小流域综合治理的几个理论问题探讨
2012-01-27余新晓
余新晓
(北京林业大学水土保持学院,100083,北京)
小流域综合治理的几个理论问题探讨
余新晓
(北京林业大学水土保持学院,100083,北京)
水土资源是人类生存和发展过程中不可代替的基础资源,而由土壤侵蚀引发的水土资源流失问题已严重阻碍了我国经济的可持续发展,成为我国的头号环境问题。为此以小流域为单元,开展水土流失综合治理是我国可持续发展的必然选择。经过50多年的不断探索与发展,小流域综合治理模式成效显著,治理模式已日趋成熟,然而在肯定成果的同时,也面临着不少薄弱环节和突出理论问题亟待解决。为此,主要基于理论角度,从流域土壤侵蚀、流域水文与水资源、流域生态经济、流域生态系统健康、流域环境和流域生态工程等6方面对小流域综合治理过程中存在的问题加以总结,为小流域综合治理的未来发展提供一定参考。
小流域;综合治理;理论问题
我国山区、丘陵区面积约占国土总面积的2/3,特殊的自然地理和社会经济条件,加之不合理的开发利用,造成我国水土流失分布范围逐步扩大、面积不断增大,危害十分严重。严重的水土流失不仅制约着广大山区农村脱贫致富和经济发展,同时也影响着城市的建设与发展,已成为我国经济社会可持续发展的重要制约因素,是我国的头号环境问题,严重的水土流失及其所引发的一系列环境问题已引起了全社会的高度关注[1]。
小流域水土流失综合治理模式,是我国在长期水土保持工作中总结出来的一条宝贵经验,是水土保持生态建设的基础和核心。经历了几十年治理实践,小流域综合治理模式已成为水土保持最成功的技术路线,截至目前,我国小流域综合治理取得了巨大成效:25年来全国累计综合治理小流域5万多条,治理水土流失总面积105万km2[2]。至此,小流域综合治理已发展成为我国全社会参与防治水土流失的重要载体,更是我国水土保持生态建设的品牌和代名词。在肯定小流域综合治理模式取得巨大治理成效的同时,小流域综合治理过程中所涌现出的诸多理论问题值得我们去深入思考,并不断完善,因为这些理论问题是我们对小流域进行合理规划与治理、有效防治水土流失的理论基础和前提。为此,笔者主要从流域土壤侵蚀、流域水文与水资源、流域生态经济、流域生态系统健康、流域环境和流域生态工程理论等6方面对小流域综合治理过程中所面临的重要理论问题进行逐一总结和探讨,旨在为小流域综合治理的可持续发展提供一定的理论参考。
1 理论探讨
1.1 流域土壤侵蚀理论
土壤侵蚀是人类生存发展过程中面临的重大环境问题。一方面,它会导致土壤营养物质流失,土地生产力降低进而影响农业生产;另一方面,水土流失会淤积抬高河床、加剧洪涝灾害,而且随洪水径流泥沙运移的污染物质会对异地生态、环境、人类生存和经济社会发展带来严重影响[3]。小流域是水土流失综合治理的基本单元,其土壤侵蚀产沙规律是实施水土保持措施的基本依据[4];因此,小流域尺度的土壤侵蚀理论研究,对于进行水土保持规划和实施水土保持措施,有效控制水土流失有着重要意义。
我国土壤侵蚀科学研究始于20世纪20年代,其研究内容主要包括土壤侵蚀过程及调控机制理论研究、土壤侵蚀预报研究和土壤侵蚀测定技术研究。
1)土壤侵蚀过程及调控机制理论。土壤侵蚀过程研究主要包括雨滴击溅侵蚀、坡面水蚀过程、坡沟系统水沙关系、沟道侵蚀与输沙研究。经过近80年的不断努力,我国土壤侵蚀过程及其调控理论研究取得了丰硕成果。例如:在黄土高原地区,以较为常见的细沟侵蚀为切入点,较为全面系统地分析了细沟侵蚀的发生发展过程及其侵蚀量的定量测算方法,并提出了相应的防治策略[5];对梁峁坡面侵蚀过程中存在的垂直分带性特征进行了总结,并量化分析了各侵蚀分带在侵蚀过程中的交互影响机制,该研究对黄土区坡面水土保持措施的配置有重要指导意义[5];初步阐明了黄土高原地区不同空间尺度的土壤侵蚀产沙规律,揭示了LUCC(land use and cover change)对土壤侵蚀过程以及流域水分循环的调控,并构建了不同尺度条件下植被-侵蚀-土壤互动效应预报模型[6];探索出以小流域为单元的农林牧相结合的水土流失综合治理理论与技术,提出了黄土高原水土流失综合整治“全部降水就地入渗拦蓄,米粮下川上塬、林果下沟上岔、草罐上坡下坬”28字方略[7],指出径流调控理论是水土保持工作的精髓,而坡面径流的合理调配是控制水土流失的关键所在[8]。
