高景晖：高质量发展背景下黄土高原水土保持科学试验发展探索

本期期刊速读内容来自《中国水土保持》杂志2022年第9期文章《 高质量发展背景下黄土高原水土保持科学试验发展探索 》，作者高景晖。

高景晖(1979—)，男，河南封丘人，高级工程师，硕士，主要从事水土保持、科技管理方面的工作。

摘要

黄河水利委员会于天水、西峰、绥德三地所建设的水土保持科学试验站是黄土高原水土保持科学试验的先行    者、坚守者，70余年来取得了突出的成效，为黄土高原水土流失防治提供了有力的科技支撑。

在对“三站”水土保持科学试验发展历程、取得成效总结回顾的基础上，分析了存在的优势与短板，提出了高质量发展背景下黄土高原水土保持科学试验的对策建议。

正文

黄土高原是我国水土流失最严重、生态环境最脆弱的地区之一，其水土流失防治一直被视为重大科学问题。为探索水土流失规律和水土保持模式，黄河水利委员会于天水、西峰、绥德三地相继建立水土保持科学试验站(以下简称“三站”)，开启了黄土高原水土保持科学试验发展之路，历经70余年坚守至今。

随着黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的深入实施，“三站”水土保持科学试验工作面临新的机遇与挑战，如何适应形势、发挥优势、守正创新，为新时期黄土高原水土保持高质量发展提供支撑，是值得深入研究的重要课题。

1 “三站”发展历程

“三站”是国内建立最早的一批水土保持科研机构。天水站创建于1942年，是我国建立最早的水土保持科研单位，开创了水土保持科学研究工作的先河，首次提出了小流域综合治理的概念，创建了全国最早的水土保持示范区。

国内知名专家学者竺可桢、钱宁、张含英、王化云等曾到天水站进行考察或从事研究工作，国外著名学者美国水保局副局长罗德民教授、苏联扎斯拉夫斯基教授等曾多次协助进行科学试验研究。

西峰站创建于1951年，在黄土高塬沟壑区水土流失规律和治理技术方面开展研究、示范与推广工作，提出了“固沟保塬”的治理方针和“三道防线”的治理模式。    西峰站南小河沟1957年荣获“全国水土保持综合治理先进典型”，1982年3月被《人民日报》誉为“黄河中游上的一块翡翠”。

绥德站创建于1952年，提出了“因地制宜、全面规划、大小结合、配合骨干、蓄种相间、轮蓄轮种、计划排淤”的淤地坝布设及利用方式，建设了全国第一个未治理流域的大型坡面径流场和陕北第一座大型淤地坝、第一块水平梯田、第一个山地果园等，研究提出的小流域综合治理模式至今仍指导着水土保持实践，治理后的韭园沟成为全国发展农业的十大样板之一。

70年来，“三站”无论经历隶属关系变更，还是投资机制转变，或是科研机制改革的冲击，一批批科技人员始终坚守初心使命，坚持在黄土丘陵沟壑区第一副区、第三副区和黄土高塬沟壑区的典型小流域持续开展水土保持试验观测，谋求科学治理水土流失之策，助力黄土高原生态文明建设。

2019年，为促进“三站”水土保持科学数据的共享应用，黄河上中游管理局与中科院西北生态环境资源研究院合作，挂牌成立了“国家冰川冻土沙漠科学数据中心(黄土高原水土保持中心)”。同年，依托“三站”建立的黄土高原水土保持野外科学观测研究站成为水利部认定的首批野外站之一。

2021年开始，黄河上中游管理局围绕“擦亮水土保持科研牌子”这一目标，响应高质量发展需求，着力创新科研体制机制，整合凝聚优势科技资源，构建了以黄河流域水土保持生态环境监测中心牵头，“三站”参与，并由监测中心承担黄土高原水土保持野外科学观测研究站、国家冰川冻土沙漠科学数据中心(黄土高原水土保持中心)、中国水土保持学会黄河专业委员会等三个机构日常工作的“1+3”科研工作新格局，制定了有关野外科学观测研究站运行管理、水土保持科学数据管理等一系列制度规程，实施了总投资为2699万元的野外站观测试验设施建设项目，进一步夯实了科研基础，“三站”水土保持科学试验进入了新的发展阶段。

2 取得的成效

(1)建成较为完善的水土保持原型观测体系，成功打造部级创新基地。

通过多年建设，目前“三站”已在三个不同水土流失类型区的15条典型小流域，布设16个径流观测站、86个雨量站、108个径流小区、5处气象园、36个土壤含水量观测点、31个重力侵蚀观测点及21个坝库淤积观测点，开展相关观测、试验以及下垫面野外调查工作。

原型观测自动化水平明显增强，基础科研平台进一步提升，黄土高原水土保持野外科学观测研究站成功创建为部级科技创新基地。

(2)积累了长序列水土保持科学数据，并纳入国家数据平台提供共享服务。

科学数据是重要基础性战略资源。目前，“三站”水土保持径流泥沙测验资料(1945—2020年)共有5878站(场)年，在黄河流域乃至全国是资料系列最长的，其中，有727站年的径流泥沙资料、3091站年的降水资料和2060场年的径流场资料。数据内容包括降雨量、径流量、输沙量、坡面及沟道水土流失量、小流域下垫面变化数据、典型调查数据以及其他气象参数等。

