、价格低廉、理化性状好的材料做为无土栽培的基质。无土栽培对基质的要求是： 1．具有一定大小的固形物质。这会影响基质是否具有良好的物理性状。基质颗粒大小会影响容量。孔隙度、空气和水的含量。按着粒径大小可分为五级、即：1毫米；1－5毫米；5－10毫米；10－20毫米；20－50毫米。可以根据栽培作物种类、根系生长特点、当地资状况加以选择。 2．具有良好的物理性质。基质必须疏松，保水保肥又透气。南京农业大学吴志行等研究认为，对蔬菜作物比较理想的基质，其粒径最好以毫米，总孔隙度>55％，容重为克•厘米－3，空气容积为25－30％，基质的水气比为1：4。 3．具有稳定的化学性状，本身不含有害成分，不使营养液发生变化。基质的化学性状主要指以下几方面： PH值：反应基质的酸碱度，非常重要。它会影响营养液的pH值及成分变化。PH＝6－7被认为是理想的基质。 电导度(EC)：反映已经电离的盐类溶液浓度，直接影响营养液的成分和作物根系对各种元素的吸收。 缓冲能力：反映基对肥料迅速改变pH值的缓冲能力，要求缓冲能力越强越好。 盐基代换量：是指在pH＝7时测定的可替换的阳离子含量。一般有机机质如树皮、锯未、草炭等可代换的物质多；无机基质中蛭石可代换物质较多，而其它惰性基质则可代换物质就很少。 4．要求基质取材方便，来源广泛，价格低廉。浙江农科院园艺研究所选用南方农村广 为存在的砻糠灰（农村家庭饭用的燃料废渣），做无土栽培基质，栽培番茄，效果良好，大幅度降低了成本。 在无土栽培中，基质的作用是固定和支持作物；吸附营养液；增强根系的透气性。基质是十分重要的材料，直接关系栽培的成败。基质栽培时，一定要按上述几个方面严格选择。北京农业大学园艺系通过1986－1987年的试验研究，在黄瓜基质栽培时，营养液与基质之间存在着显著的交互作用，互为影响又互相补充。所以水培时的营养液配方，在基质栽培时，特别是使用有机基质时，会受基质本身元素成分含量、可代换程度等等因素的影响，而使配方的栽培效果发生变化，这是应当加以考虑的问题，不能生搬硬套。 （四）供液系统 无土栽培供液方式很多，有营养液膜（NFT）灌溉法、漫灌法、双壁管式灌溉系统、滴灌系统、虹吸法、喷雾法和人工浇灌等。归纳起来可以分为循环水（闭路系统）和非循环水（开路系统）两大类。目前生产中应用较多的是营养液膜法和滴灌法。 1． 营养液膜法（NET） （1）备三个母液贮液灌（槽）。一个盛硝酸钙母液，一个盛其它营养元素的母液，另一个盛磷酸或硝酸，用以调节营养液的pH。 （2）贮液槽。贮存稀释后的营养液，用泵将其液由栽培床高的一端的送入，由低的一端回流。液槽大小与栽培面积有关，一般1000平方米要求贮液槽容量为4－5吨。贮液槽的另一个作用就是回收由回流管路流回的营养液。 （3）过滤装置。在营养液的进水口和出水口要求安装过滤器，以保证营养液清洁，不会造成供液系统堵塞。 2． 滴灌系统的灌溉方法 （1）备两个浓缩的营养液罐，存放母液。一个液罐中含有钙元素，另一个是不含钙的其它元素。 （2）浓酸罐。用业调节营养液的PH。 （3）贮液槽。用来盛按要求稀释好的营养液。一般300－400平方米的面积，贮液槽的容积1－吨即可。贮液槽的高度与供液距离有关，只要高于1米，就可供30－40米的距离。如果用泵抽，则贮液槽高度不受限制。甚至可在地下设置。 （4）管路系统。用各种直径的黑色塑料管，不能用白色，以避免藻类的孳生。 （5）滴头。固定在作物根际附近的供液装置，常用的有孔口式滴头和线性发丝管。孔口式滴头在低压供液系统中流量不太均匀，发丝管比较均匀。但共同的问题是易堵塞，所以在贮液槽的进出口处，也必须安装过滤器，滤出杂质。 五、无土栽培前景展望 从历史上来看，农业文明标志，就是人类对作物生长发育的干预和控制程度。实践证明，对作物地上部分的环境条件的控制，比较容易做到，但对地下部分的控制（根系的控制），在常规土培条件下很困难的。无土栽培技术的出现，使人类获得了包括无机营养条件在内的，对作物生长全部环境条件进行精密控制的能力，从而使得农业生产有可能彻底摆脱自然条件的制约，完全按照人的愿望，向着自动化、机械化和工厂化的生产方式发展。这将会使农作物的产量得以几倍、几十倍甚至成百倍地增长。 从资源的角度看，耕地是一种极为宝贵的、不可再生的资源。由于无土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用，所以使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充，这对于缓和及解决地球上日益严重的耕地问题，有着深远的意义。无土栽培不但可使地球上许多荒漠变成绿洲，而且在不久的将来，海洋、太空也将成为新的开发利用领域。美国已将无土栽培列为国该国本世纪要发展的十大高技术交流会上，就是关于宇宙空间植物栽培的研究报告，那只能是无土栽培。因而无土栽培技术在日本，已被许多科学家做为研究”宇宙农场”的有力手段，人们称为太空时代的农业，已经不再是不可思议的问题。 水资源的问题，也是世界上日益严重地威胁人类的生存发展的大问题。不仅在干旱地区，就是在发达的人口稠密的大城市，水资源紧缺也越来越突出。随着人口的不断增长，各种水资源被超量开采，某些地区已近枯竭。所以控制农业用水是节水的措施之一，而无土栽培，避免了水分大量的渗漏和流失，使得难以再生的水资源得到补偿。它必将成为节水型农业、旱区农业的必由之路。 诚然，无土栽培技术在走向实用化的进程中也存在不少问题。突出的问题是成本高、一次性投资大；同时还要求较高的管理水平，管理人员必须具备一定的科学知识，这也不是任何地方都能做到的。 从理论上讲，进一步研究矿质营养状况的生理指标，减少管理上的盲目性，也是有待解决的问题。此外，无土栽培中的病虫防治，基质和营养液的消毒，废弃基质的处理等等，也需进一步研究解决。 无土栽培在我国刚刚起步，还未广泛用于生产，特别是设施条件，供液系统工程本身，还未形成专门生产行业。由于种种因素限制，使得栽培技术与农业工程技术还不能协调同步，致使无土栽培技术在我国发展的速度，不如发达国家那样迅速。但是随着科学技术的发展、提高，更重要的是这项新技术本身固有的种种优越性，已向人们显示了无限广阔的发展前景。
