王一鳴, 高 鵬, 穆興民, 趙建民, 羅煜全

(1.中國科學院 水利部 水土保持保持研究所 土壤侵蝕與旱地農業(yè)國家重點實驗室, 陜西 楊凌 712100;

南方紅壤丘陵區(qū)小流域水土保持綜合效益評價
——以江西陽坑小流域為例

王一鳴1,2, 高 鵬1,3, 穆興民1,3, 趙建民4, 羅煜全5

(1.中國科學院 水利部 水土保持保持研究所 土壤侵蝕與旱地農業(yè)國家重點實驗室, 陜西 楊凌 712100;

2.中國科學院大學, 北京100049; 3.西北農林科技大學 土壤侵蝕與旱地農業(yè)國家重點實驗室,

陜西 楊凌 712100; 4.南昌工程學院, 南昌330099; 5.萬安縣水利局, 江西 萬安343800)

隨著國家對水土保持工作的不斷重視，越來越多的水土保持措施開始實施，為評定水土保持工作開展情況，水土保持綜合效益評價工作顯得尤為重要。因此，選取南方紅壤丘陵區(qū)水土流失嚴重的江西陽坑小流域為例，以2005年為基準年，通過層次分析法選擇涉及生態(tài)效益、經濟效益、社會效益的13個評價指標，從單項效益入手，運用市場價值法、替代市場法、對比分析法等方法直接計算水土保持各單項效益價值，從而得到三大效益及綜合效益價值。結果表明：江西陽坑小流域經過水土保持治理之后，2005年水土保持綜合效益總價值為12 445.42萬元。其中生態(tài)效益價值為10 240.65萬元，占82.29%；單項效益價值大小排序依次為：保水效益>凈化大氣效益>保肥效益>保土效益。經濟效益價值為894.13萬元，占7.18%；單項效益價值排序為：糧食增產效益>經果林效益>水保林效益。社會效益價值為1 310.64萬元，占10.53%；單項效益價值排序依次為：改善群眾經濟效益>提高土地生產率效益>增加耕地效益>減少泥沙淤積效益。評價結果表明水土保持生態(tài)效益在水土保持工作中占有決定性地位，這將為今后水土保持工作提供重要的理論依據，同時也將提升人們對水土保持工作的了解與認識。

水土保持; 效益評價; 紅壤丘陵區(qū)

水土保持效益是水土流失地區(qū)通過保護、改良與合理利用水土資源，實施各項水土保持措施后所獲得的水土保持生態(tài)效益，經濟效益，社會效益的總稱[1]。水土保持效益評價是對水土保持各項措施實施后產生貢獻的計算和分析。通過效益評價可以總結水土保持實踐中的經驗教訓,對不同水土保持方案進行優(yōu)化和比照，為水土保持工作提供科學的途徑和理論依據。為了了解流域水土保持治理取得的成效，掌握流域生態(tài)、經濟和社會系統(tǒng)的發(fā)展變化過程，在20世紀80年代初期，我國水土保持工作基本制定了以小流域為單元的綜合治理模式，對小流域水土保持綜合治理進行動態(tài)監(jiān)測與效益評價[2-3]。

近年來，小流域水土保持效益綜合評價工作受到廣泛重視，尤其西北地區(qū)小流域水土保持效益綜合評價研究工作已開展多年，研究結果頗多。相對于水土流失較為嚴重的黃土高原地區(qū)，南方紅壤丘陵區(qū)的水土流失狀況也很嚴重。母巖抗蝕能力弱、土壤可蝕性高、地表植被覆蓋度低、植被層次結構差、林下植被稀少[4]等土壤侵蝕特點的存在，使得南方紅壤丘陵地區(qū)普遍存在“遠看綠油油，近看水土流”的現象。因此，近幾年南方地區(qū)水土流失越來越受到了政府部門和廣大群眾的廣泛關注，以小流域為單元的水土保持工作也在南方積極展開，但水土保持工作開展后，取得多少成效，產生了多少效益，是否對當地生態(tài)環(huán)境、社會經濟發(fā)展起到了積極作用，以及哪些水土保持工作需要進一步完善都不得而知。因此，選取切實可行的評價方法對南方紅壤丘陵地區(qū)小流域水土保持進行效益評價工作，充分了解當地水土保持工作成效，有著十分積極的意義。

