生态科技论文：生态科技园现状与策略初探

本文作者：武艺王农谢颂华工作单位：江西省水土保持科学研究所

科技园的定位与目标调整

为了适应新的水土保持科技发展要求，强化科研基础平台建设，服务于鄱阳湖生态经济区建设和南方红壤区水土保持研究，在原有规划和建设的基础上，对科技园定位和建设目标进行了调整。科技园的定位遵循经济与自然发展规律，研究南方红壤区水土保持科技现状及发展趋势，并结合目前国内外相关园区建设经验，充分发挥科技园的技术优势，不断完善科研成果、不断发展科研成果、不断提供更新更好的成果，为推动红壤丘陵区水土保持科技事业发展，保障区域内水土资源合理配置，促进水土流失区经济社会发展提供水土保持科技保障。建设目标统筹规划，突出重点，集中力量建设功能齐全、管理运行规范、富有区域特色的一流水土保持生态科技园。(1)逐步改善科研仪器和配套的实验分析条件，形成具有常规实验分析和自动观测相结合的综合测试分析能力，为我国南方乃至亚热带地区水土保持科学研究提供专业研究平台。(2)进一步从重点研究方向与关键技术、成果推广与转化、基础平台和人才队伍建设等4个方面，完善科研平台的发展体系。(3)建设综合性的水保科研交流中心，打造具有声光电综合演示功能的土壤侵蚀影响因子展示厅，构建水土流失治理及生态开发模式最佳实践示范区和水土保持实践活动区，为水土保持生态建设提供科普、教育、培训的实践平台。(4)整合区内生态景观资源，立足生态、经济协调发展理念，突出水土保持文化内涵，打造具有高质量的水土保持文化主题公园，为南方红壤区提供一个生态文化展示平台。

科技园二期工程科研平台建设与配套设施

二期工程的主要建设范围在科普展示区，用地面积6.67hm2，建筑面积16850m2。主要建设内容包括坡耕地土壤水量平衡试验区、弃土(渣)试验区、生态护坡试验区、综合护坡试验区、人工模拟降雨大厅、实验楼、水保科普展示厅、办公生活管理房和水保科研交流中心8个部分。建设理念以“科研、实践、文化、自然、融合”为中心内容，以技术、经济、环境三者统一为基准点，着力建设富有特色的高质量的水土保持科技园。(1)继承和延续原规划脉络，充分体现融旧合新的建设理念。立足现有建设成果，兼顾实践与科技的发展需求。(2)强调科技园建设的整体性，包括功能布局、分区建设、单体分布、科研设施、生活空间分布、景观系统与基础设施，实行统一规划，形成统一整体。(3)在兼顾整体性的同时，强化各功能分区的独立性，包括功能、规模和核心价值。(4)充分利用园区的自然环境，营造山水相融的科研环境。科研平台建设(1)坡耕地土壤水量平衡试验区。在该试验区布设20个径流小区，每个小区100m2，设置两种土体坡度(8°和15°)，混凝土底板分别采用和土体坡度平行以及递增2°两种情况进行配对试验(对土体坡度8°的小区采取2种处理，每种3次重复;对15°的小区采取2种处理，每种处理2次重复)。(2)弃土(渣)试验区。在该试验区共设置8种弃土弃渣类型，即花岗岩发育的红壤、红砂岩发育的红壤、第四纪红土发育的红壤、紫色页岩发育的紫色土、稀土尾矿、煤矸石、房渣土及电厂灰渣，共布设24个径流小区，每个小区50m2。(3)生态护坡试验区。在该试验区共布设18个径流小区，每个小区50m2，坡比采用实践中较为常用的1∶1.5和1∶2。(4)综合护坡试验区。在该试验区共布设20个径流小区，每个小区30m2，坡比均为1∶1。(5)人工模拟降雨大厅。该大厅建筑面积1200m2(长40m，宽30m)，建筑物高度20m。建筑采用钢结构网架形式，充分考虑功能布局灵活，便于后期模拟降雨设备运输及安装。(6)实验楼。配置了与野外试验相配套的室内试验设施，可开展土壤理化性质分析、水质分析、植物培养以及小气候研究，为水土保持研究提供更好的工作环境。3.3配套设施(1)水土保持科研交流中心。建设面积7000多m2，建筑物高度约15m，采用框架结构。建设的目的是为国内外学者以及开展水土保持科研的人员提供科学研究、学习和交流的场所，成为高等院校硕士、博士研究生实习的基地以及广大基层水土保持科技人员的培训中心。(2)水保科普展示厅。运用声光电等先进的科技手段集中展示影响土壤侵蚀的降雨、地形、土壤、植被和人类活动五大因子的作用，并直观展示水土流失的形成、危害及水土保持治理成效，以先进的科技和生态理念打造水土保持科普教育平台，向社会和中小学生传播爱护环境、改善环境与可持续发展的理念。(3)办公生活管理房。这是科研人员及管理运行常驻人员的办公和生活场所，应能满足50人的长期住宿需要。

