陜南秦巴山區(qū)小流域水土保持治理綜合效益評(píng)價(jià)

卜貴賢，李凱榮，周 俊

（1.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)，陜西 楊凌 712100）

陜南秦巴山區(qū)小流域水土保持治理綜合效益評(píng)價(jià)

卜貴賢1，李凱榮2，周 俊2

（1.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)，陜西 楊凌 712100）

從自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征出發(fā)，選取具有代表性的窯溝小流域水土保持示范區(qū)為研究對(duì)象，通過實(shí)地調(diào)查和基礎(chǔ)資料的收集，應(yīng)用生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論和方法，篩選并建立了一套比較完善的效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；運(yùn)用層次分析法和多層次模糊評(píng)價(jià)法對(duì)該示范區(qū)的水土保持治理綜合效益進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：窖溝流域的綜合治理取得了顯著的成效，2006年、2007年、2008年的綜合效益指數(shù)分別為55，65，77，生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)入初級(jí)良性循環(huán)階段。三大效益中生態(tài)效益和社會(huì)效益明顯，效益指數(shù)分別從2006年的58，81增加到2008年的98和100。

小流域；水土保持；綜合效益

陜南秦巴山區(qū)主要指秦嶺主脊線以南的秦嶺山地和巴山山地，這里雖然植被蓋度較高，但由于其復(fù)雜的自然環(huán)境及人為不合理開發(fā)利用資源，使水土流失狀況依然嚴(yán)峻。據(jù)丹鳳縣武關(guān)水文站資料，該站多年平均侵蝕模數(shù)高達(dá)7 740t/（km2·a），已超過渭北黃土高原的大部分縣和陜北部分縣。嚴(yán)重的水土流失導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的惡化，各種自然災(zāi)害頻繁發(fā)生，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了極大的危害。頻繁的自然災(zāi)害，嚴(yán)重地威脅到本區(qū)的人民生命財(cái)產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境安全，同時(shí)也阻礙了當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)、林、牧、副發(fā)展不協(xié)調(diào)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重失衡也是制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。本區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)極其單一，糧食生產(chǎn)比重過高，播種面積的90%都是糧食作物。而且坡耕地占有量大，水土流失均在強(qiáng)度以上，土地生產(chǎn)力每況愈下［1］。為使山區(qū)人民盡快脫貧致富，早日步入小康社會(huì)，必須努力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，發(fā)展主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，而這一切的前提是要堅(jiān)持水土保持的綜合治理，搞好生態(tài)環(huán)境建設(shè)?？梢哉f水土流失已是陜南秦巴山區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)首要關(guān)注的問題。作為南水北調(diào)中線工程重要的水資源保護(hù)區(qū)，秦巴山區(qū)的生態(tài)環(huán)境好壞也直接影響到調(diào)水工程的成敗，所以，加快治理秦巴山區(qū)的水土流失，搞好該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)，已是刻不容緩的首要任務(wù)。

流域綜合治理是一項(xiàng)極其復(fù)雜的生態(tài)經(jīng)濟(jì)工程，它類型多樣，涉及面廣，投資額大，要達(dá)到的目標(biāo)眾多。對(duì)流域綜合治理效益進(jìn)行科學(xué)的綜合評(píng)價(jià)，不僅能客觀鑒定治理活動(dòng)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的宏觀意義，對(duì)治理策略和方法的適用性，對(duì)治理措施的有效性和可靠性等；同時(shí)也為治理者進(jìn)行決策提供了重要的依據(jù)。到目前，對(duì)黃土高原小流域綜合治理效益的評(píng)價(jià)與分析成果較多［2－8］，并優(yōu)化形成了黃土高原的水土流失治理模式。然而，陜南秦巴山區(qū)流域綜合治理效益評(píng)價(jià)卻嚴(yán)重滯后，這就不可避免地影響了該地區(qū)水土流失治理的效果和水土保持措施的科學(xué)配置。因此對(duì)該地區(qū)的小流域治理綜合效益的評(píng)價(jià)應(yīng)該是該地區(qū)水土保持研究工作的重中之重，探尋適宜秦巴山區(qū)水土保持治理效益評(píng)價(jià)的科學(xué)方法，極具重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究區(qū)概況

窯溝流域?qū)儆谇匕蜕絽^(qū)丹鳳縣庾嶺鎮(zhèn)管轄，位于東經(jīng)110°14′15″－110°20′25″，北緯33°50′20″－33°53′16″之間。東西長(zhǎng)8.2km，南北寬約4.0km，總土地面積28.4km2。境內(nèi)山巒起伏，溝壑縱橫，地形破碎。