由于對水土保持效益評價的認識不確定性，從不同的角度研究水土保持綜合效益評價問題，則選取不同的方法，從而造成了評價方法的多樣性。目前比較常用的研究方法有專家打分法、對比分析法、國標法、關聯矩陣法、模擬評價法、模糊評價法、灰色系統(tǒng)法等方法[5-6]。如康玲玲等[7]在前人研究的基礎上，通過對全區(qū)域試點小流域治理評價指標的頻率統(tǒng)計及對比分析確定評價小流域生態(tài)、經濟、生態(tài)經濟復合效益共9個指標權重，然后根據權重轉換形成的評分標準,制定相應評價指標體系分級標準，運用層次分析方法對黃土高原溝壑區(qū)茜家溝和老虎溝兩個典型小流域水土保持綜合治理效益進行了評價。孫昕等[8]根據《水土保持綜合治理效益計算方法GB/T15774—1995》，選取了30個指標,以江西省興國縣境內3個小流域為對象,采用綜合定量方法,對其水土保持效益進行了評價和比較。也有研究采用二種或二種以上評價方法相結合的方法進行評價[5-6]。如陳渠昌等[6]將系統(tǒng)工程評價方法中的評分法、關聯矩陣法和層次分析法等有機地聯系在一起,選取基礎效益、經濟效益、生態(tài)效益、社會效益共24個指標，構建綜合評價函數，對內蒙古武川縣水土保持綜合效益進行了評價。鐘源等[9]以陜西水源區(qū)為對象，運用因子分析方法和專家咨詢方法從基礎效益、生態(tài)效益、經濟效益和社會效益4個方面構建了水土保持效益評價體系，并基于改進的層次分析法確定各指標權重，運用模糊綜合評價方法衡量水土保持效果。

綜合這些效益評價研究可以發(fā)現,目前在水土保持綜合效益評價方面沒有統(tǒng)一的、公認的評價指標體系與評價方法,指標設置也有很大差異。在開展綜合效益評價時，這些文章雖然都有一定量化分析,但具有量化分析過程比較復雜、不容易理解、形式不夠直觀、普通水土保持工作者可操作性不強等缺陷，且未對整個小流域效益評價指標完全價值化。本文以江西陽坑小流域為例，對典型南方紅壤丘陵區(qū)小流域水土保持綜合效益進行直接價值計算，并對結果進行分析，思路清晰、簡單明了，有助于水土保持工作者和大眾對水土保持治理成效進行更為直觀、深刻的認識，這為該流域今后水土保持工作提供有力的理論依據及簡單直觀的測評方法。同時，本文對水土保持綜合效益評價模式的嘗試也可為南方地區(qū)水土保持綜合效益評價提供一個理論參考。

1 研究區(qū)概況及數據資料

1.1 研究區(qū)概況

陽坑小流域位于江西省萬安縣彈前鄉(xiāng)境內，屬萬安水庫庫區(qū)，為贛江一級支流，流域面積21.5 km2。該小流域介于東經114°48′7″—114°50′27″，北緯26°14′01″—26°16′56″，距萬安縣城38 km，屬低山丘陵地貌，海拔高程109.9～288.1 m。主要成土母質為花崗巖風化物，植被稀疏，樹種主要有馬尾松(PinusmassonianaLamb)、濕地松(Pinuselliottii)、杉木(Cunninghamialanceolata)、木荷(SchimasuperbaGardn et Champ)等，為典型的南方紅壤丘陵區(qū)地形地貌。

該小流域屬中亞熱帶季風氣候，四季分明，多年平均氣溫18.5℃，極端最高氣溫40℃，最低氣溫-6℃，全年無霜期288 d，多年平均降雨天數157 d，多年平均降雨量1 380 mm，降雨年內分配一般多集中在4—6月，占全年的45%，且多以暴雨出現。

1.2 數據資料

據萬安縣水利局1990年調查，陽坑小流域包括兩個行政村、26個村民小組、524戶，總人口2 575人，勞力1 112個，土地總面積2 160 hm2，其中耕地87.9 hm2，林地667.7 hm2，果園3.3 hm2，水域11 hm2，其他用地183.4 hm2。陽坑小流域土壤侵蝕以水力侵蝕為主，兼有重力侵蝕。治理前，流域內有水土流失面積1 207 hm2，其中劇烈侵蝕147 hm2，極強度侵蝕353 hm2，強度侵蝕267 hm2，中度侵蝕240 hm2，輕度侵蝕200 hm2，平均侵蝕模數達到8 832 t/(km2·a)。小流域內農作物以種植水稻為主，由于自然條件惡劣，水旱災害頻繁，土壤侵蝕嚴重，導致陽坑小流域糧食產量不高，糧食單產3 540 kg/hm2。農民的林、牧、副業(yè)收入很少，1990年人均年純收入僅為175元，為萬安縣最貧困的地區(qū)。

陽坑小流域于1982—2000年采用工程措施與生物措施、農業(yè)耕作措施相結合的方式分三次對陽坑小流域進行水土保持綜合治理。主要包括坡耕地整治、土地平整、開挖水平溝、截水溝、修建谷坊、攔砂壩、秸稈覆蓋、施用農家肥改變土壤性狀等具體措施，同時種上濕地松、馬尾松、杉木等當地水土保持先鋒樹種。根據2005年萬安縣水利局調查顯示，土壤侵蝕面積由治理前的1 207 hm2，減少到969 hm2，減少了238 hm2，其中中度以上侵蝕面積減少了668 hm2。土壤侵蝕模數由治理前的8 232 t/(km2·a)減少到治理后的2 107 t/(km2·a)，減少了74.4%，年保土量73 920 t。該小流域洪水總量減少297萬m3，河道基流量增加890萬m3/a，涵養(yǎng)水源效益達到了1 187萬m3。林草覆蓋度由1990年的不到30%提高到現在的76%，增加約993.6 hm2。水保林(包括用材林632 hm2和薪炭林131 hm2)保存面積763 hm2，經果林面積67 hm2，封禁治理面積193 hm2。耕地面積由治理前的87.9 hm2增加到治理后的169 hm2，增加約81.1 hm2。糧食單產由3 540 kg/hm2增加到8 700 kg/hm2，大大提高了農民收入，2005年已達到2 596元/a，比全縣平均水平(1 998.5元/a)高出30%。

