錦州地區(qū)水土保持型新村構建模式的綜合效益評價

王春宇

(遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州 121000)

隨著鄉(xiāng)村振興背景下建設的不斷深入發(fā)展，以小流域治理為主的農村水土保持工程基礎設施建設不斷強化，水土保持建設項目的增多，使農民的生產條件、生活空間得到了一定程度的改善。水土保持本身及其設施質量和適用性也得到越來越多的認同和關注，“人與自然和諧共生”也進一步深植人心，減污、降耗、綠色低碳的生產、生活方式，將為人民對優(yōu)美生態(tài)環(huán)境日益增長的需求提供更多質量優(yōu)越的生態(tài)產品。因此，如何將新農村建設與村域性的水土流失治理相結合，集中多元的投資，從環(huán)境、產業(yè)、人居等方面進行新農村規(guī)劃與建設已成為水土保持行業(yè)服務社會的新的重點工作。錦州地區(qū)是我國北方土石山區(qū)的重要組成部分，該區(qū)在保障遼寧省的糧食安全和生態(tài)安全、促進國民經濟建設和可持續(xù)發(fā)展中具有極其重要的地位。然而，區(qū)域內存在著水土流失制約經濟發(fā)展的問題，盲目的開發(fā)導致區(qū)域植被持續(xù)退化，水土流失危害進一步加劇，影響全省綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經濟體系建設。為此需要在村域經濟支柱產業(yè)構建上，充分考慮水、土兩大核心資源，既做到高效利用，又不乏合理保護。在土地利用上，改進種植方式，引進新品種，實現(xiàn)由一般性產品到高附加值農產品，以數(shù)量增收到以質量增收的轉變；生態(tài)安全上，構建村域生態(tài)安全屏障，注重農田防風林帶與坡耕地植物減蝕帶的建設，優(yōu)化村域現(xiàn)有林型，合理規(guī)劃經濟林、景觀林、生態(tài)林的比例，構建工程與植物相結合的岸坡水土流失綜合防護體系。水土保持型新村構建模式探索，需要對該治理模式下的效益進行綜合評價。為實現(xiàn)綜合效益評價，本文將傳統(tǒng)的治山治水模式、產業(yè)引領結合新農村建設的水土保持模式、不經干預的傳統(tǒng)農村生產生活模式，進行綜合比較。研究成果對于鄉(xiāng)村振興背景下以村域水土保持產業(yè)結合生態(tài)屏障構建為核心的水土保持型新村建設具有很強的推廣應用價值。

1 村域水土保持體系構建研究

1.1 村域多維生態(tài)產業(yè)

農村多維生態(tài)產業(yè)，是從農村產業(yè)的生存發(fā)展空間及適宜性來描述產業(yè)特性的，使產業(yè)體系更直觀、更立體地表現(xiàn)出來，從農村產業(yè)體系的“生態(tài)、可持續(xù)型、經濟效益”等多個維角度去考慮產業(yè)的發(fā)展走向，支撐其健康良性發(fā)展、釋放深層價值潛能。目前，錦州地區(qū)村域生態(tài)產業(yè)的主要構成包括：基于山地有機果品優(yōu)質栽培技術的果品產銷業(yè)；基于耕地減蝕、減污高效利用糧食種植業(yè)；基于鄉(xiāng)村生態(tài)產品的文化旅游業(yè)。在保護生態(tài)環(huán)境，治理水土流失的前提下，實現(xiàn)種養(yǎng)業(yè)、服務加工業(yè)、鄉(xiāng)村旅游業(yè)的相互依存、相互支撐，使村域產業(yè)多維、平穩(wěn)、健康、良性的發(fā)展。

1.2 依托技術

本模式主要依托減蝕工程、減蝕及減污林草措施、化學肥料及藥劑的精準施用來實現(xiàn)保護水土資源環(huán)境，提升果品質量。

1.2.1分流減蝕工程設計

受限于區(qū)域山高坡陡的特點，分流減蝕工程以果樹梯田、果樹臺田為最佳，旱季蓄水增加苗木抗逆能力，雨季能分流、增滲、保土，以此減輕苗期及果期管護難度。根據(jù)果樹苗木的品種與苗齡，地面坡度、土層厚度、株行距等指標確定田面寬度、田埂規(guī)格、栽植坑大小。

