English | 繁体 | RSS | 网站地图 | 收藏 | 邮箱 | 联系我们
首页 新闻 机构 科研 院士 人才 教育 合作交流 科学普及 出版 信息公开 专题 访谈 视频 会议 党建 文化
  您现在的位置: 首页 > 专题 > 旧专题 > 创新专题 > 中国科学院科技创新案例(一)
水土保持型生态农业实体模型的创建
  文章来源: 发布时间:2004-10-10 【字号: 小  中  大   

中国科学院安塞水土保持综合试验站位于陕西省延安市安塞县。始建于1973年,1985年正式成为中国科学院野外台站,1990年被选定为中国科学院中国生态系统研究网络(CERN)重点站,2000年列入科技部国家重点野外台站(试点)。该站以小流域生态系统为单元,开展长期定位试验,研究黄土丘陵区生态环境特征及演变规律,重点探求恢复、重建退化生态系统,提高系统整体功能的途径和措施。目前承担着国家科技攻关、国家自然科学基金、科技部西部专项、国际合作及中国科学院知识创新、“西部之光”等项目20余项。自1990年以来获国家、省部级科技进步奖11项。

提出水土保持型生态农业的理论和技术体系,创建水土保持型生态农业实体模型,是安塞试验站集几十年黄土高原水土保持科学研究实践获取的一项意义重大、影响深远的重要成果。它以事实告诉人们:只要依靠科学技术,走可持续发展的道路,黄土高原丘陵区严重退化的生态环境用20年时间可恢复,并走上良性循环的轨道。这一科学结论被认为是生态农业建设的重大突破,为“再造一个山川秀美的黄土高原”奠定了坚实的理论和实践依据。

水土保持型生态农业的研究工作开始于1973年。当时,受中国科学院和当地政府委托,中国科学院水土保持研究所科技人员在位于陕北地区延河支流杏子河流域的纸坊沟小流域建立了试验示范区,开展黄土高原小流域综合治理研究工作。为了对黄土高原生态环境的历史和现状做出系统分析,探寻其严重水土流失和恶劣自然环境的根源,科研人员首先利用5个不同时期的航空照片资料,通过走访农户、社会调查等方式,对纸坊沟近50年来的生态环境进行了遥感动态监测分析和制图,展示出纸坊沟50年来生态环境从破坏到逐步恢复并步入良性循环的过程。

为了打破“愈垦愈穷,愈穷愈垦”的恶性循环怪圈,试区建立后,率先进行了水土保持规划,指导村民坚持以农田基本建设为中心的综合治理,实现了川地林网化以及流域阴坡绿化,使生态环境得到很大恢复。但农业生产责任制变更时,配套政策未跟上,又造成开荒风,1983年,耕垦指数由1975年的42.9%又上升到47.9%,人工林草地也不同程度地受到破坏。“七五”开始,纸坊沟试区被列入“黄土高原综合治理”国家科技攻关项目中,增强了中国科学院水土保持研究所科技人员科学治理黄土高原的信心。时任所长杨文治亲自挂帅,带领以卢宗凡为首的30多名科技人员,一方面用提高单产增强村民对科学的信任感,一方面总结国内外该领域研究的经验教训,根据生态学和系统工程原理,把水土流失治理和生态农业建设有机结合,提出了水土保持型生态农业的理论和技术体系,即:以强化降雨就地拦蓄入渗、防治水土流失为中心,以土地合理利用为前提,以恢复建造植被、建设基本农田、发展经济林及养殖业为主导措施,建立水土保持型生态农业体系。

“水土保持型生态农业”一经提出,即占领了该领域制高点。该研究被列入“七五”、“八五”研究专题,通过纸坊沟小流域水土保持型生态农业实体模型的建立,获取了多项研究成果。

