西南山地流域林地和草地保護(hù)評(píng)價(jià)研究
——以貴州赤水河流域?yàn)槔?/h1>

2019-06-26 11:30:48程?hào)|亞李旭東

水土保持研究訂閱 2019年4期 收藏

關(guān)鍵詞：保護(hù)區(qū)林地草地

程?hào)|亞, 李旭東

(貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 貴陽 550001)

森林和草地是重要的自然資源，具有涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)氣候、改善生態(tài)環(huán)境的作用。同時(shí)，森林和草地資源是極其重要的社會(huì)資源。森林可為人類提供木料產(chǎn)品，草地可供人類發(fā)展畜牧業(yè)。今天，人類社會(huì)更加重視綠色可持續(xù)發(fā)展，重視森林和草地資源的保護(hù)和利用。林地和草地保護(hù)是全球生態(tài)保護(hù)的重要內(nèi)容，也是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。中國(guó)對(duì)林地和草地資源開發(fā)和保護(hù)重視程度日益提高，實(shí)施了一系列“退耕還林”、“退耕還草”工程，林地和草地保護(hù)取得較好成果。據(jù)中國(guó)林業(yè)網(wǎng)(http:∥www.forestry.gov.cn/)和中國(guó)林業(yè)發(fā)展報(bào)告[1]顯示，2014年全國(guó)林地面積31 259萬hm2，當(dāng)年完成荒山荒地造林面積達(dá)到554.96萬hm2。

林地草地保護(hù)和發(fā)展在社會(huì)廣泛重視的大背景下，國(guó)內(nèi)對(duì)林地和草地保護(hù)研究取得了較多成果。在林地保護(hù)研究中，沈勇強(qiáng)等[2]分析了我國(guó)林地保護(hù)過程中所面臨的問題，面對(duì)這些問題，作者提出管理、政策、法律等相應(yīng)對(duì)策。劉桐安等[3]對(duì)德惠市林地保護(hù)研究中認(rèn)為，面對(duì)該市在林地保護(hù)和管理的嚴(yán)峻形勢(shì)，提出林地管理要從控制林地總量等多個(gè)方面進(jìn)行著手。熊昌盛等[4]以海南屯昌為案例，對(duì)該縣林地質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，研究探究不同保護(hù)區(qū)應(yīng)該采取的措施。草地保護(hù)研究中，董世魁等[5]以PSR模型為基礎(chǔ)，對(duì)阿爾金山自然保護(hù)區(qū)草地進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果表明該區(qū)域草地生態(tài)安全總體較安全。孫前路等[6]利用入戶調(diào)查資料，對(duì)拉薩等地區(qū)牧民草地保護(hù)認(rèn)知和行為進(jìn)行調(diào)查，其研究結(jié)果認(rèn)為牧民已經(jīng)具有草地保護(hù)認(rèn)知，并且對(duì)草地資源退化形成了共識(shí)。孫仁杰[7]以內(nèi)蒙古為研究區(qū)，利用氣象和遙感數(shù)據(jù)對(duì)區(qū)域草地狀況和抗壓能力進(jìn)行評(píng)估，結(jié)合評(píng)估結(jié)果，作者探究草地利用和保護(hù)區(qū)劃定情況。從以上列舉的部分文獻(xiàn)可以看出，國(guó)內(nèi)對(duì)林地和草地保護(hù)相關(guān)研究已取得較多成果。當(dāng)前林地和草地保護(hù)研究成果中，從林地和草地保護(hù)現(xiàn)狀及其存在問題角度探究的研究文獻(xiàn)相對(duì)較多。并且當(dāng)前研究區(qū)域多為行政單元，涉及流域?qū)用媪值睾筒莸乇Ｗo(hù)研究仍需進(jìn)一步加強(qiáng)和延伸。

對(duì)于貴州境內(nèi)赤水河流域(以下簡(jiǎn)稱流域)來說，多區(qū)域?qū)倏λ固氐匦螀^(qū)，流域內(nèi)喀斯特地貌廣泛分布。由于喀斯特地貌廣泛分布，易造成石漠化和水土流失等生態(tài)環(huán)境問題。同時(shí)，流域上下游地理環(huán)境差異較大。流域從上段畢節(jié)到下段習(xí)水，海拔差值超過1 000 m。復(fù)雜的地理環(huán)境，產(chǎn)生了獨(dú)特的地理差異。地理環(huán)境差異對(duì)林草地保護(hù)和發(fā)展產(chǎn)生較大影響，深刻影響著區(qū)域生態(tài)安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，研究流域林地和草地保護(hù)，有利于探究復(fù)雜地理環(huán)境對(duì)林地和草地保護(hù)的影響，也能探究其分布與流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展關(guān)系。流域流經(jīng)部分烏蒙山貧困區(qū)，探究林地和草地保護(hù)情況，也能為部分縣區(qū)尋求生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供思路。參考以往研究，以貴州赤水河流域?yàn)閷?duì)象，利用植被、土壤、地形等評(píng)價(jià)因子對(duì)流域林地和草地保護(hù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并采用相等間隔分類，探究流域林地和草地保護(hù)特征，以期為流域林地和草地保護(hù)、山地生態(tài)保護(hù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供參考。

