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[摘要] 在回顾国内外水土保持学科发展现状的基础上，分析了福建省水土保持学科发展现状，认为福建省水土保持学科在科学研究、科技队伍建设、综合治理模式探索和推广应用、对外交流合作方面取得了重要进展，但是缺乏系统深入地进行科学研究，科技队伍水平和素质有待提高，水土保持经费不足，缺乏高水平的综合治理试验示范工程和基地等。因此，今后应该加强基础理论研究、水土流失治理关键技术研究以及监测手段和指标体系研究，以形成较为完善的福建省水土保持学科体系，为生态省和海峡西岸经济区建设提供坚实的基础和保障。
[关键词] 水土保持 土壤侵蚀 学科发展 福建
水土资源是人类生存和发展的基本条件，然而，福建省山多坡陡，年降水量大而集中，且多台风暴雨，降水侵蚀动力强，地带性土壤红壤和赤红壤土层薄，抗蚀能力低。尽管福建省森林覆盖率居全国首位，但是原生植被早已被次生林和人工林所代替，加上植被结构不合理，导致其保持水土能力弱。生态环境的不稳定性使福建省存在较高的水土流失潜在危险性。而人多地少、人地矛盾突出的省情，造成部分地区由于人为不合理的开发利用水土资源而导致较为严重的水土流失。第三次水土流失遥感调查表明[1-2]，全省水土流失面积13127.31 km2, 占全省土地面积的10.81％，侵蚀类型以水力侵蚀为主，沿海地区存在不同程度的风力侵蚀，在空间分布上表现出块状不连续分布、侵蚀斑大多分布在人类生活区附近，整体呈现出由东南沿海向西北内陆下降的规律，比较集中分布在戴云山山脉东坡的低山丘陵及以长汀河田为中心的西南内陆丘陵。三次水土流失遥感调查的结果表明，1985年全省水土流失面积为21130.09 km2，1995年为15070.07 km2，2000年为13127.31 km2，占全省土地面积的比例也依次从17.41％下降为12.41％、10.81％，沿海的降幅大于内陆。近年来，由于不合理的山地农业开发、无序的挖矿采石以及交通、电力等基础设施建设过程中随意倾倒废弃土石而引发的新的水土流失时有发生。严重的水土流失导致土地退化，江河湖库淤积，加剧区域旱涝灾害，恶化生态环境，成为山区群众脱贫致富和区域可持续发展的重要制约因素。因此，水土保持是促进人与自然和谐、保障福建省生态安全与可持续发展的一项长期的战略任务。
1 国内外水土保持学科发展现状
1.1 国际水土保持学科发展现状
自20世纪30年代以来，世界各国对于土壤侵蚀和水土保持进行了大量的研究，不仅奠定了水土保持学科的主要框架，而且随着时间的推移，学科呈不断向前发展的趋势，尤其在土壤侵蚀预测预报、土壤保育和面源污染防治等三个方面取得了重要进展。
土壤侵蚀预测预报是水土保持决策部门迫切需要解决的问题，因此预测预报模型的开发和应用一直作为水土保持界的热点问题。早在 1877年，德国土壤学家 Ewald Wollny[3]就开始定量研究土壤侵蚀，随后相继开发了以通用土壤流失方程式(USLE，Universal Soil Loss Equation)为代表的基本经验、统计的回归模型和以水蚀预报项目研究成果(WEPP— Water Erosion Prediction Project)为代表的过程研究模型[4-11]。如今，土壤侵蚀预测预报模型的研究已实现了由估算单一坡面(或地块)的土壤侵蚀模型，向估算流域内的土壤侵蚀和沉积模型，再向区域乃至国家范围内的水土流失估算模型转移，以及由经验性模型向分析型、确定型模型的转移，从统计模型向描述过程的物理模型的转移。
由于土壤侵蚀带来的严重危害，世界各国纷纷开展土壤侵蚀防治的研究[12-16]。1884年，奥地利制定了世界第一部《荒溪治理法》，1891年，日本提出《紧急施行水源涵养法的建议》，早在19世纪，俄罗斯学者通过大量定位试验，提出了防止水土流失的生物和工程相结合的综合措施，并出版了几十部专著。在美国，最有特色的是水土保持耕作法和小流域治理。如今，世界各国，尤其是发达国家和地区，土壤侵蚀学科的重点已从单纯的土壤侵蚀防治转向对土壤资源的保育和可持续利用方面。
土壤侵蚀不仅引起表土及土壤养分流失，从而导致土地退化，还通过增加水中有机物、无机物和泥沙而加剧水质污染。因此由土壤侵蚀引起的农业面源污染问题是近20年来国际社会普遍关注的热点 [17-20]。美国对面源污染研究始于l930年，20世纪60年代以来，日、英等一些发达国家也开始了农业面源污染的研究，研究主要集中在污染物迁移转化过程，并由此建立了许多模型。针对各种预报模型和测定模型的获得，面源污染的治理方法和途径也在不断完善，如缓冲区、水陆交错带在防治农业面源污染中的应用、水土保持耕作的实践，等等。
1.2 中国水土保持学科发展现状[21]
经过半个多世纪的努力，中国水土保持逐步发展成为一门独立的学科，初步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取得重要进展，形成了一支多层次的水土保持科技队伍，并建设了一批综合治理试验示范基地。
通过长期水土流失治理实践、试验研究、观察和测试，摸清了中国水土流失的基本规律，提出了土壤侵蚀分类系统，建立了以土壤侵蚀学、流域生态与管理科学、区域水土保持科学为基础的中国水土保持理论体系。
