左長(zhǎng)清，郭乾坤

(中國(guó)水利水電科學(xué)研究院/水利部 水土保持生態(tài)工程技術(shù)研究中心，北京 100048)

?

關(guān)于徑流小區(qū)若干技術(shù)問題的研究

左長(zhǎng)清，郭乾坤

(中國(guó)水利水電科學(xué)研究院/水利部 水土保持生態(tài)工程技術(shù)研究中心，北京 100048)

[摘要]作為水土流失定量觀測(cè)常用的技術(shù)方法，徑流小區(qū)法廣泛應(yīng)用于世界各地。我國(guó)也修建了眾多徑流小區(qū)并取得了豐富的研究成果。然而，目前在徑流小區(qū)建設(shè)和觀測(cè)過程中仍存在一些亟待解決的技術(shù)問題，如：徑流小區(qū)規(guī)格不統(tǒng)一、選址及布設(shè)代表性不強(qiáng)、修筑不標(biāo)準(zhǔn)、量水設(shè)施無校核率定、數(shù)據(jù)采集與取樣操作不規(guī)范、記錄整理與小區(qū)維護(hù)管理不規(guī)范等。這些問題影響了觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也降低了研究成果的適應(yīng)性。針對(duì)以上問題，提出了四條應(yīng)對(duì)措施及建議：完善技術(shù)規(guī)范，優(yōu)化頂層設(shè)計(jì)；明確小區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，確立比較效應(yīng)；以需求定規(guī)模，完善基礎(chǔ)設(shè)施；編制操作規(guī)程，培訓(xùn)觀測(cè)人員。

1徑流小區(qū)發(fā)展簡(jiǎn)史

1.1徑流小區(qū)的由來

徑流小區(qū)是水土流失定量定位觀測(cè)的基礎(chǔ)，是獲取當(dāng)?shù)貜搅髂嗌沉孔畛Ｓ?、最?zhǔn)確、最經(jīng)典的方法之一。早在19世紀(jì)后期，德國(guó)科學(xué)家Ewald Wollny為開展土壤侵蝕研究修建了坡面徑流小區(qū)，這是世界范圍內(nèi)首次運(yùn)用徑流小區(qū)方法研究水力侵蝕[1]。此后，美國(guó)學(xué)者于1912年開始運(yùn)用徑流小區(qū)觀測(cè)土壤侵蝕[2]，當(dāng)時(shí)的小區(qū)面積為4 hm2。由于這種徑流小區(qū)面積較大，觀測(cè)較為復(fù)雜，故1917年Miller教授在密蘇里州的研究[3]將小區(qū)面積改為0.005 hm2，即6 ft(1.83 m)寬、90.75 ft(27.66 m)長(zhǎng)。隨后，被稱為美國(guó)水土保持之父的Bennett教授，先后在美國(guó)范圍內(nèi)建立了10個(gè)試驗(yàn)站，沿用了Miller的小區(qū)觀測(cè)方法[4]開展了水土流失研究。Cook[5]教授于1936年運(yùn)用徑流小區(qū)觀測(cè)資料，開始了美國(guó)土壤侵蝕定量研究。到了1954年，為了解決大量增加的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可比性及方程的區(qū)域局限性，美國(guó)農(nóng)業(yè)部在普渡大學(xué)(Purdue University)成立了國(guó)家水土流失資料中心，并于1956年以農(nóng)業(yè)手冊(cè)282號(hào)的形式正式出版了通用土壤流失方程USLE(Universal Soil Loss Equation)，于1978年發(fā)表了537號(hào)新版USLE方程，1997年發(fā)表了703號(hào)修訂通用土壤流失方程RUSLE(Revised Universal Soil Loss Equation)，用于指導(dǎo)土壤侵蝕研究工作[4]。隨著研究的深入，徑流小區(qū)法在歐洲、澳洲、非洲等地土壤侵蝕研究中也得到了廣泛的應(yīng)用，如Cerdan等[6-9]曾對(duì)歐洲、澳洲和非洲等地徑流小區(qū)法的研究成果進(jìn)行了相應(yīng)的匯總與報(bào)道。

