黃河流域土地利用安全野外科學觀測研究站建設(shè)研究

張茂鑫 吳次芳 李光宇

摘 要：黃河流域土地利用安全野外科學觀測研究站建設(shè)研究是強化基礎(chǔ)研究、促進發(fā)展韌性的重要舉措，可為黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展提供科技支撐。研究明確土地利用安全的內(nèi)涵、總結(jié)黃河流域土地利用變化及發(fā)展面臨的問題;評述黃河流域野外科學觀測研究站現(xiàn)狀;圍繞黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展路徑，充分論述建設(shè)黃河流域土地利用安全野外科學觀測研究站的必要性、明確研究方向、建站原則等，提出土地利用安全野外科學觀測研究站布設(shè)方案，并從宏觀、中觀、微觀上構(gòu)建了具體監(jiān)測和評價指標。

關(guān)鍵詞：土地利用安全;科學觀測;野外科學觀測研究站;黃河流域

中圖分類號：X83;TV882.1 ? 文獻標志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.11.003

Abstract：The field scientific observation and research station of land use security in the Yellow River basin is an important measure to strengthen basic research and promote the resilience of development， which can provide scientific and technological support for ecological protection and high-quality development in the Yellow River basin. The study clarified the connotation of land use security and summarized the land use change and development problems in the Yellow River basin， and then reviewed the present situation of field scientific observation stations in the Yellow River basin and put forward the ecological protection and high quality development path of the Yellow River basin. After that， it fully discussed the necessity of building a scientific land use observation station in the Yellow River basin， the research direction and the principles of the station construction. Finally， it put forward a plan for the field scientific observation and research station of land use security and established specific monitoring and evaluation indexes from the macro， middle and micro perspectives.

Key words： land use security; scientific observation; field scientific observation and research station; Yellow River basin

2019年9月18日，習近平總書記在黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展座談會上提出，黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展，同京津冀協(xié)同發(fā)展、長江經(jīng)濟帶發(fā)展、粵港澳大灣區(qū)建設(shè)、長三角一體化發(fā)展一樣，是重大國家戰(zhàn)略。黃河流域已從強調(diào)治水走到生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展階段，國家關(guān)注重點也從單一要素水治理發(fā)展到山水林田湖草生命共同體。土地是植物生長的養(yǎng)分源地和所有生物地球化學、生物物理過程的基質(zhì)。聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）組織的專家組， 對以水土流失為主的生態(tài)環(huán)境問題進行了調(diào)查分析，指出不合理的土地利用是造成環(huán)境退化的根本之因;美國環(huán)保署（EPA）的專家通過監(jiān)測新澤西州一個小流域30 a的生態(tài)環(huán)境變化，指出所有的生態(tài)環(huán)境問題都是區(qū)域土地利用與土地規(guī)劃問題[1-2]。

黃河流域的生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展，其重要基礎(chǔ)是維護流域土地的持續(xù)生產(chǎn)功能、生態(tài)服務(wù)與物質(zhì)循環(huán)功能，保持可持續(xù)的生物活性、多樣性和生產(chǎn)性，調(diào)節(jié)水土結(jié)構(gòu)平衡和物質(zhì)能量的良性循環(huán)，保護人類生存環(huán)境和有關(guān)歷史文化遺址的性能。然而，黃河中上游地區(qū)長期以來毀林開荒、在陡坡進行不合理耕作，已成為世界上水土流失最嚴重的區(qū)域之一[3]。鑒于此，以土地利用安全為目標，詳細觀測研究山水林田湖草生命共同體的安全閾值，診斷土地利用系統(tǒng)的健康程度，建立土地利用動態(tài)監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)，對于保障黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展無疑是重要的基礎(chǔ)。

