论新时代水土保持学科发展

姜德文

(1.水利部 水土保持监测中心，北京100055； 2.塔里木大学，新疆 阿拉尔 843300)

任何一门学科都源于实践，在实践中将问题研究、探索、总结上升为理论，再在指导实践中不断完善和发展。在中国经济社会走向高质量发展、坚持生态文明的新时代，水土保持学科也需要不断完善和拓展，以服务于国家发展大局、增进民生福祉[1]。回首2003年发表于《中国水土保持科学》第2期的《水土保持学科在实践中的应用与发展》，笔者再次探索未来水土保持学科发展的方向，期望能为相关从业人员提供参考。

1 水土流失规律、特点及变化趋势

土壤侵蚀原理是水土保持学科的基础，过去学者们对农耕地、荒坡地的土壤侵蚀过程和规律做了大量研究。近年来，中国的工业化、城镇化、农业现代化进程不断加快，国土空间格局、土地利用结构、土地利用方式和效能、林草植被覆盖等都发生了巨大变化。在新的经济、社会发展格局背景下，土壤侵蚀研究也需要不断拓展、深化，才能服务于社会发展的新需求[2]。1997年在全国开发建设项目水土保持研讨培训会上，笔者首次提出了开发建设项目水土流失分布具有地域的不完整性、水土流失强度的不均衡性、水土流失形式的多样性、造成危害的潜在性等特点，相关成果被大量引用并进行了深化，为准确掌握生产建设项目水土流失特点和规律、科学制定防治策略和措施提供了重要依据。随着经济的迅速发展，土地利用和区域环境发生了明显变化，因此未来应结合研究方向和调查需求进一步开展水土流失规律、特点及变化趋势方面的研究。

1.1 土壤侵蚀研究方向

水土保持未来的研究方向应更有时代性、更加精准。宏观方面，一是针对国家确定的不同的功能区(国务院2010年发布的《全国主体功能区规划》)研究其水土流失突出问题、现状与发展趋势，为国家宏观战略规划、科学合理开发利用国土资源提供支持；二是针对全国水土保持区划的八大一级分区甚至二级分区，如东北黑土区、西南岩溶区、青藏高原区等重要、极为敏感的区域，开展定点、专项研究，以更加精准地为土地资源保护、生态修复提供决策与技术支持，等等。微观方面，针对当前水土流失新情况、新问题开展精细化研究，比如：南方地区经济果木林、茶园开发导致的水土流失，已成为面积巨大、问题非常突出、还在继续发展的焦点问题，严重影响了经济、资源、环境的可持续维护和发展；对于全国数量庞大的生产建设项目，除了建设期间造成的短期、高强度的水土流失和土地损坏，还要研究建成运行后的土壤侵蚀状况、土地生产力恢复能力等；随着遍及全国的城镇化建设，很多城市、城镇面积扩展了数倍，大量可涵养水源、维护生态的土地被硬化，原生土壤特别是表土资源保护，以及城市生态修复中的土壤保护、培育和长期维护等都是水土保持学科面临的新的、长远的问题。

1.2 土壤侵蚀调查需求

2010年修订后的水土保持法要求发挥水土保持监测工作在政府决策、经济社会发展和社会公众服务中的作用，明确规定对全国水土流失进行动态监测，定期组织全国水土流失调查与公告，向社会公告水土流失类型、面积、强度、分布状况和变化趋势，水土流失造成的危害，以及水土流失预防和治理情况。水土保持法的规定明确了全国水土流失普查和动态监测将成为未来长期的法定工作。2015年国务院印发了《生态环境监测网络建设方案》，明确指出生态环境监测是生态保护的基础，是生态文明建设的重要支撑，确定了：建设“天地一体、上下协同、信息共享”的全国生态环境监测网络，优化完善监测布点，规范监测和评价技术标准，提升生态环境风险监测评估与预警能力，使监测能力与生态文明建设要求相适应；完善生态环境质量监测与评估指标体系，利用监测与评价结果，为考核问责地方政府落实本行政区域环境质量改善、生态保护等职责提供科学依据和技术支撑；积极开展生态环境损害评估监测、监测新技术和新方法研究，健全监测技术体系，促进和鼓励高科技产品与先进技术手段在环境监测领域的推广应用；重点加强生态环境质量监测、监测数据质量控制、卫星和无人机遥感监测、环境应急监测等能力建设。

