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Evaluation of comprehensive management benefits of Anjiagou small watershed in Dingxi, Gansu

安家沟小流域综合治理效益评价



全 文 :书安家沟小流域综合治理效益评价
蔡国军1,2,张仁陟1,柴春山2
(1.甘肃农业大学资源与环境学院,甘肃 兰州730060;2.甘肃省林业科学研究院,甘肃 兰州730020)
摘要:采用层次分析法,对安家沟小流域5年的综合治理效益进行了分析和评价。结果表明,2005年较2001年,流
域综合效益指标值提高了168.57%,生态效益值增加了56%;流域内植被覆盖率由2001年的10.1%增加到2005
年的21.3%,水土流失治理度由72.6%增加到84.0%,土壤侵蚀模数由4627t/(km2·a)下降到1300t/(km2·a);
农业投入产出比由2001年的0.95降低到2005年的0.82,劳动生产率由8074元/(人·a)提高到9167元/(人·a),
土地生产率由267元/667m2 增加到343元/667m2,平均增幅为28.46%;流域内人均纯收入从2001年的1620元
增加到2005年的1748元,提高了7.9%。据此认为,通过实施一系列治理措施,流域内生态、经济和社会效益均有
不同程度的提高,流域生态环境和农业生产环境发生了很大变化,人民生活水平有了显著改善,农林牧各业得到了
协调发展,小流域的生态经济和社会复合系统正在向持续、稳定和协调的方向发展。
关键词:小流域;层次分析法;指标体系;综合治理;效益评价
中图分类号:TV213;S28  文献标识码:A  文章编号:10045759(2009)06002308
  小流域综合治理是总结了长期以来治理水土流失的经验和教训,按照水土流失的特点和规律,因地制宜,因
害设防,采取工程措施、植物措施和农业技术措施相结合,山水田林路综合治理,合理利用水土资源,优化农、林、
牧结构,形成以小流域为单元的综合防治体系。我国水土保持的长期经验证明,以小流域为单位的治理是防治水
土流失的最佳形式。小流域综合治理是一项复杂的生态经济工程,它涉及到自然、经济、社会、人文各种因素之间
的关系,以及由治理所引起的系列变化[1~4]。自20世纪50年代以来,我国政府为了从根本上解决黄河的水患问
题,投入了大量的人力和资金,开展黄土高原水土流失的综合治理。从1986年起,国家科技部连续20年,将黄土
高原的综合治理与区域开发纳入国家科技攻关计划。中国科学院与水利部等有关部委、省(区)一起,在陕、甘、
宁、晋、蒙5省(区)建立了11个小流域综合治理试验示范区,建立了不同的水土流失综合治理与农业发展模
式[5]。开展了林草复合生态系统对林木和土壤的影响及林草复合的生态效益和经济效益研究,分析了该区域植
被特征及其与土壤养分的关系[6~8]。经过20多年的科技攻关,试验示范及相应推广区域面貌发生了显著变化,
初步建立了良性循环的生态系统,生产力得到显著提高,在林草种配置和结构优化方面做了大量的研究[9~13]。
为了规范和正确指导小流域治理的实施,促进小流域治理水平不断提高,使小流域治理后达到保护和改善生态环
境、创造可持续发展的小流域环境的目的,迫切需要对小流域治理的效果进行综合评价,以反映其环境质量的改
善、生态资源储备的增值和区域可持续发展能力的提高,为小流域治理的规划、设计、环境质量评价和验收管理提
供科学依据[14~15]。效益分析评价是小流域综合治理过程中不可或缺的有机组成部分。对流域系统在不同时间
和不同空间尺度上的动态变化进行监测,根据监测结果对流域综合治理效益进行客观评价,是检验治理方案及技
术路线是否合理、治理成效是否显著的必要步骤,也是制定小流域综合治理决策方案的科学依据[16]。国家“十
五”科技攻关“半干旱黄土丘陵沟壑区水土流失防治技术与示范”课题对定西市安家沟流域进行了治理与研究。5
年来,本项目在流域内开展了坡面乔灌草空间配置试验示范、高效农林复合经营试验示范、水土保持耕作措施、工
程措施等流域综合治理技术试验与示范,同时开展了土壤、水文、气象、植被及社会经济等相关情况的动态监测与
调查。本研究依据调查数据对流域综合治理效益进行了分析和评价。
第18卷 第6期
Vol.18,No.6
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA   
23-30
2009年12月
 收稿日期:20090428;改回日期:20090527
基金项目:“十五”国家科技攻关计划项目(2004BA606A03)和科技部农业科技成果转化基金项目(2006GB24910467)资助。