2)土壤侵蚀预报。土壤侵蚀预报模型是定量评价水土资源发展动态、指导综合治理规划、评价治理方案和措施的技术工具。几十年来,不同尺度的土壤侵蚀预报模型研究取得了一定进展:在小流域尺度上,根据黄土丘陵区土壤侵蚀特点,构建了小流域分布式水文-侵蚀模型WEPM 110,实现了从降水输入到水分输出等一系列水分循环过程和侵蚀过程的模拟[9];在坡面尺度上提出了2个经验模型:A=RKLSBET模型(式中:A为多年平均土壤流失量,t/(hm2·a);R为降雨侵蚀力因子,MJ·mm/(hm2·h·a);K为土壤可蚀性因子,t·hm2·h/(hm2·MJ·mm);LS为量纲为1的坡长坡度因子;B为水土保持生物措施因子;E为水土保持工程措施因子;T为水土保持耕作措施因子。)和A=RKLSGCP模型(式中:G为量纲为1的浅沟侵蚀影响因子;C为量纲为1的覆盖与管理因子;P为量纲为1的水土保持措施因子。);其中,A=RKLSGCP模型首次引入了浅沟侵蚀影响因子,进而使得该模型在模拟精度及普适性方面得到较大提高[10-12]。
3)土壤侵蚀测定技术。随着土壤侵蚀理论和技术手段的不断完善,各种测定不同尺度、不同时间跨度的研究手段应运而生,目前国内外所采用的研究方法主要有测量学方法、遥感研究方法、地球化学方法(放射性核素法、稀土元素示踪法)、地貌学方法、水文学方法和土壤学方法等[13]。
总之,经过近几十年的不断努力,我国土壤侵蚀科学研究成果颇丰[3]:揭示了土壤侵蚀过程及其发生机制;初步构建了以坡面为尺度的土壤流失预报模型;初步建立了以流域为单元的水蚀预报模型方程;开展了以小流域为单元的流域综合治理试验示范研究;构建了水土保持效益观测及评价体系;强化了水土流失的预防监督和管理机制等。这一系列成果的取得,为进行小流域综合治理、流域水土保持措施的规划和实施以及有效控制水土流失具有重要的指导意义;然而由于我国地理环境特殊,土壤侵蚀在时间和空间分布上具有随机性和不确定性且影响因素繁多,以上诸多问题均给土壤侵蚀科学研究造成了极大困难。在遭遇挑战同时同样存在着许多机遇,3S技术、三维激光扫描技术、几何摄影测量等技术的快速发展使得多空间尺度土壤侵蚀模型开发发展迅速。
1.2 流域水文与水资源理论
我国是一个多山的国家,山丘面积约占国土面积的70%,加之山区沟壑纵横,暴雨洪水水流冲刷,导致沟底下切,加剧了沟岸扩张,水土流失十分严重,致使诸多小流域土壤侵蚀模数不断升高。同时,我国又是一个缺水的国家,已被联合国列为全世界13个贫水国家之一,人均水资源拥有量只相当世界人均水资源拥有量的1/4。小流域作为一个天然集水区,汛期暴雨洪水和非汛期的常流水,往往都通过沟道下泄到其支流和干流,汇流过程中水土流失不可避免。为此,以小流域为尺度的水资源综合利用方面的研究显得十分必要。
小流域水资源理论主要包括水资源调控理论、水资源配置理论和水资源持续高效利用理论。
1)小流域水资源调控理论。天然降水是小流域可利用的重要水资源,小流域水资源调控理论旨在对流域水土资源和社会经济进行全面调查、评价的基础上,通过各种水土流失治理措施的实施有效调控水资源,以达到充分利用天上降水和地表径流、防治水土流失危害,进而达到促进农业生产发展和发展经济的目的。
以宁夏小流域治理为例,提出了小流域水资源调控中必须坚持2个基本论点:就地拦蓄理论和流而不失理论。一方面通过各种工程、植物、耕作措施,使降水尽量多地就地集蓄,蓄水于土,集水于窖(池)、集水于坝,充分利用好天上水;另一方面,对不能就地入渗的超渗产流即暴雨径流,通过采取各种工程措施,做到区域性拦蓄和利用,使其流而不失[14]。
2)小流域水资源配置理论。该理论主要是指以小流域为研究区,对区域内常规和非常规水资源进行联合配置研究,提出适宜该地区的多目标、多水源联合配置方案。与此同时,对配置方案的结构、社会发展协调性和用水效益进行分析。以黄土丘陵沟壑区小流域资源配置为例,该地区通对区域内常规和非常规水资源进行联合配置研究,建立了适宜该地区的多目标、多水源联合配置模型。新配置方案的提出,使得区域内流域水资源配置结构趋于合理,效益明显,有力地促进区域的社会协调发展[15]。
