南方红壤区不同崩岗侵蚀治理模式及评价指标体系研究

文 慧，冯舒悦，王军光，倪世民，蔡崇法

(华中农业大学 水土保持研究中心/农业部长江中下游耕地保育重点实验室，湖北 武汉 430070)

崩岗一词最早由曾昭璇先生提出，是指山坡土体受到水力和重力的综合作用发生崩塌的现象，主要发生在抗蚀性弱、疏松、深厚、透水性强的以花岗岩风化壳为母质的南方红壤低山丘陵区[1]。崩岗具有爆发力强和侵蚀量大等特点，对当地土地资源、生态环境等造成了严重的危害，相对于水土流失较为严重的黄土高原地区，南方红壤丘陵区的水土流失状况也很严重[2]。据调查，湖北、湖南、江西、安徽、福建、广东、广西等7省区共有崩岗(面积>60 m2) 23.91万个，总面积为1 220 km2[3]。崩岗侵蚀产生的大量泥沙，不仅毁坏农田，淤塞河道、水库，而且破坏大量的农业基础设施，给当地群众的生产生活和社会、经济的发展造成了极大危害。目前，崩岗的侵蚀治理措施主要分为耕作措施、工程措施和生物措施。在实际应用中，由于崩岗所处的环境不同，受地形地貌、气候、植被等环境因素和人类活动的影响，使得崩岗的治理成为一个较为复杂的工程[4]。近年来，相关学者对崩岗的综合治理效益评价进行了很多研究。但是由于不同地区崩岗的治理模式，以及生态、经济和社会情况存在差别，在进行效益评价时所选取的指标和评价方法具有一定的差异[5]。在进行效益评价工作时，对特定治理模式的崩岗选取切实可行的评价指标和评价方法，对当地崩岗的治理有着重要的意义。鉴于此，本研究以南方红壤区不同侵蚀治理模式的崩岗为突破口，在已有的水土保持效益评价体系的基础上，探讨了特定治理模式崩岗的指标选取及其综合效益评价体系的构建等问题，以期筛选出最优的治理模式及评价体系。

1 崩岗侵蚀类型及其治理模式

崩岗的形态各异，按其坡面外表形态可将崩岗划分为条形、瓢形、弧形、爪形及混合型五个类型；按侵蚀规模的大小可分为小型、中型和大型三个等级；按发育过程可将崩岗分为初期、中期、晚期三个阶段；按发育程度可分为活动型和相对稳定型[3,6]两种。在治理措施上，对不同发育阶段的崩岗需要根据其发育阶段和具体的立地环境合理安排综合防治措施。

崩岗具有突发性的特点，其土壤侵蚀强度大，破坏力强，能对房屋、道路、农田等造成极大的破坏。近年来，国内相关学者对崩岗的侵蚀治理展开了大量的研究工作，探索出很多有效的治理措施。根据治理目的，采取相应的治理措施，对于改善生态环境、保护土地资源、促进当地农业经济发展具有深远的意义。1984年史德明[7]从崩岗侵蚀成因和发育形态分析，提出了“上截、下堵、中绿化”的崩岗治理思路。由于崩岗具有较强的地域性，因此有学者从崩岗的地貌特点和侵蚀成因分析，提出了集水坡地治理、崩积体固定、崩岗沟底治理和冲积扇治理的综合治理模式[8]。目前对崩岗的治理已由治坡、降坡和稳坡“三位一体”整治发展到了集水坡面、崩壁、崩积堆、沟道和洪积扇“五位一体”的系统性治理[1,9-10]。基于此，根据崩岗三个发育阶段的不同侵蚀特征及其适用的治理模式，可将南方红壤丘陵区不同发育阶段的崩岗治理模式总结为生态防护型、产业经济型和修复完善型三种[11]。

2 崩岗侵蚀治理效益评价指标体系

水土保持效益评价指标是指对水土保持各方面效益进行定性描述、定量分析时所用的变量，各指标体系之间则是相互联系且具有一定的层次结构的指标集[12]。这些指标集共同构成了水土保持综合效益评价指标体系。

