我國(guó)土壤侵蝕類(lèi)型多樣、侵蝕過(guò)程復(fù)雜，相應(yīng)的水土保持措施豐富。文章對(duì)國(guó)內(nèi)外土壤侵蝕及其阻控研究進(jìn)行了分析，總結(jié)了我國(guó)復(fù)雜環(huán)境下土壤侵蝕理論和實(shí)踐的研究成果;回顧了我國(guó)土壤侵蝕防治由優(yōu)化坡面措施，到小流域綜合整治，再到區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展與優(yōu)化布局的演變歷程。在此基礎(chǔ)上，提出了現(xiàn)階段治理重心應(yīng)從遏制面積擴(kuò)張轉(zhuǎn)向生態(tài)功能提升為主，治理手段應(yīng)從綜合治理轉(zhuǎn)向生態(tài)調(diào)控，變對(duì)抗為利用，變控制為調(diào)節(jié)，尋求土壤侵蝕防治與農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的協(xié)同途徑，以期為國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

                                                                                                 來(lái)源:《中國(guó)科學(xué)院院刊》  作者:史志華等 

土壤侵蝕是土壤及其母質(zhì)在外營(yíng)力作用下，被破壞、分離、搬運(yùn)和沉積的過(guò)程。土壤侵蝕不僅導(dǎo)致土壤退化、土地生產(chǎn)力降低，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全，且隨徑流泥沙遷移的污染物質(zhì)對(duì)侵蝕區(qū)的相鄰地區(qū)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也帶來(lái)嚴(yán)重影響，造成侵蝕下游地區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化、動(dòng)植物生境破壞、旱澇災(zāi)害加劇等。同時(shí)，侵蝕泥沙的搬運(yùn)使土壤碳、氮、磷的含量與組分產(chǎn)生變化，進(jìn)而影響全球生源要素循環(huán)，乃至成為重要的全球氣候變化驅(qū)動(dòng)要素之一。因此，防治土壤侵蝕與改善生態(tài)環(huán)境已成為全球普遍關(guān)注的重大環(huán)境問(wèn)題和人類(lèi)生存發(fā)展的重要問(wèn)題。水土保持指對(duì)自然因素和人為活動(dòng)造成土壤侵蝕所采取的預(yù)防和治理措施，是防治土壤侵蝕，保護(hù)與合理利用山地丘陵區(qū)和風(fēng)沙區(qū)水土資源、維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力，以利于充分發(fā)揮水土資源的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，建立良好生態(tài)環(huán)境的綜合性科學(xué)技術(shù)。在當(dāng)今生態(tài)安全已納入國(guó)家安全體系的新形勢(shì)下，土壤侵蝕防治或水土保持作為生態(tài)安全建設(shè)的重要內(nèi)容，必須以全球視野、長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光、系統(tǒng)思維看待土壤侵蝕問(wèn)題，切實(shí)保護(hù)水土資源，緩解生態(tài)安全威脅，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。本文總結(jié)分析了土壤侵蝕及其阻控研究進(jìn)展，并針對(duì)我國(guó)土壤侵蝕情況提出亟待深入研究的科學(xué)問(wèn)題，可為政府管理部門(mén)制定土壤侵蝕治理策略、實(shí)施科學(xué)綜合決策提供支持，推動(dòng)踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。

1 土壤侵蝕及其阻控研究進(jìn)展

我國(guó)對(duì)土壤侵蝕的防治可追溯到數(shù)千年前，當(dāng)時(shí)圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)初步孕育了治山治水的理念，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索與實(shí)踐，發(fā)展了系列土壤侵蝕阻控技術(shù)。15世紀(jì)以來(lái)，歐洲各國(guó)圍繞因?yàn)E伐引起的山地荒廢，陸續(xù)開(kāi)展了以防治山洪、泥石流、滑坡等自然災(zāi)害為主的水土保持工作，總結(jié)出一套綜合的防治荒溪流域水土流失的森林工程措施體系。盡管土壤侵蝕防治歷史悠久，但土壤侵蝕的理論研究普遍滯后于水土保持實(shí)踐，其研究歷程可分為3個(gè)階段：第一階段主要是對(duì)侵蝕現(xiàn)象的描述和相關(guān)影響因子試驗(yàn)，初步辨識(shí)了影響侵蝕的關(guān)鍵因素，建立了因素與侵蝕之間的簡(jiǎn)單定量關(guān)系;第二階段的研究主要關(guān)注土壤侵蝕過(guò)程和侵蝕預(yù)報(bào)模型的建立，對(duì)侵蝕過(guò)程及其機(jī)理深入剖析并開(kāi)發(fā)建立了一系列土壤侵蝕模型;第三階段的發(fā)展建立在認(rèn)識(shí)土壤侵蝕過(guò)程與機(jī)理的基礎(chǔ)上，采取了諸多有效的水土保持措施，并取得了顯著的成果。