1 研究區(qū)概況

赤水河是長(zhǎng)江上游南岸重要支流，流經(jīng)云南、四川和貴州等省區(qū)；流域以高原山地為主，海拔多在200～1 900 m(以上資料參考中國(guó)長(zhǎng)江網(wǎng)、習(xí)水、赤水等政府官網(wǎng)整理得出)。貴州境內(nèi)赤水河流域位于貴州北部，地理坐標(biāo)約為27.23°—28.84°N，105.22°—107.03°E，流經(jīng)畢節(jié)、仁懷、赤水等地區(qū)。流域從畢節(jié)向赤水海拔逐漸降低，地理環(huán)境較為復(fù)雜。貴州境內(nèi)赤水河流域面積為11 392.44 km2，其面積占全流域55.75%[8]。流域主要屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫約在16.60℃，年降水1 121.20 mm(以2017年遵義統(tǒng)計(jì)年鑒[9]仁懷計(jì))，氣溫適宜，降水豐沛。流域上段畢節(jié)以高原林地和草地為主，下段赤水林地和竹林地較多。流域經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，畢節(jié)(又稱市轄區(qū)七星關(guān))、赤水、習(xí)水等均屬于烏蒙山集中連片特殊困難地區(qū)，生態(tài)保護(hù)面臨較大壓力?？紤]到流域北部有部分綦江水系位于省區(qū)交界附近，文章研究對(duì)象為林地和草地保護(hù)，將此部分水系納入到研究范圍內(nèi)。

2 數(shù)據(jù)來源與處理

2.1 數(shù)據(jù)來源

DEM和NDVI數(shù)據(jù)來源于中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)(http:∥www.gscloud.cn)。DEM數(shù)據(jù)分辨率90 m，NDVI數(shù)據(jù)分辨率為500 m。為了更精確反映近期情況，NDVI采用2015年7月月合成產(chǎn)品。土壤數(shù)據(jù)來源于“黑河計(jì)劃數(shù)據(jù)管理中心”(http:∥westdc.westgis.ac.cn)，其數(shù)據(jù)集名稱為基于世界土壤數(shù)據(jù)庫(kù)(HWSD)的中國(guó)土壤數(shù)據(jù)集(v1.1)，即寒區(qū)旱區(qū)科學(xué)數(shù)據(jù)中心。人口數(shù)據(jù)來源于國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)——國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)(http:∥www.geodata.cn/)，數(shù)據(jù)集名稱為中國(guó)公里網(wǎng)格人口分布數(shù)據(jù)集[10]，數(shù)據(jù)分辨率為1 km，時(shí)間為2010年。數(shù)據(jù)重分類結(jié)果見表1。

表1 數(shù)據(jù)處理

2.2 地形數(shù)據(jù)處理

坡度(Slope，SL)。坡度對(duì)生態(tài)環(huán)境影響明顯，坡度較高容易造成水土流失及石漠化等問題，需積極林地和草地保護(hù)。很多學(xué)者[11-12]采用15°，25°等作為劃分坡度斷點(diǎn)。參考以往研究并結(jié)合區(qū)域坡度在0°～71.84°的情況，將坡度小于25°細(xì)致等間距劃分，大于25°粗略劃分。

坡向(Aspect，AS)。坡向?qū)α饔蛄植莸鼐哂兄匾绊?，陰坡植被生長(zhǎng)往往受到限制。陰坡光照少，不適合耕作農(nóng)業(yè)，應(yīng)積極生態(tài)保護(hù)。DEM坡向劃分中，正北方向?yàn)槠瘘c(diǎn)，平坦地區(qū)不具備坡向[13]，將坡向值為-1(即平坦地區(qū))單獨(dú)賦值。

2.3 植被數(shù)據(jù)處理

NDVI(Normalized difference vegetation index，NDVI)。NDVI是反映植被生長(zhǎng)重要指標(biāo)，NDVI越大則說明植被生長(zhǎng)較好，也可說明林地和草地生長(zhǎng)較好。NDVI越大賦值越低，為使賦值簡(jiǎn)單明確，五等間隔分類。