主要選擇與筑埂規(guī)格：一般陡坡、侵蝕溝切割破碎坡面以臺田為主；緩坡齊整坡面以果樹梯田為主。生土筑埂、熟土回填栽植坑、田面外高內地(高10～12cm)，一般埂頂寬30cm，田埂內側高40cm。通過分流減蝕工程能夠有效減少徑流量和產生的泥沙量，防護園地水土流失。如圖1所示。

圖1 使用分流減蝕工程前后實驗小區(qū)水土流失量變化

1.2.2果品種類的選擇

根據(jù)、氣候、土壤、管理難度選取品種，同時考慮夏熟、秋熟果品混搭，為采摘和果品銷售留足緩沖時間。早熟品種長李15號、長李17號，中熟品種久保桃、蓋大李子、香蕉李，晚熟品種選擇晚紅李、國峰17李子、煙富8、煙富10、大棗等。根據(jù)成熟時間，合理安排地塊實現(xiàn)采摘和外銷果品的持續(xù)不間斷供應。

1.2.3果園控蝕減污林草系統(tǒng)的建立

目前，多數(shù)果園對園內雜草進行清除從而對水肥進行節(jié)省，使得較大面積的裸地出現(xiàn)在果樹下方，使得水土以及過剩的化肥不能被有效吸收。雜草與果樹按照相關研究表明具有不同的深度，雜草相比于果樹的根系較淺，此外受到水肥平衡比例的降低，過多的水肥被使用，這部分雜草恰好能消耗部分過量的水肥，因此對果樹生長影響甚微。同時有雜草對園地的覆蓋，能夠有效增強園地抗蝕能力。因此采用刈割的方式控制生草高，來實現(xiàn)果園控草的目的，同時根據(jù)園地草本植物現(xiàn)狀，人工引入其它觀花草種，提升園地的景觀美感。

(1)留草與割草方法。將果園內根系較深、高度過高且具有較強競爭度的雜草拔除。選用根莖較細、葉面較小、高度較低且具有一定覆蓋面的草種進行種植。如蒲公英、薺菜、馬齒莧、野苜蓿等。當草長到30cm左右時即可刈割，頻率為每 25～30d 1次，一年割草3～4次；割草時留茬高度不低于10cm，割下的草放置于果樹下或株間，入冬前結合秋施基肥壓青。

(2)園地景觀設計。若園內草本植物種類少，色彩單一，可人工引入白三葉和紫花苜蓿等草種，或是根據(jù)立地條件栽植萬壽菊等一年生草本花，豐富園地空間色彩，形成采果、踏青、觀花的生態(tài)景觀型果園。果園空間綜合利用示意如圖2所示。

圖2 果園空間綜合利用示意圖

1.2.4合理使用基于生態(tài)環(huán)保作用的藥劑進行施肥

以生理平衡作為不同樹體養(yǎng)分的重要基礎，按照土壤肥力以及樹體自身養(yǎng)分需要的效應和規(guī)律，對果樹不同生長時期的養(yǎng)分進行均衡，主要是對果樹的施肥量進行有效配比，從而達到果樹的優(yōu)良生長和高效產出。本研究通過對果園土壤養(yǎng)分及相關理化性質、果實養(yǎng)分的監(jiān)測分析，依據(jù)不同果園土壤養(yǎng)分含量狀況，有針對性的制定施肥方案，為果業(yè)的健康發(fā)展提供理論依據(jù)。