1.2我國(guó)徑流小區(qū)的發(fā)展?fàn)顩r

我國(guó)運(yùn)用徑流小區(qū)法進(jìn)行水土流失定量觀測(cè)的研究始于1922年，在美國(guó)科學(xué)家Lowdermilk的幫助下，在山西的沁源、寧武和山東的青島等地分別修建了徑流小區(qū)以觀測(cè)森林植被對(duì)土壤流失的影響。1941年，我國(guó)分別在甘肅天水市和陜西西安市長(zhǎng)安區(qū)建立了隴南水土保持試驗(yàn)區(qū)和關(guān)中水土保持試驗(yàn)區(qū)。1951年和1952年黃河水利委員會(huì)分別在甘肅西峰和陜西綏德建立了水土保持試驗(yàn)站，這便與早期建成的天水站共同組成了黃河水利委員會(huì)如今的三大水土保持試驗(yàn)站。隨后，福建長(zhǎng)汀和安溪、江西興國(guó)、湖北黃岡、湖南衡陽、山東沂蒙等地也相繼建立了坡面徑流小區(qū)。尤其以1973年中國(guó)科學(xué)院水保所在陜西安塞建立的水土保持綜合治理試驗(yàn)基地最具代表性，建設(shè)了各種徑流小區(qū)160多個(gè)，有的至今還在觀測(cè)中[10]。1980年之后，我國(guó)的水土保持研究事業(yè)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的階段，全國(guó)各地紛紛建立了數(shù)量眾多的徑流小區(qū)，這些小區(qū)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為我國(guó)水土流失定量研究和水土保持效應(yīng)評(píng)價(jià)提供了有力的支撐，大大促進(jìn)了我國(guó)水土流失方程和水土保持效應(yīng)評(píng)價(jià)模型的發(fā)展。主要成果包括以下幾個(gè)方面：一是研究了降雨、徑流和土壤侵蝕量之間的關(guān)系，推算出各地各種土壤類型的水土流失量，獲得了水土保持單項(xiàng)及多項(xiàng)措施對(duì)水土流失的影響及其減水減沙、蓄水保土效益數(shù)據(jù)；二是研究了降雨侵蝕力、土壤可蝕性、地形(坡度、坡長(zhǎng))、植被覆蓋、工程措施、耕作方式等相關(guān)因素對(duì)水土流失的貢獻(xiàn)率，并以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建了區(qū)域性的水土流失方程；三是探索了將徑流小區(qū)觀測(cè)資料應(yīng)用到坡面乃至流域尺度，進(jìn)行坡面和流域尺度侵蝕量計(jì)算的可行性分析，推算建立了流域產(chǎn)沙與徑流模型。

各地學(xué)者根據(jù)本地區(qū)徑流小區(qū)的觀測(cè)結(jié)果，以USLE等廣泛應(yīng)用的模型為藍(lán)本，結(jié)合區(qū)域的實(shí)際情況，構(gòu)建了許多適用于當(dāng)?shù)爻叨鹊耐寥狼治g預(yù)報(bào)模型，為探索區(qū)域尺度水土流失規(guī)律、制定當(dāng)?shù)厮帘３志C合治理措施提供了重要的參考。目前，我國(guó)較為常見的區(qū)域性土壤侵蝕方程有花崗巖地區(qū)[11]、紅壤地區(qū)[12-13]、北京山區(qū)[14]、黑土地區(qū)[15]、遼北低山丘陵區(qū)[16]、滇東北山區(qū)坡耕地[17]、東南沿海地區(qū)[18]、沂蒙山區(qū)[19]、廣東沿海地區(qū)[20]、黃土高原坡耕地[21]土壤侵蝕方程，其中劉寶元等[22]建立的中國(guó)水土流失方程被推薦用于全國(guó)水土流失專項(xiàng)普查。 但由于地域遼闊，不同區(qū)域的自然條件差異較大，而且我國(guó)現(xiàn)有小區(qū)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、修建方式、采樣方式等均不統(tǒng)一，難以像美國(guó)那樣利用全國(guó)各地徑流小區(qū)觀測(cè)資料構(gòu)建一個(gè)全國(guó)性的土壤侵蝕測(cè)報(bào)模型。為了解決這一問題，2000年水利部水土保持監(jiān)測(cè)中心啟動(dòng)了“全國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目”，項(xiàng)目分兩期實(shí)施，在全國(guó)共建立了738個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中：觀測(cè)場(chǎng)40個(gè)、小流域控制站338個(gè)、坡面徑流場(chǎng)316個(gè)、風(fēng)力侵蝕監(jiān)測(cè)點(diǎn)31個(gè)、重力侵蝕監(jiān)測(cè)點(diǎn)4個(gè)、混合侵蝕監(jiān)測(cè)點(diǎn)5個(gè)、凍融侵蝕監(jiān)測(cè)點(diǎn)4個(gè)。通過這些措施對(duì)全國(guó)觀測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行了相對(duì)合理的布局，但在徑流小區(qū)建設(shè)過程中仍存在著諸多技術(shù)問題亟待解決。

