水利部文件
水保[2008]361號
關于印發(fā)《全國水土保持科技發(fā)展規(guī)劃綱要》的通知
各流域機構,各省、自治區(qū)、直轄市水利(水務)廳(局),各計劃單列市水利(水務)局,
新疆生產(chǎn)建設兵團水利局:
為推動水土保持科技事業(yè)發(fā)展,進一步提升水土保持科技貢獻率,根據(jù)《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》和《水利科技發(fā)展規(guī)劃(2001—2010)》,水利部組織編制了《全國水土保持科技發(fā)展規(guī)劃綱要》,現(xiàn)印發(fā)給你們,請結(jié)合本地區(qū)、本部門的實際貫徹執(zhí)行。
附:全國水土保持科技發(fā)展規(guī)劃綱要
二00八年九月八日
全國水土保持科技發(fā)展規(guī)劃綱要
(2008—2020年)
水利部
二ΟΟ八年九月
目 錄
一、水土保持科技現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 2
(一)水土保持科技發(fā)展現(xiàn)狀 2
(二)水土保持科技發(fā)展趨勢 3
(三)新時期水土保持科技面臨的機遇和挑戰(zhàn) 5
二、水土保持科技發(fā)展指導思想及目標任務 6
(一)指導思想 6
(二)基本原則 6
1、面向?qū)嶋H,理論研究與生產(chǎn)實踐相結(jié)合 6
2、重點突破,長遠目標和近期目標相結(jié)合 7
3、兼收并蓄,集成創(chuàng)新與引進吸收相結(jié)合 7
4、注重成效,實用技術開發(fā)與高新技術應用并舉 7
(三)目標及任務 7
三、水土保持科技重點研究領域 8
(一)重大基礎理論 8
1、土壤侵蝕動力學機制及其過程 8
2、土壤侵蝕預測預報及評價模型研究 9
3、土壤侵蝕區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復機制及關鍵技術 9
4、水土流失與水土保持效益、環(huán)境影響評價 9
5、水土保持措施防蝕機理及適用性評價研究 10
6、流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)演變過程和水土保持措施配置 10
7、區(qū)域水土流失治理標準與容許土壤流失量研究 10
8、水土保持社會經(jīng)濟學研究 11
9、水土保持生態(tài)效益補償機制 11
10、水土保持與全球氣候變化的耦合關系及評價模型 12
(二)關鍵技術 12
1、水土流失區(qū)林草植被快速恢復與生態(tài)修復關鍵技術 12
2、降雨地表徑流調(diào)控與高效利用技術 12
3、水土流失區(qū)面源污染控制與環(huán)境整治技術 13
4、開發(fā)建設項目與城市水土流失防治技術 13
5、水土流失試驗方法與動態(tài)監(jiān)測技術 14
6、坡耕地與侵蝕溝水土綜合整治技術 14
7、水土保持農(nóng)業(yè)技術措施 14
8、水土保持數(shù)字化技術 15
9、水土保持新材料、新工藝、新技術 15
四、主要土壤侵蝕區(qū)水土保持研究重點 15
(一)水力侵蝕區(qū) 16
1、東北黑土區(qū) 16
2、北方土石山區(qū) 16
3、黃土高原地區(qū) 17
4、長江上游及西南諸河流域 17
5、西南巖溶區(qū) 18
6、南方紅壤區(qū) 18
(二)風力侵蝕區(qū) 19
(三)凍融侵蝕區(qū) 19
五、水土保持科技發(fā)展保障措施 19
(一)深化水土保持科技體制改革與創(chuàng)新體系建設 19
(二)建立與完善水土保持科技政策與投入體系 20
(三)構建科研協(xié)作網(wǎng)絡與科技基礎條件平臺 20
(四)完善水土保持應用技術推廣體系 21
(五)加強水土保持試驗示范與科普教育基地建設 21
(六)建設一支高素質(zhì)的科技隊伍 21
全國水土保持科技發(fā)展規(guī)劃綱要
(2008—2020年)
水土資源是人類生存和發(fā)展的基本條件。我國人口眾多,水土資源短缺,生態(tài)環(huán)境問題嚴重,全國水土流失面積356萬平方公里,占國土總面積的37%,平均每年土壤流失量50億噸。近50年來,因水土流失損失的耕地達5000多萬畝,平均每年約100萬畝。以2000年數(shù)據(jù)分析,當年水土流失造成的經(jīng)濟損失在2000億元以上,約占當年全國GDP的2.25%。水土流失嚴重地區(qū)多位于大江大河的中上游地區(qū)和水源區(qū),是我國生態(tài)環(huán)境脆弱、經(jīng)濟發(fā)展滯后的地區(qū)。在我國諸多生態(tài)環(huán)境問題中,水土流失涉及范圍廣、影響大、危害重,是生態(tài)惡化的集中反映,已成為制約經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和構建和諧社會的重大環(huán)境問題之一。因此,水土保持是促進人與自然和諧、保障國家生態(tài)安全與可持續(xù)發(fā)展的一項長期的戰(zhàn)略任務。
