伊犁低山丘陵區(qū)小流域綜合治理模式及效益評(píng)價(jià)
——以阿勒瑪勒小流域?yàn)槔?/h1>
2016-09-02 02:11:54李玉生趙春艷
中國水土保持 2016年3期
李玉生，趙春艷
(新疆水利水電科學(xué)研究院，新疆烏魯木齊830049)
伊犁低山丘陵區(qū)小流域綜合治理模式及效益評(píng)價(jià)
——以阿勒瑪勒小流域?yàn)槔?/p>
李玉生，趙春艷
(新疆水利水電科學(xué)研究院，新疆烏魯木齊830049)
水土保持;小流域治理模式;效益評(píng)價(jià);低山丘陵區(qū);新疆伊犁
根據(jù)阿勒瑪勒小流域?qū)嶋H情況，分別從生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益著手，選擇了9個(gè)具有代表性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建了阿勒瑪勒小流域生態(tài)與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)互動(dòng)發(fā)展評(píng)價(jià)模型。運(yùn)用層次分析法并結(jié)合多層次模糊綜合評(píng)價(jià)方法，分別對(duì)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及綜合效益進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)論證。結(jié)果表明:“上游以封禁、封育為主進(jìn)行預(yù)防保護(hù);中游以溝道、坡面為重點(diǎn)，在溝道配置谷坊、淤地壩和護(hù)坡等工程措施，并結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)采取植物措施，在坡面配置水保林并配套灌溉工程措施;下游種草、種植農(nóng)作物以增加地面覆蓋為主進(jìn)行生態(tài)修復(fù)”的水土流失治理模式在伊犁低山丘陵水土流失區(qū)是切實(shí)可行的，可在同類地區(qū)推廣。
新疆水土流失分布范圍廣、面積大，侵蝕類型多［1］，而伊犁地區(qū)是新疆主要的水蝕區(qū)，水力侵蝕面積1.86萬km2，占全區(qū)水力侵蝕面積的21.23%。伊犁地區(qū)“四山三谷一盆地一河谷”的獨(dú)特地形地貌，加之諸多的沖洪積扇、面積較大的低山丘陵為水蝕提供了條件，使得該區(qū)水土流失嚴(yán)重。因此，對(duì)該區(qū)低山丘陵區(qū)小流域治理模式及其效益進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究，對(duì)于合理利用本區(qū)土地資源，加快其治理速度，提高水土保持效益，甚有意義。
為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)阿勒瑪勒小流域綜合治理的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，我們遵循客觀性、科學(xué)性、整體性、易獲得性等指標(biāo)體系建立的基本原則，在采用頻數(shù)統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行指標(biāo)篩選的基礎(chǔ)上，構(gòu)建既能反映小流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，也能反映其持續(xù)、高效、循環(huán)基本特征的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系［2］。在此基礎(chǔ)上，采用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，并通過多層次模糊評(píng)價(jià)方法進(jìn)行小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)［3］，旨在為伊犁低山丘陵區(qū)小流域綜合治理工作提供理論依據(jù)。
1 小流域概況
阿勒瑪勒小流域行政上屬于伊犁新源縣阿勒瑪勒鄉(xiāng)管轄，位于鞏乃斯河谷中部。流域面積63 km2，地勢(shì)南高北低，上游為高山帶水源涵養(yǎng)區(qū)，坡度10%～ 30%;中游為低山帶和山前丘陵區(qū)，坡度5%～10%;下游為沖洪積扇土質(zhì)平原區(qū)，坡度1%～5%。屬溫帶大陸性半干旱氣候區(qū)，年平均氣溫6.1～9.3℃，年平均降水量450～885 mm，年平均積雪天數(shù)114～139 d，積雪厚度最深達(dá)67 cm。
該流域?qū)儆谥卸?、?qiáng)度水力侵蝕區(qū)，地表沉積物由第四紀(jì)松散物形成，物理特性較差，加之長期過度放牧，大面積地毀林、毀草開荒，植被覆蓋率降低，遇季節(jié)性陣發(fā)降水或暴雨時(shí)易發(fā)生滑坡、泥石流、崩塌。洪水季節(jié)性強(qiáng)，以暴雨洪水和冰雪融水最為普遍，峰高流急，歷時(shí)短，沖蝕能力強(qiáng)。流域內(nèi)土壤侵蝕最嚴(yán)重區(qū)塊土壤侵蝕模數(shù)在4 000 t/(km2·a)左右。該小流域于2003—2006年開展了水土流失生態(tài)治理工程，基本實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)水土保持措施的優(yōu)化配置。
