引言
随着全球环境问题的日益凸显，生态保护与恢复的重要性变得愈加明显。水土保持作为维护生态平衡和人类可持续发展的关键要素之一备受关注。这项工作的核心目标是协助决策者、生态学家和资源管理者更好地理解生态系统的复杂性，从而更好地制定政策、规划和实施生态保护措施。生态监测技术可简单地解释为在自然和人类两种因素作用下，对生物圈的演变状态进行观察、评估与预测的一种综合性的方法[1]。当前，我国主要采用基于生态系统类型的指标选取方法来进行生态监测[2]。这些指标包括水文、气象、地质、动植物、土壤等[3]。从总体上讲，生态监测指标基本是在原有的环境监测指标之上扩展而来，并加入了与生物学有关的指标。研究小流域尺度可帮助了解降水、径流、河流和湖泊等水资源的动态，以及流域内不同生态系统之间的相互关系。本文从坡面、小流域、区域三个尺度，系统梳理国内外研究现状，构建综合性、实用性、区域性的水土保持相关生态要素监测指标，为水土流失动态监测、水土流失预测预警、水土保持措施和规划评价等奠定基础，为我国水土流失防治工作提供科学依据[4]。
1坡面尺度生态要素监测指标研究
由于水土保持生态指标的多样化，相关生态监测指标的确定比较复杂，且在不同尺度之间变化大，因此很难形成一个统一的监测指标体系。坡面尺度下，监测设施有：径流小区、自然坡面径流场、水土流失观测场等，其观测手段也较为丰富。这种生态要素监测指标通常涵盖以下方面：（1）生物多样性。包含该地区的植物物种和丰富度，以了解区域生态系统中物种组成和相互作用。（2）土壤和土地利用类型。考虑到该地区的土壤质量、土地利用类型以及植被覆盖对土壤侵蚀的影响，所选指标以体现水土流失影响因素。（3）地形和地貌。各监测指标要紧密结合研究区域的地形特征，如坡度、高程和地形形态，达到通过该指标可以了解地貌对水流和植被的作用和影响。（4）生态过程。通过研究该区域的生态过程，如植物群落动态、土壤侵蚀、养分循环、固碳等，以理解生态系统的功能和稳定性。（5）人类活动。监测人类活动相关指标对坡面生态系统的影响，探究如何减轻生态环境负面影响。径流小区是进行土壤侵蚀定量化监测的重要依据，也是最常用、最精确、最经典的一种计算方法。利用径流小区方法，可以更好地掌握坡面、植被和土壤质地等资料，封闭地块的径流小区的优点是在小区空间尺度和面积完全相同的条件下，对不同的措施进行比较。但该方法监测土壤侵蚀的限制是所涉及的时间尺度[5]。
2小流域尺度生态要素监测指标研究
小流域指的是面积不超过50km2的集水单元。以中小流域为单位，通过对不同类型的小流域进行连续的观测、监测和测定，分析小流域内的水土保持状况、功能、生态过程变化及响应，掌握小流域土壤侵蚀和生态环境的演变规律，也可实现对小流域土壤侵蚀的预测和水土流失防治。不同于坡面尺度的径流小区，小流域尺度的生态监测站在更宏观的角度，不仅仅是监测某一地块的降雨和土壤侵蚀等情况，而是要监测某一河段、流域生态系统的整体情况。在实际应用中，需要充分考虑小流域的代表性，并对其进行长时间、连续的定点观测，为进一步研究中小流域土壤侵蚀机理提供长时间序列的基础数据。小流域尺度上生态监测在沿袭坡面尺度的监测指标和监测方法的基础上，一定程度上突出流域尺度生态监测的特点[6]。
2.1陆域生态系统监测
