一种平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系及其构建方法与流程

本发明属于农业生态工程技术领域，具体涉及一种平原水网区农田面源污染全路径生态控制体系及其构建方法。

背景技术：

随着工业污染和城镇生活污染治理逐步得到有效控制，农业面源污染，特别是农田面源污染，逐渐成为制约我国现代农业和经济社会可持续发展的重大障碍。据统计资料，我国目前各种农田作物对氮肥、钾肥和磷肥的平均利用率分别仅有40～50％、30～40％和10～20％，喷施的农药有40～60％降落到地面。这些未被利用且残存在土壤中的农业投入品在降雨或灌溉作用下，通过农田地表径流、农田排水、地下渗漏等途径进入河流湖库，造成了严重的水体污染。因此，如何有效地控制农田面源污染已成为当前水环境保护的重要任务。

根据农田面源污染的“源—流—汇”三个发生与发展阶段，农田面源污染治理的总体思路应从源头、过程和终端三个阶段进行逐级控制。其中，因面源污染物的迁移扩散过程复杂及影响因素多样，过程控制是农田业面源污染治理中最复杂、最困难的控制阶段。农田面源污染过程控制主要有两个环节：一是农田生态系统内部分或全部“有用”污染物质的资源化再利用，主要技术包括生态田埂、生物篱、生态拦截缓冲带等；二是针对一些难以有效进行物理拦截的农田面源污染物，建设生态沟渠、生态水塘系统、人工湿地等生态工程，通过物理、化学和生物的联合作用，最大化的去除难减量化的农田面源污染物。因此，为了最大化削减流失过程中的农田面源污染物，应最大程度地在以上两个环节中布设相关的生态技术措施。但现有的针对农田面源污染过程控制的生态技术布设，大多只是针对农田面源污染从产生到进入河流、湖库的某一个或数个过程进行控制治理，缺乏一套完整的过程控制技术体系。其中，在污染物的资源化再利用环节，已采用技术措施中的大部分植物材料一直存在污染物吸收存贮量小和利用周期短的问题；并且，这些技术措施的布设局限于“点”或“线”，缺乏从农田生态系统内部“面”上的统筹布局，不能在农田生态系统内部形成面源污染过程控制的网络化和系统化，降低了该环节的面源污染控制效果。在污染物的物理、化学和生物联合处理环节，对于生态池塘和人工湿地的植物材料选择方面，缺乏湿生乔木树种的配置。

技术实现要素：

在本发明中，术语“农田”是指农业生产的用地、耕种的田地，包括但不限于种植粮食作物﹑经济作物(油料作物、蔬菜作物、花卉、牧草、果树)、工业原料作物、饲料作物，中药材的土地或田地；优选地，是指能大批长成或大面积收获，供盈利或口粮用的植物种植地(例如谷物、蔬菜、棉花、亚麻等)；更优选地，是指种植水稻、玉米、豆类、薯类、青稞、蚕豆、小麦、油籽、蔓青、大芥、花生、胡麻、大麻、向日葵、萝卜、白菜、芹菜、韭菜、蒜、葱、胡萝卜、菜瓜、莲花菜、菊芋、刀豆、芫荽、莴笋、黄花、辣椒、黄瓜、西红柿、香菜等的田地或土地。

在本发明中，术语“田地”等同于“农田”，对田地或农田的面积或大小、形状没有特别的要求，优选地，本发明田地或农田包括：

梯田：在丘陵山地上，将坡地沿等高线辟成阶梯状田面的农田。。

坝地：在沟道里，采用筑坝修堰等方法拦截泥沙淤出的农田。

平坝田：位于山间盆地中部、开阔河谷的河漫滩与阶地，或湖滨冲积平原上的农田。

冲田：位于丘陵或山间较狭窄的谷地上的农田，由沟谷头顺天然地势向开阔平坝河谷呈扇形展开的农田。

圩田：在江湖冲积平原的低洼易涝地区，筑堤围垦成的农田。

条田：在农田内部划分成的若干长方形田块的农田。

水田：筑有田埂，可以经常蓄水，用以种植水生作物的农田。

水浇地：有水源及灌溉设施，能进行灌溉的农田。

旱地：无灌溉设施，靠天然降水栽培作物的农田。

台田：高出地面、四周有沟、形如台状的田块。

或以上田地的组合或变形。

优选地，本发明田地或农田选择平原地区或地势平整的平原丘陵地区的田地。

在本发明中术语“田埂”是指用以分界并维护田间蓄水的埂子；

在本发明中，术语“沟渠”是指为灌溉或排水而挖的水道。术语“农沟、斗沟、支渠、干渠”是指根据灌溉渠系的划分，由各级灌溉渠道和退(泄)水渠道组成的水道，按控制面积大小和水量分配层次又可把灌溉渠道分为农沟、斗沟、干渠、支渠四级。

