方健梅，周金星?，崔明，王平

(1.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院荒漠化研究所，100091，北京;2.金沙縣林業(yè)局石漠化治理辦公室，551800，貴州金沙)

我國(guó)巖溶面積超過(guò)300萬(wàn)km2，占國(guó)土面積的近1/3，以貴州省為主體的云貴高原，是世界上巖溶面積最大、分布最廣的地區(qū)。石漠化和水土流失是該地區(qū)最嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題，已成為貴州乃至整個(gè)西南巖溶山區(qū)生態(tài)建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展的主要障礙，是產(chǎn)生貧困的根本原因［1］。我國(guó)從2008年開(kāi)展石漠化綜合治理工程，到2013年覆蓋全部451個(gè)石漠化縣。由于小流域是一個(gè)相對(duì)完整的生態(tài)和地理單元，特別是一個(gè)相對(duì)完全的水文過(guò)程空間;因此，目前的石漠化綜合治理工程均以小流域?yàn)閱卧?，開(kāi)展石漠化小流域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)研究，對(duì)小流域的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行障礙診斷，并提出對(duì)策和建議，此外，也可對(duì)綜合治理工程進(jìn)行效果的檢驗(yàn)。目前，有關(guān)國(guó)家、地區(qū)、省、市、縣等評(píng)價(jià)單元的區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究［2-4］較多，但小流域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)仍處于探討階段。由于石漠化小流域具有生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜、人居分散、資料收集難度大等特點(diǎn)，因此，巖溶地區(qū)石漠化小流域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)的研究較少。黎建濤［5］以石橋小流域?yàn)檠芯繉?duì)象，從人口、資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)5個(gè)層面，選用32個(gè)指標(biāo)，構(gòu)建了喀斯特地區(qū)小流域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，該研究對(duì)宏觀指導(dǎo)喀斯特地區(qū)小流域治理及區(qū)域政策的調(diào)整具有重要作用。由于該研究指標(biāo)選取較多，指標(biāo)數(shù)據(jù)主要來(lái)自直接調(diào)查，在一定程度上保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精確性，但是數(shù)據(jù)收集工作量大，難度高。為探索一種簡(jiǎn)單實(shí)用的石漠化小流域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法，筆者以當(dāng)?shù)亟y(tǒng)計(jì)資料為基礎(chǔ)，構(gòu)建小流域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用較成熟且方便易行的方法對(duì)巖溶地區(qū)石漠化小流域可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，并指出巖溶地區(qū)石漠化小流域目前發(fā)展的主要限制因素，旨在為巖溶地區(qū)小流域治理及可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于貴州省金沙縣境內(nèi)，E105°47′～106°44′，N27°07′～27°46′。屬烏江水系。巖石以碳酸鹽巖為主。土壤以黃壤為主，間雜部分石灰?guī)r和頁(yè)巖沙壤。研究區(qū)小流域位置如圖1所示。具體情況見(jiàn)表1。

圖1 研究區(qū)小流域位置示意圖Fig．1 Geographical position of small watersheds

表1 研究區(qū)小流域基本情況Tab．1 Basic information of the five small watersheds

2 指標(biāo)體系的構(gòu)建及評(píng)價(jià)方法

2.1 指標(biāo)體系的構(gòu)建

對(duì)石漠化小流域來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的核心在于合理分配資源，遏制水土流失、土地石漠化等生態(tài)環(huán)境惡化趨勢(shì)，增加經(jīng)濟(jì)收入，提高社會(huì)人口素質(zhì)，要求自然系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)3大系統(tǒng)緊密耦合的綜合體［6］的持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。遵從科學(xué)性、全面性、獨(dú)立性及可操作性等原則［7］，從資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)4個(gè)層面進(jìn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建。采用頻度統(tǒng)計(jì)法［8］從有關(guān)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)、綜合治理效益評(píng)價(jià)及生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)價(jià)等文獻(xiàn)中選擇40余項(xiàng)出現(xiàn)頻率最高的指標(biāo)作為參考，并結(jié)合石漠化小流域的典型特征，采用理論分析法和專家咨詢法［8-9］進(jìn)行指標(biāo)的復(fù)選。同時(shí)根據(jù)巖溶地區(qū)統(tǒng)計(jì)資料的可獲取性及準(zhǔn)確性，最后選定17項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)建石漠化小流域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(圖2)。

