湖北水土保持科技發(fā)展現(xiàn)狀及對策

李 璐，楊 偉，關洪林，聶斌斌，于 泳（1.湖北省水利水電科學研究院，430070，武漢；2.湖北省水土保持工程技術研究中心，430070，武漢）

湖北水土保持科技發(fā)展現(xiàn)狀及對策

李 璐1，2，楊 偉1，2，關洪林1，2，聶斌斌1，2，于 泳1，2
（1.湖北省水利水電科學研究院，430070，武漢；2.湖北省水土保持工程技術研究中心，430070，武漢）

水土保持科技是水土保持事業(yè)的重要支撐和保障。在總結(jié)湖北省水土保持科技發(fā)展成果、分析存在的主要問題基礎上，提出了湖北今后的重點研究領域、技術示范推廣、基礎平臺建設等思路。

水土保持；科技發(fā)展；思考；湖北

湖北是全國水土流失嚴重的省份之一。新中國成立以來，湖北省以治理水土流失為核心，加大執(zhí)法力度，加快治理步伐，成績顯著。湖北水土保持科技工作緊緊圍繞水土保持建設主戰(zhàn)場，開展科學研究、技術開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化應用工作，為全省水土保持生態(tài)建設提供了強有力的技術支撐。但同時也存在著一些問題，湖北水土保持科技工作仍需加強。

一、水土保持科技發(fā)展成果

1.基礎理論研究

研究人員在鄂東南紅壤區(qū)和鄂西南紫色土區(qū)開展了大量水土流失基礎理論研究。提出團聚體穩(wěn)定性是紅壤侵蝕的決定性因素和紅壤可蝕性的良好表征指標，初步建立了紅壤團聚體穩(wěn)定性與細溝侵蝕速率和細溝間侵蝕速率的定量關系，研究了紅壤表土降雨過程中的形態(tài)變化規(guī)律和團聚體在坡面水流中的剝蝕演變規(guī)律、典型厚度紫色土坡耕地坡面水文過程和產(chǎn)流機制等。對崩崗侵蝕進行了一定探索，初步弄清了湖北省崩崗的分布規(guī)律和發(fā)生條件。估算了湖北省主要土壤的可蝕性因子，測定了部分土壤的抗沖性。

2.應用技術研究

在水土保持生態(tài)環(huán)境治理方面，以“南水北調(diào)中線水源地水土流失與面源污染生態(tài)阻控技術研究”等課題為代表，對丹江口水源區(qū)等地的面源污染問題展開了較深入的研究；在鄂東南紅壤區(qū)開展了紅壤坡面水土流失阻控技術的探索，提出了紅壤坡面徑流調(diào)控、旱地保土耕作、退化林植被恢復的一些技術措施。在生產(chǎn)建設項目水土流失防治方面，開展了不同類型生產(chǎn)建設工程水土流失特點與監(jiān)測方法的探討，研究了基于三維土工網(wǎng)墊的植草護坡技術、黃麻土工布坡面侵蝕控制技術等。在高新技術開發(fā)應用方面，開發(fā)了可移動水土流失實驗室系統(tǒng)，探索了三維激光掃描儀等在坡面土壤侵蝕研究中的應用。

3.科技推廣

科技推廣以假儉草新品種“涵宇一號”的推廣應用為代表，被列為水利部“948”推廣轉(zhuǎn)化項目。在三峽紫色土區(qū)和鄂東南紅壤區(qū)對香根草、紫穗槐、新銀合歡、黃荊等植物籬品種的保水保土效益與機理進行了長期觀測與研究。還開發(fā)了植被混凝土護坡綠化技術、護坡與生態(tài)修復技術、鄂西山地上干流生態(tài)經(jīng)濟型防護林體系建設技術，鄂西山地及長江三峽地區(qū)退耕還林關鍵技術、鄂西退耕還林植被恢復優(yōu)化模式等。目前這些技術大都尚未得到大面積的推廣應用。

4.科技合作與交流

省內(nèi)科研單位通過參與國家“973”重點科研課題等方式，與國內(nèi)其他水土保持先進研究單位開展科研合作。通過承辦海峽兩岸三地環(huán)境資源與生態(tài)保育學術研討會、中國土壤學會土壤侵蝕與水土保持專業(yè)委員會學術年會，組織研究人員赴外省考察等形式促進省內(nèi)外交流。2010年5月湖北省水土保持學會成立，學會專門設置了水土保持科技協(xié)作工作委員會，成為省內(nèi)水土保持研究單位合作與交流的中心平臺。2013年10月湖北省水土保持工程技術研究中心獲省科技廳批準成立，進一步促進了省內(nèi)水土保持科技交流與合作。