1.1 土壤侵蝕機(jī)理方面

土壤侵蝕過(guò)程有其發(fā)生的特征尺度和研究尺度。坡面是侵蝕發(fā)生的基本單元，而流域是侵蝕產(chǎn)沙相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)，因此，坡面和流域是揭示土壤侵蝕本質(zhì)與侵蝕阻控的兩個(gè)重要尺度。土壤侵蝕過(guò)程在兩個(gè)尺度上的表現(xiàn)形式與發(fā)生發(fā)展機(jī)理不同，但它們相伴而生、相互作用。

坡面尺度上，Ellison將侵蝕過(guò)程分為4個(gè)子過(guò)程：雨滴侵蝕過(guò)程、徑流侵蝕過(guò)程、雨滴搬運(yùn)過(guò)程和徑流搬運(yùn)過(guò)程?；?個(gè)侵蝕子過(guò)程，提出了輸沙量受產(chǎn)沙量和輸沙能力的制約，細(xì)溝間侵蝕以降雨侵蝕為主、細(xì)溝侵蝕以徑流侵蝕為主的侵蝕概念模型，并成為WEPP模型的物理基礎(chǔ)。Rose等將坡面侵蝕過(guò)程分為降雨分離、徑流分離與搬運(yùn)、泥沙沉積3個(gè)過(guò)程，認(rèn)為坡面侵蝕和沉積過(guò)程以不同的速率同時(shí)同地連續(xù)發(fā)生，當(dāng)侵蝕速率大于沉積速率時(shí)，坡面以侵蝕過(guò)程為主，相反，則以沉積過(guò)程為主。目前在坡面薄層水流水動(dòng)力學(xué)特性與泥沙搬運(yùn)、侵蝕形態(tài)轉(zhuǎn)變發(fā)生的臨界條件、水流剝蝕率與挾沙能力、雨滴打擊與徑流沖刷耦合機(jī)理等方面的研究取得長(zhǎng)足進(jìn)步。

流域尺度上，系統(tǒng)研究了氣候(如降雨、溫度等)、流域下墊面特征(如流域大小、土地利用/覆被、地形地貌等)和人類(lèi)活動(dòng)(如耕作、放牧等)等因子及其相互作用對(duì)土壤侵蝕-輸移-堆積過(guò)程的影響，并在不同時(shí)空尺度上進(jìn)行了定量化表達(dá)。目前，基本辨識(shí)了不同尺度上影響土壤侵蝕的關(guān)鍵因子，初步揭示了侵蝕產(chǎn)沙機(jī)理，為發(fā)展侵蝕模擬與揭示水土保持措施防治機(jī)理奠定基礎(chǔ)。