3)小流域水资源持续高效利用理论。该理论旨在通过计算出小流域地上、地下水资源拥有量的基础上,结合流域综合治理,探索水资源持续高效利用的途径。宁安市在红城小流域治理过程中,通过采用微喷灌节水灌溉技术,既满足了作物生长发育的需水量,又维持了作物水、土壤水、大气水、地表水和地下水的动态平衡,保证了水资源的持续高效利用[16]。
此外,小流域水资源的合理开发和利用有3方面的效益:1)经济效益,通过小流域的治理做到水资源的有效利用,可以增加粮食、果品等的产量、产值和效益;2)生态效益,在小流域综合治理的基础上,大力推广微喷灌节水灌溉技术,一方面可以有效防止由于大水漫灌而造成土壤次生盐碱化,缓解了由于地下水超采给小流域带来的环境问题,另一方面,地表植被盖度能显著增加,水土流失可以得到有效控制,从而使生态环境呈现出良性循环;3)社会效益,改善农业生产条件,使土地利用和农村生产结构趋于合理[16-17]。
随着小流域水资源理论的不断发展,GIS已逐步成为研究小流域水资源管理的强有力工具。目前,基于GIS的小流域水循环系统的开发与集成成为研究的热点问题,反映区域产沙量与水资源配置关系的模型还有待于进一步研究。这些问题的逐步解决,将为以小流域为尺度的水资源优化配置决策的制订提供强有力的理论与技术支撑。
1.3 流域生态经济理论
小流域是一个生态、经济复合系统,协调人们的经济社会活动与生态系统的关系是小流域治理的根本问题[18]。小流域生态经济复合系统是小流域生态系统与小流域经济系统的有机结合,小流域生态经济系统理论在于揭示其生态系统和经济系统的内在联系,即小流域的生态经济规律[19]。
总结相关研究,小流域生态经济理论研究主要涉及小流域生态恢复理论与生态补偿理论2方面。
1)小流域生态恢复理论。小流域生态恢复研究和实践历史可以追溯到19世纪30年代,其涉及的理论基础主要有流域系统理论、流域可持续发展理论、群落演替机制理论3方面[18]。其中:流域系统理论主要指小流域是一个生态、经济复合系统,只有从系统的角度分析小流域,以系统优化方法进行流域规划,以系统工程原理设置综合措施[20-21],才是对小流域进行流域生态恢复的出路所在;流域可持续发展理论是指在小流域生态恢复过程中,水土资源的开发与利用,既要确保土地资源开发强度在生态环境允许范围内,又要满足当前需要,更要考虑长远可持续发展,进而实现永续利用[22];群落演潜机制理论旨在提出群落在干扰下的恢复过程是有限度的[23]。总结相关研究,以往研究多注重人工重建研究,特别注重恢复有效的植物群落模式试验,相对忽视自然恢复过程以及对动物、土壤生物(尤其是微生物)的研究。此外,对小流域生态系统恢复重建的生态效益及评价的相关研究较多,特别集中在人工林重建效益评价方面,缺少对流域生态恢复重建的生态功能和结构的综合评价。当前生态系统恢复重建重点集中在生态恢复过程,缺少与地方社会经济发展等现实状况的有机结合。生态恢复作为一项复杂的系统工程,恢复的理论体系和技术体系尚未形成[18],此方面研究需加强。
2)生态补偿理论。生态补偿(ecological compensation)以保护生态系统及协调人与自然和谐关系为目的,以经济手段为主,市场、政策等手段为辅,调节环境利益与经济利益关系的制度安排。国外生态补偿研究始于20世纪50年代,70年代开始研究视角多在应用层面。Costanza等、千年生态系统评估(millennium ecosystem assessment,MA)对森林生态服务价值的评估及基于市场方式进行的生态环境服务付费(paymentfor environmental services,PES)补偿途径最著名,K.Johst等[24]、M.Mason[25]和 F.Herzog等[26]采用经济学分析方法从水环境管理、农业环境保护、植树造林、自然生境的保护与恢复等方面进行了积极探索。国内生态补偿研究始于80年代初,理论研究主要围绕国外生态补偿理论体系而展开[27],90年代中期开始,生态补偿进入理论和实践相结合阶段,早期的实践多是对全国以及地方森林生态系统服务物质量与价值量的评估[28-31],90 年代后期,草场退化、森林减少、洪旱自然灾害频发等生态恶化的现实为生态补偿实践提供了契机,并率先在浙江、福建、广东等发达省份最早展开[32]。归纳起来看:国外流域生态补偿较发达,补偿主要表现在景观、水质、水量调节和水土流失控制等方面,政府和非政府机构为中介组织,交易机制完善,定量化、模型化研究正成为研究趋势;国内流域生态补偿实践同国外相比,存在补偿方式单一、补偿对象不明确、补偿标准确立缺乏科学依据、静态等诸多弊端,且学者们研究视野多集中在大、中尺度流域,对小流域生态补偿研究较少[33]。