在對(duì)石漠化小流域進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展定量評(píng)價(jià)時(shí)，將指標(biāo)數(shù)值越大對(duì)可持續(xù)發(fā)展的阻礙作用越大的指標(biāo)稱為負(fù)向指標(biāo)，反之稱為正向指標(biāo)。其中，負(fù)向指標(biāo)有人均坡耕地面積C2、石漠化面積比例C6、水土流失面積比例C7、土壤侵蝕模數(shù)C8、種植業(yè)占總產(chǎn)值的比例C9、人口密度C15、人口自然增長(zhǎng)率C17等7項(xiàng)，其余為正向指標(biāo)。研究區(qū)小流域?qū)俑咴瓗r溶山區(qū)，大部分耕地資源為坡耕地，對(duì)坡耕地的不合理耕作，造成的水土流失及石漠化問(wèn)題突出，嚴(yán)重制約著區(qū)域可持續(xù)發(fā)展;因此，將人均坡耕地面積作為負(fù)向指標(biāo)參與可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)。之所以將種植業(yè)占總產(chǎn)值的比例作為負(fù)向指標(biāo)，主要考慮該地區(qū)種植業(yè)產(chǎn)值很大比例來(lái)自坡耕地，加劇了水土流失和石漠化，制約著小流域可持續(xù)發(fā)展。如能適當(dāng)減少種植業(yè)在總產(chǎn)值中的比例，減少對(duì)坡耕地的不合理耕作，提高畜牧業(yè)、服務(wù)業(yè)等產(chǎn)業(yè)的比例，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)，則對(duì)小流域的可持續(xù)發(fā)展具有正面作用。

2.2 評(píng)價(jià)方法

1)指標(biāo)參考值的確定。采用實(shí)地統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)收集的方法，獲取5條小流域2010年的資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)4大方面的數(shù)據(jù)。各指標(biāo)數(shù)據(jù)的參考值即達(dá)到可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)時(shí)的數(shù)值。在確定參考值時(shí)，除需要參考全國(guó)相應(yīng)指標(biāo)的先進(jìn)水平外，應(yīng)充分考慮山區(qū)小流域本身生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)等方面條件差和發(fā)展落后的特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，確定參考值。以金沙縣發(fā)展和改革局制定的《金沙縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要(2011—2015年)》或同期全國(guó)相應(yīng)指標(biāo)的平均值［10］或咨詢專家或參考文獻(xiàn)確定參考值，結(jié)果見(jiàn)表2。坡耕地是貴州老百姓的衣食之本、生存之根和發(fā)展之基，因此，要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須保證坡耕地的面積和質(zhì)量。保存≤6°的坡耕地，在6°～15°的坡耕地中選擇條件適宜的地塊進(jìn)行坡改梯工程，其余部分加上15°～25°的坡耕地一起進(jìn)行經(jīng)果林種植等生物、工程措施，＞25°的坡耕地進(jìn)行退耕還林工程，最后坡耕地保存量的平均值即為人均坡耕地面積參考值。

圖2 巖溶地區(qū)石漠化小流域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig．2 Sustainable development evaluation index system for the small watersheds in the rocky desertification area

2)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理。常用的評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化方法［13-17］有極差正規(guī)化無(wú)量綱化法、極大化/極小化無(wú)量綱法、標(biāo)準(zhǔn)差法、比重法和閾值法等。采用閾值法與參考值相結(jié)合的方法進(jìn)行指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化處理，既考慮到流域間指標(biāo)的可比性，又兼顧了實(shí)際值與參考值的差距，消除了數(shù)據(jù)間量綱和數(shù)量級(jí)差異的影響，標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)值在［0，1］區(qū)間。計(jì)算公式如下:

式中:Y為指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值;x為指標(biāo)的原始值;xmax、xmin為同一指標(biāo)的最大值和最小值;xa為指標(biāo)的參考值。

3)指標(biāo)權(quán)重的確定。評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性在很大程度上決定于指標(biāo)權(quán)重確定的準(zhǔn)確性。選擇定性分析和定量分析相結(jié)合的決策方法——層次分析法［18］進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重的確定。通過(guò)發(fā)放專家調(diào)查問(wèn)卷來(lái)獲取各指標(biāo)重要性的打分表，用1～9比例標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣，矩陣的最大特征根所對(duì)應(yīng)的特征向量即為各指標(biāo)的權(quán)重向量，對(duì)特征向量中各值進(jìn)行歸一化處理后即得各指標(biāo)的權(quán)重，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。檢驗(yàn)通過(guò)后，建立指標(biāo)層相對(duì)于準(zhǔn)則層的指標(biāo)權(quán)重集和準(zhǔn)則層相對(duì)于目標(biāo)層的指標(biāo)權(quán)重集。二者的乘積即為指標(biāo)歸一化權(quán)重。

4)可持續(xù)發(fā)展度計(jì)算。采用線性加權(quán)評(píng)價(jià)模型［19］計(jì)算可持續(xù)發(fā)展度。

式中:A為可持續(xù)發(fā)展度;wi為指標(biāo)層相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重;xi為各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值;m為指標(biāo)總個(gè)數(shù)。