2常見的技術(shù)問題

2.1徑流小區(qū)規(guī)格不統(tǒng)一

在我國(guó)建立的徑流小區(qū)大體可分為兩類：一類是為探索水土流失規(guī)律或建立土壤流失預(yù)報(bào)方程而修建的標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)；另一類是為研究水土保持效應(yīng)或比較各種措施優(yōu)劣而修建的對(duì)比徑流小區(qū)。無論進(jìn)行哪類研究，都必須基于一個(gè)可以進(jìn)行比較的基準(zhǔn)平臺(tái)。美國(guó)之所以能夠建立通用土壤流失方程，是因?yàn)槊绹?guó)規(guī)定坡度為9%，水平投影坡長(zhǎng)為22.13 m，連續(xù)保持清耕狀態(tài)且實(shí)行順坡耕作的小區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)這樣一個(gè)基準(zhǔn)平臺(tái)。但在我國(guó)還沒有形成一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)平臺(tái)或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，導(dǎo)致各地建立的水土流失方程只能代表當(dāng)?shù)氐哪骋惶囟顟B(tài)，對(duì)域外地區(qū)的指導(dǎo)作用有限。我國(guó)學(xué)者在研究不同區(qū)域的水土流失規(guī)律或后期制定相關(guān)水利行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，確定了標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)的特征(表1)。由表1可以看出：我國(guó)徑流小區(qū)的坡長(zhǎng)大體取值20 m，有的并未標(biāo)明是水平投影還是實(shí)際坡長(zhǎng)；寬度為2～5 m；坡度則無定值，差別較大，目前尚無一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。

表1　我國(guó)不同地區(qū)徑流小區(qū)基本情況

2.2徑流小區(qū)選址及布設(shè)代表性不強(qiáng)

徑流小區(qū)選址是一件宏觀而又具體的工作：從宏觀方面而言，有區(qū)域代表性、水土流失類型代表性和土壤性狀代表性等；從具體方面而言，有自然條件相似性、基礎(chǔ)條件穩(wěn)定性等。這既能反映觀測(cè)站點(diǎn)的地位和作用，又是獲取準(zhǔn)確觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，還是關(guān)系觀測(cè)站點(diǎn)生命力的關(guān)鍵要素。從現(xiàn)有的徑流小區(qū)布局來看，還存在著空間布局不合理的情況：一些重要的區(qū)域和水土流失類型區(qū)徑流小區(qū)布設(shè)還為空白，不能滿足水土流失監(jiān)測(cè)需求；有的已建成徑流小區(qū)代表性不強(qiáng)，不能全面反映該區(qū)域水土流失類型；有的布設(shè)小區(qū)沒有重視地形和方位的變化，如圍繞一個(gè)山包或不同坡位而建等，同一場(chǎng)降雨受風(fēng)力的影響可能產(chǎn)生不同的受雨量，影響觀測(cè)精度和對(duì)比結(jié)果。另外，徑流小區(qū)選址還應(yīng)該考慮該處的基礎(chǔ)條件，如土地權(quán)屬清晰、群眾基礎(chǔ)好等，最好是利用已有的水文站點(diǎn)、科研院所試驗(yàn)點(diǎn)或重點(diǎn)治理工程監(jiān)測(cè)點(diǎn)。若選擇新址，尤其要重視明確土地使用權(quán)屬問題，避免土地糾紛，以免影響后續(xù)工作，如貴州省下司水土保持監(jiān)測(cè)點(diǎn)歷時(shí)兩年未能解決用地問題[27]，類似這樣的問題在全國(guó)還比較突出。