生态补偿作为一种制度安排,超出了单一学科、纯学术研究的范畴,因此,应综合多学科优势共同研究,建立全方位、多层次的生态补偿机制。我国是一个多山的国家,山区生态经济建设在四个现代化建设中有着极为重要的战略地位。小流域综合治理是山区建设的科学方法,只有在生态经济系统理论指导下,创立优化的小流域生态经济系统,合理利用自然资源,保护良好的生态环境,严格控制人口增长,才会使青山常在,永续利用,越采越多,越采越好,才能把广大山区建设成环境优美和经济繁荣的人间乐园[19]。
1.4 流域生态系统健康理论
随着我国经济的不断发展,小流域开发显示出了前所未有的发展潜力和活力,成为农民增收的新亮点和投资的新热点;但是,随着小流域开发的规模和深度不断加大,开发与治理的矛盾日益突出,植被遭到了严重破坏,水土流失情况十分严重,小流域生态系统健康问题受到极大威胁。为此,对小流域生态系统做出正确评价以及如何使得小流域开发健康持续则显得尤为必要。
生态系统健康是20世纪80年代后期发展起来的以研究人为活动、社会组织、自然系统及人类健康之间相互关系为主要目的的生态学研究热点。加拿大学者D.J.Schaeffer等[34]认为,生态系统的组织未受到损害或削弱即缺乏疾病是健康生态系统的重要标志;D.J.Rapport[35]则在此基础之将疾病称之为生态系统水平上的危难和综合病症。总结国内外研究成果[36-37],认为健康的流域生态系统应具有以下特征:1)对流域进化过程中遇到的正常干扰(如洪水、干旱、火灾等)具有恢复力;2)远离流域生态系统危机综合症;3)能自我维持,即在没有外部输入时能存在,在人类管理的生态系统中,每单位产出所需外部输入不增加;4)管理实践和生态系统过程不损害邻近生态系统;5)经济上可行,能够提供合乎自然和人类需求的生态服务;6)维持健康的人类群体。
目前,流域生态系统健康理论研究主要集中在流域生态系统健康评价方面。
生物监测法和指标体系法是目前国内外流域生态系统健康评价的常用方法。其中:生物监测法又主要包括指示生物法和简单指数法;指标体系法主要包括生态毒理学方法,流行病学方法,生态系统医学、经济学指标与生态指标相结合等方法。目前,生态系统健康评价指标体系法研究相对较多,其中以联合国经济合作开发署创建的 “Press-State-Response”模型框架应用最为广泛。我国学者刘明华等[38]在3S技术支持下,以小流域为评价单元初步建立了秦皇岛地区生态系统健康评价的“Press-State-Response”指标体系和评价模型,并基于现代数学分析法对影响生态系统健康状态变化的因素进行了驱动力分析。
总结国内外相关研究得出:1)目前对流域生态系统健康的定义尚未形成一个较为统一的认识和标准;2)我国幅员辽阔,各流域的自然条件千差万别,经济社会发展水平各异,制订流域生态系统健康评估准则,不能照搬国外经验,急需建立适用我国流域生态系统健康评价的理论体系,为流域管理提供决策依据,实现社会、经济和环境的可持续发展。
小流域开发是山区综合开发的主要内容,是农民脱贫致富奔小康的有效途径。小流域生态系统健康与否关乎小流域资源开发能否实现可持续发展,并且与当地农民的切身利益息息相关。基于生物膜法[39]等一系列高新技术方法的流域生态系统健康评价成为研究热点,随着这些高新技术的应用,将极大地推动小流域生态环境健康评价理论的发展,为我们对当前小流域健康状况做出正确评价,及时发现并解决小流域开发中存在的诸多问题提供强有力的技术支撑。
1.5 流域环境理论
