余 韵,夏卫生
(湖南师范大学资源与环境科学学院,湖南 长沙 410081)
流域治理作为中国治理水土流失的主要形式,其目标在于控制水土流失的同时为国家建设和人民生活提供必须的物质和财富[1]。一个流域治理优化方案的好坏,最终是通过实施方案获得的效益多少来体现的。流域治理效益一般可分为经济效益、生态效益和社会效益三大类。客观定量、科学地评价区域水土保持的效益,可正确评估治理策略的适用性、治理措施的有效性和可靠性,也可为进一步治理决策提供依据。水土流失治理措施的效益评价,已成为对今后水土流失治理的工作方向和改良措施的科学依据。目前水土保持效益的评价已有了大量的研究。在评价方法上,尹辉[2]、史海静等[3]用不同的方法、选取不同的指标体系对小流域进行了水土保持综合效益的评价。黄建[4]采取建立土地等级评价模型,从评价方法上来确定小流域水土保持规划成果的科学性和合理性。水利部主持制定了效益评价国家标准(GB/T 15774—2008)[5],这些有关研究和标准初步形成了比较健全的评价指标体系和方法。由于评价体系中的因素影响有大有小,通常都涉及到经济、社会、人文等方面因素,而这些因素在比较判断和评价决策时的重要性、影响力或优先程度难以量化。层次分析法是一种定性和定量相结合的评估方法,能将评估者对复杂问题进行评估的思维过程数量化,通过一定方法计算得出评估结果[6],在水土流失治理方面得到广泛应用[3,7-8]。耒阳丘陵区是我们南方典型的丘陵区,1998年被列为“中央财政预算内水土保持专项资金(国债)重点治理县(市)”。研究选择层次分析法来分析耒阳丘陵区的水土流失治理效益,选取9个指标,对该区域水土保持综合效益进行评价,旨在评价近5年耒阳地区水土流失治理措施,也为南方丘陵区水土保持治理提供科学依据。
耒阳市位于湖南省东南部,湘江的中上游,地处东经112°38'至113°13',北纬26°08'至26°43'之间。东北邻安仁县;东南接永兴县;西南与桂阳县相交;西隔舂陵水与常宁市相望;北邻衡南县。南北长62 km,东西宽58 km,成不规则菱形,土地总面积2 656.1 km2。耒阳市地处衡阳盆地向南岭山地的过渡地带,呈东、南、西南高,中部、西北部低,朝西北倾斜的地势轮廓。地貌类型多样,以丘岗为主,兼有平原、山地的地貌类型,且各类地貌具有相对集中的特点和阶梯式成层分布的规律。地表组成物质复杂,主要有石灰岩、砂页岩、红岩、花岗岩、第四纪松散堆积物、变质岩组成,其发育的土壤种类多,适种性广。耒阳范围内的水流均属湘江水系,境内水系较发达,溪河纵横、网络四方。
耒阳市土地面积2 656.1 km2,由于自然因素和不合理的人为因素,水土流失严重。现在全市水土流失面积542.5 km2,占土地总面积的20.4%。年均土壤侵蚀量达154 万t,平均土壤侵蚀模数为2 841 t/(km2·a)。其中,荒山荒坡地水土流失面积371.41 km2;疏幼林地水土流失面积94.82 km2;坡耕地水土流失面积55.69 km2;有林地水土流失面积20.58 km2。全市范围内水土流失以水蚀为主,水蚀主要是面蚀,崩岗、滑坡、泥石流也常有发生,面蚀面积491.5 km2,占流失面积的90.6%。
为了治理水土流失状况以及保护生态环境,在2008~2012年,耒阳市依据自然经济条件(地貌、岩性),生产方式差异、水土流失程度、河流水系和中型灌区的完整程度。划分了水土流失类型区(表1)以及水土保持治理分区(表2)。依据每个区域的特点,进行了因地制宜的防治措施。在预防保护区重点是预防,主要采用限制砍伐以及植树造林的措施;在重点监督区,主要是对矿区各企业监督管理,对开采、运输等过程中的废石废土进行合理处理,易滑坡范围限制开采,采用责任到人的制度;在重点治理区,以治理为主,综合采取工程措施与植物措施相结合,以小流域为单元按规范化、科学化、制度化实施治理。耒阳市在5年治理期间,治理低产田、坡耕地以及治沟、治坡工程具体如下:塘堰665 座,排灌沟渠268 km,蓄水池6 098 口,沉沙池11 768 口。治理后水田增加133.3 km2,水浇地减少133.3 km2;经果林地增幅较大,增加255.25 km2;草地面积增加35.57 km2;疏幼林全部改造成其他类型林地,荒山荒坡减少336.64 km2。
表1 耒阳市水土流失类型分区
为了对耒阳丘陵区水土流失治理效益进行科学可靠的评价和分析,首先必须建立一套适用于特定小流域实际情况和能保证评价准确可靠的评价指标体系。根据流域自身的特征,治理的目标以及整个过程的可操作性,选取的指标体系见表3。