本发明中术语“生态水塘”或“人工水塘”是指将原有生态干渠末端挖大、挖深而成，塘底基质为土壤、砂、煤灰渣、砾石等，水塘周边种植沉水植物和水生植物，塘坡采用浆砌混凝土；优选地，本发明生态水塘为深约2m，设进水口、出水口、灌溉口和溢水口各1个，进、出水口分别与进、出水沟相连，溢水口设于岸顶适当位置，下方设溢水沟渠，连接受纳水体；溢水沟渠采用人工湿地形式，以提高净水能力；洼地可兼作水生作物种植区，深约0.5m；利用现有沟渠系统，连接上下相邻人工水塘，构成人工(水)塘渠-湿地系统，沟渠宽约0.8m，渠岸内侧沿河高约0.6m，近农田侧约0.5m，深约0.5m，营造抛物型断面，并用泥土夯实。

本发明中术语“森林湿地”或“近自然森林湿地”是指由生态水塘扩展、挖大而成，基质材料为原有土壤，种植耐水湿乔木、灌木和草本植物，护坡采用不填缝浆砌石。

术语“低矮灌草植物”指那些没有明显的主干、呈丛生状态比较矮小的树木及草本植物，包括矮小而丛生的、多年生的木本植物、针叶植物、蒿类植物等；优选地，本发明的“低矮灌草植物”包括玫瑰、杜鹃、牡丹、小檗、黄杨、沙地柏、铺地柏、连翘、迎春、月季、荆条、茉莉、沙柳；

术语“经济作物”指有经济价值、特定经济用途的农作物，包括蔬菜、瓜果、花卉、果品，优选地，本发明中经济作物包括纤维作物(棉花、麻类、蚕桑)、油料作物(花生、油菜、芝麻、大豆、向日葵、橄榄)、糖料作物(甜菜、甘蔗)、饮料作物(茶叶、咖啡、可可)、嗜好作物(烟叶)、药用作物(人参、灵芝、贝母)等。

本发明中吸污能力强或耐水湿植物，包括乔木类：湿地松(Pinus elliottii)、薄壳山核桃(Carya illinoensis)、乌桕(Sapium sebiferum)、香椿(Toona sinensis)、枫香(Liquidambarformosana Hance)、银杏(Ginkgo biloba)、复叶槭(Acer negundo Linn.)、水紫树(Nyssa aquatica)、鳗竹(Eelbamboo)等；灌木类：海滨木槿(Hibiscus hamabo)、石楠(Photinia serrulata)、八角(Illicium verum)、枸杞(Lycium spp.)、迎春(Jasminum nudiflorum)、水竹(Cyperus alternifolius)等；草本花卉：美人蕉(Canna indica)、鸢尾(Iris tectorum)、朱顶红(Hippeastrum rutilum)、石蒜(Lycoris radiata)等；地被：当地野生地被植物为主。

水生植物是指能在水中生长的植物，包括挺水植物、浮叶植物，沉水植物和漂浮植物以及湿生植物；优选地，挺水植物包括但不限于荷花、碗莲、芦苇、香蒲、菰、水葱、芦竹、水竹、菖蒲、蒲苇、黑三菱等等；浮叶植物包括但不限于泉生眼子菜、竹叶眼子菜、睡莲、萍蓬草、荇菜、菱角、芡实、王莲等；湿生植物包括但不限于美人蕉、梭鱼草、千屈菜、再力花、水生鸢尾、红蓼、狼尾草、蒲草、泽泻等适于水边生长的植物；漂浮植物包括但不限于浮萍、紫背浮萍、凤眼蓝、大薸等植物。

沉水植物(Submergedplants)是指植物体全部位于水层下面营固着生存的大型水生植物。包括但不限于狐尾藻、丝叶眼子菜、穿叶眼子菜、水菜花、海菜花、海菖蒲、苦草、金鱼藻、水车前、穗花狐尾藻、黑藻。

为解决以上问题，本发明提出一种平原水网区农田面源污染全过程生态网络控制体系及其构建方法，以最大化地削减农田面源污染过程中的污染物，保障平原水网区的水安全。

即本发明的第一目的在于提供一种平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系，包括田块、生态田埂、生态沟渠、生态水塘、森林湿地、河流、滨岸植被缓冲带、前置库、湖泊或水库，其中所述的田块之间布设生态田埂，所述田块的排水通过田块排水口进入所述生态沟渠，最后经过所述生态沟渠的末端后，经过所述生态水塘和所述森林湿地进入所述河流，所述河流两岸营造所述滨岸植被缓冲带，汇入湖泊、水库或河流末端设置的所述前置库，或直接汇入湖泊或水库，或者返回所述生态水塘。