①.选择适宜的品种和栽培方式。在冬季茬栽培中，可选用对肥料不敏感，植株长势强，侧枝发生较旺盛的品种。 采用何种无土栽培方式应根据当地条件和技术基础，因地制宜，就地取材，可选基质栽培中的砂培、草炭培、蛭石培等，或NFT营养液膜栽培。 ②.育苗。应采取无土育苗方式，可用草炭、蛭石、炭化稻壳和岩棉等为基质，播种前必须采取严格的种子消毒措施，防止病菌带入栽培床中。苗期注意防治病虫害，做到定植苗绝对无病。
（1）选择适宜的品种 长春密刺、新泰密刺、津春3号、津杂2号等保护地常用品种均适宜进行无土栽培生产。（2）栽培形式 黄瓜、番茄等作物属于单株营养面积较大的蔬菜作物，适宜于袋培、岩棉栽培、基质槽培、NFT栽培等无土栽培方式。（3）保护设施 适宜黄瓜等蔬菜作物无土栽培的保护地设施主要是加温温室、不加温温室、拱棚等大型保护地设施。设施的温度条件越好，黄瓜等蔬菜作物的生长期就越长，产量就越高。反之，设施越简易，作物季节性生产就越明显，生长期就越短，产量就越低。选择适宜的无土栽培保护设施、合理安排产品上市季节是高效无土栽培的重要技术措施之一。（4）营养液配方 黄瓜无土栽培用配方可选用克诺普、霍格兰配方Ⅰ、配方Ⅱ、园试配方及不同研究单位专为黄瓜选配的营养液配方。不同栽培形式、不同基质、不同季节及黄瓜不同生育期的营养液配方应作适当地调整或更换不同的配方，才能做到黄瓜最佳的产量和品质及最低的营养液投入。（5）栽培季节 在有加温和遮阳网覆盖的保护地设备中，无土栽培可进行排开播种，周年生产。播种期决定于供应期，供应期则安排在黄瓜价格较高的季节。在没有加温设备的保护地中，无土栽培黄瓜主要是秋冬茬和冬春茬两季生产。秋冬茬的播种期应在该保护设备最低温度平均10℃到来前的3个月左右，以满足黄瓜有较长的结瓜期和产量。按这样的茬口安排，黄瓜的播种期可能会出现在该地区的高温季节。遇到这种情况，一种方法是遮阳降温育苗，另一种是向后延迟播种期。延迟播种期的方法会缩短黄瓜的结瓜期而降低产量。当然，黄瓜结瓜期加强保护，延迟平均最低温度10℃到来的时间，也是延长黄瓜结瓜期的有效方法。无土栽培黄瓜冬春茬的生产是黄瓜产量最高、品质最好的栽培季节。该茬播种期主要决定于保护设施10厘米土壤平均最低温度12℃到来的时间，因为该平均最低温度是黄瓜定植的最早时间。如果设施土壤10厘米地温稳定在12℃的时间为3月上旬，那么冬春茬黄瓜播种的适宜时间是2月上旬，嫁接育苗的播种期再提前7～10天，即1月下旬。黄瓜播种期越早，育苗场所的保温、采光性能就应该越好，成本就会越高。但早播种的黄瓜结瓜期也就越早，价格高，产值也高。（6）供液次数和供液量 不同的无土栽培方式、不同的基质种类、不同的基质量、不同的供液方法、不同的栽培季节、黄瓜不同的生育期、不同的温度、不同的通风量等等因素均会明显地影响到无土栽培黄瓜的供液次数和供液量，因而生产实际中不可能照搬某些指标。生产中过量供液和频繁供液只能造成根系通气不足和电能及设备的浪费。对于某项特定的无土栽培形式，黄瓜的最佳供液量和供液次数应由较长时间的摸索所得。在未获得经验数据之前尽量延长供液的间隔时间，直至中午黄瓜植株少数出现萎蔫再进行第二次供液是一种可行的试验方法。最佳的供液次数和供液量应该是黄瓜植株生长最好的供液量和供液次数。基质含水量及通气量可以作为灌溉的指标，但最终应依据黄瓜的长势而灵活调整。“看天、看地、看苗”，辨证地确定合理的灌溉量。关于供液次数和每次供液量之间的协调，一般掌握每次供液量应稍微超过基质的最大持水量为准，即基质稍有多余营养液流出或流回贮液池。但在基质温度较低、营养液温度亦较低的季节，如冬季，适当降低每次的供液量，增加供液次数会避免基质温度下降过多影响黄瓜生长。（6）其他田间管理 整枝、打杈、去病残老叶、吊秧、病虫害防治等常规田间管理方法和有土黄瓜栽培一致。
关于黄河问题的思考论文
摘要： 黄河的问题十分复杂，蕴含着广泛而深刻的内容。研究黄河应该是一个社会性的课题。本文试图针对黄河相互关联的几个方面的一些问题，由社会层面向技术层面进行审视和思考，着眼于研究视角而不是解决问题。思考的基点是：黄河需要长治久安。长治久安首先是国家意志应得到充分的体现。长治久安是一个过程，只有长治才有可能久安；黄河的稳定有赖于我们采取积极能动的对策与措施，充分体现社会的进步、科技的发展和生产力水平；治理黄河要与时俱进。以往治黄主要体现的是人与自然的斗争，现实黄河问题的解决要从人与自然和谐相处和经济社会的可持续发展出发，更多地表现出人类战胜自己的能力。
关键词： 黄河问题治理稳定
需要说明的是：作者既未从事过治黄专业技术方面的研究，也未从事工程技术实践工作。本文仅为个人的一些不成熟的思考。
黄河的问题由来已久，可以说是与中华民族的历史相终始的。早在大禹治水的时代，以抵御黄河水害为标志，先民们就已经树立了强烈而持久的水患意识，治理黄河成为古代中国人民征服和改造自然的缩影。九曲黄河百折不回，是中华民族英勇无畏精神的象征；数千年治理黄河的历史，又是中华民族不屈不挠、团结奋斗、智慧和能力的真实写照。古代形成的治河思想和大量典籍也是宝贵的文化遗产之一。在漫长的历史进程中，黄河的水患、变迁和水资源的利用等问题，萦怀于历代统治者，影响甚或决定着不同历史时期的地理社会、政治经济和人文环境。治理黄河一向是国家意志的有力体现，黄河的长治久安是各个历史时期人们不懈的追求与期盼。
黄河这个“中国之忧患”，随着时代的发展和社会的进步也在不断地变化发展着。一方面现代人民治黄的伟大成就，使洪水为害得到相当程度的控制和缓和；黄河正在用其有限的径流量，以极大的限度支撑着中国华北和西北广大地区的资源用水防线。另一方面，由于人类对黄河总的自然形态和基本演变规律的不可主导性，洪水问题并未得到根本上的解决。特别是随着区域社会经济结构的日益稳定，水灾害的内涵、特点和意义亦有新的变化。而黄河流域的水资源保护问题、环境问题以及水资源保障供给矛盾的涌现，又已经引起社会的广泛关注。这些都潜在并产生着深远的社会和政治影响。今日黄河之忧患，表现的是它可贵的贡献之后对人类的自然索取和迫切期望。黄河与中华民族的关系问题，决不只是某一领域的问题，蕴含着更为广泛和深层次的课题。
