魏志萍,彭彰普,劉金鵬
(1.甘肅省水利廳水土保持局,甘肅 蘭州 730000;2.甘肅省科學(xué)院,甘肅 蘭州 730000)
甘肅省秦安縣水土保持生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)
魏志萍1,彭彰普2,劉金鵬2
(1.甘肅省水利廳水土保持局,甘肅 蘭州 730000;2.甘肅省科學(xué)院,甘肅 蘭州 730000)
以甘肅省秦安縣水土保持措施實(shí)施前后的生態(tài)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià)為研究目標(biāo),應(yīng)用生態(tài)服務(wù)價(jià)值計(jì)算體系系統(tǒng)計(jì)算了兩個(gè)階段的水土保持生態(tài)功能的量化價(jià)值。結(jié)果表明:項(xiàng)目實(shí)施前后,研究區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值與使用價(jià)值都有了顯著提高,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能得到改善。同時(shí),采用 13項(xiàng)指標(biāo)作為水土保持社會(huì)效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益的主要評(píng)價(jià)指標(biāo),通過(guò)多目標(biāo)層次評(píng)價(jià)方法分析表明:研究區(qū)水土保持的各項(xiàng)目標(biāo)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)。隨著時(shí)間的推移,研究區(qū)各項(xiàng)效益必然會(huì)逐年增長(zhǎng),尤其是經(jīng)濟(jì)效益必將會(huì)隨著林木的逐年成熟而逐步增高。
水土保持;生態(tài)效益;效益評(píng)價(jià);黃土丘陵溝壑區(qū);秦安縣
黃土高原丘陵區(qū)是我國(guó)水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。新中國(guó)成立以來(lái),該區(qū)域廣大人民群眾通過(guò)各種方式來(lái)緩解和治理水土流失危害,取得了許多成功的經(jīng)驗(yàn)。但是,如何定量化評(píng)價(jià)治理工作效益一直以來(lái)是專家學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。近年來(lái),通過(guò)構(gòu)建有關(guān)水土保持效益評(píng)價(jià)框架和指標(biāo)來(lái)完成治理效果的方式方法得到了諸多學(xué)者的認(rèn)同,并在相關(guān)區(qū)域的具體實(shí)施上取得了很好的效果。但水土保持的效益評(píng)價(jià)目前評(píng)價(jià)方法各異,沒(méi)有一套成熟的方案與標(biāo)準(zhǔn),指標(biāo)選擇帶有一定的隨意性,所得到的結(jié)果不能完全符合區(qū)域?qū)嶋H。本文正是基于前人的研究基礎(chǔ),以黃土高原丘陵區(qū)水土保持項(xiàng)目實(shí)施后的生態(tài)服務(wù)價(jià)值為研究對(duì)象,建立簡(jiǎn)單易行的評(píng)價(jià)體系,探索水土保持效益評(píng)價(jià)的科學(xué)方法。
研究區(qū)位于秦安縣南部山區(qū),總面積37.12km2,其中水土流失面積 33.11km2,屬黃土高原丘陵溝壑區(qū)第三副區(qū)。海拔介于 1389~1897m之間,土壤侵蝕以水蝕為主,重力侵蝕為副,并伴有嚴(yán)重的人為水土流失。項(xiàng)目區(qū)水土流失狀況詳見(jiàn)表 1。
表1 項(xiàng)目區(qū)水土流失狀況
截止 2012年底,研究區(qū)群眾主要通過(guò)修建梯田、谷坊、溝頭防護(hù)、林草措施等方式進(jìn)行水土保持綜合治理。共治理水土流失面積12.04km2,治理程度32.4%,林草覆蓋率13.7%。研究區(qū)水土保持現(xiàn)狀治理措施詳見(jiàn)表2。
究區(qū)水土保持措施實(shí)施前后的具體情況,以農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值和人均純收入為口徑進(jìn)行水土保持生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部服務(wù)價(jià)值統(tǒng)計(jì),主要體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益;以水土保持改善生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)效益與水土保持減洪、保土效益為口徑進(jìn)行外部生態(tài)服務(wù)價(jià)值統(tǒng)計(jì),主要體現(xiàn)生態(tài)效益。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表 3~表 5。
本次研究在參考相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)研
表2 項(xiàng)目區(qū)水土保持現(xiàn)狀治理措施
表3 項(xiàng)目實(shí)施前后研究區(qū)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值變化情況(萬(wàn)元)
表4 項(xiàng)目實(shí)施前后研究區(qū)農(nóng)民人均純收入變化情況(萬(wàn)元)
表5 項(xiàng)目實(shí)施前后的各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)外部服務(wù)價(jià)值統(tǒng)計(jì)(萬(wàn)元)
