我国水土保持监测现状与展望

2015-03-21孟广涛

河北林业科技 2015年2期

冯莹，杨倩，孟广涛，储娅

（1.西南林业大学，云南昆明 650224；2.云南省林业科学院，云南昆明 650204；3.云南农业大学，云南昆明 650204）

1 我国水土保持监测现状

为促进全国水土保持监测工作快速、健康、有序地发展，近10a以来，我国水土保持监测发展取得了巨大的成就。根据全国水土保持规划编制的总体安排，全国水土保持监测规划的编制工作于2011年全面启动。在开展多项专题调研、咨询和研讨的基础上，全国水土保持监测规划的编制已初步完成，同时，在水土保持科学研究体系建设、水土保持监测网络建设、水土流失综合治理、开发建设项目监测等方面取得了较大的进展。

1.1 监测网络体系建设

《中华人民共和国水土保持法》第四十条规定，国务院水行政主管部门应当完善全国水土保持监测网络，对全国水土流失情况进行动态监测。国务院水行政主管部门和省、自治区、直辖市人民政府水行政主管部门应当根据水土保持监测情况，定期进行水土保持公告。

2002年7月原国家发展计划委员会批准了全国水土保持监测网络和信息系统建设一期工程可行性研究报告；2007年1月通过了水利部组织的竣工验收，全面投入运行，取得了显著的成效[7]。同年7月，国家发展和改革委员会批复了该监测网络系统建设二期工程可行性研究报告。2009年5月5日水利部以水总［2009］240号《关于全国水土保持监测网络和信息系统建设二期工程初步设计报告的批复》批复了二期工程初步设计[8]。各省响应号召，开始该项工作，例如湖南、安徽等省市已经开始了二期工程的初步设计工作[9]。

中国科学院于1988年组建成立中国生态系统研究网络（CERN），目前共有40个生态系统试验站，除了1个城市生态站没有开展水土流失监测工作，其他的39个试验站均开展了该项工作[10-11]。随着科学技术的发展，信息服务的日益广泛和深入，全国水土保持监测网络和信息系统建设，初步形成了覆盖全国的水土保持监测网络，中国水土保持生态网、中国水土保持监测网等国家级综合性网站以及各流域机构和省（自治区、直辖市）相关网站为社会各界提供了大量及时、翔实、可靠的水土保持信息。如黄土高原淤地坝信息管理系统、长江流域水土保持监测数据库管理系统等；地方水土保持机构结合工作实际开发了相关系统，如北京市水土保持自动监测和信息管理系统、辽宁省小流域管理信息系统、贵州省水土流失定点监测管理信息系统等。目前，在我国水土保持监测体系建设中，国家成立了水土保持监测中心，七大流域机构成立了水土保持监测中心站，省（自治区）成立水土保持监测总站和重点监测分站。在全国形成一个庞大的水土流失监测网络。通过“3S”技术与信息技术的有机结合，形成全国监测与管理信息系统，并定期发布全国及重点地区水土流失状况和生态环境情况信息。

1.2 科学研究体系建设

水土保持监测中的研究，不同于传统意义上的科学研究，水保监测多结合生产实践开展，其成果具有较强的针对性、服务对象的特定性和结果的不确定性，同时监测结果对于生产实践具有指导性。依据研究内容，可分为：①监测理论研究，包括监测尺度理论研究、土壤侵蚀模型研究、监测评价研究等，主要是为水土保持监测提供理论基础。②监测方法研究，包括地面观测、遥感监测、空间分析以及数据分析处理等方法及其适用性与可靠性研究。③监测技术或手段研究，包括监测设施设备、信息采集与传输、分析处理手段和网络技术等研制与开发。④监测管理研究，包括管理体制、政策法规、标准与制度体系建立等；⑤其他针对特定对象开展的研究性监测[6]。

20世纪20年代在黄土高原设立水土保持观测实验站开创了中国水土保持科学试验研究之先河。自20世纪40年代起，黄河流域在甘肃天水建立了我国最早的水土保持科研机构——陇南水土保持试验区，开展了水土流失规律的观测[12]。历经半个多世纪的发展，新中国水土保持监测工作在技术标准制定、科学研究、技术推广、人才培养、队伍建设等各个方面都取得了巨大的进步，已发展成为能够担当国家水土流失动态监测与预报、为水土保持生态建设提供决策和依据的重要水土保持工作[13]。

1.3 小流域综合治理监测

我国是世界上较早开展小流域水土流失综合治理的国家之一。早在20世纪50年代，我国就开始探讨小流域综合治理模式[14]。天水水土保持科学试验站培育了天水吕二沟、大柳树沟、武山县邓家堡、秦安县王窑等50多个全国著名的水土保持综合治理典型。20世纪80年代，GIS技术进行大比例尺土壤制图开始应用于小流域水土流失治理研究中[15]。小流域综合治理的含义是：以小流域为单元，在全面规划基础上，合理安排农、林、牧各业用地，开展不同土壤侵蚀类型区的水土流失监测，包括小流域径流泥沙、降雨历时和雨强、坡面侵蚀状况等，同时，在小流域出口处布设控制站进行径流泥沙观测，并综合土地利用、地形、土壤、植被等影响因子，选择有代表性的区域布设径流小区进行坡面土壤侵蚀观测，并配套雨量站或气象站进行降雨等气象情况观测。水土保持监测内容一般包括影响水土流失的主要因子、水土流失状况和水土保持工程及其效益状况监测，并对它们进行预报[16]。