2 指標建立與研究方法

2.1.1 指標選取原則 水土保持效益評價指標體系的建立不但能科學、準確、真實、客觀地衡量和評價水土保持工作的建設成就,而且對水土保持效益評價的準確度和可信度都有著深遠的意義。因此,需要制定一套科學、合理、有效的水土保持效益評價指標體系。目前由于針對水土保持效益評價還不成熟,所以應該大量綜合考慮有關的評價指標體系,根據研究流域的主要特征、流域治理目標以及綜合效益評價目的,充分分析當地的綜合情況,依據一定的篩選原則確定切實可行的評價指標。綜合相關研究[5-13],具體的篩選原則應符合全面性、科學性、重點性、層次性、獨立性、可比性、可行性、可操作性、簡明和實用性原則。

2.1.2 指標建立 針對該小流域植被覆蓋率低、水土流失嚴重、生態(tài)環(huán)境脆弱、人民生活水平低等實際情況,以《水土保持學》(第3版)[1]中提及指標為參照，結合相關研究[8-14]，并從當地經濟、生態(tài)和社會相互協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā),著重考慮指標的代表性和可操作性等問題，剔除帶有重復性、波動較大及數據難以獲取的指標，選取13個單項指標建立綜合評價指標體系對水土保持綜合效益進行評價(圖1)。

2.2 研究方法

水土保持綜合效益的評估必須以水土保持單項效益為基礎，綜合效益評價是建立在各單項效益科學量化的指標基礎之上[7]。車克鈞等[11]提出森林綜合效能的評價可用一個和的計量模式來表示,即綜合效能=直接經濟效能+生態(tài)效能+社會效能。這種方法同樣適用于水土保持林綜合效益評價[12]。

圖1陽坑小流域水土保持綜合評價指標體系

因此，本文以車克鈞等[11]提出的綜合效能的評價可用一個和的計量模式來表示為基礎，通過層次分析法建立指標體系，從單項效益入手，綜合運用市場價值法、替代市場法、對比分析法等方法[13-14]，對各單項效益直接進行價值量化計算，得出各單項效益的實際價值，通過對各單項效益相加，得出陽坑小流域水土保持綜合效益及三大效益價值大小，再對三大大效益及各單項效益貢獻率進行比較分析，研究三大效益及各單項效益之間的關系。

3 陽坑小流域水土保持綜合效益評價

3.1 陽坑小流域生態(tài)效益評價

3.1.1 保土效益 運用替代市場法[14]中的物產值替代法，根據減少土壤侵蝕的總量和全國土地耕作層的平均厚度，計算出水土保持工作減少土地資源的損失量，再計算出這些土地能夠生產的農作物產值。公式如下：

U保土=2(Q·m·a)/(10000ρ·h)

式中：U保土表示保土效益(元/a)；Q表示年保土量(t)；h表示土壤耕層厚度(m)；ρ表示土壤密度；m表示糧食單產(kg/hm2·a)；a表示糧食單價(元/kg)。

江西屬于亞熱帶季風氣候區(qū)，土壤耕層厚度取30 cm；土壤密度1.25 t/m3；以水稻種植為主，每年糧食可產兩季，根據2005年該地每季糧食單產平均8 700 kg/hm2，按照2005年市場水稻平均價格2元/kg。得出：2005年保土效益為68.56萬元。

3.1.2 保水效益 陽坑小流域土地總面積2 160 hm2，經過水土保持綜合治理后，其林草覆蓋率從1990年的不到30%，增加到2005年的76%，增加約993.6 hm2。不僅起到固土減沙作用，也達到了攔蓄降水，涵養(yǎng)水源的效果。根據實際觀測資料，小流域次洪水總量減少297萬m3，河道基流量增加890萬m3/a，涵養(yǎng)水源效益達到了1 187萬m3。

保水效益通過水庫工程的蓄水成本(影子工程法)來確定[15]，公式如下：

U保水=C庫·P

式中：U保水表示林分年調節(jié)水量價值(元/a)；C庫表示2005年單位庫容造價(元/m3)；P表示涵養(yǎng)水源量。C庫通過折現率公式[16]，依據現在水庫單位庫容造價，推算2005年水庫庫容造價。公式如下：

C庫=C/(1+r)t

式中：C表示2015年單位庫容造價(元/m3)，C取10元/m3；r表示折現率(%)，r取6%；t表示年限(a)，取10 a?？傻?005年單位庫容造價為5.6元/m3。依公式計算可得2005年保水效益為6 647.2萬元。