水资源短缺问题是全球面临的共同问题。保护水资源,治理和改善水环境显得尤为必要。随着社会不断向前发展,人类对水资源的需求量不断增长,水资源危机加剧和水环境质量不断恶化,水资源短缺、水污染严重等问题己成为影响社会发展的主要制约因素。建立生态清洁型小流域,从净化小流域水质着手,采取源头控制与末端治理结合,注重面源污染治理和人居环境改造,全过程的综合控防是我国生态环境建设工作的一大创举。
水土保持生态清洁型小流域理论的提出既是我国水土保持事业向纵深发展的一种尝试,又是我国在建设社会主义和谐社会、社会主义新农村的背景下改善水土流失地区生产、生活条件和生态环境,有效保护水土资源、不断改善人居环境、促进地方经济快速发展的一项新举措。其理论基础主要包括生态清洁小流域概念和生态清洁小流域“三道防线”的概念及其划分的理论依据[40]。
1)生态清洁小流域及其“三道防线”的概念。生态清洁型小流域是指以小流域为单元,突出统一规划,综合治理,各项措施遵循自然规律和生态法则,与当地景观相协调,基本实现资源的合理利用和优化配置、人与自然的和谐共处、经济社会的可持续发展、生态环境的良性循环。通过有效保护,使得综合治理后的小流域实现山青、水秀、人富[41]。生态清洁小流域“三道防线”是小流域建设的新思路,是按照“保护水源、改善环境、防治灾害、促进发展”的总体要求,围绕水资源保护,以小流域为单元,将小流域作为一个“社会-经济-环境”的复合生态系统,并依据小流域内地貌部位与河沟道的距离,由远及近,将小流域划分为生态修复区、生态治理区、生态保护区,综合应用多种治理措施进行生态建设、水土资源保护。
2)生态清洁小流域“三道防线”划分的理论依据。小流域是由流域生态系统和流域经济系统相互交织而成的流域生态经济复合系统,其涉及的主要理论基础有系统论、生态经济理论、景观生态学理论、生态毒理学、可持续发展理论、综合集成理论、水土保持学原理等。
例如,北京市近年来由于气候变化及人类活动所引发的水资源短缺及水环境污染等问题日益突出。在这种新形势下,北京市水土保持的工作思路作了相应调整,由之前的单纯服务农业生产向服务首都社会经济全面发展转变,在综合运用自然经济规律指导水源保护的前提下,提出了以保护水源为核心,构建“生态修复、生态治理、生态保护”三道水土保持防线,建设生态清洁型小流域的水土保持思路。该工程自2004年实施以来,北京山区水土资源得到了有效保护,山区小流域环境得到明显改善。在肯定成果的同时,必须清醒地认识到我国生态清洁小流域建设尚处于起步阶段,诸多理论问题还不完善,相应的理论基础研究和规划设计实践研究有待加强。目前,急需解决的问题主要表现在以下4方面。
1)项目实施后管理及评价问题。项目运行管理及后期评价作为生态清洁小流域建设项目管理的重要阶段,其顺利实施是生态清洁小流域经济社会稳定持续发展的重要保证。目前,这方面研究成果有限,有待深入研究。
2)生态清洁小流域建设的系统理论问题研究尚需加强。生态清洁小流域作为一个新生事物,其产生、发展有其自身的客观规律。为此,对小流域进行科学治理应该有科学的理论为指导,目前,此方面的理论研究还未完善,生态清洁小流域建设的理论研究应进一步加强,其中主要包括生态清洁小流域发展规律研究、规划设计标准研究、综合效益分析研究等。
3)加大新技术在生态清洁小流域综合治理中的应用力度。3S等技术的发展为小流域综合治理提供了强有力的技术手段,基于地理信息系统等相关分析软件,结合水源保护指标、水土流失防治指标等确立流域“三道防线”划分标准,是今后进一步深化构建“三道防线”理论的发展方向[42]。
4)不断协调生态清洁小流域建设与其他水土保持生态建设规划的关系,积极探索工程实施投入机制,逐步充实、完善工程建设内容,不断健全流域治理监测、效益评估体系,逐一解决工程建设中遇到的新问题,不断总结探索流域管理制度,逐步将生态清洁型小流域建设思路推向全国,赋予社会主义新农村建设中水土流失治理全新的意义[43]。
1.6 流域生态工程理论
当前我国很多小流域河流不断受到人类的威胁,小流域河流污染等问题日益加剧,影响整个生态环境的同时,给周边居民等环境造成了危害,所以小流域河流的综合治理问题急需解决。以小流域为单元进行综合治理,有利于集中各方力量按照各小流域的特点逐步实施,由点到面,推动整个河流的综合治理。为此,小流域河流生态工程治理理念应运而生。
