水土保持生態修復工程水土保持監測設計：以江西省安遠縣水土保持生態修復試點工程為例

萬云江，謝頌華，王 農

(1.鄱陽湖水利樞紐建設辦公室，江西南昌330046;2.江西省水土保持科學研究所，江西南昌330029)

1 項目區概況及項目目標

江西省安遠縣水土保持生態修復試點工程地處珠江水系東江的源頭，鎮江河一級支流新田河流域。項目區土地總面積234 km2，占鎮江河流域面積的24.4%，占安遠縣土地總面積的9.9%。項目區屬低山丘陵區，地貌復雜。區內氣候溫和，年平均氣溫17.7℃，極端最低氣溫-7.2℃，極端最高氣溫37.5℃，年均降水量1 477.4 mm，年均無霜期283 d。土壤主要為花崗巖、石英巖、泥質巖形成的紅壤、黃壤、黃棕壤，多偏酸性。項目區涉及安遠縣的三百山和孔田兩個鎮，共28個村(居)委會264個村民小組43 294人。區內現有水土流失面積3 800 hm2，占土地總面積的16.2%，其中:輕度侵蝕2 142.06 hm2，占水土流失面積的56.37%;中度侵蝕1 188.60 hm2，占31.28%;強烈及其以上469.34 hm2，占12.35%。

根據水利部新的治水思路，該項目實施遵循生態自然規律，充分利用光、熱、水、生物等自然資源，通過實行大面積封育保護，適當補植林草，結合反坡臺地修筑、山塘修筑、崩崗治理以及沼氣池修建，依靠大自然的自我修復能力，迅速恢復植被，有效控制水土流失，改善農業生產條件和生態環境，提高農業綜合生產能力，優化農村產業結構，促進農民增收，使項目區走上生產發展、生活富裕、生態良好的文明發展道路，最終實現人與自然和諧共處的目標。為了提高項目執行水平，科學、及時、準確地反映項目建設的成效，必須對水土保持生態修復試點工程3年期間的實施進度、質量、生態效益、社會效益和經濟效益等進行跟蹤監測，以確保項目順利實施并達到預期目標。

2 監測范圍和內容

2.1 監測范圍

監測區域為試點工程的整個項目區，包括安遠縣的三百山和孔田2個鎮的28個行政村，總面積234 km2。

2.2 監測內容

監測內容的確定是監測實施的前提條件，我們依據水土保持生態修復工程的特點，在確定該修復工程監測內容的同時，結合安遠縣水土保持生態修復工程的實施情況，對監測項目有所側重地進行了監測。

(1)項目區土壤侵蝕環境因子狀況監測。影響土壤侵蝕的環境因子主要有地形、地貌、土壤、植被、氣象、水文等，由于安遠縣生態修復工程主要采取封育保護、人工補植林草等措施進行治理，因此對土壤和植被的影響較大，我們將土壤和植被作為土壤侵蝕環境因子監測的重點。監測的一般項目為地形、地貌、氣象、水文，重點項目為土壤和植被。土壤監測指標主要有土壤類型、土壤質地、土壤厚度、土壤有機質、pH值、N、P、K等，植被監測指標主要包括植物的種類、數量、林草生長量和植被覆蓋度等。

(2)項目區水土流失狀況監測。項目區水土流失狀況監測項目主要包括項目區水土流失類型、面積、分布、水土流失量和水土流失強度變化情況以及對下游和周邊地區社會、經濟發展的影響、造成的危害情況等。生態修復工程的實施對項目區水土流失類型、分布影響不大，但對水土流失面積、水土流失量和水土流失強度變化影響非常大，因此我們將水土流失面積、水土流失量和水土流失強度變化作為項目區水土流失狀況監測的重點。

(3)項目執行情況監測。項目執行情況監測項目主要包括項目區封育保護、人工補植林草、崩崗治理和修筑反坡臺地、塘壩、沼氣池等的數量、規模、分布、實施進度及實施質量(實施質量主要指塘壩、沼氣池等的安全穩定性，人工補植林草的成活率、保存率等)。生態修復實施的好壞取決于人為因素對自然環境擾動強烈的程度，其中監督管護和能源結構調整又是防止人為干擾的關鍵措施，因此我們將封育保護和沼氣池的監測作為項目執行情況的監測重點。

