新时代黄河流域水土保持发展机遇与科学定位
2019-12-21姚文艺
姚文艺
(黄河水利科学研究院水利部黄土高原水土流失过程与控制重点实验室,河南郑州450003)
黄河流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南和山东等9省(区),是我国西北、华北地区的重要水源,且流域内土地、矿产资源特别是能源丰富[1],在我国生态建设、经济社会发展战略格局中占有十分重要的地位。黄河穿越占流域面积85%以上的黄土高原,是中华文明的重要发祥地,肩负着我国能源基地和生态屏障的主要功能。然而,由于黄土高原是我国典型的生态脆弱区和世界上水土流失最为严重的地区,不仅产生大量泥沙使黄河下游成为世界闻名的“地上悬河”,严重威胁我国华北地区的防洪安全和生态安全,而且导致黄土高原成为我国有名的贫困地区[2],对我国生态屏障构建和黄河流域打赢脱贫攻坚战带来极大挑战。因此,大力推进水土保持、加强生态环境保护,是保障黄河长治久安、推动黄河流域高质量发展的根本举措。
1 黄河流域水土保持事业发展迎来新机遇
习近平总书记在2019年9月视察黄河期间召开的座谈会上明确提出了黄河流域生态保护和高质量发展重大战略,这一战略同京津冀协同发展、长江经济带发展、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展一样,是重大国家战略。习总书记充分强调黄河治理开发要坚持绿水青山就是金山银山的理念,要把生态保护放在首位,坚持绿色发展,共同抓好大保护,协同推进大治理,着力加强生态环境保护、保障黄河长治久安、推进水资源节约集约利用、推动全流域高质量发展、保护传承弘扬黄河文化。显然,加强水土保持工作是黄河流域生态保护与治理的重要举措,也是新时期黄河治理国家战略的重大需求,水土保持事业发展迎来了难得的历史新机遇,将迈进大发展的战略期。
黄河流域自然资源丰富,大部分地区气候温和,有较多的土地资源,中下游已成为我国的重要粮食产区之一。流域内矿产资源非常丰富,在全国已探明的45种主要矿产中,黄河流域有37种,其中煤、稀土、石膏、钼、铝土矿等在全国具有优势,尤其是能源资源在全国占有极其重要地位,例如:晋、蒙两省(区)的煤炭储量占全国总储量的60%以上[3];石油、天然气仅在胜利、中原、长庆和延长等油田的探明储量分别约为70亿t、2万亿m3,分别占全国总地质储量的35%和9%。尽管黄河水资源贫乏,仅占全国水资源总量的2%,但是却承载着全国15%的耕地和12%的人口的供水需求[4]。黄土高原生态环境的健康状况不仅关系到该地区1亿多人口的生存和发展,而且关系到黄河中下游地区人民群众的生命财产安全,同时具有支撑构建北方地区生态屏障的重要作用。因此,实施黄河流域生态保护和高质量发展的国家战略,必将为水土保持事业提供重要的发展机遇。
2 水土保持在治黄国家战略中的地位、作用与任务
黄河流域是我国重要的生态屏障和重要经济地带,是打赢脱贫攻坚战的重要区域,在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位。然而,黄土高原大部分地区处于干旱半干旱气候区,土质疏松、湿陷性强,加之强烈的人类活动干扰等,使其成为我国乃至世界上水土流失最严重的地区,其平均侵蚀模数高达3 720 t/(a·km2),为长江的 14倍、美国密西西比河的38倍、埃及尼罗河的49倍[2]。