植被覆蓋度(Vegetation coverage，VC)。植被覆蓋度用NDVI估算，具體采用文獻(xiàn)[14]中計(jì)算方式。95%上限值為0.955 679，5%下限值為0.712 909。植被覆蓋度越大則表明植被覆蓋良好，林地和草地保護(hù)壓力越小。賦值方式與NDVI一致，保持五等間隔。

對(duì)于河網(wǎng)數(shù)據(jù)的中軸提取，上述方法大都以河流多邊形這一幾何形態(tài)為研究對(duì)象，并未將河流的物理意義納入考量范圍。因此提取出的中軸更偏重于多邊形的形態(tài)而非河網(wǎng)水系的形態(tài)。如圖1所示，當(dāng)不考慮河流物理意義僅以多邊形形態(tài)提取中軸時(shí)，面狀河流中軸線與線狀支流呈斷裂狀態(tài)，無法完備的反映河流間的連接狀態(tài)。正確的中軸形態(tài)應(yīng)如圖1（b）所示。評(píng)價(jià)河流網(wǎng)絡(luò)建立的算法時(shí)，往往需要考慮該算法保持運(yùn)算結(jié)果拓?fù)涮卣鞯哪芰?，因此河流物理意義的考量將是進(jìn)行算法設(shè)計(jì)時(shí)的基礎(chǔ)支撐。

2.4 土壤數(shù)據(jù)處理

土層深度(Depth，DE)。土層深度是影響植被生長(zhǎng)重要因素。土壤較薄，植被發(fā)育受到限制，生態(tài)環(huán)境脆弱，容易出現(xiàn)石漠化問題。遇到強(qiáng)降水天氣，容易造成水土流失。土層深度越大賦值越小。

沙含量(Sand content，SC)。貴州降水豐沛，多山地，石漠化嚴(yán)重?？紤]到該情況，沙含量越多對(duì)生態(tài)環(huán)境越不利。沙含量越多，遇到強(qiáng)降水越容易產(chǎn)生水土流失和地質(zhì)災(zāi)害。同時(shí)，沙含量高對(duì)多數(shù)區(qū)域林地和草地生長(zhǎng)也較為不利。

有機(jī)碳含量(Organic carbon content，OC)。土壤有機(jī)碳含量是反映土壤有機(jī)質(zhì)含量重要指標(biāo)，土壤有機(jī)碳含量占有機(jī)質(zhì)含量60%以上[15]，該因子可以反映土壤肥力。有機(jī)碳含量越高，則土壤有機(jī)質(zhì)越高，有機(jī)碳含量越大賦值越小。

2.5 人口數(shù)據(jù)處理

人口密度(Population density，PD)。人口活動(dòng)對(duì)林地和草地保護(hù)具有重要影響，人類活動(dòng)強(qiáng)度越高，對(duì)林地和草地開發(fā)強(qiáng)度越大，故人口密度越高越應(yīng)該進(jìn)行林地和草地資源保護(hù)。

3 評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

3.1 權(quán)重構(gòu)建

在生態(tài)、環(huán)境、林草地評(píng)價(jià)等方面，指標(biāo)因子尚無統(tǒng)一權(quán)重[16-18]。相關(guān)評(píng)價(jià)涉及人口因子不多，但人口活動(dòng)對(duì)林地和草地影響較大。結(jié)合實(shí)際情況，將人類活動(dòng)賦予權(quán)重更大。自然指標(biāo)結(jié)合以往相關(guān)研究[19-20]和實(shí)際情況采用層次分析法得出初始權(quán)重，后進(jìn)行加權(quán)處理。權(quán)重系數(shù)得出后，看是否符合實(shí)際情況。若不符合實(shí)際情況，則重新構(gòu)建體系，直至模擬權(quán)重相對(duì)合理為止，構(gòu)建權(quán)重矩陣見表2。

初始權(quán)重(表3)顯示，植被覆蓋度和土層深度權(quán)重較大，符合實(shí)際情況。一般情況下，植被覆蓋和土層深度是影響林地和草地保護(hù)最重要的因素。坡度、NDVI、土壤沙含量等權(quán)重相同，這些因子對(duì)林地和草地保護(hù)具有一定影響。坡向雖對(duì)林地和草地保護(hù)具有影響，但陰坡和陽坡對(duì)林地和草地影響有限，坡向權(quán)重基本合理。有機(jī)碳含量是供給植被生長(zhǎng)重要因素，但有機(jī)碳含量不會(huì)明顯影響植被覆蓋，權(quán)重合理。人類活動(dòng)對(duì)林地和草地保護(hù)十分重要，甚至是決定性作用，人口活動(dòng)賦予權(quán)重0.300。綜上可得，權(quán)重賦值合理，可滿足研究需要。

