我國水土保持工作特征及其展望

張平倉 ，劉洪鵠

(長江科學院水土保持研究所，武漢 430010)

1 概述

我國是一個多山國家，在960萬km2的國土面積中，70%為山丘所占據，由于復雜的自然因素和長期不科學使用自然資源，在許多地區造成嚴重的水土流失［1］。水土流失導致的土地資源退化、洪水、干旱以及沙塵暴，成為中國的頭號環境問題［2］。上世紀50年代初，我國水土流失面積約為150萬km2左右，約占國土的1/6，分布在1 000多個縣，主要在西北黃土高原、江南丘陵山區和北方土石山區，流失面積分別為43，46，54萬km2。目前，全國水土流失面積367萬km2，約占國土總面積的37%，平均每年土壤流失量約50億t，估計損失氮、磷、鉀約4 000萬t，相當于1978年全國化肥總產量［2］。水土流失已嚴重阻礙了我國國民經濟的發展。

水土資源是立國之本，是人類賴以生存和發展的最基本的物質基礎［3］。華爾特爾·克萊·羅德民(Walter Clay Lowdermilk)認為只有做好水土保持工作，才能使一個地區的人民安居樂業和繁榮昌盛;反之，那里就可能發生災害，久之文明也會衰落［4］。朱德早在1957年12月19日全國第二次水土保持會議上的報告中指出:水土保持是農業的一項基本建設，對于開展山區的社會主義建設，根治河流水患，保證農、林、牧業發展都有極大的意義［5］。我國近代的水土保持始于20世紀20年代，郭廷輔將其分為4個階段:啟蒙、探索階段(20世紀20年代至20世紀40年代);示范推廣、全面發展階段(20世紀50年代至20世紀70年代);以小流域為單元進行綜合治理的生態效益與經濟效益緊密結合階段(1979－1989年);以預防為主、依法防治水土流失和深化水土保持改革發展小流域經濟的階段(20世紀90年代至今)。在其發展過程中，我國水土保持工作逐漸形成了自己的特色之處。本文對其闡明，指出不足，提出相應的對策。

2 水土保持工作特征

2.1 土壤類型復雜多樣，區域特征突出

我國土壤侵蝕背景復雜，土壤侵蝕營力多樣，因此不僅土壤侵蝕類型復雜，而且形式多樣，同時呈現空間交錯，時間交替分布，獨具特色［6］。根據我國的地貌特點和自然界某一外營力在較大區域起主導作用的原則，辛樹幟、蔣德麒將全國土壤侵蝕分為水力侵蝕為主的類型區、風力侵蝕為主的類型區和凍融侵蝕為主的類型區。水力侵蝕為主的類型區包括西北黃土高原、東北低山丘陵和漫崗丘陵、北方山地丘陵、南方山地丘陵、四川盆地及周圍山地丘陵和云貴高原6個二級類型區。風力侵蝕為主的類型區包括三北戈壁沙漠及土地沙漠化風蝕區和沿河環湖濱海平原風沙區2個二級類型區。凍融侵蝕為主的類型區包括北方凍融侵蝕區和青藏高原冰川、凍融侵蝕區2個二級類型區。

以水力侵蝕為主的類型區為例，闡明各二級類型區的區域分異特征。西北黃土高原區的主要土壤侵蝕類型包括水蝕、風蝕，還有少數地區會發生重力侵蝕。其中水蝕區面積占總土地面積的46.36%，風蝕水蝕區面積占總土地面積的28.56%，風蝕面積占總土地面積的25.08%。東北低山丘陵和漫崗丘陵區的主要侵蝕形式是水蝕，還有少量的重力侵蝕(崩塌、瀉溜)、凍融侵蝕和風力侵蝕發生。北方山地丘陵區的主要侵蝕類型就是各種形式的水蝕，也有少量的風蝕、重力侵蝕(崩塌、滑坡)、復合侵蝕(泥石流)。在南方山地丘陵區降雨后極易形成徑流沖刷，面蝕與溝蝕常同步發生，暴雨季節溝蝕、崩崗侵蝕活躍。四川盆地及周圍山地丘陵區的主要侵蝕類型是坡耕地侵蝕，滑坡、泥石流災害頻繁發生。云貴高原區的土壤侵蝕方式以面蝕為主，并見有溝蝕、石隙刷蝕和潛蝕。