作者简介:蔡国军(1965),男,甘肃临洮人,研究员,在读博士。Email:cgj1665@163.com
通讯作者。Email:zhangrz@gsau.edu.cn
1 材料与方法
1.1 研究地区概况
试验地位于甘肃省定西市安定区安家沟流域,面积8.54km2,地理位置为东经104°38′13″~104°40′25″,北
纬35°33′02″~35°35′29″,海拔1900~2250m,属温带大陆性季风气候带,年均气温6.3℃,≥10℃年活动积温
2239.1℃,极端最高气温34.4℃,极端最低气温-27.1℃,年均降水量425mm,但时空分布极不均匀,主要集中
在7-9月,在植物需水期严重缺水。太阳幅射592.1kJ/(cm2·a),年日照时数2409h,无霜期141d;年蒸发量
1510mm,沟壑密度3.14km/km2。土壤为黄绵土,有机质含量0.37%~1.34%,0~200cm土壤容重平均为
1.2g/cm2,由于干旱缺水,植物稀少,加之当地群众对生态系统的干扰与破坏,本流域水土流失十分严重。
1.2 研究方法
1.2.1 评价方法选择 对流域综合治理效益的评价方法很多[17~20],如模糊综合法、TOPSIS法、可能满意度法
等。通过查阅有关黄土丘陵沟壑区水土流失综合效益评价方面的相关资料,并结合本流域实际情况,本项目采用
层次分析方法(analysishirachyprosess)[21]对流域水土流失治理的综合效益和治理模式进行分析与评价。
1.2.2 评价指标体系 流域生态系统综合效益包括生态效益、经济效益和社会效益。所以评价指标包括生态经
济和社会指标,还包括各个子系统的结构、功能等指标。流域治理综合效益,是以保持水土资源、改善生态环境、
提高经济效益为目的。生态效益是长远经济效益的基础,而良好经济效益为生态环境的改善提供经济动力,两者
的功能最终又反映在社会效益上,三者相互作用的矛盾统一,促进了生态经济总体效益的提高[22]。本研究所选
择的指标体系由流域生态效益指标群、经济效益指标群和社会效益指标群三大指标群16个指标因子组成,涉及
和使用的数据全部为国家“十五”科技攻关“半干旱黄土丘陵沟壑区水土流失防治技术与示范”课题实测数据。
生态效益指标群(B1):反映实施水土保持措施对自然生态环境在实现功能有序、结构协调和系统持续发展等
方面所做的贡献。由林草覆盖率、土壤侵蚀模数、治理度、禽牧圈养率、土壤有机质含量、土壤含水率6个指标因
子组成。
社会效益指标群(B2):反映实施水土保持措施对社会进步所做的贡献,主要体现在文化教育事业的发展,对
社会文明的促进以及对社会物质文明的提高等方面。由恩格尔系数、教育水平、农产品商品率、生活生产设施增
长率、环保意识5个指标因子组成。
经济效益指标群(B3):反映实施流域综合治理措施对促进经济发展所做的贡献,由流域内农民人均收入、农
业产值、投入产出比例、劳动生产率、土地生产率5个指标因子组成。
1.2.3 评价步骤 通过对流域各子系统结构、功能与各影响因子做系统分析,将所包含的因素划分为A层(目
标层)、B层(准则层)和C层(指标层)3个层次。将同一层次的因子作为比较和评价的准则,对下一层次的某些
因子起支配作用,同时它又是从属于上一层次的因子。建立的层次模型如表1所示。
在建立层次结构模型之后,上下层次之间因子的隶属关系就基本确定。在此基础上,需要对每一层次中各因
子的相对重要性做出判断。在确定指标权重时,由于各个评价指标对于评价准则及各项评价准则对于评价总目
标而言,其相对重要性并不相同,必须根据所研究的问题的实际情况对各层次指标赋予一定的相对重要性权值。
在层次分析法中,为了使判断量化,将这些判断通过引入合适的标度用数值表示出来,写成判断矩阵A。而判断
矩阵表示针对上一层次的某因子,本层次与之有关因子之间相对重要性的两两比较。判断矩阵通常引用表2所
示的1~9标度方法。
本项目邀请20位有经验的专家根据对各指标重要程度的认识进行打分,结合项目研究的实际情况,综合专
家打分结果,按照有关层次分析法构造判断矩阵的原理和方法,分别建立了3项准则对于评价总目标及各评价指
标对于相应各项准则层的判断矩阵(表3~6)。
通过计算各指标的标准化权重和组合权重,并进行一致性检验。如CR≤0.1,则可以认为判断矩阵具有满意
的一致性;如CR>0.1,则必需对所构造的判断矩阵进行自修正,然后再重新进行一致性检验,直到完全达到满
意的一致性。各层次指标的一致性检验结果如表7。
根据一致性检验结果,所构造的判断矩阵具有满意的一致性。
42 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.6