黄土高原水土流失面积45.4万km2,其中:侵蚀模数大于8 000 t/(a·km2)的极强烈水蚀面积8.5万km2,占全国同类面积的64%;侵蚀模数大于15 000 t/(a·km2)的剧烈水蚀面积3.67万km2,占全国同类面积的89%[1]。严重的水土流失导致黄土高原千沟万壑、土地贫瘠,成为山穷水尽、灾害频发的瘠地,并殃及黄河下游广大地区[5]。同时,黄土高原也是我国生态脆弱区分布面积最大、脆弱生态类型最多、生态脆弱性表现最明显的地区之一[1]。黄河流域严重的水土流失已经成为该区域经济社会高质量发展、生态文明建设的最大制约瓶颈。水土保持在推动黄河流域高质量发展中具有战略地位,对生态保护治理具有重要的推动与保障作用。因此,在黄河流域生态保护和高质量发展的国家战略实施中,水土保持的深入发展是促进生态治理与保护、保障黄河长治久安、打赢该地区脱贫攻坚战进而实现高质量发展战略目标的必然要求,必将起到重要的战略作用。
习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上强调“治理黄河,重在保护,要在治理。要坚持山水林田湖草综合治理、系统治理、源头治理,推动黄河流域高质量发展”,并提出“中游要突出抓好水土保持和污染治理,有条件的地方要大力建设旱作梯田、淤地坝等,有的地方则要以自然恢复为主,减少人为干扰”“更加注重保护和治理的系统性、整体性、协同性,抓紧开展顶层设计,加强重大问题研究,着力创新体制机制,推动黄河流域生态保护和高质量发展迈出新的更大步伐”。习总书记从理论层面、方法层面提出了水土保持在黄河流域生态保护和高质量发展战略中所承担的使命。
黄河水利委员会围绕黄河流域生态保护和高质量发展的国家战略目标要求,专题研究了水土保持工作任务:要在总结历史经验基础上,对几十年来黄土高原水土保持实践中行之有效的措施和做法,坚持推而广之,持续发挥作用;按照新时代水土保持新要求,及时对规范、标准等进行调整、修订、完善、优化;对照“共同抓好大保护、协同推进大治理”的新要求,明确保护和治理的具体内容和举措,提出新时代水土保持工作目标和思路,体现保护和治理的系统性、整体性和协同性等思想;按照习近平总书记近期讲话精神和十六字治水思路,抓好顶层设计,统筹做好近中期水土保持工程项目规划,科学安排,梯次推进;适应新形势要求,强化基础支撑,完善法规制度,创新机制方法,强化科技支撑,建立补偿机制,形成推进黄河流域生态保护和高质量发展的强大合力。
3 黄河流域水土保持发展成就与现状
3.1 水土保持发展现状
党和国家历来极为重视黄河流域的水土保持工作。早在1952年开始编制的《黄河综合利用规划技术经济报告》中就明确把水土保持作为治理黄河的重要措施,并提出了水土保持发展愿景[6]。新中国成立70 a来,投入了大量人力物力治理水土流失,尤其是自1999年国家开始实施退耕还林还草政策,有力地促进了黄河流域水土保持事业的发展。到2015年,水土流失治理面积累计达到2 184万hm2,占水土流失面积的47%,其中:梯田面积 550万 hm2,水土保持林面积1 076万 hm2,种草 214 万 hm2,封禁 344 万 hm2,修建淤地坝5.84万座[7]、淤成坝地22万hm2,此外还实施了大量的谷坊、鱼鳞坑、沟头防护和诸如水池、水窖等小型蓄水保土措施。水土保持在水土流失治理、生态恢复和民生改善等方面取得了显著成效,生态、经济、社会等综合效益显著。
与此同时,水土保持监测工作也得到很大发展,已初步形成了由西安监测中心、郑州监测站、4个直属监测分中心、10个省(区)监测总站、35个地市监测分站和215个县(市、旗)水土保持监测站点构成的监测站网体系,为水土保持公报发布、流域治理与管理及水土保持科学研究提供了重要的基础数据支撑[8]。
