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水土保持

/soil and water conservation/
条目作者王礼先周金星
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王礼先

周金星

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最后更新 2022-12-23
浏览 222
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防治水土流失,保护、改良与合理利用水土资源,维护和提高土地生产力,以利于充分发挥水土资源的生态效益、经济效益和社会效益,建立良好生态环境、保障经济社会可持续发展的综合性科学技术。

英文名称
soil and water conservation
所属学科
水利工程

水土保持的对象是水、土两种自然资源,其中的“保持”包括保护、改良与合理利用。因此,水土保持不仅要控制土壤侵蚀、保育土地资源,也要防止水的损失,不能将其单纯地理解为土壤保护或等同于土壤侵蚀控制。

伴随悠久的农耕历史,中国水土保持工作大致经历了5个发展阶段:①古代。早在商代中国已创造了防治坡地水土流失的区田法。西周时期已采用封山育林方法在山区大面积恢复植被,保持水土。先秦的《诗经•小雅》中,“原隰既平,泉流既清”就是当时中原地区平治水土的反映;“瞻彼阪田,有菀其特”的阪田即山坡上的田,便是最早对梯田的描述。此后分别建于两汉时期的紫鹊界梯田、唐代的哈尼梯田、元代的龙脊梯田,至今仍发挥着良好的水土保持效果。东汉王充在《论衡》一书中总结了当时合理利用山地及荒山、荒坡造林的经验。清代的御史胡定最早提出在山西和陕西的溪涧筑坝淤地,保持水土以治黄河。此外,至今对水土保持工作仍有重要意义的古代水土保持理论还有“森林抑流固沙”“沟洫治黄”“人人治田,则人人治河”“治水先治源”等。②近代。中国土壤科学工作者在20世纪30年代结合土壤调查,对全国的土壤侵蚀现象和防治方法进行了研究。1923年,水土保持学家任承统等首先用现代科学的理论、方法在山西、山东开展水土流失状况的调查研究。1940年,黄河水利委员会林垦设计委员会与金陵大学农学院、四川大学农学院在四川成都召开了防止土壤侵蚀的科学研究会,首次提出“水土保持”一词。20世纪40年代,先后在甘肃天水、四川内江、福建长汀河田、广西柳州西江等地设立了水土保持试验站,开始开展水土流失形成因子、发生规律和防治措施的观测研究。③中华人民共和国成立至改革开放初期。1950年10月,中华人民共和国政务院在治理淮河的决定中要求普遍推行水土保持工作。1952年12月签发政务院《关于发动群众继续开展防旱抗旱运动并大力推广水土保持工作的指示》,要求“必须大力推广水土保持工作,以逐步从根本上保证农业生产的迅速发展”。1957年国务院发布《中华人民共和国水土保持暂行纲要》,明确规定了各级、各类务部门的水土保持工作范围,要求应将水土保持作为山区的主要工作。20世纪50年代,水利部、中国科学院和黄河水利委员会在黄河中游地区组织了3次大规模的水土流失勘查,提出了较为完整、系统的黄河流域水土保持区划。1950~1954年,天水、绥德、西峰、榆林、延安、平凉、定西、离石等黄河上中游地区的水土保持试验推广站相继扩建。1956~1963年,国家两次修订了全国水土保持科学技术发展规划。此后,相关科研单位和高等院校等开展了针对不同类型区的水土流失规律及其防治措施与效益的试验研究,提出并推广了机修梯田、反坡梯田、引洪漫地、水坠筑坝、飞播造林等水土保持技术。④改革开放至20世纪末。1982年6月30日,国务院发布《水土保持工作条例》,提出“防治并重,治管结合,因地制宜,全面规划,综合治理,除害兴利”的水土保持工作方针,要求“以小流域为单元,实行全面规划、综合治理”。1983年,在水土流失最为严重的黄河、海河、辽河和长江流域的八个地区,首次由国家列专款,有规划、有步骤、集中连片大规模开展水土流失综合治理的国家生态建设重点工程(八片国家水土流失重点治理工程)。之后,国家又实施了长江上中游水土保持重点防治工程、黄河上中游水土保持重点防治工程、黄土高原水土保持世行贷款项目、农业综合开发水土保持项目、国债水土保持项目等水土流失重点防治工程,治理范围扩展到全国大部分地区。1991年6月29日,第7届全国人大常委会通过《中华人民共和国水土保持法》,标志着中国水土保持工作进入法制化。1998年,水利部水土保持监测中心成立,之后逐步建立了七大流域机构监测中心站,31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团监测总站,以及相应的监测分站和监测点。这一时期,相关机构研究提出了集雨农业、径流林业、小流域治理、荒溪分类、泥石流防治、沙棘造林等一批重要的水土保持科研成果,并得到广泛应用推广。⑤21世纪以来。中国水土保持工作以“人与自然和谐”的理念为指导,更加注重发挥大自然的自我修复能力。水利部于2001年11月发布《关于加强封育保护,充分发挥生态自然修复能力,加快水土流失防治步伐的通知》,2003年发布《关于进一步加强水土保持生态修复工作的通知》、编制《全国水土保持生态修复规划(2004~2015年)》。2005年底,全国有25个省、980多个县发布了封山禁牧、舍饲养畜等推进水土保持生态修复的政策决定,生态修复成为这一时期水土保持的重要途径。2010年,《中华人民共和国水土保持法》进行修订,更加强调人与自然和谐的理念,突出“预防为主、保护优先”的方针,强化了特殊区域的禁止性和限制性规定、政府的水土保持责任,以及生产建设项目水土保持方案编报、水土保持补偿、水土保持监测与定期公告等重大制度。