表1 小流域水土流失综合治理效益评价指标体系
犜犪犫犾犲1 犐狀犱犲狓狊狔狊狋犲犿狅犳狑犪狋犲狉犪狀犱狊狅犻犾犾狅狊狊犮狅犿狆狉犲犺犲狀狊犻狏犲犿犪狀犪犵犲犿犲狀狋犫犲狀犲犳犻狋狅犳狊犿犪犾狑犪狋犲狉狊犺犲犱
总目标层(第1层)
Generalobjectlevel(No.1level)
准则层(第2层)
Criterialevel(No.2level)
指标层(第3层)
Indexlevel(No.3level)
小流域水土流失治理综合效益评价
Evaluationonsoilandwatercompre
hensivemanagementbenefitofsmal
watershed(A)
生态效益
Ecologicalbenefit(B1)
林草覆盖率 Vegetationcoveragerate(C1)
土壤侵蚀模数 Modulusofsoilerosion(C2)
治理度Controldegreeofsoilandwaterloss(C3)
禽牧圈养率Enclosurerateoflivestockandfowl(C4)
土壤有机质Soilorganicmatter(C5)
土壤含水量Soilwatercontent(C6)
社会效益
Socialbenefit(B2)
恩格尔系数Engelcoefficient(C7)
教育水平Educationallevel(C8)
农产品商品率Commercializationrateoffarmproducts(C9)
生活生产设施增长率Increasingrateofliving& manufacturingfacilities(C10)
环保意识Environmentalawareness(C11)
经济效益
Economicbenefit(B3)
人均纯收入Ruralpercapitanetincome(C12)
农业总产值 Totalagriculturaloutputvalue(C13)
投入产出比Inputoutputratio(C14)
劳动生产率Laborproductivity(C15)
土地生产率Landproductivity(C16)
表2 构造判断矩阵的标度方法
犜犪犫犾犲2 犛犮犪犾犻狀犵犿犲狋犺狅犱狅犳犲狊狋犪犫犾犻狊犺犻狀犵犼狌犱犵犿犲狀狋犿犪狋狉犻狓
标度Scale犪犻犼 含义 Meaning
1 表示2个因素相比,具同样重要性Comparingthetwofactors,theyarethesameimportant
3 表示2个因素相比,一个因素比另一个因素稍微重要Comparingthetwofactors,oneislightimportantthananotherone
5 表示2个因素相比,一个因素比另一个因素明显重要Comparingthetwofactors,oneisobviousimportantthananotherone
7 表示2个因素相比,一个因素比另一个因素强烈重要Comparingthetwofactors,oneisveryimportantthananotherone
9 表示2个因素相比,一个因素比另一个因素极端重要Comparingthetwofactors,oneisextremeimportantthananotherone
2,4,6,8 为上述相邻判断的中值 Midvaluebetweenthetwoadjacentfactorsjudgmentabove
倒数Inverse(1/犪犻犼)犪犻犼表示因素犻与因素犼比较的结果,因素犼与因素犻比较则为其倒数1/犪犻犼犪犻犼isthecomparisonvalueoffactor犻andfactor犼,
while1/犪犻犼isthecomparisonvalueoffactor犼andfactor犻
表3 判断矩阵犃及对应的权重
犜犪犫犾犲3 犑狌犱犵犿犲狀狋犿犪狋狉犻狓犃犪狀犱犮狅狉狉犲狊狆狅狀犱犻狀犵狑犲犻犵犺狋狏犪犾狌犲
综合效益评价Comprehensivebenefitevaluation(A) B1 B2 B3 权重 Weight(犠犻) 标准化权重Standardizationweight(犠犻)
生态效益Ecologicalbenefit(B1) 1.0 2 1.0 1.260 0.400
社会效益Socialbenefit(B2) 0.5 1 0.5 0.630 0.200
经济效益Economicbenefit(B3) 1.0 2 1.0 1.260 0.400
通过以上方法,可计算出准则层中生态效益(B1)、社会效益(B2)和经济效益(B3)所占的权重分别为0.40,
0.20和0.40;在生态效益(B1)指标层中,各指标所占的权重排序分别为:C1>C2>C3>C4>C5>C6;在社会效益
