建设生态文明、促进乡村振兴，是新时期中国经济社会转型发展的重大战略。黄土高原地区实施退耕还林工程后出现了耕地面积锐减、粮食自给困难、农业人地矛盾加剧等新问题，为巩固退耕还林成果、建设高标准农田，亟需科学开展沟道土地整治，实现沟道耕地对坡耕地的功能替代。本项目基于人地系统耦合、流域综合治理相关理论，探索建立了黄土高原地区多维目标优化、多尺度要素关联、多技术集成的沟道土地综合整治技术方案，取得了原创性的技术突破和创新，成功应用于中央支持陕西延安市治沟造地土地整治重大工程建设。

主要创新成果：①面向生态文明建设和人地协调发展战略需求，基于实地调查和理论研究，提出了多维目标优化、多尺度要素关联的农村土地综合整治理论框架；针对黄土丘陵沟壑区实施退耕还林后流域水土气生多要素的新变化（如植被快速恢复、水土流失减缓、耕地面积减少等），率先提出“山上退耕还林、山下治沟造地”的系统理念，构建了区域-流域-沟域多层次统筹、闸沟造地的沟道土地综合整治技术模式。②研制了沟道土地调查与整治适宜性评价技术方案，首次完成了延安1.1万余条沟道土地资源调查，创新设计了“干-支-毛”分层防控、“渠-堤-坝”系统配套、“乔-灌-草”科学搭配的增强型沟道土地整治技术体系，研制了一套沟道流域整治规划仿真方法及沟道土地整治规划系统，实现了多要素不同防控和配套条件下土地整治情景方案优化模拟。③针对黄土湿陷性及其微结构特征，创新研制了沟道坡面造地切坡最优参数及侧坡导流排水、健康土体复配等技术，成功破解了沟道土地整治中坡面稳定性和新增耕地快速熟化的关键技术难题。④基于历史气候数据建模、长期定位观测和沟道土地工程试验，提出了沟道新造地“一季改两季”、“一业变三业”的土地利用新模式，创新设计了黄土丘陵区“三段六带”农业立体发展地域模式，研发了沟道土地立体农业优化决策仿真系统，为沟道土地整治工程及其新造地可持续利用提供了理论与技术支撑。

成果应用情况：该技术成果成功应用于中央支持陕西延安市治沟造地土地整治重大工程可行研究报告、实施方案和典型设计，以及工程主要子项目的施工设计、施工方案等工程实践，并获国家批准立项和财政经费支持。在本项研究与设计成果的支持下，已完成沟道土地整治建设规模37053.56公顷（55.58万亩），新增耕地7800.97公顷（11.70万亩），建成高标准农田28199.21公顷（42.29万亩），整治后的沟道土地是退耕山坡地产能的3-5倍，推动了黄土高原农业种植业由“广种薄收”到“少种多收”的根本转变。整治后项目区年均增收2.24亿元，年均增产粮食9.60万吨。应用该成果巩固了退耕还林成效，降低了自然灾害风险，促进了植被生态持续恢复，增加了农民收入，为贫困户实现稳定脱贫提供了可靠保障，实现了治沟保生态、造地惠民生的目标，取得了显著的经济、社会和生态效益。

该项研究成果申请国家发明专利10项，获得授权国家发明专利4项，软件著作权2项，制定地方标准1项，出版专著1部，发表论文101篇，其中SCI/SSCI/EI论文58篇。 2100433B

本书通过相似分析及模型试验的验证，提出了沟道坝系模型试验的方法，并从试验的角度研究论述了裸地沟坡模型的降雨产沙特性；研究了黄河下游河道冲淤及河床形态变化对侵蚀产沙区的响应机理；论证了黄土高原典型小流域坝系布局的拦沙效果及其发展规律；论述并运用沟道的自平衡机制，对坝系相对稳定原理进行了理论阐释和深入研究，并通过模型试验研究了淤地坝(系)的相对稳定过程与效应；研究论证了淤地坝拦沙减蚀的力学机理及保持相对稳定的原理。另外，还创造性地提出淤地坝的坝体新结构形式，并对区划黄土高原粗沙粒径进行了理论探索；列举了应用相对稳定原理指导流域坝系建设实例。

本书可供水土保持学、地理学、环境科学、泥沙动力学等专业的研究和管理人员及高等院校相关专业师生阅读参考。

面对沙地开发利用与生态治理的重大难题，结合对毛乌素沙地基本概况、前期治理思路及新时期生态脆弱区土地综合整治战略的系统分析和全面梳理，对砒砂岩与沙复配成土固沙、节水、造田的机理、效应及技术进行探索，取得了系列成果: （1）解析了砒砂岩与沙复配土微观结构及固沙机理，明确了复配土的固沙效应； （2）提出了固沙导向下的复配土可持续利用方案； （3）探明了复配土的储水性能； （4）制定了典型作物节水灌溉制度，构建了毛乌素沙地农业开发利用的节水技术体系； （5）建立了基于水资源约束的沙地农业水资源承载力模型； （6）探索了砒砂岩与沙复配成土稳定性，提出了相应调控技术； （7）制定了复配土上典型作物水肥管理制度； （8）编制了《砒砂岩与沙复配成土造田工程技术规范》（已颁布）； （9）开发了毛乌素沙地开发决策支持系统。成果已应用示范1.2万余亩，推广约4.2万亩，对沙地生态整治及砒砂岩资源化利用具有重大的现实意义。,面对沙地开发利用与生态治理的重大难题，结合对毛乌素沙地基本概况、前期治理思路及新时期生态脆弱区土地综合整治战略的系统分析和全面梳理，对砒砂岩与沙复配成土固沙、节水、造田的机理、效应及技术进行探索，取得了系列成果: （1）解析了砒砂岩与沙复配土微观结构及固沙机理，明确了复配土的固沙效应； （2）提出了固沙导向下的复配土可持续利用方案； （3）探明了复配土的储水性能； （4）制定了典型作物节水灌溉制度，构建了毛乌素沙地农业开发利用的节水技术体系； （5）建立了基于水资源约束的沙地农业水资源承载力模型； （6）探索了砒砂岩与沙复配成土稳定性，提出了相应调控技术； （7）制定了复配土上典型作物水肥管理制度； （8）编制了《砒砂岩与沙复配成土造田工程技术规范》（已颁布）； （9）开发了毛乌素沙地开发决策支持系统。成果已应用示范1.2万余亩，推广约4.2万亩，对沙地生态整治及砒砂岩资源化利用具有重大的现实意义。 2100433B