黨的十七大已明確把加快科學技術的發(fā)展,建設創(chuàng)新型國家、建設生態(tài)文明、建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會,作為今后我國發(fā)展的重要戰(zhàn)略目標。為了貫徹落實黨的十七大精神,充分發(fā)揮“科學技術是第一生產(chǎn)力”的作用,進一步提升水土保持科技貢獻率,推動水土保持工作再上新臺階,以水土資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)維護,促進經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展,根據(jù)國務院制定的《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要 (2006━2020年)》和水利部制定的《水利科技發(fā)展規(guī)劃(2001-2010)》,組織編制了本規(guī)劃綱要。
一、水土保持科技現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
(一)水土保持科技發(fā)展現(xiàn)狀
經(jīng)過半個多世紀的努力,我國水土保持逐步發(fā)展成為一門獨立的學科,基本確立了水土保持在我國科學體系中的學科地位:
1、初步形成了水土保持基礎理論體系。通過長期水土流失治理實踐、試驗研究、觀察和測試,摸清了中國水土流失的基本規(guī)律,提出了土壤侵蝕分類系統(tǒng),建立了以土壤侵蝕學、流域生態(tài)與管理科學、區(qū)域水土保持科學為基礎的中國水土保持理論體系。
2、建立了一批小流域水土流失綜合治理樣板,總結(jié)出比較完整的小流域水土流失綜合治理理論與技術體系。基本建立起適應不同地區(qū)、不同地理環(huán)境、不同土壤侵蝕類型的水土流失防治方法、模式和技術措施,逐步形成了以小流域為單元,合理利用水土資源,各項工程措施、生物措施和農(nóng)業(yè)技術措施優(yōu)化配置的綜合技術體系。
3、初步建立起水土流失觀測與監(jiān)測站網(wǎng)。在不同類型區(qū)建立起一些小區(qū)、小流域及流域等不同空間尺度的監(jiān)測站點,開展了水蝕、風蝕、重力侵蝕、凍融侵蝕等不同形態(tài)和侵蝕作用力的水土流失觀測。開始建立全國水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡和信息系統(tǒng),信息收集和整編能力不斷提高,為水土保持科研和宏觀決策提供了基礎數(shù)據(jù)。
4、建立了較為完善的水土保持技術標準體系。已頒布實施的技術標準涵蓋了水土保持規(guī)劃設計、綜合治理、生態(tài)修復、竣工驗收、效益計算、工程管護、監(jiān)測評價、信息管理等各個方面,基本上形成了比較完整的水土保持技術標準體系,為實現(xiàn)科學化、規(guī)范化管理提供了技術保障。
5、初步構建了水土保持科學研究與教育體系。在服務生產(chǎn)的過程中,水土保持科研和教育隊伍不斷壯大,從業(yè)人員不斷增多,科研實驗和觀測手段不斷完善。目前,全國專門從事水土保持科研或以水土保持為主的相關科研機構達53個,水土保持科研人員4000多人。水土保持高等教育穩(wěn)步發(fā)展,全國設有水土保持、荒漠化防治等相關專業(yè)的大專院校達19所,有40所大學和研究機構開展水土保持專業(yè)研究生教育,現(xiàn)有博士點9個,碩士點34個,每年培養(yǎng)一大批高級專門人才。
(二)水土保持科技發(fā)展趨勢
水土保持科學的重點是研究水土流失地區(qū)水土資源與環(huán)境演化規(guī)律及各要素之間相互作用過程,建立土壤侵蝕綜合防治理論和技術體系,促進人與自然的和諧和經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。世界環(huán)發(fā)大會和21世紀議程均將土壤侵蝕防治列為優(yōu)先發(fā)展領域。許多國家都十分重視水土保持與生態(tài)環(huán)境保護工作,投入了大量的人力、物力和財力開展土壤侵蝕和水土資源保護研究,取得了一系列成就,分析近年來國外水土保持學科發(fā)展動態(tài),可概括為以下幾個方面:
1、注重土壤侵蝕機理研究。建立土壤侵蝕預報模型,強調(diào)開發(fā)水土保持生態(tài)環(huán)境效應評價模型,擴展土壤侵蝕模型的服務功能,將模型引入農(nóng)業(yè)非點源污染物的運移機理與預報研究。以美國、英國等為代表的西方發(fā)達國家先后研發(fā)了通用土壤流失方程(RUSLE2.0),土壤侵蝕預報的物理模型,如WEPP、EUROSEM、LISEM、GUEST、WEPS等。
2、注重研究手段革新。應用空間技術和信息技術,推動水土保持的數(shù)字化研究;美國等發(fā)達國家,利用高分辨率的遙感對地觀測技術、計算機網(wǎng)絡技術和強大的數(shù)據(jù)處理能力,開展了全球尺度的土壤侵蝕與全球變化關系研究。利用核素示蹤技術和徑流泥沙含量與流量在線實時自動測量等新技術,使得對土壤侵蝕和水土保持過程的描述更加精細,水土保持科學逐步向精確科學發(fā)展。
3、水土保持的理念不斷深化,多學科交叉的趨勢明顯。將水土保持與環(huán)境保護、江河污染和全球氣候變化,水土保持與提高土地生產(chǎn)力、區(qū)域生態(tài)修復、環(huán)境整治,水土保持與水利工程安全、地質(zhì)災害等聯(lián)系起來開展多學科交叉研究,不但深化了水土保持的理念,開拓了水土保持的研究領域,而且提高了水土保持在國家經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展中的地位與價值。