2.2 教學科研機構齊全，基礎理論研究相對薄弱

2.2.1 教學科研機構

水土保持學為水土保持事業提供了理論上的根據。水土保持學是建立在眾多學科基礎之上的學科，包括許多基礎學科的理論與實踐，這也是不同種類的大專院校和科研機構都設立水土保持專業的原因所在。林業類大學一般都設立了水土保持專業，部分農業類、水利類大專院校也設有水土保持專業。近年來，一些綜合院校也相繼設立水土保持專業或研究方向，例如北京師范大學。我國也在大力發展水土保持科研機構，中國科學院專門設立西北水土保持科學研究所，中國科學院成都山地所等也設有水土保持專業，各省、自治區和直轄市先后建立了水土保持科研所，水利部下屬4個公益科學研究院也分別設有水土保持專業所。目前，從事水土保持專業教學或科研的機構已超過50個所，這些大專院校或科研機構培養了大批高級水土保持科技人才，研發了大量水土保持科技成果，為水土保持事業發展作出巨大貢獻。當前水土保持越來越受到國家和社會各界的廣泛重視。在2010年11月召開的水土保持學科發展高級研討會上，8位院士和30位專家聯名建議，設置水土保持與荒漠化防治一級學科。他們認為，這是適應我國生態安全保障的需要，是促進國民經濟發展和社會進步的需要，對提升水土保持與荒漠化防治領域高層次人才培養質量具有深遠意義。

國際上水土保持專業的發展，美國設立了4個培訓中心，并在50多所大學設置水土保持課程，培養出大批具有大學本科和研究生水平的人才。奧地利維也納農業大學設立林業及“荒溪治理專業”。日本在農工大學、北海道大學都設砂防、水土保持工程專業［7］。在科研機構方面，澳大利亞1953年設立風蝕試驗站，1958年設立研究中心。印度設有1個研究所。意大利設土壤防護研究所。墨西哥設9個水土保持科研中心。美國水土保持不僅科研機構較多，而且投資也大，農業部研究局1986－1992年實施計劃中，水土保持研究開展4個項目，國家重點投資6 110萬美元。與其它國家相比，我國教學科研機構不僅數量大，而且比較齊全。

2.2.2 基礎理論研究

在過去的幾十年里，我國土壤侵蝕基礎理論研究取得了豐碩成果。較系統地研究了黃土高原地區細溝侵蝕的發生發展過程、影響因素及防治途徑［8］;闡明了長江中上游地區土壤侵蝕主要表現為在降雨和土壤蓄滿壤中流參與下的重力侵蝕過程［9］。建立了包含淺溝侵蝕的陡坡土壤侵蝕模型，解決了國際上通用土壤侵蝕模型對陡坡侵蝕預報的不準確性問題［10］;初步闡明了不同空間尺度侵蝕產沙規律，揭示了土地利用/覆蓋變化對侵蝕過程和水文過程的調控，建立了不同尺度條件下植被-侵蝕-土壤互動效應預報模型［11］;探索出開展水土保持須以小流域為單元進行綜合治理，構建了農林牧相結合綜合治理的理論與技術，朱顯謨先生提出了黃土高原綜合整治的“28字方略”［12］，而張平倉等提出長江中上游地區水土保持應與黃土高原地區“全部降水就地入滲攔蓄”不同，其基本方針應該是“保土減水”［9］，提出“徑流調控理論是水土保持的精髓”，而“合理地調配坡面徑流”是控制水土流失的關鍵［13］。

在預報模型方面，劉寶元等根據USLE的建模思路［14］，以及我國水土保持措施的實際情況，提出中國土壤流失預報方程。謝樹楠等［15］把流域按自然水系劃分為若干個子流域，再將各個子流域按地貌的微觀結構分成若干個基本計算單元。在充分考慮植被和土壤類型對土壤侵蝕影響的基礎上，建立了具有一定理論基礎的流域侵蝕模型。湯立群［16］將流域劃分為梁峁上部、梁峁下部及溝谷坡3個典型的地貌單元，分別進行水沙演算。蔡強國等［17］分別建立了坡面、溝坡和溝道的次暴雨土壤侵蝕產沙預報模型。