研究采用层次分析法来确定耒阳丘陵区水土保持综合效益的各项评价指标的权重。通过准则层、领域层、指标层3个层次初步构建了评价指标体系。参考比例标度法,对两个指标间的相对重要性之比进行赋值,并请多个专家分别给出判断矩阵,最后取平均值。经过对指标体系各层次指标因子的两两比较,得到各指标因子重要性的判断矩阵,并求出相应的权重(表3)。再对流域水土流失评价分析前需对各项指标值进行数量化处理,直观地反映水土保持综合治理后所产生的效益差异。
查询2008 和2012年的湖南省统计年鉴、湖南省耒阳市水土保持规划(2011~2030年)为依据,对各指标的原始数据进行处理,得到2008~2012年各区水土保持效益评价指标值(表4)
根据水土保持综合治理效益权重值,再对评价指标的原始数据进行无量纲化处理,得到标准值,将各项指标标准值乘以其权重,得到其当年的综合效益评分(表5)。
通过层次分析法,计算得出耒阳丘陵区3 大效益以及综合效益评价结果(表6),经过5 a 的治理,经济效益由原来的0.062 上涨到0.108,增幅74.2%;生态效益由原来的0.181 上涨到0.206,增幅13.8%;社会效益由原来的0.191 上涨到0.252,增幅31.9%;综合效益由原来的0.165 上涨到0.210,增幅27.3%,各项指标均有增加。这表明水土保持治理有较为明显的效果。其中经济效益的增幅最大,生态效益和社会效益的增幅远远小于经济效益增幅,在生态效益方面,林草覆盖率和土壤侵蚀模数的变化幅度小,分别只有4.11%和4.23%。虽然水土保持的治理率较高,由以前的26.9%上升到42.4%,但是治理效果还有限,水土流
失现象还是较为严重。与其他地区水土流失治理方式相比,卜贵贤[7]对陕南秦巴山区小流域综合评价其经济效益增幅为21%,社会效益为27.5%、生态效益67%。吴晓瑞[8]对吉兴小流域效益评价结果社会效益与生态效益得到了明显的增长,但经济效益增长缓慢。而耒阳丘陵区的水土流失治理效益虽然生态效益与社会效益增长较缓,但经济效益增长迅速,与其他治理方式所导致的经济发展缓慢相比,耒阳地区的治理措施更具有可持续发展性。可以看出,耒阳丘陵区在水土流失治理的5年期间,生态经济系统处于良性循环阶段,今后可以继续采用治理分区、分区治理的方式。同时可以多采取林草措施等保土措施,调整农业结构,优化生产方式,从而推动水土保持产业化进程。
表2 水土保持治理分区情况
表3 耒阳丘陵区水土保持综合效益评价指标体系
表4 耒阳地区水土保持效益评价指标值
表5 耒阳丘陵区各指标标准值及效益评分
表6 经济、生态、社会以及综合效益评价结果
2008~2012年期间,耒阳地区根据自身的实际情况,针对不同的水土保持分区,采用了因地制宜,有针对性的水土流失治理措施。为了评价水土流失治理效益,对耒阳丘陵区建立了一套符合该区域尺度的水土保持效益评价指标体系。在评价结果中,整体而言,耒阳地区的水土流失治理取得了一定的成效,经济、生态、社会三大效益均分别提高了74.2%、13.8%、31.9%,表明耒阳地区采取的水土流失治理措施是科学有效的。虽然在生态效益方面提高不多,但保持了经济社会的发展。生态效益的提高率低,主要因为本地区之前水土流失严重,虽经治理,但林草的覆盖率仍然偏低,土壤侵蚀模数仍为中度水平。这也表明水土流失治理还应继续得到重视。同时对比其他地区的流域治理,多地的水土流失治理虽取得显著成效,但往往在经济上没有得到提高,反而下降。而耒阳丘陵区对水土流失治理的措施,在水土流失虽然提升缓慢,但是经济效益上有显著提升。其治理措施具有可持续发展性,能为其他丘陵地区的水土流失治理提供参考。
[1]沙际德,蒋允静.试验初生态侵蚀性坡面剥层水流的基本动力特性[J].水土保待学报,1995,9(4):29-35.
[2]尹 辉,蒋忠诚.湘中丘陵区水土保持效益综合评价[J].中国水土保持,2010,(12):50-52.
[3]史海静,李 锐.水土保持工程综合效益评价研究[J].水土保待研究,2008,4(15):40-43.
[4]黄 建.小流域水土保持规划土地等级评价模型构建[J].人民长江,2004,35(11):15,23.
[5]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.中国国家标准化管理委员会.水土保持综合治理效益计算方[S].北京:中国标准出版社,2008.
[6]钟 敏,唐耀平.基于层次分析法的农产品经济效益评估[J].湖南农业科学,2009,(9):120-122.
[7]卜贵贤,李凯荣.陕南秦巴山区小流域水土保持治理综合效益评价[J].水土保待研究,2011,18(6):231-235.
[8]吴晓瑞,信永达.吉兴小流域水土保持综合治理效益评价体系[J].东北水利水电,2013,(9):30-32.