1 土地利用安全的內(nèi)涵

土地利用是一個動態(tài)的概念，隨著人類社會的進步和對土地的需求而發(fā)生變化。近代生態(tài)文明時期，土地既是資源又是山水林田湖草生命共同體的空間載體，其環(huán)境生態(tài)、代際公平、社會保障等外在于市場的價值被重視[4]。土地利用的目標兼顧經(jīng)濟目標、生態(tài)系統(tǒng)目標和生態(tài)環(huán)境目標。土地利用安全即人類在土地資源利用過程中，對生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟發(fā)展和其他資源等安全性的影響[5]。土地利用安全強調(diào)三方面：一是動態(tài)性，即土地利用安全要隨著人口、自然條件、人文策略等因素的變化不斷滿足人類需求;二是聯(lián)動性，即土地利用安全和其他因素的安全性相輔相成、相互制約;三是時段性，即土地利用的安全標準隨科技水平發(fā)展發(fā)生變化，先進技術(shù)可促進土地利用安全。

2 黃河流域土地利用變化及發(fā)展面臨的問題

人類經(jīng)濟活動產(chǎn)生的施壓強度和資源與生態(tài)環(huán)境承載能力的匹配度反映出人地關(guān)系。總體看，黃河流域人地關(guān)系自西向東逐漸趨緊，其中蘭州、西安、銀川、呼和浩特、太原等核心城市人地關(guān)系緊張，面臨生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展雙重問題[6]。從1980—2015年黃河流域土地利用變化看，黃河流域總面積達79.5萬km2，其中：草地面積占47.47%;耕地面積占26.46%;城鄉(xiāng)工礦居民用地和水域面積較少，占比為2.54%、1.69%。與1980年相比，2015年黃河流域土地利用類型中耕地、沙漠及未利用地、林地、城鄉(xiāng)工礦居民用地面積分別增長0.09%、13.8%、2.99%、50.66%，草地、水域面積分別減少2.55%、37.49%。耕地面積基本沒有發(fā)生變化，隨著城鎮(zhèn)化進程加快，城鄉(xiāng)工礦居民用地增加顯著，水域面積大幅縮減，沙漠及未利用地增加明顯[7]。按全國水資源二級分區(qū)，黃河流域分為8個分區(qū)，分別是：Ι區(qū)龍羊峽以上、Ⅱ區(qū)龍羊峽—蘭州、Ⅲ區(qū)蘭州—河口鎮(zhèn)、Ⅳ區(qū)內(nèi)流區(qū)、Ⅴ區(qū)河口鎮(zhèn)—龍門、Ⅵ區(qū)龍門—三門峽、Ⅶ區(qū)三門峽—花園口、Ⅷ區(qū)花園口以下。學界較多按此分區(qū)，以自然流域為基礎(chǔ)，在水資源、水資源承載力等級、土地利用、人地關(guān)系等方面，結(jié)合地域單元的完整性以及地區(qū)發(fā)展與黃河的直接關(guān)聯(lián)性進行研究（見表1）[8-11]。盡管近年來國家實施山水林田湖草在生態(tài)保護修復(fù)，在生態(tài)安全戰(zhàn)略上取得了大量科研、治理成果，但仍存在一些問題：Ⅰ、Ⅱ區(qū)為河源發(fā)端，水資源趨緊，Ⅱ區(qū)強烈水蝕，沙化、水土流失嚴重、生物多樣性及牧草產(chǎn)量下降[12];Ⅲ區(qū)的河套平原和寧夏平原農(nóng)灌區(qū)，隨著工礦用地增加，水域面積縮減，水資源不足，在退耕還林政策下林地面積略有增加;Ⅳ區(qū)為沙地和沙漠區(qū)，水資源嚴重不足;Ⅴ、Ⅵ區(qū)屬于黃土高原丘陵溝壑區(qū)，黃土厚度100 m以上，極強烈水蝕、水土流失嚴重，生態(tài)重度脆弱，為黃河主要產(chǎn)沙區(qū);Ⅶ、Ⅷ區(qū)近年來土地沙化明顯，水資源不足、人地關(guān)系趨緊。此外，黃河流域還存在洪水災(zāi)害、地上懸河、水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)、水質(zhì)污染，以及礦區(qū)對生態(tài)環(huán)境破壞嚴重，生物多樣性降低等問題[13-14]。