陕西榆林水土保持工作前后对比陕西榆林水土保持工作前后对比

2013年,中国完成第一次全国水利普查,其中的水土保持情况公报表明,至2012年初,全国土壤侵蚀面积较2000年以前减少了61万平方千米,治理区林草覆盖率增加约8个百分点,但土壤侵蚀面积仍达294.91万平方千米,占国土总面积的30.72%,水土保持任务依然艰巨。为更加科学有序的加快水土流失防治进程,2015年,国务院发布了《全国水土保持规划(2015—2030年)》。这是中华人民共和国成立后,首部系统全面的国家级水土保持综合性规划,规划中提出了全国水土保持区划,划定了国家级水土流失重点预防区和重点治理区,确定了水土保持发展目标、布局和工作重点,为加快中国水土流失防治、促进生态文明建设明确了方向。

世界其他国家水土保持工作的发展特点与各国自然条件及社会经济密切相关。欧洲文艺复兴以后,滥伐森林而引起山地荒废。为此,阿尔卑斯山区各国实施了森林恢复工程,取得了一定成效。奥地利1884年制定了世界上第一部《荒溪治理法》,总结出一套完整的防治荒溪侵蚀的森林措施和工程措施体系。1886年,日本明治维新以后,以日本关东山洪及泥石流灾害为契机,在原有治水在于治山的传统思想基础上,1928年创立了具有日本特色的砂防工学,相当于水土保持工程学。另外,随着土壤科学及山地农业开发利用技术的发展,形成土壤侵蚀及其防治学。20世纪30年代,美国农学教授H.H.本内特[注]创立了以保护、改良与合理利用耕作土壤为中心的土壤保持学。苏联学者在十月革命以后,继承了科学家V.V.道库恰耶夫[注]P.A.科斯特切夫[注]W.R.威廉斯[注]等人的景观、农业、土壤科学相结合的思想体系,建立了农地森林改良气候及土壤学和水利土壤改良学。这些理论在40年代以后指导了苏联营造护田林带,实施草田轮作、建造池塘和水库等工程,形成了具有苏联特点的利用综合措施改良小气候及土壤的科学体系。世界各国在防治水土流失的过程中,积累了丰富的水土保持治理对策与经验:①制定法令法规。如美国于1936年制定《土壤保持和家庭分配法》、1988年发布《国家水土保持纲要》,澳大利亚1938年通过《新南威尔士土壤保护法》,新西兰1941年制定《水土保持及河川治理条例》,日本1960年颁布《治山治水紧急措施法》。②重视治理规划。如美国自20世纪30年代起,一直实施土壤保持规划。90年代,亚太地区许多国家相继以流域为单元制定土地利用规划,对水土资源实行综合管理。③落实专项经费。在很多国家,除大型水土保持工程由国家拨专项经费外,一般水土保持工程经费分别由国家、地方和农户合理负担。如美国的水土保持治理经费一般由联邦政府投资50%~60%、非政府组织投资20%~30%、农场主投资10%~20%;奥地利在荒溪治理的经费投入中,联邦政府负担约75%、州政府负担约15%、受益者负担约10%。④加强研究推广。如美国土壤保持局在20世纪80年代专门开展了土壤保持服务项目(CRP)、水土保持紧急项目(ECP),并由农业部编制《农业手册(第537号)》,专门介绍用于土壤流失量预报的通用土壤流失方程,以更好地将其推广应用于各地的水土保持措施规划设计中。⑤鼓励公众参与。实行发展公共事业的政策、法规,提高公众自愿行为价值的意识,倡导公众参与水土保持工作。让公众认识到“土地是自己的”“工程是自己的”,从而自愿开展治理。⑥注重国际合作。如国际水土保持组织(International Soil Conservation Organization; ISCO)自1978年起每两年举行1次国际水土保持会议,先后设立“保持水土,防止粮食短缺”“为子孙后代保护土地资源”“全球(特别是干旱地区)土地退化现状、危害、成因、防治及实现土地可持续利用的对策”等主题,促进了各国的水土保持研究、治理、管理和政策制定等相关交流。