1.2 模型模擬方面

土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型是研究侵蝕過(guò)程與環(huán)境因子耦合機(jī)制的有效手段，克服了觀測(cè)實(shí)驗(yàn)在數(shù)據(jù)獲取性、重復(fù)性、連續(xù)性等方面的缺陷，并可有效揭示內(nèi)在機(jī)制、發(fā)現(xiàn)研究薄弱環(huán)節(jié)。20 世紀(jì)60年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外土壤侵蝕預(yù)報(bào)模型研究成果豐富。以通用土壤流失方程(Universal Soil Loss Equation，USLE)為核心的一系列經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嗬^建立，迄今為止，世界各地仍有許多研究關(guān)注模型因子在不同地區(qū)的修正和應(yīng)用。Liu等針對(duì)中國(guó)的實(shí)際情況，將USLE中的覆蓋與管理因子變?yōu)樯?、工程和耕作三大水土保持措施因子，建立了適用于中國(guó)的土壤流失方程(Chinese Soil Loss Equation，CLSE)。隨著對(duì)土壤侵蝕機(jī)理認(rèn)識(shí)的深入，以侵蝕產(chǎn)沙過(guò)程為基礎(chǔ)的物理模型相繼問(wèn)世，其中以EPIC，WEPP和 SWAT等模型最具代表性。物理過(guò)程模型綜合考慮多種影響因子、注重水沙匯流過(guò)程，采用流域泥沙輸移比模型，或水流挾沙力公式、泥沙連續(xù)方程等計(jì)算流域侵蝕產(chǎn)沙量。模型的建立與應(yīng)用，整合了眾多的侵蝕影響因子，是在土壤侵蝕機(jī)理認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上的深化，極大推進(jìn)了土壤侵蝕預(yù)報(bào)的發(fā)展，為土壤侵蝕防治、水土保持規(guī)劃及效益評(píng)價(jià)提供了科學(xué)依據(jù)。

1.3 土壤侵蝕阻控方面

由于各國(guó)所處的自然環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況不同，土壤侵蝕防治措施各具特點(diǎn)。

美國(guó)的人地矛盾相對(duì)緩和，多以小于10o緩坡地利用為主，建立了以少耕、免耕、殘茬覆蓋等耕作措施為主的防治技術(shù)體系;同時(shí)為適應(yīng)農(nóng)業(yè)大型機(jī)具應(yīng)用，對(duì)原有梯田、地埂、渠道等水土保持設(shè)施進(jìn)行改造，從流失地塊的治理向以流域治理為中心過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)整體改善農(nóng)村、城市及各種工程建設(shè)的生態(tài)環(huán)境。

歐洲各國(guó)水土保持注重生態(tài)系統(tǒng)的完整性，水土保持措施以生態(tài)恢復(fù)為主導(dǎo)，重視植被重建和河道整治，形成了完善的流域管理體制，并將生態(tài)治理與產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)(如葡萄及其葡萄酒產(chǎn)業(yè))有機(jī)結(jié)合，成為生態(tài)治理與資源高效利用的典范。我國(guó)人地矛盾尖銳，陡坡地廣泛開(kāi)墾利用，高強(qiáng)度人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致景觀破碎復(fù)雜，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的探索與實(shí)踐，研發(fā)了休耕、坡改梯、土地利用優(yōu)化等土壤侵蝕阻控關(guān)鍵技術(shù)，充分發(fā)揮了水土保持的保水保肥、減蝕減沙效益，并實(shí)現(xiàn)與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

2 中國(guó)土壤侵蝕研究特色與治理演變

2.1 中國(guó)土壤侵蝕研究特色及治理成效

我國(guó)坡耕地占耕地面積的1/5，其中坡度大于15° 的占46%;陡坡地大量開(kāi)墾以及高強(qiáng)度人類(lèi)活動(dòng)，把流域變成了由不同斑塊鑲嵌的破碎景觀。因此，在坡面尺度上重點(diǎn)開(kāi)展陡坡侵蝕過(guò)程機(jī)理研究，探討泥沙分選搬運(yùn)機(jī)制，高含沙量水流的水動(dòng)力學(xué)特性，以及特殊的淺溝侵蝕機(jī)理等問(wèn)題;在流域尺度上重點(diǎn)研究了異質(zhì)景觀流域侵蝕產(chǎn)沙對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)，以及景觀單元間水沙匯集與輸移過(guò)程規(guī)律。在豐富的理論研究基礎(chǔ)上，構(gòu)建陡坡侵蝕機(jī)理方程和適用于復(fù)雜景觀流域的泥沙輸移比模型。同時(shí)，我國(guó)復(fù)雜侵蝕環(huán)境決定了水土保持措施的多樣性。因此，在耕作、生物、工程等措施的防蝕機(jī)理和適宜性研究基礎(chǔ)上，凝練出了東北黑土區(qū)、西北黃土區(qū)、西南紫色土區(qū)等水蝕區(qū)的土壤侵蝕綜合治理范式。與世界研究水平相比，我國(guó)在土壤侵蝕分類(lèi)和分區(qū)、流域泥沙來(lái)源界定、小流域綜合治理等方面的研究已并跑或領(lǐng)跑世界先進(jìn)水平;在土壤侵蝕過(guò)程與機(jī)制、侵蝕預(yù)報(bào)模型、土壤侵蝕環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)、水土保持生態(tài)服務(wù)功能等方面的研究仍有一定差距。