(B2)指标层中,各指标的权重排序分别为:C7>C8>C9>C10>C11;在经济效益指标层中,各指标所占的权重排序
为:C12>C13>C14>C15>C16。
52第18卷第6期 草业学报2009年
表4 判断矩阵犅1 及对应的权重
犜犪犫犾犲4 犑狌犱犵犿犲狀狋犿犪狋狉犻狓犅1犪狀犱犮狅狉狉犲狊狆狅狀犱犻狀犵狑犲犻犵犺狋狏犪犾狌犲
生态效益
Ecologicalbenefit(B1)
C1 C2 C3 C4 C5 C6 权重
Weight
标准化权重
Standardization
weight(犠犻犼)
组合权重
Combinationweight
(犠犻×犠犻犼)
林草覆盖率Vegetationcoveragerate(C1) 1 1 2 3 5 5 2.31 0.301 0.120
土壤侵蚀模数 Modulusofsoilerosion(C2) 1 1 2 3 4 4 2.14 0.279 0.112
治理度Controldegreeofsoilandwaterloss(C3) 0.5 0.5 1 3 4 5 1.57 0.205 0.082
禽牧圈养率Enclosurerateoflivestockandfowl(C4)0.33 0.33 0.33 1 3 4 0.87 0.114 0.045
土壤有机质Soilorganicmatter(C5) 0.20 0.25 0.25 0.33 1 2 0.45 0.059 0.023
土壤含水量Soilwatercontent(C6) 0.20 0.25 0.20 0.25 0.50 1 0.33 0.043 0.017
表5 判断矩阵犅2 及对应的权重
犜犪犫犾犲5 犑狌犱犵犿犲狀狋犿犪狋狉犻狓犅2犪狀犱犮狅狉狉犲狊狆狅狀犱犻狀犵狑犲犻犵犺狋狏犪犾狌犲
社会效益
Socialbenefit(B2)
C7 C8 C9 C10 C11 权重
Weight
标准化权重
Standardization
weight(犠犻犼)
组合权重
Combinationweight
(犠犻×犠犻犼)
恩格尔系数Engelcoefficient(C7) 1 2 2 3 5 2.268 0.363 0.073
教育水平Educationallevel(C8) 0.50 1 3 4 5 1.974 0.316 0.063
农产品商品率Commercializationrateof
farmproducts(C9)
0.50 0.33 1 2 4 1.057 0.169 0.034
生活生产设施增长率Increasingrateof
living& manufacturingfacilities(C10)
0.33 0.25 0.50 1 2 0.608 0.097 0.019
环保意识Environmentalawareness(C11) 0.20 0.20 0.25 0.50 1 0.347 0.055 0.011
表6 判断矩阵犅3 及对应的权重
犜犪犫犾犲6 犑狌犱犵犿犲狀狋犿犪狋狉犻狓犅3犪狀犱犮狅狉狉犲狊狆狅狀犱犻狀犵狑犲犻犵犺狋狏犪犾狌犲
经济效益
Economicbenefit(B3)
C12 C13 C14 C15 C16 权重
Weight
标准化权重
Standardization
weight(犠犻犼)
组合权重
Combinationweight
(犠犻×犠犻犼)
人均纯收入Ruralpercapitanetincome(C12) 1 1 2 3 4 1.888 0.303 0.121
农业总产值Totalagriculturaloutputvalue(C13) 1 1 3 4 5 2.268 0.364 0.146
投入产出比Inputoutputratio(C14) 0.50 0.33 1 3 4 1.149 0.184 0.074
劳动生产率Laborproductivity(C15) 0.33 0.25 0.33 1 2 0.560 0.090 0.036
土地生产率Landproductivity(C16) 0.25 0.20 0.25 0.50 1 0.362 0.058 0.023
表7 一致性检验结果
犜犪犫犾犲7 犚犲狊狌犾狋狅犳犮狅狀狊犻狊狋犲狀犮狔狋犲狊狋
判断矩阵Judgmentmatrix CR 判断Judgment 是否具有一致性 Whetherconsistentornot(YesorNo)
准则层指标Criterialevelindicator(A) 0.0035 ≤0.1 是Yes
生态效益层Ecologicalbenefitlevel(B1) 0.0811 ≤0.1 是Yes
经济效益层Economicbenefitlevel(B2) 0.0831 ≤0.1 是Yes