4、注重生態(tài)系統(tǒng)健康評價與生態(tài)修復的研究。近年來世界各國紛紛出臺有關生態(tài)保護、生態(tài)建設的政策,并組織科研機構和專業(yè)人員進行系統(tǒng)研究。2005年在西班牙召開的第17屆國際恢復生態(tài)學大會和第4屆歐洲恢復生態(tài)學大會,標志著恢復生態(tài)學的研究重心由北美開始向世界拓展。當前生態(tài)系統(tǒng)修復研究最受關注的問題是生態(tài)系統(tǒng)健康學說,主要包括從短期到長期的時間尺度、從局部到區(qū)域空間尺度的社會系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)和自然系統(tǒng)的功能,從區(qū)域到全球脅迫下的地球環(huán)境與生命過程。其目標是保護和增強區(qū)域甚至地球環(huán)境容量及恢復力,維持其生產(chǎn)力并保持地球環(huán)境為人類服務的功能。
5、注重流域水土資源開發(fā)與保護,將水土流失治理與河流健康相結(jié)合。自上世紀80年代在歐洲和北美,人們開始反思水土流失治理與河流保護問題。人們認識到河流是系統(tǒng)生命的載體;不僅要關注河流的資源功能,還要關注河流的生態(tài)功能。許多國家通過制定、修改水法和環(huán)境保護法,加強河流的環(huán)境評估,以實現(xiàn)水土等自然資源的合理經(jīng)營及河流的服務功能。
6、注重水土保持與全球氣候變化研究。全球氣候變化是世界各國高度關注的問題,投入了大量人力、物力用于研究應對策略。其中,植樹種草引起的土地覆被變化(碳循環(huán)變化),土壤侵蝕和泥沙搬運引起的土壤有機碳的變化,進而與全球生源要素(C、N、P、S)循環(huán)乃至全球氣候變化的耦合關系等已成為國內(nèi)外研究的熱點問題。
(三)新時期水土保持科技面臨的機遇和挑戰(zhàn)
21世紀,我國已進入全面建設小康社會、加快推進現(xiàn)代化建設的新階段。黨的十七大明確提出“建設生態(tài)文明、基本形成節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構、增長方式、消費模式”的戰(zhàn)略目標。治理水土流失、改善生態(tài)環(huán)境已成為全社會廣泛關注的熱點,我國水土保持生態(tài)建設和科技事業(yè)的發(fā)展面臨著千載難逢的機遇。
同時,我國地域廣闊、生物氣候與土地利用類型多樣,人地矛盾突出,長期的土地不合理利用,造成嚴重的土壤侵蝕。特別是工業(yè)化和城市化過程中,新的人為水土流失情況還會不斷發(fā)生。我國的水土流失已成為生態(tài)環(huán)境建設方面最突出的問題之一,保護水土資源任重道遠。水土保持科技面臨諸多挑戰(zhàn),突出的問題是:
1、我國水土保持科學研究機構和隊伍不穩(wěn)定,缺乏全國性組織協(xié)調(diào)機構,難以組織和協(xié)調(diào)多部門開展水土保持重大基礎理論與關鍵技術聯(lián)合攻關,提高研究實效性。
2、科學研究與示范推廣經(jīng)費投入嚴重不足,與新時期國家大規(guī)模的水土流失治理、生態(tài)建設工程對水土保持重大基礎理論與關鍵技術支撐的要求不相適應。
3、水土保持監(jiān)測站網(wǎng)與監(jiān)測技術、監(jiān)測標準尚不完善,已有的監(jiān)測數(shù)據(jù)完整性與可比性差,且使用效率低、缺乏數(shù)據(jù)共享的機制,嚴重制約水土保持科學的發(fā)展。
4、水土保持科研、教學機構受體制與投入機制等深層次問題的影響,造成科學研究與生產(chǎn)實踐需求脫離,一方面大量研究成果難以轉(zhuǎn)化,另一方面水土流失治理缺乏有效的科技支撐。
二、水土保持科技發(fā)展指導思想及目標任務
(一)指導思想
以科學發(fā)展觀為指導,堅持以人為本,以建設資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會,服務國家生態(tài)安全、糧食安全、防洪安全和飲水安全為目標,全面提升我國水土保持科學研究水平,解決國家水土流失治理與生態(tài)建設中重大科技問題,以自主創(chuàng)新、重點跨越、支撐生態(tài)建設為重點,強化水土保持若干重大基礎理論與關鍵技術研究,為國家宏觀決策和區(qū)域土壤侵蝕防治提供科技支撐,全面推動水土保持科技發(fā)展,防止新的水土流失,逐步減緩現(xiàn)有水土流失強度,減少水土流失面積,促進水土資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)維護。
(二)基本原則
1、面向?qū)嶋H,理論研究與生產(chǎn)實踐相結(jié)合
從生產(chǎn)實踐的緊迫需求出發(fā),緊緊圍繞生態(tài)環(huán)境保護與建設,結(jié)合水土保持重點治理工程,特別是國家重點項目,研究解決重大關鍵性技術問題。堅持理論研究與技術推廣應用相結(jié)合,公益性研究與市場化開發(fā)相結(jié)合,生態(tài)、經(jīng)濟、社會效益相結(jié)合,不斷提高科技成果的轉(zhuǎn)化率。
2、重點突破,長遠目標和近期目標相結(jié)合
水土保持科研領域面臨著許多重大的理論問題和實際問題,要堅持有所為、有所不為。實施重點跨越,優(yōu)選一批對水土保持生態(tài)建設影響重大的項目,集中力量,攻破難點。同時,依據(jù)水土保持學科發(fā)展與國家土壤侵蝕治理的需求和國家投入能力的客觀實際,將近期目標與長遠目標相結(jié)合。超前部署前沿技術和基礎研究,引領科學研究的前沿,推動水土保持學科發(fā)展與水土保持工作。