3.2 水土保持的主要成就
(1)入黄泥沙得到有效控制。据统计,70 a来水利水土保持措施累计减少入黄泥沙194亿 t,其中1996年以前的减沙量为107亿t、近20 a的减沙量为87亿t[7],使黄河多年平均输沙量由过去的16亿t减为近年来的2亿~3亿t,其中潼关年输沙量2000—2016年平均为2.41亿t、2014年和2015年均不足1亿t。黄土丘陵沟壑区的侵蚀模数普遍下降,不少地区降幅在50%以上。经评估,在退耕还林还草工程实施前,降雨减少、大型水库和水土保持措施(淤地坝、梯田、林草等)对入黄泥沙减少的贡献率约分别为30%、30%和40%,2000年以来这3项因素的贡献率发生调整,降雨等气候因素的贡献率不断降低,而水土保持等人类活动的贡献率不断增加,分别为19%、22%和59%,其中林草的减沙贡献率为10%~20%,水土保持的作用十分突出。
(2)生态环境实现明显改善。经过几十年的水土流失综合治理,有效改善了黄土高原生态环境。据遥感监测分析,黄土高原植被覆盖度由1999年的30%左右提高到2013年的近60%,其中甘肃、内蒙古、陕西等省(区)的植被覆盖度提高到61%~68%。另外,黄土丘陵沟壑区的植被指数年均增速较黄土高原平均值提高54%。同时,通过建设“三北防护林”工程和甘肃、宁夏等引黄灌溉工程,初步形成了西北地区重要的生态屏障。
(3)民生改善取得显著效益。水土流失综合治理也对民生改善起到了很大作用。近20 a来水土保持措施累计增产粮食9 731万t、果品13 063万t,累计取得经济效益9 556亿元,其中粮食2 662亿元、果品6 894亿元,70 a来黄河流域水土保持取得的经济效益累计达到11 789亿元[7]。据陕西、甘肃等省(区)统计,实施退耕还林还草以来农户收入平均增加2倍多,非农收入占60%以上,同时,乡村生态、生活和生产的空间得到优化调整,沟道和川地已经成为农业生产的主要区域,坡面成为生态修复的主要空间,对促进乡村振兴发挥了重要作用。
3.3 存在的主要问题
面对黄河流域生态保护和高质量发展国家重大战略对水土保持提出的新要求新使命,目前黄河流域水土保持工作仍然存在一些薄弱环节和需要补强的短板。
3.3.1 典型区域水土流失问题突出,脆弱生态环境尚未得到根本改变
黄土高原位于大陆内部、西北戈壁荒漠与半荒漠地区的边缘,土壤结构疏松且贫瘠,气候干旱,不利的自然环境决定了其生态的脆弱性和治理的困难性。目前黄土高原治理总体上虽然取得了明显的阶段性成效,但典型区及局部区域的水土流失仍然严重,生态环境系统依然脆弱。例如砒砂岩地区和大部分沟道区位,既是黄土高原生态治理的短板又是迫切需要攻破的堡垒。
砒砂岩区位于鄂尔多斯高原,面积1.67万km2,属由黄土到沙漠、由半干旱到干旱的过渡带,植被稀疏(覆盖度仅15%左右),生态环境极为脆弱,是冻融、风力、水力、重力侵蚀的多相复合侵蚀区和黄河粗泥沙来源的核心区,尽管其面积只有黄河流域面积的2.2%,但产生的粗泥沙约占黄河下游河道多年平均淤积量的25%。虽然自20世纪80年代开始国家先后开展了以沙棘为主要措施的治理,侵蚀模数有所降低,但是由于很多在黄土地区适宜的治理措施(如淤地坝)在该区难以适应与推广,一直没有建立起成熟有效的治理措施体系,因此不仅治理度低(仅28%左右)且效益不明显,其丘陵区侵蚀模数仍在13 000 t/(km2·a)以上甚至高达 18 000 t/(km2·a)、风沙区侵蚀模数也有7 000~8 800 t/(km2·a),砒砂岩区年均入黄泥沙量仍有1.6亿t,较20世纪90年代的减幅不足16%[9]。加之该区煤炭资源丰富,其开采多为露天方式且存在不少“三小”工矿区(小煤窑、小化工厂、小砖厂),新的水土流失危害严重。因此,水土流失仍然是砒砂岩区主要的生态与环境问题。