由于陽坑小流域處于偏遠農村，不存在大型污染源，所以此處水源凈化效益不予以計算。

3.1.3 保肥效益 經過水土保持治理之后，陽坑小流域林草覆蓋率大幅提高，土壤有機質含量明顯增加。運用替代市場法，計算在不實施水土保持綜合治理情況下，達到該有機質含量需要施用化肥量，并求得購買這些化肥所需要的花費，從而得到保肥效益[15]。公式如下：

U保肥=a有機肥·h·A增加林分·ρ·k

式中：U保肥表示保肥效益(元/a)；a有機肥表示2005年有機肥價格(元/m3)；h表示土壤耕層厚度(m)；A增加林分表示增加林分面積(hm2);ρ表示土壤容重；k表示根層有機質含量。陽坑小流域水土保持治理之后，根層土壤有機質含量普遍增加1%以上[17]，設表土層厚度30 cm，容重1.25 t/m3，土壤中有機質的含量為3 726 t。按照2004—2008年有機肥市場指定價格400元/t，則2005年保肥效益為149.04萬元。

3.1.4 凈化大氣效益 大多數文章都把植被凈化空氣簡單理解為吸收O2放出CO2，再轉化成工業(yè)生產氧氣的價值計算凈化空氣的生態(tài)效益。然而凈化空氣不僅僅是吸收O2放出CO2的作用，還包括固定SO2等有毒氣體以及吸收粉塵,此為其一不足；其二，許多文章把植被吸收CO2效益轉化為人為處理CO2需要付出的代價，同時又計算其固碳效益，導致重復計算。本文運用替代市場法，并結合《森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估規(guī)范》(LY/T1721—2008)，根據植被固定碳量、釋氧量以及吸收污染氣體及滯塵量來估算其凈化空氣效益。

“??？我求你？我什么時候求過你，我用得著求你嗎？”馬國平不服氣地嚷著，“我命大福大，一點皮毛之傷，抓一把土撒上，血就止住了，傷就愈合了?！?/p>

(1) 年固碳效益。根據植被每年光合作用積累干物的質量與固碳價格相乘得到植被年固碳價值[15]，公式如下:

U碳=A·C碳·(1.63R碳·B年+F土壤碳)式中：U碳表示林分年固碳效益(元/a)；B年表示林分凈生產力[t/(hm2·a)]，B年取16.81 t/(hm2·a)[18]；C碳為固碳價格(元/a)，C碳取1 200[15]；R碳為CO2的碳含量，為27.27%；F土壤碳為單位面積固碳量[t/(hm2·a]，F土壤碳取1.48 t/(hm2·a)[19]；A為林地面積(hm2)。經過水土保持綜合治理后，陽坑小流域增加約993.6 hm2林草覆蓋率，求得2005年固碳為1 067.36萬元。

(2) 年釋氧效益。通過植被光合作用吸收CO2放出O2的質量，再根據氧氣價格，得到年釋氧價值。采用以下公式計算[15]:

U氧=1.19·C氧·A·B年氧

式中：U氧表示林分年釋氧效益(元/a)；A為林地面積(hm2)；B年氧為單位面積釋氧量[t/(hm2·a)]取2.589[20]；C氧為氧氣價格(元/t)，C氧取1 000元/t[15]。經計算得2005年釋氧價值為306.12萬元。

(3) 吸收污染氣體及滯塵效益。通過把植被吸收污染氣體及滯塵功能轉化為人工處理污染氣體及防塵需要付出的經濟代價，采用以下公式計算[15]:

Ug+d=∑Ki·Qi·Ai

式中：Ug+d表示森林分吸收SO2、氯化物、氮氧化物及滯塵價值(元/a)；Ki表示不同污染物治理費用(元/kg)；Qi表示不同類型林分年吸收SO2，氯化物、NOX及滯塵量[kg/(hm2·a)]；Ai表示不同林分面積(hm2)。針葉林、混交林、闊葉林、灌木林對SO2的吸收能力分別為215.60 kg/(hm2·a)，152.18 kg/(hm2·a)，88.65 kg/(hm2·a)，152.18 kg/(hm2·a)；滯塵能力分別為33 200 kg /(hm2·a)，10 110 kg/(hm2·a)，21 700 kg/(hm2·a)，21 700 kg/(hm2·a)[21]。闊葉林和針葉林吸收氯化物平均值分別為4.650 kg/(hm2·a)，0.500 kg/(hm2·a)，森林吸收NOX量為6.000 kg/(hm2·a)。我國SO2，氟化物、氮氧化物、一般粉塵的排污收費標準分別為1.200元/kg，0.690元/kg，0.630元/kg，0.150元/kg[15]。由前文數據資料可知，陽坑小流域水土保持措施采用用材林、經果林、薪炭林、封禁治理4種方式，保存面積分別為632 hm2，67 hm2，131 hm2，193 hm2。根據4種林分種類，分別采用針葉林、混交林、闊葉林、灌木林進行計算。計算得2005年吸收污染氣體及滯塵效益為2 002.37萬元。根據以上計算結果，可得出陽坑小流域2005年凈化大氣效益為3 375.85萬元。