黄河需要长治久安，因为黄河的稳定是区域稳定的前提。翻开中国地图，很容易发现黄河的位置。审视一下黄河灾害和水资源危机可能影响到的区域，大概正是中国的东南部与西北部的交汇地区，即中国经济文化发达与欠发达地区间的过渡区，这种地理位置无疑是至关重要的。黄河在这一区域的兴利，将转化为其经济社会发展的源动力；灾害和水资源危机，又将严重阻碍经济社会的可持续性发展，并产生一种“屏障”效应，这对实现国家西部开发的发展战略是极为不利的。中国特色社会主义现代化建设三步走的战略规划中，到21世纪中期，要实现中等发达国家发展水平的目标。江河治理开发程度是国家发展进步的标志之一。黄河问题的解决，有赖于我们采取积极能动的对策与措施，体现出现代社会的进步、科技的发展和生产力水平。
一、关于黄河防洪问题
防御黄河洪水无论过去或现在，乃至今后相当长时期内都是黄河问题中第一位的问题。黄河洪水灾害主要是在下游。70余万平方公里的流域面积，几乎全部集中于黄河的中上游，而下游是一条上宽下窄、绵延八百公里的“悬河”，这种河流形态恐怕是中国乃至世界大江大河中仅有的。洪水在短时间内大流量、强冲力、长距离由平原地区“悬河”入海，十余万平方公里范围内数千万人口面临可能的灭顶之灾，其防洪难度及任务的艰巨性是不言而喻的。携带大量泥沙的黄河洪水，泛滥造成的毁灭性破坏也是其他河流洪水不可比拟的。1938年花园口扒决形成的黄泛区，至今仍是中国贫困的地区之一。对黄河洪水灾害的评估，要用历史的、发展的和系统的思维方式加以认识，如对人文环境、社会进步、政权建设和国家发展战略影响的研究等。单纯以经济的、区域的观点进行分析和判断是很不够的。
黄河下游防洪存在的问题较多，最现实的问题首先是要对中常洪水进行再认识。所谓中常洪水，是一个从预见期上界定的概念，表现为流量特征上区别于大洪水和中小洪水。中常洪水对黄河有着至关重要的作用：一是输沙入海、冲蚀河道和稳定河槽；二是下游补源，满足环境和生态用水需求。从历史上来看，黄河下游每一个大的河道演变周期，都是一个河道逐渐淤高、河口抬高延伸的过程，也是纵向比降趋缓而横向比降增大的过程。正是这一过程孕育了非常洪水发生河道变迁、中常洪水三年二决泛滥的结果。现行河道维持100多年后，长时期安澜的今天，1996年8月中常洪水情况下出现的下游异常高水位和行洪过程，提醒人们应当对中常洪水进行重新认识。中常不常现象的出现，意味着仅仅以预见期和流量界定、区别和认识黄河可能发生的洪水是不客观的，相对而言水位有了更重要的现实意义。游荡性河道内洪水小流量、高水位漫滩可能无序性演进，河道工程功能大大减弱，进而出现河势急剧变化危及堤防安全。因此，对黄河洪水尤其是中常洪水不能只进行一般意义的水文分析。利用高新技术手段建立起高效、精确的监控体系，对河道形态时空变化、洪水演进等实施即时监测和控制，是一项十分紧迫的任务。
其次是通过对中常洪水的再认识，应当清醒地意识到对黄河下游构成威胁的已经主要不是大洪水而是高水位。因此，对非常洪水和中常洪水概念及其相互关系、小浪底水库防洪效益与运用方式等相关问题，也都需要进行相应的再认识。特别是中常洪水可能出现的问题，使我们对小浪底水库建成后防御非常洪水以往的概念和意义，显然需要有新的理解和评价。
三是分滞洪的问题。分滞洪区的出现，体现了人类在与洪水抗争中的能动性和策略性，并已为防洪实践所证明是成功的。人类与洪水的斗争也是人与自然争夺生存空间的斗争。随着人类社会的进步和科技的发展，黄河分滞洪区（包括滩区）日益稳定的社会经济结构，愈来愈让人不得不思考这一能动的策略性防洪措施的合理性和现实性。小浪底水库建成后防御千年一遇洪水仍将运用分滞洪区。从社会进步的角度来看，牺牲某一区域长远的、整体和根本的利益，与长治久安的概念是越来越不相称的，发展地看不应是首选的策略。因而积极谋求新的策略和措施是十分必要的。
二、关于黄河下游改道问题
河道稳定是实现长治久安的前提，也是实施治黄策略的先决条件。伴随着洪水泛滥下游发生改道的可能性，是谋求长治久安首先必须考虑的问题。比较乐观和一致的看法是现行河道还可以维持几十年时间，如果考虑到中游水库的拦淤调控运用，尤其是进行科学的调水调沙实践，现行河道稳定百年似乎是可能的。人民治黄半个多世纪以来社会进步、政治稳定，生产力水平有了较大的发展。特别是战胜1958年和1982年实测大洪水的成功实践和目前较完备的工程体系，以及可依赖的国家相当长时期的稳定发展，使人们有理由相信下游河道可以维持百年稳定的观点是成立的。考虑到黄河下游河道“悬河”善徙、上宽下窄以及比降和输沙能力不平衡等河道变迁自然因素，短时期内不可能发生根本性的变化，加之滩区人类活动等因素，现行河道维持百年稳定无疑将是一个十分艰巨的工程。而脆弱的百年稳定与长治久安也未必是同一层次的问题。
对黄河下游改道问题有各种不同的观点和看法，但有一点应当是共识：即黄河下游改道指的是下游河道某一基点开始，长时间较为稳定的流路变迁，并对相关区域的地理社会环境产生显著影响。由此我们想到河口三角洲的流路问题，它是针对黄河入海问题而提出的。黄河与其他入海河流不同，多沙特性决定了河道在三角洲地区因淤积抬高周期性地变化频繁。黄河三角洲的面积和河道长度在增加，河道变化的起点也极可能上延。河口抬高是河道变迁的主要诱因之一，河口地区的河道演变是整个下游河道变化的反射，并对下游河道整体稳定有着重要的影响。长时期或历史地看，黄河河口地区存在着极大的不稳定性。这与目前本地区的环境、资源性和经济社会发展形成的矛盾，决定了黄河河口问题已经不是一个流路概念所能容纳了的。对河口的治理，不能只从河口流路这一专业层面去认识。若把河口流路问题上升为下游改道层次加以认识，由此得出黄河下游潜在着较大改道可能性的看法是可以理解的。对黄河下游改道可能性的分析，令我们至少应增强治黄的紧迫感，并表现出更大的能动性。