5)可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的界定。在進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的比較和分析時(shí)，眾多學(xué)者均依據(jù)可持續(xù)發(fā)展度劃分了可持續(xù)與不可持續(xù)的界限［5，7，11，14，20-21］。其中:有研究者將可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)分為不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)和可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)［14］2種，此方法容易遺漏信息，不能充分描述可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài);有的則將其分為5種［11］，各狀態(tài)間的差異較小，尤其是可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)下的再度區(qū)分，差異更小，該方法不易區(qū)別和掌握。

表2 指標(biāo)數(shù)據(jù)的參考值Tab．2 Reference value of the index data

假設(shè)指標(biāo)均達(dá)到參考值，則可持續(xù)發(fā)展度為1，即為可持續(xù)發(fā)展度A理想數(shù)值，筆者將可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)分為3個(gè)階段:0≤A＜0.5，為不可持續(xù)發(fā)展階段;0.5≤A＜0.7為基本可持續(xù)發(fā)展階段;0.7≤A≤1.0，為可持續(xù)發(fā)展階段。

3 結(jié)果與分析

3.1 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化及權(quán)重賦值結(jié)果

根據(jù)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理及各層指標(biāo)權(quán)重確定的方法，得出的指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理及權(quán)重賦值結(jié)果見(jiàn)表3。

可知，準(zhǔn)則層中環(huán)境條件B2對(duì)可持續(xù)發(fā)展影響最大，其次為資源條件B1。通過(guò)計(jì)算指標(biāo)層相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重，得出指標(biāo)層的歸一化權(quán)重值，并將其排序，可見(jiàn)影響可持續(xù)發(fā)展的主要指標(biāo)次序?yàn)?土壤侵蝕模數(shù)C8＞人均林地面積C3＞水土流失面積比例C7＞石漠化面積比例C6＞農(nóng)民人均純收入C11＞人均草地面積C4＞人口密度C15，歸一化權(quán)重值分別為 0.241 4、0.155 53、0.111 3、0.078 6、0.070 9、0.061 6、0.045 1。

3.2 可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)結(jié)果

通過(guò)計(jì)算，得出每條小流域各指標(biāo)的得分及可持續(xù)發(fā)展度，見(jiàn)表4。

表3 指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化及權(quán)重賦值結(jié)果Tab．3 Results of indicators standardized and weight determination

表4 小流域各指標(biāo)得分及可持續(xù)發(fā)展度Tab．4 Index score and sustainable development degree of small watersheds

可知，水井灣、小洋溪、楠木溪、伍所河、干溝5條小流域的可持續(xù)發(fā)展度分別為0.398 5、0.364 4、0.362 1、0.183 5、0.132 8，均未超過(guò) 0.5，未達(dá)到可持續(xù)發(fā)展水平。

水井灣小流域?yàn)?條小流域中可持續(xù)發(fā)展度最好的小流域，可持續(xù)發(fā)展的主要限制指標(biāo)有人均林地面積C3、人均坡耕地面積 C2、人口自然增長(zhǎng)率C17等。急需加大建設(shè)及管護(hù)力度，提高該流域森林總量和質(zhì)量，開(kāi)展退耕還林還草工程，治理坡耕地，從源頭上遏制水土流失，保護(hù)珍貴的土地資源，同時(shí)需要做好計(jì)劃生育工作，嚴(yán)格控制人口增長(zhǎng)，資源環(huán)境問(wèn)題歸根結(jié)底是人的問(wèn)題，只有合理人口數(shù)量，提高人口素質(zhì)，才能從根本上遏制人為活動(dòng)對(duì)資源和環(huán)境的壓力，達(dá)到持久永續(xù)發(fā)展。

由于小洋溪小流域?yàn)榻鹕晨h2008—2010年實(shí)施方案中未完成的小流域，早在2010年之前已開(kāi)展了一部分石漠化綜合治理工程，石漠化和水土流失得到了一定程度的遏制，環(huán)境條件極大改善，同時(shí)，森林覆蓋率在5條小流域中條件最好，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)條件較好，使其可持續(xù)發(fā)展度僅次于水井灣小流域。制約小洋溪小流域可持續(xù)發(fā)展的主要指標(biāo)有人口密度C15、人均水田面積C1、人均林地面積C3等。小洋溪小流域位于縣政府所在地城關(guān)鎮(zhèn)，人口密度大，資源壓力強(qiáng)，需利用鄰近城鎮(zhèn)的優(yōu)勢(shì)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，減少對(duì)環(huán)境和資源的壓力。

