東北黑土區(qū)小流域綜合治理分類分級標(biāo)準(zhǔn)研究

張宇 劉洪超 王九九 杜俊鵬 呂軍

［關(guān)鍵詞］ 水土保持；小流域綜合治理；評價指標(biāo)；分類分級標(biāo)準(zhǔn)；東北黑土區(qū)

［摘 要］ 開展小流域綜合治理分類分級標(biāo)準(zhǔn)研究有助于科學(xué)管控和精準(zhǔn)選取小流域綜合治理項目，提高治理的針對性和治理效益，是制定小流域綜合治理規(guī)劃及防治措施的基礎(chǔ)與前提。根據(jù)東北黑土區(qū)自然地理條件和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，將東北黑土區(qū)小流域綜合治理類型區(qū)劃分為漫川漫崗型、丘陵溝壑型、風(fēng)沙型、中低山地型和平原型5種；同時結(jié)合東北黑土區(qū)實際情況確定了17項指標(biāo)，并明確了每項指標(biāo)的分級及評分標(biāo)準(zhǔn)，以通過綜合評價結(jié)果定量揭示小流域項目治理需求的迫切程度。分類分級標(biāo)準(zhǔn)的建立為更加科學(xué)地選取治理小流域項目區(qū)、因地制宜擬定水土保持綜合防治措施提供了實用方法和理論依據(jù)。

［中圖分類號］ S157 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A DOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.03.010

［引用格式］ 張宇，劉洪超，王九九，等.東北黑土區(qū)小流域綜合治理分類分級標(biāo)準(zhǔn)研究[J].中國水土保持，2024（3）：34-38.

小流域綜合治理是我國水土保持生態(tài)建設(shè)的基礎(chǔ)和核心。以小流域為單元進(jìn)行綜合、集中、連續(xù)治理，既可改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件，推動區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又可提升區(qū)域防洪能力，改善生態(tài)環(huán)境^[1]。黨中央、國務(wù)院高度重視東北黑土地保護(hù)，自2016年以來，水利主管部門相繼實施了一系列重要舉措，如東北黑土區(qū)小流域綜合治理、坡耕地綜合整治和侵蝕溝綜合治理等水土保持重點(diǎn)工程，截至2022年東北黑土區(qū)水土流失面積較10 a前減少了3.95萬km²，水土流失治理成效初顯^[2]。

目前，東北黑土區(qū)小流域綜合治理研究尚存在治理需求程度定量評估缺乏科學(xué)依據(jù)、前期監(jiān)測調(diào)查資料不足、措施布局不盡合理等問題^[3]，其中需求分析是小流域綜合治理的首要階段，與治理效果存在緊密聯(lián)系。開展東北黑土區(qū)小流域綜合治理分類分級標(biāo)準(zhǔn)研究，一方面可通過合理劃定小流域綜合治理類型區(qū)，科學(xué)實施分類、分區(qū)、分級管控，并據(jù)此制定合理的建設(shè)規(guī)劃方案和對策措施；另一方面，可依照小流域生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會現(xiàn)狀分級判定治理需求的迫切程度，進(jìn)而提升小流域綜合治理的精準(zhǔn)度和治理效果，對全面推動小流域高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。本研究通過劃定東北黑土區(qū)小流域綜合治理類型區(qū)，實施分類管控，同時通過建立分級標(biāo)準(zhǔn)，為不同區(qū)劃單元更加科學(xué)地、精準(zhǔn)地選取小流域綜合治理項目區(qū)提供方法和理論依據(jù)。

1 小流域綜合治理的內(nèi)涵

小流域綜合治理是以小流域為單元，在全面規(guī)劃的基礎(chǔ)上，為充分發(fā)揮水土等自然資源的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益，合理布局各業(yè)用地，因地制宜布設(shè)治理措施，遵循開發(fā)與治理相結(jié)合的原則，對小流域水土等自然資源進(jìn)行合理利用、改良與保護(hù)^[4]。

2 小流域綜合治理類型區(qū)劃定

結(jié)合區(qū)域土壤侵蝕類型和地形地貌等自然條件，兼顧小流域綜合治理措施類型和行政區(qū)劃邊界等因素，將東北黑土區(qū)小流域綜合治理類型區(qū)劃分為漫川漫崗型、丘陵溝壑型、風(fēng)沙型、中低山地型和平原型5種，其分布示意見圖1。

