黄河不同于其他大江大河的最大特点是：水少沙多，水沙异源，时空分布极不均匀；继而产生了下游的“地上悬河”及河口的摆动、延伸等特点。这些特点无不与黄河流域的生态环境相关。

　　1、黄土高原的水土流失是流域头号生态环境问题

　　1.1关于对生态环境的认识

　　国外曾把生态和环境作为两个相对独立的概念。生态是指生命“代码”、生物习性及它们与周围环境的联系[1]。在不同的环境条件下，可以形成不同的生态系统。如陆地生态、海洋生态……高原生态、河流生态、草原生态等。环境是相对于中心事物而言的背景。在环境科学中，指以人类为主体的外部世界，主要是地球表面与人类发生相互作用的自然要素及其总体，是一个客观的物质体系[2]。因此其包括了生命要素和非生命要素。生命要素中主要为动物、植物和微生物；非生命要素主要为大气、水、土壤、光热（温度）。由此可见生态和环境是密切相关的，生态的失衡将破坏和污染环境，环境的污染和破坏会影响生态，人在研究环境问题过程中很难把生态和环境区分开来，他们与人类共同组成了一个庞大而复杂的生态环境系统，人类也成为整个生态环境系统中的关键要素，可以用简单的结构关系图来表示。

　　生态系统是指特定地段中的全部生物和物理环境相互作用的任何统一的整体[2]，因此可以认为是生态环境中的一个局部整体。在生态体系统内，能量的流动导致形成一定的营养结构、生物多样性、物质循环和信息传递，当处于稳定和通畅状态时，被称为生态系统平衡（平衡还表现为物种数量的相对稳定）。生态系统之所以能保持平衡稳定状态是因为其内部具有自动调节（或自我恢复）能力。自动调节能力是有限度的，外力干扰超过限度就会引起生态平衡破坏，表现为结构破坏或功能衰退。

　　1.2黄土高原的生态环境特点

　　主要体现在大气、水、土壤、植物（被）这些要素的相互关系，以及人类活动对生态环境的干扰上。

　　（1）表层覆盖着深厚的黄土。黄土土质疏松，遇水崩解，极易侵蚀。当水以集中、一定强度的运动时，就能产生侵蚀—水蚀。

　　（2）降水少而不均（由图三年降雨等值线及历史暴雨记载图可见）。黄土高原自东面向西北，年降水从700mm递减到不足200mm，由半湿润向干旱地区过渡，但又属于暴雨集中的地区。

　　（3）光热通量大。日照时间长，蒸发能力强，蒸发量大于降水量，加之强烈的大陆季风，在西北部干旱地区，产生了另一种侵蚀—风蚀。

　　（4）植被覆盖率低。且自东南至西北逐步递减，由乔灌植被向草灌植被转化，直至北部鄂尔多斯荒漠植被。大量的地面裸露，使土壤失去了有效保护及对水的调节作用。

　　（5）随着该地区人口的增长，毁林（草）开荒、陡坡种地、过度放牧、破坏植被，使原有脆弱的生态系统遭到破坏而难以恢复。现代社会生产力的不断发展，在采矿、基础设施建设，城镇扩展等造成生态环境新的失衡。

　　以上五个方面相互联系、相互作用的后果即是形成了严重的水土流失。最典型的是河口镇至龙门区间，集水面积11.2万km2,属半湿润气候向干旱气候过渡地带，全年降雨集中在夏季，连续4个月降雨量占全年降雨量的70—80%，暴雨强度可达1mm/min以上，暴雨期的径流系数可达66%，地表被暴雨洪水切割成千沟万壑，成为典型的黄土丘陵沟壑区，沟壑密度达7km/ km2以上，每年以66.7亿m3的地表径流向黄河输送达9亿t泥沙[3]。

　　1.3黄土高原的水土流失是黄河流域头号生态环境问题。

　　黄土高原地区，西起日月山，东至太行山，南靠秦岭，北抵阴山，海拔800～3000米，是地球上最集中且分布面积最大的黄土区，总面积64万km2。

　　根据1990年全国土壤侵蚀遥感普查资料，黄土高原侵蚀模数大于1000t/km2.a的轻度以上水土流失面积为45.4万km2，占全区土地总面积的70.9%，其中水蚀面积33.7万km2。

