坡體-植被系統(tǒng)生態(tài)災害阻控技術規(guī)范編制說明

《坡體-植被系統(tǒng)生態(tài)災害阻控技術規(guī)范》編制說明一、工作簡況1．任務來源陜西省地方標準《坡體-植被系統(tǒng)生態(tài)災害阻控技術規(guī)范》是根據(jù)陜西省市場監(jiān)督管理局《關于下達2023年度陜西省地方標準制修訂項目計劃的通知》（陜市監(jiān)函〔2023〕410號）和陜西省林業(yè)局《關于下達2023年涉林地方標準計劃的通知》（陜林策字〔2023〕203號）批準立項編制的，項目名稱為《坡體-植被系統(tǒng)生態(tài)災害阻控技術規(guī)范》，項目編號：SDBXM237-2023號。本標準的研究基礎主要來源于起草組成員單位承擔的國家“十三五”科技支撐計劃課題（黃土丘陵溝壑區(qū)坡體-植被系統(tǒng)穩(wěn)定性及生態(tài)災害阻控技術，2017YFC0504702）和陜西省重點研發(fā)計劃項目（沙漠-黃土過渡帶植被結構特征閾值與提質增效關鍵技術研究，2021ZDLSF05-02）的研究結果的綜合與集成。2．起草單位陜西師范大學北京師范大學陜西省林業(yè)科學院中國科學院水利部水土保持研究所。3.主要工作過程自起草編制任務下達后，陜西師范大學、北京師范大學、陜西省林業(yè)科學院、中國科學院水利部水土保持研究所聯(lián)合成立了標準起草組，明確了工作指導思想，制定了工作原則，確定了起草組成員的任務分工。首先，起草組在借鑒其他地方標準編制經(jīng)驗的基礎上，先后對與黃土高原丘陵溝壑區(qū)植被修復相關的技術規(guī)范《GBT16453.2-2008水土保持綜合治理技術規(guī)范荒地治理技術》《GB/T15776-2023造林技術規(guī)程》《LY/T2357-2014半干旱黃土丘陵溝壑區(qū)喬灌草配置規(guī)范》《LY/T3316-2022黃土高原小流域植被修復技術規(guī)程》《LY/T2358-2014黃土丘陵溝壑區(qū)人工造林技術規(guī)程》等進行了深入的分析和討論，全面了解了相關標準的內(nèi)涵及編制方法。其次，結合本項目的要求，對已收集的資料進行分析整理，并進行坡體-植被系統(tǒng)生態(tài)災害阻控技術的整合研究與驗證，為編制標準提供技術支撐。第三，采取專家咨詢，并組織召開專家座談會的形式，對擬制定的標準所涉及的適用范圍、技術要求、可操作性等內(nèi)容進行了充分的討論與完善。最終，通過研討明確了黃土高原丘陵溝壑區(qū)坡體-植被系統(tǒng)生態(tài)災害阻控技術規(guī)范的主要技術內(nèi)容。4.主要起草人本標準起草組人員來自四個單位的13名成員，均是多年從事黃土高原丘陵溝壑區(qū)生態(tài)方面的研究與推廣工作，各自的起草分工如表1所示。表1標準起草組人員及其分工姓名性別工作單位任務分工陜西師范大學負責人、總體統(tǒng)籌協(xié)調北京師范大學整體技術方案設計、標準文稿撰寫中國科學院水利部水土保持研究植被配置模式、標準文稿撰寫陜西師范大學植被配置模式、標準文稿撰寫陜西省林業(yè)科學院植被配置模式、標準文稿撰寫陜西師范大學植被配置模式、標準文稿撰寫陜西師范大學技術調查驗證陜西師范大學技術調查驗證北京師范大學植被配置模式、標準文稿撰寫中國科學院水利部水土保持研究植被配置模式、標準文稿撰寫陜西師范大學技術調查驗證北京師范大學技術調查驗證陜西師范大學技術調查驗證二、標準編制原則和確定標準主要內(nèi)容的依據(jù)1．陜西省地方標準編制原則陜西省地方標準《坡體-植被系統(tǒng)生態(tài)災害阻控技術規(guī)范》的制定，主要針對黃土高原丘陵溝壑區(qū)坡面和溝坡的生態(tài)災害風險，從實施植被修復和配置技術等環(huán)節(jié)，均要具有可行性和可操作性；應能夠指導丘陵溝壑區(qū)范圍內(nèi)坡體-植被系統(tǒng)生態(tài)災害阻控工作標準化、統(tǒng)一化、規(guī)范化，以使工作技術全面、科學合理。