2.1 指标选取原则

水土保持效益评价指标选取对综合效益评价具有重要的意义，它关系到评价结果的准确性和真实性，需要根据研究区域的特点、地域地貌特征及评价的目的，有针对性地选取指标。因此，崩岗治理综合效益评价指标体系选取原则包括[13]：

(1)科学性原则。指标的选取必须符合相关学科的基本原理，能反应治理前后的区域水土流失变化。

(2)针对性原则。指标的选取必须根据评价对象、评价目的，结合当地生态、社会和经济状况进行。

(3)准确性原则。指标所反映的情况应能用数值表达，并且能准确、快速地获取和计算。

(4)层次性原则。从生态、社会和经济三个方面进行效益评价，应根据评价目的选取相应的指标。

(5)可持续发展原则。评价指标既要能够反映现状，又要能够持续地反映治理的过程和趋势。

2.2 指标选取方法

目前常见的指标选取方法有专家打分法、文献频数法及主成分分析法等[14-16]。专家打分法是邀请相关学科的专家，采用问卷打分的方式制定指标体系。文献频数法是在分析和总结过去各个学者选取指标的基础上，选定能够最大程度反映研究目的的指标。主成分分析法则是对已经初步选取的指标，根据其贡献率的大小进行指标选取。

2.3 指标体系

指标体系的构建，要依据综合评价的目的，尽可能真实地反映崩岗治理的效益。目前大多数研究者将评价指标分为生态、经济和社会效益三个部分，少数研究者还添加了蓄水保土效益用作水土保持基础效益的评价[17-18]，也有学者将指标体系分为生态环境、农村环境和社会经济效益三个部分[19]。对南方不同治理模式的崩岗进行调查发现，崩岗治理后的主体效益范围可以划分为侵蚀治理区和下游影响区，侵蚀治理区为崩岗侵蚀的主体范围，下游影响区则为崩岗治理主体周围由于崩岗治理后受影响的区域[20]。生态效益是指对崩岗进行相应的生态治理后，对当地生态环境、土地资源所带来的效益[21]。社会效益是指治理后的崩岗对当地社会环境产生的积极影响，同时对治理区以外的区域产生有益的社会影响。经济效益是指对崩岗进行治理后，治理区域所产生的经济效益，包括相应措施的投入所获得的经济回报。因此，本研究将生态、经济和社会效益作为崩岗治理后的评价指标。

根据生态防护型、产业经济型和修复完善型三种崩岗治理模式的特点和评价的目的，结合《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T 15774—2008)，本研究对水土保持综合评价中选用的指标进行了统计，并筛选出了常用评价指标，见表1。

由表1可以看出：①在选取生态效益指标时，首选植被覆盖度和土壤侵蚀模数，其使用频率最高，分别为0.88和0.75，说明这两项指标为水土保持评价的最基本指标，能够最直观地反映出治理前后的水土流失变化；其次是径流模数与治理度，使用频率分别为0.53和0.47，径流模数表征单位流域面积上单位时间所产生的径流量，治理度表征水土保持进程中生态恢复和经济可持续发展的程度；再次是土壤肥力指数和生物多样性，这两个指标也能够反映治理后项目区的生态效益，综合这两个指标可以反映治理后的土壤状况，且与当地人民生活息息相关。②在选取社会效益指标时，首选土地生产率，其使用频率最高为0.28，该指标是反映土地生产能力的重要指标；其次是农产品商品率，使用频率为0.25，该指标是农产品的商品量在农业总产量中所占的比例，能反映当地商品经济的发展程度。③在选取经济效益指标的时候，首选年人均纯收入，其次是劳动生产率，二者使用的频率较高，分别为0.47和0.34，采用年人均纯收入、劳动生产率指标进行评价能较为直观地反映治理前后当地经济的变化状况。效益评价指标虽然在表1中做了统计，但实际指标的选取应根据具体情况而取舍。

表1 水土保持效益评价中常用指标统计分析

3 典型崩岗侵蚀治理模式指标体系构建

3.1 生态防护型崩岗侵蚀治理的效益评价指标体系

生态防护型治理模式主要适用于发育初期、侵蚀规模较小的崩岗，此时的崩岗，植被覆盖率、物种的种类和数量在逐渐减少，为拦截径流，预防降雨造成的集水区再次崩塌，可以通过林草措施和坡面防护来治理，重点是崩岗侵蚀区的植被生态恢复[4]。该类崩岗治理所产生的效益以生态效益和社会效益为主，因此对该类崩岗评价指标进行选取时着重于选取有关生态效益方面的指标，如表2。