在大量径流小区、坡面、小流域等水土保持监测与试验基础上，结合各地区科学考察，加上全国和重点地区水土流失遥感普查，初步摸清了中国土壤侵蚀类型和分布规律，较为深入地揭示了土壤侵蚀的机理与发展变化趋势；建立了不同区域土壤侵蚀的影响因子与土壤侵蚀量的关系，初步提出了坡面侵蚀预报模型，初步建立了国家水土保持基础数据库，开始建设中国水土保持监测网络与信息管理系统，信息收集和整编能力不断提高。
经过近半个世纪的发展，目前已经形成了一支由科研机构、高等院校、各级水保监测机构和规划设计单位组成，学科门类与布局相对合理、颇具中国特色的多层次的水土保持科技队伍，基本上构建了国家、流域、省、地、县5级水土保持科研网络。
基本上建立和总结出比较完整的适应不同地区、不同地理环境、不同土壤侵蚀类型的水土流失防治方法、模式和技术措施，如黄土高原地区的“全部降水就地人渗拦蓄”、南方山丘区的“蓄排结合，以用为主”、东北漫岗区的以水土资源有效合理利用，并与发展旱地农业相结合的水土保持技术体系、荒漠化地区以林草植被建设为主体，以防风固沙为主要内容的水土保持林技术体系等，逐步形成了小流域水土流失综合治理理论与技术体系，并且取得了显著的效果。目前，示范规模已经逐渐转向中尺度流域和区域。
2 福建省水土保持学科发展现状
2.1 科学研究进展
2.1.1 土壤侵蚀规律与机理
福建省早在上世纪80年代初就开始了土壤侵蚀机理和规律的研究，在土壤侵蚀因子[22-31]、侵蚀预测预报模型［32-34］、崩岗侵蚀规律［35-40］等方面取得了重要进展，成为构成福建省水土保持学科体系的主要支撑。
影响水土流失的因素众多而复杂，对于影响福建省土壤侵蚀的各个因子如雨滴特征、降水侵蚀力、土壤可蚀性因子、坡度坡长、转折坡度等进行了大量研究，还从中筛选出影响福建省水土流失的主导因子为植被覆盖度、工程措施、降雨侵蚀力R值、土地利用类型、坡度和有机质。
我省在土壤侵蚀预测预报方面也取得了重要进展，通过各种降雨参数及不同组合形式、土壤可蚀性因子、坡度坡长等与土壤流失量进行相关分析，建立了闽东南地区乃至全省土壤侵蚀预报方程。
崩岗侵蚀以其侵蚀量大、危害严重而一直成为福建省水土保持研究的重点，按崩岗的轴向、形态和发育活动状况进行分类，编制了崩沟分布图，并初步揭示崩岗的侵蚀机理，认为疏松深厚的花岗岩风化壳是崩岗侵蚀的物质基础和内在因素，强度降水而形成的径流则是崩岗发育的主要外部动力，径流和重力的相互作用，促使崩岗不断发育。
2.1.2 土壤侵蚀治理技术研究
从福建省的实际出发，从筛选和引进水土保持乡土植物品种入手，按地区分片，选育适合本地区生长的树草种，通过试验摸清选育植物品种的生物学特性，各植物品种的适应性和栽培方法。全省共筛选和引进草种50多种，乔灌木树种100多种，乔木树种如湿地松、柠檬桉、相思、木麻黄、木荷、马尾松等，灌木如胡枝子、紫穗槐、山毛豆、银合欢等，草类如百喜草、黄花菜、马唐、狼尾草、日本草等。
在侵蚀劣地的治理方面也开展了大量的研究，对植被生长过程中的地带性规律和植被演替规律进行了分析，提出了人工植被群落的发育过程必须与土壤肥力恢复程度相适应，即在先锋群落配置中要注意草被层的生长，避免造成“空中绿化”，而人工群落的配置以引进种与乡土树种结合，进行多层次混交为宜，应着眼于建立地带性森林生态系统。
对侵蚀量大而危害严重的崩岗的治理技术研究一直是福建省水土保持学科的重点之一，根据不同的崩岗类型和侵蚀情况，在全省尤其是安溪、长汀和永春县开展治理试验研究，并总结出了变崩岗侵蚀区为经济作物区、工业园区、多种经营区和利用崩岗侵蚀劣地建设生态茶园的模式，为崩岗的治理探索了技术方法和经验。
2.1.3 水土保持监测
福建省自1983年水土保持机构恢复以来，就致力于开展水土保持监测工作，尤其在土壤侵蚀遥感监测、开发建设项目水土流失监测、山地开发水土流失监测和水土保持重点县小流域监测等方面取得了重要进展。
早在上世纪80年代末，福建省就开始采用遥感技术进行土壤侵蚀状况监测的探索。1992年开始与福建农林大学合作，探讨利用遥感技术进行土壤侵蚀快速调查，采用数量化理论建立土壤侵蚀强度级别判别模型，开发了相应的软件，并应用于福鼎和厦门市。之后又与中科院南京土壤研究所合作，探讨采用USLE进行泉州市土壤侵蚀定量遥感调查。按照水利部的统一部署，分别于1985年、1999年和2000年开展了全省三次土壤侵蚀遥感调查，探索出应用“3S”技术实现土壤侵蚀的快速调查的方法，查清了全省土壤侵蚀状况及动态变化，并建立了全省不同时期、不同行政区、不同土地利用类型、不同坡度、不同侵蚀级别的土壤侵蚀数据库。
随着经济的发展，开发建设项目越来越多，由于施工过程中严重扰动地表，开发建设项目已经成为福建省新的水土流失的主要因素。为了摸清全省工程侵蚀的面积、分布及危害，为采取相应的治理措施提供科学依据，福建省开展了全省工程侵蚀调查监测，并应用GIS的二次开发功能建立福建省工程侵蚀信息管理系统。
此外，还开展了全省山地开发水土流失监测和水土保持重点县小流域监测，并建立相应的数据库。
2.2 形成了一支多层次的水土保持科技队伍
福建省水土保持机构的设置始于1940年12月，当时的福建省研究院在水土流失严重的长汀县河田镇设立“土壤保肥试验区”。新中国成立后，福建省政府十分重视水土保持工作。1953年，福建省防汛总指挥部下设水土保持办公室，水土流失重点治理区县也相继成立水土保持机构， 1966年以后，由于“文化大革命”，机构停止活动。20世纪80年代后，福建省水土保持机构逐步恢复。历经多年建设，已形成了水土保持委员会办公室、监督站、试验站和监测站组成的自省、设区市和县（市）及部分乡镇水土保持工作站组成的水土保持系统，使全省的水土保持工作有领导、有组织、有计划地全面开展。