1）漫川漫崗型小流域綜合治理類型區(qū)（Ⅰ區(qū)）。主要位于大、小興安嶺和長白山西部向松嫩平原過渡的山麓沖洪積平原地帶。該類型小流域所處地域地勢呈波狀起伏，坡長多在800～1 500 m，海拔250～450 m，土地利用類型多為農(nóng)用地，水土流失類型以水蝕為主，屬重點(diǎn)治理區(qū)。

2）丘陵溝壑型小流域綜合治理類型區(qū)（Ⅱ區(qū)）。主要位于松花江（吉林省段）的支流、嫩江和東遼河及遼河干流的中上游地帶。該類型小流域所處區(qū)域土地利用類型多為農(nóng)用地，其中，Ⅱ₁區(qū)主要為農(nóng)牧結(jié)合區(qū)，Ⅱ₂區(qū)主要為農(nóng)林結(jié)合區(qū)，Ⅱ₃區(qū)主要為農(nóng)區(qū)。水土流失類型以水蝕為主，屬重點(diǎn)治理區(qū)。

3）風(fēng)沙型小流域綜合治理類型區(qū)（Ⅲ區(qū)）。主要分布在松花江流域中游和西遼河中上游地帶。地域特點(diǎn)是風(fēng)沙較大、氣候干旱且土壤鹽漬化嚴(yán)重。西遼河中上游地域草場衰退嚴(yán)重，且伴隨土壤沙化和流動沙丘發(fā)生。該類型小流域所處區(qū)域土地利用類型主要為農(nóng)牧業(yè)用地，水土流失類型以混合侵蝕為主。

4）中低山地型小流域綜合治理類型區(qū)（Ⅳ區(qū)）。主要位于松花江（吉林省段）、嫩江和東遼河上游地帶，地域特點(diǎn)是山脈綿延且地勢陡峭。該類型小流域所處區(qū)域主要為林區(qū)及半農(nóng)半牧區(qū)，水土流失類型以混合侵蝕為主。

5）平原型小流域綜合治理類型區(qū)（Ⅴ區(qū)）。主要分布在松遼平原、三江平原及遼河流域中下游平原地帶，地域特點(diǎn)是地勢平坦，土地利用類型主要為農(nóng)用地，間或為沼澤濕地和鹽堿地，水土流失類型以水蝕、風(fēng)蝕為主。

3 東北黑土區(qū)小流域綜合治理分級標(biāo)準(zhǔn)研究

3.1 評價體系

3.1.1 指標(biāo)選取原則

東北黑土區(qū)小流域綜合治理分級關(guān)鍵指標(biāo)選取遵循的原則為：①代表性。選取的關(guān)鍵指標(biāo)應(yīng)具有代表性，能夠充分反映東北黑土區(qū)小流域綜合治理某一方面的特性，且具有普適性。②系統(tǒng)性。能夠充分反映東北黑土區(qū)小流域綜合治理的內(nèi)涵，盡可能全面、完整、準(zhǔn)確地反映小流域特性及治理需求。③差異性。評價指標(biāo)體系除涵蓋東北黑土區(qū)小流域綜合治理的主要因素外，各指標(biāo)間還應(yīng)具有明顯的差異性。④可獲取性。指標(biāo)測度應(yīng)簡單易操作，所需計算數(shù)據(jù)易得，且方便計算、比較和分析。

3.1.2 評價體系結(jié)構(gòu)

將小流域綜合治理分級評價體系劃分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層3個層面。目標(biāo)層主要反映小流域綜合治理需求的迫切程度；準(zhǔn)則層主要反映小流域綜合治理的關(guān)鍵需求；指標(biāo)層由若干項主要評價指標(biāo)構(gòu)成，主要反映準(zhǔn)則層治理需求的具體情況。

3.2 評價方法

根據(jù)上述評價體系結(jié)構(gòu)，參考小流域生態(tài)清潔指數(shù)等計算公式^[5]，采取層次分析法（AHP）提出小流域綜合治理需求指數(shù)C的計算公式為