窯溝流域地質(zhì)構(gòu)造屬秦祁地槽東秦嶺褶皺系華里西褶皺帶，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。地勢(shì)呈北低南高，西高東低的形態(tài)，峰谷高差懸殊，流域主溝道全長(zhǎng)7.9 km，主溝道平均比降約27‰，森林覆蓋率42%。該流域位于中緯中山地帶，屬北亞熱帶半濕潤(rùn)和東南季風(fēng)暖溫帶過渡性氣候區(qū)，四季分明，氣候溫暖。夏季暴雨多，強(qiáng)度大。年平均降雨量約716mm，多集中于7－9月。年內(nèi)降雨分布不均。多年平均徑流深210mm，徑流隨季節(jié)變化大。一般是夏秋流量大，冬春流量小，且相差懸殊。含沙量變幅大，汛期河水猛漲，水中推移質(zhì)顯著增加。

該流域人口密度86人/km2。2005年農(nóng)村各業(yè)總產(chǎn)值352.94萬元。其中農(nóng)業(yè)產(chǎn)值180萬元，林業(yè)產(chǎn)值60萬元，牧業(yè)產(chǎn)值4.12萬元，副業(yè)產(chǎn)值38.82萬元。糧食總產(chǎn)量88.44萬kg，人均占有糧食328 kg。人均純收入721元。

2 評(píng)價(jià)過程

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

對(duì)小流域治理綜合效益進(jìn)行科學(xué)可靠的評(píng)價(jià)和分析，首先必須建立一套適用于特定小流域?qū)嶋H情況和能保證評(píng)價(jià)準(zhǔn)確可靠的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。為充分體現(xiàn)系統(tǒng)的要素、結(jié)構(gòu)和效益3方面的內(nèi)容，根據(jù)流域的特征、流域治理目標(biāo)以及綜合效益評(píng)價(jià)目的，并考慮到整個(gè)評(píng)價(jià)過程的可操作性，在對(duì)相關(guān)成果［2，3，6－7，9－12］研究分析的 基 礎(chǔ) 上 優(yōu) 選 采 用 了 如 表 1 所列的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

表1 窯溝小流域綜合治理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及層次模型

2.2 評(píng)價(jià)方法計(jì)算

2.2.1 層次模型的建立 本研究采用層次分析法確定小流域治理綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重［3，10，13］。依據(jù)層次分析法，將評(píng)價(jià)的要素劃分為3個(gè)層次，分別為第一層次（最高層）綜合效益評(píng)價(jià)水平（即目標(biāo)層A）；第二層次（中間層）包括生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益3個(gè)子體系（即準(zhǔn)則層B）；第三層次（最底層）為各子體系具體的評(píng)價(jià)指標(biāo)（即指標(biāo)層M），如表1是本次評(píng)價(jià)的層次模型。

2.2.2 構(gòu)造判斷矩陣 通過對(duì)示范區(qū)歷年治理情況統(tǒng)計(jì)表、相關(guān)統(tǒng)計(jì)年報(bào)的資料收集和實(shí)際調(diào)查，獲得水土保持治理與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)等方面的資料，由農(nóng)林水多方專家獨(dú)立對(duì)每層中各因素的相對(duì)重要性給出判斷，然后求其平均值（數(shù)據(jù)處理前去除最值）并構(gòu)造判斷矩陣。專家按照1～9的比率標(biāo)度賦值，1，3，5，7，9分別表示因素i與因素j相比同等重要、比較重要、重要、很重要、極重要，若一個(gè)元素沒有另一個(gè)元素重要，則其賦值取為上述1～9的倒數(shù)，對(duì)分級(jí)有更高精度要求的，則用1～9之間的任意實(shí)數(shù)進(jìn)行內(nèi)插確定。

2.2.3 排序及一致性檢驗(yàn)

（1）層次單排序和一致性檢驗(yàn)。層次單排序是采用方根法確定同一層次相應(yīng)因素b對(duì)于上一層次某因素a相對(duì)重要性的排序權(quán)值。

用方根法求出其權(quán)重。公式為：

式中：w1，w2，…wn——上一層a之下的決策層指標(biāo)b（即準(zhǔn)則層或指標(biāo)層中各指標(biāo)）對(duì)應(yīng)的權(quán)重?cái)?shù)；eij——標(biāo)度值。

一致性檢驗(yàn)：判斷矩陣的一致性可用隨機(jī)一致性指標(biāo)來檢驗(yàn)。

確定隨機(jī)一致性比率：CR＝CI/RI

當(dāng)CR≤0.1時(shí)，認(rèn)為層次單排序的結(jié)果有滿意的一致性，否則需要調(diào)整判斷矩陣的元素，直至具有滿意的一致性。

（2）層次總排序及一致性檢驗(yàn)。層次總排序是指計(jì)算同一層次所有因素對(duì)于最高層相對(duì)重要性的排序權(quán)值（W1），為準(zhǔn)則層中各指標(biāo)權(quán)重與指標(biāo)層中各指標(biāo)權(quán)重之乘積。