2.3徑流小區(qū)修筑不標(biāo)準(zhǔn)

徑流小區(qū)的修筑是獲取準(zhǔn)確觀測(cè)數(shù)據(jù)的重要環(huán)節(jié)。目前修筑徑流小區(qū)存在的主要問題：一是在修筑過程中對(duì)小區(qū)下墊面處理不夠重視，往往忽略了在修筑小區(qū)時(shí)必須保持整地措施、修筑工藝和程序的一致性。選擇布設(shè)小區(qū)的坡面多凹凸不平，甚至起伏較大，因此修筑小區(qū)時(shí)需要修整坡面。由于沒有具體規(guī)定，有的小區(qū)的開挖面很大，甚至為了保持一定坡度而上挖下填，上面造成心土出露，下面形成的松土也未碾壓至原狀土壤容重而改變了土壤結(jié)構(gòu)，影響徑流入滲和土壤侵蝕量的收集。二是小區(qū)的防護(hù)不能滿足需求。小區(qū)的防護(hù)措施有邊墻和保護(hù)帶。小區(qū)邊墻多由水泥、磚塊、混凝土預(yù)制件或金屬板等材料修筑成矩形，高出地面20～30 cm用于阻擋外來地表徑流進(jìn)入，埋入地下30～40 cm用于阻隔小區(qū)內(nèi)的地下徑流流出。一般單面邊墻多修成刀刃形斜角，斜面向外；連體邊墻多做成V形用于排水，防止多余的水量進(jìn)入。許多徑流小區(qū)邊墻在修筑時(shí)沒有達(dá)到這些標(biāo)準(zhǔn)要求，影響了地表徑流的觀測(cè)精度。三是徑流小區(qū)周邊保護(hù)帶或隔離帶設(shè)置不能滿足要求。設(shè)置保護(hù)帶或隔離帶的目的是防止牲畜和人為破壞，消除邊際影響。保護(hù)帶一般寬度為2 m，且保持與周邊自然環(huán)境的一致性，必要時(shí)外圍還可設(shè)置柵欄防護(hù)。而現(xiàn)有很多小區(qū)保護(hù)帶的寬度和防護(hù)效果不能滿足此標(biāo)準(zhǔn)要求，且人畜可自由出入，導(dǎo)致觀測(cè)設(shè)施損毀，影響觀測(cè)質(zhì)量。四是小區(qū)下端的集流槽設(shè)置不規(guī)范或根本沒有。集流槽是用來平順承接小區(qū)的地表徑流和泥沙的收集裝置，該集流槽上沿必須保持與小區(qū)下坡面同高，槽底向出水口傾斜，斜度最好達(dá)到泥沙不發(fā)生沉積為宜。而現(xiàn)有的觀測(cè)小區(qū)絕大部分不能滿足此要求：有的小區(qū)因坡面沉降，導(dǎo)致集流槽高出坡面而不能承接徑流泥沙；有的干脆不設(shè)集流槽而直接導(dǎo)入出水口；還有的圖省事，將地表徑流泥沙直接引入封閉的鐵皮三角斗內(nèi)，然后再接入集流桶，造成大量泥沙滯留在三角斗內(nèi)，致使測(cè)出的土壤侵蝕量偏小。凡此種種，采集的資料不能客觀地反映真實(shí)情況。