2 阿勒瑪勒小流域治理模式
2.1流域上游草場(chǎng)圍欄封育
阿勒瑪勒小流域上游區(qū)主要為大面積的低山草地，自然因素造成的水土流失較輕微，過度放牧造成草場(chǎng)退化是引發(fā)水土流失的主要因素。該區(qū)域采取的封禁治理措施以圍欄封禁為主，將劃定的封禁區(qū)和管護(hù)區(qū)進(jìn)行封閉，只在出入路口留通行門，并設(shè)立警示牌，以保證天然草場(chǎng)全年封禁的有效實(shí)施和人工林草地的有效管護(hù)。
2.2中游坡面、溝道防護(hù)措施配置
(1)水平溝營造水保林。在坡地上沿等高線修水平溝，栽種當(dāng)?shù)剡m生樹種楊樹、榆樹、柳樹等，配套建設(shè)渠系灌溉工程，在自然降水不能滿足林木生長要求時(shí)，給予補(bǔ)充灌溉。
(2)生物谷坊+漿砌石谷坊+漿砌石護(hù)岸治理溝道。利用漿砌石護(hù)岸防護(hù)溝道邊坡，通過谷坊來抬高溝底侵蝕基點(diǎn)，防止溝底下切和溝岸擴(kuò)張，使溝道得到了全面防護(hù)和治理。從溝頭到溝底，以漿砌石谷坊+植物谷坊的方式，逐級(jí)修筑。漿砌石谷坊頂寬1.0 m，地面以上高1.0 m，地面以下清基深度0.5 m左右，迎水坡1∶0.2，背水坡1∶0.8。植物谷坊樁料選生長能力強(qiáng)的紅柳，埋樁時(shí)牙眼向上，各排樁呈品字形布置。
2.3下游農(nóng)作物+水平溝種草
小流域下游段為較平緩地帶，繼續(xù)搞好農(nóng)作物種植，主要水土保持措施是撒播草籽，增加植被覆蓋度，配置措施為水平溝種植苜蓿，不需額外配套灌溉措施，只需修建水平溝，靠自然降水即可生長。
3 阿勒瑪勒小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)
應(yīng)用層次分析法和多層次模糊評(píng)價(jià)法對(duì)阿勒瑪勒小流域綜合治理效益進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
層次分析法簡(jiǎn)要步驟為:①將要評(píng)價(jià)的對(duì)象劃分為目標(biāo)層(A)、準(zhǔn)則層(C)、指標(biāo)層(M)。除目標(biāo)層外，準(zhǔn)則層(C)和指標(biāo)層(M)包含若干個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，以此構(gòu)建縱向網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。②構(gòu)造判斷矩陣，確定各指標(biāo)的歸一化權(quán)重(即一個(gè)指標(biāo)層相對(duì)于上一個(gè)目標(biāo)層的權(quán)重值之和為1)。③根據(jù)基礎(chǔ)資料和實(shí)地調(diào)查的數(shù)據(jù)，將各個(gè)指標(biāo)的實(shí)際值標(biāo)準(zhǔn)化，并與權(quán)重因子建立模糊數(shù)學(xué)關(guān)系。④對(duì)評(píng)價(jià)過程進(jìn)行分析，由指標(biāo)層(M)到準(zhǔn)則層(C)，再由準(zhǔn)則層(C)收縮至目標(biāo)層(A)，整個(gè)評(píng)價(jià)過程基本結(jié)束。
3.1基礎(chǔ)資料收集
(1)查閱小流域歷年綜合治理情況統(tǒng)計(jì)表，以2004年和2011年為主的有關(guān)阿勒瑪勒鄉(xiāng)的統(tǒng)計(jì)年鑒資料，小流域水土保持工程資料等。內(nèi)容涉及小流域自然地理概況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的各項(xiàng)指標(biāo)。
(2)根據(jù)小流域基本情況，把農(nóng)戶劃分為富裕、中等、貧困3個(gè)層次。在每個(gè)層次上隨機(jī)選擇一定數(shù)量的典型農(nóng)戶，采用半結(jié)構(gòu)式調(diào)查方式進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，以這些典型農(nóng)戶的調(diào)查平均值結(jié)合行政村、鄉(xiāng)的統(tǒng)計(jì)年鑒資料作為基礎(chǔ)調(diào)查數(shù)據(jù)。調(diào)查資料涉及:①人均糧食、耕地面積、糧食總產(chǎn)量、果園面積、人口、勞力;②農(nóng)作物產(chǎn)量和果品產(chǎn)量;③勞動(dòng)生產(chǎn)率、土地生產(chǎn)率、家庭主要經(jīng)濟(jì)來源、人均純收入、勞動(dòng)力利用率;④農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格，農(nóng)作物總投入(包括農(nóng)藥、地膜、種子、肥料、管護(hù)、收割和稅費(fèi)等費(fèi)用)、總收入(包括果品、糧食及勞務(wù)收入);⑤對(duì)實(shí)施小流域綜合治理、退耕還林(草)等的看法。