第一是开展水土流失普查。每5～10年开展1次，重点调查土壤侵蚀宏观状况、变化趋势等，以服务于5年国民经济和社会发展规划的制定。目前普查中常用的遥感调查法、抽样单元调查法等，在影像精准高效识别、七因子科学获取与计算、抽样密度与样点选取、成果可靠度等方面还需优化，才能更好地指导全国及各省的定期调查工作。第二是开展水土流失年度动态监测。年度动态监测的内容、方法不能等同于普查，其侧重点应放在变化之处，应根据年度需求增加重点关注内容，以解决适时的突出问题和某一专项问题，与普查既相互结合，又有不同侧重。年度动态监测应聚焦于依法划定的水土流失重点预防区、重点治理区，以及突发水土流失事件(如地震、山洪等)，根据不同土壤侵蚀类型区、水土保持区划、特定区域等深化监测内容、指标、成果等，使动态监测更加精准、更加实用、更加及时有效。第三，水土保持法对生产建设项目水土保持监测做出了法律规定，其监测内容、方法、成果应用等均与常规监测有很大不同，也是水土保持学科应深入研究、探讨的内容。

2 水土流失治理与生态修复

从早期的农耕地治理，到20世纪80年代的小流域治理，都是经典的水土保持学科理论。这些措施的实施使水土保持成为改善生态环境、改变生产条件、提高生活质量的重要措施，得到了各级政府的重视，也得到了群众的认可和积极参与。未来，应该继续加强对于水土流失治理与生态修复方面的研究。

2.1 生态清洁型小流域建设

随着水土流失治理目标、社会需求的提高，各地在实践中探索出了将农村水土流失治理、水资源保护、面源污染防治、农村垃圾及污水治理、村容村貌整治等有机结合的生态清洁小流域治理模式，大大提升了水土流失治理水平和成效，从而深受群众欢迎。2011年之后多个中央1号文件都明确提出了加快推进生态清洁小流域建设的要求。水土保持法也将生态清洁型小流域建设上升为法律，要求依法推进这种新型治理模式。2017年，党的十九大报告提出新时代我国社会的主要矛盾是人民日益增长的美好生活需要与不平衡、不充分发展之间的矛盾，而人民对美好生态环境的期盼，对更多优质生态产品的需求，也将成为水土保持更高的目标。同时，党的十九大报告还提出了实施乡村振兴战略，建设“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”的美丽乡村的新目标、新方向，而水土保持生态清洁小流域建设正是落实乡村振兴战略、农村人居环境整治目标，建设美丽乡村、特色小镇，促进全域旅游的最佳结合点。未来如何实现上述要求和目标，研究不同自然条件和特点、不同经济发展水平下的生态清洁小流域建设内容、措施配置、发展方向与目标等，都需要水土保持学科不断探索和支撑。

2.2 生态修复理论与技术

我国水土流失面积较大，占国土面积的37%，但目前年均治理面积只有5万多km2，2%的年治理速度与广大的待治理区面积，与经济社会发展、生态文明建设的时代要求极不适应，也难以满足人民对美好生活的巨大需求。基于这个情况，20世纪90年代初，水利部提出了加强生态自我修复的指导思想，即充分发挥大自然的力量，依靠生态系统的自我修复能力，辅以少量的人工措施，恢复和重建较为稳定的生态系统，使生态系统的结构和功能得到逐步恢复和改善，并且在全国积极试点，探索了水土保持生态修复新思路、新方法。之后，党的十八大、十九大也提出大力推进生态文明建设“必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念”，“坚持节约资源和保护环境的基本国策”，“坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针”。党的十九大报告更是把建设生态文明作为中华民族永续发展的千年大计，明确提出了建设美丽中国的新目标。而要建设美丽中国，迫切需要加强生态修复理论与技术方面的研究。