近年来各项水土保持措施尤其是退耕还林还草工程的实施,使黄土高原植被得到快速恢复,但效果明显的主要是坡顶和缓坡地带,而绝大部分沟道边坡和沟头的陡坡区位基本上仍然是裸露的黄土,这些部位因坡度陡而难以在遥感影像中反映出来,成为遥感的“盲区”。根据观测,黄土高原大部分水土流失区的沟道重力侵蚀量占侵蚀总量的60%左右,是泥沙的主要来源[10]。黄土高原长度大于500 m的沟道有66.67万条,虽然部分沟道通过淤地坝等措施治理,在一定程度上和有限范围内控制了沟底下切,但沟头前进和沟坡重力侵蚀仍未得到有效控制。黄土发育有明显的垂直节理,一遇暴雨或长历时降雨,就会发生严重的重力侵蚀,据对无定河流域2017年“7·26”暴雨调查,沟道重力侵蚀非常普遍,一场暴雨新增切沟体积平均达到1 127.0 m3/km2[11]。黄土高原强烈侵蚀的地形地貌环境条件及土壤侵蚀机理并没有改变,沟道重力侵蚀问题并没有解决,因此黄土高原沟道重力侵蚀成为目前治理的短板。
可以说,典型生态脆弱区严重的水土流失仍然是极端暴雨引发黄河下游洪水灾害的主要潜在威胁。
3.3.2 生态持续保护治理和绿色发展面临巨大挑战
目前,生态治理与生态衍生产业发展、退耕还林还草工程的政策保障、水土保持措施效益的可持续发挥等方面仍存在一些薄弱环节,制约着退耕还林还草等生态工程的可持续实施和绿色发展。
回顾黄土高原70 a来的治理历程,过去尽管提出发挥水土保持的经济、社会、生态及蓄水保土效益,而实际上水土保持与当地产业结构调整、衍生产品开发、经济发展和乡村振兴等民生保障的有机结合是非常薄弱的,缺乏分区分类的综合治理与脱贫致富共同发展的顶层规划和治理方略指导。黄土高原是我国重要的能源基地,能源资源的开发的确对推动当地经济发展发挥了极大的作用,然而一些地区却存在着“富区不富民”的突出问题,不少乡村依然处于经济社会发展滞后的困境中。目前,黄土高原仍有上百个贫困县,成为黄土高原脱贫的攻坚难点。由于一些治理模式不能满足民生改善的需求,致使群众对治理的积极性不高,甚至有的地方为生计而发生毁林开荒、上山放羊的现象,因此迫切需要改变生态与生活、保护与发展不协调的状况,联合打响黄河流域生态治理攻坚战和脱贫攻坚战两大战役。
退耕还林还草工程使生态得以有效恢复的同时,耕地面积大幅减少,国家为解决农民的生活问题,采取了退耕还林还草补贴政策,对退耕还林还草工程的实施提供了重要的物质基础保证。然而,目前仍然没有建立起科学明确的补偿机制体制,退耕还林还草国家政策到期后怎么办?地方政府和农民对政策的持续性、稳定性心存疑虑,观望等待的消极现象较为普遍,也存在着复垦、“偷牧”的潜在风险。另外,对退耕还林还草效果缺乏科学的监督评价机制和手段,难以对退耕还林还草工程实施全面系统的动态监测评估,也就难以发现工程实施中存在的问题,因此既不能准确地对实施效果差甚至弄虚作假的现象调整补贴,也不能对实施效果好的给予必要的激励,做不到公平公正地执行补贴政策。
