黄土高原西起日月山、东至太行山、北抵阴山、南达秦岭，涵盖青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南7个省，总面积643000 km²，以山、陵、塬、梁、峁为主要地貌形态，长期的水土流失，造成地表支离破碎，坡陡沟深，植被稀疏。由于降雨量少、蒸发量大，气候干旱，灾害频繁。黄土高原水土流失面积454000 km²占总面积的70.9%，是我国乃至世界上水土流失最严重、生态环境最脆弱的地区。
一、黄土高原水土流失问题
多年资料统计分析显示，黄河多年平均输沙量16亿吨中的89%来自黄河中游黄土高原地区。严重的水土流失使得土层瘠薄，土壤肥力下降，持水能力降低，加剧干旱、风沙等自然灾害的发生，导致生态环境恶化，制约着当地社会经济的发展。同时，大量泥沙下泄，淤积水库、河道，使得河床不断抬高，下游洪涝灾害频发，严重威胁着黄河下游群众的生命财产安全，成为困扰中华民族几千年的心头之患。
二、黄土高原水土保持使命
国家为治理黄土高原水土流失，改善黄河流域生态环境质量，自1952年起，先后在西峰、天水、绥德建立了3个黄土高原水土保持野外科学观测研究站，开展水土流失与治理长期连续的野外定位科学数据观测，探索黄土高原不同水土流失类型区水土流失规律，研究水土流失防治技术、水土保持措施配置、防治效益评价方法、产流产沙预测预报模型等，为区域生态建设、国家宏观决策、区域经济发展和黄河治理开发提供科学支持。
在新时期黄河流域生态保护和高质量发展的指导下，需要建立更加完善的体系化黄土高原水土保持科学数据，更加充分地发挥黄土高原水土保持科学数据的作用，基于数据工程支持，形成大数据驱动的水土保持综合治理能力、预测预警能力和综合评估能力，面向黄河流域生态保护与高质量发展，围绕乡村振兴战略，将黄土高原水土保持与美丽乡村紧密结合，创新支持区域生态建设和乡村高质量发展的水土流失综合防治技术，为区域经济社会发展和幸福黄河构建提供数据工程支持。
三、专题工作形成数据成果
在黄河水利委员会黄河上中游管理局、水利部黄土高原水土保持野外科学观测研究站及国家冰川冻土沙漠科学数据中心的共同努力下，此次系统梳理和整理的天水水土保持科学试验站、西峰水土保持科学试验站、绥德水土保持科学试验站野外试验观测数据，是跨越1942年到2018年62年的水土保持科学数据资料。从建立规范、系统培训开始，到形成工作流程，完成数据整理，历时近3年时间。形成的高质量数据空间上覆盖了：黄土丘陵沟壑区第一副区（绥德的韭园沟、王茂沟、裴家峁、桥沟、桥沟一支沟、桥沟二支沟和辛店沟）7个小流域，黄土丘陵沟壑区第三副区（天水的罗玉沟、吕二沟、桥子东沟和桥子西沟）4条小流域，黄土高塬沟壑区（西峰的南小河沟、杨家沟、董庄沟和砚瓦川）4个小流域，共15个典型小流域（控制面积566.23 km²）。数据内容包含了代表性流域的基础地理信息，植被覆盖、土地利用和水土保持措施类型等下垫面情况，以及不同影响因子（如坡度、植被、整地方式等）径流小区的水文、气象、土壤等方面定位/半定位综合实地观测数据，如降水量、径流量、泥沙量、土壤含水率等。专题整理共形成高质量科学数据集171个，具有区域代表性强、数据时空跨度大序列长、体系设置科学完整的资源优势。此次刊印的黄土高原水土保持专题，仅对其中40余个数据集进行了介绍，形成数据论文14篇：《1964–2018年黄土丘陵沟壑区第一副区韭园沟流域降水观测数据集》《1964–2018年黄土丘陵区沟壑第一副区韭园沟流域径流泥沙观测数据集》《1954–1960年黄土丘陵沟壑区第一副区辛店沟流域径流场观测数据集》《2017–2018年黄土丘陵沟壑区第一副区辛店沟流域重力侵蚀观测数据集》《2017–2018年黄土丘陵沟壑区第一副区辛店沟流域坝库淤积观测数据集》《1954–2018年黄土高塬沟壑区南小河沟流域杨家沟控制站径流泥沙观测数据集》《1976–2018年黄土高塬沟壑区砚瓦川流域径流泥沙观测数据集》《1954–2018年黄土高塬沟壑区南小河沟流域径流泥沙观测数据集》《1954–2018年黄土高塬沟壑区南小河沟流域径流场数据集》《2013、2016年黄土丘陵沟壑区第三副区罗玉沟流域下垫面调查数据集》《1987–2018年黄土丘陵沟壑区第三副区罗玉沟流域径流场观测数据集》《1985–2018年黄土丘陵沟壑区第三副区罗玉沟流域径流泥沙观测数据集》《1985–2018年黄土丘陵沟壑区第三副区罗玉沟流域降水观测数据集》《黄河中游多沙粗沙区基础边界数据集》。后续我们还将陆续刊印已整理的本专题数据集文章，进一步介绍黄土高原水土保持科学数据。
四、数据应用支持形成成效
在长达半个多世纪的不懈积累中，西峰、天水、绥德三站形成的丰富详实的水土保持数据资料，支持了黄土高原水土保持理论发展，支持了系列水土保持工程措施的形成。经过对黄土高原的长期不懈的治理与保护，黄河流域水土流失治理取得了长足发展，水土流失面积较1990年减少46.54%，林草植被覆盖率普遍增加10%–30%，入河泥沙大幅减少，生态环境持续向好，群众生产生活、基础设施等方面均有较大改善。水土保持科学数据发挥了重要的支撑作用。但受其独特的自然禀赋和经济社会发展水平等因素制约，水土保持发展不平衡不充分的一些突出问题尚未得到根本解决，当前仍有水土流失面积241500 km²，水土流失率比全国平均水平高9%。土壤侵蚀强度高，沟道重力侵蚀问题突出，水土流失治理难度大，任务依然艰巨。
五、需要持续发展数据与共享服务
面向新时代黄河生态保护与高质量发展要求，水土保持需要更加科学和可持续发展，水土保持措施要更加贴近乡村振兴战略，水土保持成效要能更加提升农民幸福感。为此，国家冰川冻土沙漠科学数据中心将与黄河上中游局以及天水、西峰、绥德三站紧密合作，发挥各自优势，来建设更加系统、全面的黄土高原水土保持的科学数据体系，通过开放共享，凝聚各方力量，围绕黄土高原绿色可持续发展，建设数据工程驱动的水土保持治理能力与区域经济发展的融合模式，有效提升水土保持的生态效益、经济效益、美丽乡村环境和黄河流域幸福感！


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论文引用格式
张耀南. 《黄土高原水土保持专题》卷首语[J/OL]. 中国科学数据, 2020, 6(3). (2021-09-29). DOI: 10.11922/11-6035.ncdc.2021.0018.zh.
张耀南zhangyaonan

yaonan@lzb.ac.cn