建設(shè)生態(tài)文明、促進(jìn)鄉(xiāng)村振興，是新時(shí)期中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重大戰(zhàn)略。黃土高原地區(qū)實(shí)施退耕還林工程后出現(xiàn)了耕地面積銳減、糧食自給困難、農(nóng)業(yè)人地矛盾加劇等新問題，為鞏固退耕還林成果、建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田，亟需科學(xué)開展溝道土地整治，實(shí)現(xiàn)溝道耕地對(duì)坡耕地的功能替代。本項(xiàng)目基于人地系統(tǒng)耦合、流域綜合治理相關(guān)理論，探索建立了黃土高原地區(qū)多維目標(biāo)優(yōu)化、多尺度要素關(guān)聯(lián)、多技術(shù)集成的溝道土地綜合整治技術(shù)方案，取得了原創(chuàng)性的技術(shù)突破和創(chuàng)新，成功應(yīng)用于中央支持陜西延安市治溝造地土地整治重大工程建設(shè)。

主要?jiǎng)?chuàng)新成果：①面向生態(tài)文明建設(shè)和人地協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略需求，基于實(shí)地調(diào)查和理論研究，提出了多維目標(biāo)優(yōu)化、多尺度要素關(guān)聯(lián)的農(nóng)村土地綜合整治理論框架；針對(duì)黃土丘陵溝壑區(qū)實(shí)施退耕還林后流域水土氣生多要素的新變化（如植被快速恢復(fù)、水土流失減緩、耕地面積減少等），率先提出“山上退耕還林、山下治溝造地”的系統(tǒng)理念，構(gòu)建了區(qū)域-流域-溝域多層次統(tǒng)籌、閘溝造地的溝道土地綜合整治技術(shù)模式。②研制了溝道土地調(diào)查與整治適宜性評(píng)價(jià)技術(shù)方案，首次完成了延安1.1萬余條溝道土地資源調(diào)查，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了“干-支-毛”分層防控、“渠-堤-壩”系統(tǒng)配套、“喬-灌-草”科學(xué)搭配的增強(qiáng)型溝道土地整治技術(shù)體系，研制了一套溝道流域整治規(guī)劃仿真方法及溝道土地整治規(guī)劃系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了多要素不同防控和配套條件下土地整治情景方案優(yōu)化模擬。③針對(duì)黃土濕陷性及其微結(jié)構(gòu)特征，創(chuàng)新研制了溝道坡面造地切坡最優(yōu)參數(shù)及側(cè)坡導(dǎo)流排水、健康土體復(fù)配等技術(shù)，成功破解了溝道土地整治中坡面穩(wěn)定性和新增耕地快速熟化的關(guān)鍵技術(shù)難題。④基于歷史氣候數(shù)據(jù)建模、長(zhǎng)期定位觀測(cè)和溝道土地工程試驗(yàn)，提出了溝道新造地“一季改兩季”、“一業(yè)變?nèi)龢I(yè)”的土地利用新模式，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了黃土丘陵區(qū)“三段六帶”農(nóng)業(yè)立體發(fā)展地域模式，研發(fā)了溝道土地立體農(nóng)業(yè)優(yōu)化決策仿真系統(tǒng)，為溝道土地整治工程及其新造地可持續(xù)利用提供了理論與技術(shù)支撐。

成果應(yīng)用情況：該技術(shù)成果成功應(yīng)用于中央支持陜西延安市治溝造地土地整治重大工程可行研究報(bào)告、實(shí)施方案和典型設(shè)計(jì)，以及工程主要子項(xiàng)目的施工設(shè)計(jì)、施工方案等工程實(shí)踐，并獲國(guó)家批準(zhǔn)立項(xiàng)和財(cái)政經(jīng)費(fèi)支持。在本項(xiàng)研究與設(shè)計(jì)成果的支持下，已完成溝道土地整治建設(shè)規(guī)模37053.56公頃（55.58萬畝），新增耕地7800.97公頃（11.70萬畝），建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田28199.21公頃（42.29萬畝），整治后的溝道土地是退耕山坡地產(chǎn)能的3-5倍，推動(dòng)了黃土高原農(nóng)業(yè)種植業(yè)由“廣種薄收”到“少種多收”的根本轉(zhuǎn)變。整治后項(xiàng)目區(qū)年均增收2.24億元，年均增產(chǎn)糧食9.60萬噸。應(yīng)用該成果鞏固了退耕還林成效，降低了自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)了植被生態(tài)持續(xù)恢復(fù)，增加了農(nóng)民收入，為貧困戶實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定脫貧提供了可靠保障，實(shí)現(xiàn)了治溝保生態(tài)、造地惠民生的目標(biāo)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

該項(xiàng)研究成果申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利10項(xiàng)，獲得授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利4項(xiàng)，軟件著作權(quán)2項(xiàng)，制定地方標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，出版專著1部，發(fā)表論文101篇，其中SCI/SSCI/EI論文58篇。 2100433B