流域生态工程源于欧洲的生态工程理论,1938年德国Seifert首先提出“亲河川整治”概念[44],他指出工程措施不仅要具有河流原有的各种传统功能,同时还需要最大程度上接近自然状况。河流生态工程的作用,就是在河流生态学基础理论的指导下,以河流生态系统的保护为目标,提高河流生态环境的可持续发展。然而,在不同类型小流域河流生态系统治理与恢复过程中,所采用的生态工程方法往往会有所不同。对于一般的城市河流生态系统而言,基本生态工程方法从3方面去考虑:河道外治理、河道内治理、滨水区治理[45]。而非城市河流流域生态工程,不仅包含对河流本身的治理,还包括集水区内所有的植被,土壤等自然情况的治理和以人类活动为主的社会经济情况的管理与调控。
从20世纪40年代起,经过多年的探索和发展,总结出生态工程理论应着重考虑以下几点:1)流域生态工程规划设计与建设过程中要充分结合工程学与生态学理论;2)流域工程设施在满足人类社会发展需求的同时,也应满足生态系统的健康需求;3)流域生态工程的建设应把保护流域生态系统生物多样性作为核心。在流域治理过程中,应因地制宜,以尽可能降低干扰强度、不破坏动植物的生长、繁殖、栖息条件为前提;4)应充分认识并遵循生态系统自身发生、发展规律,充分发挥生态系统自我净化及恢复能力;5)流域生态工程规划设计应以景观生态学理论为指导,兼顾流域自然美学价值[46]。
目前国内外相关案例较多,比如:张杰[47]在本溪县大水洞沟流域应用生态学原理,将生态工程建设与小流域治理相结合,促进了小流域经济发展,使该流域初步形成了以饲养高档水产品——虹鳟鱼为主,以中国林蛙半人工养殖、优质饲料作物及无污染水果蔬菜种植、家畜禽等饲养、高蛋白饲料加工、小水电及沼气能源建设等多种产业为辅的生态食物链工程体系,大大提高了小流域治理效益,促进了小流域经济高速发展。朱雷等[45]提出河流生态治理的理念:治河之道决不在于改造,而在于“还原”,然后通过国内外河流成功治理的实例介绍了流域治理的常用生态工程方法,同时提出要在治理河流的同时重视河流的管理才能实现河流的可持续性发展。陈伯让[48]指出黄河流域自2001年实施水土保持生态工程以来,项目区生态环境、农业生产条件得到了明显改善,有力地促进了农村产业结构调整和区域经济的可持续发展。
总结以往研究成果认为,利用生态工程对小流域河道进行整治,整治之道决不在于改造,而在于“还原”。流域生态工程的目标在于运用现代工程技术来解决由于人类不合理地对自然环境的开发而造成的对环境的威胁或者在不破坏环境前提下对自然资源进行开发和利用。其核心在于改善环境或者不破坏环境并且使人类能从中获利,这就要求人类采用先进的技术和和谐的生存理念才能达到双赢的效果。
2 结束语
和其他国家相比,我国水土资源比较贫乏,水土流失十分严重。特殊的国情决定了我国的水土保持小流域治理不能照搬国外模式,比如在小流域开发的规划、目标、方法和模式方面都要根据自身国情去制订适合我国国情的治理方式;但在此过程中,美国等发达国家在小流域综合治理过程中的先进管理经验及治理技术[49]值得我们借鉴。
1)不断完善的法律法规体系。从20世纪初的“沼泽土地法”“土地开垦法”等法令,到1935年美国国会通过的水土保持法案,再到1954年的保护集水区与防止洪水灾害法案,经过近百年的不懈努力,截止目前,美国50个州都制定有完整的水土保持法规并颁布执行。
2)日趋合理的管理机构。美国政府为保证水土保持事业健康发展,相应组建了各种管理机构。从1935年的美国水土保持局,到随之而建立的与联邦政府水土保持局相配套的各州、县资源保护部、水土保持技术中心、水土保持工程站等机构。此外,美国在水土保持方面尤其重视发挥半官方组织和民间组织的作用。这种政府专业机构与群众性水土保持协会相配合的管理模式值得我们学习与借鉴。
3)不断深入的科普宣传活动。美国相关机构以维护土壤生产力作为水土保持工作的基本方针,通过水土保持爱好者协会,印发大量水土保持知识宣传册,组织学生开展短期水土保持活动等方式,宣传普及水土保持知识,民众的水土保持意识得到不断增强。
