林蘭蘭

(營口奕東水利勘測設(shè)計有限公司，遼寧 營口 115000)

1 概述

國家溝小流域行政區(qū)域隸屬遼寧省喀左縣中三家鎮(zhèn)，屬大凌河流域。國家溝小流域?qū)俚蜕角鹆陞^(qū)，區(qū)域水土流失相對較重。國家溝小流域水土流失治理總面積為647.42 hm2，其中梯田建設(shè)面積為156.68 hm2，果樹臺田37.55 hm2，保土耕作25.20 hm2，生態(tài)修復(fù)427.99 hm2，修作業(yè)路3.60 km。

2 水土流失現(xiàn)狀

國溝小流域?qū)儆谇鹆晁亮魇е?、重度侵蝕區(qū)，水土流失劇烈。侵蝕的主要形式是水蝕[1]。詳見表1。

表1 水土流失現(xiàn)狀

水土流失是由自然因素和人為因素造成的，其中自然因素包括地形、降水、土壤等[2]。流域為丘陵山地，坡度大，地形變化大，降水集中；土壤以壤土為主，土層薄，團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)少，土壤滲透性差，水土保持能力弱。在惡劣的地形和不利降水條件下，易發(fā)生水土流失。人為因素主要為人類不合理的利用，如森林砍伐，廣種薄收、亂砍濫牧現(xiàn)象嚴(yán)重等，均對植被造成了很大程度的破壞[3]。水土流失嚴(yán)重會使流域的生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化：一是導(dǎo)致土壤肥力下降[4]，糧食產(chǎn)量低且不穩(wěn)定，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平低下； 二是土地蓄水能力下降，對流域內(nèi)的旅游資源造成了一定程度的破壞，對今后的旅游開發(fā)帶來了較大的負(fù)面影響[5]。

3 層次-熵值組合評估

首先對綜合評價指標(biāo)體系的各指標(biāo)進(jìn)行單一指標(biāo)的熵權(quán)值計算：

R=(rij)m×n

(1)

在方程中 表示為熵權(quán)指標(biāo)值；表示為分析指標(biāo)的個數(shù)；在單個指標(biāo)熵權(quán)值分析進(jìn)行綜合熵權(quán)值計算：

(2)

(3)

Hi表示為熵權(quán)指標(biāo)值；fij表示為不同指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度；bij表示為標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)，其計算方程為：

bij=(rmax-rij)/(rmax-rmin)

(4)

rmax表示為最大熵權(quán)指標(biāo)值；rmin表示為最小熵權(quán)指標(biāo)值；各指標(biāo)權(quán)重在標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上進(jìn)行計算：

(5)

Wi表示為不同指標(biāo)權(quán)重，在單個指標(biāo)權(quán)重設(shè)置的基礎(chǔ)上計算其指標(biāo)的組合權(quán)重：

(6)

W1表示為組合指標(biāo)權(quán)重。

4 評估指標(biāo)體系

本文在以往研究的基礎(chǔ)上，針對水土流失治理的生態(tài)、社會、經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，設(shè)定水土保持治理效益綜合評估指標(biāo)體系，其中土壤侵蝕模數(shù)(A1)、土壤保肥能力(A2)、地表徑流深(A3)、已治理面積比例(A4)、林草覆蓋比例(A5)為生態(tài)效益評估指標(biāo)。經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)分別為：林業(yè)產(chǎn)值收益(B1)、農(nóng)作物產(chǎn)值(B2)、糧食產(chǎn)量人均占有比例(B3)、農(nóng)民收入比例(B4)、勞動生產(chǎn)率(B5)。社會效益指標(biāo)分別為：農(nóng)村人口的比例(C1)、土地退化減少率(C2)、土地生產(chǎn)率(C3)。

5 評估結(jié)果

5.1 熵權(quán)指標(biāo)計算

結(jié)合構(gòu)建的評估指標(biāo)體系，對社會、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)三個效益對應(yīng)指標(biāo)的熵權(quán)值進(jìn)行計算，結(jié)果見表2。

表2 熵權(quán)指標(biāo)計算結(jié)果

5.2 指標(biāo)相關(guān)度分析結(jié)果

考慮到不同指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)程度，對不同目標(biāo)層之間的指標(biāo)相關(guān)度進(jìn)行分析，結(jié)果見表3。