據(jù)2018年統(tǒng)計年鑒，從經(jīng)濟發(fā)展總體上看，黃河流域涉及50余個地級市，人口占14.6%、人均生產(chǎn)總值5.5萬元低于全國平均水平，而工業(yè)廢水、二氧化硫、氮氧化物、煙（粉）塵排放量占總量的10.2%、19.8%、16.9%、17.0%?？梢钥闯觯S河流域地廣人稀、經(jīng)濟發(fā)展整體落后，產(chǎn)業(yè)發(fā)展不均衡、污染較嚴重[15-16]。此外，黃河流域各?。▍^(qū)）市場化水平偏低，除山東和河南兩省，其余省（區(qū)）市場化指數(shù)明顯低于全國平均水平，且區(qū)域差異顯著，中上游地區(qū)低于下游地區(qū)[17]。從黃河流域經(jīng)濟密度看，黃河流域區(qū)域發(fā)展極不均衡，鄭州、濟南、西安等地級市平均GDP超過7 619萬元/km2，工業(yè)企業(yè)數(shù)達11 168個，占黃河流域總數(shù)的25%。而隴南、巴彥淖爾等16個上游地級市平均GDP低于500萬元/km2。東中西部之間的經(jīng)濟密度差異明顯。東部經(jīng)濟密度高，且形成了以鄭州、濟南為中心的高級別集聚狀態(tài);中部以西安為中心形成了次一級集聚狀態(tài);西部高水平、中高水平經(jīng)濟密度區(qū)域及實力較強的集聚核心和擴展軸帶分布在內(nèi)蒙古中部、河南中部、陜西南部、山西中部，其他?。▍^(qū)）的集聚核心和擴展軸帶較弱[18]。

3 黃河流域建設(shè)野外科學觀測站的必要性

3.1 野外科學觀測站現(xiàn)狀

新中國成立以來，根據(jù)學科發(fā)展、國民經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的需要，中科院和氣象等部門建立的野外科學觀測研究臺站（簡稱野外科學觀測站）有7 000余個。1999年開始，科技部遴選建設(shè)了105個國家野外科學觀測站（后縮減至97個），旨在開展長期觀測，以獲取數(shù)據(jù)，推動相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展，為國家糧食安全、生態(tài)文明建設(shè)和重大工程建設(shè)提供重要科技支撐。其中，黃河流域范圍內(nèi)涉及11個國家野外科學觀測站，包括5個農(nóng)田、2個森林、2個地球物理、1個草地、1個荒漠國家野外科學觀測站，分屬國家林草局、地震局和教育部、中科院等4個部門主管、10個依托單位。但在國家層面沒有形成統(tǒng)一的監(jiān)管體系，忽視了綜合性和整體性，沒有形成目標統(tǒng)一、監(jiān)測指標體系聯(lián)網(wǎng)的合力監(jiān)山東泰山、河南南太行地區(qū)管體系[19]。野外科學觀測站觀測研究多以點代面，數(shù)據(jù)的時空橫縱尺度具有局限性，難以系統(tǒng)全面掌握黃河流域自然生態(tài)環(huán)境、氣候水文等變化及黃河治理工程對全域的影響，還遠遠不足以為黃河流域未來生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展提供有力科學數(shù)據(jù)支撐。對比國際經(jīng)驗，美國的密西西比河曾經(jīng)是美國十大瀕危河流之一，經(jīng)過100多a的流域綜合治理，已基本恢復(fù)良好的生態(tài)系統(tǒng)，其重要經(jīng)驗是重視對土地利用和土地覆被變化的長期監(jiān)測[20-21]。巴西亞馬孫河流域的治理，也是從土地利用角度切入進行綜合整治[22]。土地利用是自然資源、自然環(huán)境和人類活動三要素的集合體，它能將土地-食品-淡水-氣候-生物多樣性-人類活動聯(lián)結(jié)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在地塊、地方和流域等不同尺度反映生態(tài)保護和區(qū)域發(fā)展的質(zhì)量狀況。因此，針對黃河流域上中下游不同地域存在的生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展問題，統(tǒng)籌建立土地利用安全野外科學觀測研究站，是實現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展重大國家戰(zhàn)略的基礎(chǔ)工程，也是評價人地關(guān)系是否協(xié)調(diào)的基點和落腳點。