山水林田湖草系统治理是水土保持生态修复的重要指导思想。防治水土流失、恢复和改善生态环境，应坚持系统思维、整体施策，系统和综合是水土保持学科建立和事业发展的根基。水土保持生态修复的概念、内涵，生态修复的目标与标准，生态修复类型划分标准，不同类型区水土保持生态修复总体布局与技术措施体系配置，水土流失监测与评价等，都是水土保持学科接下来要研究和探索的领域。

侵蚀退化土地的水土保持生态修复是近年研究的热点。不合理、不科学地利用土地，如矿山开采、陡坡地与沙地开垦等，将导致大量土地退化，土地生产力下降甚至丧失。对于退化土地，除了常规的治理修复外，有学者研发了多种生物治理恢复技术，通过培育土壤细菌和真菌，改良土壤，改变侵蚀劣地的自然环境状态，增加物种多样性，为恢复和重建生态系统创建基本环境和条件，取得了许多成功案例。

2.3 生态需水用水量分析

在生态环境建设中，水资源起着决定性作用。以往的水土保持规划和建设中，较为注重土地资源的调整和优化配置，对水资源对生态建设的影响和制约重视不够。自1998年我国实施大规模生态建设以来，北方地区特别是黄土高原的植被面积明显增加，绿色版图向北延伸了几百公里，林草植被覆盖率也大幅提高。但随着林木进入成林阶段，其需水量和耗水量大增。在北方缺水、干旱频发的地区，大面积的乔灌木林要消耗巨大的水量，缺水会导致林木后期的正常生长极难维持，集中连片的人工林草植被特别是大面积乔木林面临退化、萎缩的风险。

2019年习近平总书记在黄河流域生态保护与高质量发展座谈会上指出，“水土保持不是简单挖几个坑种几棵树，黄土高原降雨量少，能不能种树，种什么树合适，要搞清楚再干”，并明确提出要“把水资源作为最大的刚性约束”。现在，国家已将生态用水列入了水资源综合规划中，要求统筹安排区域和流域的生活、生产、生态用水。特别是在水资源短缺地区，水土保持工作应以水定生态恢复方案、以水定林草措施配置、以水定林草品种。因此，水土保持学科要加强对不同林草措施的需水量与涵养水量，降水资源与林草植被建设的适应性，植被群落、林分结构的稳定性，“宜草则草，宜灌则灌、宜乔则乔、宜封则封、宜荒则荒”的准确定位等的进一步研究。

2.4 水土保持工程建设与质量管理

质量重于泰山，特别是对于大规模、高投入的水土保持生态工程，要上升到千年大计的高度认识质量的重要性，质量控制和保障不能仅靠人工巡视检查就下定论。借鉴基本建设项目、水利工程建设的质量管理体系，2006年水利部颁布了《水土保持工程质量评定规程》(SL 336—2006)，这是我国生态建设工程中首部质量评定的技术标准，是确定工程是否合格的科学、量化的检验标准。标准中明确了工程质量评定的项目划分，分别对水土保持生态建设工程、开发建设项目水土保持工程，从单元工程、分部工程到单位工程，明确划分原则和定量划分标准，规定了质量检验程序、检验内容与方法，质量事故的调查与处理，以及检验检测数据的分析和使用，规定了单元工程、分部工程、单位工程质量评定的具体标准。这些都是水土保持学科的新发展。

质量验收、评定的最基础保障是单元工程质量。水利部黄河、淮河流域管理机构，以及河南等省市，陆续出台了水土保持各单元工程质量检验、检测、评定标准。但是目前全国许多地区仍缺少这方面的标准，水土保持工程质量管理理论还需完善。此外，质量管理的“项目法人负责、监理单位控制、设计和施工单位保证、政府部门监督”管理体制也在不断发展当中。

