江西省水土保持監(jiān)測站點(diǎn)優(yōu)化布局思路探討

錢 堃，喻榮崗，胡 松，袁 芳

(江西省水利科學(xué)院，江西 南昌 330029)

習(xí)近平總書記高度重視江西生態(tài)文明工作，并先后兩次視察江西，提出“在加快革命老區(qū)高質(zhì)量發(fā)展上作示范、在推動(dòng)中部地區(qū)崛起上勇爭先”的目標(biāo)定位[1]。作為生態(tài)文明建設(shè)過程中的重要一環(huán)，水土保持發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著國家兩區(qū)劃分的調(diào)整以及江西省水土流失特征的變化，監(jiān)測站點(diǎn)布局的基礎(chǔ)條件也發(fā)生了明顯的變化，同時(shí)，新時(shí)代水土保持工作對監(jiān)測提出新要求，政府決策和目標(biāo)考核、生態(tài)紅線預(yù)警、重點(diǎn)區(qū)域生態(tài)建設(shè)等都需要監(jiān)測站點(diǎn)數(shù)據(jù)提供支撐，原有的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系布局已難以滿足當(dāng)前水土保持工作的要求[2]。因此進(jìn)一步優(yōu)化江西省水土保持監(jiān)測站點(diǎn)布局，充分發(fā)揮監(jiān)測站點(diǎn)作用，滿足江西省水土保持發(fā)展是十分必要的。

1 江西省監(jiān)測站點(diǎn)情況

1.1 基本情況

江西省目前共建設(shè)有20個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，在江西的五河流域及鄱陽湖區(qū)均有布設(shè)，代表了全省主要土壤母質(zhì)發(fā)育的土壤侵蝕區(qū)，涵蓋了全省重點(diǎn)治理區(qū)和重點(diǎn)預(yù)防區(qū)，涵蓋了水土保持三級區(qū)劃7個(gè)區(qū)中的6個(gè)。水土保持措施主要為經(jīng)果林、灌草混交水保林、喬灌草混交水保林、植草、封禁治理、坡耕地治理等；土地利用類型主要以林地、雜灌、荒地為主；監(jiān)測設(shè)施布設(shè)有控制站、觀測用房、徑流小區(qū)、徑流池、排水溝、監(jiān)測設(shè)備等；各監(jiān)測點(diǎn)都有觀測人員駐守，修水、泰和、德安、奉新、吉州區(qū)5個(gè)監(jiān)測點(diǎn)常駐人員3人以上，其他監(jiān)測點(diǎn)駐守人員1～2人，水文站點(diǎn)在編常駐人員2～11人。各監(jiān)測點(diǎn)基本情況見表1—2。

表1 江西省水土保持監(jiān)測點(diǎn)基本情況一覽表(不含利用水文站)

1.2 監(jiān)測站點(diǎn)主要成效

多年來，江西省利用水土保持監(jiān)測站點(diǎn)，開展了不同水土流失類型區(qū)、不同侵蝕等級、不同侵蝕因子的典型小流域、徑流小區(qū)的長期持續(xù)定位觀測，獲取了監(jiān)測區(qū)域降水、徑流、泥沙、土壤侵蝕、水土保持效益等準(zhǔn)確、及時(shí)、全面的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。監(jiān)測站點(diǎn)的長期觀測不僅為全省水土保持公報(bào)的編制提供了豐富的數(shù)據(jù)支撐，還為各級水土保持規(guī)劃的編制、江西省水土保持目標(biāo)責(zé)任制考核，政府年度考核獎(jiǎng)懲制度提供依據(jù)。同時(shí)，近年來，江西省利用監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)，開展各級各類科研項(xiàng)目百余項(xiàng)，探索總結(jié)出了“梯壁植草+前埂后溝+反坡臺地”等十大水土流失治理模式，4項(xiàng)實(shí)用技術(shù)被水利部列入重點(diǎn)推廣。[3]，推廣應(yīng)用效益顯著。

表2 江西省水土保持監(jiān)測點(diǎn)基本情況一覽(利用水文站)