通过监测可以为同一类型区域水土流失提供参考依据，

小流域水土保持监测工作对于小流域水土流失综合治理有着重要作用，我们要做好小流域水土流失动态监测与公告工作。2014年5月水利部检查太湖流域2013年水土流失动态监测与公告项目实施情况，对太湖流域水土保持监测工作给予积极的肯定，并指出对动态监测工作要点选好，优化布局；要运行好，做好网络运行工作；要总结好，及时做好经验总结；要指导好，加强对基层监测站点的业务指导工作。

1.4 开发建设项目水土保持监测

开发建设项目建设及其生产运行可在短时间内对当地的水土资源环境造成极大的破坏。近些年随着我国经济的快速发展，出现了晋陕蒙接壤煤炭开发区、辽宁冶金煤矿开发区等生产建设项目集中连片的区域，这些区域具有扰动地表和破坏植被面积较大、挖填土石方量多、人为水土流失严重等特点。国家对于开发建设项目所造成的水土流失问题越来越重视。开发建设项目监测内容一般包括项目建设区水土流失因子、水土流失状况、水土流失危害、水土保持措施、水土保持防治效果。有些开发建设项目还包括项目区土壤侵蚀环境因子状况监测。选取生产建设项目集中连片、面积不小于10000km2、资源开发和基本建设活动较集中和频繁、扰动地表和破坏植被面积较大的区域，开展区域性的生产建设项目，利用生产建设项目集中区主要河流上的水文站，监测生产建设活动引起的河流流量、含沙量、输沙量等变化情况；土地利用情况和植被状况等，通过统计分析，综合评价生产建设项目集中区的水土流失状况、生态环境状况和水土保持效果。从而为制定和调整区域经济社会发展战略提供依据。2011年3月1日施行的修订后的《中华人民共和国水土保持法》明确要求加强水土保持监测工作，发挥它在政府决策、经济社会发展和社会公众服务中的作用[17]。

2 存在的问题

相较于世界上其他发达国家的水土保持工作，我国水土保持监测专项工作起步较晚。经过近些年的发展，取得了可喜的进展和成就，为国家生态建设宏观决策提供了科学的支持。但与加快水土流失防治进程、推进生态文明建设、全面建设小康社会、构建和谐社会和建设创新型国家的迫切需要还不相适应[18]。当前，根据《水土保持监测技术规程》的要求，监测方法主要采用地面观测法和调查监测法。小范围的监测主要靠人工实地测量；大范围的监测主要靠遥感方法[19]。但由于我国自然条件复杂，生产力总体水平不高，生态环境脆弱，是一个发展中国家，各项水土保持监测还是一项新的工作，目前开展的监测项目有限，监测的理论和技术有待完善发展。针对当前的实际情况，水土保持监测还面临以下问题：

2.1 监测网络建设方面

通过全国水土保持监测网络和信息系统建设，初步形成了覆盖全国的水土保持监测网络，该系统的数据库数据来源于3个方面：一是布设于全国不同侵蚀类型区的观测样区；二是分布于全国各地的水文站、研究所、试验站和观测站；三是来源于航片和卫片[20]。从信息共享方面来看，由于信息资源开发利用系统分散且标准不统一，分布式数据库尚未形成，就会导致数据类型单一，部门成果保护、全局意识不强等问题的存在，造成信息资源难以整合、共享和软硬件环境得不到高效利用影响了信息的共享，信息化的优势和技术效益难以充分发挥，不能满足水土保持综合评价。自从2007年国家发展和改革委员会批复了全国水土保持监测网络和信息系统建设二期工程可行性研究报告以后，二期建设工作迟迟没有开展，占全国2/3的省份的监测分站还没有建好，严重影响监测网络的正常运行。原因在于从中央到地方，水土保持监测专项资金的缺乏，导致监测网络的运行费用没有落实，很多省份的监测站点还未建好。如安徽省在20世纪80年代初即开展了水土保持监测工作，但到目前为止由于专项资金缺乏。目前只成立了省级监测总站和4个监测分站，监测站点还未建立，离规划目标还有很长一段距离[21]。因此，监测网络尚不完善。而且对于数据的应用停留在简单的层次，不能充分反映水土流失情况[22]。

2.2 科学研究体系建设方面

我国的水土保持的历史悠久，许多科研院所、野外台站、技术部门积累了大量的降雨、径流、泥沙、水质等方面的监测成果和数据，但是对于监测成果的科学研究体系建设不足，数据普遍采用手工抄送、人工计算，致使已有的成果转化率低，资料保管和数据查阅困难。加之经费不足导致研究结果推广应用速度慢、规模小。