3、兼收并蓄,集成創(chuàng)新與引進吸收相結(jié)合
根據(jù)我國土壤侵蝕的特點,研究探索具有創(chuàng)新性的治理途徑,特別要倡導原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、引進吸收和消化再創(chuàng)新。廣泛研究和應用推廣水土保持新材料、新技術、新工藝,提高水土保持的科技含量和創(chuàng)新內(nèi)容。在自主創(chuàng)新的同時,積極引進、吸收和消化國際水土保持與生態(tài)建設的最新科學理論與研究成果,開創(chuàng)具有中國特色的水土保持科技新領域。
4、注重成效,實用技術開發(fā)與高新技術應用并舉
水土保持既是一門傳統(tǒng)行業(yè),也是一門應用性極強的學科。一方面注重實用性強、易接受、投入少、成本低、見效快的實用技術的開發(fā)、集成與傳統(tǒng)工藝的改造;另一方面要跟蹤高新技術的發(fā)展,為水土流失治理提供全新的技術手段,拓寬治理的途徑,提高治理的速度與效益。
(三)目標及任務
目標:到2020年,建立一個較為完備的集國家、地方與企業(yè)為一體的水土保持科學研究體系;建設一批集土壤侵蝕監(jiān)測、科學研究、試驗示范、人才培養(yǎng)、科學普及為一體,高水平的水土保持科技園區(qū)和一批小流域綜合治理示范樣板;在土壤侵蝕預報模型、數(shù)字水土保持、退化生態(tài)系統(tǒng)的修復機理研究與技術研發(fā)等方面取得突破,形成具有中國特色的水土保持理論與技術體系;水土保持與生態(tài)建設隊伍自主創(chuàng)新能力顯著增強,培養(yǎng)和凝聚一批優(yōu)秀科技人才。為我國進入創(chuàng)新型國家行列,在本世紀中葉達到中等發(fā)達國家水平,提供水土保持科技支撐。近期,經(jīng)過5-10年的努力,構建水土保持科技示范與推廣、監(jiān)測評價兩大體系和國家基礎理論研究、水土保持科技協(xié)作和國家水土保持科學決策與工程設計支撐三大平臺,在水土保持重大基礎理論和關鍵技術研發(fā)、應用等方面取得突破。
主要任務是:
1、強化基礎理論研究,初步建立國家土壤侵蝕評價與預報模型;
2、加強應用技術攻關,關鍵實用技術研究取得突破,完善水土流失綜合防治技術體系;
3、開展水土保持數(shù)字化工程建設,構建水土保持決策支撐平臺;
4、強化科技合作,建設水土保持科技協(xié)作平臺;
5、加強水土保持科技成果轉(zhuǎn)化,建設水土保持科學園區(qū)與科技示范推廣體系,提高科技貢獻率;
6、加強技術的標準化體系建設。
三、水土保持科技重點研究領域
(一)重大基礎理論
1、土壤侵蝕動力學機制及其過程
應用力學與能量學經(jīng)典理論與研究方法,研究土壤侵蝕過程及其侵蝕力、抗蝕力的演變、能量傳遞與作用機制,全面揭示土壤侵蝕的過程與機制。
近期研究的重點:水力侵蝕過程與動力學機理,風力侵蝕過程與動力學機制,重力侵蝕,如滑坡、泥石流與崩崗等發(fā)生機理,人為侵蝕與特殊侵蝕過程機制。
2、土壤侵蝕預測預報及評價模型研究
用數(shù)學方法定量描述各個因子對土壤侵蝕的影響,以及侵蝕過程,最終預報土壤流失量。
近期研究的重點:土壤侵蝕因子定量評價,坡面水蝕預測預報模型,小流域分布式水蝕預測預報模型,風蝕預測預報模型,區(qū)域土壤侵蝕預測評價模型,農(nóng)業(yè)非點源污染模型,滑坡、泥石流預警預報模型,多尺度土壤侵蝕預測、預報及評價模型,以及各類預報模型的適用范圍及效果評價。
3、土壤侵蝕區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復機制及關鍵技術
不同類型區(qū)生態(tài)系統(tǒng)植被退化的類型及成因,不同類型區(qū)退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復機制和途徑及近自然恢復程度。
近期研究的重點為:不同類型區(qū)植被自然恢復過程人工干預的條件和技術,不同類型區(qū)植被潛力、穩(wěn)定性維持機制,不同區(qū)域植被區(qū)系與生態(tài)環(huán)境因子耦合關系,不同區(qū)域植被的生態(tài)功能評價技術、不同類型區(qū)植被建設的區(qū)域布局和不同尺度的景觀格局及其對生態(tài)系統(tǒng)間相互關系的影響。
4、水土流失與水土保持效益、環(huán)境影響評價
長時期和大范圍的土壤侵蝕,以及長期開展和正在實施的重大生態(tài)建設工程,對環(huán)境構成多方面的深刻影響,使得水土保持和土地利用活動成為侵蝕地區(qū)現(xiàn)代環(huán)境發(fā)展演化的主要驅(qū)動力之一。分析揭示水土流失、水土保持對本地、異地區(qū)域環(huán)境過程和環(huán)境要素的影響,為區(qū)域社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和進一步的水土保持決策提供支持。
近期研究的重點:水土流失與水土保持對環(huán)境要素和環(huán)境過程影響的研究,水土保持效益、環(huán)境影響評價指標與模型,土壤侵蝕與全球變化關系。
5、水土保持措施防蝕機理及適用性評價研究
我國水土保持歷史悠久,水土流失治理措施豐富多樣,系統(tǒng)分析總結(jié)各地區(qū)水土保持措施,闡明各種措施的防蝕機理與適用區(qū)域,對指導我國生態(tài)建設,以及豐富世界水土保持措施知識庫具有重要作用。