本標準的起草，是依據(jù)GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》給出的規(guī)則進行的。2．確定本標準主要內(nèi)容的依據(jù)黃土丘陵溝壑區(qū)黃土濕陷性強，加之人為活動和極端降雨事件頻發(fā)，坡體-植被系統(tǒng)的崩塌和失穩(wěn)問題突出。失穩(wěn)使流域地表破碎度增加、土壤質量和生產(chǎn)力大幅下降，生態(tài)災害風險增加。植被具有強大的生態(tài)水文和水土保持功能，對提升坡體穩(wěn)定性、阻控坡體水土流失等生態(tài)災害具有顯著效益。植被系統(tǒng)功能的發(fā)揮與植被類型、群落結構、種植模式等密切相關，不同植物類型的生物學特性存在顯著差異，植被恢復應和坡體的立地條件相適應，選擇不同的配置模式。根據(jù)國家生態(tài)文明建設和黃土高原生態(tài)安全屏障建設的戰(zhàn)略需求，針對黃土高原丘陵溝壑區(qū)坡體—植被系統(tǒng)穩(wěn)定性低下、水土流失等生態(tài)災害嚴重、林草植被結構不合理等問題，規(guī)范植被生態(tài)災害阻控技術尤其關鍵。《坡體-植被系統(tǒng)生態(tài)災害阻控技術規(guī)范》是申請者及其團隊多年來從事黃土高原生態(tài)恢復研究總結出來的一套適宜于丘陵溝壑區(qū)進行坡體-植被系統(tǒng)生態(tài)災害阻控的標準。申請人及其團隊多年來，一直從事黃土高原生態(tài)恢復、水土保持等方面的技術研究，承擔多項國家、省部級科研項目，發(fā)表100多篇有影響的學術論文，獲得陜西省科學技術一等獎（2011年、2024年）和陜西省科學技術二等獎（2018年、2020年）。該標準借鑒了近年來黃土高原生態(tài)恢復的新技術，是目前該方向上成熟適用的技術成果。它結合了丘陵溝壑區(qū)的環(huán)境和坡體-植被系統(tǒng)的特點，具有先進性和可行性。申請人及其團隊以黃土高原丘陵溝壑區(qū)自北到南、自西向東的35個小流域為單元，通過高分辨率遙感調查了各類型失穩(wěn)體分布面積和主控因素，調查了坡溝單元多類型立地條件的自然植物群落特征，分析了典型植物群落根系特征及其力學特性、根-土復合體力學特征，評價了流域自然植被群落對土壤侵蝕的阻控，遴選了提升穩(wěn)定性的植被類型，優(yōu)化了阻控災害的典型植被配置模式。該標準是申請者已經(jīng)完成驗收的國家科技支撐計劃課題（黃土丘陵溝壑區(qū)坡體-植被系統(tǒng)穩(wěn)定性及生態(tài)災害阻控技術，2017YFC0504702）和正在執(zhí)行的陜西省重點研發(fā)計劃項目（沙漠-黃土過渡帶植被結構特征閾值與提質增效關鍵技術研究，2021ZDLSF05-02）技術成果的集中應用體現(xiàn)；也是參考國內(nèi)外相關研究進展，對前期多年研究成果提煉篩選而制定。三、試驗驗證在編寫過程中，陜西師范大學、北京師范大學、陜西省林業(yè)科學院、中國科學院水利部水土保持研究所聯(lián)合在黃土高原丘陵溝壑區(qū)開展了坡體-植被系統(tǒng)的相關試驗與技術驗證工作，總結提煉技術流程，并對丘陵溝壑區(qū)坡體-植被系統(tǒng)生態(tài)阻控工作進行了研討總結，形成了統(tǒng)一技術方案，確保標準項目組成無漏項。針對坡體-植被系統(tǒng)生態(tài)阻控技術，在陜西省安塞區(qū)紙坊溝開展了2017-2021年的試驗驗證工作，選取了存在草皮脫落和淺層滑坡風險的樣點，根據(jù)立地條件配置了不同植被，并測定了植被恢復后的生態(tài)效應，包括可蝕性（Kr）（平均值較對照農(nóng)田減少了77.0%-95.1%）、綜合土壤可蝕性（CSEI）（平均值較對照農(nóng)田減少了41%-86%）、土壤儲水量（SWS）（與裸地對照相比，灌木群落降低44.3%，草本群落增加15.8%）、減流率（RRE）（平均值在37.5%-93.0%）、減沙率（SRE）（平均值在83.9%-99.6%）和減流減沙比（RRE/SRE）（平均值在43.4%-93.4%），表明該技術在改善和維持坡體植被系統(tǒng)生態(tài)穩(wěn)定性中效果顯著。