3.2 陽坑小流域經濟效益評價

3.2.1 糧食增產效益 小流域內農作物以種植水稻為主，治理之前，由于自然條件惡劣，水旱災害頻繁，糧食產量不高，農民的林、牧、副業(yè)收入很少。經水土保持綜合治理之后，流域內生態(tài)環(huán)境得到改善，流域內野雞、蛇等野生動物的蹤跡亦經常可見，糧食單產由3 540 kg/hm2增加到8 700 kg/hm2，耕地面積由治理前87.9 hm2增加到治理后169 hm2。根據陽坑小流域水土保持綜合治理之后糧食增產數量所得到的實際價值得出糧食增產效益[1]。計算公式如下：

U增產=2·(m后-m前)·A治理前耕地·a+2·m后·A治理后耕地·a

式中：U增產表示糧食增產效益(元/a)；m后表示治理后糧食單產(kg/hm2)；m前表示治理前糧食單產(kg/hm2)；A治理前耕地表示治理前耕地面積(hm2)；A治理后耕地表示治理后耕地面積(hm2)；a表示糧食單價(元/kg)。根據前文，水稻價格取2元/kg，每年兩季計算，2005年糧食增產總經濟效益463.65萬元。

3.2.2 經果林效益 陽坑小流域水土保持治理同時發(fā)展了溫柑、棚柑、油茶、奈李等經濟果木林。果林面積67 hm2，年水果平均單產約為22 500 kg/hm2。根據水土保持治理之后，經果林實際產生價值得到經果林效益[1]。計算公式如下：

U經果林=∑ai水果·mi水果·Ai果林

式中：U經果林表示經果林效益(元/a)；ai水果表示第i種水果單價(元/kg)；mi水果表示第i種水果質量(kg)；Ai果林表示第i種水果種植面積(hm2)。由于此4種水果當地市場售價相差不大，因此可以假設只種植了其中某一種果樹，則直接用年平均單產進行計算得到經果林產生效益。取2015年約平均4元/kg，根據折現率公式[16]可得2005年約2.23元/kg。計算可得2005年經果林效益為336.17萬元。

3.2.3 水土保持林效益 經過水土保持綜合治理后，陽坑小流域水保林(包括用材林和薪炭林)保存面積763 hm2。通過林木實際所產生價值得到其水土保持林效益[15]。計算公式如下:

U水保林=0.46Ki水保林·Ai·Mi

式中：U水保林表示水土保持林經濟效益(萬元/a)；Ki水保林表示不同類型林木價格(元/m3)；Ai表示林分面積(hm2)；Mi表示單位林分年凈生長量(t/hm2·a)。由于水土保持措施種植了用材林、經果林、薪炭林，并對部分區(qū)域進行了封禁治理形成灌木林，而能作為林木產生效益的，只有用材林和薪炭林，根據林分種類，此處把用材林和薪炭林轉化為針葉林和闊葉林進行計算。根據方精云等研究結果，Mi取針葉林為8.41 t/(hm2·a)，闊葉林為10.43 t/(hm2·a)。針葉林闊葉林都取306.86元/m3[22]。針葉林、闊葉林保存面積分別為632 hm2，131 hm2。計算得出2005年水土保持林效益為94.31萬元。

3.3 陽坑小流域社會效益評價

3.3.1 減少泥沙淤積效益 水土流失產生泥沙大部分淤積在江河湖泊水庫中，當河道水庫淤塞，河道行洪及水庫蓄水能力下降，一旦遭遇大暴雨，所引起的自然災害帶來的損失是不可估量的。因此，減少泥沙淤積效益運用清理費用法，根據清理每1 t泥沙的費用進行計算[14]。公式如下：

U固土=C土·Q/ρ

式中:U固土表示為林分年固土價值(元/a)；Q表示年減少土壤侵蝕量(t/a)；C土表示挖取和運輸單位體積土方所需費用(元/m3)；ρ表示為土壤容重(t/m3)，ρ取1.25 t/m3。2015年取土費用約為17元/m3，根據折現率公式可得2005年C土=9.5元。由前文可知，陽坑小流域年減少土壤侵蝕量73 920 t。算得2005年減少泥沙淤積效益為56.18萬元。

3.3.2 提高土地生產率效益 經過水土保持治理后，陽坑小流域糧食單產由3 540 kg/hm2增加到8 700 kg/hm2，耕地面積增加到169 hm2。通過計算在現有耕地面積下，由水稻產量提高帶來的收益，進一步得到2005年提高土地生產率效益[1]。公式如下：

U提高土地生產率=2A耕地·(m后-m前)·a

式中：U基本農田表示提高土地生產率效益(元/a)；A耕地表示耕地面積(hm2)；m后表示治理后糧食單產(kg/hm2)；m前表示治理前糧食單產(kg/hm2)；a表示糧食單價(元/kg)。按照水稻每年種植兩季，2005年提高土地生產率效益為348.82萬元。

