1. 研究目的与意义
近年来,随着人们对自然资源的不合理利用,大面积土地出现不同程度的退化,同时大量植被也遭受不同程度的破坏,生态失调、水土流失等生态环境问题日趋严重。森林是维持陆地良好生态环境的主体和最重要的生物生产基地之一。人类活动对森林的破坏,特别是对山区森林的砍伐,破坏了原有坡地的相对稳定,引起了严重的水土流失[2]。同时城市经济发展和城市化进程日益加快,开发建设规模不断扩大。开发过程中往往会动土扰土,破坏地表植被,改变微地形和地貌;建设过程中大量的建材需求使得在山区、林区中修建砂石开采场的现象急剧增多,这些由于管理不严或缺乏较好的水土保持措施,造成严重的水土流失和面源污染问题。同时多数地区毁林开荒、滥砍滥伐、粗放开发森林资源的现象层出不穷,使得苏南丘陵山区的水土流失问题更加严重。由于自然、人为等多方面因素的作用,我国南方丘陵区较大范围的土壤侵蚀已成为生态环境退化的显著标志,并成为当地经济发展和社会进步的主要限制因子[1]因此研究不同林分水土保持效益在量上的差异和机理,对防治水土流失和丘陵区植被建设具有重要意义和参考价值。
2. 国内外研究现状分析
近半个世纪以来,我国在水土保持学科体系建设、水土流失规律与土壤侵蚀机理、水土保持动态监测与效益评价、以小流域为单元的水土流失综合治理与试验示范等方面取得了较大的进展[12]。不仅建立了具有中国特色的水土保持科学技术体系,在土壤侵蚀定位观测、动态研究与预测预报方面也取得重要进展。此外,还探索出一系列水土保持生态环境建设体系,在灾害形成条件、灾害监测预警、灾害治理技术方面,形成了具有中国特色的水土保持技术体系[3]。
美国是世界上水土流失较严重的国家之一,其土壤保持工作可以追溯到19世纪末,而大规模开展水土流失综合治理则是从1935年开始。通过立法案、建机构、拨专款、搞示范、大宣传等举措,把水土保持作为发展农业生产、保护生态平衡的重要内容。采用的水土保持主要措施有:实施水土保持耕作法;采用耕作措施、生物措施和工程措施结合,并将综合治理和生态平衡相结合;注重水土保持效益与土地所有者的利益相结合[6~7]。水土保持科技领域主要研究内容有:①土壤侵蚀过程及其环境影响评价。②流域生态系统恢复和管理。③气候变化植物响应侵蚀过程环境质量演变的耦合关系。④不同尺度水土流失预测预报。⑤水土保持与生态环境建设的环境效应评价。
欧洲以奥地利为代表。1882~1883年,奥地利连续发生严重的山洪及泥石流灾害,促使1884年通过《荒溪治理法》。在百余年来的荒溪治理实践和研究中,总结出一套行之有效的荒溪治理森林工程措施体系,包括:规划经营措施;森林植物措施;工程措施;法规性措施。作为水土保持规划和宏观水土保持决策工具的土壤侵蚀预报,在欧洲也得到了迅速发展并取得了巨大成功,英国、比利时、荷兰等国家和地区,先后开发了eurosem、lisem等模型。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
森林的水土保持效应主要体现在生态环境效应与社会经济环境效应中。
1、水土保持的生态环境效应
4. 研究创新点
随着水土保持研究工作不断深入,美国、加拿大、德国、澳大利亚等西方发达国家基本完成大规模治理工程后,近年来其研究视角和领域逐步扩大,提出了一些新领域。如土地保护(Land-care)、土壤健康(SoilHealth)、土地免耕(No-tillage)、机耕道控制性耕作(ControlledTrafficFarming)等,而且从关注农业逐步扩展到与人类和谐发展密切相关的水质量(Waterquality)、温室气体排放(GreenhouseGasEmission)、碳循环(CarbonSequestration)等[13-14]。我国以科学发展观为指导思想,提倡土地可持续利用概念和技术,并进一步深化我国的水土保持研究工作。今后的研究工作主要侧重于以下几个方面[3]:①土壤侵蚀试验观测技术;②坡面和小流域土壤侵蚀与水土保持模型试验研究;③土壤侵蚀过程研究的核素示踪技术与方法;④区域尺度土壤侵蚀试验研究技术:主要研究侵蚀因子信息采集和提取技术、区域水土流失快速调查技术、水沙汇集传递过程的演算方法、工程项目建设区新增水土流失监测技术、3S技术在水土流失与水土保持研究中的应用;⑤水土保持效益评价的新方法;⑥水土保持规划的新方法;⑦防治水土流失的新材料。