3.2 生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展路徑

黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展實質(zhì)是土地平衡保護整治修復(fù)與開發(fā)利用建設(shè)之間的協(xié)調(diào)（見圖1），其核心思想就是確保土地利用安全前提下滿足黃河流域人們生產(chǎn)生活生態(tài)需求。一方面，面對黃河流域出現(xiàn)的草場退化、濕地退化、荒漠化、鹽堿地、水沙不協(xié)調(diào)、水污染、災(zāi)害等一系列問題，不能分而治之，而要遵循山水林田湖草生命共同體的客觀規(guī)律，加強生態(tài)系統(tǒng)整體性、系統(tǒng)性治理，兼顧數(shù)量質(zhì)量生態(tài)效益[23]。國家野外科學觀測站需在時間、空間、目標、監(jiān)測要素4個維度進行綜合考慮、設(shè)計監(jiān)測指標，然后進行保護整治修復(fù)，最后對生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量、生態(tài)服務(wù)質(zhì)量、社會經(jīng)濟效益進行監(jiān)測評價，反饋實施效果。另一方面，高質(zhì)量發(fā)展要梳理資源配置現(xiàn)狀問題，突破資源瓶頸，以監(jiān)測為基礎(chǔ)，掌握耕地、水等資源要素質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境狀況，針對發(fā)展規(guī)劃等管理政策，實施開發(fā)利用建設(shè)，最終以監(jiān)測評價反饋成效?？梢?，野外科學觀測站是黃河流域保護和發(fā)展的關(guān)鍵基點。

3.3 野外科學觀測站的研究方向

聯(lián)合國新千年生態(tài)系統(tǒng)評估項目、《21世紀議程》和《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》等都重視通過土地利用變化的觀測研究，來系統(tǒng)探索生物地球化學過程，水文狀況和水質(zhì)變化，森林生態(tài)系統(tǒng)和森林景觀變化，城市生態(tài)系統(tǒng)的改變，人口適應(yīng)數(shù)量和結(jié)構(gòu)，生物群落結(jié)構(gòu)，個體、種群、生態(tài)系統(tǒng)對干擾尺度、頻率、模式及類型的反應(yīng)[24]。面對黃河流域生態(tài)環(huán)境問題和高質(zhì)量發(fā)展要求，野外科學觀測站將在土地質(zhì)量、土地利用安全與農(nóng)田生態(tài)、土地利用安全與城市生態(tài)系統(tǒng)三方面監(jiān)測研究。

（1）黃河流域土地質(zhì)量演化監(jiān)測。針對區(qū)域典型土壤類型開展土地生態(tài)系統(tǒng)重要生態(tài)過程與生態(tài)要素的長期定位網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測，構(gòu)建土地質(zhì)量評價的指標體系及評價模型，闡明不同時空條件下土地資源質(zhì)量變化的關(guān)鍵過程與趨勢，診斷土地資源質(zhì)量變化的關(guān)鍵控制因子及作用強度，揭示自然沉積與人類活動交互影響下，黃河流域土地質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的演變機理和演替規(guī)律，為流域生態(tài)修復(fù)、整治、保護提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。此外，再野化是近年來興起的一種生態(tài)保護修復(fù)新方法，旨在通過減少人類干擾，提升特定區(qū)域的荒野程度，以提升生態(tài)系統(tǒng)韌性和維持生物多樣性，使生態(tài)系統(tǒng)能夠達到自我維持的狀態(tài)[25]。黃河流域特別是上游青藏高原和下游黃河三角洲是觀測研究土地再野化最重要和最典型的樣本區(qū)域。監(jiān)測自然資源“緩慢變量”的變化趨勢，在無人類活動擾動情境下土地生態(tài)系統(tǒng)維持原狀及自然重塑的過程、響應(yīng)與效應(yīng)，測度土地生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)潛能及恢復(fù)韌性，為區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的整體恢復(fù)、農(nóng)業(yè)資源科學利用和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)化管理提供技術(shù)支持。