3.3.3 增加耕地效益 該流域經過坡耕地整治及其他水土保持措施治理，如施用農家肥改變土壤性狀或者對不可耕作土地進行撂荒一定年限，再進行開墾，從而使農業(yè)可耕作土地由治理前的87.9 hm2增加到治理后的169 hm2，總共增加可耕地81.1 hm2。通過轉化為種植水稻作物效益得到增加耕地效益[1]。公式如下：

U增加耕地=(A后-A前)·C每公頃糧食式中：U增加耕地表示增加耕地效益(元/a)；A后表示治理后耕地面積(hm2)；A前表示治理前耕地面積(hm2)；C每公頃糧食表示每年每1 hm2農田糧食收益[元/(hm2·a)]。根據前文已知C每公頃糧食=3.48萬元(/hm2·a)，計算可知2005年增加耕地效益為282.23萬元/a。

3.3.4 改善群眾經濟效益 治理前1990年人均純收入只有175元/a，屬于全縣最低水平。經過十余年治理，通過提高糧食單產、增加用材林、薪炭林及經果林等經濟作物的種植，小流域2005年已達到人均純收入2 596元/a，比全縣平均水平(1 998.5元/a)高出30%。根據水土保持治理后與治理前群眾經濟狀況對比，得出改善群眾經濟效益[1]。計算公式如下：

U改善經濟=(m后-m前)·N人口

式中：U改善經濟表示水土保持工作改善群眾經濟效益(元/a)；m后表示治理后人均年收入[元/(人·a)]；m前表示治理前人均年收入[元/(人·a)]；N人口表示當地人口數(人)。小流域只包括兩個小村莊，收入絕大部分來源于農業(yè)生產，2005年之前小流域只進行過水土保持綜合治理工作以提高農業(yè)生產效率。因此，可以用2005年人均純收入代替水土保持工作改善群眾經濟效益進行計算。同時，研究周期在20 a以內，這段時間國家正在開展計劃生育工作，所以假設人口未出現顯著變化，通過估算陽坑小流域2005年居民收入總共增加623.41萬元。

4 水土保持綜合效益評價結果與分析

計算結果表明，陽坑小流域經過治理之后，2005年水土保持綜合效益總價值為12 445.42萬元。依據表1可以看出，生態(tài)效益幾乎是經濟效益、社會效益總和的4倍。

表1 水土保持生態(tài)、經濟、社會效益占比

由表1看出，水土保持生態(tài)效益價值為10 240.65萬元，占三大效益的82.29%。效益價值大小由高到低排序依次為：保水效益>凈化大氣效益>保肥效益>保土效益(表2)。生態(tài)效益主要體現在保水、凈化大氣兩方面，在當下空氣質量日益下降的大趨勢下，凈化大氣這一功能為當地提供了一個良好的大氣環(huán)境，充分表現出水土保持工作在生態(tài)環(huán)境中的重大作用。

表2 生態(tài)效益各單項效益占比

水土保持經濟效益價值為894.13萬元，占三大效益的7.18%。效益價值大小由高到低排序依次為：糧食增產效益>經果林效益>水保林效益(表3)。經濟效益主要體現在糧食增產和經果林收益上，同時經果林效益在經濟效益中也占了很大比例，體現出水土流失地區(qū)，不僅要注重糧食生產，也要使產業(yè)從單一化向多元化發(fā)展，這樣才更易于改善農民經濟狀況。

表3 陽坑小流域經濟效益各單項效益占比

水土保持社會效益價值為1 310.64萬元，占三大效益總價值的10.53%。效益價值大小由高到低排序依次為：改善群眾經濟效益>提高土地生產率效益>增加耕地效益>減少泥沙淤積效益(表4)。社會效益主要體現在改善群眾經濟與改善農田狀況(包括提高土地生產率效益與增加耕地效益)方面，社會效益中的改善群眾經濟效益及改善農田生產狀況方面占比高達95%，說明經濟水平也對社會效益起著舉足輕重的作用。

表4 陽坑小流域社會效益各單項效益占比

通過對陽坑小流域“三大效益”以及各單項效益及其占比的比較可知，當植被覆蓋度增加時，既增加了土壤肥力又提高了土壤蓄水保土的能力，體現了其生態(tài)效益；另一方面，降低了洪水的發(fā)生幾率，減少了泥沙流入湖泊、水庫、河道的數量，體現了其社會效益；同時，減弱了土壤侵蝕強度，增加了水源涵養(yǎng)、土壤肥力，有助于農林果業(yè)及糧食產業(yè)發(fā)展，從而增加了農民的收入，體現了其經濟效益。表明水土保持生態(tài)效益幾乎涉及了水土保持經濟效益、水土保持社會效益的各方面，這一現象充分體現了水土保持生態(tài)效益的多樣性。因此，在看到水土保持經濟效益和社會效益的同時，應該充分看到其生態(tài)效益。只有保證生態(tài)環(huán)境的健康可持續(xù)發(fā)展，經濟效益和社會效益才能更為凸顯。