三、关于黄河泥沙问题
黄河为害的根本症结是泥沙问题。异常的泥沙含量和淤积、冲蚀，不仅给防洪带来极大的困难，大大加重了洪水灾害后果，长期的河道淤积又构成了下游改道的可能性。同时也给黄河水资源的开发利用带来许多问题。目前黄河泥沙的处理主要的还是依靠河水（主要是洪水）携沙入海，这显然是以浪费大量可贵的水资源为代价的。已付诸实施的工程和技术措施，包括水库拦沙、放淤改土、淤筑堤背和挖沙疏浚等，只能是延缓泥沙的河道淤积。泥沙问题得不到有效的解决或控制，长治久安也就无从谈起。
黄河泥沙主要来源于黄土高原。黄土高原的水土保持治理，是一项恢宏而艰巨的国土整治、生态环境工程，因其直接减少泥沙入黄而成为治黄体系中的治本部分，受到现代治黄的高度重视。水土保持的工程、生物和农业等措施是相辅相成的，但工程措施有着更直接现实的、基础性的意义。遍布黄土高原的大小水库和坝系等，不仅直接拦蓄泥沙、改变微观地貌，而且直接改善微观生态环境，保证生物和农业措施的有效性和可持续性；在强烈的重力侵蚀状态下，非工程措施显得更为苍白无力；粗沙多沙来源区因人口和环境因素，水土保持治理更有赖于工程措施。可见无论是从国土整治生态建设出发，还是从水土保持减少入黄泥沙来看，黄土高原的水土保持工程措施都应是第一位的。这并不否认生物等措施的最终根本性的作用和意义。随着社会主义市场经济体制的建立与完善，经济效益对水土保持的反作用会越来越显著。特别是我国进入WTO后农业的变化对水土保持的影响，应进行专题研究。尽管水土保持工作经过数十年的实践取得一定的成效，入黄泥沙也有明显的减少，然而水土保持巨大的经济和科技投入，特别是缓慢的时效性、复杂的历史社会、人文背景因素，不能不令人感受到黄河问题的复杂与深沉。黄河不可能变清，黄土高原的水土流失开始于地质时期，黄河演变的背后是自然的演变过程；黄河不需要变清，通过水土保持配合水沙调节实现有效的控制，对黄河而言也许就是治本的唯一途径。
黄河水少沙多的观点，开始是从输沙减淤的角度分析得出的。进而又提出了外流域调水输沙和调水调沙的设想，目的是控制处理泥沙，消除或延缓泥沙在下游河道的淤积。长远考虑，通过南水北调增加黄河水量，更加有利于调水调沙提高黄河干流输沙能力。目前从外流域调水，显然没有利用黄河自身调节解决输沙问题更为现实和经济。调水调沙应当有广义和狭义的不同内容。广义上讲，人为径流变化形成的河道良性水沙运动过程都属于调水调沙的范畴。即将实施的调水调沙应当是狭义的概念，即为调沙而调水，是对水沙运动规律直接能动的反映。这一是要以牺牲相当量的宝贵的黄河水资源为代价；二是对下游河道整治工程有很大的依赖性。综合分析，调水调沙要做到四个同时：一是调水调沙要同时兼顾到下游及河口生态和社会用水等，为调沙而调水不应是一个孤立的实践过程。二是调水调沙要与河道整治工程规划和调整同时进行。调水调沙河床与水沙演变规律应在一定的河道整治工程作用范围内呈现，否则，调沙只能是简单的输沙尝试过程。三是调水调沙要与下游特别是河口地区的主动疏浚导流同时进行。下游的疏浚特别是河口的疏浚，对调水调沙实践有可能会起到决定性作用。四是远期南水北调参与黄河下游调水调沙实践的方式和有关技术问题，要同时提前进行研究。调水调沙不是解决黄河泥沙问题的唯一的手段。我们需要的应是：宏观上目的性很强、微观上多目标的、综合有效的调水调沙措施，亦即科学化、系统化的调水调沙实践。
四、关于黄河与南水北调的关系问题
前边已经谈到，最早设想从外流域调水解决黄河水少沙多问题，首先考虑的就是从长江上游调水入黄河，即相当于现在的西线南水北调。目前的南水北调已经成为国家调整南北方水资源不平衡，解决北方地区缺水状况的一个长期战略性规划。试想，如果黄河的年径流总量能够增加一倍（相当于长江的十分之一），即由现在的500多亿立方米增加到1000亿立方米以上，那么南水北调规划也许就要变成一个历史名词了。从这一点上来看，现在南水北调的前提，很大程度上是因为黄河水资源的.供应不足，也意味着南水到达黄河也就完成了北调，事实上西线南水北调正是这样一个概念。
承认黄河与南水北调以上的关系，就不能把黄河与南水北调的关系，仅仅局限于一些技术层面上的问题加以理解。南水北调西线工程是直接入黄，而东、中线工程也不是“穿黄”而是“会黄”。首先是南水北调与黄河的互相调节和补位。目前承担黄河下游调洪任务的天然的东平湖，以及与东平湖有联系的其他湖泊和运河水系等，本身就是东线南水北调工程的重要组成部分；黄河干流及其水利枢纽体系，更是在西线南水北调工程中有着不可替代的地位和作用；而中游干支流已建和将建的水利枢纽工程，对南水北调工程的调节能力和调水效率，也应起到巨大的支持和保证作用。其次是黄河下游大规模的调水、供水和灌排系统的潜力，应当承担北调水资源再分配和利用的任务。同时，外流域调水也形成了黄河下游调水调沙实践的有利态势。可见规划中的南水北调工程无论是西线、中线和东线，都与黄河有着直接的甚至是依赖的关系，也可以讲黄河是南水北调工程体系的重要组成部分。
总之，从水资源层面上来看，黄河与南水北调应当是叠加和补位的关系；从黄河的治理层面上来看，南水北调开辟了解决黄河问题的新途径。
五、关于黄河水资源利用问题
水资源短缺和洪水并存，亦即水量时空分布不平衡是黄河流域的重要特点之一。历史地看，黄河流域的水旱灾害无论是数量、频率还是灾害程度，都是等量齐观的,一些旱灾的影响和损失还远大于洪灾。只是由于洪水灾害的直接性和为害的直观性，人们往往不把洪灾与旱灾相提并论。始于上世纪70年代初期的黄河下游断流问题，只是这一特点新的呈现形式。黄河断流意味着泥沙输送海洋的停止，无疑将加大河道的淤积；更为现实的是下游地下水补源中断、湿地减退可能带来的环境问题，而资源性供水还在其次。考虑到黄淮海地区对黄河水资源长期的依赖性，仅仅维持一种不断流的状态（实践证明是可以实现的），不是我们所追求的最终目标，也是与黄河的地位不相称的。之所以黄河断流在各方面产生了不亚于一次罕见洪水的影响，原因也正在于此。黄河水资源的调配利用与解决黄河断流不是一个层次的问题。解决断流的工作目标应是维持生态用水最低径流量；只有在大于生态用水最小径流状态下才能谈水资源的利用问题。黄河水资源问题的解决，有赖于经济、法律和行政等综合手段与措施。黄河的治理开发是一个持续的系统工程，对水资源匮乏带来的问题应有一个正确的认识，解决水资源问题要与黄河治理的其他方面同时考虑。