社会效益层Socialbenefit(B3) 0.0346 ≤0.1 是Yes
62 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.6
  由于评价指标体系的量纲不同,指标间数量差异较大,使得不同指标间在量上不能直接进行比较,并且缺乏
可比性。因此,在对流域水土流失评价分析前需对各项指标值进行归一化处理。本研究采用流域在生态、经济和
社会效益上所能达到的理想值作为标准值,这一标准值是评价指标对于特定时间上一定范围总体水平的参照值,
是指某一时段内预计要达到的数值或理论上的最优值。各层次指标的实测值及无量纲化处理值见表8,9。
表8 各类型指标实测值及标准值
犜犪犫犾犲8 犚犲犪犾犿犲犪狊狌狉犲犱狏犪犾狌犲狅犳狏犪狉犻狅狌狊犻狀犱犻犮犪狋狅狉狊犪狀犱狊狋犪狀犱犪狉犱狏犪犾狌犲
项目Item
指标Index
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16
指标标准值Standardvalueofindex 0.30 500 0.90 0.99 0.03 0.18 0.25 8.00 0.30 0.15 4.00 2000180.00 0.60 10000 500
实测值 2001年In2001 0.104627 0.73 0.70 0.01 0.12 0.52 4.80 0.14 0.10 2.20 1620115.83 0.95 8074 267
Measuredvalue 2005年In2005 0.211300 0.84 0.95 0.01 0.11 0.46 5.60 0.20 0.14 3.80 1748158.30 0.82 9167 343
 各指标单位TheuniteofeachindexC2:t/(hm2·a);C12:元Yuan;C13:元Yuan;C15:元Yuan/(人People·a);C16:元Yuan/667m2
表9 各类型指标无量纲化值
犜犪犫犾犲9 犖狅狀犱犻犿犲狀狊犻狅狀犪犾狏犪犾狌犲狅犳狏犪狉犻狅狌狊犻狀犱犻犮犪狋狅狉狊
年份Year
指标Index
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16
2001 0.34 0.11 0.81 0.71 0.42 0.68 0.48 0.60 0.47 0.67 0.55 0.81 0.64 1.75 0.81 0.53
2005 0.70 0.38 0.93 0.96 0.45 0.61 0.54 0.70 0.68 0.93 0.95 0.87 0.88 2.03 0.92 0.69
  利用表9中各类指标的无量纲化值及所求出的对
应权重,计算出2001和2005年2个时间段的第1层
综合效益值及第2层生态效益、经济效益、社会效益指
标值,计算结果如表10。
通过比较不同时间段流域综合效益指标值的高
低,来判断流域治理在不同时间段生态经济系统内部
效益的变化,从而达到综合计量和评价小流域综合治
理效益的目的。
表10 三大效益及综合效益指标值
犜犪犫犾犲10 犆犪犾犮狌犾犪狋犻狅狀狅犳犲犮狅犾狅犵犻犮犪犾,犲犮狅狀狅犿犻犮,狊狅犮犻犪犾
犫犲狀犲犳犻狋狊犪狀犱犮狅犿狆狉犲犺犲狀狊犻狏犲犫犲狀犲犳犻狋狊
年度
Year
生态效益
Ecological
benefit
经济效益
Economic
benefit
社会效益
Social
benefit
综合效益
Comprehensive
benefit
2001 0.431 0.907 0.539 0.280
2005 0.672 1.083 0.676 0.752
2 结果与分析
2.1 综合效益分析
效益指标指数代表了流域治理效益的优劣程度。应用层次分析法对小流域治理效益评价的结果显示,通过
5年的治理工作,流域治理综合效益有了明显提高。2005年综合效益指标值为0.752,2001年为0.280,2005年
比2001年提高了168.57%(表10)。从三大效益评价结果看,以经济效益提高最大,生态效益次之,社会效益提
高水平较低。通过在流域内实施乔灌草空间配置、农林复合经营等综合治理措施,流域系统的生态效益明显提
高,生态功能逐步增强,社会、经济效益也稳定增长,小流域的生态经济和社会复合系统正在向持续、稳定和协调
的状态发展。随着小流域生态子系统、经济子系统和社会子系统的结构和功能的进一步完善和提高,将会取得更
加显著的治理效益。
从3种效益对综合效益的贡献率来看,生态效益和经济效益贡献率相同,效益权重均为0.4,社会效益权重
为0.2。这也从另一个方面证明只有各个单项效益均较好时,才能体现出较高的综合效益。片面追求某项效益