在延安市延河流域，由東南向西北，沿著降水減少的梯度，分別在延安寶塔區(qū)、安塞延河灣和安塞鐮刀灣選擇代表性小流域，在生長有典型植物群落的坡面上進行土壤種子庫調查，結果顯示菊科、禾本科、豆科在種子庫物種組成中占重要地位，分別占種子庫物種數(shù)的24.44%、15.56%和11.11%，而土壤種子庫多樣性特征在不同群落、不同微生境間沒有表現(xiàn)出明顯的變化趨勢和顯著性差異。在安塞區(qū)典型小流域縣南溝、坊塌溝和馬家溝對6種典型植物群落的根系分布特征及其力學性質進行了研究，結果表明黃土丘陵溝壑區(qū)典型植被群落根系以細根為主，0-60cm內(nèi)各土層細根均占70%以上；不同植物根系的抗拉特性差異顯著，整體看檸條根系抗拉力最大，白羊草根系抗拉強度和根系極限延伸率最高（平均抗拉強度和極限延伸率是其他植物的6.83-3015倍和1.23-5.41倍）；在固土護坡、增強土體抗剪強度方面，草本類植物白羊草優(yōu)于苔草，半灌木、灌木植物類檸條優(yōu)于鐵桿蒿、茭蒿和狼牙刺。參考文獻：BaojunZhang,GuanghuiZhang,HanyueYang,HaoWang,NingningLi.SoilerodibilityaffectedbyvegetationrestorationonsteepgullyslopesontheLoessPlateauofChina.SoilResearch,2018,56:712-723.BaojunZhang,GuanghuiZhang,HanyueYang,HaoWang.SoilresistancetoflowingwatererosionofseventypicalplantcommunitiesonsteepgullyslopesontheLoessPlateauofChina.Catena,2019,173:375-383.BaojunZhang,GuanghuiZhang,HanyueYang,PingzongZhu.TemporalvariationinsoilerosionresistanceofsteepslopesrestoredwithdifferentvegetationcommunitiesontheChineseLoessPlateau.Catena,2019,182:104170.BaojunZhang,GuanghuiZhang,PingzongZhu,HanyueYang.Temporalvariationsinsoilerodibilityindicatorsofvegetation-restoredsteepgullyslopesontheLoessPlateauofChina.Agriculture,EcosystemsandEnvironment,2019,286:106661.PingzongZhu,GuanghuiZhang,HongxiaoWang,BaojunZhang,XueWang.LandsurfaceroughnessaffectedbyvegetationrestorationageandtypesontheLoessPlateauofChina.Geoderma,2020,366:114240.PingzongZhu,GuanghuiZhang,HongxiaoWang,BaojunZhang,YingnaLiu.Soilmoisturevariationsinresponsetoprecipitationpropertiesa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