优选地，本发明所述的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系中，所述生态沟渠优选包括生态农沟、生态斗沟、生态干渠、生态支渠的至少一种或几种；优选地，本发明的生态沟渠为生态农沟、生态斗沟、生态干渠、生态支渠，且所述田块的排水通过田块排水口进入生态沟渠的次序为依次进入生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠；更优选地，本发明的的生态沟渠为生态农沟、生态斗沟、生态支渠，将原有所述生态干渠的末端挖大、挖深而形成生态水塘；更优选地，本发明的生态沟渠为生态农沟、生态斗沟、生态支渠，将原有所述生态干渠的末端挖大、挖深而成形、扩展为生态水塘，再由生态水塘扩展、挖大而成森林湿地。

其中，本发明所述生态农沟和所述生态斗沟采用土质沟底的倒梯形沟槽，沟底种植根系发达、吸污能力强、耐水湿的植物；生态支渠和生态干渠的横断面均为倒梯形。

优选地，本发明所述的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系中，还设置有混凝土制六角形空心块；所述混凝土制六角形空心块的下部填充耕作土、上部摊铺碎石，混凝土制六角形空心块的内种植耐水湿植物。

更优选地，本发明所述的生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠中设置了混凝土制六角形空心块；所述混凝土制六角形空心块铺设于所述生态农沟和所述生态斗沟的沟壁；以及铺设于所述生态支渠和生态干渠的渠壁和渠底，所述生态农沟和所述生态斗沟的渠底和渠壁常水位以下的混凝土制六角形空心块内种植水生植物，渠壁常水位以上的混凝土制六角形空心块内种植耐水湿灌草植物，并间隔一段距离设置拦水坝。

更优选地，本发明所述的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系中，所述混凝土制六角形空心块还设置于田块排水口汇入生态农沟口、生态农沟汇入生态斗沟口、生态斗沟汇入生态支渠口、生态支渠口汇入生态干渠口、生态干渠口汇入生态水塘、森林湿地、森林湿地汇入河流口、河流汇入前置库口、前置库汇入湖库口。

优选地，本发明所述的生态田埂，包括利用田埂两侧田块的土对原有田埂进行加固、加高、加宽建设，并栽植根系发达、固土效果好、吸污能力强的低矮灌草植物或经济作物。

本发明中吸污能力强、耐水湿的植物的选择没有特别地限制，可基于树种适地适树、耐水湿特性，同时也结合树种吸附污染物的能力；

优选地，所述的田块排水口布设在生态田埂上，位于所述田块内侧布设插板式水闸，所述闸门后铺设混凝土制六角形空心块并种植吸污能力强、耐水湿的植物。

优选地，本发明所述的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系中，所述生态水塘在原有生态干渠末端挖大、挖深而成，塘底基质为土壤、砂、煤灰渣、砾石等，塘周边种植沉水植物和水生植物，塘坡采用浆砌混凝土；

优选地，本发明所述的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系中，所述的森林湿地在生态水塘之后由生态水塘挖大、扩展而成，基质材料为原有土壤，种植耐水湿乔木、灌木和草本植物，护坡采用不填缝浆砌石；

优选地，本发明所述的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系中，所述的滨岸植被缓冲带包括坡脚至常水位的土工网植物护坡、常水位至坡顶的乔灌草复合配置植物带，所述的土工网植物护坡的植物材料选用根系发达、吸污能力强的沉水植物、浮叶植物、挺水植物，所述的乔灌草复合配置植物带的植物材料采用根系发达、吸污能力强、景观效果好的耐水湿乔木、灌木和草本植物；

优选地，本发明所述的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系中，所述的前置库是设置于所述湖泊、所述水库或所述河流入口经生态拦截带拦截后的一小片原水区域，生态拦截带主要配置对来水中污染负荷物理吸附沉淀较好、化学吸收转化较优的挺水植物。

更优选地，本发明所述的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系还包括纵深防护林，所述纵深防护林营造在垂直于农田面源污染物的流失路径中，建设以吸污能力强的生态林为主、乔灌草及花卉相结合的垂直于农田面源污染物流失路径的防护林带。

本发明的另一方面，在于提供一种平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法，包括以下步骤：

步骤1)：确定农田面源污染过程控制区域；

步骤2)：构建生态田埂和营造农田防护林；

步骤3)：建设生态沟渠；

步骤4)：建设生态水塘－森林湿地耦合系统；

步骤5)：营造滨岸植被缓冲带；

步骤6)：建设生态水塘或水库的前置库。

优选地，本发明的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，所述步骤1)中所述的农田面源污染过程控制区域包括在平原河网区中种植农作物或蔬菜的农业生产区域；