　　侵蚀模数大于8000 t/km2·a 的极强度以上水蚀面积为8.51万km2，占全国同类面积的64.1%；侵蚀模数大于15000 t/km2·a的剧烈水蚀面积为3.67万km2，占全国同类面积的89%。局部地区的侵蚀模数甚至超过30000 t/km2·a。

　　从时间上来看，水土流失主要集中在汛期（6～9月），其产沙量一般占年产沙量的80%以上，且往往又是几场暴雨造成的。从地域上来看，据最新研究成果，输沙模数大于5000t/km2、粗沙（粗泥沙粒径0.05mm以上）模数大于1300 t/km2的黄河中游多沙粗沙区，面积为7.86万平方公里，仅占黄土高原总面积的12.2％，而多年平均输沙量（11.8亿t）却占黄河总输沙量的62.8％。

　　严重的水土流失使大量的泥沙进入黄河，使黄河的多年平均输沙量（陕县站，下同）达16亿t。每年约有4亿t泥沙淤积在下游河道，河床的抬高速率达10cm/年左右，形成了著称于世的“地上悬河”，黄河下游防洪形势险峻不缓的原因于此。一旦决口，危及12万平方公里的人民生命财产和严重影响社会安定及国民经济的正常发展，大片土地沙化造成长期的生态环境问题。

　　严重的水土流失也给黄土高原带来严重的生态环境问题，地表被切割成千沟万壑，加重了风蚀、水蚀、重力侵蚀的相互交融和增大了雨洪及干旱灾害的产生频率，植被破坏、植物退化、生态功能急剧衰退，形成了恶性循环，而人类不合理的经济活动又加剧了生态环境的恶化。因此，黄土高原的水土流失使黄河产生了不同于其他江河的突出矛盾，成为黄河流域头号生态环境问题。

　　2、水土流失防治途径及成就

　　2.1 水土保持的发展历程

　　黄土高原水土流失的防治—水土保持工作真正开展是在新中国成立以后，大致经历了四个时期。

　　（1） 开创时期（上世纪50年代）

　　这一时期黄土高原水土保持被作为“变害河为利河”的关键工作，开始设立一定数量的水保治理和科研机构，积极开展试验示范推广。1955年全国人大一届二次会议通过了《关于根治黄河水害和开发黄河水利的综合规划报告》，把黄土高原水土保持正式列入国民经济建设计划。与此同时，水土保持由过去分散进行单项治理，发展为一沟一坡成片治理。

　　（2）规划及有序治理阶段（上世纪60、70年代）

　　60年代起，黄土高原水土保持开始从无序治理向全面规划，综合治理转变。国务院相继召开了三次黄河中游水土保持会议，确立了重点治理区。70年代，加强了梯田、坝地、小片水地等基本农田建设，提出了“以土为首、水土林综合治理，为农业生产服务”的方针。同时，在陕、甘、晋三省,水坠筑坝、机修梯田和飞播林草的科技攻关和推广也取得重大突破。

　　（3） 以小流域为单元的综合防治阶段（上世纪80年代）

　　80年代，水土保持以小流域为单元，山水田林路统一规划，提出了工程措施、耕作措施与生物措施相结合，经济效益、生态效益和社会效益兼顾，以经济效益为主的基本工作思路。各地随着农村家庭联产承包责任制的落实，出现并大力推行以户承包治理小流域，调动了群众治理开发的积极性，加快了治理进度。

　　（4） 依法防治与科学防治相结合阶段（1990－1996年以后）

　　1991年《水土保持法》的颁布实施，标志着水土流失的防治突出了“预防为主”的指导思想，这既确定了依法防治的观念，也确定了科学防治的新观念。1999年中央经济工作会议明确提出了以生态建设为主体的“西部大开发战略”，把水土保持纳为生态建设的重要内容，保护生态环境已成为全党全民的共识，在此期间，国务院批准实施了《黄河流域黄土高原地区水土保持专项治理规划》，把黄土高原水土保持列为国家经济开发和国土整治的重点项目，形成了集中规模治理的格局。随着农村经济体制改革的深化，水土保持也逐步适应市场经济的运作机制，黄土高原在全国率先推出了“四荒”地拍卖治理开发的重大举措。流域各省及流域机构同时还注重了行政执法队伍的建设，强化了预防监督和监督执法。