表2 層次分析法構(gòu)建權(quán)重矩陣

3.2 評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

FGA=0.075SL+0.025AS+0.075NDVI+0.225VC+0.178DE+0.075SC+0.047OC+0.300PD

(1)

FGA求得其范圍為1.20～4.69。對(duì)于FGA，采用相等間隔，得分越多越應(yīng)該積極進(jìn)行林地和草地保護(hù)，劃分Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ類林地和草地保護(hù)區(qū)(表4)。

4 結(jié)果與分析

4.1 林地和草地保護(hù)區(qū)空間分布特征

Ⅰ類保護(hù)區(qū)空間分布特征來看，Ⅰ類保護(hù)區(qū)大致呈流域上段較少，下段較多，中部分散(圖1)。流域上段Ⅰ類保護(hù)區(qū)空間分布面積較少，說明上段林地和草地保護(hù)具有難度。流域中段Ⅰ類保護(hù)區(qū)分散，下段集中且分布面積較大。Ⅱ類保護(hù)區(qū)空間分布較均勻，大致呈流域上段較少、下段多、中段東部較多的特點(diǎn)。Ⅲ類保護(hù)區(qū)空間分布特征較為均勻，為林地和草地保護(hù)一般區(qū)域。Ⅲ類空間均勻分散特征對(duì)林地和草地保護(hù)既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。機(jī)遇在于加大投入力度會(huì)極大提高流域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，但空間分散需要精準(zhǔn)識(shí)別，投入更多精力。Ⅳ類保護(hù)區(qū)大致呈中上段分布多，下段分布較少特征。Ⅳ類保護(hù)區(qū)中上段分布較多增加了林地和草地治理難度，該區(qū)域人口較多也是林地和草地治理的難點(diǎn)。Ⅴ類保護(hù)區(qū)空間分布不均勻，主要在中段及上段。Ⅴ類區(qū)域在中段相對(duì)較大，上段區(qū)域分布略少。從各類保護(hù)區(qū)空間基本分布特征看，Ⅰ類保護(hù)區(qū)表現(xiàn)為空間上段較少，Ⅱ類保護(hù)區(qū)空間分布從上段至下段逐漸增加，Ⅲ類保護(hù)區(qū)空間分布大致呈中上段分散，Ⅳ類保護(hù)區(qū)大致呈現(xiàn)上段至下段逐漸減少趨勢(shì)，Ⅴ類空間分布大致呈中上段零散分布。

4.2 林地和草地保護(hù)區(qū)集中程度分析

研究根據(jù)保護(hù)區(qū)空間分布特征劃分不同空間集中區(qū)，其劃分采用標(biāo)準(zhǔn)差橢圓。具體計(jì)算方式利用ArcGIS將柵格轉(zhuǎn)點(diǎn)，求標(biāo)準(zhǔn)差橢圓，結(jié)果見圖2。Ⅰ類保護(hù)區(qū)空間集中特性看，主要集中在流域下段赤水境內(nèi)，表明區(qū)域生態(tài)環(huán)境良好，林地和草地資源保護(hù)自然和社會(huì)基礎(chǔ)條件較好。Ⅰ類保護(hù)區(qū)雖集中在下段，但集中特性并不連續(xù)，呈現(xiàn)小區(qū)域斑塊狀。Ⅱ類保護(hù)區(qū)屬流域林地和草地資源保護(hù)良好區(qū)域，該類型集中流域中下段，特別是下段呈現(xiàn)集中連片特性。在流域中段偏東部，Ⅱ類保護(hù)區(qū)集中分布，屬林地和草地保護(hù)條件較好地區(qū)。Ⅱ類保護(hù)區(qū)在流域偏上段仍分布較少，集中程度較低，僅少部分集中。對(duì)中上段地區(qū)，Ⅰ和Ⅱ類保護(hù)區(qū)少且不集中，林草地保護(hù)壓力較大。Ⅲ類林地和草地保護(hù)區(qū)總體較分散，主要分散于中上段。中上段Ⅲ類保護(hù)區(qū)較多，對(duì)流域林地和草地保護(hù)利弊兼具。Ⅲ類保護(hù)區(qū)優(yōu)化，流域中上游林地和草地保護(hù)更上臺(tái)階，生態(tài)環(huán)境將大為改善。Ⅲ類保護(hù)區(qū)林地和草地保護(hù)不善，流域生態(tài)環(huán)境將急劇惡化。Ⅲ保護(hù)區(qū)較分散，該類保護(hù)區(qū)林地和草地資源惡化，嚴(yán)重影響中上段生態(tài)安全，也會(huì)直接導(dǎo)致下段生態(tài)破壞和植被保護(hù)困難。Ⅳ類保護(hù)區(qū)在空間上更集中于中上段，中上段最集中位于七星關(guān)。Ⅳ保護(hù)區(qū)林地和草地保護(hù)壓力較大，人口較多進(jìn)一步加大林地和草地保護(hù)難度。Ⅳ類保護(hù)區(qū)集中特性看，該集中特征從上到下段呈逐漸分散特征。Ⅴ類保護(hù)區(qū)屬流域林地和草地保護(hù)難度最高區(qū)域，但分布面積較少，相對(duì)集中于中段。流域中段工業(yè)活動(dòng)較強(qiáng)，對(duì)林地和草地保護(hù)形成挑戰(zhàn)。但中段經(jīng)濟(jì)條件較好，需加大對(duì)林地和草地資源保護(hù)投入?？臻g總體集中特征來看，Ⅰ和Ⅱ類保護(hù)區(qū)集中流域下段，Ⅲ類保護(hù)區(qū)分散于中上段，Ⅳ類保護(hù)區(qū)集中特征總體表現(xiàn)為上段到下段逐漸分散。Ⅴ類保護(hù)區(qū)主要集中流域中上段，但集中程度不高，需進(jìn)一步加大治理，促進(jìn)流域生態(tài)環(huán)境好轉(zhuǎn)。

