松辽流域水土保持科技发展探讨

2016-03-11 03:33张锋水利部松辽水利委员会吉林长春130021
东北水利水电 2016年8期
关键词:黑土土壤侵蚀水土保持

张锋(水利部松辽水利委员会,吉林 长春 130021)

松辽流域水土保持科技发展探讨

张锋
(水利部松辽水利委员会,吉林 长春 130021)

文中在系统分析国内外水土保持科技发展趋势、松辽流域发展现状与问题的基础上,提出松辽流域水土保持科技近期亟待加强的研究领域及水土保持科技发展的保障措施。

水土保持;科技发展;松辽流域

1 国内外水土保持科技发展趋势

1)土壤侵蚀预报模型的开发和应用[1-4]。土壤侵蚀预报模型一直受到各国水保工作者的重视,并取得了大量的研究成果。在美国、英国、比利时、荷兰等国家和地区,先后开发了USLE,RUSLE,WEPP,EUROSEM,LISEM等模型。在此基础上,又开发了土壤生产力评价模型(EPIC)、非点源污染模型(AGNPS)、水土资源评价模型(SWAT)等。在国内,20世纪80年代以来,以美国通用土壤流失预报方程(USLE)为蓝本,根据各地研究区的实际情况,进行修正,建立了若干个地区性的土壤侵蚀预报模型,并基于土壤侵蚀过程的研究成果,尝试土壤侵蚀物理模型的建立。

2)水土保持的内涵和外延不断扩大,多学科交叉的趋势明显。水土保持服务的领域由传统的山丘区、风沙区和农业、农村,扩大到整个生态环境的整治与保育[3]。水土保持与其他学科互相渗透、互相吸收,已经发展成为一个综合性新型学科和边缘学科。水土保持研究的范畴不再集中于监测和治理,逐渐向社会、经济、法律、管理体制与协调机制等多方面延伸。

3)研究技术与方法的快速更新。水土保持科学已经经历了野外考察与定位观测阶段,正在进入数字化、精确化、室内与室外模拟化的新阶段。利用人工控制条件下的大型模拟试验和计算机空间信息处里等高新技术,使得对土壤侵蚀和水土保持过程的研究更加快速化、区域化、数字化;利用元素示踪技术、中子活化分析技术、径流泥沙含量与流量在线实时自动测量等新技术,使水土保持科学逐步向精确科学发展。

4)水土流失防治理念的转变。从全面人工治理向重视生态环境自我修复理念的转变,从水土资源保护向兼顾土壤资源的保育方向发展,从单一的生态治理,逐渐向同时兼具经济效益的开发性治理发展[4-5]。

2 发展现状和存在的问题

2.1发展现状

1)土壤侵蚀区域分异特征研究取得了重要进展。通过不同地区水土流失长期定位监测,流域和重点地区水土流失遥感普查,东北黑土区水土保持科学考察,水土流失侵蚀环境及侵蚀现状时空变异分析等,初步摸清了松辽流域土壤侵蚀类型分布规律,侵蚀成因、危害及发展变化趋势,为制定流域水土保持生态环境建设战略,部署水土流失防治重点和工程布局奠定了理论基础,并制定了以坡耕地和侵蚀沟治理为重点的工作思路[6-8]。

2)流域特色的水土保持技术研究初有成效。开展了多项专项研究,初步形成了以水土保持工程技术、林草技术与农业技术为主的治理技术体系,并在实践中总结出适应不同类型区的水土流失防治模式。

3)建设了一批高水平水土流失综合治理试验示范基地。在不同水土流失类型区内,建立了一系列水土流失综合治理试验示范基地,将先进成果集成组装并进行试验示范,既推动水土保持科研成果的应用,又促进了水土保持科学研究。

4)形成了一支多层次的水土保持科技队伍。已经形成了一支由科研机构、高等院校、各级水保监测机构和规划设计单位组成,学科门类与布局相对合理、多层次的水土保持科技队伍,基本上构建了流域、省、地(市)、县4级水土保持科研网络和监测网络。

2.2存在的问题

尽管松辽流域水土保持科学研究取得了一定成绩,但也存在一些问题,主要表现为:

1)监测内容与监测方法不统一,基础数据积累不足、共享性差。由于原来对水土保持监测缺乏统一组织与规划等原因,各地、各时期、各部门都是根据自己的研究目的设置有关监测,监测内容不相同,监测标准不统一,方法不一致,使得已有的监测数据完整性与可比性差。且原有的监测站点缺乏长系列、连续性监测,缺乏数据保存、共享机制,这些都严重制约了水土保持科学技术的发展,特别是给大尺度侵蚀预报模型的研究带来了严峻的挑战。