1.3 樹種選擇與林型搭配

村域內現(xiàn)有鄉(xiāng)土樹種為：刺槐、楊樹、檸條和紫穗槐等，主要選用鄉(xiāng)土樹種，為了增加生態(tài)效益，增加常綠樹種側柏和油松，草種選擇紫花苜蓿。注重依據(jù)復合式林型去對水土保持林進行空間配置，采用不同年齡、復合、落葉闊葉混合式栽種的方式進行植物群落的搭配。對坡地進行有效防護，兼顧長期和短期蓄積效益的影響，采用具有快速生長能力的材林與水保林進行有機耦合的方式。對地上林木進行分層并以組網地下根系的方式進行空間有效配置。這種空間配置方式為在地面上采用喬木進行不同層級以及不同樹齡之間的配置，在地下則對土壤中各植物根系深度的高低進行抗蝕結構的組成。可以有效降低地表徑流動能以及降雨侵蝕影響程度，地面表層落葉及腐化積累可以對地表徑流進行有效攔截，提高土壤的肥力，地下可以增強土壤抗侵蝕的程度。造林空間配置如圖3所示。

圖3 造林空間配置

2 TOPSIS 綜合評價法

該模型可以對不同方案以及多個影響因素進行正反2個方向的求解，使得目標值不斷趨近于理想的正向求解值，按照此方法可以對最優(yōu)方案進行比選，在國內許多領域得到不同程度的應用。本次評價將傳統(tǒng)的治山治水模式、產業(yè)引領結合新農村建設的水土保持模式、不經干預的傳統(tǒng)農村生產生活模式，進行綜合比較，篩選出的指標涉及社會、生態(tài)、經濟領域，通過此次評價優(yōu)選出適合錦州地區(qū)中小尺度水土流失治理評價的指標體系，并對現(xiàn)有的新型治理模式進行科學、客觀的評價。模型具體評價步驟如下。

(1)對模型不同林分類型的評價對象i以及對應的評價指標j進行相同的趨勢化處理，對高優(yōu)指標的數(shù)值不作改變，而將低優(yōu)指標轉化成高優(yōu)指標，得到相同趨勢轉化后的矩陣Yij。本文選定的各評價指標均屬于高優(yōu)指標，因此不進行指標轉化計算。

(2)對轉化后矩陣Yij進行標準化計算，形成標準化矩陣，具體為：

(1)

(3)對評價指標的熵值進行計算，具體為：

(2)

式中，i=1，2，3，…，n；j=1，2，3，…，m；0≤bj≤1且規(guī)定Zij=0時，ZijlnZij=0

(4)計算第j項指標的熵權：

(3)

式中，j=1，2，3，…，n；0

(4)

(5)

(6)在目標最優(yōu)方案確定后，對各評價對象目標值與目標最優(yōu)方案的貼近度Ci進行計算：

(6)

(7)將不同評價對象的貼近度按照數(shù)值進行排序，排序值越高的表示其綜合評價的效益越好。

3 綜合效益評價結果與分析

3.1 不同模式體系下的蓄水保土效益指標基礎數(shù)據(jù)

林草植被配合減蝕工程措施，使治理體系減蝕效應有所提高，林下落葉可以對降水進行一定程度的吸附和有效攔截，從而降低降雨侵蝕作用以及對坡面水土的沖刷效應，此外受到植物群落冠層雨水截留的影響，采用水保措施后可對地表徑流進行一定程度的分流和有效攔截，可以有效降低對水土的沖刷和沖淘影響。植物群落的根系也可有效降低土壤受侵蝕和沖刷的影響，不同水保治理措施下的效益指標見表1。

表1 不同模式下蓄水保土效益指標基礎數(shù)據(jù)

3.2 不同模式體系下的蓄水保土效益評價

采用TOPSIS法對不同模式體系下的蓄水保土效益進行綜合評價，評價結果見表2。

表2 不同模式Ci值與蓄水保土效益最終排序結果

從不同模式Ci值與蓄水保土效益最終排序結果可以看出，與未治理區(qū)和傳統(tǒng)治理模式相比，村域水土保持產業(yè)結合生態(tài)屏障構建模式的蓄水保土效益最佳，傳統(tǒng)治理模式次之。