主要试验内容与研究方向

主要试验内容(1)坡耕地土壤水量平衡试验区。基于SPAC模型理论，通过观测自然降雨下土壤水分、溶质的变化和运动过程，运用水量平衡原理研究坡耕地降雨—入渗—径流关系、径流与溶质耦合关系和坡耕地水土流失与养分流失过程模型，对于深入认识红壤坡地水文过程和坡地土壤水分循环机理，优化水资源配置，指导坡耕地可持续经营和控制鄱阳湖区农业面源污染，都具有重要的理论价值和实践意义。(2)弃土(渣)试验区。以南方红壤区不同成土母质发育的土壤和主要生产建设弃土(渣)类型为研究对象，通过对径流泥沙、土壤植被以及弃土弃渣中的渗透水进行观测，研究在生产建设中弃土(渣)区域的水土流失规律和面源污染情况，探索生产建设活动造成的“迹地”快速恢复技术和弃土(渣)区渗透水污染防治技术。(3)生态护坡试验区。针对开发建设活动中一般性边坡的不同护坡形式，进行径流泥沙以及土壤、植被等指标的观测，结合边坡防护工程实践开展植物防护技术研究，从而筛选出更优的护坡植物种类、材料要求及配合比设计方法等，探索植物护坡的作用机理，为边坡生态防护提供科学依据。(4)综合护坡试验区。主要针对目前生产建设中建设单位对陡坡所采取的各种防护形式进行的径流泥沙以及植被、土壤相关指标观测，探索由生产建设活动造成的受损土地的快速恢复技术，比较评价工程建设实践中所采用的各种边坡防护形式的水土保持效应，为解决开发建设活动引起的严重水土流失防治提供技术支持。(5)人工模拟降雨大厅。将该厅划分为4个独立的降雨区，模拟从小雨到暴雨的各种雨型，可进行各种下垫面土壤侵蚀规律研究，也可解决设站观测几十年一遇的大暴雨问题，大大缩短了研究周期，为研究土壤侵蚀过程和机理提供了重要的平台。1科研方向(1)南方红壤区土壤侵蚀过程与预报。通过长期定点观测、试验与模拟，系统研究南方红壤的土壤侵蚀发生机理、侵蚀过程、演变规律及驱动机制，从而进行土壤侵蚀监测预报研究。主要包括:土壤侵蚀演变规律、发生机理及预测预报，土壤侵蚀与水土保持效益、环境影响评价，水土流失试验方法与动态监测技术改进等。(2)土壤侵蚀与流域生态环境。从宏观角度着手，以流域为单元，系统研究土壤侵蚀对径流泥沙、面源污染、洪涝干旱等的影响及机理，探索其防治技术与模式，从而实现流域水土资源的优化配置与高效利用。主要包括:小流域综合治理技术与集成，流域水土保持措施优化配置及其调控径流、防洪减灾技术，水土流失区农业面源污染控制技术，水土保持与全球气候变化的耦合关系及评价模型。(3)植被退化机制及其恢复技术。深入开展南方红壤丘陵侵蚀区植被退化机制与影响的主导因素、植被恢复的关键技术与配置模式研究，以解决林下水土流失、滨湖沙地治理和崩岗侵蚀治理等难题。主要包括:土壤侵蚀区退化生态系统植被恢复机制，水土流失区林草植被快速恢复与生态修复关键技术，水土保持措施防蚀机理及适用性评价研究。(4)现代坡地生态农业开发利用。积极探索集防治水土流失和改善、美化生态景观于一体的新型水土流失治理技术，形成以人为本、人与自然和谐相处的水土保持生态农业模式。