　　1997年，江泽民总书记发出了“再造一个山川秀美的西北地区”的伟大号召，极大地激发了黄土高原人民群众治理水土流失的积极性，国家投资快速增长，黄土高原的水土保持工作进入了建国以来发展最快的时期。

　　2.2防治途径

　　（1）通过封禁措施，利用生态系统的自动调节（或自我恢复）能力，恢复黄土高原生态环境中最重要的生态要素—自然植被。

　　（2）通过人工植被措施，提高土地利用和生态效率，改善生态环境中各要素的相互关系，有效支持封禁措施的落实；

　　（3）通过工程措施，拦截水、土，提高土地生产力，协调水对土壤的侵蚀作用，减少水土流失，同时为封禁、人工植被提供基本保障。

　　（4）通过耕作措施，减少土壤结构的扰动和破坏，合理利用（雨）水资源减，少水土流失；

　　（5）通过法规措施，强化监督执法，预防在先，规范人的生活、生产活动，控制人为水土流失。

　　这五方面的措施有机结合组成了有效的水土流失防治途径。可用图四的水土流失防治途径示意框图形象显示。

　　根据不同的侵蚀类型区，还可以建立起相应的综合防治体系，黄土高塬沟壑区水土流失综合防治的结构模式见图五。

　　黄委提出了“防治结合、保护优先、强化治理”的水土保持近期方略，是水土流失防治途径和经验的基本总结。

　　2.3防治成就

　　截至2002年底，黄土高原水土流失初步治理面积达到18万多平方公里，建成淤地坝11.35万座，营造水土保持林1.3亿亩，人工种草4000多万亩，建设基本农田9700万亩。现有治理措施平均每年可增产粮食50多亿公斤，使1200多万人解决了温饱和农村生活用水问题，年均减少入黄泥沙3亿吨左右。

　　2000年—2002年我委第一次进行了大规模的流域水土保持遥感普查，其结果与1990年全国土壤侵蚀遥感普查资料比较见表一[4]。

　　黄土高原水土流失防治成就的取得，离不开黄土高原大型水土保持项目的推动。无定河、皇甫川、三川河和甘肃省定西县四大国家重点治理区，1983年开始实施，目前项目已经实施了两期。截止2002底，共完成水土流失治理初步面积15400 km2，通过近20年的治理，项目区生态环境得到明显改善，人民生活水平也得到很大提高。其中三川河成为我国目前唯一通过国家验收的一级重点支流。

　　1986年国家批准立项的重点流失区治沟骨干工程项目，结束了长期以来沟道治理无序的状况，扭转了淤地坝拦泥是“零存整取”的普遍认识，使大型淤地坝建设步入了科学正规的基本建设管理程序，显示出淤地坝工程重大、特殊的治理效益。截至2002年底，已建成治沟骨干工程1500多座，控制水土流失面积1.2万多平方公里，对中游地区中小型淤地坝的安全和拦泥保土、利用水资源起到了十分重要的作用。

　　黄土高原水土保持世行贷款项目，是我国第一次利用世界银行贷款进行的大型水土保持生态环境建设项目，共涉及陕、晋、蒙、甘四省（区）的59个县（市、旗）。第一期项目1994年启动实施，项目引进世界银行贷款1.5亿美元，项目总投资人民币近21亿元，共治理水土流失面积4900km2。2002年，一期项目顺利通过世界银行的竣工验收。二期项目于1999年启动实施，建设期为5年。项目利用世行贷款1.5亿美元，项目总投资20.95亿元人民币，计划治理水土流失面积4400km2 。

　　2001年正式启动的黄河水土保持生态工程重点支流治理项目，是黄河水保生态工程的主体项目，也是黄委直接立项管理的大型水保项目。共涉及黄河流域的11条支流和8个省（区）的36个县（旗、市、区），共17个项目区，项目区总面积9761km2，该项目2001年全面启动，计划五年治理水土流失面积2620 km2，修建骨干坝590座。项目在建设过程中，全面推行工程建设监理制，资金管理上实行中央资金报账制，提高了资金使用效益和工程质量。