（2）黃河流域土地利用安全與農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)管理。以山水林田湖草生命共同體理論為指導(dǎo)，開展不同類型土地利用生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、過程與功能監(jiān)測，揭示土地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能之間的聯(lián)系及其對區(qū)域變化的響應(yīng)機理，量化不同土地利用格局對土地健康、農(nóng)作物產(chǎn)量、生態(tài)環(huán)境風險等的影響程度，明確土地資源系統(tǒng)安全運行的尺度效應(yīng)、測度評價和演變規(guī)律;重點監(jiān)測黃河流域灌區(qū)、濱海鹽堿農(nóng)田等生態(tài)系統(tǒng)的演化，開展區(qū)域土地利用對比試驗，探索不同種植制度、選育新品種、灌溉節(jié)水技術(shù)，構(gòu)建土地利用安全與土地健康的概念框架、耦合模型和基礎(chǔ)理論，探討適應(yīng)性管理與可持續(xù)利用的農(nóng)業(yè)資源和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)對策。

（3）黃河流域土地利用安全與城市生態(tài)系統(tǒng)管理。城市生態(tài)系統(tǒng)是指特定地域內(nèi)的人口、資源、環(huán)境通過各種相生相克的關(guān)系建立起來的人類聚居地或社會、經(jīng)濟、自然復(fù)合體[26]。城市生態(tài)系統(tǒng)管理目標是恢復(fù)和維持城市生態(tài)系統(tǒng)健康、生物多樣性等。監(jiān)測主要控制區(qū)水、電、各類用地開發(fā)建設(shè)、固體廢物污染等人類社會經(jīng)濟指標和城市自然生態(tài)系統(tǒng)，如生物多樣性、土壤微生物等指標。研究山水林田湖草各要素與城市經(jīng)濟、社會、生態(tài)發(fā)展時空匹配的適宜度，綜合評價城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的供給、調(diào)節(jié)、文化和支持能力[27]。

4 黃河流域野外科學觀測站布設(shè)建議

4.1 基本原則

黃河流域是一個極其復(fù)雜的社會生態(tài)系統(tǒng)，布設(shè)野外科學觀測站，必須堅持以下基本原則。

（1）整體性-系統(tǒng)性原則。黃河流域土地利用安全野外科學觀測研究要加強頂層設(shè)計規(guī)劃，形成統(tǒng)一的目標認識、規(guī)劃研究方向和觀測指標類型、標準，以及網(wǎng)格化的監(jiān)測網(wǎng)和數(shù)據(jù)指標體系，以便開展土地利用的整體性-系統(tǒng)性效果評價與監(jiān)管。整體性強調(diào)狀態(tài)，從微觀關(guān)注要素如水質(zhì)、生物多樣性等健康狀態(tài)，以局域為切入點構(gòu)建點-線-網(wǎng)-面的微觀-局域-整體流域監(jiān)測格局。系統(tǒng)性聚焦聯(lián)系，基于系統(tǒng)論的關(guān)聯(lián)性、復(fù)雜性、等級結(jié)構(gòu)性視角[28]，既要建立單一要素監(jiān)測體系，又要構(gòu)建多要素相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)性監(jiān)測體系，如水和土耦合聯(lián)系、社會和生態(tài)體系指標耦合聯(lián)系等。