3 工业化城镇化背景下的水土保持

3.1 生产建设项目水土流失防治技术体系

改革开放大大加快了我国的经济发展速度，各类生产建设项目数量急剧增加、遍布全国，由此引发和加剧了水土流失及其危害。工程建设导致的水土流失，其过程、强度、变化规律、治理对策等均与自然水土流失有很大不同，建设项目的水土流失防治任务与目标、防护标准、建设与管理形式、防治措施的时效性、法律责任等也与以往水土保持小流域综合治理差异很大。因此，有关工程建设的水土流失防治技术路线、措施体系、措施配置等成了水土流失研究的热点。20世纪90年代中期，水利部组织进行了研究和探索，于1998年颁布了国家首部《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL 204—98)，研究提出了拦渣工程、护坡工程、土地整治工程、防洪工程、防风固沙工程、泥石流防治工程、绿化工程等水土流失治理技术措施，并且对不同水土流失类型区、不同类别生产建设项目提出了防治措施配置要求。在完善理论、实践应用的基础上，2008年水利部将行标修订上升为国家标准，对开发建设项目水土流失防治技术、防治标准、验收规程做出了技术规定，在水土流失防治分区、防治措施体系、措施总体布局、措施布设与设计等方面进一步完善和深化。通过多年探索，结合经济社会发展新需求、生产建设活动新特点，相关部门修订完善技术标准体系，于2018年出台了《生产建设项目水土流失防治标准》(GB/T 50434—2018)、《生产建设项目水土保持技术标准》(GB/T 50433—2018)、《生产建设项目水土保持监测与评价标准》(GB/T 51240—2018)、《生产建设项目土壤流失量测算导则》(SL 773—2018)等。20年间，水土保持学科领域在工业化、城镇化社会发展过程中得到快速拓展。

针对中国经济社会发展的新情况、新问题，修订后的水土保持法，对生产建设项目选线选址、建设过程中保护表土资源、综合利用土石方、减少弃渣、及时恢复植被、建设降水蓄渗设施、涵养利用降水资源等做出了规定，特别是对弃渣场要采取拦挡、坡面防护、防洪排导等刚性措施以防止产生危害等方面做出了严格的规定，这些法定工作和技术措施对水土保持学科发展提出了新需求。为了从源头上防控，更加前瞻性地预防生产建设造成的水土流失及其影响，水土保持法要求在行业、产业发展规划阶段进行水土保持论证，即“规划水土保持”，明确要求在有关基础设施建设、矿产资源开发、城镇建设、公共服务设施建设等方面的规划中应当提出水土流失预防和治理的对策和措施。这些行业规划的水土保持内容、目标、任务等都是水土保持学科要研究的新领域。此外，水土保持法对水土流失严重、生态脆弱地区及水土流失易发区(除山区、丘陵区、风沙区以外的容易产生水土流失的区域)提出了严格管理、纳入水土保持方案管理的规定，这些水土保持敏感区的科学界定、相应的防治技术等也是水土保持学科研究的新内容。

3.2 城市城镇水土流失防治与生态修复技术体系

城市化是衡量一个国家发达水平的重要标准，中国的城市化率从改革开放前的不足20%，到2010年飞速增长到47%，现在更是已经达到60%。城市越建越大，城镇越建越多，伴随而来的是高强度扰动地表，挖填土石方，占压河湖、水系，破坏原有植被，开挖土石料，倾倒废弃土石渣，引发并加剧城市水土流失，导致城市生态环境恶化。而随着生活水平的提高，人们对生活环境质量的要求也愈来愈高，又导致问题日益突出、矛盾不断加剧。20世纪90年代我国就在大连、深圳等城市开始了城市水土保持探索，现在面对全国所有大中小城市、成千上万城镇的水土流失防治和生态保护问题，社会发展亟需水土保持学科的支撑。城市总体规划中的水土保持规划编制、城市水土保持标准、城市开发建设中的水土流失防治技术、城市水土保持与环境绿化美化的结合、城市水土流失规律与预测、水土保持监测等成了新的研究热点，拓展了水土保持学科领域。