根據結果可知，生態(tài)效益及社會效益中單純的保土效益與減少泥沙淤積效益并不高，這也是本研究與其他文章存在較大出入之處，之所以不高，筆者認為其原因在于保土與減少泥沙淤積的價值主要取決于其對水源涵養(yǎng)、植物生長、農作物增產等方面的衍生價值，而非實際意義的保土與減沙價值，本研究對各單項效益價值進行嚴格區(qū)分，所以會造成保土及減沙效益較低。

5 結 論

(1) 江西陽坑小流域經過水土保持治理之后，水土保持綜合效益總價值為12 445.42萬元。其中生態(tài)效益價值為10 240.65萬元，占82.29%；經濟效益價值大小排序為894.31萬元，占7.18%；社會效益價值為1 310.64萬元，占10.53%；生態(tài)效益幾乎涉及了經濟效益、社會效益各方面，且是這兩者效益總和的4倍，表明水土保持生態(tài)效益在水土保持工作中占有決定性地位。

(2) 生態(tài)效益單項效益價值大小排序依次為：保水效益>凈化大氣效益>保肥效益>保土效益。經濟效益單項效益價值為：糧食增產效益>經果林效益>水保林效益。社會效益單項效益價值排序依次為：改善群眾經濟效益>提高土地生產率效益>增加耕地效益>減少泥沙淤積效益。其中保水、凈化大氣效益是生態(tài)效益的主要組成部分；糧食增產、經果林效益是經濟效益的主要組成部分；改善群眾經濟、提高土地生產率、增加耕地是社會效益的主要組成部分。

(3) 水土保持工作在重視生態(tài)效益的同時，還要使之與經濟發(fā)展有機結合。從經果林效益在經濟效益中占比較高可以看出：在經濟效益方面不僅要注重糧食生產，還要發(fā)展經果林，實現產業(yè)多元化，從而達到改善群眾經濟狀況的目的。只有這樣，才能通過生態(tài)效益促進經濟、社會效益的發(fā)展，同時經濟、社會效益反哺生態(tài)效益，使水土保持工作更加全面協(xié)調可持續(xù)發(fā)展。

本研究結果清楚地表明了水土保持生態(tài)效益在水土保持綜合效益中的重要地位，同時也體現出水土保持生態(tài)效益、經濟效益、社會效益三者是相互依存、共同促進的。但由于數據有限，本文對水土保持三大效益的計算只選取了一些比較重要的方面，且效益價值統(tǒng)一轉劃到2005年的效益價值，得出的結果可能要比實際值偏低；同時，本研究采用間接的價值替代方法，會與實際效益價值有一定的偏差，但所得結果基本能反映陽坑小流域水土保持三大效益的大小及各單項效益之間的關系。此外，本研究對水土保持效益評價是采用直接價值計算進行的一種初步嘗試，此評價方法還有待于進一步完善。隨著水土保持時間的增長,陽坑小流域水土保持綜合效益也將逐步發(fā)揮出來,水土保持治理工作將取得更大成效。

[1] 余新曉,畢華興.水土保持學[M].3版.北京:中國林業(yè)出版社,2013:435-440.

[2] 劉震.我國水土保持小流域綜合治理的回顧與展望[J].中國水利,2005(22):17-18.

[3] 孫昕.南方紅壤區(qū)典型小流域水土保持綜合效益評價[D].南京:南京林業(yè)大學,2009.

[4] 何圣嘉,謝錦升,楊智杰,等.南方紅壤丘陵區(qū)馬尾松林下水土流失現狀、成因及防治[J].中國水土保持科學,2011,9(6):65-70.

[5] 聶碧娟,林敬蘭,趙會貞.水土保持綜合治理效益評價研究進展[J].亞熱帶水土保持,2009(12):50-53.

[6] 陳渠昌,張如生.水土保持綜合效益定分析方法及指標體系研究[J].中國水利水電科學研究院學報,2007,5(2):95-104.

[7] 康玲玲,王云璋,王硯.小流域水土保持綜合治理效益指標體系及其應用[J].土壤與環(huán)境,2002,11(3),271-278.

[8] 孫昕,李德成,梁音.南方紅壤區(qū)小流域水土保持綜合效益定量評價方法探討[J].土壤學報,2009,46(3):374-380.

[9] 鐘源,陳菊紅,馬安妮,等.南水北調陜西水源區(qū)水土保持效益評價[J].水土保持研究,2016,23(3):119-124.

[10] 趙建民.基于生態(tài)系統(tǒng)服務的水土保持綜合效益評價研究:以黃土高原中部丘陵為例[D].陜西楊凌:西北農林科技大學,2010.

[11] 車克鈞,傅輝恩,等.祁連山水源涵養(yǎng)林綜合效能的計量研究[J].林業(yè)科學,1992，28(4):290-296.

[12] 沈慧,姜鳳岐.水土保持林效益評價研究綜述[J].林業(yè)科學,1998,10(4):492-496.

