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一、黄平古梯田——运行机理及科学意义
（注： 翁坪杨家村古梯田）
（注： 翁平杨家村古梯田由高向低通向山脚）
黄平古梯田采用的是一种“森林—村寨—梯田—河流”科学合理、功能齐全、自我恢复能力强的传统农业生态系统，千百年来的运行实现了对水土资源的可持续利用，支撑了区域社会经济的可持续发展。其以人为本的设计、重视水土资源利用以及生态和谐的理念已经形成了特有的梯田科技、经济、文化内涵与特征。
1.以水资源有效利用为核心，实现水土资源科学分配和合理利用
黄平县多年平均降水在1300毫米左右，如何将这些降水储存起来为山区农业耕作服务，是梯田需要解决的核心问题。在实际生产中，黄平古梯田的稻田及相邻的沟渠、山塘组成了一个有效收集储存降水并利用的系统。在雨季降雨充沛的时候利用自然压差补给梯田所需要的水分，由高到低自流进行灌溉。由地表径流、梯田及山坡细沟组成的地面灌溉过程和由植物截留下渗的水流、地下径流、渗水口、岩石裂隙形成的隙泉以及山坡细沟组成的地下灌溉过程。
地面灌溉过程中，坡顶地表水流在重力作用下，汇入坡顶细沟，再由细沟进入梯田，经梯田由上至下逐级灌溉，最后多余水量再由坡底细沟排出进入河道，在该过程中，由坡顶森林植被截水和涵养水构成了灌溉水源，由梯田和坡面细沟构成了输水与排水系统。
地下灌溉过程中，渗入地下的水流在主要驱动力——重力作用下，经渗水口和岩石裂隙进入梯田，多余的水量再由梯田汇流，最后经坡底细沟排出，在该过程中，灌溉水源由位于梯田地下的“隐形水库”构成，输水系统由渗水口和岩石裂隙形成的隙泉构成，排水系统由梯田和坡面细沟构成。地面灌溉过程与地下灌溉过程是2个相互耦合的过程，地面灌溉过程中有部分水流渗入地下，对地下“隐形水库”形成了重要的水源补充，而地下灌溉过程中经隙泉和渗水口进入梯田的水流又补充为地表灌溉水源。
由上可知，水流通过渗入和渗出使地面灌溉过程与地下灌溉过程有机地耦合起来，共同构成了黄平古梯田的水循环过程。
（注： 坡顶森林植被构成灌溉水源，梯田和坡面细沟构成输水与排水系统。）
2.以趋利避害为出发点，实现水土流失灾害的有效防治
在“大雨大涝，小雨小涝，无雨旱灾”自然条件下，如何将降水储存起来，为山区农业耕作服务呢？黄平古梯田周边区域地层出露较为复杂，岩性多为白云岩，局部有灰岩、页岩和粉砂岩，土壤主要为黄泥土、黄沙泥土，这种地质地貌多形成浅层裂隙水，坡面各层都有相对固定出水点，形成“山有多高，水有多高”的特殊现象。整体来看，梯田群的空间分布呈现出森林→村寨→梯田→河流或森林→梯田→村寨→河流的格局。
（注： 古梯田减缓径流速度，减弱坡面冲刷和增加降雨下渗时间，从而实现梯田减少水土流失，防范山洪灾害的功能。）