2.4量水設(shè)施無校核率定

量水設(shè)施是獲取定量觀測(cè)數(shù)據(jù)最有效的裝置。它由引流槽或引流管、徑流池或集流桶、分流堰或分流孔、分流池(桶)和量水標(biāo)尺等幾個(gè)部分組成。當(dāng)?shù)乇韽搅髂嗌惩ㄟ^集流槽匯集由引流管進(jìn)入徑流池后，徑流池便成為重要的量水設(shè)施。它的容量一般都是按照當(dāng)?shù)?0年一遇降雨標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，當(dāng)然還要參考當(dāng)?shù)氐淖畲髲搅飨禂?shù)，以最大一次降雨過程中最大一次產(chǎn)流系數(shù)計(jì)算不溢流為準(zhǔn)。在這一環(huán)節(jié)，通常會(huì)出現(xiàn)徑流池偏大或偏小的情況，如徑流池偏大會(huì)造成浪費(fèi)，也給觀測(cè)操作帶來不便，如徑流池偏小會(huì)產(chǎn)生溢流而不能進(jìn)行有效量測(cè)。一般在降雨量較大的地區(qū)應(yīng)考慮分流，在降雨量特大的地區(qū)還應(yīng)考慮多級(jí)分流。常用的分流方法有量水堰和多孔分流。在這一環(huán)節(jié)常出現(xiàn)分流堰計(jì)算誤差、分流堰安裝不水平等問題造成分流不準(zhǔn)確。一般情況下，分級(jí)越多，產(chǎn)生誤差的可能性越大。因此，量水設(shè)施建成后在觀測(cè)之前必須進(jìn)行率定校正。另外，一些地方在取樣或清洗過程中，搬動(dòng)或挪移集流桶產(chǎn)生位移，不能回歸原位。如果是這樣，就必須再一次進(jìn)行率定校正，否則，由此產(chǎn)生的實(shí)際誤差是不可彌補(bǔ)的。再就是多孔分流有很多不在同一水平面上，分流管長(zhǎng)短及傾斜角度不一，間距不一，這些都會(huì)影響分流質(zhì)量和觀測(cè)精度。

2.5數(shù)據(jù)采集與取樣操作不規(guī)范

數(shù)據(jù)采集與取樣操作是野外獲得準(zhǔn)確的觀測(cè)數(shù)據(jù)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。一般數(shù)據(jù)采集方法主要可以分為傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代方法兩類。現(xiàn)代方法主要包括振動(dòng)法、光電法、γ射線法、超聲法和激光法等，這些方法大多可以直接讀取數(shù)據(jù)，比較省事[28]，但受野外條件和儀器設(shè)備成熟度的影響，絕大多數(shù)還處于試驗(yàn)研究階段，未能得到廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可?，F(xiàn)在全國(guó)各地絕大部分徑流小區(qū)數(shù)據(jù)采集仍然采用傳統(tǒng)方法。傳統(tǒng)方法現(xiàn)場(chǎng)只有部分自計(jì)記錄儀，只能實(shí)現(xiàn)徑流池水量的數(shù)據(jù)采集，而泥沙部分都需要取樣分析。一般情況下，取樣量越大，頻次越多，效果越好。每次降雨后都要全面收集水土流失量，包括集流槽滯留的泥沙、徑流池和分流桶內(nèi)的懸移質(zhì)與推移質(zhì)。收集的集流槽滯留泥沙和推移質(zhì)，如果量小可直接烘干稱重，如果量大則需要取樣烘干稱重。對(duì)于懸移質(zhì)部分，如果量小不必分層取樣，將集流桶和分流桶中的渾水?dāng)噭蚝笕〕鰳悠?，如果量大最好采取分層取樣的方法，取樣時(shí)先將池中的水樣攪勻，用濾紙過濾再烘干稱量[29-30]。這一環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)問題的地方，一是集流槽滯留的泥沙漏測(cè)；二是徑流池中的水樣攪拌不均勻，或取樣時(shí)候把握不準(zhǔn)，取樣代表性不強(qiáng)等；三是將沉積在池底邊角的泥沙丟棄，造成取樣不全而引起土壤侵蝕量測(cè)定值偏小，不能客觀地反映真實(shí)情況。

2.6記錄整理與小區(qū)維護(hù)管理需要加強(qiáng)

取樣記錄要采用統(tǒng)一設(shè)計(jì)的原始記錄表，詳細(xì)準(zhǔn)確地記錄每項(xiàng)觀測(cè)內(nèi)容和取樣量，并進(jìn)行及時(shí)復(fù)核。此外，還要對(duì)各小區(qū)措施是否有損毀、植物生長(zhǎng)情況(如植物高度、郁閉度、覆蓋度等)、人為活動(dòng)情況(如翻耕、整地、種植、收獲等關(guān)鍵時(shí)期)予以記錄整理，以便后續(xù)查驗(yàn)分析。

為了確保觀測(cè)獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，管理人員應(yīng)經(jīng)常到小區(qū)巡查，重點(diǎn)檢查小區(qū)周邊是否有影響徑流的情況、觀測(cè)裝置是否損壞開裂、集流裝置是否滲漏，一旦發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。特別是在大風(fēng)大雨天氣更要外出巡查，防止樹葉雜物等阻擋分流堰孔，一旦出現(xiàn)這樣的情況要及時(shí)排除，以免影響觀測(cè)精度。