圖1 林地和草地保護(hù)區(qū)空間分布

圖2 林地和草地保護(hù)區(qū)空間集中

從標(biāo)準(zhǔn)差橢圓看(表5)，Ⅴ類保護(hù)區(qū)橢圓周長(zhǎng)最小325.49 km，Ⅳ類保護(hù)區(qū)周長(zhǎng)最大373.92 km，表明Ⅳ類保護(hù)區(qū)空間相對(duì)分散，Ⅴ類保護(hù)區(qū)相對(duì)集中。標(biāo)準(zhǔn)差橢圓面積看，Ⅴ類保護(hù)區(qū)面積最小。從半短軸長(zhǎng)度特征看，Ⅰ類保護(hù)區(qū)45.50 km，Ⅱ類保護(hù)區(qū)51.90 km，Ⅲ類保護(hù)區(qū)44.69 km，Ⅳ類保護(hù)區(qū)41.16 km，Ⅴ類保護(hù)區(qū)為39.25 km，Ⅱ類保護(hù)區(qū)最大，Ⅴ類保護(hù)區(qū)最小。半長(zhǎng)軸特征來看，Ⅰ類保護(hù)區(qū)62.11 km，Ⅱ類保護(hù)區(qū)58.18 km，Ⅲ類保護(hù)區(qū)67.07 km，Ⅳ類保護(hù)區(qū)75.34 km，Ⅴ類保護(hù)區(qū)62.98 km，Ⅳ類保護(hù)區(qū)長(zhǎng)軸最長(zhǎng)，Ⅱ類保護(hù)區(qū)長(zhǎng)軸最短。長(zhǎng)軸和短軸差看，Ⅳ類保護(hù)區(qū)長(zhǎng)短軸差最大34.18 km，Ⅱ類保護(hù)區(qū)長(zhǎng)短軸差最小6.28 km，表明Ⅳ類保護(hù)區(qū)空間趨勢(shì)明顯，Ⅱ類保護(hù)區(qū)空間趨勢(shì)不明顯。標(biāo)準(zhǔn)差橢圓方向角看，Ⅰ—Ⅱ類保護(hù)區(qū)方向角最小，Ⅲ—Ⅴ類保護(hù)區(qū)方向角較大，均超過40°。標(biāo)準(zhǔn)差橢圓空間方向看，Ⅰ類保護(hù)區(qū)基本呈南北方向，Ⅱ類保護(hù)區(qū)基本無空間方向，Ⅲ—Ⅳ類保護(hù)區(qū)總體表現(xiàn)東北—西南方向。