3.2綜合效益評(píng)價(jià)的層次結(jié)構(gòu)模型［4-6］
阿勒瑪勒小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)的層次結(jié)構(gòu)模型為:
(1)目標(biāo)層(A)。小流域綜合治理效益。
(2)準(zhǔn)則層(C)。評(píng)價(jià)指標(biāo)包括經(jīng)濟(jì)效益(C1)、生態(tài)效益(C2)、社會(huì)效益(C3)。
(3)指標(biāo)層(M)。具體評(píng)價(jià)指標(biāo)包括治理程度(M1)、林草覆蓋率(M2)、土壤侵蝕模數(shù)(M3)、勞動(dòng)生產(chǎn)率(M4)、土地生產(chǎn)率(M5)、人均純收入(M6)、人均產(chǎn)糧(M7)、人均基本農(nóng)田(M8)、勞動(dòng)力利用率(M9)等9個(gè)方面。
目標(biāo)層、準(zhǔn)則層及指標(biāo)層中各元素所構(gòu)成的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖1。
圖1 阿勒瑪勒小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)
3.3評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重
在阿勒瑪勒小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)過程中，各指標(biāo)要素權(quán)重的確定是事關(guān)評(píng)價(jià)成敗的關(guān)鍵。本研究運(yùn)用層次分析法確定權(quán)重，根據(jù)層次分析模型結(jié)構(gòu)，在專家咨詢的基礎(chǔ)上，確定效益評(píng)價(jià)權(quán)重。構(gòu)造了A—C判斷矩陣、C—M判斷矩陣，并進(jìn)行層次單排序，結(jié)果分別見表1—4(λmax為最大特征根;CI為一致性指標(biāo);CR為隨機(jī)一致性比率;RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo))。
表1 A—C判斷矩陣及排序
表2 C1—M判斷矩陣及排序
表3 C2—M判斷矩陣及排序
表4 C3—M判斷矩陣及排序
通過一致性檢驗(yàn)，CR均小于0.1。這說明生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益層次單排序具有滿意的一致性，效益評(píng)價(jià)的層次單排序是正確的。由此可知小流域各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的總排序(表5)。
表5 小流域綜合治理評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重排序
據(jù)表5數(shù)據(jù)計(jì)算可知，層次總排序?yàn)?.038 1＜0.1，符合一致性要求，各個(gè)因素評(píng)價(jià)指標(biāo)所得權(quán)重符合評(píng)價(jià)要求，指標(biāo)的總排序是正確的。這說明在阿勒瑪勒小流域綜合治理過程中，首先應(yīng)考慮的是生態(tài)效益，其次是經(jīng)濟(jì)效益，最后才是社會(huì)效益。由各指標(biāo)權(quán)重排序可知，在阿勒瑪勒小流域綜合治理中，小流域治理程度、人均純收入、人均基本農(nóng)田和勞動(dòng)力利用率是該地區(qū)效益評(píng)價(jià)的主要影響因子，在今后小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)體系中應(yīng)主要針對(duì)這幾項(xiàng)指標(biāo)開展研究。
3.4多層次模糊綜合評(píng)價(jià)［7-9］
多層次模糊綜合評(píng)價(jià)的方程可以表示為
式中:B為評(píng)價(jià)結(jié)果即判決子集;A為模糊集中的權(quán)重分配;“·”為模糊算子;R為各評(píng)價(jià)因素的單因素評(píng)價(jià)矩陣。
依據(jù)升半梯形和降半梯形兩類函數(shù)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)際值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，其中土壤侵蝕模數(shù)指標(biāo)采用降半梯形標(biāo)準(zhǔn)化，其余指標(biāo)采用升半梯形標(biāo)準(zhǔn)化。
根據(jù)多層次模糊評(píng)價(jià)方法、獲取的指標(biāo)及計(jì)算的權(quán)重，經(jīng)過對(duì)阿勒瑪勒小流域治理前后綜合治理效益利用公式分別進(jìn)行合成運(yùn)算，可得如下結(jié)果:治理前后阿勒瑪勒小流域的生態(tài)效益B1=A1·R1=(0.254 7，0.745 3)，經(jīng)濟(jì)效益B2=A2·R2=(0.623 2，0.876 8)，社會(huì)效益B3=A3·R3=(0.627 0，0.732 1)，綜合效益B=A·R=(0.623 9，0.772 5)。