5.科技成果

近年湖北省水土保持科研發(fā)展勢頭良好，取得了一大批實用科技成果，獲得了大禹水利科學技術獎、湖北省自然科學獎、湖北省科技進步獎、湖北省科技推廣獎等一系列榮譽獎項，出版了《湖北省分縣水土流失圖冊》《湖北水土保持科普知識》《湖北省水土保持科普教育讀本：中學生版》《湖北省水土保持監(jiān)測實用技術手冊》等一批水土保持實用書籍和圖冊，有力推動了全省水土保持教育工作和治理工作的開展。

二、存在的問題

1.對水土保持科技重要性的認識有待提高

湖北省水土保持科技在水土保持工作中的地位還不夠突出，依靠科技進步和科技創(chuàng)新提升行業(yè)水平的意識不夠強烈，科技思想觀念與新時期水土保持發(fā)展要求還有差距。一方面對水土保持研究的資金投入長期不足，省內(nèi)科研機構(gòu)缺乏正常的持續(xù)性的科研經(jīng)費支持。另一方面，對軟科學重要性認識不深，在水土保持科技研究中，對管理、經(jīng)濟、法律、政策等軟科學的重要性認識不足，研究不夠。

2.省屬科研力量薄弱，科技創(chuàng)新和科技攻關能力不強

湖北省水利水電科學研究院和黃岡市水土保持與農(nóng)田水利科研所等省屬水土保持科研單位，科研力量薄弱，科技創(chuàng)新和科技攻關能力不足。突出表現(xiàn)在：①科技基礎設施建設落后，有限的科技信息資源共享程度低，利用率不高；②科技人才數(shù)量較少，結(jié)構(gòu)不完善；③科研觀測站點受人員和經(jīng)費限制，多是針對局部生產(chǎn)實踐需要開展相應研究，低水平重復現(xiàn)象比較嚴重。

3.研究基礎薄弱，水土流失預測預報能力不足

湖北省自然條件復雜，土壤侵蝕機理和過程差異較大。近年長江科學院、華中農(nóng)業(yè)大學等科研機構(gòu)和高等院校對南方紅壤區(qū)和三峽庫區(qū)、丹江口庫區(qū)等區(qū)域土壤侵蝕機理進行了一定研究，但總體看來基礎理論研究范圍較窄，土壤侵蝕基本機理和規(guī)律研究不夠深入，宏觀機理研究不足?；A研究薄弱導致水土流失預測預報能力不足，嚴重制約了水土流失預防管理工作的開展。

4.水土流失監(jiān)測與科研結(jié)合不足，過程資料欠缺

水土流失觀測研究工作具有周期長、投資大等特點，短期內(nèi)難出成果和效益?？蒲袉挝蛔越ㄓ^測站點多隨著課題結(jié)題而停止觀測，造成科研資源浪費和長期觀測資料的缺失。目前全省已建成70余個水土保持監(jiān)測站點，但大多數(shù)監(jiān)測技術水平落后，缺乏統(tǒng)一建設、觀測標準和數(shù)據(jù)整編方法，監(jiān)測數(shù)據(jù)缺乏可比性，大量監(jiān)測數(shù)據(jù)沒有得到充分利用。

5.科技成果較少，應用推廣不足

研究成果缺乏實用性，技術研發(fā)深度不足，高新技術應用研發(fā)少，缺乏中尺度范圍防治模式的凝練與集成。水土保持科技成果的推廣力度不夠，科技推廣和服務體系還不完善，水土保持技術市場機制尚未形成，建設與管理技術的應用水平不高，致使水土保持科技成果轉(zhuǎn)化率和科技貢獻率不高。

三、對策思考

1.重點研究領域

（1）基礎理論

在水土流失規(guī)律和土壤侵蝕機理研究方面，以三峽庫區(qū)、丹江口庫區(qū)、幕阜山區(qū)和桐柏—大別山區(qū)為重點，開展不同土壤水力侵蝕過程與動力學機理研究，包括土壤可蝕性的物理描述、坡地降雨徑流侵蝕與輸沙過程及其機制；開展坡溝系統(tǒng)水沙匯集與輸移過程、小流域水蝕過程及其機制等方面的研究。

在土壤侵蝕預測預報方面，采用數(shù)學理論與方法，定量描述土壤、植被等因子對水土流失的影響，建立不同尺度的湖北省水力侵蝕預測預報模型，農(nóng)業(yè)非點源污染預測預報模型，崩崗、滑坡、泥石流預警預報模型，多尺度土壤侵蝕預測、預報及評價模型，生產(chǎn)建設項目等人為侵蝕預測預報模型。