4.3 不同保護(hù)區(qū)比例分析

不同保護(hù)區(qū)空間分布特征對(duì)生態(tài)保護(hù)尤為重要，其占比反映進(jìn)行林地和草地保護(hù)投入力度。流域?qū)佗耦惐Ｗo(hù)區(qū)柵格數(shù)量1 182個(gè)，面積1 230.59 km2，占比10.34%(表6)。Ⅰ類林地和草地保護(hù)區(qū)占比偏小，對(duì)流域林地和草地保護(hù)十分不利。Ⅱ類保護(hù)區(qū)柵格數(shù)量3 639個(gè)，面積3 788.18 km2，占比例31.83%，Ⅱ類保護(hù)區(qū)占比最大，屬流域林地和草地保護(hù)較好區(qū)域。Ⅲ類保護(hù)區(qū)柵格數(shù)量2 772個(gè)，占比24.25%，面積2 886.06 km2。Ⅲ類保護(hù)區(qū)占比高，對(duì)流域林地和草地保護(hù)產(chǎn)生較大壓力，需較多人力、物力、財(cái)力，是流域林地和草地保護(hù)重點(diǎn)區(qū)域。Ⅳ類保護(hù)區(qū)柵格數(shù)量3 089個(gè)，面積3 215.73 km2，占比27.02%。Ⅳ保護(hù)區(qū)是林地和草地保護(hù)難點(diǎn)區(qū)域，該區(qū)域面積大且保護(hù)難度高，需積極進(jìn)行資金投入，促進(jìn)占比降低。Ⅴ類保護(hù)區(qū)是林地和草地防護(hù)重點(diǎn)和關(guān)鍵。Ⅴ類保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境退化，會(huì)升高流域生態(tài)保護(hù)難度。Ⅴ類保護(hù)區(qū)柵格數(shù)量751，占比6.57%，國(guó)土面積781.91 km2，Ⅴ保護(hù)區(qū)占比低。各類型保護(hù)區(qū)占比，Ⅲ類保護(hù)區(qū)面積大，需引起重視。Ⅲ類保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境大幅度改善，會(huì)使流域林地和草地生態(tài)出現(xiàn)質(zhì)的轉(zhuǎn)變。整個(gè)流域看，林地和草地保護(hù)重點(diǎn)和關(guān)鍵應(yīng)在Ⅲ類保護(hù)區(qū)，也是流域面積最高區(qū)。流域林地和草地保護(hù)難點(diǎn)應(yīng)在Ⅳ類和Ⅴ類，需加大此類資金、技術(shù)、人力投入。

表6 各類保護(hù)區(qū)占比和面積

4.4 分區(qū)域林地和草地保護(hù)區(qū)特征

研究剔除部分流經(jīng)面積較少縣區(qū)，探究主要縣區(qū)Ⅰ類和Ⅴ類保護(hù)區(qū)流域占比(圖3)。遵義縣境內(nèi)Ⅰ類和Ⅴ類保護(hù)區(qū)占比均低于面積占比，表明林地和草地保護(hù)壓力中等。赤水境內(nèi)Ⅰ類保護(hù)區(qū)占比高于面積占比，Ⅴ類保護(hù)區(qū)占比低于面積占比，表明赤水林地和草地保護(hù)基礎(chǔ)較好，面臨壓力相對(duì)較小。仁懷境內(nèi)Ⅰ類保護(hù)區(qū)占比低于面積占比，Ⅴ類保護(hù)區(qū)占比卻高于面積占比，表明仁懷境內(nèi)林地和草地保護(hù)壓力相對(duì)較大。金沙境內(nèi)Ⅰ類和Ⅴ類保護(hù)區(qū)占比與國(guó)土面積占比相差較小，生態(tài)保護(hù)壓力中等。大方境內(nèi)林草地保護(hù)基礎(chǔ)相對(duì)較好，Ⅴ類保護(hù)區(qū)占比明顯較低。七星關(guān)境內(nèi)林地和草地保護(hù)壓力較大，境內(nèi)Ⅰ類保護(hù)區(qū)占比偏小，Ⅴ類保護(hù)區(qū)占比偏大，需重視該地林地和草地資源保護(hù)。習(xí)水境內(nèi)Ⅰ類和Ⅴ類保護(hù)區(qū)占比基本一致，林草地保護(hù)壓力處于中等水平，但其占比絕對(duì)數(shù)值高，需要引起重視。桐梓境內(nèi)Ⅰ類和Ⅴ類保護(hù)區(qū)占比差異大，桐梓境內(nèi)Ⅰ類保護(hù)區(qū)占比總體偏低?？傮w看，七星關(guān)、仁懷、桐梓境內(nèi)林地和草地保護(hù)壓力較大，赤水境內(nèi)林地和草地保護(hù)壓力相對(duì)較小。