式中：A_i為第i個準(zhǔn)則層子目標(biāo)的權(quán)重；B_ij為第i個準(zhǔn)則層第j項指標(biāo)在該準(zhǔn)則層所占權(quán)重；P_ij為第i個準(zhǔn)則層第j項指標(biāo)無量綱化后的分值；m為準(zhǔn)則層子目標(biāo)的個數(shù)；n為指標(biāo)層指標(biāo)的個數(shù)。

3.3 評價指標(biāo)

3.3.1 關(guān)鍵指標(biāo)

小流域綜合治理分級評價指標(biāo)體系應(yīng)滿足對區(qū)域生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會需求分級的測算和評估，體現(xiàn)東北黑土區(qū)水土流失及防治特點(diǎn)，

及時反映小流域的治理需求，有效揭示社會、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境間的關(guān)系及矛盾，促進(jìn)小流域綜合治理建設(shè)。準(zhǔn)則層要素依據(jù)東北黑土區(qū)小流域綜合治理需求確定，包括生態(tài)需求（水土流失治理需求）、經(jīng)濟(jì)需求和社會需求。指標(biāo)層參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)體系研究成果，選取與目標(biāo)評價相關(guān)的指標(biāo)，經(jīng)專家咨詢及指標(biāo)甄別，最終確定17項指標(biāo)，見表1。

3.3.2 關(guān)鍵指標(biāo)的解釋及分級依據(jù)

評價指標(biāo)分級包括定性及定量兩部分，劃分時一是根據(jù)國家有關(guān)行業(yè)規(guī)范，以通用和法定標(biāo)準(zhǔn)對各指標(biāo)進(jìn)行量化分級，如土壤侵蝕強(qiáng)度、溝蝕規(guī)模及強(qiáng)度等指標(biāo)；二是以前人已有的研究成果或研究區(qū)的實際情況為依據(jù)，綜合分析各等級限值和賦值情況來劃分評價等級，如植被覆蓋率、人均純收入等指標(biāo)。東北黑土區(qū)小流域綜合治理評價指標(biāo)分級及評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

1）小流域類型A₁。

包括漫川漫崗型、丘陵溝壑型、風(fēng)沙型、中低山地型和平原型小流域，即根據(jù)小流域類型劃分成果及治理重要程度，評分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)10分制原則分為5級。

2）土壤侵蝕強(qiáng)度A₂。土壤侵蝕模數(shù)=全年土壤流失量÷流域面積。土壤侵蝕強(qiáng)度分級參照《黑土區(qū)水土流失綜合防治技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（SL 446—2009），即以平均土壤侵蝕模數(shù)為判定指標(biāo)，若缺少實測資料，依據(jù)侵蝕方式的判別指標(biāo)進(jìn)行，其中溝蝕指標(biāo)在溝蝕規(guī)模及強(qiáng)度A₆項單獨(dú)列出。

3）植被覆蓋率A₃=（植被面積÷土地總面積）×100%。

4）治理度A₄=（已治理面積÷應(yīng)治理面積）×100%。

5）水土保持率A₅。是指區(qū)域內(nèi)非水土流失面積占土地總面積的比例，是反映水土保持總體狀況的宏觀管理指標(biāo)。

植被覆蓋率、治理度及水土保持率指標(biāo)分級主要根據(jù)項目區(qū)內(nèi)各流域間指標(biāo)數(shù)據(jù)的實際分布情況，兼顧評分的差異性及有效性，根據(jù)10分制原則按照實際分布情況依次分為5個等級。

6）溝蝕規(guī)模及強(qiáng)度A₆。以定性與定量指標(biāo)確定。定性指標(biāo)根據(jù)項目區(qū)內(nèi)侵蝕溝數(shù)量、規(guī)模，發(fā)展型侵蝕溝數(shù)量，耕地中侵蝕溝數(shù)量等指標(biāo)依程度賦值，用評分來衡量各指標(biāo)的需求程度，評分為10分制。定量指標(biāo)為溝谷面積占坡面面積比及溝壑密度兩項，參照《黑土區(qū)水土流失綜合防治技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（SL 446—2009）進(jìn)行判別，評分標(biāo)準(zhǔn)則根據(jù)10分制原則按照輕度、中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈、劇烈分為5級。