梯田建设在考虑有效利用水资源的同时，设置了一系列措施防范水土流失灾害的发生。在梯田群顶端，海拔最高的几层田块设置有相对更高并且更加稳固的石砌田坎，用于确保上部坡面来水冲刷不至于倒塌。这些田块通常并不耕种，田块下设排水暗沟，田坎有明显的溢流孔，通过一个简单的木质渡槽就可从冲沟中取水至灌溉沟渠，供下部田块灌溉。当暴雨发生时，移开渡槽，山洪就通过冲沟排放出去，同时田面溢流孔开始发挥作用，将多余径流排入冲沟。冲沟沟壁经长年冲刷，已至自然稳定状态，沟底不规则的铺有建设梯田时剩余的石块，起到增加沟道糙率的作用。每隔一定高差，用石块砌筑有规则的小型谷坊，抬高侵蚀基点，还可拦蓄泥沙，减缓沟道水流速度，减轻下游山洪危害。田块间的灌排系统也有排洪功能，每隔2-3层梯田，会沿步道设置排往冲沟的排水沟或暗渠，平时并不接通，暴雨发生时用竹筒或渡槽联通灌溉系统就可截断径流，排入冲沟。梯田本身也改变了微地形减缓田面坡度，同时埂坎截断坡面，切断坡面径流，减缓径流速度，减弱坡面冲刷和增加降雨下渗时间，从而实现梯田减少水土流失，防范山洪灾害的功能。在干旱季节，通过分级截流分散蓄积，保持了梯田区域内巨大的储水量，通过渗水补充地面水供应的不足。这种天然的调控手段，协调了水资源时空分布不均的矛盾，减少了水旱灾害。
（注： 黄平古梯田的空间分布：典型森林→村寨→梯田→河流格局）
3.以改善耕地质量为手段，实现水土资源的高效产出
坡耕地建造成梯田，改变了微地形，截短了坡长，减缓了坡度，延长了雨水入渗时间，能够有效减小地表径流的形成，从而减少土壤流失，达到持土保水的目的。同时，冬季放水泡田，让梯田有足够的时间修养生息，能够保持土壤肥力，不断改善耕地质量。
当地人民根据山高谷深、降雨量大的地理气候条件，充分利用山顶植被涵养水源，利用自然地形落差引调水，创造了较为完善的梯田灌溉排水体系。山上田间、沟渠宽窄不同，密如蛛网，大渠直接连接水渠，小沟将水引入所有梯田，多余的水最终排入河道，形成完整的网状灌溉排水体系，实现旱能灌涝能排，有效保证梯田质量，实现梯田的高效产出。
（注： 黄平古梯田的空间分布呈现出森林→村寨→梯田→河流或森林→梯田→村寨→河流的格局示意图）
（注： 杨家村古梯田群的空间分布呈现出森林→村寨→梯田→河流或森林→梯田→村寨→河流的格局。从山顶至沟底河道垂直高差近600米，梯田分布在海拔621米到840米之间，以上全为森林植被。在雨季降雨时，坡顶森林植被截留并涵养水源，形成灌溉水源，利用自然压差向梯田补给所需要的水分，通过由梯田和坡面细沟构成了输水与排水系统自高向低自流进行灌溉，最后多余水量再由坡底细沟排出进入河道。）
（注： 黄平县翁坪乡小冷坪山下新街古梯田群，其耕作灌溉用水全靠梯田群的水资源利用系统予以保证。）
（注： 在梯田群顶端，海拔最高的几层田块设置有相对更高并且更加稳固的石砌田坎，用于确保上部坡面来水冲刷不至于倒塌，这些田块通常并不耕种。）
（注： 这些田块下设排水暗沟，田坎有明显的溢流孔，通过一个简单的木质渡槽就可从冲沟中取水至灌溉沟渠，供下部田块灌溉。）
（注： 当暴雨发生时，移开渡槽，山洪就通过冲沟排放出去，同时田面溢流孔开始发挥作用，将多余径流排入冲沟。）
（注： 田块间的灌排系统也有排洪功能。梯田本身也改变了微地形，减缓田面坡度，同时埂坎截断坡面，切断坡面径流，减缓径流速度，减弱坡面冲刷和增加降雨下渗时间，从而实现梯田减少水土流失，防范山洪灾害的功能。）
（注： 在干旱季节，通过分级截流分散蓄积，保持了梯田区域内巨大的储水量，通过渗水补充地面水供应的不足。这种天然的调控手段，协调了水资源分布不均的矛盾，减少了水旱灾害。）