[13] 林積泉,王伯鐸,馬俊杰,等.小流域治理環(huán)境質量綜合評價指標體系研究[J].水土保持研究,2005,12(1):68-71.

[14] 王建民,王如松.中國生態(tài)資產概論[M].南京:江蘇科學技術出版社,2001:89-93.

[15] 國家林業(yè)局.森林生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估規(guī)范(LY/T1721—2008)[S].北京:中國標準出版社,2008:4-6,12.

[16] (美)雷蒙德. M.布魯克斯著.財務管理[M]. 2版.路蒙佳,譯.北京:中國人民大學出版社,2014.

[17] 楊文利,羅煜全,趙建民.贛江中游陽坑小流域水土保持生態(tài)承載力估算[J].南昌工程學院學報,2015,34(3),67-70.

[18] 李高飛,任海.中國不同氣候帶各類型森林的生物量和凈第一生產力[J].熱帶地理,2004,24(4):306-310.

[19] 許信旺,潘根興,孫秀麗,等.安徽省貴池區(qū)農田土壤有機碳分布變化及固碳意義[J].農業(yè)環(huán)境科學學報,2009,28(12):2551-2558.

[20] 王兵,魏江生,胡文.中國灌木林-經濟林-竹林的生態(tài)系統(tǒng)服務功能評估[J].生態(tài)學報,2011,31(7):1936-1945.

[21] 《中國生物多樣性國情研究報告》編寫組.中國生物多樣性國情研究報告[M].北京:中國環(huán)境科學出版社,1998.

[22] 張穎.我國林木核算模型及其最優(yōu)核算價格計算[J].林業(yè)經濟,2009(12):49-52.

AssessmentonComprehensiveBenefitofSoilandWaterConservationintheSmallWatershedoftheSouthernRedSoilHillyRegion—ACaseStudyinYangkengSmallWatershedinJingxiProvince

WANG Yiming1,2, GAO Peng1,3, MU Xingmin1,3, ZHAO Jianmin4, LUO Yuquan5

(1.StateKeyLaboratoryofSoilErosionandDrylandFarmingontheLoessPlateau,InstituteofSoilandWaterConservation,ChineseAcademyofSciencesandMinistryofWaterResources,Yangling,Shaanxi712100,China;2.UniversityofChinaAcademyofSciences,Beijing100049,China; 3.StateKeyLaboratoryofSoilErosionandDrylandFarmingontheLoessPlateau,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China; 4.NanchangInstituteofTechnology,Nanchang330099,China; 5.WaterConservancyBureauofWan′anCounty,Wan′an,Jiangxi343800,China)

With more attention paid to the soil and water conservation in China, more and more soil and water conservation measures have been implemented. In order to evaluate the soil and water conservation work situation, soil and water conservation comprehensive benefits evaluation has become particularly important. We set 2005 as the base year and take Yangkeng small watershed, where the water loss and soil erosion are serious, in southern China′s hilly red soil region as an example. We chose 13 evaluation indexes involving the ecological benefits, economic benefits and social benefits to analyze and evaluate the value of each single benefit, the three benefits and comprehensive benefits of soil and water conservation by market valuation method, alternative market price method, method of comparative analysis and so on. After soil and water conservation management in Yangkeng small watershed of Jiangxi Province, soil and water conservation comprehensive benefit values totaled about 124.454 2 million yuan in 2005. The ecological value was about 102.406 5 million yuan, accounting for 82.29%; single benefit value decreased in the order: the water conservation benefit>the purifying atmosphere benefit>the protecting fertilizer benefit>the soil conservation benefit. Economic value was about 8.941 3 million yuan, accounting for 7.18%; single benefit value decreased in the sequence: grain production efficiency benefit>the economic fruit forest benefit>the soil and water conservation forest benefit. Social benefit value was about 13.106 4 million yuan, accounting for 10.53%; single benefit value decreased in the order: benefit of improving the economic>benefit of improve land productivity>the benefit of add farmland>benefit of reducing sediment deposition efficiency. We analyzed the single benefit ratio and the soil and water conservation of the three big benefits, and indicated that ecological benefit occupied the decisive position in the soil and water conservation work, which will provide theoretical basis for the work of soil and water conservation in the future, and at the same time, promote people to understand and pay more attention to soil and water conservation work.

soil and water conservation; benefit evaluation; hilly red soil region

2016-10-17

：2016-11-08

國家重點研發(fā)計劃專題計劃(2016YFC0501707);中國科學院西部之光項目;中國科學院青年創(chuàng)新促進會(2011289)

王一鳴(1993—),男,江西吉安人,碩士研究生,主要從事水土保持與水文生態(tài)效益評價研究。E-mail:wangyiming315@mails.ucas.ac.cn

高鵬(1976—),男,陜西扶風人,博士,副研究員,主要從事水土保持和流域生態(tài)水文研究。E-mail:gaopeng@ms.iswc.ac.cn

S157

：A

：1005-3409(2017)05-0006-08