為了直接明示小流域綜合治理評(píng)價(jià)結(jié)果，將效益評(píng)價(jià)值通過公式Bi=int(100bi+0.50)換算成百分制(表6)。
表6 小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)分值
根據(jù)阿勒瑪勒生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，經(jīng)廣泛征求專家和科研人員的意見，把全流域的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和綜合效益評(píng)價(jià)結(jié)果按得分劃分為4個(gè)等級(jí):80～100分為優(yōu)秀;70～79分為良好;60～69分為中;59分以下為差。按照這4個(gè)等級(jí)，將阿勒瑪勒小流域治理前后綜合治理效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見表7。
表7 小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)結(jié)果
4 結(jié)論
阿勒瑪勒小流域是伊犁低山丘陵區(qū)小流域治理典型示范小流域，經(jīng)過治理，極大地改善了脆弱的生態(tài)環(huán)境。在治理過程中積累的一些經(jīng)驗(yàn)，可供類似低山丘陵區(qū)小流域借鑒。
(1)從阿勒瑪勒小流域治理的水土保持措施運(yùn)用上分析，2003—2006年所運(yùn)用的各項(xiàng)水土保持措施總體上較為合理，具有一定的針對(duì)性和適宜性。實(shí)施水土保持措施后，流域治理綜合效益指標(biāo)值由2004年的0.623 9提高到2011年的0.772 5，提高了23.82%，這表明，在伊犁低山丘陵水土流失區(qū)實(shí)施小流域綜合治理是促進(jìn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑。
(2)對(duì)阿勒瑪勒小流域措施配置模式的效益評(píng)價(jià)分析表明:2004年，實(shí)施生態(tài)型治理的阿勒瑪勒小流域生態(tài)效益和社會(huì)效益較差，說明水土保持措施配置不夠完善;治理后，截至2011年，小流域經(jīng)濟(jì)效益最好，生態(tài)效益和社會(huì)效益較好。這表明在該流域?qū)嵤┑乃帘３执胧┦钦_的、配置是合理的，完善了治理格局。
(3)“上游以封禁、封育為主進(jìn)行預(yù)防保護(hù);中游以溝道、坡面為重點(diǎn)，在溝道配置谷坊、淤地壩和護(hù)坡等工程措施，并結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)采取植樹種草等植物措施，在坡面配置水保林并配套灌溉工程措施;下游種草、種植農(nóng)作物以增加地面覆蓋為主進(jìn)行生態(tài)修復(fù)”的水土流失治理模式在伊犁低山丘陵水土流失區(qū)是切實(shí)可行的，可在類似區(qū)推廣。
［1］何建村，李玉生，洪傳勛，等.新疆水土流失特征及其治理模式［J］.中國水土保持科學(xué)，2013(11):11-19.
［2］劉子剛，蔡飛.區(qū)域生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究［J］.環(huán)境污染與防治，2012，34(9):73-77.
［3］孫艷紅.延慶縣小流域綜合治理模式及效益評(píng)價(jià)研究［D］.北京:北京林業(yè)大學(xué)，2011:1-5.
［4］王兵，吳斌.小流域水土保持生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益綜合評(píng)價(jià)模型的研究［J］.水土保持學(xué)報(bào)，1994，8(3):59-63.
［5］蔡國軍，張仁陟，柴春山.安家溝小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2009，18(6):23-30.
［6］孫立達(dá)，孫保平，李中魁.小流域綜合治理的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與效益評(píng)價(jià)研究進(jìn)展［J］.水土保持學(xué)報(bào)，1993，7(4):84-96.
［7］聞珺，劉興華，周建波，等.多層次模糊綜合評(píng)價(jià)法在黑河中游項(xiàng)目后評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.南水北調(diào)與水利科技，2006，4(4):50-52，64.
［8］王梅，王濤.水土保持項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)的模糊層次分析法［J］.水利經(jīng)濟(jì)，1996(4):61-66.
［9］錢翌，王靈，陳敬鋒.烏魯木齊城市生態(tài)系統(tǒng)健康模糊綜合評(píng)價(jià)［J］.水土保持研究，2008，15(6):128-132.