水土保持措施建设、管理与维护缺乏有效机制,难以持续充分发挥整体效益和综合功能作用。黄土残塬沟壑区、峁状丘陵沟壑区的沟壑密度大,分别为2~3 km/km2和3~7 km/km2[12],修建淤地坝是控制沟道侵蚀的有效措施,而早期修建的淤地坝设施老旧、标准低,多数需要除险加固,运行维护及安全问题日益凸显,因此如何把建设、管护、防洪统筹考虑,达到确保安全、充分发挥拦泥淤地和水资源高效利用,助力生态治理和乡村振兴协同发展的国家战略实施,是否转变传统的打坝淤地方式和空坝运行的模式,通过淤地坝对洪水的适当调控,在一定程度上缓解因水资源流失而加剧匮乏的问题,是新形势下水土保持所面临的重要课题,需要在淤地坝建设、管理的体制、机制及运行方式上创新。
另外,坡面人工植被建设对水资源的供需关系及可持续利用带来影响,部分地区形成了土壤干层,“老头树”甚至枯死的现象屡有发生。同时,大规模退耕和城镇化占用耕地,人地协调难题凸显,如何实现沟坡生态建设与生产协调、生态治理与水资源承载力相适应、山水林田湖草综合治理,确保实现水土资源可持续利用的目标,成为目前迫切需要解决的问题。
3.3.3 水土保持监管体系不完善,是当前急需补强的短板
监测是水土保持工作的重要基础。尽管黄河流域水土保持监测平台和制度建设取得了较大进展,但仍然是目前工作的薄弱环节,主要问题是监测体系不健全,尤其是多沙粗沙区还没有建立起必要的监测体系,现有水土流失监测站网布设的覆盖面、代表性不足,监测内容、指标体系不完整不完善,缺乏水土流失多参数、天空地立体化实时自动化监测平台,监测的规范化、标准化、自动化程度不高,多站点监测系统不协同、参数不对接,未能构建起监测数据同化、遴选与挖掘以及评估分析的技术体系。另外,以往的监测站网布设及监测内容设计多侧重于科学研究需求,而对于国家监管层面上的需求来说,是有很大差距的,需要在顶层设计上解决这一问题。在水土保持监督管理方面还存在监管目标、方式不精准,事权划分不清晰、职能不充分、问责惩戒制度不完善的问题。
4 黄河流域水土保持面临的挑战
随着黄土高原不同水土流失分区各具特色水土保持措施体系的初步建成、退耕还林还草工程规模效益的显现、黄河流域生态保护和高质量发展国家战略的实施,水土保持工作应由山水林田路综合的大规模面上治理阶段转到集中薄弱区治理补短板、完善大保护制度强监管、服务民生高质量发展的新阶段,为此将面对诸多挑战。
4.1 生态保护和高质量发展
习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上明确提出,黄河流域是打赢脱贫攻坚战的重要区域,要加强黄河治理保护,积极支持流域省区打赢脱贫攻坚战。2015年5月习近平总书记在华东七省(市)党委主要负责同志座谈会上曾强调“让良好生态环境成为人民生活质量的增长点,成为展现我国良好形象的发力点”,这既是对肩负着生态文明建设重任的水土保持工作提出的历史使命,也是水土保持所面临的挑战。
据亚行估算,水土流失给我国带来的总体经济损失相当于GDP总量的4.1%,水土流失不仅成为我国的头号生态环境问题,也成为制约经济社会持续、健康发展的瓶颈问题。黄河流域是我国水土流失最严重的地区之一,也是贫困人口的集中分布区。水土保持具有充分考虑自然、社会等各种因素,统筹协调各方力量,科学综合各项措施,实现生态-经济-社会协同发展的基本特质。因此,应完善体制机制,使水土保持承担起在黄土高原生态保护治理、乡村振兴国家战略中的重要使命,发挥生态保护治理优势,全面推进黄河流域水土保持生态建设与经济社会的协调高质量发展,践行生态保护、脱贫攻坚、乡村振兴和绿色发展的国家战略要求。为此,需要建立水土保持-生态-经济-社会协同系统,其中水土保持是驱动元,以生态作为标示指标,解决以下挑战性问题:黄河流域生态系统类型、结构、特质和功能的区域特征;黄河流域生态承载底线,人口增长上限;生态承载力空间分异性及其与区域经济结构、特征与发展需求的匹配度及掣肘因素;生态治理保护与经济社会发展协同关系,以及黄河流域生态优先和绿色发展的协同路径;黄河流域生态空间优化与经济发展布局的调整对策。