綜合表3~表 5,可以看出項(xiàng)目實(shí)施后研究區(qū)內(nèi)人均生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部服務(wù)價(jià)值由 2174.8元增加到3273.5元;外部生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值由 137.4萬(wàn)元增加到280.9萬(wàn)元。增長(zhǎng)幅度分別為內(nèi)部服務(wù)價(jià)值增長(zhǎng) 50.5%,外部服務(wù)價(jià)值增長(zhǎng)幅度為104.5%。說(shuō)明水土保持生態(tài)效益效果較經(jīng)濟(jì)效益效果明顯。
在內(nèi)部生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)系列中,林業(yè)生態(tài)價(jià)值增長(zhǎng)幅度最大,為 58.69%;其次為農(nóng)業(yè)、副業(yè)和其他產(chǎn)業(yè);牧業(yè)生態(tài)服務(wù)價(jià)值增長(zhǎng)幅度最小,為24.24%。外部生態(tài)服務(wù)價(jià)值系列中,梯田的外部服務(wù)價(jià)值最高,其次為林地、草地。其中,物質(zhì)循環(huán)效益方面林地增長(zhǎng)幅度最大,梯田最??;而減洪、保土效益方面梯田增長(zhǎng)幅度最大,草地貢獻(xiàn)最小。
水土保持生態(tài)綜合效益涉及的因素很多,評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)因?yàn)樗x取的評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)因子的不同出現(xiàn)較大的差異。本研究基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的水土保持綜合效益評(píng)價(jià)理論與方法,經(jīng)過(guò)專家咨詢和實(shí)地調(diào)查,采用系統(tǒng)工程方法分層次評(píng)價(jià),采用聚類分析方法選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)。
3.1 評(píng)價(jià)方法
根據(jù)系統(tǒng)理論與系統(tǒng)工程方法,多目標(biāo)分層次評(píng)價(jià)體系如下:
式中:I為對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)值,Eij為對(duì)某一具體因子的評(píng)價(jià)值,ωi、 ωij為權(quán) 重因子。如果只有 一級(jí)子系統(tǒng),式(1)可以寫(xiě)為:
分析計(jì)算時(shí)要按照由下至上的原則計(jì)算各級(jí)子系統(tǒng)的影響,最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。
3.2 指標(biāo)選取
評(píng)價(jià)指標(biāo)選取的合理與否直接關(guān)系到評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度。本研究首先將評(píng)價(jià)效益分為生態(tài)效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益三大類,然后采用聚類分析方法,結(jié)合研究區(qū)實(shí)際情況,得到符合實(shí)際的 13項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo),詳見(jiàn)表 6。
表6 水土保持綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的體系結(jié)構(gòu)與評(píng)價(jià)因子
3.3 權(quán)重因子確定
本文權(quán)重因子的確定依據(jù)層次分析法確定,各目標(biāo)層、準(zhǔn)則層權(quán)重因子依據(jù)專家意見(jiàn)和研究區(qū)實(shí)際情況按照層次分析方法計(jì)算(過(guò)程略),得到結(jié)果見(jiàn)表7。
表7 效益評(píng)價(jià)的權(quán)重向量
3.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)歸一化
本文采用梯形函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理,歸一化函數(shù)基本形式為:
式中:xia、xib為評(píng)價(jià)指標(biāo) xij設(shè)定的閾值。根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)范和研究區(qū)實(shí)際情況,評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)閾值取值見(jiàn)表 8。
3.5 水土保持綜合效益計(jì)算與分析
通過(guò)上述方法,研究區(qū)水土保持綜合效益評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表 9。由表 9可看出,研究區(qū)水土保持綜合效益評(píng)價(jià)值由實(shí)施前的 0.66增加到實(shí)施后的0.74,增長(zhǎng)幅度為 17.9%。其中,社會(huì)效益增長(zhǎng)最快為 25.9%,其次為生態(tài)效益,增長(zhǎng)幅度為16.8%,經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)幅度最低為 8.9%。本研究通過(guò)分析認(rèn)為,水土保持措施實(shí)施后,梯田、林地、牧草等面積迅速增長(zhǎng),對(duì)研究區(qū)減洪、保土措施有顯著的效果。其次,在水保措施實(shí)施后,土地利用率、人均農(nóng)田面積有所改善,吸引了更多的勞動(dòng)力從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn),社會(huì)效益明顯提高。