1983年7月，省水土保持试验站成立，随后在水土流失较严重的18个县(市)设立县级水土保持试验站，从事水土保持科学试验研究、技术推广、示范等工作。
2.3 探索出水土流失综合治理模式
在长期的治理实践中，水土保持部门坚持地带性和植被演替规律，把治理与农村土地利用结构调整和脱贫致富有机结合起来，注重水土保持措施和其它农业措施的有机结合，积极总结和推广了水土保持生态修复模式、“草、灌、乔结合，草、灌先行，以草促树”的侵蚀劣地治理模式、“把水土流失区改造成为经济作物区”开发性治理模式和“果—草—牧（渔）—菌—沼”生态模式等。这些模式得到水利部的肯定，并在我国南方得到推广应用。
2.3.1水土保持生态修复模式
福建省于1983年就提出封禁治理方法，并得到大面积的推广。当时在水土流失区划定封禁范围，制定乡规民约，雇用管护人员，严格防止人畜进入治理区残害树木、草被，藉以利用优越的亚热带气候条件，促其自然恢复。对无树木的荒山和疏林地，则结合造林或补植林木，以快速增加其覆盖度和提高经济效益。这种封禁治理能保证草、灌、乔、针叶、阔叶树一起上，对治理中、轻度水土流失效果好。一般封禁5年即可见效，是治理中、轻度大面积水土流失的主要技术措施，成为一种治理模式。
鉴于福建省温热湿润的自然环境和以中、轻度土壤侵蚀为主(占79.3%)，自然恢复力强的特点，我们坚持“小面积综合治理”和“大面积封育保护”并举，把生态修复作为改善生态环境的重要要手段，通过封育保护，依靠大自然的力量恢复生态。近年来，又组织编制《福建省水土保持生态修复规划》，并指导各地市确定一个试点县开展试点，探索出了一些有效的模式。如长汀县采取了大封禁与强封禁并举，县、乡、村三级联动订公约，建立护林员队伍，护林查源头，堵疏结合等一系列创新的生态修复措施。
2.3.2 “草、灌先行，以草促树，草、灌、乔齐上”的强度流失区综合治理模式
1983年以来，在水土流失严重的长汀县河田开展水土流失综合治理，通过反复摸索和试验、示范，首先在八十里河和水东坊引种了马唐、园果雀稗、金色狗尾草、草木棉、日本草、箭介豌豆、小叶猪原豆、爬地兰等草类，并用胡枝子、紫穗槐、刺槐、合欢、黑蓟、南岭黄檀等豆科经济树种，与“小老头”松混交，进行高密度、多树种的试验，结合施肥。混交之后，豆类树种迅速覆盖，光山秃岭变得郁郁葱葱。随着以长汀为重点的水土流失综合治理列入为民办实事以来，继续采取草、灌、乔结合，以草先行，植物措施与工程措施相结合的办法，取得极大的成效，长汀县开始由红变绿，生态环境显著好转，对极强度水土流失区的治理有普遍意义。
2.3.3 “把水土流失区变为经济作物区”的开发性治理模式
在人口密集、劳动力充裕、25°以下的缓坡侵蚀地，为提高治理措施的经济效益，激发群众的治理积极性，采用开发性治理。具体措施是在坡面修筑等高水平台地或水平梯田，前有埂，后有竹节沟，供拦土蓄水，种植效益高的果、茶、药等经济林木。1982年以来，泉州地区利用侵蚀劣地成功地大面积种植了杨梅、余甘，漳州地区种植双华李，诏安官陂水土流失区出现万亩荔枝海，福州地区种植橄榄，效果好，发展迅速，成功地建立变水土流失区为经济作物区的治理模式，并在全国各地普遍推广。
2.3.4 “果—草—牧（渔）—菌—沼”生态模式
福建省自上世纪90年代起推广果草牧沼菌结合的治理模式，即在流失区进行坡地开发种植经济林果，并套种牧草做为覆盖作物控制水土流失，同时利用牧草发展畜牧养殖，增加农民收入，利用动物类和植物残体建沼气池以解决能源，利用草料栽培食用菌。
2.3.5 “保土耕作”示范模式
这是亚洲湿热带地区水土保持网络在中国实施的唯一项目，是探讨以农民的承包旱地和坡地耕作为重点，全面进行坡耕地改造，旱地轮作套种，延长地表作物覆盖时间，山地林草措施恢复植被，建设防风林带，同时发展农民的庭院经济，达到农业增产增收的目的。经过两年的建设，山坡地的水土流失得到了全面防治，区域抵抗自然灾害的整体能力得到加强。亚洲湿热带水土保持网络专家多次对示范区进行考察，并召开国际学术研讨会，对这种示范模式给予很高的评价。
2.4 推进交流合作，提升科技实力
福建省水土保持机构向来重视与国际水土保持界的合作交流，从第四届至第九届国际水土保持学术会议我们都派出科技人员出席，与泰国土地局进行水土保持技术的交流与探讨，参加WOCAT项目，到美国、日本、马来西亚、巴布亚新几内亚、越南等国和我国台湾地区参加水土保持有关会议和考察，并多次接待了美国、加拿大、新西兰、澳大利亚、日本、泰国等国的水土保持专家，加强与国外联系，拓展了视野。
闽台协作是福建省水土保持科技交流的一大特色，我们利用福建与台湾毗邻的优势，积极加强同台湾水土保持界交流与合作。1989年我们邀请台湾水土保持专家廖绵浚教授举办了山边沟培训班，介绍台湾的山边沟技术，引进了百喜草栽培技术，并借鉴了台湾水土保持户外教室的模式。在台湾水土保持专家的指导下，先后建立了福州金山水土保持科教示范区和集美水土保持科教示范点等技术合作区。并在这两个示范点的带引下，相继建立了建瓯、漳浦、宁化、惠安等水土保持科教园地，成为集水土保持科学研究、教学培训、科普教育、观光休闲的水保科教基地，受到了国内外专家和水利部有关领导的好评。
创办了国内外公开发行的《亚热带水土保持》(季刊)，成为我国南方乃至东南亚地区交流水土保持科学技术的平台，向社会宣传水土保持的方针政策、成为推广水土保持新技术的重要窗口，对提高全社会民众水土保持意识、科技人员提高业务技能起到了重要的作用。