4.2 水土保持生态建设持续发展
生态补偿是实现生态保护治理可持续发展的重要措施。生态补偿的核心是以经济手段为主实现各相关利益者之间关系的调节。然而,目前黄河流域水土保持生态建设还缺乏稳定长效的生态补偿机制、缺乏科学合理的生态补偿评价指标与方法,使生态优先原则仍面临诸多挑战,迫切需要精准界定退耕还林还草工程实施区补偿主体,确定科学的补偿方式,制定合理的补偿标准,实行多元化补偿,包括政策、制度、资金、实物和技术上的补偿,切实提升受补偿区退耕还林还草及其保护的积极性。同时,应建立全过程、动态、科学有效的退耕还林还草效益的监测评价机制,形成多目标多层次的评价指标体系,科学指导补偿政策的完善与实施。另外,目前的补偿方式主要是国家、地方政府财政转移支付和专项基金,缺乏让下游受益地区政府、企业等做出必要付出的制度保障,难以实现跨行政区、跨流域的横向补偿(支付),没有其他可靠的融资渠道,因此需要遵循经济学规律,定量厘清区域生态保护的外部空间受益区、受益对象和受益程度,科学合理评估退耕还林还草区域的实际成本、发展机会成本及实际绩效,研究建立科学的成本分摊原则、方法和标准,充分发挥多方的作用,保障生态保护治理的可持续性。
4.3 水土保持-脱贫融合的高质量发展
为实现黄河流域生态保护和高质量发展的国家战略目标,需要实现水土保持事业的高质量发展,积极应对水土保持与经济社会协调发展的挑战。要提高对山水林田湖草综合治理的科学认知水平,不能孤立地看待水土保持和生态治理,要与解决好流域的防洪安全、生态安全、经济安全、社会安全和粮食安全等问题结合起来,建立良性的权衡协同关系,为推动黄河流域高质量发展提供良好的生态环境保障。为此,要突破制约生态治理与经济社会发展相协同的瓶颈,研究区域特色的水土保持生态衍生产品,引导发展水土保持生态产业,形成区域特色鲜明的充分体现水土保持特点的经济社会高质量发展模式,建立综合效益最大化的水土保持生态-经济-社会协同关系;要积极探索生态优先和绿色发展的协同路径,构建水土保持-脱贫融合示范模式,提升水土保持发展的质量;要研究淤地坝拦泥与水资源高效利用相统一的技术,探索淤地坝拦沙淤地与拦洪蓄水的新的协调关系,以及淤地坝拦洪淤地及防洪安全等方面的新的运行模式与管理制度。解决好水土保持与经济社会协调发展将会使水土保持发展更具活力、更具生命力。
5 需要解决的关键科学技术问题
水土保持在黄河流域生态环境保护与改善、入黄泥沙大幅减少方面做出了突出贡献,其科学理论、工程技术亦有所突破,但是针对新时期水土保持所承担的使命和面对的挑战,对一些科学技术问题还需要攻关解决。
(1)鄂尔多斯高原砒砂岩区多动力复合侵蚀过程及其与生态退化的关系。揭示砒砂岩区复合侵蚀发生发展过程及其多动力复合侵蚀机理是有效治理砒砂岩区土壤侵蚀的关键科学问题之一。以往虽有一些相关研究,但是基本上属于定性的、零散的,急需攻克基于多源数据融合的水力、风力、冻融复合侵蚀实体模拟技术,研究多动力复合侵蚀交互特征、多动力土壤侵蚀发生过程,明晰复合侵蚀时空分异规律,揭示多动力复合侵蚀机理。进而,定量揭示多动力驱动下复合侵蚀对植被退化的影响作用,辨识复合侵蚀与植被退化的响应关系,明晰土壤侵蚀格局与植被景观格局的空间耦合关系,分析植被格局对土壤侵蚀的反馈规律,揭示多动力驱动下植被退化与多动力复合侵蚀互馈机理。