陆域生态系统监测是指对地面上的生态系统进行系统性观测和数据收集，以评估其健康状况、生态过程和生态功能。总结出小流域陆域监测大部分监测内容为气象、径流泥沙、土壤侵蚀、地形、植被覆盖等五方面，与坡面尺度监测内容基本相似，但监测方法、监测范围存在差异。相比于坡面尺度监测，该尺度还需要监测流域卡口站输沙模数以及流域洪峰流量、土壤侵蚀面积占流域总面积百分比等宏观的数据。陆域考虑生态系统的整体功能，可开展如生物多样性、土壤固碳能力、水资源保护等方面监测，以评估水土保持及其相关功能的整体状况。可以采用卫星遥感、无人机技术和地面观测等多种监测手段，以获取不同的空间尺度和时间尺度数据，这些方法和策略的综合运用可以更全面地开展水土保持生态监测，从而更好地保护和管理陆地生态环境。
2.2流域水土保持监测
小流域出口通常设立控制站进行监测，小流域应该具有区域代表性，使小流域内水土流失面积占比与当地区域水土流失情况基本相同；侵蚀类型、土地利用同样具有代表性。监测方法以综合调查、资料分析、遥感监测、地面观测、模型预报预测为主。主要观测自然环境下的降雨量、坡面径流量、泥沙和土壤物理指标等数据。水土流失严重程度与地形地貌、土地利用、植被覆盖等因子有很大关系，通过对小流域水土保持措施的数量及分布、植被覆盖度、土地利用等的监测，对小流域水土流失进行评估，可明确水土流失的强度与空间分布特征，从而进行水土流失综合治理，优化土地利用结构，指导生产实践。此外，由于传统的水土流失调查方法耗时长，很难准确地估算出某一小流域或不同地理单位的水土流失总量。
3区域尺度生态要素监测指标研究
相对于坡面和小流域，区域尺度上的水土流失监测范围大，水土流失类型多，影响因素复杂，覆盖面积大多在1000km2以上。而在区域尺度上，则是从宏观上对水土保持进行监测。可按行政区划或水土保持区划分，或按水土保持重点防治区或生态功能区划分。监测具有更大的空间尺度、更广泛的监测范围、更有效的监测结果和更宏观的结果。当前，大范围的水土保持监测已成为研究热点。在此基础上，学者们综合运用遥感、采样、典型案例等手段，开展区域水土保持综合科学考察、水土流失普查、小流域水土保持效益分析、专题调研和区域水沙研究等方面的研究。在实际应用中，多采用定期或逐年监测的方式对其进行监测。重点对该地区的土地利用、土壤侵蚀、生态环境、水土保持措施、水土保持效益、土壤侵蚀危险性进行了研究。目前主要的监测手段有：遥感、地面观测、调查、统计分析、综合评价和量化模型等。随着科技的进步与发展，遥感图像的精度也在不断提高，研究手段也在不断地发展，可以通过多个要素的建模，实现对土壤侵蚀的定量化分析，重点对土地利用类型、植被覆盖度、水土流失面积和强度进行了监测。
4结论
基于对坡面、小流域、区域三个尺度的水土保持生态要素监测指标研究，发现三个尺度下，坡面和小流域监测重点是径流和泥沙，而区域尺度更加注重水土流失因子及侵蚀强度与面积的监测。此外，降雨、径流监测设备与技术已相对成熟，但泥沙监测以及土壤含水率的测定仍缺少精确度高、可靠性高、方便操作的设备等。综上所述，应该整合水文、水资源、水环境和水土保持的信息资源，丰富监测的尺度；加强不同尺度水土保持生态要素监测指标的筛选，合理划分监测的空间尺度，实现监测的现代化和信息化，更好地服务于生态文明建设。
参考文献：
[1] 马天，王玉杰，郝电，等.生态环境监测及其在我国的发展[J].四川环境，2003（2）：19-24.
[2] 张凯，张晓东，丁卫建，等.生态环境监察导论[M].北京：中国环境科学出版社，2003
[3] 宋红波，朱旭.对我国生态监测的思考[J].环境科学动态，2004（3）：10-11.
[4] 郭索彦，李智广.我国水土保持监测的发展历程与成就[J].中国水土保持科学，2009，7（5）：19-24.
[5] ]左长清，郭乾坤.关于径流小区若干技术问题的研究[J].中国水土保持，2016（06）：43-47.
