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Benefits evaluation of ecological restoration engineering of Shangwuxi watershed in mountainous area of western Zhejiang Province

浙西山区上梧溪小流域生态恢复工程效益评价研究



全 文 :第 1 4卷第3期
2 0 0 6年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1.14 NO.3
July, 2006
浙西山区上梧溪小流域生态恢复工程效益评价研究*
丁立仲 卢剑波 徐文荣
(浙江大学生命科学学院农业生态研究所 杭州 310029)(浙江省淳安县农业局 淳安 311700)
摘 要 研究分析 了浙西上梧溪小流域生态恢复工程措施 ,采用层 次分 析及 模糊 综合分 析相结合 方法,建立 了该
小流域生态恢复工程效益综合评价指标体系,并用欧式距离模型结合模糊聚类分析法对生态恢复工程效益进行
评估。
关键词 小流域 生态恢复工程 效益评价 欧式距 离法 层次分 析法
Benefits evaluation of ecolo~ r~toration engineering of Shangwuxi watershed in motmtainons area of western Zhejiang
Province.DING Li—Zhong,LU Jian-Bo(A~ro-Ecology Institute,Colege of Life Science,Zhejiang University,Hangzhou
310029,China),XU Wen-Rong(Agriculture Bureau of Chun’an County,Zhejiang Province,Chun’an 311700,China),
CJEA,2006,14(3):202~205
Abstract The measures of ecological restoration engineering of Shangwuxi watershed in the Western Zh~iang Province
are analyzed and the indicator system of integrative evaluation on the benefits of ecological restoration engineering of the
watershed is set up by the analytic hierarchy process and the fussy synthetical analysis.The benefits of ecological restora.
tion engineering are appraised by the euclidean distance model and fuzzy cluster analysis also.
Key words Watershed,Ecological restoration engineering,Benefit evaluation,Euclidean distance mod el,Analytic hier—
archy proces
(Received Oct.29,2004;revised Jan.8,2005)
小流域生态恢复工程综合效益评价是多目标、多因素、多层次和多指标的综合评价⋯。评价方法从过
去以定性为主逐步发展为以定量为主_l, 。小流域综合生态恢复工程效益分为生态效益(保水、保土)、经济
效益和社会效益 3类ul3 J。本研究对上梧溪小流域生态恢复工程的综合效益进行了评价 。
l 研究区域概况与研究方法
上梧溪是新安江流域内的一条小支流,位于浙江省淳安县东南部的安阳乡境内,地处29。20 ~29。25 N,
1l8。45 ~1l8。52 E。境内有千里岗山脉,主峰三井尖海拔 1281m。上梧溪源头呈“人”字形,左侧汪家溪与右
侧乌龙溪(主源)在上梧村汇合,流经上栖梧、下栖梧等村于陈家村汇人千岛湖水库,小流域东与里商乡接
壤,南邻衢州市,西靠安阳乡另一小流域六都源,北连千岛湖。小流域集雨面积 71km ,主流长 13km,自源头
至出口海拔从主峰 1281m逐渐降至200m,支流汇合处至出口处长 6km,平均宽度为 350余 m,流域内河床
的平均坡降为 1.5%。流域涉及 l5个行政村,农业人口6142人,1995年(生态恢复工程前一年)农业总产值
为967万元,其中林业产值占13.9%,流域内无工业企业。流域属北亚热带,气候温暖湿润,雨量充沛,年平
