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水土流失沟壑!黄土丘陵沟壑区小流域水土流失治理效益评价——甘肃市西市高泉小流域为例

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王晔立

(定西师范高等专科学校地理系,甘肃定西743000)

摘 要:小流域水土流失治理综合效益分析与评价是一个多因素、多目标、多指标综合效益的系统评价问题.通过科学分析,建立黄土丘陵沟壑区水土保持综合效益评价系统,并确定系统中各评价因子的评价标准和评价指数.本文根据高泉小流域实际情况,分别从生态效益、经济效益和社会效益着手,选择了16个具有代表性的评价指标,构建了高泉小流域生态与经济互动发展评价模型.运用层次分析法并结合数理统计方法,分别对生态效益、经济效益、社会效益及综合效益进行了初步评价论证.分析结果表明:小流域综合治理是黄土丘陵沟壑区水土流失治理的有效途径;对小流域综合治理后,生态效益最显著;综合效益呈倒“U”型.提出了建立有效的制度保障,明确生态产权,健全生态补偿机制的建议.

关键词:黄土丘陵沟壑区;高泉小流域;评价系统;指标体系

中图分类号:2821

文献标识码:A

文章编号:1009 - 9107( 2010) 01 - 0037 - 06

黄土丘陵沟壑区是指年均降水量为250 - 600毫米、干燥度为1. 50 -3.99、地表切割破碎、沟壑纵横且密度较大、植被覆盖度较小、水土流失严重的黄土低山区.我国水土保持的长期经验证明,在半干旱黄土丘陵沟壑区以小流域为单位的治理是防治水土流失的最佳形式.本文在深入分析前人有关研究的基础上,结合当地实际情况利用层次分析法对半干旱黄土丘陵沟壑区定西高泉小流域水土流失治理综合效益进行分析评价.

一、研究区域概况

高泉流域位于甘肃定西市团结乡,属黄河祖厉河水系关川河流域(黄河上游右岸的一个支流)的一级支流,地理位置介于104031&,acute,52- 104034&,acute,1,35022&,acute,2"- 35025&,acute,27”N之间.流域面积9.168平方公里,人口1 626人,人口密度每平方公里177人.该区属中温带半干旱黄土丘陵沟壑区,年均气温6.2℃,年均≥lOcC的活动积温2 075℃,极端最高、最低气温为34.3℃和- 27. lC;年均降水415毫米,基础侵蚀模数6 120Ⅱ屯/平方公里·年.太阳辐射592.1卡/(平方厘米·年),年日照时数2 409小时,无霜期141天;蒸发量1 510毫米.沟壑密度3. 14千米/平方公里,土壤为黄绵土,有机质含量为0. 37% -1. 34%,0- 200厘米土壤容重平均为1.2克/平方厘米.在陇中半干早黄土丘陵沟壑区具有典型性和代表性.

1995年流域平均人口密度高达每平方公里85人,超过国际上规定的半干旱地区每平方公里20人的标准,文盲半文盲率高达32%;流域耕地面积3 231.3公顷,其中山坡地l 168公顷,占42.1%,水平梯田1 652公顷,占48. 6%,川台地284公顷,占9.3%,属典型的雨养农业区.由于自然条件严酷,农业生产方式落后,粮食产量低而不稳,多年平均单产仅400 - 600公斤/公顷;农民人均纯收入仅751元,为甘肃省平均水平(1 210元)的60%;恩格尔系数为58.9%,高于全省平均水平(44. 6%) 14.3个百分点,接近国际上规定的临界点60%.

二、研究方法

(一)建立评价指标体系

根据研究流域干旱缺水、植被覆盖率低、水土流失严重、生态环境脆弱、人民生活水平低等实际情况,本文将从如何提高当地群众经济收入以及走经济、生态和社会相互协调、可持续发展道路的角度出发,在遵循科学性、系统性、可比性、层次性和可操作性的原则基础上,建立如下的评价指标体系(见表1).