近期研究的重點:水土保持措施防蝕機理,水土保持措施適用性評價,水土保持措施效益分析。
6、流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)演變過程和水土保持措施配置
流域是相對完整的自然單元,它既是地表徑流泥沙匯集輸移的基本單元,也是水土保持措施配置的單元。根據(jù)流域土壤侵蝕、水土資源的時空分異規(guī)律,綜合布設各種治理措施。研究小流域尺度的土壤侵蝕過程、土壤侵蝕治理過程及兩者共同驅(qū)動下的生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)演替過程,是土壤侵蝕與水土保持學科的重要組成部分。
近期研究的重點:小流域土壤侵蝕及其環(huán)境演化過程研究,侵蝕-治理雙向驅(qū)動下小流域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構與功能研究,小流域水土保持措施配置和流域健康診斷,數(shù)字流域及其流域過程模擬。
7、區(qū)域水土流失治理標準與容許土壤流失量研究
水土流失治理目標已從單一維護土地生產(chǎn)力轉(zhuǎn)向保護侵蝕區(qū)生態(tài)環(huán)境、減少非侵蝕區(qū)的損失等多目標并重。區(qū)域水土流失治理標準與容許土壤流失量、水土流失危險性程度、土壤可改良程度、社會經(jīng)濟發(fā)展水平、環(huán)境質(zhì)量要求等緊密相關。
近期研究重點:影響區(qū)域水土流失治理標準的因素及其定量計算方法,區(qū)域水土流失治理標準分級系統(tǒng)與計算方法,容許土壤流失量的影響因素及其定量計算方法等。
8、水土保持社會經(jīng)濟學研究
水土流失和水土保持都是與一定社會經(jīng)濟條件相聯(lián)系的,隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,水土保持與人類文明的關系愈來愈密切。應在研究自然科學方法和手段的同時,加強水土保持與社會經(jīng)濟、法律、道德倫理、文化、管理體制等人文和社會經(jīng)濟學方面的研究。
近期研究重點:水土流失和社會經(jīng)濟發(fā)展的關系,社會經(jīng)濟政策對水土保持的影響,水土保持對社會經(jīng)濟發(fā)展的貢獻,不同區(qū)域的人口承載力,人口、土地利用結(jié)構對水土流失的影響。
9、水土保持生態(tài)效益補償機制
水土流失不僅造成上游流失區(qū)土地退化,生態(tài)惡化,制約經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,更嚴重危害流域中下游地區(qū)生態(tài)、防洪安全。限制上游地區(qū)的一些生產(chǎn)經(jīng)營行為與規(guī)模,保護生態(tài),以及通過
經(jīng)濟補償的形式解決上游地區(qū)人們的生存與發(fā)展問題,愈來愈成為人們普遍關注的熱點。
近期研究重點:水土流失區(qū)土地生態(tài)經(jīng)濟功能分區(qū)、評價模式,水土保持與流域防洪減災的關系,水土保持生態(tài)效益補償標準及其補償機制。
10、水土保持與全球氣候變化的耦合關系及評價模型
人類活動引起全球氣候變化加劇,造成災害性天氣頻發(fā),影響人類經(jīng)濟與社會發(fā)展結(jié)論已被科技界研究證實,并日益引起世界各國政府的高度關注。水土流失與水土保持改變下墊面,影響全球碳循環(huán),引起氣候的變化,同時全球氣候的變化也會影響區(qū)域水土流失強度與水土保持的效果。
近期研究重點:水土流失、水土保持與全球氣候變化的內(nèi)在聯(lián)系、評價指標與標準,全球氣候變化對區(qū)域水土流失、水土保持造成的影響,水土保持與全球氣候變化的耦合關系及其評價模型。
(二)關鍵技術
1、水土流失區(qū)林草植被快速恢復與生態(tài)修復關鍵技術
針對我國目前土壤侵蝕區(qū)區(qū)域植被結(jié)構不盡合理,林草措施成活率與保存率低,植被生產(chǎn)力及經(jīng)濟效益不高等問題,應加強區(qū)域植被快速建造與持續(xù)高效生產(chǎn)方面的研究。主要有:高效、抗逆性速生林草種選育與快速繁殖技術,林草植被抗旱營造與適度開發(fā)利用技術,林草植被立體配置模式與豐產(chǎn)經(jīng)營利用技術,特殊類型區(qū)植被的營造及更新改造與綜合利用技術,不同類型區(qū)生態(tài)自我恢復的生物學基礎與促進恢復技術,生物能源物種的篩選與水土保持栽培管理技術,經(jīng)濟與生態(tài)兼營型林、灌、草種的選育與栽培技術,小流域農(nóng)林復合經(jīng)營技術。
2、降雨地表徑流調(diào)控與高效利用技術
水土流失是水與土兩種資源的流失,“水”既是水土流失的動力,又是流失的對象。在當前水資源十分緊缺的形勢下,更應切實保護和高效利用水資源。要通過匯集、疏導地表徑流等措施使“水”、“土”兩種資源更有效地結(jié)合,提高利用率。需要研究的關鍵技術有:降雨——地表徑流資源利用潛力分析與計算方法,降雨徑流安全集蓄共性技術,降雨徑流網(wǎng)絡化利用技術,降雨地表徑流高效利用的配套設備。
3、水土流失區(qū)面源污染控制與環(huán)境整治技術