从地质年代上看黄河曾经是一个内陆河流，流域本身应是一个自给自足的生态环境系统。今天的黄河是历史黄河的发展，维持生态环境系统本身就是黄河稳定的重要标志。黄河造就了华北平原，也造就了华北平原的生态环境，今天黄河河口及下游湿地生态就是这一生态环境的自然表现。而宁蒙河套地区之所以能够与沙漠抗争维持至今日，与黄河的存在和不懈的滋润有着直接的关系。这让人不能不思考宁蒙地区持续了2000余年的引黄灌溉方式，是否有着更为重要的环境生态意义。目前黄河水资源的调配利用过程中，对黄河生态系统的考虑至少是不够的。而生态保护和水资源的合理利用，又必须以可靠的水资源保护为前提。从目前黄河水资源污染状况和发展趋势看，未来水质污染极有可能超过水资源浪费，成为与洪水并存的两大水资源损失之一。如果说防御洪水主要是人与自然的抗争，那么水资源保护和合理利用，主要是体现人类战胜自身的能力。从某种意义上讲，后者可能更难于前者。
现在实施的黄河水资源调配，主要是借助于中上游水利枢纽工程对水资源在时间与空间上进行调节，同时对干流引水进行节制。黄河上最大的水资源损失是丰水入海造成的水资源浪费，即保证下游与河口生态用水前提下，资源性用水以外的入海径流资源。目前只是从排沙和泄洪出发，并未把这部分水资源视为可利用的丰水资源。随着黄淮海地区水资源危机的日益严重和科技的进步，应从经济、技术和实践上积极寻求黄河下游这部分水资源的利用途径，作为上中游水资源开发利用的配合和补充，进一步提高黄河水资源的开发利用程度。联想到黄河历史上经常性的夺海、淮入海，在调水调沙的同时，可否分流、分沙、利用黄河下游的丰水，有必要进行一些可行性的研究。事实上目前黄河下游两岸已建和拟建的大量平原水库，正起着分流、分沙、利用黄河丰水的作用。如果把黄淮海地区持续的水资源需求和地下水补源等因素，与引黄济卫、引黄济津、南水北调等工程和措施相联系，可设想在黄河下游沟通黄淮海水系，并与中、东线南水北调工程体系相结合，实现对黄河下游丰水的分流、分沙与利用。此设想如能实现，长期地看南水北调黄淮海用水截流可能会大大减少；黄、淮、海水系径流丰枯可能会得到一种有效地平衡；黄河下游调水调沙与分水分沙等措施并行，必要时亦可为分沙而分水。使水沙得到长时期稳定有效的调节，进而形成稳定的河道。黄河的泥沙，因上拦（水土保持、水库拦蓄）和下排（调水调沙、分水分沙等）而得到有效控制；黄河丰水资源又较为充分地在黄、淮、海地区加以利用。使黄河形成内陆河向海洋部分输沙和生态供水、非常洪水排泄入海的局面，这既是愿望，也有希望。
黄河的现实问题决定了长治久安有着新的内涵。防御洪水和解决流域水资源与生态危机，是黄河长治久安的两个重要方面，也是长治久安的标志。长治久安是一个可持续的过程，只有做到长治才有可能得到久安。防御洪水、稳定和改良下游河道，以及水资源保护利用和流域生态建设的过程，既是长治久安的过程，也是长治久安的途径。调水调沙实践和“数字黄河”等工程的建设，将体现现代治黄的最新水平。目前调水调沙还只是即将进入实验阶段，由实验到真正意义的实践阶段还需要一个相当长的过程。小浪底工程的建成总体上给我们提供了探索时间，我们有理由相信，新实践成果、经验的积累，将标志着在黄河的长治久安上迈出了重大的一步。
主要参考资料：
1、《黄河水利史述要》水利电力出版社1982年第一版作者：水利部黄河水利委员会《黄河水利史述要》编写组
2、《黄河的治理与开发》上海教育出版社1984年月12月第一版作者：水利电力部黄河水利委员会治黄研究组
3、《当代治黄论坛》科学出版社1990年10月第一版作者：黄河水利委员会《当代治黄论坛》编辑组
4、《黄河河防典》黄河水利出版社1995年11月第一版作者：水利部黄河水利委员会编（主编：岳崇诚）
5、《黄河三百问》黄河水利出版社1998年6月第一版主编：朱兰琴
◇向着秀美宜居的方向，绿色伴着共和国最年轻的土地一起生长，盐碱之城终于披上绿装
◇黄河三角洲国家级自然保护区生态环境保护成效显著，但高质量发展仍在 探索 路上
黄河三角洲国家级自然保护区被誉为“鸟类的国际机场”
万里黄河，从青藏高原的巴颜喀拉山奔流而下，辗转5464公里，在入海之处冲积出一片土地——黄河三角洲，造就了东营这座城市。
行进在东营市区通往黄河三角洲国家级自然保护区的路上，车窗外一马平川，湿地随处可见。越近保护区，湿地面积越大。约莫一小时后远远便看到了“十大齐鲁文化新地标”之一的远望楼。楼的旁边，“黄河入海口”几个大字尤为醒目。从此处乘船再向大海方向行进十余公里，眼前就是一片汪洋了。河海“黄蓝交汇”的壮丽奇观绵延数十公里。
共和国最年轻的土地由此成为这里的标签之一。与之相伴的还有石油之城、盐碱之地、国家级自然保护区等一系列独特名片。东营这座因油而生的城市，从诞生之日起就在这些“名片”划定的边界里，找寻出路，拓展空间。回顾其成立以来的历程，向着秀美宜居的方向，绿色伴着共和国最年轻的土地一起生长，盐碱之城终于披上绿装。而作为黄河三角洲高效生态经济区中心区的东营，保护与发展的 探索 仍在路上。
呵护共和国最年轻的湿地生态系统
东营市拥有413公里海岸线，1200平方公里滩涂，湿地资源丰富，境内浅海、陆地、湖泊湿地资源4580平方公里，湿地率达。黄河从这里流入渤海，使得这里拥有河海交汇、新生湿地、野生鸟类三大世界级 旅游 资源，造就了“河黄海蓝”的独特景观。在保护区内的相关区域，车行处，不时惊起一滩鸥鹭。
据了解，保护区面积1530平方公里，占东营市面积的六分之一以上，相当于21万个标准足球场大小，是我国暖温带保存最完整、最广阔、最年轻的湿地。
吕卷章1987年到东营市林业局野生动植物保护站工作。“那时看到这里鸟很多，就觉得应该建立一个鸟类保护区，于是准备取名为东营丹顶鹤保护区。”吕卷章说，后有专家认为，光保护一种鸟不对，于是改名为东营黄河三角洲自然保护区。