(責(zé)任編輯張培虎)
S157.2
A
1000-0941(2016)03-0025-04
新疆維吾爾自治區(qū)財(cái)政專項(xiàng)資助項(xiàng)目;新疆維吾爾自治區(qū)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目(KY2014046)
李玉生(1964—)，男，河南通許縣人，高級(jí)工程師，學(xué)士，主要從事水土保持研究工作;通信作者趙春艷(1979—)，女，新疆烏魯木齊市人，高級(jí)工程師，碩士，主要從事農(nóng)田節(jié)水、水土保持研究工作。
2015-07-27
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伊犁低山丘陵區(qū)小流域綜合治理模式及效益評(píng)價(jià)
——以阿勒瑪勒小流域?yàn)槔?/p>
李玉生，趙春艷
(新疆水利水電科學(xué)研究院，新疆烏魯木齊830049)
水土保持;小流域治理模式;效益評(píng)價(jià);低山丘陵區(qū);新疆伊犁
根據(jù)阿勒瑪勒小流域?qū)嶋H情況，分別從生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益著手，選擇了9個(gè)具有代表性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，構(gòu)建了阿勒瑪勒小流域生態(tài)與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)互動(dòng)發(fā)展評(píng)價(jià)模型。運(yùn)用層次分析法并結(jié)合多層次模糊綜合評(píng)價(jià)方法，分別對(duì)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及綜合效益進(jìn)行了初步評(píng)價(jià)論證。結(jié)果表明:“上游以封禁、封育為主進(jìn)行預(yù)防保護(hù);中游以溝道、坡面為重點(diǎn)，在溝道配置谷坊、淤地壩和護(hù)坡等工程措施，并結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)采取植物措施，在坡面配置水保林并配套灌溉工程措施;下游種草、種植農(nóng)作物以增加地面覆蓋為主進(jìn)行生態(tài)修復(fù)”的水土流失治理模式在伊犁低山丘陵水土流失區(qū)是切實(shí)可行的，可在同類地區(qū)推廣。
新疆水土流失分布范圍廣、面積大，侵蝕類型多［1］，而伊犁地區(qū)是新疆主要的水蝕區(qū)，水力侵蝕面積1.86萬km2，占全區(qū)水力侵蝕面積的21.23%。伊犁地區(qū)“四山三谷一盆地一河谷”的獨(dú)特地形地貌，加之諸多的沖洪積扇、面積較大的低山丘陵為水蝕提供了條件，使得該區(qū)水土流失嚴(yán)重。因此，對(duì)該區(qū)低山丘陵區(qū)小流域治理模式及其效益進(jìn)行系統(tǒng)的分析研究，對(duì)于合理利用本區(qū)土地資源，加快其治理速度，提高水土保持效益，甚有意義。
為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)阿勒瑪勒小流域綜合治理的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，我們遵循客觀性、科學(xué)性、整體性、易獲得性等指標(biāo)體系建立的基本原則，在采用頻數(shù)統(tǒng)計(jì)法進(jìn)行指標(biāo)篩選的基礎(chǔ)上，構(gòu)建既能反映小流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能，也能反映其持續(xù)、高效、循環(huán)基本特征的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系［2］。在此基礎(chǔ)上，采用層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重，并通過多層次模糊評(píng)價(jià)方法進(jìn)行小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)［3］，旨在為伊犁低山丘陵區(qū)小流域綜合治理工作提供理論依據(jù)。
1 小流域概況
阿勒瑪勒小流域行政上屬于伊犁新源縣阿勒瑪勒鄉(xiāng)管轄，位于鞏乃斯河谷中部。流域面積63 km2，地勢(shì)南高北低，上游為高山帶水源涵養(yǎng)區(qū)，坡度10%～ 30%;中游為低山帶和山前丘陵區(qū)，坡度5%～10%;下游為沖洪積扇土質(zhì)平原區(qū)，坡度1%～5%。屬溫帶大陸性半干旱氣候區(qū)，年平均氣溫6.1～9.3℃，年平均降水量450～885 mm，年平均積雪天數(shù)114～139 d，積雪厚度最深達(dá)67 cm。
該流域?qū)儆谥卸?、?qiáng)度水力侵蝕區(qū)，地表沉積物由第四紀(jì)松散物形成，物理特性較差，加之長期過度放牧，大面積地毀林、毀草開荒，植被覆蓋率降低，遇季節(jié)性陣發(fā)降水或暴雨時(shí)易發(fā)生滑坡、泥石流、崩塌。洪水季節(jié)性強(qiáng)，以暴雨洪水和冰雪融水最為普遍，峰高流急，歷時(shí)短，沖蝕能力強(qiáng)。流域內(nèi)土壤侵蝕最嚴(yán)重區(qū)塊土壤侵蝕模數(shù)在4 000 t/(km2·a)左右。該小流域于2003—2006年開展了水土流失生態(tài)治理工程，基本實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)水土保持措施的優(yōu)化配置。