3 福建省水土保持科学发展存在的问题
3.1 缺乏系统深入的水土保持科学研究，基础研究仍显薄弱
尚未建立适合福建省省情的土壤侵蚀强度评判指标体系和福建省土壤侵蚀预报模型，福建省水土保持数据库建设不够完善，土壤侵蚀机理研究有待加强，尤其是土壤侵蚀过程及其机制、崩岗侵蚀的成因机理等方面的研究，水土流失治理的监测及评判指标体系尚未建立。
3.2 水土保持科技队伍水平和素质有待提高
从目前状况看，我省水土保持科技人员，尤其是基层水土保持技术人员整体素质偏低，真正能全面掌握水土保持相关技术的人才并不太多。长期在基层试验站工作的科技人员，由于外部条件限制，对新技术了解掌握较少，因此科技创新性不够。由于水土保持是一门综合性学科，且处在科技发展日新月异的时代，新技术层出不穷，需要科技人员去跟踪、去掌握，因此必须尽快采取措施、制定人才培养规划(包括引进、稳定、培养、提高)，通过举办培训班、研究生班、研讨班以及带职轮训等方式，提高水土保持队伍的整体实力与水平。
3.3 科研经费不足，管理手段落后，先进设备缺乏
近年，由于财政实行分级管理，只有省水土保持试验站和全省实施重点治理的长汀水土保持试验站有一些科研经费，其它市、县水土保持试验站基本没有试验经费，给科研工作的开展带来一定困难。
由于水土保持科研经费不足，相应地科研手段落后，先进设备缺乏。目前福建省水土保持科研大多仍然还是以常规的、传统的方法为主。缺乏较先进的仪器设备，影响到科研水平的提高和工作效率。
3.4 缺乏高水平的综合治理试验示范工程和基地，科技成果推广应用力度不大
虽然水土保持科研取得了一些成果，但有些研究课题与水土流失防治应用结合不紧，大量研究成果难以转化为现实的生产力，另一方面水土流失治理缺乏有效的科技支撑，再加上缺乏高水平的综合治理试验示范工程和基地，野外基础设施不足，影响了成果的推广应用。
4 福建省水土保持学科未来发展重点
随着福建省的生态省建设的推进和海峡西岸经济区建设的发展，今后福建省水土保持工作将继续服务于水土保持生态建设，为水土流失防治提供科技支撑，未来福建省水土保持学科应该重点在以下几个方面加强研究：
4.1 基础理论研究
今后福建省水土保持学科首先应该加强基础理论研究，如土壤侵蚀过程及机制研究(包括水力侵蚀、风力侵蚀、重力侵蚀和人为侵蚀各种侵蚀类型)、生态修复中地带性植被生态恢复和群落演替机制研究、水源地水土流失与水污染的机理与调控研究和土壤侵蚀定量预报模型的研究。
以其中一种侵蚀类型如崩岗侵蚀为突破，运用力学与能量学经典理论与研究方法，研究侵蚀过程及其侵蚀力、抗蚀力的演变、能量传递与作用机制，全面揭示土壤侵蚀的过程与机制。运用恢复生态学、系统生态学、景观生态学、计量经济学等相关学科理论，探讨不同类型区生态系统植被退化的类型及成因、退化机制和途径及近自然恢复程度，进行水土保持生态修复中地带性植被生态恢复和群落演替机制。
水土流失是面源污染的载体，水土保持应与提供清洁水源和环境整治相结合，在改善当地生产条件、提高农民生活水平的同时，控制面源污染，保障饮用水安全。因此，需要加强水源地水土流失与水污染的机理与调控研究。
通过多年的探索，我省已在应用“3S”技术开展水土流失遥感调查方面探索出一套行之有效的方法，但是至今尚未建立适用于福建省的土壤侵蚀定量预报模型，极大地制约了遥感技术的应用效率和精度，成为亟待突破的技术瓶颈问题。
4.2 土壤侵蚀治理关键技术研究
应着重加强以下几个方面的研究：小流域水土流失综合治理技术、茶果园与坡地农业开发过程中水土保持技术(以坡地径流调控为中心的技术研究)、开发建设项目水土流失特征及控制技术、崩岗侵蚀、泥石流、滑坡等山地灾害防治的关键技术研究、侵蚀劣地植被快速覆盖技术研究，优良水土保持植物的筛选、引种，面源污染水土保持控制技术研究和水土保持优良植物的筛选、引进及推广。
水土流失是水与土两种资源的流失，要通过汇集、疏导地表径流等措施使二者更有效地结合，因此应进行降雨—地表径流资源利用法力分析与计算方法，降雨径流安全集蓄技术，降雨径流网络化利用技术和降雨地表径流高效利用的配套设备等方面的研究。
随着我省经济的快速发展，如何防治在开发建设项目和城市建设过程中造成新的水土流失十分迫切，具体来说，应针对以下几个方面尽快开展研究：不同下垫面开发建设项目弃土弃渣土壤流失形式、流域量及危害性评价，城市土壤侵蚀特点、流失规律、危害与防治对策，开发建设严重扰动区植被快速营造模式与技术，不同类型区开发建设项目水土保持治理模式与技术标准等。
针对福建省目前植被结构不尽合理，植被生产力及经济效益不高等问题，应加强区域，尤其是侵蚀劣地植被快速覆盖技术，优良水土保持植物的筛选、引种等研究。
4.3 监测手段、指标体系研究
由于我省水土保持监测网络建立时间不长，监测工作比较薄弱，亟待加强。因此应该借鉴、引进和吸收转化国外先进经验。如美国从20世纪20年代在全美建立的土壤侵蚀试验观测站，利用统一和规范化的方法进行试验观测，为后来美国土壤侵蚀重大创新性成果的产生奠定了基础。为使福建省水土保持学科有新的更大进展，应该尽快采用先进的监测技术、设备和手段，如坡面和小流域水土流失观测设施设备，开展不同侵蚀类型区土壤侵蚀监测方法研究，建立不同土地利用模式的土壤侵蚀强度判别指标体系，进行监测土壤侵蚀治理成效的指标体系研究，进行水土流失实验数据整编与数据库建设，尽快建立全省土壤侵蚀监测和信息管理系统。
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课题组成员：