表2 生态防护型崩岗侵蚀治理综合效益评价指标体系

由表2可知，对于采取生态防护型治理模式的崩岗，通过植被覆盖度和土壤侵蚀模数的变化，既能够直观地反映治理后的生态环境变化，也可以间接地反映崩岗侵蚀治理后的水土流失现状；通过径流系数和土壤肥力指数的变化，能够反映出崩岗治理后的保土作用和土壤肥力的变化。

江西省赣州市赣县区白鹭乡上塘小流域，治理后崩岗的土壤质量、植被种类及生物多样性得到明显的提高[22]。赵会贞[23]对长汀县四种水土流失治理模式进行生态效益评价时，选取了径流系数、侵蚀模数、植被覆盖度和土壤肥力指数为生态效益的评价指标，评价结果表明该指标体系能较好地反映该地区治理后的生态效益。赣县区上塘小流域，对周围植被较好、远离城镇的崩岗，进行景观植被的种植并实施相应的坡面治理措施，实现了生态防护(图1)。

图1 赣县区上塘小流域生态防护型治理景观

3.2 产业经济型崩岗侵蚀治理的效益评价指标体系

产业经济型治理模式主要适用于活动强烈、发育盛期的崩岗，此时崩岗的植被覆盖率及生物多样性急剧降低，崩岗各部位侵蚀剧烈。该类崩岗仅仅应用生物措施较难治理，一般会利用一些工程措施，如削坡开级种植农作物等[24]，这样做既能治理崩岗，又能够产生一定的经济效益，促进当地的社会经济发展。该类崩岗治理后所产生的效益以经济效益为主，因此在进行治理效益评价的指标体系构建时着重于选取有关经济效益方面的指标，如表3。

表3 产业经济型崩岗侵蚀治理综合效益评价指标体系

由表3可知，对于采用产业经济型治理模式的崩岗，通过投资回收期和产投比的变化，能反映出当地的产业发展情况和经济状况,而年人均纯收入和劳动生产率的指标状况，可以反映出崩岗治理后的土地质量状况及当地人民在崩岗治理后的经济、生产生活状况的变化。

福建省安溪县恒美小流域在进行崩岗治理时，利用工程措施将崩岗开发为生态茶园，在解决崩岗侵蚀问题的同时也为当地经济发展作出了贡献。对福建省长汀县朱溪河流域不同治理措施的水土流失区进行评价时，王道坦[25]选取了劳动生产率、年人均纯收入、人均总产值和投入产出比作为评价的经济指标，结果表明治理效果显著，产生了明显的经济效益。江西省赣州市赣县区金钩形小流域，对侵蚀较为剧烈的崩岗，实施了工程措施，种植了当地特色的柑橘树，发展当地产业(图2)。

图2 赣县区金钩形小流域产业经济型崩岗治理景观

3.3 修复完善型崩岗侵蚀治理的效益评价指标体系

修复完善型治理模式适用于发育稳定期的崩岗，此时崩岗的水土流失已经基本控制，崩岗也开始自我修复，生态植被逐渐恢复，应采取封禁保护治理，使其进行自我修复。针对侵蚀较为严重的地区，可以通过削坡整平，种植相应的农作物或景观植被，发展相应的产业。该类崩岗治理后所产生的效益以社会效益和生态效益为主，因此在进行评价指标选取时着重于选取有关社会效益和生态效益方面的指标，见表4。

表4 修复完善型崩岗侵蚀治理综合效益评价指标体系

由表4可知，采用修复完善型模式治理的崩岗，治理后不仅能对当地生态环境产生影响，也使得当地的社会经济条件得到适当的改善，在发展当地特色产业的同时，还能使农民的生活水平相应提高。恩格尔系数是衡量一个家庭或一个国家富裕程度的主要指标之一，将恩格尔系数、土地生产率、劳动生产率和农产品商品率作为评价的指标，能同时反映崩岗侵蚀治理后产生的经济、社会效益。