2 阿勒瑪勒小流域治理模式
2.1流域上游草場(chǎng)圍欄封育
阿勒瑪勒小流域上游區(qū)主要為大面積的低山草地，自然因素造成的水土流失較輕微，過度放牧造成草場(chǎng)退化是引發(fā)水土流失的主要因素。該區(qū)域采取的封禁治理措施以圍欄封禁為主，將劃定的封禁區(qū)和管護(hù)區(qū)進(jìn)行封閉，只在出入路口留通行門，并設(shè)立警示牌，以保證天然草場(chǎng)全年封禁的有效實(shí)施和人工林草地的有效管護(hù)。
2.2中游坡面、溝道防護(hù)措施配置
(1)水平溝營造水保林。在坡地上沿等高線修水平溝，栽種當(dāng)?shù)剡m生樹種楊樹、榆樹、柳樹等，配套建設(shè)渠系灌溉工程，在自然降水不能滿足林木生長要求時(shí)，給予補(bǔ)充灌溉。
(2)生物谷坊+漿砌石谷坊+漿砌石護(hù)岸治理溝道。利用漿砌石護(hù)岸防護(hù)溝道邊坡，通過谷坊來抬高溝底侵蝕基點(diǎn)，防止溝底下切和溝岸擴(kuò)張，使溝道得到了全面防護(hù)和治理。從溝頭到溝底，以漿砌石谷坊+植物谷坊的方式，逐級(jí)修筑。漿砌石谷坊頂寬1.0 m，地面以上高1.0 m，地面以下清基深度0.5 m左右，迎水坡1∶0.2，背水坡1∶0.8。植物谷坊樁料選生長能力強(qiáng)的紅柳，埋樁時(shí)牙眼向上，各排樁呈品字形布置。
2.3下游農(nóng)作物+水平溝種草
小流域下游段為較平緩地帶，繼續(xù)搞好農(nóng)作物種植，主要水土保持措施是撒播草籽，增加植被覆蓋度，配置措施為水平溝種植苜蓿，不需額外配套灌溉措施，只需修建水平溝，靠自然降水即可生長。
3 阿勒瑪勒小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)
應(yīng)用層次分析法和多層次模糊評(píng)價(jià)法對(duì)阿勒瑪勒小流域綜合治理效益進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
層次分析法簡(jiǎn)要步驟為:①將要評(píng)價(jià)的對(duì)象劃分為目標(biāo)層(A)、準(zhǔn)則層(C)、指標(biāo)層(M)。除目標(biāo)層外，準(zhǔn)則層(C)和指標(biāo)層(M)包含若干個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，以此構(gòu)建縱向網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。②構(gòu)造判斷矩陣，確定各指標(biāo)的歸一化權(quán)重(即一個(gè)指標(biāo)層相對(duì)于上一個(gè)目標(biāo)層的權(quán)重值之和為1)。③根據(jù)基礎(chǔ)資料和實(shí)地調(diào)查的數(shù)據(jù)，將各個(gè)指標(biāo)的實(shí)際值標(biāo)準(zhǔn)化，并與權(quán)重因子建立模糊數(shù)學(xué)關(guān)系。④對(duì)評(píng)價(jià)過程進(jìn)行分析，由指標(biāo)層(M)到準(zhǔn)則層(C)，再由準(zhǔn)則層(C)收縮至目標(biāo)層(A)，整個(gè)評(píng)價(jià)過程基本結(jié)束。
3.1基礎(chǔ)資料收集
(1)查閱小流域歷年綜合治理情況統(tǒng)計(jì)表，以2004年和2011年為主的有關(guān)阿勒瑪勒鄉(xiāng)的統(tǒng)計(jì)年鑒資料，小流域水土保持工程資料等。內(nèi)容涉及小流域自然地理概況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的各項(xiàng)指標(biāo)。
(2)根據(jù)小流域基本情況，把農(nóng)戶劃分為富裕、中等、貧困3個(gè)層次。在每個(gè)層次上隨機(jī)選擇一定數(shù)量的典型農(nóng)戶，采用半結(jié)構(gòu)式調(diào)查方式進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，以這些典型農(nóng)戶的調(diào)查平均值結(jié)合行政村、鄉(xiāng)的統(tǒng)計(jì)年鑒資料作為基礎(chǔ)調(diào)查數(shù)據(jù)。調(diào)查資料涉及:①人均糧食、耕地面積、糧食總產(chǎn)量、果園面積、人口、勞力;②農(nóng)作物產(chǎn)量和果品產(chǎn)量;③勞動(dòng)生產(chǎn)率、土地生產(chǎn)率、家庭主要經(jīng)濟(jì)來源、人均純收入、勞動(dòng)力利用率;④農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格，農(nóng)作物總投入(包括農(nóng)藥、地膜、種子、肥料、管護(hù)、收割和稅費(fèi)等費(fèi)用)、總收入(包括果品、糧食及勞務(wù)收入);⑤對(duì)實(shí)施小流域綜合治理、退耕還林(草)等的看法。
3.2綜合效益評(píng)價(jià)的層次結(jié)構(gòu)模型［4-6］
阿勒瑪勒小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)的層次結(jié)構(gòu)模型為:
(1)目標(biāo)層(A)。小流域綜合治理效益。
(2)準(zhǔn)則層(C)。評(píng)價(jià)指標(biāo)包括經(jīng)濟(jì)效益(C1)、生態(tài)效益(C2)、社會(huì)效益(C3)。
(3)指標(biāo)層(M)。具體評(píng)價(jià)指標(biāo)包括治理程度(M1)、林草覆蓋率(M2)、土壤侵蝕模數(shù)(M3)、勞動(dòng)生產(chǎn)率(M4)、土地生產(chǎn)率(M5)、人均純收入(M6)、人均產(chǎn)糧(M7)、人均基本農(nóng)田(M8)、勞動(dòng)力利用率(M9)等9個(gè)方面。
目標(biāo)層、準(zhǔn)則層及指標(biāo)層中各元素所構(gòu)成的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖1。
圖1 阿勒瑪勒小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)
3.3評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重
在阿勒瑪勒小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)過程中，各指標(biāo)要素權(quán)重的確定是事關(guān)評(píng)價(jià)成敗的關(guān)鍵。本研究運(yùn)用層次分析法確定權(quán)重，根據(jù)層次分析模型結(jié)構(gòu)，在專家咨詢的基礎(chǔ)上，確定效益評(píng)價(jià)權(quán)重。構(gòu)造了A—C判斷矩陣、C—M判斷矩陣，并進(jìn)行層次單排序，結(jié)果分別見表1—4(λmax為最大特征根;CI為一致性指標(biāo);CR為隨機(jī)一致性比率;RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo))。
表1 A—C判斷矩陣及排序
表2 C1—M判斷矩陣及排序
表3 C2—M判斷矩陣及排序
表4 C3—M判斷矩陣及排序
通過一致性檢驗(yàn)，CR均小于0.1。這說明生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益層次單排序具有滿意的一致性，效益評(píng)價(jià)的層次單排序是正確的。由此可知小流域各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的總排序(表5)。
表5 小流域綜合治理評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重排序
據(jù)表5數(shù)據(jù)計(jì)算可知，層次總排序?yàn)?.038 1＜0.1，符合一致性要求，各個(gè)因素評(píng)價(jià)指標(biāo)所得權(quán)重符合評(píng)價(jià)要求，指標(biāo)的總排序是正確的。這說明在阿勒瑪勒小流域綜合治理過程中，首先應(yīng)考慮的是生態(tài)效益，其次是經(jīng)濟(jì)效益，最后才是社會(huì)效益。由各指標(biāo)權(quán)重排序可知，在阿勒瑪勒小流域綜合治理中，小流域治理程度、人均純收入、人均基本農(nóng)田和勞動(dòng)力利用率是該地區(qū)效益評(píng)價(jià)的主要影響因子，在今后小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)體系中應(yīng)主要針對(duì)這幾項(xiàng)指標(biāo)開展研究。
3.4多層次模糊綜合評(píng)價(jià)［7-9］
多層次模糊綜合評(píng)價(jià)的方程可以表示為
式中:B為評(píng)價(jià)結(jié)果即判決子集;A為模糊集中的權(quán)重分配;“·”為模糊算子;R為各評(píng)價(jià)因素的單因素評(píng)價(jià)矩陣。
依據(jù)升半梯形和降半梯形兩類函數(shù)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)際值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，其中土壤侵蝕模數(shù)指標(biāo)采用降半梯形標(biāo)準(zhǔn)化，其余指標(biāo)采用升半梯形標(biāo)準(zhǔn)化。
根據(jù)多層次模糊評(píng)價(jià)方法、獲取的指標(biāo)及計(jì)算的權(quán)重，經(jīng)過對(duì)阿勒瑪勒小流域治理前后綜合治理效益利用公式分別進(jìn)行合成運(yùn)算，可得如下結(jié)果:治理前后阿勒瑪勒小流域的生態(tài)效益B1=A1·R1=(0.254 7，0.745 3)，經(jīng)濟(jì)效益B2=A2·R2=(0.623 2，0.876 8)，社會(huì)效益B3=A3·R3=(0.627 0，0.732 1)，綜合效益B=A·R=(0.623 9，0.772 5)。
為了直接明示小流域綜合治理評(píng)價(jià)結(jié)果，將效益評(píng)價(jià)值通過公式Bi=int(100bi+0.50)換算成百分制(表6)。
表6 小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)分值