(2)黄土高原沟坡重力侵蚀规律及治理关键技术。由于重力侵蚀类型多且影响因素复杂,加之重力侵蚀发生的随机性较大,因此重力侵蚀研究一直是土壤侵蚀研究的薄弱环节。应加强研究不同区域的重力侵蚀分布特征及其分布规律,分析重力侵蚀发生的影响因素与临界条件,揭示沟道重力侵蚀发生发展的机理、动力机制与随机规律,探索重力侵蚀的模拟方法与技术,建立能有效模拟重力侵蚀的控制方程,研发沟道整治的生物、工程新技术和沟头沟坡稳定性控制技术,在沟坡重力侵蚀防治的关键技术上取得突破。
(3)基于水土资源可持续利用的黄土高原生态修复潜力与维持。黄土高原生态修复必须基于多数地区属于干旱半干旱气候、沟壑纵横土地缺少的制约条件,水土资源可持续利用是推进生态保护治理的重要前提,因此生态修复也要因地制宜,要进一步研究黄土高原不同类型区影响生态承载力的因素及其作用,分析生态系统与水文过程之间的作用机理,构建生态承载力评价指标体系,定量评估不同类型区生态承载力,明晰不同区域生态承载力底线和人口增长上限,确定不同区域生态修复阈值,并基于不同区域生态承载力阈值,进行区域经济社会发展和生态安全的空间科学布局,完善空间治理,保障生态修复质量。同时,揭示基于水量平衡及土壤侵蚀环境制约的生态承载力维持提升机制,判别提升阈值及其制约的主导因子,实现水土资源可持续利用和生态环境可持续保护与改善的双目标。
(4)黄土高原生态经济协同发展和生态服务功能提升范式与关键技术。深化对绿水青山就是金山银山的理论认识,研究绿水青山与金山银山的内涵关系,分析不同水土流失区水土保持生态产业的适宜性,集成研发极具生态和经济效益的复合水土保持产业开发技术与模式,探索黄河流域生态屏障和经济地带的空间协同关系,构建水土保持与生态产业相配套、经济发展与生态服务功能保护提升相融合的技术体系及相关保障体系,研发生态修复-脱贫攻坚统筹推进的水土保持关键技术及其范式。
(5)黄河流域水土保持动态全覆盖精准快速监测监管关键技术。水土保持是流域生态保护和高质量发展的必然要求,监测与评价是准确把握水土保持工作实效的重要基础手段,只有进行全面、系统、准确的动态监测评估,才能及时发现问题,从而进行政策调整、方案调整,使监督管理工作做到有的放矢、高效科学、权威公平。需要重点研发黄土高原陆基、机载到卫星平台的立体综合水土保持监测技术,研发定量化水土保持定位遥感监测产品制作技术,以及基于网络的数据自动采集、远程控制和遥感数据快速传输及处理的互联网技术,突破自动、实时、远程监控、移动/定位的空间多尺度水土保持动态监测关键技术与方法;开发具有自主知识产权的遥感参数驱动的水土流失过程模型、水土保持效益评估模型,建立以生态优先为原则、多目标多层次的水土保持监测评价指标体系,形成不同空间尺度和重点区域的多功能水土流失预测评估模型模拟系统,对水土保持效益及水沙变化进行科学系统的综合分析与评价;研发水土保持监测数据标准化处理技术及监测数据传输(网络平台)技术,并应用云计算、大数据和物联网技术,开展基于大数据的水土保持监测数据关联分析,进而利用最先进的计算技术+最先进的数值模式+最先进的观测技术,形成能够满足国家监管需求的黄土高原水土保持综合监测、大数据同化及水土流失参数变化评估、预测和预警平台,为强监管提供快捷准确的基础数据支持。
6 对策与建议
(1)对黄土高原砒砂岩区、不同水土流失分区沟坡等典型区或特殊的严重水土流失区开展系统调查,了解在黄土高原植被明显恢复、入黄泥沙量明显减少的总体效果现状下,黄土高原还有哪些地区或区位没有得到有效治理、存在强烈侵蚀的潜在风险,重点了解砒砂岩区生态退化程度、黄土高原沟坡重力侵蚀现状及主要分布区域,评估裸露沟坡规模及侵蚀量,发现问题,总结治理经验,搞清楚水土保持攻坚点和难度,掌握基本情况,以开展精准治理、重点突破,加大水土保持的投资力度,加快治理步伐。