1990年10月，东营黄河三角洲自然保护区正式成立。1991年成为省级自然保护区。1992年国务院批复为山东黄河三角洲国家级自然保护区，成为以保护黄河口新生湿地生态系统和珍稀濒危鸟类为主体的湿地自然保护区。
作为退海之地，黄河三角洲大部分地区成陆时间短，土地盐碱、植被少，生态环境脆弱。只有黄河水丰沙足，才能一步步逼退海浪对土地的侵蚀；而当黄河水沙量不足或断流时，大海则寸寸紧逼，蚕食着新生、脆弱的土地。
面对高盐碱的新生地，智慧的黄河口人民引入黄河水“压碱”，充裕的淡水使得盐碱水不再向上渗透，土壤盐碱度走低，湿地生态渐趋平衡。
自2010年开始，当地连续实施了刁口河流路生态调水工程，年均调水3000万立方，黄河故道断流34年后重新实现全线恢复过水，有效改善了刁口河流路两侧的生态环境。
这些努力换来了显著的成效。越来越多珍稀鸟类开始眷恋黄河口湿地。保护区鸟类种类已由2000年的283种增加到现在的368种。其中国家一级重点保护鸟类由9种增加到12种，二级重点保护鸟类由41种增加到51种。全球有东方白鹳4000余只，这里累计繁殖超过1300只；这里的黑嘴鸥达4000多只，仅次于辽宁盘锦。东营成为了名副其实的“中国东方白鹳之乡”“中国黑嘴鸥之乡”。保护区内，东方白鹳在电线杆上高高挺立。喜好高处，且高压线又能提供保护，东方白鹳把巢筑在了一桩桩电线杆子上。
当地还专门搭建了高10米、顶端焊有“井”字形铁架的人工招引杆，供东方白鹳“安家”。良好的生态环境，为东方白鹳这一濒危种群提供了理想的生活家园。
据介绍，全世界有8条鸟类迁徙路线，其中两条经过东营。每到迁徙季，600余万只鸟会在东营捕食、栖息、翱翔，因此这里也被誉为鸟类的“国际机场”。
在山东省东营市观鸟协会会长郭建三眼中，环境好不好，鸟类比人类更有说服力。“我们常说好的环境必须要有‘鸟语花香’，‘花香’好实现，但只有生态环境过硬，才能听得见‘鸟语’。”
对于保护区的设立，东营多位干部坦言，保护区成立时正值胜利油田的丰产期，划定保护区域，关停相关生产设施后，也给当地发展带来了一定的影响。“当时感觉是真的很疼。”当地一位领导干部说。
这是东营落实生态优先战略毅然作出的抉择。
盐碱之城的绿色执念
东营因油立市。这里集中了我国第二大油田——胜利油田85%的产量和80%的石油地质储量，是中国重要的石油基地。为适应胜利油田发展和开发建设黄河三角洲的需要，东营市于1983年10月挂牌成立。
对于这座有着全国文明城市、国家环境保护模范城市、国家园林城市等一系列荣誉称号的城市来说，荒原的记忆并不遥远。调研中，带给东营深深触动的一个小小片段为当地干部多次提及。
上个世纪90年代初，山东省一家电视台的综艺节目中，节目主持人提出一个问题：“我省没有树的城市是哪里？”一位现场观众抢答：“东营！”“完全正确！加十分。”现场响起热烈的掌声。
相比于几十年前“雨天水汪汪，晴天白茫茫，兔子不拉屎，雁过不留声”的盐碱滩，东营当时的生态环境建设已有了很大改观，但这无意间的问答，把东营的环境现状推到了全省面前，给油城人带来巨大震撼。
“油洲+绿洲”成为当地发展的不懈追求。如今，东营市中心城绿化覆盖率，人均公园绿地面积25平方米，景观大道串联生态公园、街头游园连接居住小区，呈现出“湿地在城中、城在湿地中”的鲜明特色。宽阔的大街上，道路林带色彩层叠，宛若流动画廊。清风湖和明月湖公园里，树木吐绿，花团锦簇。清风、明月为人们的生活添了一份恬静与诗意。
东营的绿色发展理念是在讨论与实践中不断刷新的。
今年75岁的杨玉珍，早年任东营市经济研究中心主任，现在的身份则是东营市黄河三角洲保护与发展研究中心主任。他说，从原来致力于经济发展的研究，到现在转变为保护与发展的研究，自己就是东营发展理念转变的例证。
1992年，在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会，通过了《21世纪议程》。中国根据《21世纪议程》制定了《中国21世纪议程》，以此作为中国可持续发展总体战略、计划和对策方案。
此背景下，东营市积极争取联合国开发计划署（UNDP）的支持项目。1994年，UNDP把“支持黄河三角洲可持续发展”作为支持《中国21世纪议程》的第一个优先项目援助实施。
实践中，东营市对于可持续发展也有过不同意见。UNDP可持续发展项目落地东营后，国际专家对东营发展大型石油化工基地的方向提出过异议。杨玉珍笑言，那时大家对可持续发展有曲解，有人甚至认为这是西方发达国家设定的圈套，为了阻碍中国的发展。
在外地一化工城市见到的场景，真正促动了东营决策层观念的改变。“当时那里乌烟瘴气、味道刺鼻，一看到那个情况，心中就觉得，不发展石油化工，‘安知非福’啊。”杨玉珍感慨，“黄河三角洲资源丰富，但生态环境脆弱，周边大片海域是浅海，一污染就污染透了，生物多样性就会受到影响。这些促使上上下下更新了观念，应当搞可持续发展。”
保护与发展还需深入破题
该试验站基于微地形营造的盐碱地生态农牧场模式，通过挖沟蓄水保水、抬田抑淹降盐、坡地稀盐泌盐、平地保水降盐等方式，形成莲藕水产区、沟渠水产区、牧草畜禽区和农田种植区，构建起功能多样的湿地农业，实现种植业、牧草业、养殖业和水产业一二三产的循环发展。
这一将保护与发展相结合的 探索 ，高度契合了东营现实发展的需要。
“提出‘高效生态’的理念，在2009年规划批复时也是比较超前的，而1999年就明确提出这一概念，说明我们的发展理念是合理的，切合发展实际的。”邵杰光说。
《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》明确提出，规划的范围包括山东省的东营市、滨州市，潍坊市的寒亭区、寿光市、昌邑市，德州市的乐陵市、庆云县，淄博市的高青县和烟台市的莱州市，共19个县（市、区），陆地面积万平方公里。
规划实施十年来，黄河三角洲高效生态经济区不断加大生态建设和环境保护力度，综合实力显著增强。但作为资源型地区和生态脆弱地区，黄河三角洲开发应该走一条什么样的道路，仍旧是地方政府需要深入解答的考题。