水土流失是面源污染的載體,流失的水體和土壤攜帶的大量氮素、磷素、農(nóng)藥等物質(zhì),是下游河湖、水庫面源污染物的主要來源。水土保持應與提供清潔水源和環(huán)境整治相結(jié)合,在改善當?shù)厣a(chǎn)條件、提高農(nóng)民生活水平的同時,控制面源污染,保障城鄉(xiāng)飲用水安全。需要研究和開發(fā)的關鍵技術有:氮磷流失過程及其綜合調(diào)控技術,流失養(yǎng)分的局域多層空間綜合防治措施優(yōu)化配置調(diào)控技術,水源地面源污染防治技術,農(nóng)村飲用水源的生態(tài)保護與生活排水處理技術,生態(tài)清潔型小流域建設技術,流域尺度面源污染防治措施及控制技術體系,土壤侵蝕區(qū)農(nóng)村生態(tài)家園規(guī)劃方法及景觀設計技術,土壤侵蝕區(qū)農(nóng)村環(huán)境整治與山水林田路立體綠化技術。
4、開發(fā)建設項目與城市水土流失防治技術
新時期,隨著我國經(jīng)濟社會快速發(fā)展,工業(yè)化、城市化步伐的加快,開發(fā)建設項目和城市建設過程中人為造成新的水土流失防治的關鍵技術研究十分迫切。主要有:不同下墊面開發(fā)建設項目棄土棄渣土壤流失形式、流失量及危害性評價,城市土壤侵蝕特點、流失規(guī)律、危害與防治對策,開發(fā)建設項目與城市土壤侵蝕綜合防治規(guī)劃與景觀設計,開發(fā)建設嚴重擾動區(qū)植被快速營造模式與技術,不同類型區(qū)開發(fā)建設項目水土保持治理模式與技術標準。
5、水土流失試驗方法與動態(tài)監(jiān)測技術
長期以來作為研究工作基礎的土壤侵蝕實地試驗觀測和動態(tài)監(jiān)測工作還比較薄弱,亟待加強。同時,監(jiān)測體系剛剛建立,各地開展監(jiān)測的內(nèi)容、技術和方法不一,觀測資料難以統(tǒng)一分析和對比。亟需加強的關鍵技術研究有:區(qū)域水土流失快速調(diào)查技術,坡面和小流域水土流失觀測設施設備,溝蝕過程與流失量測驗技術,風蝕測驗技術,滑坡和泥石流預測方法與觀測設備,凍融侵蝕監(jiān)測方法,水土流失測驗數(shù)據(jù)整編與數(shù)據(jù)庫建設,全國水蝕區(qū)小流域劃分及其數(shù)據(jù)庫建設,水土保持生態(tài)項目管理數(shù)據(jù)庫建設等。
6、坡耕地與侵蝕溝水土綜合整治技術
坡耕地改造是改變微地貌、有效遏制水土流失的關鍵技術。研究重點是:不同類型區(qū)高標準梯田、路網(wǎng)、水系合理布局與建造技術,不同生態(tài)類型區(qū)坡地改造與耕作機具的研制與開發(fā),梯地快速培肥與優(yōu)化利用技術。
溝壑整治與溝道治理開發(fā)是水土保持主要措施之一。研究重點:壩系合理安全布局、設計與建造技術,溝壑綜合防治開發(fā)利用技術,淤地培育與提高利用率技術,泥石流、滑坡、崩崗綜合防治技術。
7、水土保持農(nóng)業(yè)技術措施
緩坡耕地將在我國一定時期內(nèi)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長期存在,大量坡耕地的存在又是我國土壤侵蝕的主要策源地,在農(nóng)牧交錯區(qū)、黑土區(qū)、以及土層極薄的土石山區(qū),由于受地形和投入等因素的限制,大量坡耕地難以通過基本農(nóng)田建設及時加以改造。因而,亟需加強水土保持保護性耕作、保護性栽培、管理等關鍵技術研發(fā)。主要有:水土保持土地整治與帶狀種植模式技術,緩坡耕地水土保持保護性耕作機具研究,不同作物水土保持保護性耕作專用技術與模式,免耕、等高耕作技術。
8、水土保持數(shù)字化技術
水土保持數(shù)字化是數(shù)字地球思想及其技術在水土保持領域的應用與發(fā)展。“水土保持數(shù)字化”可以定義為按地理坐標對水土保持要素狀況的數(shù)字化描述和處理,它借助地球空間信息技術,對水土流失影響因子、水土流失以及水土保持防治措施、水土保持管理等信息按照數(shù)字信號進行收集、貯存、傳輸、分析和應用。主要研究的內(nèi)容有:水土保持數(shù)字化的技術標準,水土保持信息基礎設施的構建,水土保持數(shù)據(jù)庫設計與開發(fā),業(yè)務應用服務和信息共享平臺建設技術,應用信息系統(tǒng)開發(fā)。
9、水土保持新材料、新工藝、新技術
水土保持也必須吸收相關學科和行業(yè)的發(fā)展成果,加快新材料、新工藝和新技術的應用研究。需研究的關鍵技術有:核素示蹤技術在土壤侵蝕過程與規(guī)律研究方面的應用,土壤侵蝕動態(tài)監(jiān)測的“3S”技術開發(fā)和應用,風沙區(qū)表土固結(jié)材料與技術,工程開挖造成的陡峭崖壁噴混植生技術,植生袋技術,坡面植被恢復過程中土壤保濕劑使用技術等。
四、主要土壤侵蝕區(qū)水土保持研究重點
我國地域遼闊,自然條件區(qū)域差異顯著,土壤侵蝕類型與成因復雜。根據(jù)不同類型區(qū)地貌特征、生物氣候及其土壤侵蝕特點,將我國主要土壤侵蝕區(qū)劃分為水力侵蝕區(qū)、風力侵蝕區(qū)及凍融侵蝕區(qū)三大類型區(qū)。其中,水力侵蝕區(qū)又續(xù)分為:東北黑土區(qū)、北方土石山區(qū)、黃土高原區(qū)、長江上游及西南諸河流域、西南巖溶區(qū)和南方紅壤區(qū)六個亞區(qū)。針對不同類型區(qū)水土流失的區(qū)域特點、國家決策所關注的水土保持生態(tài)建設重大戰(zhàn)略問題,以及各區(qū)水土保持生產(chǎn)實踐中亟需解決的熱點、難點問題及其關鍵技術進行分析研究,提出不同類型區(qū)的研究方向和任務,為區(qū)域水土保持服務(前文已論述的重大共性基礎理論與關鍵技術問題,本節(jié)不重復贅述)。