根據(jù)阿勒瑪勒生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，經(jīng)廣泛征求專家和科研人員的意見，把全流域的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和綜合效益評(píng)價(jià)結(jié)果按得分劃分為4個(gè)等級(jí):80～100分為優(yōu)秀;70～79分為良好;60～69分為中;59分以下為差。按照這4個(gè)等級(jí)，將阿勒瑪勒小流域治理前后綜合治理效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見表7。
表7 小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)結(jié)果
4 結(jié)論
阿勒瑪勒小流域是伊犁低山丘陵區(qū)小流域治理典型示范小流域，經(jīng)過治理，極大地改善了脆弱的生態(tài)環(huán)境。在治理過程中積累的一些經(jīng)驗(yàn)，可供類似低山丘陵區(qū)小流域借鑒。
(1)從阿勒瑪勒小流域治理的水土保持措施運(yùn)用上分析，2003—2006年所運(yùn)用的各項(xiàng)水土保持措施總體上較為合理，具有一定的針對(duì)性和適宜性。實(shí)施水土保持措施后，流域治理綜合效益指標(biāo)值由2004年的0.623 9提高到2011年的0.772 5，提高了23.82%，這表明，在伊犁低山丘陵水土流失區(qū)實(shí)施小流域綜合治理是促進(jìn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑。
(2)對(duì)阿勒瑪勒小流域措施配置模式的效益評(píng)價(jià)分析表明:2004年，實(shí)施生態(tài)型治理的阿勒瑪勒小流域生態(tài)效益和社會(huì)效益較差，說明水土保持措施配置不夠完善;治理后，截至2011年，小流域經(jīng)濟(jì)效益最好，生態(tài)效益和社會(huì)效益較好。這表明在該流域?qū)嵤┑乃帘３执胧┦钦_的、配置是合理的，完善了治理格局。
(3)“上游以封禁、封育為主進(jìn)行預(yù)防保護(hù);中游以溝道、坡面為重點(diǎn)，在溝道配置谷坊、淤地壩和護(hù)坡等工程措施，并結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)采取植樹種草等植物措施，在坡面配置水保林并配套灌溉工程措施;下游種草、種植農(nóng)作物以增加地面覆蓋為主進(jìn)行生態(tài)修復(fù)”的水土流失治理模式在伊犁低山丘陵水土流失區(qū)是切實(shí)可行的，可在類似區(qū)推廣。
［1］何建村，李玉生，洪傳勛，等.新疆水土流失特征及其治理模式［J］.中國水土保持科學(xué)，2013(11):11-19.
［2］劉子剛，蔡飛.區(qū)域生態(tài)承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究［J］.環(huán)境污染與防治，2012，34(9):73-77.
［3］孫艷紅.延慶縣小流域綜合治理模式及效益評(píng)價(jià)研究［D］.北京:北京林業(yè)大學(xué)，2011:1-5.
［4］王兵，吳斌.小流域水土保持生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益綜合評(píng)價(jià)模型的研究［J］.水土保持學(xué)報(bào)，1994，8(3):59-63.
［5］蔡國軍，張仁陟，柴春山.安家溝小流域綜合治理效益評(píng)價(jià)［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2009，18(6):23-30.
［6］孫立達(dá)，孫保平，李中魁.小流域綜合治理的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與效益評(píng)價(jià)研究進(jìn)展［J］.水土保持學(xué)報(bào)，1993，7(4):84-96.
［7］聞珺，劉興華，周建波，等.多層次模糊綜合評(píng)價(jià)法在黑河中游項(xiàng)目后評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.南水北調(diào)與水利科技，2006，4(4):50-52，64.
［8］王梅，王濤.水土保持項(xiàng)目綜合評(píng)價(jià)的模糊層次分析法［J］.水利經(jīng)濟(jì)，1996(4):61-66.
［9］錢翌，王靈，陳敬鋒.烏魯木齊城市生態(tài)系統(tǒng)健康模糊綜合評(píng)價(jià)［J］.水土保持研究，2008，15(6):128-132.
(責(zé)任編輯張培虎)
S157.2
A
1000-0941(2016)03-0025-04
新疆維吾爾自治區(qū)財(cái)政專項(xiàng)資助項(xiàng)目;新疆維吾爾自治區(qū)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目(KY2014046)
李玉生(1964—)，男，河南通許縣人，高級(jí)工程師，學(xué)士，主要從事水土保持研究工作;通信作者趙春艷(1979—)，女，新疆烏魯木齊市人，高級(jí)工程師，碩士，主要從事農(nóng)田節(jié)水、水土保持研究工作。
2015-07-27
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