而忽视全面发展,都达不到流域综合治理的真正目的,甚至破坏小流域生态经济系统的运行机制。
2.2 生态效益分析
表10的计算结果显示,2005年的生态效益值为0.672,比2001年的0.431增加了56%,说明经过5年的研
72第18卷第6期 草业学报2009年
究、示范与综合治理,有效地控制了流域内的水土流失,使流域的生态环境得到了显著改善,主要体现在以下几个
方面。
2.2.1 植被覆盖率增加 通过项目的实施,流域内的植被覆盖率由2001年的10.1%增加到2005年的21.3%,
提高了11.2%。乔木林面积达到0.61hm2,灌木林面积达到1.18hm2,乔灌混交面积为0.44hm2,乔灌草混交
面积达到了0.40hm2,人工草地面积为0.06hm2。流域水土流失治理度由2001年的72.6%增加到2005年的
84.0%,从梁峁顶、梁峁坡、沟道到村庄道路都实施了相应的空间配套治理措施。由于植被覆盖率的增加,有效减
少了径流,水土流失得到了控制,改善了生态环境条件,一些原来比较活跃的侵蚀沟头由于大量栽植乔木和灌木,
已基本停止了前移,为充分利用流域内的水土资源创造了良好的生态环境条件。
2.2.2 系统抗逆力提高 通过流域治理,在生态环境得到逐步改善的同时,也强化了流域内的生态功能,系统抗
逆力明显增强。目前在小流域内已经形成了多层次综合型防护体系,水土保持功能明显增强。从单项指标的实
测值可以看出,土壤侵蚀模数从2001年的4627t/(km2·a)下降到2005年的1300t/(km2·a)。由于水土流失
综合治理措施的实施,流域内的土壤特性也发生了一定程度的改变。随着植被覆盖率的增加,土壤的理化性质也
相应得到改善,土壤有机质由原来的1.26%提高到目前的1.33%,土壤肥力和抗侵蚀能力明显增强。
2.2.3 生态功能增强 根据流域内不同的自然地理条件,因地制宜地布设不同的治理措施,结合5年来研究筛
选出的3种农林复合经营配置模式及3种乔灌草空间配置模式,在流域内分不同立地条件进行了有序配置。梁
峁顶部和退耕陡坡地以隔坡水平阶整地形式播种紫花苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)、红豆草(犗狀狅犫狉狔犮犺犻狊狏犻犮犻犪犲犳狅犾犻犪)
等优质牧草,阶地埂种植柠条(犆犪狉犪犵犪狀犪犻狀狋犲狉犿犲犱犻犪)、沙棘(犎犻狆狆狅狆犺犪犲狉犺犪犿狀狅犻犱犲狊)等灌木,形成以草灌为主体
的生态保护治理带。梁峁坡上部修成窄条梯田,带状栽植侧柏(犘犾犪狋狔犮犾犪犱狌狊狅狉犻犲狀狋犪犾犻狊)、柠条等耐旱乔木和灌
木,同时采用人工封育措施保护原有天然草本植被,形成乔、灌、草空间配置的坡面立体防护带。中坡缓坡地带修
成水平梯田,地埂栽植柠条、紫穗槐(犃犿狅狉狆犺犪犳狉狌狋犻犮狅狊犪)等灌木护埂,作为发展基本农田的主要场所。坡脚营造
乔木和灌木林,沟道布置柳谷坊和淤地坝,以节节拦蓄降水,防止水土流失,合理利用水土资源。通过这些综合防
治措施的有序配置,形成了一个全方位的防护体系,流域系统的生态功能增强,结构趋于完善。
通过在陡坡及梁峁顶、沟道等非农业用地营造乔木或灌木林,结合种植紫花苜蓿、红豆草等优质牧草,土地生
产力大大提高,林下牧草产量也相应提高,同时由于地表覆盖物的增加,提高了土壤抵抗雨滴打击的能力,减少了
地表土壤的冲蚀。监测数据表明,乔灌草空间配置土地利用方式与荒坡相比,径流量减少了30%。
水土保持农业措施、林草措施和工程措施的有机结合,构成了流域区综合治理的措施体系。实践证明,在流
域内实行不同的乔灌草空间配置及农林复合经营配置模式,对拦蓄降水,保护土壤,充分利用光热水资源,以及增
产粮食,增加农民收入和改善生态环境,都有较好的效益,流域系统的整体生态功能增强,系统趋于稳定,逐步形
成了一个多元化良性循环的可持续发展生态经济复合系统。
2.3 经济效益
通过综合治理,调整了土地利用结构,扩大了植被,减少了水土流失,改善了流域的生态环境条件和生产条
件,同时也促进了流域经济发展。2005年流域内农业总产值达158.3万元,其中种植业153.3万元,林果业0.5
万元,畜牧业4.5万元,比治理前的115.83元增加了42.5万元。在种植业中,大力发展以优质马铃薯(犛狅犾犪狀狌犿
狋狌犫犲狉狅狊狌犿)为主的经济作物,平均产量可达近22500kg/hm2,产值达9000元,比单纯种植小麦(犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻
狏狌犿)增加了4500多元,仅这一项极大地提高了农业生产收入。另外,在流域梁峁坡地立体配置的林-草-畜
农林复合经营模式充分利用了退耕的低产荒坡地,优质牧草的规模化种植有力促进了家庭养殖业的发展,据测