1. 阮伏水，福建省水土保持委员会办公室主任，高工。
2. 王维明，福建省水土保持试验站站长，教授级高工。
3. 黄炎和，福建农林大学资源与环境学院副院长，教授，博导。
4. 郑本暖，福建省水土保持学会秘书长，教授级高工。
5. 林敬兰，福建省水土保持监测站，高工。
[关键词] 水土保持 土壤侵蚀 学科发展 福建
水土资源是人类生存和发展的基本条件，然而，福建省山多坡陡，年降水量大而集中，且多台风暴雨，降水侵蚀动力强，地带性土壤红壤和赤红壤土层薄，抗蚀能力低。尽管福建省森林覆盖率居全国首位，但是原生植被早已被次生林和人工林所代替，加上植被结构不合理，导致其保持水土能力弱。生态环境的不稳定性使福建省存在较高的水土流失潜在危险性。而人多地少、人地矛盾突出的省情，造成部分地区由于人为不合理的开发利用水土资源而导致较为严重的水土流失。第三次水土流失遥感调查表明[1-2]，全省水土流失面积13127.31 km2, 占全省土地面积的10.81％，侵蚀类型以水力侵蚀为主，沿海地区存在不同程度的风力侵蚀，在空间分布上表现出块状不连续分布、侵蚀斑大多分布在人类生活区附近，整体呈现出由东南沿海向西北内陆下降的规律，比较集中分布在戴云山山脉东坡的低山丘陵及以长汀河田为中心的西南内陆丘陵。三次水土流失遥感调查的结果表明，1985年全省水土流失面积为21130.09 km2，1995年为15070.07 km2，2000年为13127.31 km2，占全省土地面积的比例也依次从17.41％下降为12.41％、10.81％，沿海的降幅大于内陆。近年来，由于不合理的山地农业开发、无序的挖矿采石以及交通、电力等基础设施建设过程中随意倾倒废弃土石而引发的新的水土流失时有发生。严重的水土流失导致土地退化，江河湖库淤积，加剧区域旱涝灾害，恶化生态环境，成为山区群众脱贫致富和区域可持续发展的重要制约因素。因此，水土保持是促进人与自然和谐、保障福建省生态安全与可持续发展的一项长期的战略任务。
1 国内外水土保持学科发展现状
1.1 国际水土保持学科发展现状
自20世纪30年代以来，世界各国对于土壤侵蚀和水土保持进行了大量的研究，不仅奠定了水土保持学科的主要框架，而且随着时间的推移，学科呈不断向前发展的趋势，尤其在土壤侵蚀预测预报、土壤保育和面源污染防治等三个方面取得了重要进展。
土壤侵蚀预测预报是水土保持决策部门迫切需要解决的问题，因此预测预报模型的开发和应用一直作为水土保持界的热点问题。早在 1877年，德国土壤学家 Ewald Wollny[3]就开始定量研究土壤侵蚀，随后相继开发了以通用土壤流失方程式(USLE，Universal Soil Loss Equation)为代表的基本经验、统计的回归模型和以水蚀预报项目研究成果(WEPP— Water Erosion Prediction Project)为代表的过程研究模型[4-11]。如今，土壤侵蚀预测预报模型的研究已实现了由估算单一坡面(或地块)的土壤侵蚀模型，向估算流域内的土壤侵蚀和沉积模型，再向区域乃至国家范围内的水土流失估算模型转移，以及由经验性模型向分析型、确定型模型的转移，从统计模型向描述过程的物理模型的转移。
由于土壤侵蚀带来的严重危害，世界各国纷纷开展土壤侵蚀防治的研究[12-16]。1884年，奥地利制定了世界第一部《荒溪治理法》，1891年，日本提出《紧急施行水源涵养法的建议》，早在19世纪，俄罗斯学者通过大量定位试验，提出了防止水土流失的生物和工程相结合的综合措施，并出版了几十部专著。在美国，最有特色的是水土保持耕作法和小流域治理。如今，世界各国，尤其是发达国家和地区，土壤侵蚀学科的重点已从单纯的土壤侵蚀防治转向对土壤资源的保育和可持续利用方面。
土壤侵蚀不仅引起表土及土壤养分流失，从而导致土地退化，还通过增加水中有机物、无机物和泥沙而加剧水质污染。因此由土壤侵蚀引起的农业面源污染问题是近20年来国际社会普遍关注的热点 [17-20]。美国对面源污染研究始于l930年，20世纪60年代以来，日、英等一些发达国家也开始了农业面源污染的研究，研究主要集中在污染物迁移转化过程，并由此建立了许多模型。针对各种预报模型和测定模型的获得，面源污染的治理方法和途径也在不断完善，如缓冲区、水陆交错带在防治农业面源污染中的应用、水土保持耕作的实践，等等。
1.2 中国水土保持学科发展现状[21]
经过半个多世纪的努力，中国水土保持逐步发展成为一门独立的学科，初步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取得重要进展，形成了一支多层次的水土保持科技队伍，并建设了一批综合治理试验示范基地。
通过长期水土流失治理实践、试验研究、观察和测试，摸清了中国水土流失的基本规律，提出了土壤侵蚀分类系统，建立了以土壤侵蚀学、流域生态与管理科学、区域水土保持科学为基础的中国水土保持理论体系。
在大量径流小区、坡面、小流域等水土保持监测与试验基础上，结合各地区科学考察，加上全国和重点地区水土流失遥感普查，初步摸清了中国土壤侵蚀类型和分布规律，较为深入地揭示了土壤侵蚀的机理与发展变化趋势；建立了不同区域土壤侵蚀的影响因子与土壤侵蚀量的关系，初步提出了坡面侵蚀预报模型，初步建立了国家水土保持基础数据库，开始建设中国水土保持监测网络与信息管理系统，信息收集和整编能力不断提高。