另外，建立了黄河流域水土保持生态环境监测数据库，包括不同尺度的降雨径流泥沙、下垫面变化、人类活动、各类遥感影像等自然环境数据和社会经济数据等。多类别、长序列的观测数据，为水土流失规律的定量分析研究和小流域综合治理效益评价提供了重要的数据支撑。

积累70年的黄土高原水土保持科学数据被纳入国家数据平台国家冰川冻土沙漠科学数据中心(黄土高原水土保持中心)，实现了由行业数据向国家数据的转变。

(3)探索了水土流失规律和水土保持治理模式，促进了水土保持科学进步。

探索开展土壤侵蚀因子、水土流失规律、各类措施配置、水土保持效益、蓄水保土林草品种引种及集水造林等试验研究，总结出三个不同水土流失类型区(黄土丘陵沟壑区第一、三副区，黄土高塬沟壑区)土壤侵蚀特征，提出小流域水土流失规律、各项水土保持治理措施及效益、“三道防线”治理体系、沟道坝系工程安全评价方法，并在土壤侵蚀预测预报模型和水土保持综合治理效益预报模型建立等方面进行了有益的探索。

缓坡兴建梯田、天然草地改造、优良植物繁育、舍饲养殖、小流域坝系建设、小流域综合治理、雨水集流和节水灌溉等技术，奠定了以小流域为单元，山水林田湖草沙综合治理的理论基础和技术基础。

这些研究成果，对探索黄土高原水土流失规律有先驱性、导向性和开拓性的贡献，也为解决制约黄土高原水土流失防治的关键性技术难题提供了科技支撑，推动了黄土高原水土保持生态建设由凭经验防治转向科学防治。

(4)发挥科技示范推广先锋作用，为流域经济社会和生态发展做出了重要贡献。

建立的“陇东第一园”、陕北山地果园等，分别开创了陇东地区苹果成园栽培和陕北地区山地苹果栽培历史的新篇章;提出的农林牧治理措施，经过流域机构及省、市、县推广，已有效地向广大山区农民进行了技术转移，并取得了巨大的经济效益、社会效益和生态效益。

如西峰站提出的“保塬固沟”治理方针、“三道防线”治理模式，在庆阳地区300多条小流域和黄土高塬沟壑区2.6万km2的土地上得到大力推广应用。绥德站取得的众多具有示范推广价值和典型意义的科研成果，为丘陵沟壑区开展大面积水土保持生态环境治理起到了积极的推动作用。

3 优势与短板

3.1 主要优势

3.1.1 基础条件优势

“三站”拥有多个野外大型试验场地，可满足长期连续定位观测的需要。野外站配备了较齐全的野外观测、试验分析等设施设备，设有水土保持实验室，可进行基本的水沙分析试验。2023年前将落实引进碳通量塔、负离子观测仪等设备的工作，为开展水土保持效益评价奠定基础。

3.1.2 人员优势

在数十年水土保持科学试验实践中，培养了水土流失野外观测、水土保持试验研究、数据整编分析、水土保持监测、新技术示范推广等方面的专业队伍，具有人数较多、经验丰富、专业覆盖面广等优势。

3.1.3 技术优势

“三站”积累了丰富、宝贵的第一手试验观测资料，水土保持径流泥沙测验资料(1945—2020年)共有5878站(场)年，拥有独特的数据优势。多年的水土保持科研及水土流失防治工作实践，积累了丰硕的技术成果，形成了较为完善的技术体系。

3.1.4 平台优势

拥有的国家冰川冻土沙漠科学数据中心(黄土高原水土保持中心)，是国家数据平台中唯一的水土保持领域平台。黄土高原水土保持野外科学观测研究站，是水利部认定的首批6家野外站之一，也是水土保持领域唯一的一家，具有独特的优势。“三站”还与科研院所、知名高校广泛合作，挂牌成立了“流域水循环模拟与调控国家重点实验室”“黄土高原水土保持与生态修复国家林业局重点实验室”等野外试验、教学、实习基地。

3.2 存在的问题和短板

(1)对黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的科技支撑不够。

水土保持科学试验与新时期黄河保护治理的结合不够紧密，对黄土高原水土保持高质量发展的响应程度不够，在支撑科学治理水土流失、水土保持与乡村振兴融合、水土保持生态功能价值评价、土壤侵蚀模型研发、大数据挖掘分析等方面存在短板。

(2)原型观测工作难以满足新时期的科研需求。

长期以来由于缺乏明晰的需求指向和稳定的供应市场，观测工作总体处于较低水平徘徊与简单重复状态。存在观测站网布设不够完善、指标内容设置不科学、手段不够先进、信息处理自动化程度不高等问题，难以很好地支撑当前水土流失机理规律和水土保持高质量发展重大问题研究的需求。

(3)数据资源的应用价值尚未充分有效发挥。

“三站”积累数十年的数据开发利用不够，缺乏系统的分析评价，与其他行业数据交会融合不足，虽已被纳入国家数据平台，但应用面较窄、下载量不高，数据优势尚未转化为资源优势，其科研价值和社会价值尚未充分有效发挥。