第三,由于本研究統(tǒng)計(jì)年限是水土保持措施實(shí)施后的第二年,各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)目還沒(méi)有完全發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益,因此,得到的經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)幅度最低也是合理的。隨著時(shí)間的推移,研究區(qū)各項(xiàng)效益必然會(huì)逐年增長(zhǎng)。在各項(xiàng)具體指標(biāo)中,增長(zhǎng)最快的 3項(xiàng)指標(biāo)為林草覆蓋度增長(zhǎng) 62%,人均收入增長(zhǎng) 49.4%,治理程度增長(zhǎng) 48.7%。指標(biāo)中的土壤侵蝕模數(shù)、徑流模數(shù)、投資回收期等 3項(xiàng)指標(biāo)呈現(xiàn)降幅趨勢(shì),說(shuō)明研究區(qū)水土保持措施實(shí)施后水土流失現(xiàn)象得到了有效地改善。但土壤侵蝕模數(shù)、徑流模數(shù)的降幅只有8.3%和 6.7%,這就需要研究區(qū)當(dāng)?shù)卣诮窈蟮乃帘3止ぷ髦羞M(jìn)一步擴(kuò)大林草面積,增加林草攔蓄降水的能力,將水土流失減少到最低程度。
表8 水土保持綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)
表9 基于系統(tǒng)理論的水土保持綜合效益評(píng)價(jià)計(jì)算結(jié)果
(1)通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)價(jià),研究區(qū)水土保持措施項(xiàng)目實(shí)施前后生態(tài)系統(tǒng)外部服務(wù)價(jià)值增長(zhǎng)速度高于內(nèi)部服務(wù)價(jià)值。說(shuō)明水土保持生態(tài)效益效果較經(jīng)濟(jì)效益效果明顯。
(2)在具體的水土保持措施中,梯田的外部服務(wù)價(jià)值最高,其次是林地,草地外部服務(wù)價(jià)值最低。其中,梯田的減洪、保土的效益最高,林地的物質(zhì)循環(huán)效益最高,草地各方面效益均較低。說(shuō)明在今后的水土保持措施中,梯田措施和經(jīng)濟(jì)林措施是研究區(qū)首要的選擇。
(3)通過(guò)研究區(qū)水土保持綜合效益的分析表明,水保項(xiàng)目實(shí)施后,研究區(qū)社會(huì)效益增長(zhǎng)最快為25.9%,其次為生態(tài)效益,增長(zhǎng)幅度為 16.8%,經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng)幅度最低為8.9%。各效益的增長(zhǎng)結(jié)果可以確定研究區(qū)水土保持的目標(biāo)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)。隨著時(shí)間的推移,研究區(qū)各項(xiàng)效益必然會(huì)逐年增長(zhǎng),尤其是經(jīng)濟(jì)效益必將會(huì)隨著林木的逐年成熟而逐步增高。
[1]劉震.水土流失綜合治理穩(wěn)步推進(jìn)成效顯著[J].中國(guó)水土保持,2009(18):68-70.
[2]鄂竟平.中國(guó)水土流失與生態(tài)安全綜合科學(xué)考察總結(jié)報(bào)告[J].中國(guó)水土保持,2008(12):3-6.
[3]趙建民.基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)理論的水土保持綜合效益評(píng)價(jià)研究[D].西安:西北農(nóng)林科技大學(xué),2010:23-35.
[4]朱金兆,胡建忠.黃河中游地區(qū)侵蝕產(chǎn)沙規(guī)律及水保措施減洪減沙效 益研究 綜述 [J].中國(guó) 水土 保 持科 學(xué),2004(03):41-48.
[5]吳發(fā)啟,張玉斌,王健.黃土高原水平梯田的蓄水保土效益分析[J].中國(guó)水土保持科學(xué),2004(01):34-37.
[6]冉大川,羅全華,劉斌,等.黃河中游地區(qū)淤地壩減洪減沙及減蝕作用研究[J].水利學(xué)報(bào),2004,35(05):7-13.
[7]余新曉,吳嵐,饒良懿,等.水土保持生態(tài)服務(wù)功能價(jià)值估算[J].中國(guó)水土保持科學(xué),2008(01):83-86.
[8]侯元兆,李玉敏,張穎,等.森林環(huán)境價(jià)值核算[M].北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,2002:166-178.
[9]戴全厚,劉國(guó)彬,劉普靈,等.黃土丘陵區(qū)中尺度生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)健康診斷方法探索[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,38(05):990-998.
[10]董雅潔,梅亞?wèn)|.用生態(tài)足跡法分析水電站對(duì)河流生態(tài)系統(tǒng)功能的影響[J].水力發(fā)電,2007,33(07):27-29.
[11]康玲玲,王云璋,王霞.小流域水土保持綜合治理效益指標(biāo)體系及其應(yīng)用[J].土壤與環(huán)境,2002,11(03):274-278.
[12]陳渠昌,張如生.水土保持綜合效益定量分析方法及指標(biāo)體系研究[J].中國(guó)水利水電科學(xué)研究院學(xué)報(bào),2007,05(02):95-103.
[13]朗奎建,李長(zhǎng)勝.林業(yè)生態(tài)工程 10種生態(tài)效益計(jì)量理論和方法[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2000,28(01):1-7.
S157
A
1672-2469(2015)08-0033-04
DO I:10.3969/j.issn.1672-2469.2015.08.011
魏志萍(1966年—),女,高級(jí)工程師。