歐美的土壤侵蝕預報模型(USLE，WEPP等)、水土流失動態監測等明顯超前于我國，日本的水土保持工作也早于我國。例如，日本早在1984年就引進了美國通用流失方程USLE［18］，許多學者對不同地區的降雨侵蝕力、土壤可蝕性以及作物因子系數進行了大量的研究。自1985年相繼在北海道等全國8個地域，按USLE的要求設置了標準徑流觀測小區。而我國在20世紀90年代才引進美國通用土壤流失方程，劉寶元等［14］根據中國的實際情況，在2002年研發出中國土壤流失預報方程，目前該模型已應用在中國第1次水利普查中。

2.3 水土保持技術齊全，但尚無最優治理方案

水土保持治理技術可分為水土保持工程措施、農業技術措施和林草植被措施［1］。

2.3.1 水土保持工程措施

水土保持工程措施包括坡面治理工程措施、溝谷治理工程措施和小型蓄排引水工程措施。坡面治理工程措施分為坡面梯化工程(水平梯田、隔坡梯田、坡式梯田)、坡面田間工程(山邊溝、竹節形水平溝)。溝谷治理工程措施分為溝頭防護工程(蓄水型和排水型)、谷坊、淤地壩以及崩崗治理工程(截水溝、崩壁小臺階、谷坊、攔沙壩、林草工程)。小型蓄排引水工程包括山塘、水窖、引洪漫地。

2.3.2 水土保持農業技術措施

水土保持農業技術措施包括水土保持耕作措施、水土保持改土培肥措施、水土保持集流節水農業措施及水土保持坡地農林(果)、農牧復合系統。水土保持耕作措施的主要類型:保護型耕作法(等高耕作、溝壟耕作法)、保護型種植法(間作套種、等高帶狀間作和輪作、少耕、免耕和覆蓋)、復式水土保持耕作法。水土保持改土培肥措施可概括為新修梯田改土培肥措施、旱作節水農業和集流農業技術、雨水匯集異地節灌溉型集流農業、農田集雨就地補墑型以及集流農業與生物性節水、耕作、培肥措施的綜合配置。水土保持農林、農牧復合系統主要有植物籬－農作系統、地埂植物籬－農作系統及經濟林與農作的間作系統。

2.3.3 水土保持林草措施

水土保持林草措施包括人工造林種草、封山育林育草、飛播造林種草。

在過去的60年中，將這些水土保持治理技術應用于一系列大型的水土保持工程或公益事業:

(1)城市水土保持試點工程。1997年水利部確定的10個水土保持試點城市，防治了城市水土流失，提高了城市環境質量。

(2)大江大河的水土保持重點治理工程。自1983年開始建立了7大流域水土保持重點工程體系，先后在25片水土流失嚴重地區的50萬km2范圍內開展了以小流域為單元的規模化治理。

(3)全國8大片治理工程。經國務院批準，從1983年開始，在黃河流域、海河流域、遼河流域和長江流域選擇了8片水土流失嚴重地區，包括無定河、皇甫川、三川河、永定河、柳河、葛洲壩庫區、定西縣、興國縣，總面積79 719 km2，進行集中連片的集約化、規模化治理，為全國建立高標準、高質量、高效益的示范工程。

(4)長江上游水土保持重點防治工程。經國務院批準，在1989年，選定水土流失嚴重的金沙江下游和畢節地區、隴南及陜南地區、嘉陵江中下游地區、三峽庫區等4片為首批重點防治區，總面積3 014萬 km2［19，20］。

(5)“三北”防護林帶防風治沙工程。該工程東起黑龍江賓縣，西至新疆烏孜別里山口，東西長約7 000 km，南北寬400～1 700 km，包括東北、華北、西北(簡稱“三北”)12個省(市)，466個縣，總面積395萬km2。