优选地，本发明的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，所述步骤2)中所述构建生态田埂包括在所述农田面源污染过程控制区域中，对原有田埂进行加固、加高、加宽建设，并栽植根系发达、固土效果好和吸污能力强的低矮灌草植物或经济作物；所述营造农田防护林包括建设以吸污能力强的生态林为主、乔灌草及花卉相结合的垂直于农田面源污染物流失路径的防护林带。

优选地，本发明的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，所述步骤3)中所述建设生态沟渠包括在原水网区沟渠的基础上，采用具有物理吸附功能的生态材料对沟渠进行加固，两旁配置湿生植物，其中所述物理吸附功能的生态材料包括沸石、煤渣等；

优选地，本发明的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，所述步骤4)中所述建设生态水塘－森林湿地耦合系统包括利用水网区自身的地形优势，结合径流水体的流向，在生态沟渠适当的位置，设置生态水塘，生态水塘边坡设立近自然森林系统；

优选地，本发明的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，其中所述生态水塘为深约2m，设进水口、出水口、灌溉口和溢水口各1个，进、出水口分别与进、出水沟相连，溢水口设于岸顶适当位置，下方设溢水沟渠，连接受纳水体；溢水沟渠采用人工湿地形式，以提高净水能力；洼地可兼作水生作物种植区，深约0.5m；利用现有沟渠系统，连接上下相邻人工水塘，构成人工水塘渠-湿地系统，沟渠宽约0.8m，渠岸内侧沿河高约0.6m，近农田侧约0.5m，深约0.5m，营造抛物型断面，并用泥土夯实；

所述森林湿地系统为在所述人工水塘边坡种植景观型草本植物，并于其中适当散植或丛植构建近自然森林系统。

优选地，本发明的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，所述步骤5)中所述营造滨岸植被缓冲带包括位于河流、水库、湖泊滨岸的植被区域，所述植被选择乡土植物中能够耐水湿、生长良好、能够比较稳定地扩大种群数量、表现出一定的观赏价值、具有生态调节功能和水土保持功能的植物品种。

优选地，本发明的平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，所述步骤6)中所述建设水塘或水库前置库包括在河流、湖泊、水库入口处设置规模相对较小的水域；并在所述水域内实施水净化措施，这样可以在沉淀来水夹带的泥沙的同时，吸收转化掉一部分氮磷营养物，起到有效减少外源有机污染负荷的作用。

附图说明

图1本发明一个实施例中的平原水网区农田面源污染生态控制流程示意图。

具体实施方式

如图1所示，在本发明的一个实施例中提供了一种平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系，包括田块、生态田埂、生态沟渠、生态水塘、森林湿地、河流、滨岸植被缓冲带、前置库、湖泊或水库，其中所述的田块之间布设生态田埂，所述田块的排水通过田块排水口进入所述生态沟渠，最后经过所述生态沟渠的末端后，经过所述生态水塘和所述森林湿地进入所述河流，所述河流两岸营造所述滨岸植被缓冲带，汇入湖泊、水库或河流末端设置的所述前置库，或直接汇入湖泊或水库，或者返回所述生态水塘。

在本发明的另一个实施例中，所述生态沟渠包括生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠的至少一种。

在本发明的再一个实施例中，所述生态沟渠包括生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠的至少二种。

在本发明的又一个实施例中，所述生态沟渠包括生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠的至少三种。

在本发明的又一个实施例中，所述生态沟渠包括生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠；且所述田块的排水通过田块排水口进入生态沟渠的次序为依次进入生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠。

在本发明的又一个实施例中，所述生态农沟和所述生态斗沟采用土质沟底的倒梯形沟槽，沟底种植根系发达、吸污能力强、耐水湿的植物；所述生态支渠和生态干渠的横断面均为倒梯形；

在本发明的再一个实施例中，所述生态沟渠为生态农沟、生态斗沟、生态支渠，且将原有所述生态干渠的末端挖大、挖深而成形成生态水塘，其中所述生态水塘的塘底基质为土壤、砂、煤灰渣、砾石等，塘周边种植沉水植物和水生植物，塘坡采用浆砌混凝土；

在本发明的再一个实施例中，所述生态沟渠为生态农沟、生态斗沟、生态支渠，且生态水塘扩展、挖大而成森林湿地，其中所述森林湿地的基质材料为原有土壤，种植耐水湿乔木、灌木和草本植物，护坡采用不填缝浆砌石。

在本发明的另一个实施例中，所述生态控制网络体系中，还设置有混凝土制六角形空心块；所述混凝土制六角形空心块的下部填充耕作土、上部摊铺碎石，混凝土制六角形空心块的内种植耐水湿植物；