均气温 l7℃,多年平均无霜期 252d,多年平均降雨量 1676mm,主要集中在 5~7月份,多年平均蒸发量
720mm,多年平均径流量 971.4mm。流域内土地总面积为 5790hm 。
小流域生态恢复工程的主要任务是改善生态环境、防止水土流失和洪涝灾害,调整产业结构和土地利
用结构,通过增加投入、封山育林、植树造林、种植经济林和合理开垦农田,获取小流域生态系统的最大产出
或经济效益,促进社会子系统内文化、教育、卫生和物质生活水平等指标的改善。另外千岛湖是下游地区重
要的饮用水源和旅游风景区,从长远考虑流域内防止水土流失和水源污染、涵养水分的生态效益是本地区
小流域恢复工程成效的重要判断依据。因此,小流域生态恢复工程效益可用生态效益、经济效益和社会效
益 的动态变化来反映。
* 联合国粮农组织(FAO)项 目(TcP/cPR/4452T)资助
收稿 Ft期:2004-10-29 改回日期:2005。01.08
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第 3期 丁立 仲等 :浙西山区上梧溪小流域生态恢复工程效益评价研究 203
根据上梧溪小流域及其生态恢复工程情况,应用层
次分析法设定了小流域效益评价指标体系。小流域综合
恢复工程效益评价指标体系分为目标层、亚目标层和指
标层_4.5 (图 1)。为使评价结果更符合当地实际,根据千
岛湖小流域生态恢复工程的现状和发展趋势,采用 Delphi
法(专家打分法)确定了亚 目标层指标的权重 j,亚目标
层经济效益、社会效益和生态效益的权重分别为 0.3954、
0.2176和 0.3870。
由于原始评价指标数据的量纲不一 ,数量大小差别
悬殊,进行评价分析建立数学模型有一定困难和限制_6 J,
需要依据所建数学模型的类型,对评价指标原始数据进
行变换。用一组新的、为数较少、相互独立的变量替代一
组有关联的原始指标数据,使评价指标数据尽可能呈正
态分布,消除量纲不同带来的影响。本研究中对各指标
数据进行了归一化处理,并且根据指标性质进行了函数
方向调整。其中正意义指标 :
效益评价(P)
经济效益(A1)<
社会效益(A2)<
生态效益(A3)
人均国民生产总值(B1)
农民人均收入(B2)
绿色农产品比重(B3)
粮食产量(134)
劳动生产率(B5)
农业总产值(136)
人口自然增长率(B7)
恩格尔系数(138)
劳动就业率(B9)
公众对环境满意率(B10)
森林覆盖率(B11)
水土流失治理率(B12)
农村新能源比重 (B13)
秸秆综合利用率(B14)
病虫害综合防治率(B15)
化肥施用强度(B16)
农药施用强度(B17)
小流域抗 洪能 力(B18)
径流系数(B19)
侵蚀模数(B20)
图 1 上梧溪小流域生态恢复工程综合效益评价指标体系
Fig.1 Indicator system of evaluation of ecological
restoration engineering in Shangwuxi watershed
z 6= ziB/max(z ) (i= 1,2,⋯,m) (1)
负意义指标 :
z = 1一z坩/max(z ) (i= 1,2,⋯,m) (2)
中性意义指标:
f z =1一(n—z出)/[max(z )一min(z )] (i=1,2,.⋯,m)(z曲I z曲=I一(z出一n)/[max(z )一min(z )] (i=1,2,⋯,m)(z曲>n) (3)
式中,XiB为第 个样本的第b个指标初始值,z 是第 i个样本的第b个指标的标准化值,a为中性意义指标
的最优 中间值 ,m 为样本个数 。
表 1 原始数据
Tab.1 Original data of indicators
年 份 森林覆盖
Years 率/%
Forest
coverage
水土流失 农村新能 秸秆综合 病虫害综合 化肥施用 农药施用 小流域抗 径 流
治理率/% 源ILk_1% 利用率/% 防治率/% l/kg·hm l/kg·hm 洪能力/% 系 数
Rate ofwater Proportion Rate of straw Rate of pests Intensity of Intensity of Anti·flood Runoff
and soil of new utilization management fertilizing pesticide capacity of coeffident
erosion mntrd rural energy utilization watershed
侵蚀模
数/t·ban ·a
Erosion
rr~ ulus