(4)科研能力方面存在不少制约因素。

“三站”非单纯的科研性质单位，无固定的科研经费渠道，缺乏长期稳定的科研经费支撑，难以持续实施较大的、有影响力的科研项目;科研人才队伍存在短板，科技领军人才匮乏、高层次创新型人才紧缺;科研管理机制不灵活，基础科研能力和科研支撑不够。

4 高质量发展背景下黄土高原水土保持科学试验发展对策

 黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略的深入实施，对新时期水土保持科学试验工作提出了新的要求。

在当前高质量发展背景下，“三站”水土保持科学试验工作应坚守初心、坚定信心、守正创新，围绕支撑黄河流域水土保持高质量发展的战略要求，对标部署、响应需求、校调布局，坚持科技创新“四个面向”和水土保持科研“观测、研究、示范、服务”的科学定位，聚焦水土保持基础性研究、应用型研究和前沿性研究相关的重大和热点问题，全面提升水土保持科研能力水平，擦亮水土保持科研牌子。

(1)推进黄土高原水土保持野外科学观测研究站建设。

充分凝聚发挥“1+3”资源优势，在现有黄土高原水土保持野外科学观测研究站的基础上，认真梳理总结，对照国家级野外站的标准，锻长板、补短板，持续推进野外站观测试验设施设备、人才队伍和科研能力建设，争创国家级野外科学观测研究站，打造更高层次的科技创新平台。

推进野外站开放共享，进一步与国家重点实验室、工程研究中心、野外科学观测研究站等衔接，全面开放科研设施、科研仪器、试验装置、样品样地等科技资源，积极为国内外科研单位和科研人员提供研究平台，为开展相关科技创新工作提供支撑和服务。

(2)对标高质量发展需求完善水土保持原型观测体系。

对标高质量发展需求，细化完善水土流失规律试验观测内容，充分发挥“三站”原型观测这一最具潜力、最独特的优势和最宝贵的资源。以问题为导向，做好原型观测顶层设计。增强科研敏锐性，跟踪科研热点，有针对性地调整野外试验观测的发展方向和布局，细化服务科研对象，完善站网体系。

以水土流失机理研究为目的，调整观测指标。以为黄河水沙变化研究提供支撑为导向，调整数据类型，根据水沙变化研究新的需求调整观测布局，进一步优化观测站点、要素、设备、手段等。推行精细化管理，制定技术规程或操作手册，促进原型观测更加规范化、现代化发展。

(3)促进黄土高原水土保持科学数据共享服务。

加强国家冰川冻土沙漠科学数据中心(黄土高原水土保持中心)的建设运行，充实机构人员。规范数据平台中水土保持专题建设内容，对内强化管理体系、技术体系、创新体系、推广体系建设，对外强化架构体系、拓展体系、战略体系建设，进一步建立健全数据采集、整编、管理、应用、共享等工作机制，强化水土保持科学数据资源的统一管理，提高数据的整体性、系统性和科学性。

深化原始数据的后续研究，更精准满足对科研和管理决策的支撑作用。推进数据的共享应用，坚持开放、共享，让数据“走出去”“用起来”，充分发挥科技数据的资源价值和支撑效用。

(4)加强水土保持重点领域科学研究。

对标黄河保护治理需求，积极开展黄土高原水土保持与黄河水沙关系、水土保持高质量发展指标体系、山水林田湖草沙系统治理内涵与技术体系、水土保持与乡村振兴融合、高标准淤地坝安全评价及“四预”、水土保持率、水土保持措施碳汇机理与价值实现机制、黄土高原水土保持林草格局优化与提质增效技术、水土保持监测技术、数据挖掘分析等方面的研究，积极参与黄河实验室重大科研任务。

加快智慧水土保持建设，深化水土流失规律机理研究，开展土壤侵蚀模型参数本地化研究，完善不同区域土壤侵蚀影响因子空间参数库，建立完善黄土高原土壤侵蚀模型。

(5)进一步加强水土保持科研能力建设。

针对性培养、引进高层次科研人才，充实科研一线和科技部门技术力量，形成年龄结构合理、专业搭配合理、学历层次较高的科研队伍。着力抓好学术带头人的培养，加强技术培训，尤其是对年轻科技人员的培训，着力提升科研观测队伍整体素质。

进一步健全科研运行、保障、激励机制，整合科研力量，建立重点科研团队，将科研纳入绩效考核指标体系，夯实科研责任，强化对优秀科研人才和优秀科研成果的激励，营造良好的科技创新氛围。深化同科研院所、高等院校的科技交流合作，优势互补，共同提升水土保持科学试验水平。

5 结语

新时代开启了黄土高原水土保持高质量发展的新征程，高质量发展是全面贯彻新发展理念的发展，科技创新的引领作用将更加凸显。黄土高原水土保持科学试验工作应积极响应高质量发展的需求，聚焦黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略水土保持重大科技问题，不断守正创新，校调布局，为新时期黄土高原水土保持高质量发展提供有力科技支撑。

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