對(duì)層次進(jìn)行總排序一致性檢驗(yàn)，也是從高到低層進(jìn)行的。如果B層次某些因素對(duì)于A單排序的一致性指標(biāo)為CIj，相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)為RIj，則B層次總排序隨機(jī)一致性指標(biāo)比率為：

式中：aj——各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重。

同樣地，當(dāng)CR＜0.10時(shí)，認(rèn)為層次排序結(jié)果具有滿意的一致性，否則需要重新調(diào)整判斷矩陣的元素取值直到滿意為止。

經(jīng)對(duì)評(píng)價(jià)體系的分析與研究，本文所建立的判斷矩陣、各指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重及排序如表2－6所示。

表2 判斷矩陣A及對(duì)應(yīng)的權(quán)重

表3 判斷矩陣B1及對(duì)應(yīng)的權(quán)重

表4 判斷矩陣B2及對(duì)應(yīng)的權(quán)重

表5 判斷矩陣B3及對(duì)應(yīng)的權(quán)重

表6 評(píng)價(jià)指標(biāo)層次總排序

2.2.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算 采用建立模糊數(shù)學(xué)隸屬度函數(shù)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)性質(zhì)的分析，試用升半梯形和降半梯形兩種函數(shù)類型。

式中：x——指標(biāo)的實(shí)際值；a1，a2——指標(biāo)的下限及上限，可依據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（即基準(zhǔn)值和理想標(biāo)準(zhǔn)值）確定。

根據(jù)調(diào)查資料，專家咨詢，并參考水利部頒發(fā)的開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目和生態(tài)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以及水土保持綜合治理驗(yàn)收規(guī)范，確定指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值如表7。

根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)，通過計(jì)算得到治理期3a中窯溝小流域水土保持綜合治理效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際數(shù)值，考慮到治理效益的滯后性，將2005－2007效益評(píng)價(jià)調(diào)整為2006－2008年。試區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際值和標(biāo)準(zhǔn)化值如表8和表9。其中M3指標(biāo)采用降半梯形標(biāo)準(zhǔn)化類型，其余指標(biāo)采用升半梯形標(biāo)準(zhǔn)化類型，以保證其一致性。

表7 效益評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值

表8 窯溝小流域2006－2008年水土保持治理綜合效益實(shí)際值

表9 窯溝小流域水土保持治理綜合效益指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值

2.2.5 綜合效益評(píng)價(jià)值的確定 一般模糊關(guān)系方程為：

式中：B——評(píng)價(jià)結(jié)果即判斷子集；A——模糊集中的權(quán)重分配；R——各評(píng)價(jià)因素的單因素評(píng)價(jià)矩陣；·為模糊算子；M層中生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的評(píng)價(jià)矩陣R（i＝1，2，3）已經(jīng)由評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際值按隸屬函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化求得。為了讓所得評(píng)價(jià)結(jié)果直觀明了，將效益評(píng)價(jià)值B和A換算成百分制（表10）。公式為：

式中：b′i——效益評(píng)價(jià)得 分百分 值；bj——效 益評(píng)價(jià)值。

表10 窯溝小流域水土保持治理綜合效益評(píng)價(jià)得分值

3 結(jié)果與分析

由表10可以看出，經(jīng)過3a的水土保持治理，窯溝小流域獲得了明顯的綜合效益，生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益持續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)期效益相當(dāng)可觀。

（1）就生態(tài)效益而言，其增長(zhǎng)速率最快。2006年效益評(píng)價(jià)值為58，2007年為76，2008年為98（平均增長(zhǎng)速率為20），且其中治理度M1、林草覆蓋率M2、土壤侵蝕模數(shù)M3三個(gè)治理指標(biāo)都發(fā)揮了相當(dāng)好的功能，這是因?yàn)樵趯?duì)窯溝小流域?qū)嵤┧帘３志C合治理的過程中，其工作重心在于生態(tài)環(huán)境建設(shè)。

（2）經(jīng)濟(jì)效益增加速率最慢。效益評(píng)價(jià)值從2006年的30增加至2007年的34，到了2008年也僅僅增加至39（平均增長(zhǎng)速率為4.5），其中人均純收入M4、勞動(dòng)生產(chǎn)率M5、資金產(chǎn)投比M6三個(gè)治理指標(biāo)均增長(zhǎng)緩慢。這主要因生態(tài)環(huán)境治理所引起的經(jīng)濟(jì)效益具有滯后性，但經(jīng)濟(jì)效益會(huì)隨著當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的改善和各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施作用的正常發(fā)揮而得到長(zhǎng)足的發(fā)展。