福建省长汀县以林草种植、低效林改造等为主要治理措施进行水土流失治理，较好地实现了崩岗区水土流失生态防护的目标。在对江西省兴国县塘背河、廖公河和焦溪河三条小流域进行评价时，孙昕[14]选取了农产品商品率、恩格尔系数、年人均纯收入等指标评价流域治理后的社会效益，结果表明该指标体系能较好地反映治理后的社会效益。对赣县区金钩形小流域侵蚀发育晚期的崩岗进行封禁保护治理，靠其自身修复能力，生态植被逐渐恢复(图3)。

图3 赣县区金钩形小流域修复完善型崩岗治理景观

3.4 南方不同模式崩岗治理的效益评价方法

我国大部分治理模式的效益评价是以小流域为基本单元进行的，随着效益评价方法的发展，对小流域治理的效益评价也逐渐由定性发展为以定量为主。水土保持治理综合效益评价常用的方法有层次分析法、主成分分析法、模糊综合评价法和灰色关联矩阵法。层次分析法(AHP)是目前应用最为广泛的方法，是一种结合定量与定性的多目标决策分析方法，其将复杂的多目标决策问题作为一个系统，通过定性指标模糊量化方法计算权重和排序。主成分分析法(PCA)是一种多元统计分析方法，它能够在保证主要信息量的前提下，提取具有代表性的主要指标。模糊综合分析法是通过对研究对象进行模糊处理，将模糊概念用数值表达出来。灰色关联分析法是一种多因素统计方法，它用灰色关联度来描述样本数据中各因素间关系的大小、强弱和次序。一些学者认为，运用多层次模糊综合评价法对水土保持综合效益进行定量评价，评价结果全面客观、可信度高[13]。有部分学者则认为，灰色系统评价中关联度分析原理对多种因素所影响的现象能作出全面、系统和科学的评价[26]。就崩岗侵蚀的特点和评价指标体系来看，各评价等级之间无法定义明显的界限，分级概念也相对模糊，因此建议采用模糊综合分析法对不同的崩岗治理模式进行综合效益评价。

4 结 语

崩岗侵蚀治理的研究对于促进当地生态环境改善、生态文明建设及社会经济发展有着至关重要的作用，但由于崩岗的地貌形态不同和治理措施的不规范，使得崩岗治理综合评价指标体系各异。因此，在对崩岗治理进行评价时要因地制宜，突出重点。本研究对当前南方红壤区崩岗的不同治理模式进行了总结，利用文献频数法选取、构建了三种不同治理模式的综合评价指标体系。

(1)针对生态防护型治理模式的崩岗，根据其处于发育初期、侵蚀规模较小的特点，选取土壤侵蚀模数、植被覆盖度、径流系数和土壤肥力指数4个指标作为崩岗治理的生态效益评价指标，构建了评价指标体系，指标之间相互关联，密不可分。

(2)针对产业经济型治理模式的崩岗，以工程措施治理为主，一般是削坡开级后种植农作物，治理效益以经济效益为主。选取了劳动生产率、年人均纯收入、产投比和投资回收期4个指标作为评价该类崩岗治理的经济效益指标；选取土壤侵蚀模数、植被覆盖度和径流模数作为评价该类崩岗治理的基础生态指标；选取恩格尔系数和土地生产率作为其社会效益评价指标。

(3)针对修复完善型治理模式的崩岗，主要采取保护治理的方式。指标体系构建时将社会效益作为主要考虑方面，选取了农产品商品率、恩格尔系数和土地生产率3个指标作为评价指标。

不同的针对性指标体系能突出地反映崩岗不同治理模式的特点。同时，这些指标体系具有可持续发展性，能客观、真实地反映崩岗侵蚀治理后的各种效益。为了提高评价的客观性，在进行综合评价时建议基于已有的指标体系，利用多层次综合模糊评价法对采取某种崩岗治理模式进行综合效益评价。构建不同的崩岗治理模式综合效益评价体系，可为今后当地崩岗治理工作提供有效的依据，并将理论与实际相结合，进一步完善崩岗治理综合效益评价体系，不断提升当地崩岗治理的管理、建设能力。