在水土保持與生態(tài)修復方面，對湖北省主要水土保持工程措施、植物措施和耕作措施在不同侵蝕條件下的防蝕機理，不同水土保持措施在湖北省不同侵蝕分區(qū)的適用性，以及水土保持措施效益展開研究；對于現(xiàn)有的侵蝕劣地開展生態(tài)系統(tǒng)退化過程和機理研究，分析生態(tài)修復中地帶性植被生態(tài)恢復和群落演替機制，提出人工恢復和自然恢復的途徑及效應評價方法。

在水土保持效益評價方面，對水土保持綜合治理及生產(chǎn)建設項目的水土保持效益和生態(tài)環(huán)境效應進行評價，分析水土流失、水土保持對區(qū)域環(huán)境過程和環(huán)境要素的影響，探索建立湖北省水土保持生態(tài)效益補償機制及補償標準。

在水土流失的尺度效應方面，在小流域尺度開展土壤侵蝕及其環(huán)境演化過程、侵蝕—治理雙向驅(qū)動下小流域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，流域水土保持措施配置和流域健康診斷等研究；在大尺度開展土壤侵蝕與水土保持的格局與規(guī)律研究，包括土壤侵蝕區(qū)域特征與格局，區(qū)域水土流失宏觀評價，土壤侵蝕的尺度效應等。

（2）關鍵技術

對國內(nèi)外現(xiàn)有坡面徑流調(diào)控的技術模式研究成果開展適應性評價，建立湖北省不同水土流失類型區(qū)坡面徑流調(diào)控模式。研發(fā)坡耕地土壤保育及持續(xù)利用關鍵技術、坡耕地徑流調(diào)蓄及高效利用關鍵技術、坡耕地整治工程與優(yōu)質(zhì)材料配置技術等，形成適應湖北地域特色的坡耕地整治技術體系。

研究氮磷等面源污染物的流失過程及其綜合調(diào)控技術，土壤流失養(yǎng)分的局域多層空間綜合防治措施優(yōu)化配置調(diào)控技術，水源地面源污染防治控制與環(huán)境整治技術，農(nóng)村飲用水水源地生態(tài)保護與生活排水處理技術，生態(tài)清潔型小流域建設技術，土壤侵蝕區(qū)農(nóng)村生態(tài)家園規(guī)劃方法及景觀設計技術，土壤侵蝕區(qū)農(nóng)村環(huán)境整治與山水林田湖立體綠化技術。

研究不同類型區(qū)植被自然恢復過程人工干預技術；開展先進水土保持植物品種的引種、適生性評價和繁育、推廣；開展湖北省水土保持植物系統(tǒng)調(diào)查，篩選水土保持植物優(yōu)良鄉(xiāng)土品種，制定湖北省各水土保持植物相關技術標準。

研究不同下墊面生產(chǎn)建設項目棄土棄渣土壤流失特點及危害性評價，新增水土流失預測方法與評估方法，生產(chǎn)建設項目與城市土壤侵蝕綜合防治規(guī)劃與景觀設計，開發(fā)建設嚴重擾動區(qū)植被快速營造模式與技術，不同類型區(qū)生產(chǎn)建設項目水土保持治理模式與技術標準。

研究、引進水土保持監(jiān)測新設備、新方法，包括不同尺度水土流失動態(tài)監(jiān)測新技術、生產(chǎn)建設項目水土保持監(jiān)測技術研發(fā)等；結(jié)合傳統(tǒng)定位觀測、遙感信息解譯和GIS技術，開展水土保持信息的收集、貯存、傳輸、分析和應用研究，建立比較完善的區(qū)域水土流失監(jiān)測體系和動態(tài)信息平臺。

在重力侵蝕發(fā)生條件的研究基礎上，對滑坡、崩崗、泥石流的特征進行分類，加強滑坡、崩崗、泥石流的監(jiān)測預警技術和工程、植被治理關鍵技術的開發(fā)。

2.技術示范推廣

（1）武陵山山地丘陵區(qū)

武陵山山地丘陵區(qū)位于湖北省西南部，是湖北省石漠化重點地區(qū)之一，也是湖北省坡耕地面積和比例最大的區(qū)域，坡耕地的水土流失十分嚴重。該區(qū)重點推廣坡耕地綜合整治技術、石漠化整治技術、水土流失區(qū)經(jīng)果林地復合利用技術、水土保持耕作技術、面源污染防治技術等。

（2）秦巴山山地區(qū)

秦巴山山地區(qū)位于湖北省西北部，坡耕地比重較大，潛在石漠化區(qū)域分布很廣，局部發(fā)育為石漠化，是湖北省石漠化的主要分布地區(qū)，水土流失危險程度高。該區(qū)重點推廣生態(tài)清潔型小流域治理模式、庫區(qū)面源污染防治技術、滑坡和泥石流預報與防治技術、石漠化整治技術、坡耕地綜合整治技術、坡面徑流調(diào)控技術、坡面等高植物帶布設及種植技術。