2.3 小流域综合治理监测方面

在小流域综合治理监测方面，目前仍存在一些问题。传统的监测方法存在监测体制不合理[23]，且耗费巨大，得出的数据带有主观性、片面性和随机性，代表性不强，不能及时的反映小流域治理的动态变化，新技术的应用与研究不足；社会没有充分认识到水土保持监测的重要性[24]。同时，大多数水土流失严重地区的地方财政都十分困难，无法按规定投入配套资金，而且，小流域综合治理一般都具有时间长，较复杂的特点，使资金的使用和分配存在问题[25]。

2.4 开发建设项目方面

在开发建设项目方面，虽然出台了一系列相关的法律法规来规范工程建设相关单位的行为，但是由于缺少有效的开发建设项目水土保持监测的管理手段，导致监测的体制和模式不完善。很多开发建设项目并不能很好地落实水土保持的“三同时”制度[26]。开发建设项目的水土保持监测到底是一种政府的公益性行为还是业主应自己承担责任划分不明确，业主对监测单位具有约束性。已批复的开发建设项目与实际采取水土保持监测的项目不成比例。且水土保持监测队伍混

乱[27]。

以上几点是现阶段我国水土保持监测工作存在的一些问题。此外，水土保持监测中还存在体制不合理现象。监测机构既要从事监测管理的行政职能，又要指导监测工作的进行，监测机构的定位、作用、职能等界定不清晰，监测机构既不能全力投入于监测技术方面的研究工作，同时也不能很好地完成指导和管理工作。

3 展望

从20世纪50年代开始，我国共实行了3次大的水土保持普查工作。调查方法从最原始的人工调查到使用遥感影像资料，我国的水土保持监测技术得到了很大的进步。但仍存在起步晚、底子薄、积累少、发展不平衡等，针对目前我国水土保持监测工作存在的问题，按照水土保持事业发展的总体布局，围绕保护水土资源、促进经济社会可持续发展的目标，结合我国实际，未来的水土保持工作应该从以下几个方面展开：

3.1 完善全国水土保持监测与信息化系统

不断完善由水土流失动态监测、水土保持预防监督、生态建设项目管理、辅助规划设计、信息发布等子系统组成的水土保持监测管理信息系统，修正和增加相关参数，丰富和更新信息，完善系统功能。各级水土保持部门在此基础上，通过标准接口，开发满足地方需要的特色系统。积极推进《全国水土保持监测规划》目标任务的逐步实施，指导各流域、各省编制水土保持监测规划，纳入水土保持总体规划中组织实施。争取国家水土保持基础信息平台项目开展前期工作。组织开展全国水土保持信息管理系统优化升级，指导各地运用管理系统，提升水土保持各项业务的信息化管理水平。

3.2 做好监测网络运行与动态监测

开展监测网络运行管理调研，探索全国监测站点观测、经费、管理机制，促进监测网络长期稳定运行。继续组织七大流域机构按水利部统一规划，开展国家级水土流失重点防治区的动态监测，促进出台项目管理办法，组织开展交流检查和年度成果技术验收。探索生态文明新形势下重点防治区监测指标、公告内容，为政府目标考核提供支撑。继续做好高分辨率对地观测系统水土保持监测与评价专题，推进高分辨率遥感数据在水土保持工作中的应用。

3.3 加快水土保持监测手段的现代化进程

对于一些偏远地区，没有无线网覆盖的区域，数据的传输，管理等可以采取新的数据管理系统，如GSM系统[28]。对开发建设项目水土保持监测新技术的研究、开发、推广、应用，提高现代化水平。加强专业技术人员的引进和内部从业人员的上岗培训，解决高新技术在水土保持监测应用相对滞后的现状。积极开展RS、GPS、GIS 在水土保持监测中的运用研究，将现代化高科技与传统的常规监测技术有机结合起来，建立监测、传输、处理、发布为一体的数据信息系统或动态反映水土保持状况的空间数据库。

3.4 开展全国水土保持监测工作行业指导

积极推进《水土保持监测管理办法》的出台，明确各级监测机构职责、任务，形成相互协调、统一的工作体制。注重水土保持监测工作中相关技术人员的培训，因为监测工作中很多技能需要相关技术[29]。积极支持各省开展水土保持监测重大工程建设。指导全国监测站点规范化开展观测。召开监测专委会学术研讨，总结和推广监测新理论、新方法和新设施设备。

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［6］赵辉.试论我国水土保持监测的类型与方法［J］.中国水土保持科学，2013，11（1）：46.

［7］李智广，刘宪春，喻权刚.加强水土保持监测网络建设健全监测网络运行机制［J］.水利发展研究，2008，8（4）：32-36.

［8］赵院，李智广，曹文华.全国水土保持监测网络和信息系统建设实践［J］.中国水利，2008，（19）：21-23.

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