1.3 監(jiān)測站點(diǎn)存在問題

1.3.1監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)布局有待優(yōu)化

一是隨著水土保持事業(yè)發(fā)展，水土保持防治分區(qū)由3區(qū)變成2區(qū)，江西省被劃分為了7個(gè)三級區(qū)。原有監(jiān)測點(diǎn)的代表性和典型性有待調(diào)整和優(yōu)化。目前，監(jiān)測點(diǎn)沒有覆蓋所有的三級區(qū)(沒覆蓋國家水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)所在的三級區(qū))；重點(diǎn)治理工程效益監(jiān)測有盲區(qū)(沒覆蓋坡耕地、崩崗、廢棄礦山、生態(tài)清潔型小流域效益監(jiān)測)；水土流失監(jiān)管有盲區(qū)(沒覆蓋生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目)；土壤侵蝕類型有盲區(qū)(沒覆蓋重力侵蝕、風(fēng)力侵蝕)。

1.3.2監(jiān)測設(shè)施有待加強(qiáng)

江西省現(xiàn)運(yùn)行管理的12個(gè)監(jiān)測點(diǎn)(不含8個(gè)水文觀測站)的設(shè)備大部分于2009年建設(shè)時(shí)配置，監(jiān)測泥沙還是采用人工法，不僅步驟繁瑣，工作量大，率定校核難，控制站標(biāo)準(zhǔn)低，準(zhǔn)確率不高。同時(shí)由于工程建設(shè)的時(shí)間較為久遠(yuǎn)，目前氣象站、徑流池、泥沙采樣器等硬件設(shè)備已經(jīng)超過了7～9年的時(shí)限，監(jiān)測站點(diǎn)內(nèi)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施由于缺乏經(jīng)費(fèi)維護(hù)，均出現(xiàn)了老化滲漏現(xiàn)象，繼續(xù)使用將會對監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度產(chǎn)生很大的影響。隨著全國水土保持信息化、智慧化的推進(jìn)，現(xiàn)行監(jiān)測點(diǎn)的信息化、智慧化水平離目標(biāo)要求還相差較遠(yuǎn)。

1.3.3監(jiān)測監(jiān)管結(jié)合不緊密

生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持監(jiān)測可以反映出開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持方案的落實(shí)情況；水土保持綜合治理項(xiàng)目水土保持監(jiān)測可以評價(jià)水土保持綜合治理效益，為政府規(guī)劃提供依據(jù)，為后續(xù)治理提供技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，擴(kuò)大公眾水土保持認(rèn)知。目前生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)單位缺乏開展監(jiān)測工作的主動(dòng)性，水土保持監(jiān)測工作開展率低。水土保持綜合治理項(xiàng)目水土保持監(jiān)測工作只有極少項(xiàng)目開展了水土保持監(jiān)測。

江西省水土保持監(jiān)測站網(wǎng)集中于遙感普查和傳統(tǒng)監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測，也沒有全面開展生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目和水土保持綜合治理項(xiàng)目的專項(xiàng)監(jiān)測，導(dǎo)致行政主管單位難以全面掌握生產(chǎn)建設(shè)水土保持方案落實(shí)情況，監(jiān)督執(zhí)法缺乏相關(guān)依據(jù)，公眾和政府對水土保持綜合治理的效益缺乏全面了解。水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系監(jiān)測與監(jiān)督管理結(jié)合不緊密，監(jiān)測與監(jiān)管缺乏協(xié)同聯(lián)動(dòng)，距離“天地一體化”動(dòng)態(tài)監(jiān)控和監(jiān)測工作即時(shí)動(dòng)態(tài)采集分析的要求還有很大距離。

2 監(jiān)測站點(diǎn)優(yōu)化布局思路

2.1 優(yōu)化布局原則

(1)分層布設(shè)的原則。理順行政管理，每個(gè)設(shè)區(qū)市設(shè)立分站，每個(gè)設(shè)區(qū)市至少設(shè)立1個(gè)省級監(jiān)測點(diǎn)。監(jiān)測點(diǎn)覆蓋全省所有的水土保持三級區(qū)劃，結(jié)合全國水土保持監(jiān)測規(guī)劃布設(shè)重要監(jiān)測點(diǎn)，并根據(jù)江西省的水土保持三級區(qū)劃單元布設(shè)一般監(jiān)測點(diǎn)。

(2)重點(diǎn)突出的原則。監(jiān)測點(diǎn)在國家級、省級水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)、水土流失重點(diǎn)治理區(qū)和生態(tài)敏感區(qū)適當(dāng)加密。在平原區(qū)等水土流失不嚴(yán)重的區(qū)域適當(dāng)降低布設(shè)密度[4]。