经过近半个世纪的发展，目前已经形成了一支由科研机构、高等院校、各级水保监测机构和规划设计单位组成，学科门类与布局相对合理、颇具中国特色的多层次的水土保持科技队伍，基本上构建了国家、流域、省、地、县5级水土保持科研网络。
基本上建立和总结出比较完整的适应不同地区、不同地理环境、不同土壤侵蚀类型的水土流失防治方法、模式和技术措施，如黄土高原地区的“全部降水就地人渗拦蓄”、南方山丘区的“蓄排结合，以用为主”、东北漫岗区的以水土资源有效合理利用，并与发展旱地农业相结合的水土保持技术体系、荒漠化地区以林草植被建设为主体，以防风固沙为主要内容的水土保持林技术体系等，逐步形成了小流域水土流失综合治理理论与技术体系，并且取得了显著的效果。目前，示范规模已经逐渐转向中尺度流域和区域。
2 福建省水土保持学科发展现状
2.1 科学研究进展
2.1.1 土壤侵蚀规律与机理
福建省早在上世纪80年代初就开始了土壤侵蚀机理和规律的研究，在土壤侵蚀因子[22-31]、侵蚀预测预报模型［32-34］、崩岗侵蚀规律［35-40］等方面取得了重要进展，成为构成福建省水土保持学科体系的主要支撑。
影响水土流失的因素众多而复杂，对于影响福建省土壤侵蚀的各个因子如雨滴特征、降水侵蚀力、土壤可蚀性因子、坡度坡长、转折坡度等进行了大量研究，还从中筛选出影响福建省水土流失的主导因子为植被覆盖度、工程措施、降雨侵蚀力R值、土地利用类型、坡度和有机质。
我省在土壤侵蚀预测预报方面也取得了重要进展，通过各种降雨参数及不同组合形式、土壤可蚀性因子、坡度坡长等与土壤流失量进行相关分析，建立了闽东南地区乃至全省土壤侵蚀预报方程。
崩岗侵蚀以其侵蚀量大、危害严重而一直成为福建省水土保持研究的重点，按崩岗的轴向、形态和发育活动状况进行分类，编制了崩沟分布图，并初步揭示崩岗的侵蚀机理，认为疏松深厚的花岗岩风化壳是崩岗侵蚀的物质基础和内在因素，强度降水而形成的径流则是崩岗发育的主要外部动力，径流和重力的相互作用，促使崩岗不断发育。
2.1.2 土壤侵蚀治理技术研究
从福建省的实际出发，从筛选和引进水土保持乡土植物品种入手，按地区分片，选育适合本地区生长的树草种，通过试验摸清选育植物品种的生物学特性，各植物品种的适应性和栽培方法。全省共筛选和引进草种50多种，乔灌木树种100多种，乔木树种如湿地松、柠檬桉、相思、木麻黄、木荷、马尾松等，灌木如胡枝子、紫穗槐、山毛豆、银合欢等，草类如百喜草、黄花菜、马唐、狼尾草、日本草等。
在侵蚀劣地的治理方面也开展了大量的研究，对植被生长过程中的地带性规律和植被演替规律进行了分析，提出了人工植被群落的发育过程必须与土壤肥力恢复程度相适应，即在先锋群落配置中要注意草被层的生长，避免造成“空中绿化”，而人工群落的配置以引进种与乡土树种结合，进行多层次混交为宜，应着眼于建立地带性森林生态系统。
对侵蚀量大而危害严重的崩岗的治理技术研究一直是福建省水土保持学科的重点之一，根据不同的崩岗类型和侵蚀情况，在全省尤其是安溪、长汀和永春县开展治理试验研究，并总结出了变崩岗侵蚀区为经济作物区、工业园区、多种经营区和利用崩岗侵蚀劣地建设生态茶园的模式，为崩岗的治理探索了技术方法和经验。
2.1.3 水土保持监测
福建省自1983年水土保持机构恢复以来，就致力于开展水土保持监测工作，尤其在土壤侵蚀遥感监测、开发建设项目水土流失监测、山地开发水土流失监测和水土保持重点县小流域监测等方面取得了重要进展。
早在上世纪80年代末，福建省就开始采用遥感技术进行土壤侵蚀状况监测的探索。1992年开始与福建农林大学合作，探讨利用遥感技术进行土壤侵蚀快速调查，采用数量化理论建立土壤侵蚀强度级别判别模型，开发了相应的软件，并应用于福鼎和厦门市。之后又与中科院南京土壤研究所合作，探讨采用USLE进行泉州市土壤侵蚀定量遥感调查。按照水利部的统一部署，分别于1985年、1999年和2000年开展了全省三次土壤侵蚀遥感调查，探索出应用“3S”技术实现土壤侵蚀的快速调查的方法，查清了全省土壤侵蚀状况及动态变化，并建立了全省不同时期、不同行政区、不同土地利用类型、不同坡度、不同侵蚀级别的土壤侵蚀数据库。
随着经济的发展，开发建设项目越来越多，由于施工过程中严重扰动地表，开发建设项目已经成为福建省新的水土流失的主要因素。为了摸清全省工程侵蚀的面积、分布及危害，为采取相应的治理措施提供科学依据，福建省开展了全省工程侵蚀调查监测，并应用GIS的二次开发功能建立福建省工程侵蚀信息管理系统。
此外，还开展了全省山地开发水土流失监测和水土保持重点县小流域监测，并建立相应的数据库。
2.2 形成了一支多层次的水土保持科技队伍
福建省水土保持机构的设置始于1940年12月，当时的福建省研究院在水土流失严重的长汀县河田镇设立“土壤保肥试验区”。新中国成立后，福建省政府十分重视水土保持工作。1953年，福建省防汛总指挥部下设水土保持办公室，水土流失重点治理区县也相继成立水土保持机构， 1966年以后，由于“文化大革命”，机构停止活动。20世纪80年代后，福建省水土保持机构逐步恢复。历经多年建设，已形成了水土保持委员会办公室、监督站、试验站和监测站组成的自省、设区市和县（市）及部分乡镇水土保持工作站组成的水土保持系统，使全省的水土保持工作有领导、有组织、有计划地全面开展。
1983年7月，省水土保持试验站成立，随后在水土流失较严重的18个县(市)设立县级水土保持试验站，从事水土保持科学试验研究、技术推广、示范等工作。
2.3 探索出水土流失综合治理模式