2)黑土区土壤侵蚀过程及机理研究相对薄弱。黑土区与黄土高原、南方红壤等地区相比,有其独特的侵蚀产沙环境,以及由此决定的侵蚀、搬运、沉积规律。而现在对黑土区土壤侵蚀的研究偏重于土壤侵蚀的定性探讨、分析上,而对黑土区土壤侵蚀过程及机理性研究相对薄弱,特别是风力侵蚀、冻融侵蚀及其与水蚀的相互关系等没有引起足够的重视[9-10],严重制约了对黑土区水土流失和水土保持的深入研究。

3)科技理论研究不能满足实践需要,科技推广滞后。表现为:一是当前开展的科学研究项目存在与生产实践相脱节的情况,在水土流失治理过程中产生新的科技问题亟待解决[11];二是水土保持研究的范畴集中于水土流失机理、治理,缺乏监测、效果评价、管理机制等方面的研究。此外,水土保持科技推广和服务体系尚不健全,许多水土保持科研成果和不到快速推广应用。

4)缺乏科研开发合作机制、基础数据共享和交流平台。水土保持是一个涉及土壤、生物、环境等多个学科的综合性边缘学科,然而目前流域内各水土保持科技力量自成体系,缺乏科研开发合作机制、技术数据共享和交流平台,科研方向缺乏协调和互补,从而造成同一类项目在不同研究部门重复进行,科技创新能力不强,科研成果缺乏深度和广度。

3 亟待研究领域

3.1水土流失规律与水土保持措施研究

1)黑土区土壤侵蚀过程及机理研究。目前,关于黑土区土壤侵蚀的研究,还没有形成显明的科学理论体系,严重制约了研究成果的水平。急需借鉴国内外土壤侵蚀研究成果及相关学科的理论,采用现代技术与传统方法相结合的手段,对黑土区土壤侵蚀机理进行更深一步研究。

2)保护性耕作措施防蚀机理及适用性评价研究。

3)黑土区侵蚀沟发生、发展机理及防治技术研究。

4)水土流失面源污染物迁移转化规律及水源地面源污染防治技术研究。

5)水土保持对位关键性措施筛选与措施优化配置模式研究。

6)植被恢复过程中人为辅助技术研究。7)冻融侵蚀防治技术研究。

8)参地水土保持技术及老参地复垦技术。

9)土壤结构改良技术研究。

3.2水土保持监测及效益评价研究

1)土壤侵蚀预测预报模型研究。

2)黑土区水土保持监测指标体系与监测技术。

3)水土流失快速调查与水土流失危害快速评估方法研究。

4)小流域水土保持生态系统健康评价体系及评价方法研究。

3.3水土保持管理机制研究

1)水土流失综合防治协调协商机制研究。

2)水土保持投入机制研究。

3)水土保持生态补偿机制研究。

4)开发建设项目水土保持管理体系建设。

4 发展的保障措施

1)充分利用现代信息技术手段,整合离散的科技数据和相关信息资源,搭建开放的水土保持科技信息交流平台;建立技术标准、科技成果、基础数据、文献资源、水保专家、备选科研项目等数据库和公开查询系统,加强信息交流,促进科技资源共享。建立水土保持科技研发合作平台和机制,发挥和扩大部门、地区、科研机构、专家间交流和协作,提升科技创新能力。

2)健全科研立项决策机制,研究相应的立项评估体系,减少科技项目立项的随意性,避免低水平重复。遵循“公开申报、统一评审、优势优先”原

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5)高创新的协同管控与制度建设战略—保障水系生命树永续发展的体制机制。按照国家和吉林省治理体系和治理能力现代化建设要求,着力打造“体制顺畅、制度健全、运行高效、智能精细”的水利管理体系,全面提升水利管理能力和服务水平。

4 结语

水利现代化是随着现代社会的进步而不断发展的一个动态、渐进的过程,是吉林省率先实现农业现代化的保障,也是吉林省建设山水林田湖生命共同体的基础。在构架水系生命树的基础上提出了体现“高效节水,供水保障,防洪保安,生态文明,制度建设”等“一准四高”的吉林省水利现代化发展方略。

吉林水利发展要以水系为纽带,以水定产,以水定城,通过10~15年的努力,实现吉林水-经济社会-生态环境的协同发展,把吉林打造成为现代水系水网构建、高效生态农业发展、水生态文明建设与河湖连通等示范区,实现“五域共治润黑土,绿色协同耀吉林”的水利现代化愿景。

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[收稿日期]2016-04-12

S157

B

1002-0624(2016)08-0001-02

2016-05-10

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