(3)水土流失特點(diǎn)代表性的原則。監(jiān)測點(diǎn)要能夠代表區(qū)域的水土流失特點(diǎn)。江西省紅壤分布面積最多，約占全省土壤面積的70.69%，其中以酸性結(jié)晶巖(花崗巖)發(fā)育的紅壤、砂質(zhì)巖(紅砂巖)發(fā)育紅壤、第四紀(jì)紅色粘土土發(fā)育的紅壤、泥質(zhì)巖(片巖)發(fā)育紅壤為主。除紅壤以外，非地帶土壤中石灰土、紫色土水土流失面積也相對較多。因此監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)依據(jù)江西省紅壤成土母質(zhì)的分布情況，以土壤母質(zhì)為主導(dǎo)因素反映不同地類(坡耕地、經(jīng)果林地、針葉林地、針闊混交林地、草地)的水土流失特點(diǎn)。同時(shí)兼顧非地帶性土壤紫色土、石灰土的水土流失以及江西省局部分布混合侵蝕(風(fēng)力侵蝕、重力侵蝕)。

(4)利用現(xiàn)狀，加密完善的原則。充分梳理現(xiàn)有的水土保持監(jiān)測站點(diǎn)，做到能用盡用。同時(shí)對現(xiàn)有水土保持監(jiān)測點(diǎn)加密和提升改造，完善監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，保障相關(guān)功能的正常發(fā)揮[4]。

(5)目標(biāo)明確的原則。在現(xiàn)有監(jiān)測站點(diǎn)功能提升的基礎(chǔ)上明確已有與擬布局監(jiān)測站點(diǎn)在水土保持工作中的準(zhǔn)確作用，加強(qiáng)水土保持效益評價(jià)，人為水土流失監(jiān)測監(jiān)管，立足水土流失動(dòng)態(tài)監(jiān)測工作加強(qiáng)中國流失方程CSLE在江西推廣應(yīng)用。

2.2 優(yōu)化布局設(shè)想

2.2.1監(jiān)測站點(diǎn)布局體系

經(jīng)過優(yōu)化的江西省水土保持監(jiān)測站點(diǎn)布局體系包括省、市、縣水土保持監(jiān)測站點(diǎn)。省級監(jiān)測點(diǎn)分為重要監(jiān)測點(diǎn)和一般監(jiān)測點(diǎn)，重要監(jiān)測點(diǎn)是指綜合觀測站(同時(shí)布設(shè)坡面徑流場和小流域控制站的監(jiān)測點(diǎn))和大型坡面徑流觀測場；一般監(jiān)測點(diǎn)是指僅設(shè)有坡面徑流場的監(jiān)測點(diǎn)、控制站或水文觀測站。省級監(jiān)測點(diǎn)主要功能是：①觀測所屬土壤母質(zhì)侵蝕等級的土壤侵蝕量；②監(jiān)測水土保持措施的保水保土效益；③開展面源污染監(jiān)測；④通過控制站與徑流場的長期協(xié)同觀測，建立徑流小區(qū)—集水區(qū)徑流與泥沙耦合模型；⑤為研究建立江西土壤流失方程提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。縣級監(jiān)測點(diǎn)功能主要是：①觀測所在類型區(qū)不同侵蝕等級、不同侵蝕因子的土壤侵蝕量；②監(jiān)測水土保持措施的保水保土效益；③為水土流失監(jiān)管提供監(jiān)測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；④開展區(qū)域水土流失變化及治理成效監(jiān)測。