新中國(guó)成立以來(lái)，全國(guó)累計(jì)治理土壤侵蝕面積101.6萬(wàn)平方公里，已有的水土保持措施每年可保持土壤15億噸，增加蓄水能力 250多億立方米，增加糧食180億公斤。我國(guó)1986、1996、2002 和2010年先后開(kāi)展了四次全國(guó)土壤侵蝕遙感普查，土壤水蝕面積呈逐年下降趨勢(shì)，土壤風(fēng)蝕面積呈先增加后減少趨勢(shì)，到2010 年水蝕和風(fēng)蝕面積均大幅減少。1986—2010年全國(guó)土壤侵蝕面積下降了約1/5，由367萬(wàn)平方公里下降至295 萬(wàn)平方公里，這與我國(guó)開(kāi)展的大規(guī)模生態(tài)治理工程密切相關(guān)。水土保持工作的開(kāi)展使 1.5億群眾直接受益，解決了2000 多萬(wàn)山區(qū)群眾的生計(jì)問(wèn)題。同時(shí)，全國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)初步建成，包括水利部水土保持監(jiān)測(cè)中心及7個(gè)流域中心站、29個(gè)省級(jí)總站和151個(gè)分站，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)全國(guó)、大流域和省區(qū)的水土保持動(dòng)態(tài)。我國(guó)土壤侵蝕治理成效顯著，整體好轉(zhuǎn)，但仍伴隨局部惡化的現(xiàn)象存在，土壤侵蝕防治依舊是生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容。

2.2 中國(guó)土壤侵蝕治理演變

我國(guó)土壤侵蝕治理通過(guò)借鑒國(guó)外相關(guān)研究并結(jié)合自身情況，不斷發(fā)展和創(chuàng)新治理理念與技術(shù)模式。經(jīng)歷了單一治理、綜合整治、可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)等治理理念的轉(zhuǎn)變，這些觀念的轉(zhuǎn)變使治理的關(guān)注焦點(diǎn)發(fā)生了系列變化。從關(guān)注生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)到重視生態(tài)系統(tǒng)效益，從治理為主到預(yù)防為主，從強(qiáng)調(diào)現(xiàn)狀治理到關(guān)注可持續(xù)發(fā)展，從生態(tài)治理上升到生態(tài)文明建設(shè)。理念的轉(zhuǎn)變也促使治理措施經(jīng)歷了從坡面土壤侵蝕治理到小流域綜合治理，再到區(qū)域生態(tài)經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展與優(yōu)化布局。從強(qiáng)調(diào)單一技術(shù)到綜合技術(shù)集成，從植被覆蓋率增加向結(jié)構(gòu)改善和功能提升，從流域治理到生態(tài)景觀優(yōu)化配置，并注重資源—經(jīng)濟(jì)—社會(huì)的空間分異及其功能分區(qū)。我國(guó)土壤侵蝕治理的發(fā)展歷程與關(guān)鍵措施概括如下(圖 1)：

(1)坡面治理(20世紀(jì)20年代—80年代)。坡面是土壤侵蝕發(fā)生的基本單元。坡面土壤水蝕阻控技術(shù)可歸結(jié)為土壤流失方程中土壤可蝕性、坡長(zhǎng)、坡度、降雨侵蝕力、植被與作物管理、水土保持措施等因子的調(diào)整。形成了由旱作保墑、少耕免耕、等高耕作、壟作輪作、間作套作、礫石覆蓋、秸稈還田等技術(shù)組成的水土保持農(nóng)業(yè)技術(shù)體系;由梯田修筑、梯壁整治、地埂利用、地力恢復(fù)等技術(shù)構(gòu)成的坡耕地綜合整治技術(shù)體系;由攔水溝埂等坡面雨水集蓄、山坡截流溝等坡面徑流排引、坡面水系優(yōu)化布局等技術(shù)集成的坡面徑流調(diào)控技術(shù)體系;由植被覆蓋、作物殘差覆蓋、生物結(jié)皮與耕作措施等相結(jié)合的土壤風(fēng)蝕防治體系。