主要包括:坡耕地水土综合整治技术，水土保持农业技术措施，丰水区集水节灌技术，坡地农业水土保持综合效益。(5)开发建设项目水土流失防治。开发建设项目的水土流失是一种人为加速侵蚀，其水土流失防治主要是通过深入研究人为水土流失产生的规律与机理，探索相应的防治技术与措施。主要包括:人为再塑地貌水土流失规律，开发建设项目与城市水土流失防治技术，开发建设项目水土保持监测评价。(6)高新技术应用。主要是积极引进国内外与水土保持相关的高新技术，然后进行集成、组装和展示，通过试验示范进行推广应用。主要包括:水土流失快速自动化和信息化观测，水土保持新材料、新工艺、新技术应用等。推广示范方向长期以来，广大水土保持科技工作者研究的科研成果，由于中间试验、推广经费不足等原因，难以在生产中推广应用。针对这一现状，科技园积极开展水土保持科技成果转化应用，提高水土保持科技成果的转化率，提高水土保持科技对水土保持事业发展的贡献率。加强面向基层的实用技术培训，加大科技成果的转化力度，在努力将水土保持研究成果服务于水土资源的可持续利用和生态环境的可持续维护的同时，不断加快水土保持科研创新步伐。针对赣南特有的六套水土保持关键技术(水土保持生物措施配置技术、水土保持工程措施配置技术、水土保持综合治理措施优化配置技术、花岗岩不同土壤出露层水土保持措施配置技术、不同侵蚀级别水土保持措施配置技术、紫色页岩侵蚀区水土保持措施配置技术)和十大水土保持综合治理模式(小流域综合治理模式、顶林—腰果—底谷(养殖)立体治理模式、现代坡地生态农业技术———前埂后沟+梯壁植草+反坡台地、现代坡地生态农业技术———水平竹节沟+乔+灌+草、现代坡地生态农业技术———坡面雨水集蓄、现代坡地生态农业技术———崩岗治理模式、“猪—沼—果”循环经济生态治理模式、“封禁+补种+管护”生态修复治理模式、水土流失区植物优化组合治理模式、矿山植被恢复治理模式)进行有选择性的推广示范。

预期成果

科技园可大大增强鄱阳湖生态经济区和我国南方红壤区的水土保持科研创新能力，加快水保科研创新步伐，推进科技进步，为我国乃至亚热带地区水土保持生态建设提供科技支撑;科技园将辐射与带动12个各具特色的水土保持科研基地发展，包括江西省主要侵蚀类型区，主要山地农业发展方向以及崩岗、坡耕地等特殊红壤侵蚀研究基地建设;将成为水土保持科技培训和人才培养的基地，提高水土保持从业人员的业务水平，为水土保持生态建设提供人才支撑;将成为水土保持科普教育和生态安全宣传基地，增强和扩大水土保持宣传教育能力和效果，提高社会和公众的水土保持意识和国策观念;将成为水土保持生态建设的窗口、机制创新和改革发展的示范、人与自然和谐相处的典型。总之，江西构建以水土保持研究为主的生态科技园，可以充分发挥地域优势，有效开展针对南方红壤区的水土保持应用基础、实用技术和高新技术等方面的试验研究，同时利用生态科技园的辐射和带动作用，积极探索新的水土流失治理机制和模式，以实现红壤侵蚀区水土资源的可持续利用和生态环境的可持续维护。