3應(yīng)對(duì)措施及建議

綜上，全面分析了我國(guó)徑流小區(qū)在建設(shè)和運(yùn)行過程中存在的若干常見的技術(shù)問題，這些問題的存在極大地影響了觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也大大地降低了研究成果的適應(yīng)性。為了改變這種地域分割、項(xiàng)目分散、質(zhì)量水平較低、數(shù)據(jù)成果不能共享的被動(dòng)局面，提出以下應(yīng)對(duì)措施及建議，與同仁們共同研究商討。

3.1完善技術(shù)規(guī)范，優(yōu)化頂層設(shè)計(jì)

到目前為止，我國(guó)涉及徑流小區(qū)的技術(shù)規(guī)范有1988年制定的《水土保持試驗(yàn)規(guī)范》(SD 239—87)[31]，2002年頒布的《水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》(SL 277—2002)[25]，2007年頒布的《水土保持試驗(yàn)規(guī)程》(SL 419—2007)[26]等。這些行業(yè)規(guī)范并沒有全面反映徑流小區(qū)的技術(shù)要素，也沒有區(qū)分徑流小區(qū)的性質(zhì)。因此，目前我國(guó)迫切需要進(jìn)一步完善徑流小區(qū)技術(shù)規(guī)范，必要時(shí)制定專門的徑流小區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)現(xiàn)已建立738個(gè)水土保持監(jiān)測(cè)點(diǎn)、104個(gè)水土保持科技示范園，再加上各有關(guān)研究課題布設(shè)的徑流小區(qū)，徑流小區(qū)總數(shù)已達(dá)數(shù)千個(gè)。在這個(gè)基礎(chǔ)上，按照全國(guó)一盤棋的思想優(yōu)化頂層設(shè)計(jì)，根據(jù)不同區(qū)域、不同水土流失類型、不同土壤狀況和不同水土保持措施等進(jìn)行徑流小區(qū)布設(shè)，堅(jiān)持?jǐn)?shù)年，定能建立中國(guó)的通用土壤流失方程。

3.2明確小區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，確立比較效應(yīng)

美國(guó)之所以能建立通用土壤流失方程，是因?yàn)槊绹?guó)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)。根據(jù)我國(guó)的具體情況，比如規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)的水平投影坡長(zhǎng)為20 m，水平垂直寬度為5 m，即20 m×5 m；坡度不作硬性規(guī)定，5°～25°均可，只要能代表當(dāng)?shù)赝ǔ５霓r(nóng)耕地狀態(tài)和生產(chǎn)習(xí)慣就行；必須犁耕到正常耕作深度，犁耕后即實(shí)施耕耙整平，必要時(shí)應(yīng)破除結(jié)皮；將連續(xù)保持清耕狀態(tài)的小區(qū)作為標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)，與之相對(duì)應(yīng)的小區(qū)就是一般措施小區(qū)，它的投影面積、坡度坡長(zhǎng)、坡位坡向和操作流程均應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)一致，不同之處只有處理措施。標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)觀測(cè)的數(shù)據(jù)既可用于建立中國(guó)的通用土壤流失方程，亦可作為當(dāng)?shù)氐膶?duì)照參數(shù)，用于水土流失規(guī)律研究和水土保持效益計(jì)算。這樣，使標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)和一般措施小區(qū)在一個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的平臺(tái)上進(jìn)行比較，才有可比性，才能得出令人信服的比較效應(yīng)。

3.3以需求定規(guī)模，完善基礎(chǔ)設(shè)施

按照全國(guó)水土保持分區(qū)，結(jié)合行政管理區(qū)域和已具備條件的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行總量控制。一級(jí)分區(qū)結(jié)合流域中心站、二級(jí)分區(qū)結(jié)合省級(jí)行政轄區(qū)、三級(jí)分區(qū)結(jié)合科技示范園，都應(yīng)布設(shè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，特別類型區(qū)可增設(shè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。以這些站點(diǎn)作為基本框架，進(jìn)行連續(xù)、長(zhǎng)期的觀測(cè)。不足部分可依托已有的基礎(chǔ)設(shè)施和相關(guān)研究課題補(bǔ)充完善，待其完成使命后，可以轉(zhuǎn)移或撤銷。一般情況下，區(qū)域代表性越大、重要性越強(qiáng)的站點(diǎn)，布置的觀測(cè)小區(qū)應(yīng)越多，觀測(cè)的內(nèi)容應(yīng)越豐富。