其中，所述混凝土制六角形空心块为设置于所述生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠中；

在本发明的再一个实施例中，所述混凝土制六角形空心块铺设于所述生态农沟和所述生态斗沟的沟壁；以及铺设于所述生态支渠和生态干渠的渠壁和渠底，所述生态农沟和所述生态斗沟的渠底和渠壁常水位以下的混凝土制六角形空心块内种植水生植物，渠壁常水位以上的混凝土制六角形空心块内种植耐水湿灌草植物，并间隔一段距离设置拦水坝；

在本发明的再一个实施例中，所述混凝土制六角形空心块还设置于田块排水口汇入生态农沟口、生态农沟汇入生态斗沟口、生态斗沟汇入生态支渠口、生态支渠口汇入生态干渠口、生态干渠口汇入生态水塘、森林湿地、森林湿地汇入河流口、河流汇入前置库口、前置库汇入湖库口。

在本发明的另一个实施例中，所述的生态田埂，包括利用田埂两侧田块的土对原有田埂进行加固、加高、加宽建设，并栽植根系发达、固土效果好、吸污能力强的低矮灌草植物或经济作物；其中，所述的田块排水口布设在生态田埂上，位于所述田块内侧布设插板式水闸，所述闸门后铺设混凝土制六角形空心块并种植吸污能力强、耐水湿的植物；

所述的滨岸植被缓冲带包括坡脚至常水位的土工网植物护坡、常水位至坡顶的乔灌草复合配置植物带，所述的土工网植物护坡的植物材料选用根系发达、吸污能力强的沉水植物、浮叶植物、挺水植物，所述的乔灌草复合配置植物带的植物材料采用根系发达、吸污能力强、景观效果好的耐水湿乔木、灌木和草本植物。

在本发明的再一个实施例中，所述的前置库是设置于所述湖泊、所述水库或所述河流入口经生态拦截带拦截后的一小片原水区域，生态拦截带主要配置对来水中污染负荷物理吸附沉淀较好、化学吸收转化较优的挺水植物。

在本发明的另一个实施例中，所述生态控制网络体系还包括纵深防护林，所述纵深防护林营造在垂直于农田面源污染物的流失路径中，建设以吸污能力强的生态林为主、乔灌草及花卉相结合的垂直于农田面源污染物流失路径的防护林带。

在本发明的另一个实施例中，还提供了平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法，包括以下步骤：

步骤1)：确定农田面源污染过程控制区域；

步骤2)：构建生态田埂和营造农田防护林；

步骤3)：建设生态沟渠；

步骤4)：建设生态水塘－森林湿地耦合系统；

步骤5)：营造滨岸植被缓冲带；

步骤6)：建设生态水塘或水库的前置库。

在本发明的另一个实施例中，所述步骤1)中所述的农田面源污染过程控制区域包括在平原河网区中种植农作物或蔬菜的农业生产区域；

所述步骤2)中所述构建生态田埂包括在所述农田面源污染过程控制区域中，对原有田埂进行加固、加高、加宽建设，并栽植根系发达、固土效果好和吸污能力强的低矮灌草植物或经济作物；所述营造农田防护林包括建设以吸污能力强的生态林为主、乔灌草及花卉相结合的垂直于农田面源污染物流失路径的防护林带。

所述步骤3)中所述建设生态沟渠包括在原水网区沟渠的基础上，采用具有物理吸附功能的生态材料对沟渠进行加固，两旁配置湿生植物，其中所述物理吸附功能的生态材料包括沸石、煤渣等；

在本发明的另一个实施例中，所述步骤4)中所述建设生态水塘－森林湿地耦合系统包括利用水网区自身的地形优势，结合径流水体的流向，在生态沟渠适当的位置，设置人工水塘，水塘边坡设立近自然森林系统；

其中所述生态水塘为深约2m，设进水口、出水口、灌溉口和溢水口各1个，进、出水口分别与进、出水沟相连，溢水口设于岸顶适当位置，下方设溢水沟渠，连接受纳水体；溢水沟渠采用人工湿地形式，以提高净水能力；洼地可兼作水生作物种植区，深约0.5m；利用现有沟渠系统，连接上下相邻人工水塘，构成人工水塘渠-湿地系统，沟渠宽约0.8m，渠岸内侧沿河高约0.6m，近农田侧约0.5m，深约0.5m，营造抛物型断面，并用泥土夯实；

所述森林湿地系统为在所述人工水塘边坡种植景观型草本植物，并于其中适当散植或丛植构建近自然森林系统。

在本发明的另一个实施例中，所述步骤5)中所述营造滨岸植被缓冲带包括位于河流、水库、湖泊滨岸的植被区域，所述植被选择乡土植物中能够耐水湿、生长良好、能够比较稳定地扩大种群数量、表现出一定的观赏价值、具有生态调节功能和水土保持功能的植物品种。