(2)流域綜合治理(20世紀(jì)80 年代—21世紀(jì)初)。流域作為水循環(huán)相對(duì)獨(dú)立的自然單元，是土壤侵蝕防控的基本單元。這一階段，土壤侵蝕治理的核心可歸納為對(duì)流域侵蝕—輸移—產(chǎn)沙過(guò)程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)的阻控。針對(duì)我國(guó)侵蝕最嚴(yán)重的黃土高原，朱顯謨?cè)菏刻岢隽?8字治理方略：“全部降水就地入滲攔蓄;米糧下川上塬，林果下溝上岔，草灌上坡下坬”。在流域尺度上，土壤侵蝕治理形成了由集雨抗旱造林、坡-溝系統(tǒng)植被對(duì)位配置、立陡邊坡植被綠化、退化植被封禁修復(fù)等技術(shù)構(gòu)成的植被恢復(fù)與構(gòu)建技術(shù)體系;由農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng)、草-畜-沼-果經(jīng)營(yíng)、糧-飼兼用作物培育與種植等技術(shù)構(gòu)成的生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系;由溝頭防護(hù)、溝道護(hù)岸、谷坊以及以攔蓄調(diào)節(jié)泥沙和建設(shè)基本農(nóng)田為目的的各類(lèi)淤地壩等技術(shù)構(gòu)成的治理工程技術(shù)體系。針對(duì)土壤侵蝕過(guò)程及徑流泥沙攜帶的污染物質(zhì)的遷移，形成了由生態(tài)清潔型小流域構(gòu)建、小型水利徑流調(diào)控技術(shù)、濕地水質(zhì)生物凈化、農(nóng)村社區(qū)廢棄物處置與利用、農(nóng)村環(huán)境整治與山水林田路立體綠化技術(shù)在內(nèi)的環(huán)境綜合整治技術(shù)。土壤風(fēng)蝕阻控發(fā)展了以修建防風(fēng)林、退耕還草、水利設(shè)施配套等小流域綜合治理模式，建立了一批不同土壤侵蝕類(lèi)型區(qū)的綜合治理試點(diǎn)小流域。

(3)區(qū)域協(xié)調(diào)管理(21世紀(jì)初至今)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和綜合國(guó)力的增強(qiáng)，國(guó)家對(duì)生態(tài)建設(shè)的重視程度不斷提升，明確將生態(tài)文明建設(shè)列為全面建設(shè)小康社會(huì)的重要目標(biāo)。土壤侵蝕治理與節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式和生活方式相協(xié)調(diào)。國(guó)家全面加大對(duì)生態(tài)治理與保護(hù)的投入，先后實(shí)施了退耕還林、退牧還草、風(fēng)沙防護(hù)林建設(shè)、生態(tài)移民、水土流失重點(diǎn)治理工程及坡耕地治理工程等一大批區(qū)域生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目，不斷擴(kuò)大土壤侵蝕區(qū)治理的范圍與規(guī)模。這些項(xiàng)目實(shí)施中強(qiáng)調(diào)水土流失防治與民生改善、資源開(kāi)發(fā)與生態(tài)保護(hù)的協(xié)調(diào)，形成了地表徑流調(diào)控、土壤肥力提升、植被可持續(xù)恢復(fù)、水土資源協(xié)調(diào)和景觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化為一體的治理技術(shù)體系，發(fā)展區(qū)域特色生態(tài)產(chǎn)業(yè)，形成兼顧生態(tài)功能提升與民生改善的區(qū)域水土流失綜合治理模式與管理體系，保障了區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