3.3 不同模式體系下土壤改良效益

對林地土壤進行改良其效益主要體現(xiàn)在物理特征指標以及土壤下滲率等水文效益指標上，土壤水文效應指標與土壤物化指標是相互關聯(lián)的，土壤物化特征的優(yōu)良可以通過其水文效益如滲透能力有效反映，而土壤的滲透能力則受到其物化特征的直接影響。土壤的效益改良可以對林草植被產生一定程度的反作用。林草植被對降低大氣二氧化碳、減緩全球氣候變暖程度都有較為積極的作用。錦州地區(qū)水土保持新村對區(qū)域土壤效益進行不同程度的改良選用的植被時間都超過3a。土壤具體效益改良數(shù)據(jù)見表3。

表3 不同模式土壤改良效益指標

3.4 不同模式體系下土壤改良效益綜合評價

根據(jù)式(1)～(3)，可求得不同種植模式各評價指標在土壤改良效益方面所占權重，根據(jù)式(4)～(6)，即可求得評價結果見表4。

表4 不同種植模式土壤改良效益最終排序結果

依據(jù)相關公式對各評價指標進行權重和熵值的計算，之后比較水土保持綜合效益評價指標的熵值與權重值，并進行排序，最終明確各類技術模式的水土保持綜合效益的大小、優(yōu)劣。具體結果見表5。

表5 不同治理模式Ci值與水土保持綜合效益最終排序結果

結果顯示，村域水土保持產業(yè)結合生態(tài)屏障構建模式的綜合效益最高，其次是采用傳統(tǒng)的水土保持治理模式的治理效益。從綜合評價結果可以看出，各治理措施類型下蓄水保土及土壤改良的綜合評價結果有所差異，為了對水土保持新村不同治理模式進行全面對比分析，采用綜合評級方法的評價結果具有全面客觀度。村域水土保持產業(yè)結合生態(tài)屏障構建模式在錦州地區(qū)水土流失治理中均起到了良好的作用。其蓄水保土效果、土壤改良效果、對徑流的調控等作用都要優(yōu)于傳統(tǒng)的治理模式。水土保持型新村構建，主要就是從村域水土保持產業(yè)與生態(tài)屏障構建為主抓手，通過對荒山裸坡、園地、耕地等一系列水土流失源頭的治理，達到減輕水土流失的目的，同時，引入適合區(qū)域現(xiàn)狀的水土保持產業(yè)，引領村域的產業(yè)由生態(tài)受損型向環(huán)境友好型轉變。解決入與自然，開發(fā)與保護這些看似矛盾，實則密不可分的命題。在我國，行政村是中國基層群眾性自治單位，以村域為基本單元的水土流失治理，利于治理權責劃分、治理資金分配、措施后期維護、以及水土保持產業(yè)的利益分配與管理職責確定。同時，投資方向更加明確，作用更加直接，受益群體即為管護責任主體。鄉(xiāng)村振興背景下水土保持型新村構建，可通過水土流失治理實現(xiàn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善，同時，可以新村建設為契機，吸引交通、城建、綠化、亮化、加工、旅游等各方面的投資，既可以豐富村域經濟的維度，也可以提升村莊的綜合經濟實力和整體形象，利于品牌的打造和競爭力的提高。

4 分析結論

(1)建議水土保持型新村在空間上對地上喬灌草分層、異齡進行配置，這樣可使得土壤中植物的根系組成深淺不同的抗蝕網狀組，降低地表徑流的動能及降雨侵蝕力，提高土體抗侵蝕的能力，地表徑流可通過地面表層積累的枯落和腐化物得到有效攔蓄，提高土壤肥力。

(2)通過水土流失治理實現(xiàn)新村生態(tài)環(huán)境的改善，同時，以新村建設為契機，吸引交通、城建、綠化、亮化、加工、旅游等各方面的投資，既可豐富村域經濟的維度，也可提升村莊的綜合經濟實力和整體形象。

(3)由于各村的產業(yè)基礎不同，經濟發(fā)展水平不一，因此在尋求適合本村的特色產業(yè)時需要進行認真、細致的前期調研和自身條件分析。