“水土保持生态农业三阶段论”即是重要成果之一,是科技人员针对黄土丘陵地区水土流失严重、生产落后、经济贫困、农民素质不高等生产发展制约因素,根据该地区实际生产水平和纸坊沟治理建设的经验而提出的水土保持型生态农业的建设途径和技术指标。他们提出:水土保持型生态农业建设可分为生态系统初始发展、生态系统稳定发展、生态系统良性循环发展三个阶段实施。生态系统初始阶段即水土保持生态农业建设起步阶段,约需10-15年时间,主要任务是以建设基本农田提高单产为突破口,以恢复建设植被为重点,逐步改变水土流失状况;生态系统稳定发展阶段约需5-10年,该阶段要进一步调整土地利用结构和农林牧副各子系统内部结构,使基本农田初步实现稳产高产,促进整个生态系统稳定发展;生态系统良性循环发展阶段是生态农业建设要达到的最后目标,这一阶段要求治理面积达到80%以上,人均农业耕地减少到4-6亩,逐步实现农地全部建成高产稳产基本农田。实现土地及其他自然`资源的充分、合理、永续利用,建成农林牧副相互促进、全面持续发展,商品经济发达的稳定、高效的生态经济系统。

根据水土保持生态农业实施办法,遵循黄土丘陵区地形、地貌特点和土壤侵蚀规律,试区将水土保持措施的配置分成平面水平配置和坡面立体配置二个层次。平面配置即是建成以居民村为中心的近、中、远平面圈状结构配置模式。立体配置是根据土地质量及水、热资源在坡面上的层面分布规律,采取水土保持措施梯层结构配置模式。即山顶采取隔坡水平阶种植牧草,坡上部修梯田栽种果树等经济林,坡中部修水平梯田,建成稳产高产基本农田,坡脚植树造林,建成水土保持、用材乔灌混交林;沟道中的支沟溪线上修筑柳谷坊和土谷坊,在主沟上适当地配置淤地骨干工程。这样的梯层结构配置模式,可形象地概括为“山顶戴帽子,坡上挂果子,山腰系带子,山下穿裙子,沟里穿靴子”,体现了节节拦蓄降水,合理利用土地的原则。

经过二十余年的持续研究,水保所科技人员建成了纸坊沟小流域水土保持型生态农业实体模型。“八五”末,流域内农地面积由1983年的5945亩退到2236亩,退耕率为62%,农林牧用地比例由1:0.3:0.5调整为1:1.7:2.1;有效林草植被(盖度0.6以上的林草地)覆被率达41.2%,扭转了生态、经济相互制约和恶性循环的局面。如今的纸坊沟粮丰林茂,瓜果飘香,村民生活富裕,2000年人均纯收入达到2033元。事实证明,纸坊沟小流域已完全步入到生态系统良性循环发展阶段。

水土保持型生态农业理论及纸坊沟流域水土保持型生态农业实体样板,受到国内外同行专家的推崇,成为该地区被破坏生态环境可恢复的典型实例。这一理论不仅在当地水土保持与生态环境建设中得到广泛应用,而且对同类型区水土保持建设与农业生产持续发展起到积极的指导作用。该成果2000年获国家科技进步二等奖。

撰稿人:梁峻

点评:

西部科技人员如何提出课题、发挥优势,安塞站是一个很好的例子。他们面向西部,选择西部急需解决的问题,几十年潜心研究黄土高原水土保持,提出了“水土保持生态农业三阶段论”,成功建成了纸坊沟小流域水土保持型生态农业实体模型,使其完全步入到生态系统良性循环发展阶段。他们为“再造一个山川秀美的黄土高原”提供了实例示范和理论、实践基础。他们取得的实效和为国家作出的贡献表明:只要思路正确,不懈努力,即使在西部,科研工作同样能找到自己的最佳位置,取得重大成果。

  打印本页 关闭本页
© 1996 - 中国科学院 版权所有 京ICP备05002857号  京公网安备110402500047号  联系我们
地址:北京市三里河路52号 邮编:100864