在长期的治理实践中，水土保持部门坚持地带性和植被演替规律，把治理与农村土地利用结构调整和脱贫致富有机结合起来，注重水土保持措施和其它农业措施的有机结合，积极总结和推广了水土保持生态修复模式、“草、灌、乔结合，草、灌先行，以草促树”的侵蚀劣地治理模式、“把水土流失区改造成为经济作物区”开发性治理模式和“果—草—牧（渔）—菌—沼”生态模式等。这些模式得到水利部的肯定，并在我国南方得到推广应用。
2.3.1水土保持生态修复模式
福建省于1983年就提出封禁治理方法，并得到大面积的推广。当时在水土流失区划定封禁范围，制定乡规民约，雇用管护人员，严格防止人畜进入治理区残害树木、草被，藉以利用优越的亚热带气候条件，促其自然恢复。对无树木的荒山和疏林地，则结合造林或补植林木，以快速增加其覆盖度和提高经济效益。这种封禁治理能保证草、灌、乔、针叶、阔叶树一起上，对治理中、轻度水土流失效果好。一般封禁5年即可见效，是治理中、轻度大面积水土流失的主要技术措施，成为一种治理模式。
鉴于福建省温热湿润的自然环境和以中、轻度土壤侵蚀为主(占79.3%)，自然恢复力强的特点，我们坚持“小面积综合治理”和“大面积封育保护”并举，把生态修复作为改善生态环境的重要要手段，通过封育保护，依靠大自然的力量恢复生态。近年来，又组织编制《福建省水土保持生态修复规划》，并指导各地市确定一个试点县开展试点，探索出了一些有效的模式。如长汀县采取了大封禁与强封禁并举，县、乡、村三级联动订公约，建立护林员队伍，护林查源头，堵疏结合等一系列创新的生态修复措施。
2.3.2 “草、灌先行，以草促树，草、灌、乔齐上”的强度流失区综合治理模式
1983年以来，在水土流失严重的长汀县河田开展水土流失综合治理，通过反复摸索和试验、示范，首先在八十里河和水东坊引种了马唐、园果雀稗、金色狗尾草、草木棉、日本草、箭介豌豆、小叶猪原豆、爬地兰等草类，并用胡枝子、紫穗槐、刺槐、合欢、黑蓟、南岭黄檀等豆科经济树种，与“小老头”松混交，进行高密度、多树种的试验，结合施肥。混交之后，豆类树种迅速覆盖，光山秃岭变得郁郁葱葱。随着以长汀为重点的水土流失综合治理列入为民办实事以来，继续采取草、灌、乔结合，以草先行，植物措施与工程措施相结合的办法，取得极大的成效，长汀县开始由红变绿，生态环境显著好转，对极强度水土流失区的治理有普遍意义。
2.3.3 “把水土流失区变为经济作物区”的开发性治理模式
在人口密集、劳动力充裕、25°以下的缓坡侵蚀地，为提高治理措施的经济效益，激发群众的治理积极性，采用开发性治理。具体措施是在坡面修筑等高水平台地或水平梯田，前有埂，后有竹节沟，供拦土蓄水，种植效益高的果、茶、药等经济林木。1982年以来，泉州地区利用侵蚀劣地成功地大面积种植了杨梅、余甘，漳州地区种植双华李，诏安官陂水土流失区出现万亩荔枝海，福州地区种植橄榄，效果好，发展迅速，成功地建立变水土流失区为经济作物区的治理模式，并在全国各地普遍推广。
2.3.4 “果—草—牧（渔）—菌—沼”生态模式
福建省自上世纪90年代起推广果草牧沼菌结合的治理模式，即在流失区进行坡地开发种植经济林果，并套种牧草做为覆盖作物控制水土流失，同时利用牧草发展畜牧养殖，增加农民收入，利用动物类和植物残体建沼气池以解决能源，利用草料栽培食用菌。
2.3.5 “保土耕作”示范模式
这是亚洲湿热带地区水土保持网络在中国实施的唯一项目，是探讨以农民的承包旱地和坡地耕作为重点，全面进行坡耕地改造，旱地轮作套种，延长地表作物覆盖时间，山地林草措施恢复植被，建设防风林带，同时发展农民的庭院经济，达到农业增产增收的目的。经过两年的建设，山坡地的水土流失得到了全面防治，区域抵抗自然灾害的整体能力得到加强。亚洲湿热带水土保持网络专家多次对示范区进行考察，并召开国际学术研讨会，对这种示范模式给予很高的评价。
2.4 推进交流合作，提升科技实力
福建省水土保持机构向来重视与国际水土保持界的合作交流，从第四届至第九届国际水土保持学术会议我们都派出科技人员出席，与泰国土地局进行水土保持技术的交流与探讨，参加WOCAT项目，到美国、日本、马来西亚、巴布亚新几内亚、越南等国和我国台湾地区参加水土保持有关会议和考察，并多次接待了美国、加拿大、新西兰、澳大利亚、日本、泰国等国的水土保持专家，加强与国外联系，拓展了视野。
闽台协作是福建省水土保持科技交流的一大特色，我们利用福建与台湾毗邻的优势，积极加强同台湾水土保持界交流与合作。1989年我们邀请台湾水土保持专家廖绵浚教授举办了山边沟培训班，介绍台湾的山边沟技术，引进了百喜草栽培技术，并借鉴了台湾水土保持户外教室的模式。在台湾水土保持专家的指导下，先后建立了福州金山水土保持科教示范区和集美水土保持科教示范点等技术合作区。并在这两个示范点的带引下，相继建立了建瓯、漳浦、宁化、惠安等水土保持科教园地，成为集水土保持科学研究、教学培训、科普教育、观光休闲的水保科教基地，受到了国内外专家和水利部有关领导的好评。
创办了国内外公开发行的《亚热带水土保持》(季刊)，成为我国南方乃至东南亚地区交流水土保持科学技术的平台，向社会宣传水土保持的方针政策、成为推广水土保持新技术的重要窗口，对提高全社会民众水土保持意识、科技人员提高业务技能起到了重要的作用。
3 福建省水土保持科学发展存在的问题
3.1 缺乏系统深入的水土保持科学研究，基础研究仍显薄弱
尚未建立适合福建省省情的土壤侵蚀强度评判指标体系和福建省土壤侵蚀预报模型，福建省水土保持数据库建设不够完善，土壤侵蚀机理研究有待加强，尤其是土壤侵蚀过程及其机制、崩岗侵蚀的成因机理等方面的研究，水土流失治理的监测及评判指标体系尚未建立。