(一)水力侵蝕區(qū)
1、東北黑土區(qū)
該區(qū)涉及松花江、遼河兩大流域。區(qū)內(nèi)地形多為漫崗長坡,在順坡耕作情況下,水土流失不斷加劇。土壤侵蝕主要來源于緩坡、長坡耕地水蝕及凍融誘發(fā)的重力侵蝕。
研究方向與任務:東北黑土資源退化規(guī)律及其對糧食生產(chǎn)的影響與預警,凍融作用對黑土土壤侵蝕的影響,黑土區(qū)土壤侵蝕強度分級標準、侵蝕危險度評價,東北黑土土壤侵蝕綜合治理與黑土地生態(tài)系統(tǒng)修復關鍵技術研究與模式示范。
2、北方土石山區(qū)
該區(qū)涉及海河、淮河兩大流域,主要分布在流域上游的太行山、沂蒙山、桐柏山、大別山、伏牛山等地。區(qū)內(nèi)降雨集中,大部分地區(qū)土層淺薄,巖石大面積裸露,山丘區(qū)一半以上耕地土層厚度在50cm以下,水土流失對土地生產(chǎn)力破壞極大。水土流失作為面源污染的載體,加劇了水源污染,對下游地區(qū)飲水安全構成重大威脅。
研究方向與任務:河流上游水土保持對下游水資源供給的影響,生態(tài)補償區(qū)土地資源生態(tài)經(jīng)濟功能定位與土壤侵蝕綜合防治技術與標準研究,北方土石山區(qū)坡耕地改造與保護性耕作技術與模式,優(yōu)質(zhì)水土保持經(jīng)濟林果品種培育及水土保持栽培技術,生態(tài)家園、清潔小流域規(guī)劃設計與水土保持型生態(tài)旅游建設關鍵技術與模式研究。
3、黃土高原地區(qū)
該區(qū)涉及
青海、
甘肅、
寧夏、
內(nèi)蒙古、
陜西、
山西、
河南七省(區(qū))。區(qū)內(nèi)土層深厚疏松、溝壑縱橫、氣候干旱、植被稀少,降水時空分布不均,加之水土資源利用不合理,土壤侵蝕強度之大、流失量之多堪稱世界之最。
研究方向與任務:退化生態(tài)系統(tǒng)植被恢復機制及途徑,生態(tài)自然恢復與人工促進恢復技術與模式,坡地整治與壩系優(yōu)化建設技術,水沙調(diào)控與淤地壩等工程的科學布局及建設技術,晉陜蒙粗沙多沙區(qū)不同尺度區(qū)域水土流失分布或數(shù)值模型技術,能源重化工區(qū)土壤侵蝕治理與環(huán)境演變,退耕還林還草、生態(tài)建設與糧食安全、經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展模式與戰(zhàn)略。
4、長江上游及西南諸河流域
該區(qū)主要涉及
四川、
重慶、
云南、
貴州、
西藏、陜西、甘肅和
湖北等省(區(qū)、市)。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構造復雜而活躍,山高坡陡,人口密集,降雨集中,坡耕地比重大,水土流失嚴重。同時,區(qū)內(nèi)水土流失極易誘發(fā)滑坡、泥石流等山地災害。
研究方向與任務:水沙環(huán)境與區(qū)域水資源、生態(tài)環(huán)境演變的關系,長江侵蝕泥沙定量評估,泥石流、滑坡等山地災害預警及防治技術,三峽庫區(qū)水土流失、山地災害及面源污染監(jiān)測,移民和城鎮(zhèn)化過程中新增土壤侵蝕綜合防治技術,坡地整治與溝壑塘壩優(yōu)化建設技術,林草植被快速恢復與保持水土營造技術,三峽庫區(qū)水土流失綜合治理技術,云、貴高原干熱河谷生態(tài)系統(tǒng)修復,農(nóng)村能源開發(fā)新途徑和相關政策。
5、西南巖溶區(qū)
該區(qū)以貴州高原為中心,包括
廣西西北部、云南東部和四川、重慶、
湖南的部分地區(qū)。區(qū)內(nèi)土層瘠薄,降雨強度大,陡坡耕種普遍,水土流失非常嚴重。水土流失劇烈的地區(qū)土層消失殆盡,土地石漠化極為嚴重。該區(qū)坡耕地綜合整治,遏制水土流失的任務極為艱巨。
研究方向與任務:巖溶地區(qū)的土壤侵蝕過程、機理及其預測預報模型,土壤侵蝕危險度評價與巖溶地區(qū)的水土流失防治關鍵技術,巖溶地質(zhì)背景生態(tài)修復物種選育與干預途徑,巖溶地區(qū)小流域綜合治理模式和復合農(nóng)林業(yè)經(jīng)營技術,適宜于巖溶發(fā)育規(guī)律和水文網(wǎng)結(jié)構的水土調(diào)控和地下水開發(fā)工藝與技術標準,不同巖溶土壤的改良與快速培肥技術,不同巖溶流域農(nóng)業(yè)和林業(yè)發(fā)展模式與種植品種,巖溶流域的人口承載力與生態(tài)移民的規(guī)模及相關政策。
6、南方紅壤區(qū)
該區(qū)主要是指我國東南部地區(qū),涉及
廣東、
福建、
海南、湖南、
浙江、
江西以及鄂東南和皖南地區(qū)。區(qū)內(nèi)水土流失主要表現(xiàn)為:一是巖層高度風化后,風化殼深厚,在強降雨作用下極易產(chǎn)生崩崗侵蝕;二是近年來荒坡地林產(chǎn)品開發(fā)強度大,引發(fā)嚴重人為水土流失;三是該區(qū)不少人工林為單一樹種的純林,林下缺少灌木或草本植被覆蓋,土壤表面裸露,保持水土能力很弱。
研究方向與任務:水土流失與污染物的遷移、擴散的關系及預測、預報模型與技術,小流域綜合治理與復合農(nóng)林業(yè)經(jīng)營技術,崩崗的治理開發(fā),純林林分改造與林下流失防控技術,城市水土保持關鍵技術,開發(fā)建設引起的人為土壤侵蝕防治技術和生態(tài)修復技術。
(二)風力侵蝕區(qū)