本書通過相似分析及模型試驗(yàn)的驗(yàn)證，提出了溝道壩系模型試驗(yàn)的方法，并從試驗(yàn)的角度研究論述了裸地溝坡模型的降雨產(chǎn)沙特性；研究了黃河下游河道沖淤及河床形態(tài)變化對(duì)侵蝕產(chǎn)沙區(qū)的響應(yīng)機(jī)理；論證了黃土高原典型小流域壩系布局的攔沙效果及其發(fā)展規(guī)律；論述并運(yùn)用溝道的自平衡機(jī)制，對(duì)壩系相對(duì)穩(wěn)定原理進(jìn)行了理論闡釋和深入研究，并通過模型試驗(yàn)研究了淤地壩(系)的相對(duì)穩(wěn)定過程與效應(yīng)；研究論證了淤地壩攔沙減蝕的力學(xué)機(jī)理及保持相對(duì)穩(wěn)定的原理。另外，還創(chuàng)造性地提出淤地壩的壩體新結(jié)構(gòu)形式，并對(duì)區(qū)劃黃土高原粗沙粒徑進(jìn)行了理論探索；列舉了應(yīng)用相對(duì)穩(wěn)定原理指導(dǎo)流域壩系建設(shè)實(shí)例。

本書可供水土保持學(xué)、地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、泥沙動(dòng)力學(xué)等專業(yè)的研究和管理人員及高等院校相關(guān)專業(yè)師生閱讀參考。

面對(duì)沙地開發(fā)利用與生態(tài)治理的重大難題，結(jié)合對(duì)毛烏素沙地基本概況、前期治理思路及新時(shí)期生態(tài)脆弱區(qū)土地綜合整治戰(zhàn)略的系統(tǒng)分析和全面梳理，對(duì)砒砂巖與沙復(fù)配成土固沙、節(jié)水、造田的機(jī)理、效應(yīng)及技術(shù)進(jìn)行探索，取得了系列成果: （1）解析了砒砂巖與沙復(fù)配土微觀結(jié)構(gòu)及固沙機(jī)理，明確了復(fù)配土的固沙效應(yīng)； （2）提出了固沙導(dǎo)向下的復(fù)配土可持續(xù)利用方案； （3）探明了復(fù)配土的儲(chǔ)水性能； （4）制定了典型作物節(jié)水灌溉制度，構(gòu)建了毛烏素沙地農(nóng)業(yè)開發(fā)利用的節(jié)水技術(shù)體系； （5）建立了基于水資源約束的沙地農(nóng)業(yè)水資源承載力模型； （6）探索了砒砂巖與沙復(fù)配成土穩(wěn)定性，提出了相應(yīng)調(diào)控技術(shù)； （7）制定了復(fù)配土上典型作物水肥管理制度； （8）編制了《砒砂巖與沙復(fù)配成土造田工程技術(shù)規(guī)范》（已頒布）； （9）開發(fā)了毛烏素沙地開發(fā)決策支持系統(tǒng)。成果已應(yīng)用示范1.2萬余畝，推廣約4.2萬畝，對(duì)沙地生態(tài)整治及砒砂巖資源化利用具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。,面對(duì)沙地開發(fā)利用與生態(tài)治理的重大難題，結(jié)合對(duì)毛烏素沙地基本概況、前期治理思路及新時(shí)期生態(tài)脆弱區(qū)土地綜合整治戰(zhàn)略的系統(tǒng)分析和全面梳理，對(duì)砒砂巖與沙復(fù)配成土固沙、節(jié)水、造田的機(jī)理、效應(yīng)及技術(shù)進(jìn)行探索，取得了系列成果: （1）解析了砒砂巖與沙復(fù)配土微觀結(jié)構(gòu)及固沙機(jī)理，明確了復(fù)配土的固沙效應(yīng)； （2）提出了固沙導(dǎo)向下的復(fù)配土可持續(xù)利用方案； （3）探明了復(fù)配土的儲(chǔ)水性能； （4）制定了典型作物節(jié)水灌溉制度，構(gòu)建了毛烏素沙地農(nóng)業(yè)開發(fā)利用的節(jié)水技術(shù)體系； （5）建立了基于水資源約束的沙地農(nóng)業(yè)水資源承載力模型； （6）探索了砒砂巖與沙復(fù)配成土穩(wěn)定性，提出了相應(yīng)調(diào)控技術(shù)； （7）制定了復(fù)配土上典型作物水肥管理制度； （8）編制了《砒砂巖與沙復(fù)配成土造田工程技術(shù)規(guī)范》（已頒布）； （9）開發(fā)了毛烏素沙地開發(fā)決策支持系統(tǒng)。成果已應(yīng)用示范1.2萬余畝，推廣約4.2萬畝，對(duì)沙地生態(tài)整治及砒砂巖資源化利用具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 2100433B