(4)水土保持生態修復效益監測。水土保持生態修復效益監測是項目監測的重中之重，它直接反映項目區修復工程實施的效果，其監測內容可結合項目區土壤侵蝕環境因子監測、水土流失狀況監測和項目執行情況監測進行統籌考慮。主要包括以下項目:①項目區水土保持生態修復措施蓄水保土效益監測。主要包括項目區水土保持生態修復措施的蓄水效率、保土效率和項目區內主要河流的洪峰流量、泥沙含量變化情況。蓄水效率、保土效率可結合水土流失狀況監測中的水土流失量監測以及項目執行情況的監測內容進行，河流的洪峰流量、泥沙含量變化情況可結合項目區土壤侵蝕環境因子監測中的水文因子監測進行。②項目區社會效益監測。主要包括對農民人均純收入、人均產糧、農村能源結構、土地利用結構、農村產業結構等情況的監測，具體可結合項目執行情況監測中的反坡臺地修筑、人工補植林草、沼氣池修建等指標進行監測。③項目區經濟效益監測。主要是對實施水土保持措施的土地上生長的植物產品(未經任何加工轉化)的增產量和增產值進行監測，具體包括封禁保護、人工補植林草、反坡臺地修筑等所增產的木材枝葉、活立木以及農產品等的效益。實際監測中可結合項目執行情況監測中的反坡臺地修筑、人工補植林草、封育保護等指標進行監測。

3 監測方法

對應于監測項目，我們設計了具體的監測方法。

3.1 地形地貌

(1)監測指標和方法。監測指標包括地貌類型、溝壑密度和地面坡度。各地貌類型面積采用1∶10 000地形圖進行量算。溝壑密度采用水文網絡法進行量算，具體為:先在1∶10 000地形圖上將項目區劃分為若干個集水區，再分別量算每個集水區內的溝道長度L(長度200 m以上的支毛溝都應量算)和集水區面積S，用L/S求得每個集水區的溝壑密度值，最后將各集水區的溝壑密度值加權平均得到項目區的溝壑密度。坡度按6 級劃分，即≤5°、5°～8°、8°～15°、15°～25°、25°～35°和＞35°[1]，在1∶10 000地形圖上采用代表斷面法進行量算。

(2)觀測頻次。只對地形地貌進行1次觀測，安排在項目實施前水土流失現狀調查時進行。

3.2 土壤

(1)監測指標和方法。土壤監測指標主要有土壤類型、土壤質地、土壤厚度、土壤養分(有機質、pH值、N、P、K等)。土壤類型、土壤質地可查閱土壤志或農業區劃等相關資料獲取;土壤厚度、土壤養分可采用典型樣地取樣，室內進行理化分析的方法實測。

(2)觀測頻次。地面組成物質(土壤)安排在項目實施前和實施期末各調查觀測1次。

3.3 植被

(1)監測指標和方法。監測指標主要有植物種類、植被類型、林草生長量、林草植被覆蓋度等。植物種類、植被類型、林草生長量采用樣方法進行調查和監測，樣方投影面積大小為喬木林20 m×30 m、灌木林10 m×10 m、草地2 m×2 m(應結合土壤監測的樣地進行)。林草植被覆蓋度在野外一般采用針觸法(納入計算的林地或草地面積，其林地的郁閉度或草地的蓋度應大于20%)量算。

(2)觀測頻次。分別在項目實施前和項目實施期末各觀測1次項目區植被狀況。

3.4 氣象

(1)監測指標和方法。指標有降雨、徑流量、光照與溫度等。①降雨。主要包括年降雨量、年降雨量的季節分布和暴雨情況。②徑流量。包括最大年、最小年徑流量和多年平均徑流量。③光照與溫度。主要包括年平均氣溫、最冷月(1月)和最熱月(7月)平均溫度、極端最高溫度、極端最低溫度、≥10℃的年活動積溫、無霜期、日照時數等。

(2)觀測頻次。氣象因素的監測主要是采用收集有關氣象觀測站資料的方式獲取。除降雨量、暴雨次數要求在項目實施前和實施期末各調查1次外，其他氣象指標均在項目實施前的水土流失現狀調查時開展1次調查。

3.5 水土流失狀況監測

(1)監測指標。主要監測侵蝕的形式、分布、面積及其危害，并實地測量土壤流失量。

(2)監測方法。①項目區土壤侵蝕的形式、分布、面積及其危害，采用野外實地調查的方式進行調查，獲取所需數據資料。②土壤流失量主要采用樁釘法和類比法兩種方法進行監測。樁釘法具體為:選擇典型樣地(對應于植被監測的樣地進行)，在項目實施第一年的汛期前將直徑0.6 cm、長50 cm的鋼釬按一定距離分上中下、左中右縱橫各三排沿垂直方向打入地面，沿地表給鋼釬涂上紅漆，編號登記入冊[2]。每年汛期結束，按編號測量侵蝕厚度，并在樣地內取土樣測得土壤容重(對應于土壤監測的樣地進行)，進而可計算出樣地的土壤侵蝕模數。類比法具體為:根據氣象、地形、土壤、植被等情況，類比同一類型區水土保持站的觀測資料。