（2）區(qū)域代表性原則。黃河流域的地勢西高東低，西部河源地區(qū)海拔在4 000 m以上，由一系列高山組成，常年積雪，冰川地貌發(fā)育;中部地區(qū)海拔在1 000～2 000 m之間，為黃土地貌，水土流失嚴重;東部主要由黃河沖積平原組成。流域整體生態(tài)環(huán)境脆弱，各類水利工程及開發(fā)利用均對流域局部與整體生態(tài)保護產(chǎn)生影響，因此應(yīng)在自然地理特異區(qū)、災(zāi)害頻發(fā)區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)、人為干預(yù)工程區(qū)、重點開發(fā)區(qū)等選取區(qū)域代表性觀測站點。

（3）科學問題導(dǎo)向原則。黃河流域土地利用安全野外科學觀測研究站旨在通過土地利用重大科學問題的探索，以科學觀測數(shù)據(jù)支撐黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展。要特別重視觀測研究不同類型和不同區(qū)域土地利用系統(tǒng)的脆弱點、恢復(fù)力、限制、邊界、退化風險、可持續(xù)性軌跡、長期趨勢和演變規(guī)律，觀測研究經(jīng)濟社會發(fā)展和人類需求與土地利用之間的相互作用過程、時滯、慣性和動力機制，觀測研究土地利用對土地質(zhì)量、物種多樣和分布、群落組成和生態(tài)系統(tǒng)功能的變化等，以期為黃河流域的可持續(xù)發(fā)展提供科學數(shù)據(jù)支撐。

（4）基礎(chǔ)條件良好原則。野外科學觀測站必須具有一定的基礎(chǔ)條件，如觀測場地、基礎(chǔ)設(shè)施、儀器設(shè)備、依托單位和管理部門保障人財物等支撐條件。為避免重起爐灶并節(jié)省資源，應(yīng)根據(jù)土地利用安全觀測研究的目標和需要，在現(xiàn)有氣象監(jiān)測站、水文監(jiān)測站、水土保持監(jiān)測站、土地利用監(jiān)測站、國家野外科學觀測站等基礎(chǔ)上整合觀測研究資源，進行科學合理布設(shè)。

4.2 野外科學觀測站布設(shè)

根據(jù)野外科學觀測站建站原則和研究方向，未來將形成網(wǎng)狀全覆蓋、整體性、系統(tǒng)性觀測研究體系。黃河流域現(xiàn)有11個野外科學觀測站，分別側(cè)重農(nóng)田、森林、地球物理、環(huán)境材料、草原、沙漠等典型區(qū)域問題開展監(jiān)測研究，均納入土地利用觀測研究體系（見圖2）。根據(jù)黃河流域上下游存在的生態(tài)、經(jīng)濟發(fā)展問題以及黃河上中游地區(qū)退耕還林（草）[29]、南水北調(diào)工程、水利水電工程[30]、引黃灌溉工程[31]、山水林田湖草生態(tài)保護修復(fù)試點/生態(tài)安全戰(zhàn)略等生態(tài)修復(fù)保護布局[32]，結(jié)合現(xiàn)有野外科學觀測站區(qū)位，建議在Ι、Ⅱ區(qū)河源發(fā)端區(qū)加強荒漠化、水源補給、退耕還林等效果監(jiān)測，增設(shè)達日、瑪曲、瑪沁3個觀測站;在Ⅲ區(qū)的灌區(qū)及Ⅳ、Ⅴ區(qū)交界處定西、鄂爾多斯、臨河、呼和浩特新增4個觀測站，著重節(jié)水灌溉、品質(zhì)選育、退耕還林、沙化等土地利用變化安全監(jiān)測;Ⅴ區(qū)增設(shè)1個榆林站點，加強近年工礦用地對生態(tài)環(huán)境的影響;Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ區(qū)近年沙化嚴重，中下游人地關(guān)系不協(xié)調(diào)，其中西安人地關(guān)系緊張，加強鄭州、濟南較發(fā)達地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展對生態(tài)的影響研究，增設(shè)西安、濱州2個站點，加強濕地、鹽堿地治理基礎(chǔ)觀測研究。