(二)数据来源及标准化

通过1985 - 2007年《甘肃年鉴》和《定西年鉴》及安定区关川河流域治理指挥部文件“水土保持扶贫开发项目规划报告(2005年)”和“小流域综合治理开发项目竣工报告(2005年)”的资料数据中获取有关数据,并对数据进行标准差标准化处理,以消除数量级、量纲的不同所造成的影响,在标准化数值的基础上进一步计算计量分值,使每项指标均转换为0 -100之间的相对值,得标准化后的数据(见表2),以此作为指标系统综合评价的计算数值.

(三)评价方法

层次分析法( AHP)是一种新的定性分析和定量分析相结合的决策方法.根据问题的性质和要达到的总目标,将问题分解为不同的组成因素,并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合,形成一个多层次的分析结构模型,并最终把系统分析归结为最底层(供决策的方案、措施等)相对于最高层(总目标)的相对重要性权值的确定和相对优劣次序的排序问题.层次分析法基本步骤包括建立层次分析模型、构造判断矩阵、判断矩阵求解及一致性检验.

为了客观地反映高泉小流域生态经济系统的健康状况,征求长期在该区工作的专家意见,采取专家打分的办法,按小流域水土流失治理综合效益给各评价指标打分,构造判断矩阵,计算各指标权重见表3 -6.

由此可知,由于CR<,0.10,可知该矩阵具有满意的一致性.总排序符合一致性要求,各个评价指标专家所赋权值符合科学要求,所以总的排序可以认为是成功的.采用加权平均模型X等于∑WXi计算综合效益,式中W为生态效益、经济效益和社会效益指标所对应的权重向量,Xi为生态效益、经济效益和社会效益各指标标准化后的数值.计算得出综合评价得分值(见表7).

三、小流域水土流失治理效益评价

(一)水土流失基本得到控制,生态环境明显改善

生态效益选择的指标农田潜力实现率的权重值(0. 263)最大,由1985年41.3%增加到2007年62.5%.其次为治理面积率(0.150)全流域内综合治理面积由1985年39. 5%增加到2007年96.2%;年土壤侵蚀模数由1985年的68.0%降低到2007年的48.0%,坡耕地得到了一定整治,人工重建植被初见成效.林草覆盖率由1985年45. 9%增加到2007年92.6%,水土流失基本得到控制.

生态效益变化趋势线为y等于 33. 33 +13. 70x -0. 96x2( R2等于0. 696)(见图1),1985 - 2004年,生态效益总的变化趋势呈递增趋势,2005年后,生态效益总的变化趋势呈递减趋势.黄土高原陵沟壑区属于半干早气候类型,降雨稀少,据小流域调查资料,在黄土高原造林的多年保存率一般为30%左右,农作物如玉米高梁春季因干早等,出苗率仅占60%,伏天无水浇灌,作物大片枯死,亩仅50公斤;据调查了解,该村的梯田补修、坝改造和水井修建等工程已迫在眉睫,但由于资金建设的不足,严重限制了该村水利设施的建设.

(二)经济效益显著,生活水平明显提高

土地利用结构和经济结构趋于合理.从2000年到2007年,通过综合治理和生产结构调整,全流域农、林、牧、荒及其他地比例由41: 19:7:23: 14调整为27: 39: 18:4:17,农业用地减少38. 5%,林牧业用地增137. 5%.土地利用率达到81.3 010,比治理初提高l8.8%;农、林、牧、副产值结构由62:4:24: 10转变为32:8:35: 29,林业、牧和副业产值比重分别增长4%、7010、15%,从根本上改变了以农为主的单一生产状况;土地生产率由760.5元/公顷提高到3 015. 45元/公顷,提高了68. 77%,农民人均年纯收入由430元提高到1 650元,提高了98.7%,人均纯收入的权重值(0.156)最大.

经济效益的变化趋势线为y等于5. 86 +4. 58x -0. 28x2( R2等于0. 974),1985 - 2004年,经济效益总的变化趋势呈递增趋势,2005年后,经济效益总的变化趋势呈递减速趋.2004年经济效益分值为24.74,2007年又跌至22. 72,总体变化幅动大.究其原因可归结为影响经济主导因素人均纯收入、人均畜牧存栏量和劳务输出收入因不同年份而差异显著.