从东营发展实际看，产业结构矛盾依然突出。三次产业结构虽有明显变化，但第三产业占比仍旧较低，比山东省平均水平低个百分点。二产中，对石油工业依赖程度仍较高，战略性新兴产业、高新技术产业和高端制造业占比较小。
横亘在当地政府面前的难题是：产业升级和结构调整任务繁重，虽有较为充裕的土地，但环境制约因素不断凸显，生态建设和环境保护任务艰巨。
调研中，地方干部表示，保护区面积占东营市面积的六分之一，这一区域发展受到限制，同时市里还需拿出资金进行管理和建设，在保护与开发利用上还没有找到很好的结合点。
还有干部认为，高效生态经济区规划制定以来，有理念、有成果，但也面临不少问题。当前的高效生态经济区范围较大，希望在现有基础上，单独划出一片区域来作为综合实验区，更好 探索 保护与发展的生态高效路径。
当前，东营市已确立了“打造山东高质量发展的增长极，黄河入海文化 旅游 目的地，建设富有活力的现代化湿地城市”的定位。聚焦这一目标，当地正着力发展石化、橡胶、石油装备、有色金属、新材料等特色产业，积极培育现代高效农业、文化 旅游 等优势产业，加快布局生物医药、航空航天等未来产业，构建具有本地特色和持续竞争力的“5+2+2”产业体系。
在受访人士看来，作为黄河三角洲中心区的东营，要把生态置于优先地位，切实在生态高效上 探索 出一条路子来。这其中，除了制造业的转型升级，要把握好现代高效农业、文化 旅游 两大关键。
现代高效农业的培育上，新世纪以来首个国家级农业高新区落地东营，为探路现代农业发展提供了重要平台。而中科院黄河三角洲滨海湿地生态试验站等机构的 探索 ，也将为生态农业的发展提供技术支撑。
十几年来，可持续发展已经成为世界各地社会经济发展所关注的主要问题和终极目标。在水资源开发和管理方面，可持续发展定义为在不危害下一代人利益的前提下所采取的水资源利用和管理的措施。目前，水资源管理面临的最大挑战是水资源匮乏、环境退化及其低效开发。毋庸置疑，可持续发展的概念为人与环境和谐共处提供了一种科学的、经济和社会的新理念。近期涌现的很多问题都与水资源管理的可持续性有关。黄河流域的生态十分脆弱，过去几十年占主导地位的社会经济发展模式对黄河流域造成了严重危害。随着生活、工业和农业用水量的增加，日益加剧的水资源过度开采对可利用淡水资源的供给产生了巨大的影响。近几十年来，黄河流域人口增长和经济发展对水资源和生态－环境系统的压力越来越大。尤其是大中城市，形势更为严峻，水资源管理部门面临着增加供水、改革供水体制的巨大挑战。而近年来持续快速的城市化进程又给水污染控制工作带来了巨大的压力。黄河流域的水污染非常严重，已遍及许多城区和乡村。获得足量的水以满足日益增长的生活、农业和工业用水需求以及保护生物多样性已经成为黄河流域面临的主要挑战。随着黄河流域城市人口增加，对饮用水的需求也急剧增加，特别是大中城市的用水需求量占水资源总量的比重越来越大。虽然城市饮用水占生活用水总量的比例相对来说还很小，但从经济方面考虑，调水太多通常会存在一些困难。一、研究区概况黄河是我国的第二大河，流域面积745000平方公里，黄河水资源哺育了1．1亿多中华儿女。黄河流域约一半地区属于干旱、半干旱气候，33％以上地区的年平均降水量不足400毫米，仅有1．8％的地区年平均降水量超过800毫米。可利用的地表和地下水资源远远低于需求量，2002年年平均用水量为389亿立方米，其中农业用水占76．9％，城市用水占9．0％，工业用水占14．1％。到2010年，黄河流域的人口将从2000年的1．14亿上升到1．24亿，用水总需求量也将达520亿立方米。两千多年来，黄河以其破坏性的洪灾和高含沙量使得水文情势和泥沙管理一直倍受世人关注。虽然黄河洪水泛滥的可能性依然存在并且仍然是黄河流域治理工作中的关键问题，但水资源短缺已成为公众和水管理部门关注的首要问题。在半干旱环境中，水资源时空分布极不均匀，黄河流域面临着水资源短缺的严峻挑战。另外，经济和工业化的进一步发展更激化了这一矛盾。在过去的二十年里，黄河流域人口急剧膨胀、工农业活动加剧，使得对水资源质量和数量的需求日益成为人们关注的主要问题。黄河流域正处于一个城市生活用水、工农业用水、污水稀释用水等各方面用水加速增长的时期。因为人口的过快增长，黄河流域城市需水量呈现出明显的增长趋势。据1990年人口普查统计，黄河流域人口总数为1．006亿，其中0．232亿为城市人口，0．774亿为农村人口，而黄河流域人口总数1953年仅0．41亿、1983年0．815亿、1985年0．889亿。在20世纪70年代以前，黄河流域中许多城市的水资源主要是由地下水供给，但随着经济和城市化快速发展，在十年时间里，绝大多数城市在规模上都已成为原来的数倍；另一些正经历着城市特征的变化，成为具有商业、工业或政治功能的大小城市。黄河流域最大的城市西安市，人口276万，国民生产总值为78．9亿人民币；第二大城市太原市，人口196万，国民生产总值77．1亿人民币；第三大城市兰州市，人口151万，国民生产总值为63．5亿人民币。古都西安坐落在中国的中部地区，北临渭河流域，南靠秦岭山脉，是人类文明和中华民族的发祥地之一，先后有13个帝王在这里建都，时间达1120年之久。西安也是一座世界著名的旅游城市，堪称文化遗迹的宝库。同时，西安还是中国西北部地区的纺织品生产和加工中心。另外，西安的其它工业如化学工业、制药业和土木工程等也有一定规模。山西省省会太原，现已发展成为一个工业门类比较齐全的新兴工业基地，主要工业部门有冶金、煤炭、建材、化工、电子和轻纺等。太原位于山西省中部，三面环山，濒临汾河，气候较温和。该地矿产丰富，农作物产量较高。位于中国地理位置中心的甘肃省省会兰州，是西北地区的交通枢纽和旅客集散地，石油化工和机械制造是当地的主要工业，它依靠便利的水利电气条件和丰富的煤炭资源，迅速成为中国工业发展较快的城市之一。兰州拥有中国最大的石油冶炼厂，成为中国原子能工业生产的中心。