　　3、今后黄土高原水土保持生态建设重点

　　今后一个时期，黄土高原水土保持生态建设要以党的十六大精神和“三个代表”重要思想为指导，以国务院批复的《黄河近期重点治理开发规划》为依据，按照“防治结合，保护优先，强化治理”的水土保持方略，以多沙粗沙区为重点，加快以治沟骨干工程为主体的小流域沟道坝系建设，促进退耕还林还草；充分利用生态系统的自我修复能力，采取封山育林、封坡禁牧等措施，加快林草植被恢复和生态系统的改善；通过机制创新和科技创新，实现由传统水土保持向现代水土保持转变，调整产业结构、节约保护、优化配置、合理开发利用水土资源；以改善群众生产生活条件，发展区域经济，减少入黄泥沙为目标，建设黄土高原地区生态屏障，为治理开发黄河，实现区域人口、资源、环境的可持续发展和西部大开发战略顺利实施提供支撑和保障。

　　3.1在治理的战略布局上，以黄河中游多沙粗沙区为重点

　　根据分析研究，黄土高原侵蚀模数大于5000t/ km2·a的水蚀面积为14.6万km2，集中分布在河龙区间、泾洛渭河上中游，以及青海省的湟水、内蒙古的十大孔兑、河南的伊洛河部分地区，其入黄泥沙多年平均形成的输沙量为14亿t，占黄河总输沙量的87.5%。其中，7.86万km2的多沙粗沙区，集中分布在河龙区间的21条支流及泾河、北洛河上游的部分地区，形成的多年均输沙量却达11.8亿t，其中粗沙3.19亿t，占全河粗沙输沙量的72.5％[5]。在黄河下游河道每年淤积的4亿t泥沙中，一半左右是粗沙，大部分来源于中游的多沙粗沙区。该区域的产沙是影响下游河道冲淤变化的关键因素。1986－1997年，下游河道平均每年淤积2.5亿t泥沙，其中70%淤积在主河槽，使得平槽流量由过去的6000 m3/s下降到3000 m3/s。该区严重的水土流失对黄河的治理开发和当地社会经济发展已产生了极大的影响和危害，集中治理这一区域势在必行。

　　由于该区为我国重要的能源化工基地，人为新增水土流失比较严重，亟待治理区域环境条件越来越差，治理难度越来越大。加之该区属国家级贫困县集中地区，地方财政基础薄弱，群众生活贫困，依靠地方政府和群众进行水土流失治理比较困难。今后黄河中游多沙粗沙区治理，将针对该区目前存在的问题，加大中央投资力度，开展以沟道坝系建设为主的小流域综合治理，建设高产稳产基本农田，改变水资源利用条件，提高水资源利用率，促进退耕还林还草和封禁轮牧，保障大面积的植被恢复，推动区域人口、环境、资源和经济社会的协调发展。

　　3.2 在治理措施安排上，加强沟道坝系工程建设

　　从黄土高原水土流失的成因机理上看，由于坡面的水蚀，汇集后形成集中径流，长期冲切土壤形成沟道，由浅变深，造成沟坡变陡失衡，并产生泻溜（剥落）、崩塌、滑塌、滑坡等形式的重力侵蚀。黄土高原的千沟万壑既是地表径流和泥沙的输移通道，又是主要的土壤侵蚀区域。据有关研究成果，黄土丘陵沟壑区沟谷面积占总面积的45～55％，产沙量占50～70％；高塬沟壑区沟谷面积占总面积的30～40%，产沙量占85％以上。这就决定了黄土高原水土流失防治必须以沟道治理为主的特点。

　　建于沟道中的淤地坝，可以从源头上封堵泥沙的输移通道，它不但能够拦蓄坡面汇入沟道的泥沙，而且能够固定沟床，抬高侵蚀基准面，稳定沟坡，制止沟岸扩张、沟底下切和沟头前进，减轻沟道侵蚀。同时，淤地坝的拦泥效益非常显著，是水土保持措施中拦泥减沙最有效的措施。据《人民治黄50年水土保持效益分析》计算，淤地坝减沙量占水土保持各项措施总减沙量的67％。另据调查资料，黄土高原大型淤地坝每拦蓄8000t左右泥沙，中型坝每拦蓄6000t左右泥沙，小型坝每拦蓄3000t左右泥沙就可淤出一亩坝地，而一亩坝地的粮食产量是梯田的3—5倍，是坡耕地的5—10倍，利用淤地坝还可进行有计划的引洪淤地，改造荒碱地。如果通过产业结构合理调整，黄土高原地区的土地生产效率可大幅度提高。因此，在黄土高原水土流失防治中，必须重点加强淤地坝工程建设。