7）資金產(chǎn)投比B₁=措施全部生效時累計凈增產(chǎn)值÷基本建設(shè)總投資，分級區(qū)間為≤1和＞1兩個等級。

8）人均純收入B₂=總收入÷小流域總?cè)丝跀?shù)。依據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒2021》，并結(jié)合流域?qū)嶋H，按月收入劃分為5個等級，分別為月收入＜1 000、1 000～＜2 000、2 000～＜5 000、5000～＜10 000及≥10 000元。

9）人口B₃。評價當(dāng)年流域內(nèi)人口數(shù)量，依據(jù)《鎮(zhèn)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50188—2007），鎮(zhèn)區(qū)和村莊的規(guī)劃規(guī)模按人口數(shù)量劃分為4級。

10）農(nóng)用地面積占比B₄=（農(nóng)用地面積之和÷土地總面積）×100%。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2016—2020年我國農(nóng)用地面積之和占總土地面積比例在56%左右，本研究分級區(qū)間為≤10%、＞10%～30%、＞30%～50%和＞50% 4個等級。

11）人均糧食B₅=糧食總產(chǎn)量÷農(nóng)業(yè)人口數(shù)。2016—2020年我國人均糧食為470 kg，本研究分級區(qū)間為≤250、＞250～350、＞350～450、＞450～550、＞550 kg/人5個等級。

12）農(nóng)業(yè)土地生產(chǎn)率C₁=產(chǎn)品量或價值量÷農(nóng)用地面積，即一定時期內(nèi)（多為1 a）的單位農(nóng)用地面積出產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量或價值量，是反映土地生產(chǎn)能力的指標(biāo)。2015年黑龍江省、吉林省、遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)業(yè)土地生產(chǎn)率分別為4 104.9、5 071.5、11 105.9、3 634.9 元/m²。評分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)10分制原則按照≤3 000、＞3 000～4 000、＞4 000～5 000、＞5 000～6 000、＞6 000元/m²分為5級。

13）侵蝕溝對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害C₂。侵蝕溝對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害主要包括溝壑發(fā)育，切割蠶食耕地；黑土層變薄，地力銳減；坡水流失，上沖下淤；生態(tài)環(huán)境惡化，自然災(zāi)害頻繁等。評分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)10分制原則按照輕度、中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈、劇烈分為5級。

14）侵蝕溝對村莊及重要基礎(chǔ)設(shè)施的危害C₃。主要指侵蝕溝對交通、能源、通信、供水、排水等重要基礎(chǔ)設(shè)施的危害。評分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)10分制原則按照輕度、中度、強(qiáng)烈、極強(qiáng)烈、劇烈分為5級。

15）政策法規(guī)C₄。主要指脫貧攻堅、鄉(xiāng)村振興等政策扶持及國家、省區(qū)重點(diǎn)防治區(qū)域規(guī)劃等。政策法規(guī)評分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)10分制原則按照極端重要、強(qiáng)烈重要、明顯重要、稍微重要和重要分為5級。

16）公眾參與C₅。主要指群眾關(guān)注度、參與度、滿意度。通過問卷調(diào)查或開展農(nóng)民座談交流會的形式，對農(nóng)民進(jìn)行調(diào)查，以了解小流域綜合治理需要是否迫切等。評分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)10分制原則按照極端迫切、強(qiáng)烈迫切、一般迫切、稍微迫切和不迫切分為5級。

17）已開展工作情況C₆。主要考慮試點(diǎn)工程、坡改梯項目、農(nóng)發(fā)水保項目、侵蝕溝治理工程等的實施情況，評分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)10分制原則按照優(yōu)秀、較優(yōu)秀、良好、一般、差分為5級。

3.4 評價指標(biāo)權(quán)重的確定

在評價指標(biāo)體系中，準(zhǔn)則層與指標(biāo)層各要素影響程度不同，需區(qū)分指標(biāo)體系中各要素的重要程度，以權(quán)重來表示。本研究采用算術(shù)平均法（求和法）確定權(quán)重。

若判斷矩陣A中的每一列都近似地反映了權(quán)值的分配情況，則可通過全部列向量的算術(shù)平均值得到權(quán)重向量，即

根據(jù)上述方法，建立判斷矩陣，并將判斷矩陣歸一化處理，即先算出每列的和，再用每列的元素初始值與每列的和之商組成一個新矩陣，新矩陣中每列之和應(yīng)為1，然后求出每行的平均值，即為各指標(biāo)的權(quán)重。具體準(zhǔn)則層及指標(biāo)層權(quán)重見表3。通過對各指標(biāo)一致性比率計算，結(jié)果為C_R＜0.1，一致性較好。

