同时,在水土保持综合治理过程中,还需要考虑到时间和空间尺度问题,因为时间和空间尺度不同,影响土壤侵蚀的各个因素所起的作用是不同的。如图1-9所示,随时间和空间范围的变大,主导的侵蚀类型由溅蚀、面蚀、细沟侵蚀逐渐过渡到浅沟侵蚀和切沟侵蚀;影响土壤侵蚀的因素中,气候因素(主要指降雨)在所有的时间和空间尺度上起着控制作用,次暴雨在较小的时空尺度作用明显,气候变化的影响则在大的时空尺度上才变得明显,而植被因素和人类活动在较小的时空尺度上作用不明显,随着时空尺度的变大,耕作措施开始对侵蚀过程产生影响,但是在大的时空尺度,林地对侵蚀产沙的控制作用却是主要的。王飞等 (2003)也对我国影响土壤侵蚀的主要因素和水保措施——降雨、植被、土壤、地形地貌、社会经济因素、各种水土保持措施和法律制度、观念在不同时空尺度上对土壤侵蚀的重要性进行了研究,并指出了不同时空尺度下各种影响因素的适宜程度(表1-6)。
图1-9 主导侵蚀产沙过程及影响因子时空尺度图 (Renschler and Harbor,2002)
表1-6 影响土壤侵蚀的因素在不同时空尺度上的适宜程度
续表(www.daowen.com)
注 A为适宜程度较好,B表示可用,但适宜程度一般,其他为不适宜或适宜程度较差的指标。
因此,水土流失综合治理范式是指在区域系统中,通过分析历史文献资料、野外试验观测数据,自然地理环境背景,探索本地区水土流失的发展规律,同时考虑本区域的社会经济基础,遵循一定的目标体系,最终建立起一套适合本区域水土保持工作能够可持续发展的体系系统,这个系统能够使本区域的自然环境得到不断改善,人民生活水平不断提高。
我国的水保事业经过几十年的发展,已经形成很多经典的成功治理模式,诸如与农业发展相结合的农林模式 (农林复合业模式)、生态农业模式以及和生态旅游相结合的小流域综合治理模式等,但是这些模式多集中在有限的小流域,或某个孤立的区县中,而我国幅员辽阔,地域空间差异性很大,主要水蚀类型区可分为东北黑土区、西北黄土区、北方土石山区、南方红壤区以及西南紫色土区。因此,目前的以点为单位的水土流失综合治理模式难以适应我国类型多样、分布广泛的水土流失现状,同时这些模式仍然需要从影响因素和机理方面加以完善和提升,从而为更多地区的水土流失治理工作提供借鉴。
因此,从研究水土流失的机理规律出发,考虑地带性规律,并根据不同区域的地质地貌、土壤、气候特征,探讨不同治理措施的空间差异性,并对现有成功的水土流失综合治理经典模式进行总结评价,并进行优化设计,建立一套兼社会、经济、生态发展,在一定宏观区域内具有一定适应性的水土流失治理范式是水土流失治理中亟待解决的问题,同时也是本研究的重点和创新点。
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