表3 指標(biāo)相關(guān)度分析結(jié)果

土壤侵蝕模數(shù)和土壤肥力作為生態(tài)效益相關(guān)度最高的兩個指標(biāo)，其具有較好的關(guān)聯(lián)度，土壤侵蝕模數(shù)降低后，土壤的肥效也相應(yīng)提高。區(qū)域水土流失治理面積比例和地表徑流深的關(guān)聯(lián)度相對較低，這主要是因為水土流失治理對區(qū)域水量產(chǎn)生綜合影響。糧食產(chǎn)量和人均糧食產(chǎn)量是兩個最相關(guān)的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)，對經(jīng)濟(jì)效益影響程度也較高。土地退化和土地生產(chǎn)力是兩個最相關(guān)的社會效益指標(biāo)，具有較高的相關(guān)性。雖然各指標(biāo)具有一定的關(guān)聯(lián)度，但總體存在一定的獨(dú)立變化特征。

5.3 指標(biāo)權(quán)重計算

本文主要采用專家賦分方法對13項指標(biāo)，依據(jù)其對不同目標(biāo)的影響程度進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重的計算，結(jié)果見表4。

表4 不同指標(biāo)的權(quán)重計算結(jié)果

從指標(biāo)權(quán)重分析結(jié)果可看出，指標(biāo)權(quán)重和各指標(biāo)關(guān)聯(lián)度具有較好的一致性，和目標(biāo)效益關(guān)聯(lián)度較高的指標(biāo)權(quán)重一般較大，林草覆蓋率和水土流失模數(shù)是兩個最顯著的生態(tài)效益指標(biāo)，是對水土流失治理區(qū)生態(tài)效益最為重要的兩個指標(biāo)。林業(yè)產(chǎn)值和勞動生產(chǎn)率對經(jīng)濟(jì)效益很重要，是較為重要的兩個指標(biāo)，尤其是林業(yè)產(chǎn)值，作為水土流失治理的附加產(chǎn)業(yè)，林業(yè)產(chǎn)值是水土流失治理效益的直接經(jīng)濟(jì)效益。土地生產(chǎn)率作為社會效益影響權(quán)重最大的指標(biāo)，主要體現(xiàn)在控制水土流失的間接效益上。

5.4 權(quán)重組合的計算

對單個指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行組合分析，不同目標(biāo)層的權(quán)重組合值計算結(jié)果見表5。

表5 組合權(quán)重計算結(jié)果

從組合權(quán)重計算可看出，組合權(quán)重相比于單一指標(biāo)權(quán)重，可以對不同指標(biāo)之間的相關(guān)度進(jìn)行組合分析，權(quán)重設(shè)定的客觀、合理性好于單一指標(biāo)權(quán)重。

5.5 治理效益綜合評估

在指標(biāo)組合權(quán)重計算基礎(chǔ)上，根據(jù)結(jié)合層次-熵值分析方法進(jìn)行綜合評估，評估結(jié)果見表6、表7及表8。

表6 生態(tài)效益綜合評估結(jié)果

表7 經(jīng)濟(jì)效益綜合評估結(jié)果

表8 社會效益綜合評估結(jié)果

生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益評估結(jié)果表明阜新地區(qū)某水保小流域總體處于一般到好的等級，其中土壤侵蝕模數(shù)達(dá)到很好的等級，土壤保肥能力和地表徑流深評估值低于其他三個指標(biāo)，這主要是因為對于水土流失治理的生態(tài)效益而言，首先是降低治理區(qū)域的土壤侵蝕模數(shù)，其次是增加土壤保肥能力，水土流失治理一般而言通過調(diào)高流域蓄水能力，而使得地表徑流有所減少。從經(jīng)濟(jì)效益評估結(jié)果可看出，勞動生產(chǎn)率和林業(yè)產(chǎn)值是其直接經(jīng)濟(jì)效益最為重要的兩個指標(biāo)，尤其是林業(yè)產(chǎn)值，林業(yè)產(chǎn)值的提高將使得水保小流域產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益[6]。在社會效益評估方面，國家溝小流域的土地生產(chǎn)率效益值評估結(jié)果最好，這主要是因為其對于社會效益而言，其指標(biāo)權(quán)重值較大，因此評估結(jié)果好于其他兩個指標(biāo)。對于國家溝小流域而言，由于提高了土地生產(chǎn)率，其社會效益總體評估達(dá)到很好的狀況。

6 結(jié)語

分析結(jié)果表明，通過實(shí)施水土保持和開發(fā)治理措施，可以合理調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)，有效控制水土流失，合理保護(hù)土壤肥力，提高土地生產(chǎn)力；同時增強(qiáng)項目區(qū)抗旱能力，有效調(diào)節(jié)河流徑流，減少泥沙含量，減少局部洪水損失，最大限度減少水土流失帶來的災(zāi)害。