4 指標(biāo)體系有效性分析

4.1 評價指標(biāo)選取的合理性分析

本研究基于層次分析法（AHP）構(gòu)建了分級評價指標(biāo)體系。目標(biāo)層為第一層次，即小流域綜合治理需求分級評價，旨在對小流域綜合治理的需求程度進(jìn)行量化。準(zhǔn)則層為第二層次，共包含3個要素，分別為生態(tài)需求、經(jīng)濟(jì)需求和社會需求。其中，基于小流域綜合治理的內(nèi)涵和實質(zhì)選取準(zhǔn)則層要素。東北黑土區(qū)小流域綜合治理的內(nèi)涵包括3個方面需求，即水土流失治理生態(tài)需求、經(jīng)濟(jì)需求和社會需求。生態(tài)需求是指水土流失綜合治理工程實施后，可為生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展提供保障，從而帶來效益的需求；經(jīng)濟(jì)需求是反映措施實施對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所做的貢獻(xiàn)需求；社會需求是反映水土保持措施實施對社會進(jìn)步所做的貢獻(xiàn)需求，主要體現(xiàn)在對社會物質(zhì)文明的提高及對社會文明的促進(jìn)等方面。指標(biāo)層為第三層次，選取了17項指標(biāo)從多方面充分反映了準(zhǔn)則層要素的實質(zhì)內(nèi)容。

4.2 指標(biāo)權(quán)重合理性分析

本研究采用算術(shù)平均法（求和法）進(jìn)行權(quán)重確定。其中生態(tài)需求的權(quán)重所占比例最大，這一點(diǎn)與小流域綜合治理提出的背景及其以水土保持為中心的思想相吻合，生態(tài)治理是小流域綜合治理需實現(xiàn)的最基礎(chǔ)目標(biāo)；其次為經(jīng)濟(jì)需求，經(jīng)濟(jì)需求是實施小流域綜合治理措施對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所做的貢獻(xiàn)，東北黑土區(qū)有中華大糧倉的美譽(yù)，被譽(yù)為“耕地中的大熊貓”，是國家糧食安全的“壓艙石”和“穩(wěn)壓器”，經(jīng)濟(jì)需求是保障糧食安全，全面推動鄉(xiāng)村振興的首要任務(wù)；社會需求權(quán)重比例相對最小，小流域綜合治理的根本是服務(wù)于人，該指標(biāo)是從主觀的角度考慮小流域綜合治理的需求，其權(quán)重比例符合該指標(biāo)意義。

5 結(jié)論及建議

1）對小流域綜合治理的內(nèi)涵及分類分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究，基于層次分析法（AHP），構(gòu)建了東北黑土區(qū)小流域綜合治理需求分級評價指標(biāo)體系。

2）運(yùn)用算術(shù)平均法（求和法）確定了指標(biāo)權(quán)重。準(zhǔn)則層要素權(quán)重關(guān)系確定為生態(tài)需求＞經(jīng)濟(jì)需求＞社會需求。指標(biāo)層對上層要素的表達(dá)能力分別為溝蝕規(guī)模及強(qiáng)度＞土壤侵蝕強(qiáng)度＞治理度＞水土保持率＞植被覆蓋率＞小流域類型，人均糧食＞人均純收入＞資金產(chǎn)投比＞人口＞農(nóng)用地面積占比，政策法規(guī)＞公眾參與＞已開展工作情況＞侵蝕溝對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害=侵蝕溝對村莊及重要基礎(chǔ)設(shè)施的危害＞農(nóng)業(yè)土地生產(chǎn)率。

3）采用10分制評分方法對指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理，評分方法主要依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)理論研究成果。

4）本研究構(gòu)建的小流域綜合治理需求分級評價指標(biāo)體系，由于尚未完全掌握縣域范圍內(nèi)小流域水土流失動態(tài)監(jiān)測相關(guān)成果，因此其有效性及可操作性有待進(jìn)一步驗證。

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收稿日期： 2023-11-08

第一作者： 張宇（1989—），男，吉林通化人，高級工程師，博士，主要從事流域治理與水生態(tài)修復(fù)工作。

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（責(zé)任編輯 張緒蘭）