隨著我國社會經濟的高速發展，大型水利水電、礦山開采、交通運輸、城鎮建設等生產建設項目迅猛增長，生產建設項目造成的水土流失強度高、范圍廣、危害大，所造成的人為水土流失量占據越來越大的比重。嚴重危及人類賴以生存的水土資源和自然環境，給社會經濟發展、生態安全以及人民群眾的生產生活帶來威脅[1].
水土保持監測為水土流失治理和水土保持規劃提供了基礎數據，是水土保持事業的根本性工作[2].關于水土流失監測國內外已經開展了大量的研究，但研究多集中于坡耕地，關于生產建設項目水土流失監測鮮有報道。當前，生產建設項目產生的水土流失已經成為我國新增水土流失的主要策源地。如何有效地開展生產建設項目水土流失監測，并采取相應的預防監督和有效的治理措施，成為當前我國水土保持工作的一項重要課題[3].本文在論述國內外現有水土流失監測技術的基礎上，嘗試探討生產建設項目水土流失監測方法體系，為今后開展生產建設項目水土流失監測工作提供參考。
1 水力侵蝕監測
水土流失監測起源于 19 世紀 80 年代的德國，Wollny建立了第一個徑流小區，他的研究為美國通用土壤流失方程的建立奠定了基礎。20 世紀 40 年代開始歷經多年研究，美國土壤學家建立和修正了 USLE、RUSLE、WEPP 等水土流失預測評價模型[4].我國的水土流失監測工作開始于上世紀 40 年代，80 年代以后隨著遙感技術的普及和國家投入的增加，水土流失監測手段和設備有了一定的改善，全國及大區域的監測工作全面開展。最近 20 年，由于3S 系統等地球空間技術和計算機技術的廣泛應用，使水土流失宏觀監測得以快速發展，有力地支持了國家和地方水土保持建設[5].
常規的水土流失監測方法主要包括侵蝕針法、水文法、模型估算法、遙感解譯法、調查法和徑流小區法等[6].
這些常規方法工作量大、效率低和周期長，已經逐漸不能適應現代水土流失監測高時效性、自動化和系統化的發展要求。隨著技術水平的提高，水土流失監測新方法通過多學科的交叉結合，使監測的精度也由定性提升到定量和精確定量水平?，F代水土流失監測方法主要包括現代地形測量、核素示蹤、沉積泥沙反演和現代原位監測等。
通過現代地形測量技術可以甄別出水土流失和沉積在地形上表現出的細微變化。利用數字高程模型（DEM）可以直接計算水土流失量和沉積量，或者利用 DEM 提取的坡度、坡向和坡長等地貌特征值，并結合相關統計資料和模型來分析水土流失量和沉積量。這些研究主要有： 利用三維激光掃描儀獲得侵蝕量等高線圖，分析坡度和侵蝕面積和體積的關系[7]; 利用全球定位系統（GPS） 獲取目標多時相 DEM 并將其配準到同一坐標系，對比得到研究區的水土流失量； 應用數字影像處理、影像匹配、模式識別等技術，將拍攝對象以數字的方式表達，研究沖溝侵蝕的發育過程及地形因素對沖溝發育的影響[8]; 利用合成孔徑雷達干涉測量技術（InSAR） 對地形變化進行監測，以獲取水土流失量； 低空無人飛行器遙感測量系統解決了傳統航空攝影技術對機場和天氣條件的依賴性、成本高、周期長等問題，在水土流失監測中具有廣泛的應用前景； 光電侵蝕針根據探針傳感器產生的電壓與探針暴露長度正比例關系推算侵蝕深度[9]并對水土流失和沉積過程進行監測。
隨著核素分析技術發展，在水土流失監測中核素示蹤技術已逐漸成為一種新方法并被廣泛使用。目前137Cs、210Pbex 和 7Be 等應用放射性核素示蹤水土流失成為研究熱點。我國許多學者使用核素示蹤技術來研究影響水土流失速率因子，分析流域輸沙模數的變化，示蹤喀斯特地區水土流失的季節性變化和工程建設棄土棄渣場的水土流失速率[10 -12].