近些年城市生态问题越来越突出，城市内涝、城市雾霾、城市热岛效应与极端灾害天气、城市生态环境恶化、城市环境破坏和污染加重等，都与忽视生态保护有直接关系。城市水土流失的发生发展规律、特点特征、防治措施体系、技术与标准等，从理论构建到实践探索都急需学科支撑。笔者在2012年全国水土保持学术大会上做了“城镇化的新问题与水土保持新机遇新对策”主旨报告，之后连续在《中国水利》《风景园林》《中国水土保持》等期刊和学术大会上发表了8篇城市水土保持的专题论文[3]，研究探索“城镇化进程中的水土流失与生态环境新问题”“建设生态城市，根治城市内涝”“城市内涝防治的生态保护对策”“城市化进程中的水土保持生态保护战略对策”“城市水土保持的新机遇新对策新措施”“城市(城镇化)水土保持技术措施”“城镇化进程中的水土保持新特点新举措”“城市水土保持立法的必要性与重点”等，希望能全面、系统、深入地研究和探索城市水土保持学科的建立与发展。

中央明确提出走新型城镇化之路，要求高度重视城市生态安全，增强水源涵养能力和环境容量，形成生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀的新格局。十九大将不断满足人民日益增长的美好生活需要确立为今后第一目标。未来水土保持学科要在为人民创造优美生态环境、优质生态产品方面进一步提升目标，促进中国新型城镇化建设。

4 以信息化推动水土保持管理与服务的现代化

近年来，以网络化技术、数字化技术、软件技术等为标志的信息技术开始应用于水土保持领域。水利部重点推进了“3S”技术在水土保持中的应用，开发了全国水土保持信息与决策系统、办公自动化系统等软件，探索水土保持学科与信息化的融合发展。2004年，水利部《全国水土保持预防监督纲要》明确提出了加快水土保持信息化进程，建立水土保持信息快速收集、存贮、处理、查询系统，实现公用基础信息资源的共享，服务于社会，服务于国家宏观决策，依靠信息化带动水土保持工作的现代化的思路和要求。2008年印发的《全国水土保持信息化发展纲要》，就水土保持信息化建设原则与目标，在技术标准建设、信息基础设施建设、数据库建设、业务服务和信息共享平台建设、业务应用建设、环境能力建设等方面提出了具体任务。

信息化是一个国家提升管理能力，走向现代化的必由之路。2012年党的十八大明确把“信息化水平大幅提升”纳入全面建成小康社会的目标之一。2015年国务院出台了《生态环境监测网络建设方案》，明确提出了信息化能力和保障水平明显提升的目标和要求，提高生态环境监测立体化、自动化、智能化水平，数据有效集成、互联共享，开展大数据关联分析，为生态环境保护决策、管理和执法提供数据支持，建立监测与监管执法联动快速响应机制。2017年党的十九大在创新发展中提出推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。十九届五中全会确立了到2035年基本实现新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化，建成现代化经济体系。“十四五”时期中国的数字化、网络化、智能化将深入快速发展，信息化成为高质量发展的新动能。

随着国家推动全国信息化进程的力度加大，2013年水利部印发了《全国水土保持信息化规划(2013—2020年)》，2018年又根据新形势新发展印发了《全国水土保持信息化发展纲要(2018—2020年)》。笔者主持开展了“生产建设项目水土保持天地一体化监管”前瞻研究，编著出版了全国首部《生产建设项目水土保持天地一体化监管》学术专著，深入研究卫星遥感、无人机、互联网+等现代信息技术与水土保持业务应用的深度融合、关键技术、成果推广应用，推进水土保持信息化。加快水土保持信息化，研发和应用互联网、物联网、大数据、移动终端、人工智能等先进技术，既是工作体制机制的创新，又是高新技术应用的创新，将推动管理水平、工作效率的再提高，与中国和世界信息化进程相适应，促进治理体系和治理能力现代化。