定,林-草-畜复合经营模式产值为4912.8元/hm2,比坡地农田经营模式产值增加了2145元,在减少土壤侵
蚀的同时增加了土地经济收入。庭院经济的发展也是增加农民经济收入的一个重要方面。这种模式充分利用了
庭院汇集的雨水资源及住宅周围的空隙地,通过对果园的集约化经营管理生产优质果品,同时果树下种植牧草、
蔬菜也具有一定的经济价值。调查结果显示,果园产值可达24935元/hm2,为农民带来了可观的经济收入。由
于生产条件的改善和土地利用结构的调整,提高了农业生产效率,农业投入产出比由2001年的0.95降低到
2005年的0.82,劳动生产率也由原来的8074元/(人·a)提高到2005年的9167元/(人·a),土地生产率由原
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来的267元/667m2 增加到343元/667m2,平均增幅为28.46%。流域内人均纯收入从2001年的1620元增加
到2005年的1748元,提高了7.9%。
2.4 社会效益
社会效益是综合治理的根本目的或最终目的,生态效益是从属于社会效益的子目的,经济效益是实现社会效
益与生态效益的基础或前提。小流域综合治理的社会效益是指小流域社会发展水平的提高,其核心在于农民生
活质量的全面提高。这与社会发展目的、发展战略是协调一致的。所以提高小流域群众的生活质量,即小流域综
合治理的社会效益,应成为小流域综合治理的核心任务和最终目的,这是由整个社会的发展目标与小流域社会的
发展目标客观决定的。
安家沟流域通过5年综合治理,社会效益得到显著提高。从表10综合效益指标计算结果可见,2005年社会
效益指标值为0.676,比2001年的指标值0.539提高了25.4%,说明5年来社会效益有很大改善。在对综合效
益的贡献率中,社会效益占20%,由此可见社会效益对综合治理效益具有不可忽视的影响作用。社会效益的提
高从单项指标调查数据也可反映出来。根据相关指标的实测值显示,流域区农民的恩格尔系数由2001年的0.52
降低到0.46,这一指标的变化充分显示了人民生活水平提高的程度。教育水平标志着社会进步和文明程度。通
过对87个样本农户的调查显示,5年来流域人口的文化教育水平有所回升,由2001年的平均受教育4.8年上升
到5.6年。另外,随着产业结构的调整,农民的传统经营模式发生了改变,在保证基本口粮的前提下,尽量扩大经
济作物的种植比例,如马铃薯(犛狅犾犪狀狌犿狋狌犫犲狉狅狊狌犿)、豆类油料作物等,这些农作物产品具有较高的商品价值,使
得流域内农产品的商品率大大提高,据调查显示2001年农产品商品率为14.2%,而2005年已增加到20.3%。
同时,农产品商品率的提高也促进了农民生活生产设施的增长,5年间生活生产设施增长率由原来的10%增加到
14%,调查农户中大部分新购置了摩托车、农用拖拉机、电视、电话等生活生产设施,农民的总体生活水平有了一
定程度的提高。另外,在环保意识方面也有了进一步提高,受调查农户普遍认为国家实施退耕还林政策是一件好
事,支持封山禁牧,在日常生活及农业生产活动中能够自觉地、有目的的参与环境保护与建设,主动地将水土保持
寓于生产经营活动的各个环节中,已成为实施贯彻流域水土保持的重要力量。受项目实施的影响,农民的经营意
识发生了很大转变,由单纯追求粮食生产到积极投入到多元化经营,在注重保护植被、防止土壤侵蚀的前提下充
分挖掘土地生产潜力,提高经济效益。总之,生态效益的提高和农村经济的发展,增加了农民收入,生活水平得到
大幅度提高,衣食住行有了明显改善,社会效益有了显著提高。
3 结论
采用层次分析法,对安家沟小流域5年的综合治理效益进行了分析和评价,并初步得出如下结论:
1)通过5年的治理工作,流域治理综合效益有了明显提高。综合效益指标值由2001年的综合效益指标值提
高到2005年的0.752,提高了168.57%。
2)经过5年的研究、示范与综合治理,有效地控制了流域内的水土流失,使流域的生态环境得到了显著改善。
2005年较2001年,生态效益值增加了56%,植被覆盖率由2001年的10.1%增加到2005年的21.3%,流域水土
流失治理度由72.6%增加到84.0%,土壤侵蚀模数由4627t/(km2·a)下降到1300t/(km2·a)。
3)通过综合治理,改善了流域的生态环境条件和生产条件,促进了流域经济发展。流域内农业总产值由
2001年的115.83元提高到2005年的158.3万元,比治理前增加了42.5万元,农业投入产出比由0.95降低到
0.82,劳动生产率也由8074元/(人·a)提高到9167元/(人·a),土地生产率由267元/667m2 增加到