沉積泥沙反演法是利用積沙量計算湖泊或塘庫淤沙模數、河流含沙量、泥沙輸移率、水土流失速率或者利用保存在泥沙中的各種物理、化學、生物和放射性示蹤泥沙來源，研究流域侵蝕時空分布，主要包括沉積泥沙測量法、沉積泥沙斷代和泥沙來源"指紋"識別等方法?，F代原位監測技術不同于徑流小區、侵蝕針等傳統原位監測，隨著現代數據采集、計算機分析技術和數據無線傳輸技術的發展，已經成為水土流失監測發展的新方向?，F代原位監測具有監測數據時效性和完整性的特點，而且能夠適應系統化、自動化需求。
實踐證明，不同的監測方法有其適用的前提和時空尺度，三維激光掃描技術、核素示蹤技術、沉積泥沙反演和現代原位監測等新的監測方法和技術符合水土流失監測理論，滿足實際的需要，具有巨大的發展潛力。
2 風力侵蝕監測
風力侵蝕是水土流失主要類型之一，是干旱半干旱及半濕潤地區荒漠化的主要原因。目前，國內外風蝕量的監測方法包括集沙盤法、降塵缸法、風蝕盤法、風蝕圈法、粒度對比分析法、示蹤法、遙感監測法及風蝕深度監測等。
集沙盤法會對地表造成擾動，張華等在集沙盤上增加托盤，避免了每次收集風蝕物時對地表的擾動，但此法不能確定沙的來源，還有待于進一步研究； 降塵缸法分為干法、濕法和玻璃球法 3 種，濕法和玻璃球法的集塵效率明顯高于干法，但這 3 種方法仍不清楚降塵的具體過程[13],國外學者在以往設備基礎上改進了玻璃球集塵儀（MD-CO） ,具有集塵效率高的優點[14],但目前的集塵裝置都不同程度低估了塵粒物質的數量； 風蝕盤法估算區域風蝕量可以定量研究不同下墊面的風蝕特征[15],但由于風蝕盤不能使土樣與地表土壤良好結合，不適合進行長時間段的風蝕量估算； 趙沛義等[16]受風蝕盤啟發，研制出了由 PVC管及尼龍布嵌套而成的高 2 cm,外徑 25cm 的風蝕圈，可做野外長期監測，實現土壤風蝕的定量觀測，但風蝕圈取放土樣困難，可能會影響測量值的準確性； 粒度對比分析法當前可用于測定和估算風蝕量，但由于其應用較少還需進一步驗證； 通過建立風蝕率 137Cs 評估模型，估算風蝕速率，從而得出風蝕量； 遙感法不能直接得到區域土壤風蝕的數量值，可以用于調查水土流失面積及變化、研究影響侵蝕的因子并探討相應的風蝕防治措施等； 測釬（侵蝕針） 法可用于直接測量風蝕深度，但需有一定的強度且足夠細，不易被折彎，國外學者 Gupta 等使用 1m 長的鐵釬測量了印度拉賈斯坦的裸露砂質平原風蝕量。目前，在我國的生產建設項目中多使用測釬法。
與水蝕相比，風蝕物質遷移過程和路徑更為復雜，且難以捕捉。在將來的風蝕監測中，不僅在深入研究風蝕機理的基礎上，不斷改進觀測設備，還應該深入研究觀測設備在野外布設和安裝技術及其對觀測精度的影響，提高觀測精度，以期解決點觀測資料在面尺度上的問題。
3 生產建設項目水土流失監測方法體系
生產建設項目水土流失主要由人為因素引發，與傳統的水土流失相比，其類型復雜多樣、發生時間短、流失量大及危害嚴重，因此對侵蝕量的監測難度更大，目前很難進行有效地預測。國內不少學者在生產建設項目監測中采用 USLE、對比法等預測水土流失量，也取得很大進展。
但是由于缺乏大量的實測數據，預測時采用的背景值和系數隨意性很大，結果很難令人信服。
對于各種類型的生產建設項目，首先應搜集監測區資料，通過遙感法來監測整個區域項目建設前、后的水土流失、土地利用的動態變化，在施工準備期、建設期和運行期使用三維激光掃描儀對棄渣（土） 場和工業場地周邊等易產生水土流失的位置進行掃描，三維激光掃描儀能較真實地量化反映地表形態變化，還可以使用一些傳統方法進行相互印證，如徑流小區法、水文觀測法和侵蝕溝法等以獲得較準確地水土流失量，當項目區周邊有池塘或湖泊時，在有條件情況下需使用沉積泥沙反演法，利用積沙量或示蹤泥沙來源來監測生產建設項目對周圍影響，當項目區處于風蝕區范圍時可以采用簡易且便于長期放置裝置的方法，如集沙盤法、降塵缸法、風蝕盤法、風蝕圈法和測釬法等進行風蝕量的監測，根據當地條件選用一種國內外研制的集沙儀進行風蝕輸沙率監測，將實地調查和測量法獲取的數據運用 RUSLE 模型進行預測水土流失模數，最后和實測的侵蝕量進行對比分析，準確得出不同時期生產建設項目水土流失特征和流失量，為今后水土保持措施設計和布局提供參考。
4 結 論
當前已有的水土流失監測方法各有其優點和局限性，應根據項目建設單位具備的條件，參考評審專家的意見以及監測區的地類條件（尺度、氣候、植被、地形和土地利用等） 選擇合適的監測方法。但是，一般情況下要取得建設項目產生的水土流失量及其影響，是不可能由某一特定監測方式得到的，必須采用綜合的監測方法進行，即由遙感監測、三維激光掃描技術、徑流小區、水文觀測、模型分析、實地調查測量法和風蝕監測法等組成的綜合監測體系。
不同類型的生產建設項目有不同的監測體系，但所有的監測體系必須以項目區現狀為基礎。
參考文獻：
[1]李占斌，朱冰冰，李鵬。 水土流失與水土保持研究進展[J]. 土壤學報，2008,45（5） : 802 -9.
[2]劉詠梅，楊勤科，王略。 水土保持監測基本方法述評[J]. 水土保持研究，2008,15（5） : 221 -5.
[3]林恩標，林朱，溫龔。 生產建設項目水土流失監測方法體系探討-以福銀高速公路聯合段為例[J]. 亞熱帶水土保持，2010,22（4） : 47 -51.
