关于水土保持监测基本方法的思考

陈世梅

（重庆市渝北区水利局，重庆 401120）

1 前言

水土保持监测指以从保护水土资源和维护良好的生态环境出发，运用多种手段和方法，对水土流失的成因、数量、强度、影响范围、危害及其防治成效等进行动态监测和评估，是防治水土流失的基础工作。《中华人民共和国水土保持法》及其实施条例均规定，由国务院水行政主管部门建立水土保持监测网络，对全国水土流失动态进行监测预报，并予以公告。

虽然水土保持监测机构成立的历史不长，但国家组织的水土保持监测工作在20世纪80年代以后，就已经开始较快发展。在这一时期以来，水土流失的观测手段和设备有了一定的改善，新的观测试验站点陆续投入运行，地面观测在全国不同侵蚀类型区相继展开。同时，随着遥感技术的普及，水土流失遥感调查的研究开始出现。目前，我国水土保持监测队伍不断壮大，监测技术不断提高，监测成果不断积累，有力地支持了国家和地方的水土保持生态建设。但是由于理论基础的局限和部分技术原因，这一年轻的领域的继续发展还面临许多问题。

2 水土保持监测概述

2.1 水土保持监测

水土保持监测指以水土流失过程、水土保持活动及其环境因子变化为对象的监测。在我国，水土保持监测通常也称为观测或试验观测。自1991年《中华人民共和国水土保持法》颁布后，根据第29条和水土保持法实施条例22条，我国开展了较大规模的水土保持监测。此后文献及政府文件中较多的将水土保持观测称为水土保持监测。

试验观测是指数据的采集过程，重在通过科学试验过程认识客观规律；监测是指数据采集和分析的过程，是一个业务化运行的系统，重在水土流失状况的变化。监测以观测为基础和手段，通过观测来实现。从中国水土保持监测技术规程中，基于地面方法的监测就被称为地面观测。

根据对于信息采集与处理的深度，水土保持监测有广义和狭义两种理解。广义的水土保持监测是对水土流失及其治理信息进行全面的采集和处理过程，包括信息采集、信息传输、信息存储、信息处理、信息服务及其相关的应用系统，也包括这些信息采集一传输一处理一分发等的站网和计算机网络系统。这种理解经常是基于网络环境的，包括监测网络和信息传输网络。根据这种理解，监测和评价其实是一体化的。而狭义的水土保持监测，仅仅指水土保持信息采集。这种监测经常是就某个监测点而言的，只是强调用科学合理、可操作的方法收集水土流失和水土保持信息。其概念的内涵和外延与水土保持试验观测基本相同。

2.2 水土保持监测的目的与意义

2.2.1 水土保持监测目的

水土保持监测的主要目标是，逐步认识理解水土流失过程的本质特征及其与影响因子的关系，为水土资源合理利用、区域可持续发展规划与决策提供数据支持，并以公告形式为社会公众提供关于水土流失和水土保持的基本信息；具体目标是为水土保持效益评价和水土流失预报模型开发提供数据支持。

水土保持监测的服务对象包括水土保持科学研究和教育工作者(认识科学规律，进行水土保持科学教育)、水土保持规划设计者(对具体项目的管理者)和水土保持决策者(各级政府水行政主观部门)。

2.2.2 监测工作的意义

水土保持监测工作的意义主要表现在：(1)支持水土保持科学研究，提高水土保持科技含量：利用现代信息化技术对水土流失规律、水土保持预防保护和治理、规划设计、分析评价、决策管理等方法和途径进行改造和提升，将有助于全面提高水土保持规划、科研示范、监督、管理工作的科技含量，有效解决当前相对落后的信息获取方式中存在的问题，促进传统水保向现代水保的转变。(2)为水土保持规划、水土保持效益评价和水土流失模型开发提供基础数据：首先，监测是水土保持规划和效益评价的基础，如果没有系统的监测，则不能全面、准确、及时地提出水土流失及其治理现状的数据，规划和效益评价的科学性和客观性将大打折扣，水土保持方案将缺乏科学性和可操作性，从而影响国家宏观决策效率和质量；其次，只有通过监测，才能根据水土流失、社会经济等的最新变化，对水土保持规划做出适时的战术性调整，增强水土保持工作的主动性、实效性、针对性；增强水土保持管理和决策的透明度，提高可信度。第三，监测数据是水土流失模型开发的基础。(3)落实和体现水土保持执法，提高水土保持宏观决策水平，满足和有效服务社会：建立水土保持监测网络，开展水土流失监测和预报，是《中华人民共和国水土保持法》、《水土保持生态环境监测网络管理办法》和《水土保持监测资格证书管理暂行办法》等法规文件的规定，也是各级水土保持行政主管部门必须履行的职能。通过科学、高效的监测，获取水土保持基础数据，可为国家提供科学、实时、有效的流域或区域水土流失、监督执法、规划设计、工程建设等动态信息。对于提高流域水土保持生态建设的宏观决策与监控能力，提高工作效率，促进生态环境建设健康发展，遏制新的人为水土流失具有十分重要意义。

2.3 监测对象与内容

2.3.1 水土保持监测对象

水土保持监测的对象是小流域范围内的水土流失。这是一种自然现象和过程，是现代地表过程的主要表现形式，包括降水径流过程(水循环和水平衡)，地貌、土壤和植被发育演替过程，土地利用过程，人文过程(商品流通、人力物力的投入等)。因而水土流失和水土保持过程中耦合了多种物质、能量和信息的迁移、转换过程。水土流失发生的地段，是地表物质迁移最强烈的地段，因而也是地理科学、土壤科学等学科研究的重点部位。科学、全面地监测水土流失与水土保持过程具有重要的基础学科意义和生产实践意义。