(三)社会效益呈“U”变化

社会效益选择农业技术人员变化率、恩格尔系数、产投比、生活设施增长率、人口密度、收入增长率六个指标,从权重分配来看,恩格尔系数的权重值(0.054)最大,产投比的权重值(0. 029),是反映社会效益的最重要因素.

社会效益的线性拟合方程为y等于8. 87 -0.59x+0.05x2(R2 等于0.376),1985 - 2004年,社会效益总的变化趋势呈递减趋势,2005年后,社会效益总的变化趋势呈递增趋势.社会效益基本上都处在较差与差的起跑线上.

从实际调查中了解到,由于历史、自然等因素影响该村文盲、半文盲人数比例较高,这是制约该区域经济社会发展的关键因素,此外,食物支出也在总支出占有相当的分量,随着耕地面积的减少,大量农村劳动力剩余,由于文化素养和劳动技能低下,闲置的劳动力就业出路狭窄,劳动利用率低.

(四)综合效益呈“U”变化

综合效益的线性拟合方程为y等于 22. 73+9.06x-0.62x2( R2等于0. 768),1985 - 2004年,综合效益指数从25. 21增加到56. 46,变化呈递增趋势,2004 -2007年,综合效益指数从56. 46下降到52. 52,变化呈递减趋势.

高泉小流域理论上属于村集体所有,但在实行农村土地改革后,村集体已经由原来的经济组织单元变化为行政管理单元,生态保护的的投入能力十分有限;农民作为事实上的使用者,并不具有对农业资源的所有权,缺乏投入产出的合理预期,导致对农业资源的掠夺式经营,从而影响了农业生态的持续性发展.1985 - 2004年,科研机构出于研究的需要,承担了绝大部分的管护义务,出现了生态产权模糊和虚置问题.2005年后,科研项目终止后,管护经费不到位,已经治理的小流域又遭受破坏.同时,由于种种原因其效益的发挥没有得到合理的补偿,从而难以得到持续的保护和有效的管理,近5年来治理效益下降趋势明显.因此对综合效益进行全面科学的评价,有待于进一步研究.

四、结论与对策

(一)以小流域综合治理是黄土丘陵沟壑区水土流失治理的有效途径

黄土高原丘陵沟壑区生态重建不可能依靠自然恢复,形成自然生态系统,也不可能恢复到原始的森林草原状态,必须面对现实,在现代科学技术的基础上,以经济效益和生态效益相结合,建立起农田、林草、果畜人工生态经济复合系统,通过能量的多级转化循环利用,实现生态经济紧密结合的可持续发展模式.高泉小流域经过集中综合治理,形成了一个科学完善的多功能、多目标的水土保持综合防御体系,控制了水土流失,改变了农业生产基本条件,改善了生态环境,促进了生态效益与经济效益的的良性互动发展.

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(二)对小流域综合治理后,生态效益最显著

从1985年到2007年,综合效益中各项评价指标的权重进行分析,结果为生态效益上升了32. 24个百分点;其次是经济效益上升了12. 17个百分点;社会效益上升了0.7个百分点,这与实施目的基本符合,说明分析结果与实际情况基本一致,证明此评价体系是正确的,可行的.

(三)山地果园建设为主的种植业已经成为当地经济的一个增长点

小流域综合治理将水土流失治理与流域开发相结合不仅直接增加了农民的收入,而且推动了农村产业结构的调整.在水土流失严重的黄土高原地区大量发展以山地果园建设为主的种植业,取代原有的粮食作物生产为主的模式,已经成为当地经济的一个增长点.

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(四)建立有效的制度保障,明确生态产权,健全生态补偿机制

按照新制度经济学的思路,只要明确界定生态产权,市场必然会形成合理的生态资源的配置.在黄土丘陵沟壑区,生态价值的潜在提供者是千家万户的小生产者,但生态产品的受益者除了本地以外,还有黄河中下游的广大地区.这就要求宏观管理部门采取措施,建立规范的生态转移支付制度来解决生态补偿问题,退耕还林还草政策是一种有益的尝试.

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