新建徑流小區(qū)既要按規(guī)范要求，也要充分利用當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)條件，如結(jié)合現(xiàn)有的水文站點(diǎn)、科研院所試驗(yàn)點(diǎn)及重點(diǎn)工程監(jiān)測(cè)點(diǎn)，達(dá)到費(fèi)省效宏的目的。對(duì)于現(xiàn)有徑流小區(qū)要進(jìn)行校核分析，不能滿足觀測(cè)需要的要改建。特別要注意下墊面處理要達(dá)到與當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)條件一致，周邊的不利影響要消除，小區(qū)內(nèi)的徑流入滲要平順通暢，收集的徑流泥沙要全面，設(shè)施要完好，開裂損壞的要及時(shí)修復(fù)，力求做到真實(shí)、客觀、準(zhǔn)確。

3.4編制操作規(guī)程，培訓(xùn)觀測(cè)人員

各站點(diǎn)要重視管理制度建設(shè)和技術(shù)人員培訓(xùn)。凡是可能影響數(shù)據(jù)質(zhì)量和成果水平的，如取樣、清洗、率定等具體工作，都要編制操作規(guī)程，嚴(yán)格操作程序。針對(duì)試驗(yàn)的內(nèi)容，明確影響因子，統(tǒng)一制作記錄表格，防止漏測(cè)和錯(cuò)測(cè)。針對(duì)量水分流堰，要現(xiàn)場(chǎng)校核率定。在觀測(cè)過程中，發(fā)生挪移或搬動(dòng)儀器設(shè)備的，要及時(shí)回歸原位，必要時(shí)要重新率定?？傊袑?shí)提高管理和觀測(cè)人員素質(zhì)，確保原始記錄的準(zhǔn)確性，為建立中國(guó)的通用土壤流失方程和水土保持效益評(píng)價(jià)體系奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] Baver L D. Ewald Wollny—a pioneer in soil and water conservation research[J].Soil Science Society Proceedings,1939,3(C):330-333.

[2] Meyer L D.Evolution of the universal soil loss equation[J].Journal of Soil and Water Conservation,1984,39(2):99-104.

[3] Miller M F. Waste through soil erosion[J].Journal of American Society of Agronomy,1926,18(2):153-160.

[4] 謝云,林燕,張巖.通用土壤流失方程的發(fā)展與應(yīng)用[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2003,22(3):279-287.

[5] Cook H L.The nature and controlling variables of the water erosion process[J].Soil Science Society of American Journal,1937,1(C):60-64.

[6] Cerdan O,Govers G,Le Bissonnais Y L,et al.Rates and spatial variations of soil erosion in Europe:A study based on erosion plot data[J].Geomorphology,2010,122(S1-2):167-177.

[7] Lu H,Prosser I P,Moran C J,et al.Predicting sheet wash and rill erosion over the Australian continent[J].Australian Journal of Soil Research,2003,41(6):1037-1062.

[8] Roose E J.Use of the universal soil loss equation to predict erosion in West Africa[C]//Soil Erosion: Prediction and Control.Ankeny,Iowa:Soil Conservation Society of America,1977: 60-74.

[9] Stocking M.Rates of erosion and sediment yield in the African environment[C]//Walling D E,Foster S S D,Wurzel P.Challenges in African Hydrology and Water Resources (Proceedings of the Harare Symposium).International Association of Hydrological Sciences,1984:285-295.

[10] 郭索彥,李智廣.我國(guó)水土保持監(jiān)測(cè)的發(fā)展歷程與成就[J].中國(guó)水土保持科學(xué),2009,7(5):19-24.

[11] 左長(zhǎng)清.風(fēng)化花崗巖土壤侵蝕規(guī)律和預(yù)測(cè)方程的探討[J].水土保持通報(bào),1987,7(3):53-57.

[12] 秦偉,左長(zhǎng)清,鄭海金,等.贛北紅壤坡地土壤流失方程關(guān)鍵因子的確定[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2013,29(21):115-125.