3 展望

3.1 存在的主要問(wèn)題

(1)在侵蝕過(guò)程與機(jī)理方面。我國(guó)土壤侵蝕類(lèi)型的多樣性、侵蝕過(guò)程的復(fù)雜性、人類(lèi)活動(dòng)影響的高強(qiáng)度性皆為世界之最，導(dǎo)致我國(guó)復(fù)雜侵蝕環(huán)境下土壤侵蝕過(guò)程及相應(yīng)機(jī)制尚不明晰，基礎(chǔ)理論仍顯薄弱。目前土壤侵蝕過(guò)程描述趨向?qū)χ脖唤亓?、土壤入滲、地表產(chǎn)流、侵蝕輸沙、搬運(yùn)沉積等過(guò)程的物理定量表達(dá)。然而，技術(shù)手段限制導(dǎo)致薄層水流流速、流量等難以準(zhǔn)確測(cè)定，水分入滲、蒸散等難以適時(shí)確定;坡面薄層流動(dòng)力過(guò)程解析仍主要沿用河流泥沙運(yùn)動(dòng)學(xué)和明渠水力學(xué)等鄰近學(xué)科的理論方法;風(fēng)沙兩相流傳輸主要依賴(lài)經(jīng)典力學(xué)和流體力學(xué)在模擬環(huán)境下解釋。由此造成學(xué)科理論體系不完善，制約了本學(xué)科的發(fā)展。同時(shí)，由于降雨過(guò)程的隨機(jī)性、景觀要素的空間變異及其格局的復(fù)雜性，導(dǎo)致異質(zhì)景觀流域的物流和能流復(fù)雜多變。坡面侵蝕與流域產(chǎn)沙的關(guān)系，以及景觀要素對(duì)流域侵蝕產(chǎn)沙的作用不是簡(jiǎn)單的線(xiàn)性疊加，而是具有高度非線(xiàn)性的復(fù)雜系統(tǒng)。但是，流域景觀異質(zhì)性引起的坡面侵蝕與流域產(chǎn)沙間非線(xiàn)性變化規(guī)律和作用機(jī)制并不清楚。傳統(tǒng)的流域侵蝕產(chǎn)沙研究往往用概化方法來(lái)處理坡面侵蝕與流域產(chǎn)沙的關(guān)系，將流域劃分為坡面和溝道分別進(jìn)行探討，且處理中多數(shù)采用線(xiàn)性水沙匯集的傳遞條件?！捌旅?溝道”描述的流域侵蝕產(chǎn)沙，不能系統(tǒng)地反映坡面侵蝕與流域產(chǎn)沙的耦合機(jī)制，科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合不夠緊密。

(2)在水土保持措施防蝕機(jī)理方面。我國(guó)治理土壤侵蝕歷史悠久，水土保持措施豐富多樣;然而，水土保持措施防蝕理論研究卻一直滯后于水土保持實(shí)踐，難以滿(mǎn)足指導(dǎo)生態(tài)環(huán)境整治的需求。水土保持措施主要包括生物、工程和耕作措施。植被是最常用的水土保持生物措施，植被既能攔截降雨，減少降雨侵蝕力;也能改善土壤結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)土壤抗蝕性。但以往研究多關(guān)注于植被的地上部分，植被地下部分作為控制土壤侵蝕的重要因素，由于具有隱蔽性，其作用機(jī)理仍不明確;植被重建過(guò)程中物種的選擇和配置，及其分布格局是影響防蝕效果的關(guān)鍵，但該方面一直是研究的難點(diǎn)。同時(shí)，水保措施防蝕效果還具有時(shí)空差異性，但此方面尚缺乏系統(tǒng)的研究，如梯田、谷坊和攔沙壩等的防蝕效果隨降雨強(qiáng)度、立地條件以及時(shí)間的變化規(guī)律仍不清楚。系統(tǒng)分析總結(jié)各地區(qū)水土保持措施，闡明各措施的防治機(jī)理，是進(jìn)行水土保持措施設(shè)計(jì)和實(shí)施的理論基礎(chǔ)。