　　截止2002年底，黄土高原地区已建成骨干坝1500多座，中小型淤地坝11.2万座，淤地32万hm2，保护川台地1.87万hm2。目前黄土高原淤地坝建设存在的主要问题是投入不足，工程建设比较缓慢，工程配置不合理，布局分散，设施不配套，同时现有工程老化比较严重。水利部党组已将淤地坝建设列为近年内水利工作的“三大亮点”之一，我委也于今年上半年编制完成了黄土高原淤地坝建设规划。今后，黄土高原淤地坝建设，将改变过去布局分散，规模效益低的状况，坚持以多沙粗沙区为重点，以小流域为单元，以骨干坝为支撑，以原有沟道工程为基础，完善配套，合理布局，形成沟道坝系，充分发挥工程群体防护和整体综合效益。

　　3.3 在人口密度较小的地区，充分发挥生态系统的自我修复功能，加快大面积的植被恢复

　　长期的陡坡开荒，滥伐森林，过度放牧，乱弃乱挖等，使黄土高原的生态系统不断恶化，生态建设的最急迫问题是植被恢复。地域广阔且自然环境恶劣的黄土高原，单靠人工的力量来恢复植被是不可能的。事实证明：在不同的降雨条件下，就会有相应种类的生物生长繁衍，这就使生态系统具有自然修复功能，其必要条件是停止或减少人类的干扰影响。因此，在继续开展以小流域为单元的综合治理同时，必须树立人与自然和谐相处的理念，充分发挥生态系统的自我修复功能。这一点钱正英院士在2000年11月对黄河中游多沙粗沙区、两河两川、十大孔兑进行了实地考察后首先提出，并且再三强调了这一论点。特别是针对黄土高原大片人口密度比较小、降雨适当的地区，要采取退耕、封育、禁牧等措施，促进生态自然修复，恢复植被覆盖，加快水土流失治理进程。

　　2001年，黄委在黄河流域的10个县率先开展了水土保持生态修复试点工作，内蒙古自治区进行了年百万亩草场的禁牧、轮牧，2002年共完成封育治理面积8万hm2。同时在青海、四川两省启动了黄河源区水土保持预防保护项目。水利部也在全国106个县启动实施了“水土保持生态修复试点工程”，涉及黄河流域20个县。今后，黄土高原生态修复将重点处理好大范围封育保护与小流域综合治理的关系，按照宜封则封、宜治则治的原则，使小流域综合治理与大面积植被恢复和改善有机结合，把生态环境保护和建设的战略目标与群众生存、生活、发展的需求紧密结合起来，统筹考虑。同时，积极开展生态修复机制和潜力方面的研究，建立生态修复效益监测和评价体系。

　　4、今后要研究的重大问题

　　4.1黄土高原水土保持生态环境改善的长远目标及实现途径的研究

　　研究要点：

　　（1）黄土高原生态类型区划分及其生态环境的演变规律；

　　（2）黄土高原不同生态类型区的生态环境容量（承载量）及其改善的目标体系；

　　（3）实现黄土高原不同生态类型区生态环境改善目标的途径（战略思路及关键措施及配置的重大原则）。

　　4.2黄土高原水土保持生态建设评价体系研究

　　主要包括：

　　（1）评价理论和评价方法

　　拟通过能量循环和平衡理论探讨生态系统内的生命组成、营养结构、生物多样性、物质循环、环境扰动等，建立黄土高原生态环境的分级平衡理论及评价方法。

　　（2）侵蚀环境评价

　　通过水资源、地质、地形、地貌等重要自然因子评价，确定侵蚀特征、侵蚀风险及可逆性分析，制订改善目标。

　　（3）生态建设评价

　　通过侵蚀环境评价生态建设工程现状、经济社会发展趋势等研究，评价人类活动的破坏风险、生态改善的制约因素，提高可逆性措施的合理性，从而选定改善生态环境的基本目标，提出表征人口、资源、环境可持续发展的技术经济指标和关键技术方法。

　　4.3黄土高原水土保持生态建设重大技术问题研究

　　（1）坝系相对平衡；

　　（2）水土保持工程对黄河水沙变化影响快速评价方法；

　　（3）不同类型区的侵蚀模型；

　　（4）“3S”技术应用；

　　(本文作者为黄河水利委员会副主任)