[13] 左長(zhǎng)清.紅壤坡地水土資源保育與調(diào)控[M].北京:科學(xué)出版社,2015:322-324.

[14] 畢小剛,段淑懷,李永貴,等.北京山區(qū)土壤流失方程探討[J].中國(guó)水土保持科學(xué),2006,4(4):6-13.

[15] 張憲奎,許靖華,盧秀琴,等.黑龍江省土壤流失方程的研究[J].水土保持通報(bào),1992,12(4):1-9,18.

[16] 林素蘭,黃毅,聶振剛,等.遼北低山丘陵區(qū)坡耕地土壤流失方程的建立[J].土壤通報(bào),1997,28(6):251-253.

[17] 楊子生.滇東北山區(qū)坡耕地土壤流失方程研究[J].水土保持通報(bào),1999,19(1):1-9.

[18] 黃炎和,盧程隆,付勤,等.閩東南土壤流失預(yù)報(bào)研究[J].水土保持學(xué)報(bào),1993,7(4):13-18.

[19] 張文海,張行南,高之棟.蘇北花崗片麻巖地區(qū)USLE模型的試驗(yàn)研究[J].水土保持研究,2009,16(4):63-67.

[20] 陳法揚(yáng),王志明.通用土壤流失方程在小良水土保持試驗(yàn)站的應(yīng)用[J].水土保持通報(bào),1992,12(1):23-41.

[21] 吳發(fā)啟,趙曉光,劉秉正.黃土高原南部坡耕地土壤侵蝕預(yù)報(bào)[J].土壤侵蝕與水土保持學(xué)報(bào),1998,4(2):72-76.

[22] Liu Baoyuan,Zhang Keli,Xie Yun.An empirical soil loss equation[C]// Proceedings of the 12th International Soil Conservation Organization Conference.Beijing:Tsinghua University Press,2002:2-15.

[23] 江忠善,劉志,賈志偉.地形因素與坡地水土流失關(guān)系的研究[J].中國(guó)科學(xué)院水利部西北水土保持研究所集刊：黃土高原試驗(yàn)區(qū)土壤侵蝕和綜合治理減沙效益研究專集,1990:1-8.

[24] 張科利,劉寶元,蔡永明.土壤侵蝕預(yù)報(bào)研究中的標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)問題論證[J].地理研究,2000,19(3):297-302.

[25] 中華人民共和國(guó)水利部.SL 277—2002 水土保持監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)水利水電出版社,2002:20-22.

[26] 中華人民共和國(guó)水利部.SL 419-2007 水土保持試驗(yàn)規(guī)程[S].北京:中國(guó)水利水電出版社,2008:17-20.

[27] 顧再柯,劉鳳仙.貴州省水土保持監(jiān)測(cè)點(diǎn)徑流小區(qū)存在問題與優(yōu)化對(duì)策[J].水土保持通報(bào),2009,29(2):18-20.

[28] 方彥軍,張紅梅,程瑛.含沙量測(cè)量的新進(jìn)展[J].武漢水利電力大學(xué)學(xué)報(bào),1999,32(3):55-56.

[29] 符素華,付金生,王曉嵐,等.徑流小區(qū)集流桶含沙量測(cè)量方法研究[J].水土保持通報(bào),2003,23(6):39-41.

[30] 葉芝菡,劉寶元,路炳軍,等.徑流小區(qū)集流桶含沙量全深剖面采樣器的研制與試驗(yàn)[J].泥沙研究,2005(3):24-29.

[31] 中華人民共和國(guó)水利電力部.SD 239—87 水土保持試驗(yàn)規(guī)范[S].北京:水利電力出版社,1987:14-17.

(責(zé)任編輯李楊楊)

[中圖分類號(hào)]S157.1

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1000-0941(2016)06-0043-05

[作者簡(jiǎn)介]左長(zhǎng)清(1956—)，男，湖南衡陽市人，教授級(jí)高級(jí)工程師，博士，主要從事水土保持科學(xué)研究。

[收稿日期]2015-12-15

[關(guān)鍵詞]徑流小區(qū)；標(biāo)準(zhǔn)小區(qū)；技術(shù)問題；量水設(shè)施；操作規(guī)程