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204 中 国 生 态 农 业 学 报 第 l4卷
在各具体指标的实际值进行标准化以后,求算亚 目标层各指标值得出不同评价单元生态建设质量优劣
的距离值序列。本研究采用模糊数学的欧氏距离贴近度法对各亚目标的值进行求算 。即:
Do 1 (4)
式中,D 为第i个样本与第 个样本的贴近度,x 和X, 为第i、 个样本的第b个指标的量化值, 为指标个
数, 为标准年,即 XJ =1。运用公式(4)得出各亚目标层对于最佳效益年份指标的贴近度,结果见表 2。为
了获得生态恢复工程综合评价的最终评价结果值,建立了公式:
P = s;D6 (5)
式中,P为生态恢复工程效益, 为目标权重,D 为亚目标层各指标的贴近度。通过公式(5)得到各年份小
流域的生态恢复工程综合效益评价数据(见表 3)。
表 2 标准化数据
Tab.2 Standardization data
表 3 生态恢复工程综合效益评价
Tab.3 Integrative benefit evaluation of
ecological restoration engineering
2 结果与分析
从分析结果可以看出,上梧溪小流域在生态
恢复工程实施前后发生了比较明显的变化。生态
恢复过程中,工程的经济效益、社会效益和生态效
益都呈明显的上升趋势。1995年经济效益的评价
值为0.261,到 2000年达到 0.759,增加到原来的
2.9倍。生态效益的增加也非常显著 ,由1 995年
的0.248增加到 2000年的0.437,增加到原来的 1.76倍。社会效益的增加不是很明显,但是这种效益的增
加往往会在生态恢复后逐步显现出来,比如 1995年和 2000年评价值变化不显著,但 2002年就增长到 1995
年的 134%。该小流域生态恢复工程的综合效益也发生了明显变化,综合效益指数由生态恢复前 1995年的
0.23增加到生态恢复工程实施后2000年的0.572,效益增长为原来的2.5倍,而且生态恢复工程实施后综
合效益指数逐年上升,2002年达到0.752,说明该小流域的综合生态恢复取得了显著成绩(表 3)。从研究结
果看,小流域的生态恢复工程产生了较好的经济效益和生态效益,实现了经济和生态的和谐统一,避免了只
注重经济发展而忽视生态建设的误区。在千岛湖流域,生态建设是最为重要的一环,生态建设对于促进经
济和社会长远发展非常重要。通过对本小流域的效益评价研究,发现经过生态恢复工程建设,小流域正在
,√
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第 3期 丁立仲等:浙西山区上梧溪小流域生态恢复工程效益评价研究 205
沿生态环境优化、经济平稳增长的良性轨道发展。
生态恢复工程取得显著效益的主要原因是工程的系统性、全面性和持续性。该小流域的生态恢复工程
涵盖了水利、林业、农业和水土保持等各方面。水利生态工程加固防洪堤 3400km,对 6km河道进行了整治,
新修建渠道 36750m、堰坝 11座、蓄水池27个(2m。/个)。提高水土保持能力是流域生态恢复的根本措施之

,依照宜林则林,宜农则农的原则,根据地带特性采取相应恢复措施,在高山地带发展杉木、松木等用材
林;在低坡地带种植经济林;在水土流失十分严重地带种植生长速度快、繁殖快、保土能力强的草皮。流域
内共造林 35.8hm ,每年封山育林面积为200Ohm 。实施种子工程,推广农业新技术新成果,优化农业种植
结构,提高绿色农产品的比重也是生态恢复工程的一个重要部分。小流域内农民的农业科技和生态意识培
训与提高也为生态恢复工程持续发展提供了重要保证。
生态恢复评价指标按性质可以分为3类:第一类是正意义指标,值越大,生态恢复工程建设的质量越好;
第二类是负意义指标,值越大,质量越差;第三类是中性意义指标,在一定范围内值越大越好,到一定程度后
越大越差 ,¨81。本研究在数据标准化过程中应用模糊综合评价法,根据数据对于评价的函数倾斜方向确定
标准值,然后进行标准化,在标准化过程中进行二次转换,在不影响客观性的前提下,避免数据分析过程中
正负效应的相互抵消及其对评价结果的影响。本研究的创新之处在于把生态恢复工程效益评价的几种方
法进行结合,弥补了单一方法的不足,在一定程度上消除了评价误差和人为因素影响,使评价结果更能反映
真实情况。
3 小 结
上梧溪小流域通过水利、林业和农业等生态恢复工程的实施,经济效益、社会效益和生态效益都呈明显
的上升趋势,小流域治理的各项投入在治理的3年内就得到了回报。对于小流域生态恢复工程效益的分析
应该选择科学合理的方法,使分析结果更准确和合乎实际。
参 考 文 献
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