2.3.2 水土保持监测内容

根据水土保持法及实施条例，水土保持监测内容包括水土流失因子、水土流失状况和水土保持效益3个方面，已经颁布执行的水土保持监测技术规程，也基本遵循和体现了这几个方面的内容。实际的操作过程中，在小区和小流域两种尺度上，较多地注意了对径流和泥沙的观测。在较大面积的区域，则是对水土流失因子(植被、治理措施、投资等)及侵蚀强度和面积的监测。

随着形势的发展，现有水土保持监测已经不能满足学科发展的需求，也不能满足水土保持规划决策的需求，主要表现在以下方面：长期水土流失治理已开始见效，人为破坏趋于减弱；侧重于传统的水沙观测，现有规程要求的观测内容尚未完全展开；水土流失和水土保持，已经对环境要素形成了明显的影响，并日益受到学界、政界的关注；一些临时性的监测(研究性的监测。)和针对具体项目的监测，已经开始了比较全面的监测。因此全面的、完整的水土保持监测，须考虑以下4个方面：水土流失的影响因子，水土流失过程、类型与强度特征；水土流失治理措施，水土流失与水土保持对环境的影响。在具体的监测业务中，考虑到数据采集的相似性，可调整为监测水土流失本底信息，水土流失的影响因子信息，水土流失与治理措施信息，水土流失与水土保持对环境影响信息等。同时对于一些环境敏感要素(土壤有机碳含量、CO2排放等)，生物多样性、社会经济要素，妇女儿童参与等，应给予特别关注。

水土流失和水土保持均是一个多时空尺度的过程。水土流失的空间尺度有微型小区、试验小区、小流域和区域尺度等。开展三个尺度的研究，包括坡面积、小流域和区域。不同尺度，监测内容(指标体系)和方法是不同的。

3 水土保持监测方法

3.1 自动化地面观测

目前我国水土保持监测机构拥有100多个地面观测、实验站和超过6000名技术人员，但地面监测点的密度相对于水土流失面积占国土37%的中国来说是远远不够的。而且目前我们的地面监测设施还有待于进一步加强和完善。另外，对开发建设项目进行全面、及时的跟踪监测还比较困难。扩大地面监测点的覆盖面，增加监测频次和监测内容是我们的长期目标。因此，发展自动化的地面观测手段将是我们实现这一目标的重要基础。

当前地面观测的效率瓶颈包括取样、分析、数字化观测结果生成和地表量测等环节。这些环节涉及的径流、泥沙、土壤取样技术，泥沙样品分析技术，滑坡和泥石流监测技术，目前开发建设项目水土流失的跟踪测量等技术的自动化程度都有所提高，但大多存在经济性和可靠性不高的问题。这些技术也是监测部门普遍关心的领域，自动化地面观测相关技术的发展，不仅需要提高监测效率和数据精度，还需要考虑在人工成本日益上升的背景下提高监测经济性的设计。自动化地面观测技术中比较薄弱的领域包括风蚀监测、沟道侵蚀监测等。取样、样地和小区布设的设计等问题也是在提高自动化程度中需要改进的

3.2 监测信息管理技术

我国未来的水土保持监测将基于全国水土保持监测网络，开展网络化的综合监测。在全国监测网络中，微观和宏观的数据将根据不同的权限进行管理和共享。届时全国数百个监测点将为各级监测机构提供更加全面和完整的数据。新的信息网络专业管理系统，将把全国水土保持监测基础数据的采集、传输、交换和处理有机地结合起来。

3.3 调查技术

询问调查、抽样调查、典型调查等和地面观测一样，也属于常规监测方法。但相对地面监测和遥感监测技术而言，水土保持监测的调查技术还不够成熟。尤其询问调查、典型调查和地面观测技术差异很大，所使用的技术需要考虑较多的社会经济和人文因素，调查技术对调查成果可能产生很大影响，从而影响水土流失和水土保持评价，但目前相关研究却甚少。著名国际水土保持技术合作组织—世界水土保持方法和技术纵揽设计了一系列水土保持技术调查表(QT)，以标准化的方式提供了评价世界各地水土保持技术的依据，值得我国水土保持监测中的典型调查参考。但是我国幅员辽阔，各地自然条件差异大，社会经济发展水平不一，设计标准化的调查技术还需要充分考虑水土流失和农村经济结构的区域差异。

4 结束语

4.1 强化水土保持监测理论体系建设 吸收国内外水土保持监测(包括生态监测)研究和监测实践，开展水土保持监测理论问题研究。如水土保持监测的对象与内容、监测与水土保持效益评价及其与土壤侵蚀预报关系，监测目标与任务等，以便更好地指导小流域监测工作的开展。

4.2 加强水土保持监测系统中基层观测点网的建设。现有水土保持监测系统中，已建立了比较完善的管理机构和数据管理体系，今后应该重视基层观测点网及其基础没施建设，包括人才培养，将基层观测站的工作变成一个有运行经费保障的业务运行系统。

4.3 强化监测数据和服务。利用现代科学技术成果，基于网络环境，建立分布式的水土保持监测成果数据库，高效安全管理监测数据(包括历史数据)。同时通过完善有关法规制度，逐步实现监测数据成果的共享，加强监测数据对社会公众、管理决策的服务。

4.4 加强监测的自动化。通过现代技术使传统监测方法得到全面提升，有计划、有组织地研发和推广自动化监测仪器设备，逐步实现监测工作的自动化。

[1]郭索彦，李智广.我国水土保持监测的发展历程与成就[J].中国水土保持科学，2009-10-15.