3.2 水土保持科技队伍水平和素质有待提高
从目前状况看，我省水土保持科技人员，尤其是基层水土保持技术人员整体素质偏低，真正能全面掌握水土保持相关技术的人才并不太多。长期在基层试验站工作的科技人员，由于外部条件限制，对新技术了解掌握较少，因此科技创新性不够。由于水土保持是一门综合性学科，且处在科技发展日新月异的时代，新技术层出不穷，需要科技人员去跟踪、去掌握，因此必须尽快采取措施、制定人才培养规划(包括引进、稳定、培养、提高)，通过举办培训班、研究生班、研讨班以及带职轮训等方式，提高水土保持队伍的整体实力与水平。
3.3 科研经费不足，管理手段落后，先进设备缺乏
近年，由于财政实行分级管理，只有省水土保持试验站和全省实施重点治理的长汀水土保持试验站有一些科研经费，其它市、县水土保持试验站基本没有试验经费，给科研工作的开展带来一定困难。
由于水土保持科研经费不足，相应地科研手段落后，先进设备缺乏。目前福建省水土保持科研大多仍然还是以常规的、传统的方法为主。缺乏较先进的仪器设备，影响到科研水平的提高和工作效率。
3.4 缺乏高水平的综合治理试验示范工程和基地，科技成果推广应用力度不大
虽然水土保持科研取得了一些成果，但有些研究课题与水土流失防治应用结合不紧，大量研究成果难以转化为现实的生产力，另一方面水土流失治理缺乏有效的科技支撑，再加上缺乏高水平的综合治理试验示范工程和基地，野外基础设施不足，影响了成果的推广应用。
4 福建省水土保持学科未来发展重点
随着福建省的生态省建设的推进和海峡西岸经济区建设的发展，今后福建省水土保持工作将继续服务于水土保持生态建设，为水土流失防治提供科技支撑，未来福建省水土保持学科应该重点在以下几个方面加强研究：
4.1 基础理论研究
今后福建省水土保持学科首先应该加强基础理论研究，如土壤侵蚀过程及机制研究(包括水力侵蚀、风力侵蚀、重力侵蚀和人为侵蚀各种侵蚀类型)、生态修复中地带性植被生态恢复和群落演替机制研究、水源地水土流失与水污染的机理与调控研究和土壤侵蚀定量预报模型的研究。
以其中一种侵蚀类型如崩岗侵蚀为突破，运用力学与能量学经典理论与研究方法，研究侵蚀过程及其侵蚀力、抗蚀力的演变、能量传递与作用机制，全面揭示土壤侵蚀的过程与机制。运用恢复生态学、系统生态学、景观生态学、计量经济学等相关学科理论，探讨不同类型区生态系统植被退化的类型及成因、退化机制和途径及近自然恢复程度，进行水土保持生态修复中地带性植被生态恢复和群落演替机制。
水土流失是面源污染的载体，水土保持应与提供清洁水源和环境整治相结合，在改善当地生产条件、提高农民生活水平的同时，控制面源污染，保障饮用水安全。因此，需要加强水源地水土流失与水污染的机理与调控研究。
通过多年的探索，我省已在应用“3S”技术开展水土流失遥感调查方面探索出一套行之有效的方法，但是至今尚未建立适用于福建省的土壤侵蚀定量预报模型，极大地制约了遥感技术的应用效率和精度，成为亟待突破的技术瓶颈问题。
4.2 土壤侵蚀治理关键技术研究
应着重加强以下几个方面的研究：小流域水土流失综合治理技术、茶果园与坡地农业开发过程中水土保持技术(以坡地径流调控为中心的技术研究)、开发建设项目水土流失特征及控制技术、崩岗侵蚀、泥石流、滑坡等山地灾害防治的关键技术研究、侵蚀劣地植被快速覆盖技术研究，优良水土保持植物的筛选、引种，面源污染水土保持控制技术研究和水土保持优良植物的筛选、引进及推广。
水土流失是水与土两种资源的流失，要通过汇集、疏导地表径流等措施使二者更有效地结合，因此应进行降雨—地表径流资源利用法力分析与计算方法，降雨径流安全集蓄技术，降雨径流网络化利用技术和降雨地表径流高效利用的配套设备等方面的研究。
随着我省经济的快速发展，如何防治在开发建设项目和城市建设过程中造成新的水土流失十分迫切，具体来说，应针对以下几个方面尽快开展研究：不同下垫面开发建设项目弃土弃渣土壤流失形式、流域量及危害性评价，城市土壤侵蚀特点、流失规律、危害与防治对策，开发建设严重扰动区植被快速营造模式与技术，不同类型区开发建设项目水土保持治理模式与技术标准等。
针对福建省目前植被结构不尽合理，植被生产力及经济效益不高等问题，应加强区域，尤其是侵蚀劣地植被快速覆盖技术，优良水土保持植物的筛选、引种等研究。
4.3 监测手段、指标体系研究
由于我省水土保持监测网络建立时间不长，监测工作比较薄弱，亟待加强。因此应该借鉴、引进和吸收转化国外先进经验。如美国从20世纪20年代在全美建立的土壤侵蚀试验观测站，利用统一和规范化的方法进行试验观测，为后来美国土壤侵蚀重大创新性成果的产生奠定了基础。为使福建省水土保持学科有新的更大进展，应该尽快采用先进的监测技术、设备和手段，如坡面和小流域水土流失观测设施设备，开展不同侵蚀类型区土壤侵蚀监测方法研究，建立不同土地利用模式的土壤侵蚀强度判别指标体系，进行监测土壤侵蚀治理成效的指标体系研究，进行水土流失实验数据整编与数据库建设，尽快建立全省土壤侵蚀监测和信息管理系统。
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课题组成员：
1. 阮伏水，福建省水土保持委员会办公室主任，高工。
2. 王维明，福建省水土保持试验站站长，教授级高工。
3. 黄炎和，福建农林大学资源与环境学院副院长，教授，博导。
4. 郑本暖，福建省水土保持学会秘书长，教授级高工。
5. 林敬兰，福建省水土保持监测站，高工。