阻礙楠木溪小流域可持續(xù)發(fā)展的主要指標(biāo)有人均草地面積C4、非農(nóng)人口比例C13、農(nóng)民人均純收入C11等指標(biāo)，這些指標(biāo)在5條小流域中條件最差，嚴(yán)重制約了楠木溪小流域的可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)在繼續(xù)保護(hù)好環(huán)境的前提下，合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展非農(nóng)產(chǎn)業(yè)，加快城鎮(zhèn)化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)增長(zhǎng)。

限制伍所河小流域可持續(xù)發(fā)展的主要指標(biāo)有人口自然增長(zhǎng)率C17、非農(nóng)人口比例C13、人均GDP C10等，應(yīng)在保護(hù)和治理環(huán)境的前提下，嚴(yán)抓計(jì)劃生育，控制人口過(guò)快增長(zhǎng)，加強(qiáng)科普宣傳，著力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化布局，合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)人口比例，提升經(jīng)濟(jì)實(shí)力。

干溝小流域的可持續(xù)發(fā)展障礙最大，主要限制因素有土壤侵蝕模數(shù)C8、石漠化面積比例C6、森林覆蓋率C5等指標(biāo)，多個(gè)指標(biāo)與參考值差距較大，可持續(xù)發(fā)展任重道遠(yuǎn)。干溝小流域的石漠化面積比例高達(dá)70%，土壤侵蝕模數(shù)高，水土流失面積比例高達(dá)58%，比貴州省平均水土流失程度高17.28%，是水土流失最嚴(yán)重的小流域，且森林覆蓋率低，環(huán)境條件較差。目前最首要的問(wèn)題是恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，因此，急需開(kāi)展小流域綜合治理，加大林草植被措施建設(shè)力度，遏制水土流失及土地石漠化，改善生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)論與討論

1)提出的由資源條件、環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)條件和社會(huì)條件4個(gè)準(zhǔn)則層17項(xiàng)指標(biāo)構(gòu)成的石漠化小流域可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系簡(jiǎn)單實(shí)用。

2)影響石漠化小流域可持續(xù)發(fā)展的主要指標(biāo)，按照其重要程度依次為土壤侵蝕模數(shù)＞人均林地面積＞水土流失面積比例＞石漠化面積比例＞農(nóng)民人均純收入＞人均草地面積＞人口密度等。

3)5條石漠化小流域可持續(xù)發(fā)展度的大小順序?yàn)樗疄常拘⊙笙鹃鞠疚樗樱靖蓽?，均未超過(guò)0.5，未達(dá)到可持續(xù)發(fā)展水平，且距離可持續(xù)發(fā)展水平差距較大。

4)制約水井灣小流域可持續(xù)發(fā)展的主要指標(biāo)有人均林地面積、人均坡耕地面積、人口自然增長(zhǎng)率等;限制小洋溪小流域可持續(xù)發(fā)展的主要指標(biāo)為人口密度、人均水田面積、人均林地面積等;阻礙楠木溪小流域可持續(xù)發(fā)展的主要指標(biāo)有人均草地面積、非農(nóng)人口比例、農(nóng)民人均純收入等;限制伍所河小流域可持續(xù)發(fā)展的主要指標(biāo)有人口自然增長(zhǎng)率、非農(nóng)人口比例、人均GDP等;對(duì)干溝小流域的可持續(xù)發(fā)展阻礙最大的指標(biāo)為土壤侵蝕模數(shù)、石漠化面積比例、森林覆蓋率等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。

總體來(lái)看，研究區(qū)急需開(kāi)展石漠化小流域綜合治理工程，從根本上遏制生態(tài)惡化的趨勢(shì)，治理好生態(tài)環(huán)境是保證可持續(xù)發(fā)展的根本前提;在合理利用有限資源的前提下，大力發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，加快城鎮(zhèn)化進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化布局;加強(qiáng)科普宣傳工作，繼續(xù)加強(qiáng)計(jì)劃生育工作，嚴(yán)格控制人口的增長(zhǎng)速度，高質(zhì)量地發(fā)展教育及培訓(xùn)事業(yè)，提高整體人口素質(zhì)，提升小流域乃至整個(gè)區(qū)域的競(jìng)爭(zhēng)力。

研究中得到貴州省畢節(jié)市林業(yè)局韋清章工程師和貴州省金沙縣林業(yè)局石漠化治理辦公室王平主任、陳輝舉工程師、夏百萬(wàn)工程師等的大力幫助，在此表示感謝。

［1］ 向萬(wàn)麗，戴全厚，鄧伊晗，等.石漠化地區(qū)小流域生態(tài)系統(tǒng)健康定量評(píng)價(jià)［J］.中國(guó)水土保持科學(xué)，2011，9(4):11-15

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