在本发明的另一个实施例中，所述步骤6)中所述建设水塘或水库的前置库，包括在河湖、水库入口处设置规模相对较小的水域，并在所述水域内实施水净化措施。

在本发明的另一个实施例中，还提供了另一种平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系，包括农田、田埂、防护林、沟渠、水塘、湿地、河道和水库，所述的农田内部布设生态田埂和防护林带，农田和农田之间布设支沟渠，农田与农田之间、鱼塘与鱼塘之间或者农田与鱼塘之间设置有支沟渠，降雨径流通过农田和鱼塘的沟渠口进入支沟渠，再分别通过支沟渠汇集到主沟渠；在主沟渠的末端与河道之间设置有蓄洪生态塘，蓄洪生态塘的进入河道处设置有入河涵洞，入河涵洞的入口处设置有涵洞闸门。

在本发明的另一个实施例中，还提供了又一种平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系，包括田块、生态田埂、生态沟渠、生态水塘、森林湿地、河流、滨岸植被缓冲带、前置库、湖泊或水库，所述的田块之间布设生态田埂，所述田块的排水通过田块排水口进入所述生态沟渠，最后经过所述生态沟渠的末端后，经过所述生态水塘和所述森林湿地进入所述河流，所述河流两岸营造所述滨岸植被缓冲带，汇入所述湖泊或所述水库的河流末端设置所述前置库。

在本发明的另一个实施例中，所述的生态控制网络体系的生态沟渠包括生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠，所述田块的排水通过田块排水口进入生态沟渠为生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠依次进入。

在本发明的另一个实施例中，所述的生态控制网络体系的生态农沟和生态斗沟采用土质沟底的倒梯形沟槽，沟底种植根系发达、吸污能力强、耐水湿的植物；沟壁铺设混凝土制六角形空心块，所述混凝土制六角形空心块空心处的下部填充耕作土、上部摊铺碎石，空心块内种植耐水湿植物；间隔一段距离设置浆砌卵石固持坡面。

在本发明的又一个实施例中，所述生态支渠和生态干渠的横断面均为倒梯形，渠壁和渠底铺设混凝土制六角形空心块，六角块空心处的下部填充耕作土、上部摊铺碎石，渠底和渠壁常水位以下的空心块内种植水生植物，渠壁常水位以上的空心块内种植耐水湿灌草植物，并间隔一段距离设置拦水坝。

在本发明的再一个实施例中，本发明的所述的生态控制网络体系中，所述生态控制网络体系设置有混凝土制六角形空心块，所述混凝土制六角形空心块设置于田块排水口汇入生态农沟口、生态农沟汇入生态斗沟口、生态斗沟汇入生态支渠口、生态支渠口汇入生态水塘、森林湿地、森林湿地汇入河流口、河流汇入前置库口、前置库汇入湖库口；所述混凝土制六角形空心块的下部填充耕作土、上部摊铺碎石，混凝土制六角形空心块的内种植耐水湿植物。

在本发明的又一个实施例中，本发明的所述的生态控制网络体系中，所述的生态田埂为，利用田埂两侧田块的土对原有田埂进行加固、加高、加宽建设，并栽植根系发达、固土效果好、吸污能力强的低矮灌草植物或经济作物；

在本发明的另一个实施例中，所述的田块排水口布设在生态田埂上，位于所述田块内侧布设插板式水闸，所述闸门后铺设混凝土制六角形空心块并种植吸污能力强、耐水湿的植物；

在本发明的另一个实施例中，本发明所述的生态控制网络体系中，所述的生态水塘在原有干渠末端挖大、挖深而成，塘底基质为土壤、砂、煤灰渣、砾石等，塘周边种植沉水植物和水生植物，塘坡采用浆砌混凝土；

在本发明的另一个实施例中，本发明所述的生态控制网络体系中，所述的森林湿地在生态水塘之后由生态水塘挖大、扩展而成，基质材料为原有土壤，种植耐水湿乔木、灌木和草本植物，护坡采用不填缝浆砌石；

在本发明的另一个实施例中，本发明所述的滨岸植被缓冲带包括坡脚至常水位的土工网植物护坡、常水位至坡顶的乔灌草复合配置植物带，所述的土工网植物护坡的植物材料选用根系发达、吸污能力强的沉水植物浮叶植物、挺水植物，所述的乔灌草复合配置缓冲带的植物材料采用根系发达、吸污能力强、景观效果好的耐水湿乔木、灌木和草本植物；