（3）大別山—桐柏山山地丘陵區(qū)

大別山—桐柏山山地丘陵區(qū)位于湖北省東北部，區(qū)內(nèi)山高坡陡，植被稀疏，土質(zhì)較為松散，是著名的革命老區(qū)，水土資源緊張，經(jīng)濟較為落后。該區(qū)重點推廣清潔小流域綜合治理模式、徑流調(diào)控利用技術、山區(qū)綜合治理開發(fā)模式、花崗片麻巖地區(qū)綜合治理開發(fā)模式、“四荒”保護性治理開發(fā)技術、能源替代技術、坡耕地綜合整治技術等。

（4）江南山地丘陵區(qū)

江南山地丘陵區(qū)位于湖北省東南部，是中國紅壤地理分布的北緣，降雨強度大且雨量高度集中，林草植被結(jié)構(gòu)不合理，區(qū)內(nèi)巖石風化強烈，易發(fā)生崩崗，大范圍的礦藏無序開采、陡坡耕種與植被破壞現(xiàn)象嚴重。該區(qū)重點推廣崩崗防護與綜合治理技術、礦區(qū)植被恢復技術、石漠化治理技術、馬尾松林下水土流失防治技術等。

（5）長江中游丘陵平原區(qū)

長江中游丘陵平原區(qū)是湖北省最重要的糧食產(chǎn)區(qū)，該區(qū)水土流失呈零星狀分布或線狀分布，部分山丘區(qū)水土流失相對嚴重。該區(qū)重點推廣多形式生態(tài)綜合護堤與護岸技術、中低產(chǎn)田改造技術、生態(tài)溝渠技術、立體種植模式等。

3.基礎平臺建設

（1）科研平臺建設

充分發(fā)揮現(xiàn)有科研力量，加強湖北省級水土保持科研平臺建設。建設1個集水土流失監(jiān)測、水土流失綜合防治、生產(chǎn)建設項目水土保持技術、水土保持科學試驗研究等為一體的省級水土保持重點實驗室，重點開展水土保持監(jiān)測與評價、水土保持與生態(tài)修復、農(nóng)業(yè)面源污染防控、生產(chǎn)建設項目與城市水土流失防治等領域的專題研究。建設內(nèi)容包括基礎實驗室、基礎數(shù)據(jù)信息平臺等的建設。

（2）科研基地建設

水土保持科研基地建設應覆蓋湖北省主要水土流失地區(qū)，以水土保持科學試驗和技術措施配置為核心，重點探求水土流失規(guī)律及其對生態(tài)環(huán)境的影響；研究合理開發(fā)、利用農(nóng)業(yè)資源，改善生態(tài)環(huán)境，提高系統(tǒng)整體功能的途徑和措施。從已建成的水土保持科技示范園中選取部分基礎條件好、代表性強的示范園，通過改造優(yōu)化，提升其科研試驗能力，納入科研基地范圍。將三峽庫區(qū)、幕阜山區(qū)等尚無科技示范園的重點水土流失區(qū)，納入科研試驗基地優(yōu)先建設范圍。

（3）科研站點建設

目前湖北省已經(jīng)建成基本覆蓋全省的水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡。根據(jù)區(qū)域各自自然資源狀況、水土流失特點及生產(chǎn)發(fā)展方向，在三峽庫區(qū)、丹江口庫區(qū)、桐柏山區(qū)、大別山區(qū)、幕阜山區(qū)等水土流失嚴重區(qū)各選擇1～2個運行狀態(tài)良好、具有一定基礎的重點水土保持監(jiān)測點，加大基礎設施建設，提高水土保持監(jiān)測技術水平，作為野外試驗基地的有效輻射與補充。 ■

[1]湖北省水利志編纂委員會.湖北水利志[M].北京：中國水利水電出版社，2000.

[2]鐘明星，黃明艷，甘露.湖北省水土保持科技工作的回顧、挑戰(zhàn)與發(fā)展對策[J].中國水土保持科學，2004（5）.

責任編輯 張金慧

Science and technology development for soil and water conservation in Hubei

Li Lu,Yang Wei,Guan Honglin,Nie Binbin,Yu Yong

Science and technology plays a supportive and critical role in soil and water conservation.With summary of achievements and existed problems in Hubei Province,main fields of research and basic foundation of science and technology development in the future are proposed.

soil and water conservation;science and technology development;consideration;Hubei

S157

B

1000-1123（2017）04-0049-03

2016-10-20

李璐，高級工程師。