4.3 野外科學觀測研究指標構(gòu)建

指標構(gòu)建是黃河流域土地利用安全野外科學觀測研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在圖1黃河流域生態(tài)保護與高質(zhì)量發(fā)展實現(xiàn)路徑中已明確，觀測指標應(yīng)綜合考慮目標、時間、空間、觀測要素4個維度，在監(jiān)測評價上考慮要反映生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量、生態(tài)服務(wù)質(zhì)量、社會經(jīng)濟效益三方面。按照宏觀控制系統(tǒng)、中觀過程系統(tǒng)、微觀響應(yīng)系統(tǒng)三級聯(lián)動的模式進行綜合設(shè)置。既要考慮科學性，也要考慮簡明性和可操作性，更要考慮對流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展表征的敏感性。按照這些思路和原則，具體觀測研究指標設(shè)置如下：

（1）宏觀控制系統(tǒng)。土地利用結(jié)構(gòu)、土地生產(chǎn)能力、生物豐度指數(shù)、流域侵蝕模數(shù)、萬元GDP耗地量、萬元GDP用水量、人均水資源用量。

（2）中觀過程系統(tǒng)。土地開發(fā)強度、土地脅迫指數(shù)、自然景觀破壞度、景觀聯(lián)通指數(shù)、生物多樣性指數(shù)、水土資源污染指數(shù)、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力、自然災(zāi)害受災(zāi)面積、城市生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能等。

（3）微觀響應(yīng)系統(tǒng)。土壤肥力、土壤微生物量氮、土壤微生物量碳、土壤微生物多樣性、農(nóng)田微生物群落、農(nóng)田蛋白酶活性。

5 結(jié) 語

基礎(chǔ)是關(guān)系到系統(tǒng)生存和發(fā)展的根本，歷史經(jīng)驗表明不重視基礎(chǔ)就很難有發(fā)展的韌性。從黃河流域歷史變遷的角度看，土地作為山水林田湖草這個生命共同體的承載者，同時也是流域能量平衡和水循環(huán)的決定者之一，影響甚至決定了地表水和地下水的儲存和流動，其利用安全是實現(xiàn)黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎(chǔ)。未來需要加強頂層設(shè)計，從應(yīng)急目標到系統(tǒng)方案，以整體性的框架建設(shè)黃河流域土地利用安全野外科學觀測研究站，探索流域土地質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的演變規(guī)律，構(gòu)建土地利用健康和安全的智能化感知系統(tǒng)，并進一步規(guī)范野外科學觀測研究的標準化建設(shè)，制定一系列統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范或指南，才能打破管理體系條塊壁壘造成的單一要素重復(fù)觀測、科技數(shù)據(jù)支撐不足等問題，從而鍛造黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的強韌性。

參考文獻：

[1] SCOTT H D . Soil Physics： Agricultural and Environmental Applications[J]. Soil Science， 2000， 166（10）：717-718.

[2] 李永貴.北京市山區(qū)小流域治理及可持續(xù)發(fā)展示范研究[J]. 北京水利，2000（3）：9-10.

[3] 鄖文聚，吳克寧，張小丹.中國耕地健康問題及防治對策[J].中國發(fā)展，2019，19（4）：34-37.

[4] 霍雅勤，蔡運龍.可持續(xù)理念下的土地價值決定與量化[J].中國土地科學，2003，17（2）：19-23.

[5] 江福秀.基于土地利用安全的城鄉(xiāng)用地優(yōu)化配置研究[D].北京：中國地質(zhì)大學，2008：19-20.

[6] 李小建，文玉釗，李元征，等.黃河流域高質(zhì)量發(fā)展：人地協(xié)調(diào)與空間協(xié)調(diào)[J].經(jīng)濟地理，2020，40（4）：1-10.

[7] 張冉，王義民，暢建霞，等.基于水資源分區(qū)的黃河流域土地利用變化對人類活動的響應(yīng)[J].自然資源學報，2019，34（2）：274-287.

[8] 羅明，于恩逸，周妍，等.山水林田湖草生態(tài)保護修復(fù)試點工程布局及技術(shù)策略[J].生態(tài)學報，2019，39（23）：8692-8701.