(2)从国家生态屏障构建、黄河长治久安、全流域高质量发展、人民群众生活水平提升的角度深化认识水土保持的科学、实践内涵,切实把保障和改善民生作为出发点和落脚点,编制新时期黄河流域水土保持与生态保护治理、水土保持与脱贫及乡村振兴融合的高质量发展规划,做好顶层设计,提出新时期黄土高原水土保持补短板、强监管的重点,以及有效的举措。
(3)遵循共同抓好大保护、协同推进大治理的要求,建立完善的新时期水土保持工作机制。创新水土保持工作体制机制,探索出一套满足上下游、干支流、左右岸统筹要求的合作机制,形成全流域推进水土保持事业发展的强大合力,切实做到一张蓝图绘到底;完善资金投入机制,健全多部门协作机制,改变“九龙治水”状况,创新生态补偿机制和项目运行机制;坚持山水林田湖草综合治理,注重黄河生态系统的有机整体性和上中下游的差异,系统治理、源头治理,水利水土保持多措施配置,加强协同配合,推动黄河流域水土保持高质量发展。
(4)建立以水土保持生态建设为核心的生态保护和高质量发展的国家战略示范区。重视、强化水土保持在生态保护治理和高质量发展战略中的重要地位,明确巩固水土保持的生态环境治理成果、体现生态修复的优势效益、发展水土保持生态经济、实现高质量发展的总体思路,建设以山水林田湖草生命共同体和水土保持生态治理为核心的黄土高原生态保护和高质量发展的国家战略示范区,全面推进黄土高原水土保持与经济社会协同发展,形成水土保持、脱贫攻坚、乡村振兴和绿色发展的区域创新模式,推动黄河流域高质量发展,让黄河成为造福人民的幸福河。
(5)尽快完善黄河流域水土保持监测站网,进行监测设备设施的更新与升级改造,提升水土保持监测水平,把黄河流域水土保持监测站网建成国家生态监测网络体系的重要部分,为黄河流域生态保护和高质量发展提供可靠的基础数据支撑。
(6)加强水土保持科研工作,强化科技支撑。根据新时期黄河治理国家战略对水土保持提出的新使命、新任务,针对黄土高原特殊的自然、社会条件,强化黄土高原尤其是生态脆弱典型区土壤侵蚀机制、水土流失精确预测预报、水土保持精准治理的相关基础理论、关键技术与协同发展模式的研究,尤其是水土保持对黄河水沙调控作用及综合影响与应对策略的研究,解决黄河流域生态保护和高质量发展的重大关键制约性瓶颈问题。
7 结 语
加强黄河流域水土保持工作是实现黄河流域生态保护和高质量发展国家战略目标的重大需求,也是重要的支撑保障举措。多年来的水土保持综合治理,取得了生态环境持续明显向好、黄土高原蓄水保土能力显著增强的突出成效。随着新时期黄河治理保护国家战略的实施,对水土保持工作提出了更高要求,需要深入认识水土保持的战略地位和科学定位。当前黄河流域生态环境仍很脆弱,部分典型或特殊区域的水土流失还未得到有效治理,在生态保护和高质量发展、水土保持生态建设持续发展、水土保持-脱贫融合的高质量发展等方面仍然面临着严峻挑战,要按照新时期黄河治理保护国家战略目标要求,使黄河流域水土保持工作尽快跨进新的发展进程,从一般面上、大规模治理跨入集中薄弱区精准重点治理补短板、完善大保护制度体系强监管、服务民生促发展的高质量发展新阶段。国家战略的需求必然会大大推进水土保持学科的发展,可望在土壤侵蚀规律、治理关键技术、预测预报和监测技术等方面取得新的突破,因此需要在未来研究中投入更多的经费、人员等科研资源,将黄河流域水土保持科学研究提高到一个新水平,打牢实现黄河流域生态保护和高质量发展战略目标的科技基础。