在本发明的另一个实施例中，本发明所述的生态控制网络体系中，所述的前置库是设置于河湖、水库入口经生态拦截后的一小片原水区域，生态拦截带主要配置对来水中污染负荷物理吸附沉淀较好、化学吸收转化较优的挺水植物；更优选地，所述挺水植物包括杞柳(Salix integra)、再力花(Thalia dealbata)等。

在本发明的另一个实施例中，本发明所述的生态控制网络体系还包括农田防护林，所述农田防护林营造在垂直于农田面源污染物的流失路径中，建设以吸污能力强的生态林为主、乔灌草及花卉相结合的垂直于农田面源污染物流失路径的防护林带。

在本发明的一个实施例中，提供了平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法，包括以下步骤：

步骤1)：确定农田面源污染过程控制区域；

步骤2)：构建生态田埂和营造农田防护林；

步骤3)：建设生态沟渠；

步骤4)：建设生态水塘－森林湿地耦合系统；

步骤5)：营造滨岸植被缓冲带；

步骤6)：建设湖泊或水库前置库。

在本发明的另一个实施例中，本发明平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，所述步骤1)中所述的农田面源污染过程控制区域包括在平原河网区中种植农作物或蔬菜的农业生产区域；

在本发明的另一个实施例中，本发明平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，所述步骤2)中所述构建生态田埂包括在所述农田面源污染过程控制区域中，对原有田埂进行加固、加高、加宽建设，并栽植根系发达、固土效果好和吸污能力强的低矮灌草植物或经济作物；所述营造农田防护林包括建设以吸污能力强的生态林为主、乔灌草及花卉相结合的垂直于农田面源污染物流失路径的防护林带。

在本发明的另一个实施例中，本发明平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，所述步骤3)中所述建设生态沟渠包括在原水网区沟渠的基础上，采用具有物理吸附功能的生态材料对沟渠进行加固，两旁配置湿生植物，更优选地，所述物理吸附功能的生态材料包括沸石、煤渣等；

在本发明的另一个实施例中，本发明平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，所述步骤4)中所述建设生态水塘－森林湿地耦合系统包括利用水网区自身的地形优势，结合径流水体的流向，在生态沟渠适当的位置，设置人工水塘，水塘边坡设立近自然森林系统；

在本发明的另一个实施例中，所述生态水塘为深约2m，设进水口、出水口、灌溉口和溢水口各1个，进、出水口分别与进、出水沟相连，溢水口设于岸顶适当位置，下方设溢水沟渠，连接受纳水体；溢水沟渠采用人工湿地形式，以提高净水能力；洼地可兼作水生作物种植区，深约0.5m；利用现有沟渠系统，连接上下相邻人工水塘，构成人工水塘渠-湿地系统，沟渠宽约0.8m，渠岸内侧沿河高约0.6m，近农田侧约0.5m，深约0.5m，营造抛物型断面，并用泥土夯实；

在本发明的另一个实施例中，所述森林湿地系统为在所述人工水塘边坡种植景观型草本植物，并于其中适当散植或丛植构建近自然森林系统。

在本发明的另一个实施例中，所述人工森林构建方法为在所述人工水塘边坡种植景观型草本植物，并于其中适当散植或丛植乔木和亚乔木，水塘的内侧边坡则种植景观或经济型的挺水植物，所述挺水植物包括洼地种植茭白(Ustilago esculenta)、水芹(Cress spp.)等；所述溢水沟种植水生、湿生草本植物；所述集水沟种植水生、湿生草本植物。

在本发明的再一个实施例中，本发明平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，所述步骤5)中所述营造滨岸植被缓冲带包括位于河流、水库、湖泊滨岸的植被区域，所述植被选择乡土植物中能够耐水湿生长、能够比较稳定地扩大种群数量，表现出一定的观赏价值、生态调节功能和水土保持功能的植物品种。

在本发明的再一个实施例中，本发明平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系的构建方法中，所述步骤6)中所述建设湖泊或水库前置库包括在河湖、水库入口处设置规模相对较小的水域其中，在所述水域内实施水净化措施，这样可以在沉淀来水夹带的泥沙的同时，吸收转化掉一部分氮磷营养物，起到有效减少外源有机污染负荷的作用。

以下通过具体实施例进一步对本发明的技术方案进行说明，应理解以下仅为本发明的示例性说明，并不用于限制本发明权利要求的保护范围。

实施例1平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系对污染物---COD、TN、TP的吸收实验

选择安徽省西北部地，选择面积18.6km²农田，其中山地(11.5％)、平原(50％)、岗地(13.1％)和丘陵(25.4％)。按照以下步骤构建平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系，包括以下步骤：