4)加大对高新技术的应用,转变土地利用和经营方式。一方面,遥感、地理信息系统等高新技术在我国水土保持事业中的应用尚属起步阶段,存在诸多问题亟待解决;另一方面,与国外大规模机械化农业耕作方式相比,我国以小面积多种经营为主体的小农户经济在自动化和机械化程度方面略显不足,仍需进一步加大投入。
总而言之,小流域水土流失治理工程作为一项长期而复杂的系统工程,目前仍然存在诸多理论问题需要我们去探索与思考。如何对现有土地资源进行高效可持续的开发利用以防止水土流失,改善生态环境将是水土保持工作应重点解决的不变话题。以上从流域土壤侵蚀、流域水文与水资源、流域生态经济、流域生态系统健康、流域环境和流域生态工程6方面对小流域综合治理过程中所涉及的理论问题进行了逐一探讨,总结也许还不全面,也不够深入,旨在提出小流域综合治理过程中应注意的几个理论问题,为以后小流域综合治理的发展提供些许帮助。
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Discussions about some theoretical issues of small watershed comprehensive management
Yu Xinxiao
(College of Soil and Water Conservation,Beijing Forestry University,100083,Beijing,China)
Soil and water resources are vital basic resources in mankind’s living and development progress.The Loss of soil and water resources caused by soil erosion has already seriously obstructed economy development of our country,which has been the first environmental problem.Therefore,it is essential for our country to carry out comprehensive management of soil erosion,with small watershed as unit.After 50 years of exploration and development,the achievements of the small watershed management model are positive and remarkable.However,many weaknesses and outstanding theoretical problems we faced must be resolved.In order to solve the outstanding theory problems and provide some references for future study,this paper summarized the problems existed in comprehensive management of small watershed from the following aspects:soil erosion,hydrology and water resources,ecosystem economy,health,environment and ecosystem engineering.
small watershed;comprehensive management;theoretical tssues
2011-11-26
2012-05-07
国家自然科学基金“基于氢氧同位素技术的植被-土壤系统水分运动机制研究”(41171028);国家“十二五”科技支撑计划项目“‘三北’地区水源涵养林体系构建技术研究与示范”(2011BAD38B05)
余新晓(1961—),男,教授,博导。主要研究方向:水土保持。E-mail:yuxinxiao111@126.com
(责任编辑:程 云)