(6)水土保持方案。主要明確建設單位法定的水土流失防治責任與義務，分析并擬定水土流失防治對策與措施體系布局，介紹建設單位實施水土保持方案的保障措施，匡算水土保持投資，并從水土保持角度給出項目是否可行的意見。

(7)水土保持監測。及時掌握水土流失消長動態，可以有針對性地采取有效措施防止水土流失的惡化。按《水土保持法實施條例》規定，建立水土保持監測網絡，預報水土流失發展趨勢和水土保持成效，并提供主管部門定期公告。但對水土保持治理措施的效益評價研究相對較少，沒有挑選出適合各區域最優的水土保持治理措施。

2.4 政策法律保障，組織機構健全

2.4.1 法律與法規

自1991年6月以來，我國先后通過《中華人民共和國水土保持法》、《中華人民共和國水土保持法實施條例》、《開發建設項目水土保持方案管理辦法》、《開發建設項目水土保持方案編報審批管理規定》、《開發建設項目水土保持方案技術規范》、《電力建設項目水土保持工作暫行規定》、《關于聯合開展水土保持執法檢查活動的通知》、《開發建設項目水土保持設施驗收管理辦法》、《開發建設項目水土保持方案編報審批管理規定》、《開發建設項目水土保持設施驗收管理辦法》(表1)。在2010年修訂了《中華人民共和國水土保持法》，在于2011年3月1日開始實施。

將新舊《水土保持法》進行對比，新《水土保持法》有7個創新:

(1)吸收了國內水土保持工作的新理念，體現了新時期黨和國家關于水土保持的新方針——人與自然和諧相處、科學發展、可持續發展的新理念。

表1 中、美、日水土保持法律法規匯總Table 1 Laws and regulations of water and soil conservation in China，the USA and Japan

(2)規定了流域管理機構依法承擔水土保持監督管理職責及在其管轄范圍內可以行使國務院水行政主管部門的監督檢查職權。

(3)突出了水土保持規劃的重要地位，增加了水土保持監測內容。

(4)補充新的水土保持措施。例如，“在飲用水水源保護區，采取預防保護、自然修復和綜合治理措施”。

(5)規定了實行地方各級政府水土保持目標責任制和考核獎懲制度和規定了水土保持生態效益補償制度，以此多渠道籌集資金。

(6)明確了新的范圍。例如，水土保持規劃確定的容易發生水土流失的其他區域開辦的生產建設項目也要編制方案。在治理方面，將重力侵蝕地區、飲用水源保持區均納入治理范圍。

(7)新《水土保持法》的法律責任中，明確了處罰幅度。對違法行為的處罰是很嚴厲的。

與美國、日本相比，我國的水土保持法律法規制定相對較晚，但水土保持法律系統已經相當健全(表 1)［21，22］，這些法律法規明確規定了水土保持管理機構及其職能、各級政府及有關部門的責任、水土流失的防治、水土保持治理經費來源、水土保持監督管理等，極大地促進了我國水土保持工作的開展。

2.4.2 行政組織機構

許多國家從中央到地方都設有一套比較健全、穩定的水土保持機構，有計劃、持久地開展水土保持工作［19］。日本砂防工作由日本國土交通省主管，并實行中央和地方分級管理。美國在農業部專門成立了主管全國水土保持的水土保持局，并在《水土保持法》中授權農業部長全權負責水土保持。澳大利亞設由各州水土保持領導部門負責人參加的聯邦水土保持常務委員會。

2011年3月1日開始實施的《中華人民共和國水土保持法》規定:①國務院水行政主管部門主管全國的水土保持工作;②國務院水行政主管部門在國家確定的重要江河、湖泊設立的流域管理機構(以下簡稱流域管理機構)，在所管轄范圍內依法承擔水土保持監督管理職責;③縣級以上地方人民政府水行政主管部門主管本行政區域的水土保持工作;④縣級以上人民政府林業、農業、國土資源等有關部門按照各自職責，做好有關的水土流失預防和治理工作。不難看出，我國水土保持從中央到地方建立了相當健全的行政組織機構，比其它國家更加完善，各級機構職責分明，足以執行、監督、管理等水土保持工作。