[9] 張寧寧，粟曉玲，周云哲，等.黃河流域水資源承載力評價[J].自然資源學報，2019，34（8）：1759-1770.

[10] 周偉，官炎俊，劉琪，等.黃土高原典型流域生態(tài)問題診斷與系統(tǒng)修復(fù)實踐探討：以山西汾河中上游試點項目為例[J].生態(tài)學報，2019，39（23）：8817-8825.

[11] 潘啟民，張如勝，李中有.黃河流域分區(qū)水資源量及其分布特征分析[J].人民黃河，2008，30（8）：54-55.

[12] 戚登臣，李廣宇，陳文業(yè)，等.黃河上游瑪曲縣天然草場退化現(xiàn)狀、成因及治理對策[J].中國沙漠，2006（2）：202-207.

[13] 駱占斌.黃土高原礦區(qū)采煤擾動后土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化及驅(qū)動機制研究[D].北京：中國礦業(yè)大學，2019：7-8.

[14] 胡春宏，張曉明.關(guān)于黃土高原水土流失治理格局調(diào)整的建議[J].中國水利，2019（23）：5-7，11.

[15] 寇全安.黃土高原農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學，2001：154-159.

[16] 黃燕芬，張志開，楊宜勇.協(xié)同治理視域下黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展：歐洲萊茵河流域治理的經(jīng)驗和啟示[J].中州學刊，2020（2）：18-25.

[17] 王小魯，樊綱，胡李鵬.中國分省份市場化指數(shù)報告（2018）[M].北京：社會科學文獻出版社，2019：1-20.

[18] 張鵬巖，李顏顏，康國華，等.黃河流域縣域經(jīng)濟密度測算及空間分異研究[J].中國人口·資源與環(huán)境，2017，27（8）：128-135.

[19] 余振國.中國自然保護地體系構(gòu)成研究[J].中國國土資源經(jīng)濟，2019，32（4）：10-15.

[20] 張萬益.美國密西西比河流域治理的若干啟示[N].中國礦業(yè)報，2018-07-03（1）.

[21] PLATTI R H . Sharing the Challenge： Floodplain Management into the 21st Century[J]. Environment， 1995， 37（1）：25-28.

[22] 郭培章，宋群.中外流域綜合治理開發(fā)案例分析[M].北京：中國計劃出版社，2001：111-131.

[23] 陳美球.耕地保護的本質(zhì)回歸[J].中國土地，2017（4）：12-14.

[24] 吳次芳，鮑海君.土地資源安全研究的理論與方法[M].北京：氣象出版社，2004：1-26.

[25] LORIMER J， SANDOM C， JEPSON P， et al. Rewilding： Science， Practice， and Politics[J]. Annual Review of Environment & Resources， 2015， 40： 39-62.

[26] 沈清基.城市生態(tài)系統(tǒng)基本特征探討[J].華中建筑，1997，15（1）：94-97.

[27] 于爾根·布羅伊施泰，薩爾蒙·庫雷希，薛飛.城市生態(tài)系統(tǒng)：功能、服務(wù)、可持續(xù)管理[J].動感（生態(tài)城市與綠色建筑），2014（4）：42-52.

[28] 彭建，呂丹娜，張?zhí)?，?山水林田湖草生態(tài)保護修復(fù)的系統(tǒng)性認知[J].生態(tài)學報，2019，39（23）：8755-8762.

[29] 國家林業(yè)局.長江上游黃河上中游地區(qū)2000年退耕還林（草）試點示范科技支撐實施方案[J].林業(yè)科技管理，2000（2）：1-8.

[30] 魯春霞，劉銘，曹學章，等.中國水利工程的生態(tài)效應(yīng)與生態(tài)調(diào)度研究[J].資源科學，2011，33（8）：1418-1421.

[31] 許生原.引黃灌區(qū)灌溉事業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題研究[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2010：17-20.

【責任編輯 趙宏偉】