4.5 評(píng)價(jià)結(jié)果驗(yàn)證分析

林地和草地保護(hù)是基于遙感數(shù)據(jù)和相關(guān)指標(biāo)得出，需通過一定手段驗(yàn)證空間評(píng)價(jià)合理性和參考價(jià)值。驗(yàn)證方式基于以往文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，為防止對(duì)比偏差，選擇兩篇不同文獻(xiàn)。林地和草地保護(hù)和生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)，所選文獻(xiàn)驗(yàn)證也是基于實(shí)際林草地狀況和生態(tài)評(píng)價(jià)狀況驗(yàn)證。貴州赤水河流域生態(tài)研究1篇文獻(xiàn)[21]，該文獻(xiàn)包括2013年流域林地和草地分布現(xiàn)狀信息。貴州省生態(tài)脆弱性研究1篇文獻(xiàn)[22]，該文獻(xiàn)包括貴州赤水河分流域生態(tài)脆弱性分級(jí)特征。趙衛(wèi)權(quán)等[21]對(duì)貴州赤水河流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，2013年流域有林地和草地在流域中部和偏上游地區(qū)較為稀少，與上文Ⅴ類保護(hù)區(qū)趨勢(shì)基本一致，評(píng)價(jià)結(jié)果與該年現(xiàn)狀基本相似，結(jié)果具有合理性。許幼霞[22]對(duì)貴州生態(tài)脆弱性評(píng)價(jià)中，2015年貴州赤水河流域中段附近生態(tài)脆弱性等級(jí)較高，流域下段附近生態(tài)脆弱性等級(jí)低，與Ⅰ類和Ⅴ類保護(hù)區(qū)空間趨勢(shì)基本吻合，也說明評(píng)價(jià)結(jié)果具有合理性。結(jié)合以上文獻(xiàn)，研究認(rèn)為評(píng)價(jià)權(quán)重和評(píng)價(jià)指標(biāo)合理，評(píng)價(jià)結(jié)果基本可反映流域林地和草地保護(hù)等級(jí)，對(duì)實(shí)際應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。

圖3 主要區(qū)域面積和保護(hù)區(qū)類型占比

5 討論與結(jié)論

5.1 討 論

Ⅴ和Ⅳ類保護(hù)區(qū)是生態(tài)保護(hù)關(guān)鍵區(qū)域，是流域生態(tài)脆弱區(qū)。流域Ⅴ類和Ⅳ類保護(hù)區(qū)分布面積較大，主要在上段大方、畢節(jié)、金沙，以及中段仁懷、桐梓等地。Ⅴ類和Ⅳ類保護(hù)區(qū)在畢節(jié)、大方等分布集中，主要受高原地形和人口影響。該地多屬1 500 m以上高原，海拔高且降水少，具有高寒特性。這種特性使植被覆蓋和生長(zhǎng)相對(duì)較差，不利于林地和草地保護(hù)。Ⅴ類和Ⅳ類保護(hù)區(qū)人口較多，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)。自然和社會(huì)因素雙重壓力下，林地和草地保護(hù)面臨很大挑戰(zhàn)。上段Ⅴ類和Ⅳ類保護(hù)區(qū)開展林地和草地保護(hù)，需要從以下著手：(1) 發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)，走資源環(huán)境可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。經(jīng)濟(jì)發(fā)展是區(qū)域重要任務(wù)，發(fā)展經(jīng)濟(jì)有利于人口脫貧扶貧，改善人民生活。但區(qū)域資源和生態(tài)承載力有限，發(fā)展經(jīng)濟(jì)要盡可能節(jié)約資源，積極進(jìn)行植樹造林，提高區(qū)域生態(tài)質(zhì)量。(2) 優(yōu)化人口空間布局，降低人口活動(dòng)帶來的林地和草地破壞。該區(qū)域人口較多，保護(hù)林地和草地需要優(yōu)化人口分布，減小人口活動(dòng)對(duì)林地和草地保護(hù)帶來的壓力。(3) 發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，綠色農(nóng)業(yè)。上段Ⅴ類和Ⅳ類保護(hù)區(qū)屬高原農(nóng)業(yè)區(qū)，地形相對(duì)平坦，農(nóng)業(yè)人口較多。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的林地和草地破壞及生態(tài)壓力不容忽視。減少農(nóng)業(yè)污染，發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)是提升林地和草地生態(tài)效益的重要途徑。同時(shí)，該區(qū)域有較多草地分布，發(fā)展畜牧養(yǎng)殖，也要防止超載破壞。仁懷和桐梓等Ⅴ類和Ⅳ類保護(hù)區(qū)分布較大，仁懷和桐梓等Ⅴ類和Ⅳ類保護(hù)區(qū)分布受地形、坡度和土壤沙含量等因素影響，但人類活動(dòng)更是重要因素。與上段Ⅴ類和Ⅳ類保護(hù)區(qū)相比，開展林地和草地保護(hù)和生態(tài)保護(hù)既有相同又有差異。相同之處：部分地區(qū)海拔高，生態(tài)壓力大，經(jīng)濟(jì)總體欠發(fā)達(dá)。對(duì)于這些地區(qū)來說，經(jīng)濟(jì)均是相對(duì)欠發(fā)達(dá)，林地和草地保護(hù)資金投入具有一定難度。不同之處：仁懷和桐梓等處于流域中段，溫度高于高原，人口數(shù)量少于畢節(jié)等區(qū)域。對(duì)于該區(qū)域來說，林地和草地保護(hù)壓力小于高原。研究認(rèn)為該區(qū)域林地和草地保護(hù)重點(diǎn)應(yīng)該是增加林地和草地保護(hù)資金投入，降低工業(yè)和農(nóng)業(yè)開發(fā)強(qiáng)度。中段工業(yè)開發(fā)對(duì)林地和草地保護(hù)有較大影響，應(yīng)該引起足夠重視，避免開發(fā)帶來林地和草地破壞以及生態(tài)破壞。仁懷市工業(yè)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，尤其是酒類工業(yè)經(jīng)濟(jì)。社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境會(huì)給林地草地保護(hù)和生態(tài)保護(hù)帶來壓力。對(duì)于中段仁懷等區(qū)域，發(fā)展經(jīng)濟(jì)要嚴(yán)格控制工業(yè)污染及工業(yè)活動(dòng)所帶來生態(tài)壓力，促進(jìn)林地和草地保護(hù)持續(xù)健康發(fā)展。