343元/667m2,平均增幅为28.46%,人均纯收入由1620元增加到1748元,提高了7.9%。
通过实施一系列治理措施,流域内生态、经济和社会效益均有不同程度的提高,流域生态环境和农业生产环
境发生了很大变化,人民生活水平有了显著改善,农林牧各业得到了协调发展,小流域的生态经济和社会复合系
统正在向持续、稳定和协调的方向发展。
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犈狏犪犾狌犪狋犻狅狀狅犳犮狅犿狆狉犲犺犲狀狊犻狏犲犿犪狀犪犵犲犿犲狀狋犫犲狀犲犳犻狋狊狅犳犃狀犼犻犪犵狅狌狊犿犪犾狑犪狋犲狉狊犺犲犱犻狀犇犻狀犵狓犻,犌犪狀狊狌
CAIGuojun1,2,ZHANGRenzhi1,CHAIChunshan2
(1.ColegeofResourcesandEnvironment,GansuAgricultureUniversity,Lanzhou730060,China;
2.GansuForestryScienceandTechnologyResearchAcademy,Lanzhou730020,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Usingtheanalytichierarchyprocess(AHP),thebenefitswereanalyzedandevaluated,ofcomprehen
sivemanagementofAnjiagousmalwatershedinDingxi,Gansuduring2001-2005.InAnjiagousmalwater
shed,thecomprehensivebenefitvalueincreased168.57%andtheecologicalbenefitvalueimproved56%during
the5yearsfrom2001to2005;thevegetationcoverageincreasedfrom10.1%in2001to21.3%in2005,the
controldegreeofsoilandwaterlossimprovedfrom72.6%to84.0%,themodulusofsoilerosiondecreased
from4627t/(km2·a)in2001to1300t/(km2·a)in2005;theagriculturalinputoutputratiodecreasedfrom
0.95to0.82,theproductivityoflaborincreasedfrom8074yuan/personperyearto9167yuan/personper
year,thelandproductivityimprovedfrom267yuan/667m2to343yuan/667m2,andtheaverageincreasingrate
was28.46%;theruralpercapitanetincomeimprovedfrom1620yuanin2001to1748yuanin2005,andin
creasedby7.9%.Basedontheresult,itwasregardedthat:throughcarryingoutaseriesofmanagementmeas
ures,theecological,economicandsocialbenefitsinAnjiagousmalwatershedwerealincreasedtosomeex
tent;theecologicalandagriculturalproductionenvironmentswereobviouslyimproved;thelivingstandardof
localpeoplewereremarkablyelevated;theharmoniousdevelopmenttrendofagriculture,forestryandanimal
husbandryhascomeintobeing;theecologicaleconomyandsocialmultiplexsysteminAnjiagousmal water
shedweredevelopingtowardssustainable,steadyandharmonioustrend.
犓犲狔狑狅狉犱狊:smalwatershed;analytichierarchyprocess;indexsystem;comprehensivemanagement;evaluation
ofbenefit
03 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.6