2.2.2監(jiān)測站點(diǎn)數(shù)量

從水土保持監(jiān)測工作本身來說，監(jiān)測站點(diǎn)密度越高，水土保持監(jiān)測效果越好。但是監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)和運(yùn)行需要經(jīng)費(fèi)的支持，必須根據(jù)各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平確定合理的站點(diǎn)密度和數(shù)量。目前國內(nèi)水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)密度和數(shù)量還沒有相關(guān)的規(guī)定和技術(shù)文件。考慮江西省經(jīng)濟(jì)水平以及不同行業(yè)對監(jiān)測要求的差異，根據(jù)全國水土保持區(qū)劃和全省水土保持區(qū)劃以及縣域水土保持規(guī)劃區(qū)劃經(jīng)驗(yàn)，江西省縣級水土保持區(qū)劃約240個(gè)，原則上每個(gè)縣級水土保持區(qū)布設(shè)1個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，根據(jù)優(yōu)化布局中重點(diǎn)突出的原則，全省約設(shè)置240個(gè)監(jiān)測點(diǎn)。國家水土保持監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)在全國115個(gè)水土保持三級區(qū)共布設(shè)735個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，考慮到全國水土保持三級區(qū)劃會覆蓋鄰近多個(gè)省份，江西省可略低于全國的監(jiān)測點(diǎn)平均數(shù)量和密度，江西省應(yīng)在7個(gè)三級區(qū)中選擇35個(gè)左右代表性強(qiáng)的監(jiān)測點(diǎn)納入省級監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

2.2.3監(jiān)測站點(diǎn)設(shè)計(jì)思路

監(jiān)測站點(diǎn)應(yīng)結(jié)合江西省水土流失分布特點(diǎn)和現(xiàn)有水土保持監(jiān)測點(diǎn)的進(jìn)行加密和提升改造，優(yōu)先側(cè)重水土流失重點(diǎn)治理區(qū)，其次是水土流失重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)區(qū)；按照地貌類型，優(yōu)先側(cè)重丘陵區(qū)，其次是低山區(qū)，然后是崗地平原區(qū)；按照土壤母質(zhì)類型，優(yōu)先側(cè)重紅壤分布區(qū)域，然后是石灰土和紫色土分布區(qū)域；按照侵蝕類型分布，優(yōu)先加密水力侵蝕點(diǎn)，然后是重力侵蝕點(diǎn)和風(fēng)力侵蝕點(diǎn)。綜合觀測站選址要求既要滿足設(shè)置坡面徑流觀測場的條件，又要滿足設(shè)置小流域卡口站的條件，以便于最大程度的掌握整條小流域水土流失狀況。綜合觀測站卡口站集水區(qū)坡地土壤母質(zhì)類型一致，控制面積一般為0.1～5km2，主要監(jiān)測坡耕地、果木林(柑橘類)、經(jīng)濟(jì)林(油茶、茶葉及速生林)、針葉林(林下流)等土地類型水土流失，以增強(qiáng)點(diǎn)上監(jiān)測數(shù)據(jù)。坡面徑流觀測場主要圍繞江西省土壤母質(zhì)類型(花崗巖、紅砂巖、泥質(zhì)巖、第四紀(jì)紅土、紫色土、石灰土)。小區(qū)布設(shè)數(shù)量以代表水土流失特點(diǎn)為原則，兼顧坡度坡長變化，可由大坡面徑流場和標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)組成。坡面坡度低山區(qū)控制在15°～25°之間，高丘區(qū)控制在15°～25°之間，低丘崗地區(qū)控制在5°～15°之間。其他坡面徑流觀測場、小流域卡口站是綜合觀測站必要補(bǔ)充，主要圍繞江西省土壤母質(zhì)類型主要監(jiān)測坡耕地、果木林(柑橘類)、經(jīng)濟(jì)林(油茶、茶葉及速生林)、針葉林(林下流)等土地類型水土流失，以增強(qiáng)點(diǎn)上監(jiān)測數(shù)據(jù)及水土保持重點(diǎn)治理工程建設(shè)成效。五河及其支流監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)有降水量、徑流量、懸移質(zhì)輸沙量等觀測數(shù)據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠分析說明面上水土流失及危害的狀況[5]。

3 結(jié)語

全面推進(jìn)江西省水土保持工作，是落實(shí)“生態(tài)立省，綠色崛起”的基本要求，通過分析新時(shí)期水土保持監(jiān)測的新要求以及江西省的監(jiān)測點(diǎn)現(xiàn)狀，對江西省的監(jiān)測站點(diǎn)優(yōu)化布局思路進(jìn)行了探討，研究成果可指導(dǎo)下一步江西省監(jiān)測站點(diǎn)的優(yōu)化布局方向，從而更好的為江西省生態(tài)文明建設(shè)決策和目標(biāo)考核、生態(tài)紅線預(yù)警、重點(diǎn)區(qū)域生態(tài)建設(shè)等提供支撐。