(3)觀測頻次。①土壤侵蝕的形式、分布、面積及其危害，在項目實施前和實施期末各觀測1次。②土壤侵蝕量在每年汛期前后各觀測1次。

3.6 生態修復措施實施的數量及質量

(1)監測指標和方法。指標主要包括各項修復措施(包括封育保護、人工補植林草、反坡臺地修筑、崩崗治理)的分布、規模和數量以及林草措施的成活率、保存率，塘壩的保存率和安全穩定性。采用野外實地抽樣調查結合GPS動態測量的方式進行監測。

(2)觀測頻次。在項目實施前和實施期末各調查監測1次。

3.7 生態效益監測

(1)監測指標和方法。指標主要包括蓄水效益、緩洪效益和保土效益，項目區內主要河流的徑流量、洪峰流量、泥沙含量等。保土效益可結合典型樣地土壤侵蝕量的測定進行推算，其他指標可收集有關水文站點的觀測資料以及暴雨觀測資料分析獲取。

(2)觀測頻次。在項目實施前和實施期末各觀測1次。

3.8 社會效益監測

3.8.1 土地利用狀況

(1)監測指標和方法。土地利用類型主要包括:耕地、林地(天然林地和人工林地)、草地(天然草地和人工草地)、園地、荒地、水域、其他用地(村莊、道路及工礦用地)、難利用地等，采用土地管理部門的兩級分類體系標準監測用地的分布和面積。土地利用狀況監測主要是通過查閱當地土地部門的土地利用現狀資料和野外實地調查的方法獲得所需數據。

(2)觀測頻次。在項目實施前和實施期末各觀測1次。

3.8.2 社會經濟狀況

(1)監測指標和方法。指標包括:①人口與勞力。重點是人口總數、人口密度、農業人口與非農業人口、勞力總數、農業與非農業勞力、人口自然增長率等。②產業結構狀況。項目區農業總產值，農、林、牧、漁、工副業產值結構。③群眾生活能源結構。農戶燃料來源，沼氣池、以電代柴、以氣代柴、省柴灶等推廣情況，群眾生活能源結構狀況。④人民生活水平。人均產值、農民人均純收入、人均占有糧食、人均占有牲畜量等。⑤其他。人均耕地、糧食單產、糧食總產量、年牲畜存欄數量、年牲畜出欄數量等。

社會經濟狀況監測主要是通過對典型農戶的調查訪問、收集資料等獲取有關數據。

(2)觀測頻次。在項目實施前和實施期末各調查1次。

3.9 經濟效益監測

(1)監測指標和方法。主要監測封育保護、人工補植林草等措施所增產的枝條、活立木蓄積量和飼草產量，反坡臺地修筑增產的農產品產量等，并按當地市場價格折算成經濟效益。經濟效益監測設立典型樣地進行長期定位觀測。

(2)觀測頻次。對于枝條、活立木蓄積量，在項目實施前和實施期末各調查1次;對于飼草產量、農產品產量每年調查1次。

4 監測成果

安遠縣水土保持生態修復試點工程水土保持監測提交以下監測成果:①《江西省安遠縣水土保持生態修復試點工程水土保持監測成果報告》;②項目區地理位置圖;③項目區水土流失動態變化圖;④項目區水土保持生態修復措施竣工圖;⑤有關土壤侵蝕、水土保持措施和植被恢復等的監測數據表格。

5 結語

以江西省安遠縣水土保持生態修復試點工程為例，對水土保持生態修復工程的監測內容、方法以及提交的成果等方面進行了初步的探討，具有一定的借鑒意義。但生態修復是水土保持工作的一項新課題，生態修復工程的水土保持監測工作更是一項全新的挑戰，生態修復工程水土保持監測作為完善生態修復技術方法、促進生態修復工程有效實施、評價生態修復工程效益的必要基礎和手段以及領導和政府部門決策的支撐，其監測的范圍、內容、技術方法以及需提交的監測成果等都急需進行專門深入的研究，并建立一套成熟完善的監測技術和評價體系，以提高監測的規范性、時效性、準確性和可操作性。

[1]SL 190—2007，土壤侵蝕分類分級標準[S].

[2]SL 277—2002，水土保持監測技術規程[S].