3.2 建議與對(duì)策

(1)加強(qiáng)各類(lèi)型土壤侵蝕多樣性機(jī)理研究。土壤侵蝕發(fā)生在地表各圈層相互作用最為強(qiáng)烈的地區(qū)，幾乎受到氣象、水文、生物、地形地貌、土壤本身等所有自然因素的作用，且受到各種人類(lèi)活動(dòng)的干擾，多種因素綜合影響使土壤侵蝕在時(shí)空過(guò)程與分布上極其復(fù)雜。另外，我國(guó)地域遼闊，各地自然與人文背景差異巨大，造成侵蝕特征各異，增加了土壤侵蝕規(guī)律認(rèn)識(shí)的難度，進(jìn)而影響水土保持措施的優(yōu)化布局。進(jìn)一步加強(qiáng)土壤侵蝕過(guò)程與機(jī)理的研究，是有效治理土壤侵蝕的關(guān)鍵。研究重點(diǎn)主要包括：基于含沙水流的水動(dòng)力學(xué)關(guān)鍵參數(shù)與臨界條件，侵蝕形態(tài)發(fā)生演變過(guò)程數(shù)值模擬;風(fēng)沙流動(dòng)力學(xué)特征及沙粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程與機(jī)制，重力侵蝕與泥石流發(fā)生的力學(xué)機(jī)制與發(fā)生條件，高海拔寒區(qū)融水土壤侵蝕機(jī)理與過(guò)程模擬;水力-風(fēng)力、水力-凍融、水力-重力等多重外力復(fù)合侵蝕過(guò)程與模擬;我國(guó)東北漫崗丘陵地區(qū)的長(zhǎng)緩坡、西北黃土高原地區(qū)的陡坡、長(zhǎng)江中上游山區(qū)的深切峽谷、西南喀斯特區(qū)的巖溶地貌等特殊環(huán)境下侵蝕過(guò)程與機(jī)制;流域侵蝕產(chǎn)沙對(duì)景觀要素及其時(shí)空格局的響應(yīng);侵蝕泥沙輸移過(guò)程及水沙匯集傳遞關(guān)系;坡面侵蝕與流域產(chǎn)沙間非線(xiàn)性作用機(jī)制等。

(2)從綜合治理轉(zhuǎn)向生態(tài)調(diào)控，以提升生態(tài)功能為主。經(jīng)過(guò)大規(guī)模的生態(tài)工程實(shí)施，我國(guó)土壤侵蝕治理已取得顯著成效，治理重心從遏制面積擴(kuò)張轉(zhuǎn)向生態(tài)功能提升為主，因此治理范式應(yīng)從綜合治理轉(zhuǎn)向生態(tài)調(diào)控。綜合治理主要基于區(qū)域的經(jīng)濟(jì)因素，兼顧社會(huì)和生態(tài)效益，側(cè)重于各類(lèi)措施直接對(duì)土壤侵蝕本身進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制;生態(tài)調(diào)控主要以生態(tài)系統(tǒng)功能與生態(tài)安全為前提，強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)期和整體的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，側(cè)重于通過(guò)措施來(lái)加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)本身的健康程度，改變生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量和信息流的關(guān)系?！熬C合治理”是“生態(tài)調(diào)控”的基礎(chǔ)和手段，“生態(tài)調(diào)控”則是“綜合治理”的繼承和發(fā)展。土壤侵蝕生態(tài)調(diào)控圍繞生態(tài)系統(tǒng)整體性，以生態(tài)系統(tǒng)功能和服務(wù)為出發(fā)點(diǎn)，使用包括綜合治理在內(nèi)的多種管理和治理技術(shù)，對(duì)侵蝕泥沙的功能流進(jìn)行合理調(diào)節(jié)和控制，變對(duì)抗為利用，變控制為調(diào)節(jié)，將土壤侵蝕防治與其他高效農(nóng)業(yè)技術(shù)融為一體。通過(guò)綜合、優(yōu)化、設(shè)計(jì)，結(jié)合上行效應(yīng)(bottom to up)和下行效應(yīng)(top to down)的策略，從整體上對(duì)土壤侵蝕進(jìn)行調(diào)控，以達(dá)到土壤侵蝕治理的真正目的——農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效和環(huán)境的可持續(xù)。

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