1、步骤1)：确定农田面源污染过程控制区域为在平原河网区中种植农作物或蔬菜的农业生产区域，面积约9.3km²；

2、步骤2)：构建生态田埂和营造农田防护林；

对原有田埂进行加固、加高、加宽建设，并栽植根系发达、固土效果好和吸污能力强的低矮灌草植物铺地柏、连翘、迎春植株；

营造农田防护林：建设以吸污能力强的生态林为主、乔木灌草及花卉相结合的垂直于农田面源污染物流失路径的防护林带，其中乔木类选择湿地松(Pinus elliottii)、香椿(Toona sinensis)；灌草植物选择连翘、迎春；花卉选择朱顶红(Hippeastrum rutilum)、石蒜(Lycoris radiata)；并辅以地被：当地野生地被植物构成农田防护林。

3、步骤3)：建设生态沟渠

在原水网区沟渠的基础上，采用具有物理吸附功能的生态材料对沟渠进行加固，依照原有沟渠大小与面积，形成生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠，沟渠两旁配置湿生植物梭鱼草、千屈菜，物理吸附功能的生态材料选择沸石、煤渣。

上述生态农沟、生态斗沟、生态支渠、生态干渠中设置了混凝土制六角形空心块，所述混凝土制六角形空心块的下部填充耕作土、上部摊铺碎石，混凝土制六角形空心块的内种植耐水湿植物水竹(Cyperus alternifolius)。

其中，所述混凝土制六角形空心块铺设于所述生态农沟和所述生态斗沟的沟壁；以及铺设于所述生态支渠和生态干渠的渠壁和渠底，所述生态农沟和所述生态斗沟的渠底和渠壁常水位以下的混凝土制六角形空心块内种植水生植物萍蓬草、荇菜，渠壁常水位以上的混凝土制六角形空心块内种植耐水湿灌草植物水竹，并间隔50米设置拦水坝。

4、步骤4)：建设生态水塘－森林湿地耦合系统：

即利用当地水网区自身的地形优势，结合径流水体的流向，在生态沟渠生态干渠的末端，设置生态水塘，水塘边坡设立近自然森林系统。

本步骤中生态水塘为通过将原有生态干渠末端挖大、挖深而成，塘底基质为土壤、砂、煤灰渣、砾石等，水塘周边种植穿叶眼子菜、水菜花和荇菜、菱角，塘坡采用浆砌混凝土。水塘为深约2m，设进水口、出水口、灌溉口和溢水口各1个，进、出水口分别与进、出水沟相连，溢水口设于岸顶适当位置，下方设溢水沟渠，连接受纳水体；溢水沟渠采用人工湿地形式，以提高净水能力；洼地可兼作水生作物种植区，深约0.5m；利用现有沟渠系统，连接上下相邻人工水塘，构成人工水塘渠-森林湿地耦合系统，沟渠宽约0.8m，渠岸内侧沿河高约0.6m，近农田侧约0.5m，深约0.5m，营造抛物型断面，并用泥土夯实。

本步骤中“森林湿地”为由生态水塘挖大、扩宽而成，基质材料为原有土壤，种植耐水湿乔木湿地松、灌木石楠和草本植物鸢尾，护坡采用不填缝浆砌石。“森林湿地”也可以在人工水塘边坡种植景观型草本植物山茶、金丝桃、杜鹃，并于其中适当散植或丛植柳树，水塘的内侧边坡则种植茭白(Ustilago esculenta)、水芹(Cress)；溢水沟种植荷花、碗莲；所述集水沟种植水竹、菖蒲。

5、步骤5)：营造滨岸植被缓冲带；

包括建立位于河流、水库、湖泊滨岸的植被区域，选择当地乡土植物中能够耐水湿生长、能够比较稳定地扩大种群数量，并表现出一定的观赏价值、生态调节功能和水土保持功能的植物品种菖蒲。

步骤6)：建设湖泊或水库前置库。

包括在河湖、水库入口处设置规模相对较小的水域，面积为1～10亩地，在该水域内建设滤石床、泥沙过滤层等水净化措施，这样可以在沉淀来水夹带的泥沙的同时，吸收转化掉一部分氮磷营养物，起到有效减少外源有机污染负荷的作用。

采用重铬酸盐法测定COD，采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定TN含量(水体总氮含量)，采用钼酸铵分光光度法测定TP含量(水体总磷含量)，结果如下：

初始浓度(入水口)：平均COD浓度为52.336mg/L，平均TN浓度为25.317mg/L，平均TP浓度2.986mg/L。经过平原水网区农田面源污染全过程生态控制网络体系处理后，总体上达到了较好的治理效果。该系统对农田污水中高浓度N、P的去除效果明显，TN平均去除率为95.4％，TP平均去除率为98.2％，COD降低至3.823mg/L，达到II类地表水环境质量标准。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。