目前兰州已形成以石油化工、有色冶金、机械电子、医药、纺织、建材为主体，门类齐全，与西部资源开发相配套的工业体系。按照黄河流域各城市人均年国民生产总值的大小划分，宝鸡以4366元居黄河流域第一位，兰州以4217元居第二位，太原以3926元居第三位。西安市人均年国民生产总值远远小于这些城市而位居第七。二、黄河流域主要城市有效水资源量中国水资源评价通常将水资源分为两个主要部分：地表水资源和地下水资源。地表水可依据人类社会消耗量和蓄水量的变化量测。山区和平原的地下水资源测算方法不同，计算过程中会出现重复计算误差，对其结果应进行适当的调整。为了确定黄河流域的有效水资源量，一般将研究区划分为一个次级区域，并通过这些次级区域确定地表水资源量。黄河流域大部分地表水资源来源于区域Ⅰ：从河源到兰州，占黄河流域总水资源量的47．2％。黄河流域水资源的主要来源是降水和地表水，约为735亿立方米。过去二十年里，黄河流域人口增长和分布受一系列社会和经济因素的影响。乡村人口向城镇流动导致了基本的人口变化。城镇人口平均增长率约为4％。2020年的预测人口将超过1990年人口数的两倍（0．2324亿）。换言之，近期经济高速发展和过度城市化带来的社会经济变化已经导致了城市经济活动的高度集中，因此淡水的需求量势必急剧增加。在黄河流域，水资源正成为经济增长和社会发展的制约性因素。水资源季节变化大是影响流域水资源利用的主要因素。区域内所有城市都有绵长而干燥的夏季。在很多城市，超过60％的年降水都发生在6～9月三个月内。相似的需水季节变动更加剧了这种气候特点的影响，导致了对有限地表水资源的过度开采。研究区内的一些城市，如西安和宝鸡，地下水是主要的可利用水资源，可占总供水量的80％以上。黄河流域的水资源时空分布也不均匀。在某些城区，人均水资源量非常有限。除了西安和宝鸡，研究区内大多数城市的人均水资源量都很少。西安为363立方米，而太原市只有250立方米。按照Shiklomanov(2000)的定义，人均每年可利用水量低于2000立方米为缺乏，低于1000立方米为严重缺乏。对比这一标准，黄河流域大多数城市都处在严重缺水状态。降水与径流的不均匀分布需要大力发展水库等蓄水设施；而人口的不均匀分布给河流下游区域带来了巨大的压力，需要调用大量的水资源；而需水量分布的不均匀要求大力建设供水和治水设施。几十年来，黄河流域已经建成了3000多座水库，总库容超过600亿立方米。然而，黄河断流，尤其是近二十年来的干旱化趋势，已经引起了公众和水资源管理部门对水资源可持续发展的高度关注。水资源供需矛盾已经对当地产生了强烈的影响。地下含水层就像天然水库，对季节变化的响应不敏感。近年来，对地下水的过度开采使得地下水的利用量迅速增长，特别是在下游地区，因此地下水的利用引起人们的更多关注。在太原和大同市，地表供水实际上已经很少，而过度开采地下水引起了地面沉降，某些地区的沉降已超过3米。西安发生地面沉降的面积已达162平方公里，累积沉降达1827毫米。随着需水量的增加，黄河流域很多地区观测到的降雨量反而减少了，而且全流域的温度呈上升趋势。用Mann－Kendall方法预测的年降雨量和温度的长期趋势也表明：流域大部分地区的降水量呈下降趋势，而温度呈上升趋势。降水量减少，温度上升，以及由温度升高引起的蒸发加剧是造成黄河流域径流量减少的重要原因。因此，这更降低了黄河流域城市可利用的有效水资源量。三、黄河流域城市可持续供水人们已经认识到黄河流域社会经济发展要依赖于对环境和水资源进行合理、可持续地管理。因为城市生活、工业、灌溉用水量和水力发电量随着人口数量的日益膨胀和社会生活方式的改变而持续增长，所以迫切需要对淡水资源进行合理地保护和有效地管理。本文研究的黄河流域的主要城市，人均城市水资源量约为250～1261立方米，与国际公认的人均2000立方米的基准相差甚远，此基准是在能够确保适当的卫生和公共卫生设施的前提下确立的。目前，黄河流域城市可持续供水面临着巨大挑战，在不危及后代水资源需求的前提下满足当代社会的需求，需要同时借助经济、社会、管理、科学和政治手段，以达到持续发展的目的。目前，市政上很少使用处理后的废水。除了西安和太原市，极少城市使用处理后的废水作为当地的水资源。据统计资料显示，主要城镇的工业用水远远超过生活用水。比较特殊的是西安市的生活用水量与工业用水量接近，呼和浩特市的生活用水量较工业用水量多。研究区在未来20年内的人口和需水量将有明显增长。与此相反，水资源总量保持不变，甚至可能由于污染的恶化而减少。传统的以需定供的水资源管理应由以供定需的管理政策所取代，这是保证研究区经济发展和生态环境的唯一途径。一个更为有效的收费系统会增强公众的水资源所有权意识和责任感，从而保护有限的水资源。应将可持续发展原则作为黄河流域水资源规划和管理的最高原则。解决水资源问题的对策可以分为三类：从常规水源中增加水资源供给的对策，从非常规水源中增加水资源供给的对策，以及提高城市及郊区用水效率和水资源保护的对策。目前，局部地区的水资源管理政策仍然多以需定供为导向。此外，应加强水资源管理和土地利用管理的联合。因为经济、社会和文化的原因，人口通常向大城市地区流动，大城市和农村社区人口数量的变化形成鲜明对比，所以大城市经常面临着严峻的供水问题和废水处理问题。因此，黄河流域未来的土地利用规划应以水资源规划为导向。毋庸置疑，黄河流域水资源的合理分配是水权问题的重大挑战之一。四、结 论黄河流域的许多城市，不仅存在人均年有效水资源量不足的问题，也存在水资源时空分布不均匀的问题。除了寻找其他的水源之外，提高水资源利用效率也是保障黄河流域社会经济可持续发展的重要措施。以供定需的水资源管理应包括水量分配，水价是应该考虑的问题之一，通过经济杠杆达到节约水资源的目的；而且对水污染控制和水资源保护问题也应给予足够的重视。黄河流域的水资源管理应该考虑采取兼具保护水资源和可持续发展的管理模式，包括实施水资源保护和节水工程等措施。
从唯物论的那个角度和实际的核心角度谈谈的话，可以推动黄河流动保护体制的话，可有很多的那个发展呀，只要是人文精神的那个提升啊！