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湘北丘岗地区是我国重要的粮农生产基地，但是受气候、土壤水资源的阶段性欠缺和经营方式等影响，粮食生产波动幅度较大，生产力水平低而不稳。如何科学地调控区域农田土壤水分，最大限度地提高农业水资源利用效率，具有重要的理论和实际意义。本文选取湘北丘岗区两种层次的农业生态系统单元，通过野外定位观测和实地踏勘相结合的方法，定量分析了1998年-2007年不同农业生态系统的植被耗水规律和水分运转过程，揭示了不同水文年农业复合生态系统水量平衡各要素分配特征，探讨了湘北丘岗区农业可持续发展模式。报告摘要如下：
(1)稻田生态系统供需平衡关系主要受降雨影响有明显差异。平雨年和少雨年水分供需失衡，丰雨年有少量盈余；各年中早稻均表现为水分盈余态势，而晚稻表现为亏缺态势；稻田系统蒸散占生育期耗水支出的比例最高，为69.58～78.62％，其次为田间渗漏损失占9.57～11.68％，大气降水可提供稻田耗水总量的72～80％。
(2)坡地利用方式不同各水量平衡分量的差异显著。不同的土地利用类型对土壤水分利用特征随季节和深度不同而不同，草被区常年水分消耗稳定，茶园区和恢复区对土壤深层贮水利用能力强；土壤蒸散是各区0～100cm耕作层中水量平衡最主要的支出项(85％以上)，农作区蒸散量最小，地表径流量最大，恢复区则相反；林地、果(茶)园、草被较农作区植被蒸腾作用旺盛，水分运转效率高。
(3)湘北红壤旱地土壤水分有效性差，0～100cm土层有效贮水量仅为该土层总贮水量的1/3，根系分布层(0～20cm)水分供需矛盾最为激烈；旱地生态系统水量平衡中排水量占降雨量来源的20％以上，深层水分利用难度大。
(4)复合农业生态系统中以土壤蒸发和植物蒸腾等形式返回大气的水分支出是系统支出最大项，占74.1％，其次为径流支出占29～32％。降雨量越大系统蒸散量和径流量越大；降雨量越小，蒸散系数越大。复合农业生态系统明显提高了降水资源的利用率(65％)，改变了各子系统仅靠土壤水库供水的局限性，平衡了系统间水分运移。
(5)基于水量平衡的分析结果，提出湘北丘岗农林复合系统构建适宜的土地利用结构：以林地占总土地面积24.8％，果药茶园占31.1％，牧草占22.0％，耕地占22.1％(旱地∶水田=1∶1.16)，该开发模式满足了坡地集雨系统维持系统水分平衡的要求，也满足区域大农业协调发展要求。此外，针对区域内具体的水分条件适时插秧，早稻和晚稻均宜采用湿灌模式。既可缓解农业水资源紧缺矛盾，还可节约灌溉所需成本；但水源充足和灌溉条件非常好的区域，为了提高产量，晚稻宜选用配灌模式。而在水源条件差和灌溉无保障的稻田，早稻可采用天灌，晚稻不能依赖雨养进行生产；同时调整作物种植结构和耕作制度，实施地表覆盖是旱地农业可持续生产的有效措施。