5 水土保持生态服务功能评价及目标考评管理

5.1 地方政府水土保持目标责任考核

1993年国务院文件要求把水土保持作为基本国策长期坚持。2007年水土保持法修订前期调研，笔者主持开展了“水土保持政府目标责任制”专题研究，之后在《中国水土保持》发表《水土保持目标责任考核初探》，研究讨论政府水土保持目标考核内容、方法、考评指标体系、量化评价方案和考评成果应用等，提出了采用水土流失影响综合指数进行综合考评的方法。近年来，中央对各省(自治区、直辖市)开展了水土保持规划实施情况考核，有的省份还实行了水土保持目标责任专项考核。2016年中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《生态文明建设目标评价考核办法》，定量考评“绿色发展指数”，并设置了一项“新增水土流失治理面积”的水土保持指标。2017年十九大报告提出构建绿色技术创新体系。2020年国家制定了《美丽中国建设评估指标体系及实施方案》，设置了一项“水土保持率”考评指标。水土保持考核内容、指标，指标的获取与科学计算，美丽中国的水土保持内涵及分析评价指标等，都是水土保持学科新的研究方向。

5.2 区域水土保持主导功能评价体系

我国自然环境条件差异大、类型复杂，根据自然状况和社会经济条件，水土流失类型、强度和危害，以及水土流失治理的重点任务，开展的全国水土保持区划中，以水土保持功能定位为主的三级区划分明确了各分区的水土保持主导方向，为防治水土流失、改善水土流失状况、恢复和改善生态环境、促进经济社会发展提供了水土保持功能定位。

全国水土保持区划共划分了117个三级区，涉及的水土保持功能有水源涵养生态维护、生态维护保土、水质维护保土、土壤保持、人居环境维护、农田防护保土、拦沙保土、保土蓄水、生态维护水质维护、保土减灾等。这些水土保持功能的维护与改善情况，应成为每个区域水土流失防治的主攻方向，也是水土保持监测考评的重要内容。因此，三级区水土保持功能的评价指标体系和监测、分析评价等都是水土保持学科拓展的方向。

5.3 水土保持生态服务功能及其价值评价

2010年修订后的水土保持法，将水土保持生态效益补偿纳入国家建立的生态效益补偿制度，要求建立水土保持生态效益补偿机制、生产建设项目(或活动)水土保持补偿费制度。2012年十八大报告明确要求深化资源性产品价格和税费改革，建立反映市场供求和资源稀缺程度、体现生态价值和代际补偿的资源有偿使用制度和生态补偿制度。未来，水土保持学科要开展水土保持生态服务功能指标体系和评价研究，系统研究不同区域、不同地类、不同措施的水土保持功能，建立监测评价指标体系，以科学合理地测评水土保持功能和效益。

5.4 水土流失生态损害鉴定与评判

十八大报告明确要求加强环境监管，健全生态环境保护责任追究制度和环境损害赔偿制度。2015年中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《党政领导干部生态环境损害责任追究办法(试行)》。笔者也曾进行过相关研究，并于2018年在《中国水土保持》发表了《论水土流失生态损害责任追究的情形设定》，具体细化了水土流失生态损害的界定标准(如水土流失导致生态环境状况明显恶化的、生态遭受严重破坏的、生态环境和资源问题突出的，等等)，明确了与之相对应的水土流失生态损害情形表述。水土保持法提出在水土流失严重、生态脆弱地区限制或禁止生产建设活动；对造成严重水土流失的，可以查封、扣押实施违法行为的工具及施工机械、设备等；对可能造成严重水土流失的大中型生产建设项目，生产建设单位应当对造成的水土流失进行监测。行政问责、法律追究中涉及的“严重水土流失”，其科学界定、鉴定及动态监测等都是水土保持学科需拓展的新内容。

5.5 水土保持生态红线确定与监控

进入生态文明新时代，中央明确要求划定生态保护红线，实施最严格管控，对重要生态功能区提出了“生态功能不降低、面积不减少、性质不改变”的严格要求，十九届五中全会明确提出要守住自然生态安全边界。国家划定的生态红线主要包括重要水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙、海岸生态稳定等功能的生态功能重要区域，以及水土流失、土地沙化、石漠化、盐渍化等生态环境敏感脆弱区域。这些生态保护红线区有许多与依法划定的水土流失重点防治区相融合，是水土保持依法管理的核心区域。未来，水土保持生态红线的科学划定与准确落地、保护状况的动态监测与评估、监督管理制度与监管技术体系等，都是水土保持学科新的重要研究内容。