Ⅰ類和Ⅱ類林地和草地保護(hù)區(qū)是自然條件良好區(qū)域，不需要更多經(jīng)濟(jì)和物資投入，以優(yōu)化提升為主。流域Ⅰ類和Ⅱ類保護(hù)區(qū)主要在赤水境內(nèi)，赤水境內(nèi)Ⅰ類和Ⅱ類保護(hù)區(qū)集中主要有以下原因：赤水屬于下段，海拔較低。同時(shí)社會(huì)因素產(chǎn)生的生態(tài)壓力較小，人口較少。經(jīng)濟(jì)相對(duì)較發(fā)達(dá)，林地和草地保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然條件具有較好協(xié)調(diào)性、互補(bǔ)性。2017年赤水市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[23]顯示，赤水市人均生產(chǎn)總值超過45 000元，遠(yuǎn)高于流域多數(shù)縣區(qū)，良好經(jīng)濟(jì)條件會(huì)給林地和草地保護(hù)資金支撐。較少的人口能減少人類活動(dòng)所產(chǎn)生的生態(tài)壓力，推動(dòng)林地和草地保護(hù)優(yōu)質(zhì)發(fā)展。流域下段Ⅰ類和Ⅱ類保護(hù)區(qū)集中的赤水以及習(xí)水，林地和草地保護(hù)應(yīng)該從優(yōu)化著手：(1) 繼續(xù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，降低農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)比重，特別是林業(yè)采伐和畜牧養(yǎng)殖強(qiáng)度。雖該區(qū)域人口相對(duì)較少，但農(nóng)業(yè)人口也有一定數(shù)量，需進(jìn)一步降低農(nóng)業(yè)種植開墾等相關(guān)產(chǎn)業(yè)人口比重，降低采伐和畜牧養(yǎng)殖帶來的生態(tài)壓力和林地草地破壞。(2) 進(jìn)一步保護(hù)森林(竹林)，積極建立林地和草地生態(tài)保護(hù)區(qū)。Ⅰ類和Ⅱ類保護(hù)區(qū)森林覆蓋較多，應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大森林覆蓋面積，建立林地和草地自然保護(hù)區(qū)。合理森林開發(fā)，保護(hù)林地和草地生態(tài)環(huán)境。(3) 重視制度建設(shè)和資金安排。生態(tài)制度建設(shè)是高水平生態(tài)保護(hù)的重要措施，應(yīng)重視生態(tài)資金投入和制度建設(shè)，促進(jìn)林地和草地保護(hù)更高水平發(fā)展。

5.2 結(jié) 論

(1) 貴州赤水河流域林地和草地保護(hù)區(qū)綜合評(píng)價(jià)得分在1.20～4.69。

(2) 貴州赤水河流域中上段林地和草地Ⅴ類保護(hù)區(qū)面積相對(duì)較大，下段Ⅰ類保護(hù)區(qū)面積相對(duì)較大。

(3) 貴州赤水河流域Ⅰ類保護(hù)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)差橢圓空間分布大致呈現(xiàn)南北方向，Ⅱ類保護(hù)區(qū)基本無空間方向，Ⅲ—Ⅴ類保護(hù)區(qū)基本呈現(xiàn)東北—西南方向。

(4) 相等間隔分類后，貴州赤水河流域林地和草地保護(hù)區(qū)Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類、Ⅴ類保護(hù)區(qū)占比分別為10.34%，31.83%，24.25%，27.02%，6.57%。

(5) 貴州赤水河流域七星關(guān)和仁懷林地和草地保護(hù)壓力較大，赤水林地和草地保護(hù)壓力相對(duì)較小。

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