2.4.3 學術組織機構

中國水土保持學會包括防護林專業委員會、水土保持預防監督專業委員會、小流域綜合治理專業委員會、黃河專業委員會、崩崗防治專業委員會、沙棘專業委員會、水土保持規劃設計專業委員會、泥石流滑坡防治專業委員會、水土保持監測專業委員會、工程綠化專業委員會、生態修復專業委員會、風蝕防治專業委員會、科技協作工作委員會、城市水土保持生態建設專業委員會。其主要職責是組織召開專業性的國際學術交流會議，共同開展水土保持及相關研究領域的學術交流;普及和推廣水土保持科學技術，為廣大水土保持工作者服務;致力于加強海峽兩岸水土保持領域的交流與合作，與中國臺灣相關的民間組織及專家學者保持密切的協作關系，共同組織系列的海峽兩岸水土資源與生態保育、兩岸山地災害與防治等方面的大型學術交流活動，促進海峽兩岸水土保持方面的互動交流及學科的發展與創新。

2.5 先規劃后治理，水土保持成效顯著

為了有效防治水土流失，充分利用水土資源，就要通過規劃，依照水土流失規律，安排各項治理措施。水土保持規劃的編制，應當遵循國家社會發展和經濟建設的基本方針和政策，貫徹“預防為主、全面規劃、綜合防治、因地制宜、加強管理、注重效益”的水土保持方針，并執行水土保持有關法規。水土保持規劃應與國家和地區的經濟社會發展規劃、土地利用規劃、生態建設規劃、環境保護規劃等相適應，與有關部門發展規劃相協調，做到工程措施、生物措施和農業技術措施相結合，治理、生態修復、預防保護與開發利用相結合，經濟效益、社會效益和生態效益相結合。先規劃后治理的做法，使水土保持成效顯著。以“長治”工程為例，截至2009年，“長治”工程累計治理小流域5 445余條，完成水土流失治理面積突破10萬km2。項目區基本實現農民人均1/15 hm2基本農田的目標，累計增產糧食59億kg，有效解決了1 000多萬群眾溫飽問題。

3 小結與展望

我國經過幾十年的治理，水土保持理論、法律、技術等已自成體系，水土流失也有所緩解，但未能從根本上解決這個問題，還在繼續阻礙國民經濟的發展，所以有必要繼續科學開展水土保持事業。展望未來，建議我國的水土保持工作做到以下幾點:

(1)人與自然要和諧相處，保障水土保持的可持續發展。通過水土保持措施，有效地改善生態環境，協調人與自然的關系，形成生態生產力［21］。今后妥善處理經濟發展與生態保護、人工治理與生態修復之間的關系，奉行人與自然和諧相處，最大限度地保護原生態環境，最小程度地塑造人工景觀，使開發建設對自然環境的負面影響降到最低限度，實現水土資源的可持續利用。

(2)推進水土保持科技研究，提供切實可行的治理方案。實施開放式的工作方法，走向村鎮、社區、群眾及有關部門，深入了解存在的主要矛盾及群眾迫切需要解決的問題等。針對這些問題，有計劃地組織一批科研項目，不僅要測評單一措施的防治效果，也要評價各措施綜合治理的效果，以此完善我國水土保持科學研究與技術創新體系。按照尊重科學、實事求是的原則，制定水土保持科學研究和技術發展規劃，提出切實可行的實施計劃或方案。

(3)依法行政，增加生產建設單位環境保護意識。今后不僅要依法行政、做好水土保持方案的審批，更重要的是通過監督檢查、落實各項水土保持措施，逐步提高項目單位和施工企業的法律意識、環境意識和責任意識，真正把國家的各項水土保持要求變成建設單位的自覺行動［22］。

(4)擴大宣傳，提高國民的環境意識和防災意識。利用各種媒體向國民普及水土保持生態環境建設知識和泥沙災害預防知識，提供監測信息，引導國民主動參與水土保持生態環境建設，實現建立和諧社會的目標［20］。

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