本區(qū)主要分布在新疆、內(nèi)蒙和青海、寧夏、甘肅、陜西、山西、
遼寧、
河北等省的部分地方。區(qū)內(nèi)土地過度開墾和草場超載放牧,植被覆蓋度低,風力侵蝕和水力侵蝕交替發(fā)生,生態(tài)十分脆弱。
研究方向與任務:風蝕產(chǎn)沙機理與運移規(guī)律,風蝕與水蝕交錯區(qū)交互作用內(nèi)在機理研究和水土保持措施研究,風沙草原區(qū)土地退化機理與土地利用模式、承載力及其預警體系,保護性耕作與栽培管理技術體系,農(nóng)牧交錯區(qū)風沙源控制綜合防治技術,荒漠及綠洲植被生態(tài)演變及恢復技術,草原鼠害綜合防治、草庫侖建設與牧業(yè)制度改革技術與途徑,沙地表土固結(jié)技術等。
(三)凍融侵蝕區(qū)
凍融侵蝕主要分布在我國西部青藏高原、新疆天山、東北大小興安嶺等高寒地區(qū)。區(qū)內(nèi)受人為活動影響較小,以自然侵蝕為主。
研究方向與任務:凍融區(qū)的發(fā)展趨勢,凍土擾動影響及防控,植被移植與恢復,全球氣候變化引起的凍融侵蝕區(qū)水土流失對策措施研究。
五、水土保持科技發(fā)展保障措施
(一)深化水土保持科技體制改革與創(chuàng)新體系建設
強化宏觀指導,推進國家級水土保持研究院(所、校)現(xiàn)代科技管理體制建設。加強國家水土保持科技管理協(xié)調(diào),積極穩(wěn)妥地推進水土保持科研機構管理體制的改革,強化宏觀指導與調(diào)控,健全國家級水土保持科技決策機制,消除體制機制性障礙,加強部門之間、地方之間、部門與地方之間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),切實整合科技資源,進一步加強工程技術研究中心和重點實驗室建設。對于服務國家公益性基礎研究的水土保持研究院(所、校)要加強科研能力建設,建立穩(wěn)定的投入機制,逐步建立起有利于水土保持科技發(fā)展的現(xiàn)代科技管理體制。
積極推進地方和流域科研機構的改革。具備市場應對能力的應用研究和技術推廣機構,要向企業(yè)化轉(zhuǎn)制或轉(zhuǎn)制為科技服務機構;對承擔區(qū)域基礎研究和監(jiān)測的機構,政府要給予一定的支持。同時要拓寬工作領域,面向市場,增強自我發(fā)展能力,加強技術推廣和技術咨詢、工程監(jiān)理等服務。
(二)建立與完善水土保持科技政策與投入體系
加大對技術推廣的支持力度。建立推廣水土保持綜合治理先進適用技術的新機制,在國家重大生態(tài)工程建設項目中列專項經(jīng)費用于開展重大技術攻關和實用技術推廣,重點支持工程建設中急待解決的重大科技問題研究。
通過政策引導,建立多元化、多渠道的科技投入體系。充分發(fā)揮政府在投入中的引導作用,通過積極爭取各級財政直接投入、稅收優(yōu)惠等多種政策引導和調(diào)動地方、企業(yè)投入水土保持公益性科學研究的積極性。
(三)構建科研協(xié)作網(wǎng)絡與科技基礎條件平臺
水土保持科技協(xié)作網(wǎng)。以全國水土保持生態(tài)建設的需求為導向,以提高水土保持工程科技含量和加快生態(tài)環(huán)境建設速度為目標,制定全國水土保持科技協(xié)作規(guī)程,有計劃、有步驟地組織全國水土保持科研單位,圍繞重大科技問題聯(lián)合攻關、協(xié)同作戰(zhàn)。
科技基礎條件平臺。多部門協(xié)作,建立以信息、網(wǎng)絡技術為支撐,將土壤侵蝕研究實驗基地、大型科學設施和儀器裝備、科學數(shù)據(jù)與信息、自然科技資源等組成科技基礎條件平臺,通過有效配置和共享,服務于全社會科技創(chuàng)新。
建立科技資源的共享機制。根據(jù)“整合、共享、完善、提高”的原則,制定各類科技資源的標準規(guī)范,建立促進科技資源共享的政策法規(guī)體系。針對不同類型科技條件資源的特點,采用靈活多樣的共享模式。
(四)完善水土保持應用技術推廣體系
教學、科研和各級業(yè)務主管部門,要面向生產(chǎn)實踐,建立面向基層的技術服務和科技推廣體系,確保推廣工作落到實處;要加強對廣大群眾的培訓,采取戶外教室與實用技術培訓相結(jié)合的措施,促進科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化;要不斷總結(jié)和大力推廣新的實用技術。
(五)加強水土保持試驗示范與科普教育基地建設
建立不同尺度、不同類型的土壤侵蝕綜合防治試驗示范工程,通過試區(qū)示范、推廣、擴散作用,帶動周邊地區(qū)的土壤侵蝕綜合治理與開發(fā),不斷提高水土保持的科技貢獻率。編輯出版水土保持科普讀物,建立水土保持科普教育基地,提高全民水土保持意識。
(六)建設一支高素質(zhì)的科技隊伍
依托重大科研和建設項目,造就一批由初、中、高各層次組成的,比例適合、數(shù)量適中、專業(yè)配套的水土保持科研隊伍。加大學科帶頭人的培養(yǎng)力度,積極推進創(chuàng)新團隊建設,培養(yǎng)造就一批具有世界前沿水平的水土保持高級專家。
充分發(fā)揮教育在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的重要作用。加強水土保持科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)的有機結(jié)合,鼓勵科研院所與高等院校合作培養(yǎng)研究型人才。支持研究生參與或承擔科研項目,鼓勵本科生投入科研工作,確保水土保持科技隊伍后繼有人。