（3）社會(huì)效益持續(xù)增長(zhǎng)。效益評(píng)價(jià)值2006年為84，2007年為91，2008年為100（平均增長(zhǎng)速率為8），已達(dá)到預(yù)期理想值（100%）。說明對(duì)窯溝小流域進(jìn)行3a的治理后，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的糧食問題已經(jīng)基本得到解決。盡管社會(huì)效益已經(jīng)達(dá)到預(yù)期理想值，但是農(nóng)產(chǎn)品商品率轉(zhuǎn)化卻不高，所以今后在糧食生產(chǎn)方面，應(yīng)著力提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力推廣經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、見效快的經(jīng)濟(jì)作物，提升其商品價(jià)值的轉(zhuǎn)化率，切實(shí)有效地增加農(nóng)民收入。

（4）綜合三大效益指標(biāo)所取得的初步成果，回歸到目標(biāo)項(xiàng)綜合效益（A）上來，在3a的治理期內(nèi)，呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，2006年、2007年、2008年的綜合效益指數(shù)分別為55，65，77（平均增長(zhǎng)速率為11）。參照小流域水土保持治理綜合效益評(píng)價(jià)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)評(píng)價(jià)總分I＜70時(shí)，綜合治理生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)建設(shè)未達(dá)標(biāo)，系統(tǒng)處于惡性循環(huán)；當(dāng)70≤I＜80時(shí)綜合治理生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)建設(shè)已達(dá)到初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)處于初級(jí)良性循環(huán)?？梢钥闯觯诟G溝小流域被列入國(guó)家級(jí)水土保持示范區(qū)治理前，其生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)一直處于惡性循環(huán)階段，經(jīng)過3a的小流域水土保持綜合治理后，迅速提升至初級(jí)良性循環(huán)階段。

4 討論

本文應(yīng)用層次分析法和多層次模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)秦巴山區(qū)小流域水土保持綜合治理進(jìn)行了評(píng)價(jià)與分析，評(píng)價(jià)結(jié)果顯示窯溝流域的綜合治理取得了顯著的成效，評(píng)價(jià)比較全面客觀，符合實(shí)際情況，評(píng)價(jià)結(jié)果可信度高。由此可以看出，用層次分析法和多層次模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)秦巴山區(qū)小流域水土保持治理綜合效益進(jìn)行評(píng)價(jià)是適宜的。

水土保持治理綜合效益是生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的綜合體現(xiàn)，受多因素的影響，該流域水土保持綜合治理經(jīng)濟(jì)效益不明顯，其原因主要在于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要以種植業(yè)為主，農(nóng)產(chǎn)品的商品率不高。因此，建議秦巴山區(qū)的水土流失綜合治理應(yīng)該以生態(tài)環(huán)境建設(shè)為基礎(chǔ)，同時(shí)注重農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，有效地促進(jìn)農(nóng)民增收，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展和綜合效益的穩(wěn)步提高。

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Evaluation of Comprehensive Benefit of Soil and Water Conservation in the Small Watershed in Qinling－Bashan Mountains of Suthern Shaanxi Province

BO Gui－xian1，LI Kai－rong2，ZHOU Jun2
（1.Yangling Vocational ＆ Technical College，Yangling，Shaanxi712100，China；2.Nothwest A＆F University，Yangling，Shaanxi712100，China）

Yaogou Small Watershed，a soil and water conservation demonstration zone，was chosen as the research object to set up an effect evaluation index system from the view of physical environment and social and economical characters.Based on the theory and methodology of eco－economics，field survey and basic data collection，a relatively completive benefit evaluation index system has been set up.The quantitative evaluation of synthetic benefit of soil and water conservation in this zone was conducted by using analytical hierarchy process（AHP）and multi－h(huán)ierarchy fuzzy evaluation mothed.The results showed that the synthetic benefit indices of the years of 2006，2007and 2008were 55，65and 77，respectively，its ecological and economic system has entered into primarily sustainable stage，and among three kinds of benefits，its ecological benefit and social benefit get remarkable increase from 58and 81in 2006to 98and 100in 2008，respectively.

watershed；soil and water conservation；synthetic benefit

S157

A

1005－3409（2011）06－0231－05

2011－06－29

2011－08－11

陜西省水土保持局“陜南小流域綜合治理”項(xiàng)目

卜貴賢（1961－），男，陜西扶風(fēng)人，副教授，主要從事工程施工、工程造價(jià)與評(píng)價(jià)。E－mail：ylzybgx＠163.com