主要内容有:①各种土壤侵蚀的形式、成因、特点、分布和危害,坡面和小流域的径流形成与损失过程。②自然和人为活动作用下,各类水土流失的发生、发展规律。③不同水土保持措施的功能、效应及其配置技术。④水土流失监测、调查和预报的方法与设备。⑤水土保持成效评估方法与相关管理政策。

水土保持学作为综合性的自然科学,与气象、水文、地貌、地质、土壤等基础性自然科学和农业、林业、水利、环境等应用科学有着紧密联系。开展水土保持工作或研究一方面要根据不同气象、水文、土壤、地质和地形条件下水土流失特点,采取相应防治措施,抗御暴雨洪水、干旱、大风导致的水土流失灾害;另一方面要综合农业、林业、水利以及环境等相关的技术手段,有效开展水土流失防治以及水土资源保护、改良和合理利用。

水土保持工作总体遵循“预防为主、保护优先、全面规划、综合治理、因地制宜、突出重点、科学管理、注重效益”的原则,即:①首要任务是预防产生新的水土流失,保护好原有植被和地貌,把人为活动可能新增的水土流失控制在最低程度;②开展水土保持必须进行全面规划,统筹处理预防和治理、需求与投入的关系,科学布局各项治理措施,形成综合防治体系;③水土流失治理要根据当地自然和社会经济条件,科学合理确定防治目标、因地制宜选择水土保持措施,突出重点形成防治体系;④水土保持管理应紧随现代化和信息化发展,及时引入先进理念和技术,兼顾生态、社会、经济综合效益,协调国家生态建设、区域社会发展与当地群众增收相互关系。

水土保持措施是水土流失防治的基本途径,一般包括水土保持农业耕作措施水土保持林草措施水土保持工程措施等。各项措施配置应遵循的原则有:①将调节地表径流、拦蓄坡地径流、充分利用降水资源放在首位。为此,要提高土壤透水性及持水能力;在斜坡上修筑拦蓄径流或安全排导径流的工程设施,改变小地形;利用植被调节、吸收地表径流,减小径流侵蚀能力。②提高土壤的抗蚀性。可采取增施有机肥料、种植根系固土作用强的作物和植物、施用土壤改良材料等措施。③增加植被覆盖率,提高植被的防护作用。营造水土保持林草、调节地表径流,减少土壤侵蚀与养分流失。④对于已发生水土流失的土地,除防止水土流失进一步加剧外,要辅以改良土壤物理化学性质的措施,提高土壤肥力,把土地保护与改良结合起来。⑤在山丘区要以小流域为单元进行综合治理,使林草措施与工程措施、治坡与治沟、治理与开发相结合,将山、水、田、林、路综合考虑,实现集中和连续治理。⑥充分考虑不同地区的自然条件、水土流失特点及社会经济条件,因地制宜地进行水土保持规划与设计。⑦要通过比选和优化,确定生态、经济效益最佳的水土保持综合治理方案。

水土资源是人类赖以生存和发展的物质基础。水土流失不仅造成土地退化,还使洪水、干旱、泥石流、沙尘暴、石漠化等自然灾害加剧,江河湖库泥沙淤积严重,是世界各国面临的重要生态环境问题。这就要求更好地防治水土流失,保护、改良与合理利用水土资源,不断推进水土保持理论和实践技术的创新和发展:①在理念上,坚持人与自然和谐,注重遵循自然规律,加快生态自然修复;②在策略上,坚持保护优先、防治结合,重点防治新的水土流失,实现生态建设与经济发展协调统一,在维护区域生态安全方面发挥更大的作用;③在机制上,加快建立完善水土保持生态补偿机制和自然资源产权制度,注重调动公众的积极性,发挥全社会的力量;④在技术上,加强研究创新和综合集成,促进相关基础理论和关键技术突破,加快提高水土保持科技水平;⑤在管理上,进一步完善水土保持信息化标准和制度,构建水土保持天地一体化监管平台,全面提高水土流失监测、预报、评价、公告能力,加强水土保持决策管理、监督执法水平。

  • 刘震.水土保持思考与实践.郑州:黄河水利出版社,2016.
  • 余新晓,毕华兴.水土保持学.3版.北京:中国林业出版社,2014.
  • 水利部,中国科学院,中国工程院.中国水土流失防治与生态安全.北京:科学出版社,2010.

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