甘肃省秦安县水土保持生态服务价值评价

2015-12-15魏志萍彭彰普刘金鹏

水利规划与设计 2015年8期

关键词：生态效益水土保持效益

魏志萍，彭彰普，刘金鹏

（1.甘肃省水利厅水土保持局，甘肃兰州 730000；2.甘肃省科学院，甘肃兰州 730000）

甘肃省秦安县水土保持生态服务价值评价

魏志萍1，彭彰普2，刘金鹏2

（1.甘肃省水利厅水土保持局，甘肃兰州 730000；2.甘肃省科学院，甘肃兰州 730000）

以甘肃省秦安县水土保持措施实施前后的生态服务价值评价为研究目标，应用生态服务价值计算体系系统计算了两个阶段的水土保持生态功能的量化价值。结果表明:项目实施前后，研究区生态系统服务的价值与使用价值都有了显著提高，生态系统服务功能得到改善。同时，采用 13项指标作为水土保持社会效益、生态效益、经济效益的主要评价指标，通过多目标层次评价方法分析表明:研究区水土保持的各项目标已经基本实现。随着时间的推移，研究区各项效益必然会逐年增长，尤其是经济效益必将会随着林木的逐年成熟而逐步增高。

水土保持；生态效益；效益评价；黄土丘陵沟壑区；秦安县

黄土高原丘陵区是我国水土流失最为严重的地区之一。新中国成立以来，该区域广大人民群众通过各种方式来缓解和治理水土流失危害，取得了许多成功的经验。但是，如何定量化评价治理工作效益一直以来是专家学者关注的热点问题。近年来，通过构建有关水土保持效益评价框架和指标来完成治理效果的方式方法得到了诸多学者的认同，并在相关区域的具体实施上取得了很好的效果。但水土保持的效益评价目前评价方法各异，没有一套成熟的方案与标准，指标选择带有一定的随意性，所得到的结果不能完全符合区域实际。本文正是基于前人的研究基础，以黄土高原丘陵区水土保持项目实施后的生态服务价值为研究对象，建立简单易行的评价体系，探索水土保持效益评价的科学方法。

1 研究区概况

研究区位于秦安县南部山区，总面积37.12km2，其中水土流失面积 33.11km2，属黄土高原丘陵沟壑区第三副区。海拔介于 1389～1897m之间，土壤侵蚀以水蚀为主，重力侵蚀为副，并伴有严重的人为水土流失。项目区水土流失状况详见表 1。

表1 项目区水土流失状况

截止 2012年底，研究区群众主要通过修建梯田、谷坊、沟头防护、林草措施等方式进行水土保持综合治理。共治理水土流失面积12.04km2，治理程度32.4%，林草覆盖率13.7%。研究区水土保持现状治理措施详见表2。

2 水土保持生态系统服务价值评价

究区水土保持措施实施前后的具体情况，以农林牧渔业总产值和人均纯收入为口径进行水土保持生态系统内部服务价值统计，主要体现经济效益；以水土保持改善生态系统物质循环效益与水土保持减洪、保土效益为口径进行外部生态服务价值统计，主要体现生态效益。统计结果见表 3～表 5。

本次研究在参考相关文献的基础上，针对研

表2 项目区水土保持现状治理措施

表3 项目实施前后研究区农业总产值变化情况（万元）

表4 项目实施前后研究区农民人均纯收入变化情况（万元）

表5 项目实施前后的各项生态系统外部服务价值统计（万元）

综合表3～表 5，可以看出项目实施后研究区内人均生态系统内部服务价值由 2174.8元增加到3273.5元；外部生态系统服务价值由 137.4万元增加到280.9万元。增长幅度分别为内部服务价值增长 50.5%，外部服务价值增长幅度为104.5%。说明水土保持生态效益效果较经济效益效果明显。

在内部生态系统服务系列中，林业生态价值增长幅度最大，为 58.69%；其次为农业、副业和其他产业；牧业生态服务价值增长幅度最小，为24.24%。外部生态服务价值系列中，梯田的外部服务价值最高，其次为林地、草地。其中，物质循环效益方面林地增长幅度最大，梯田最小；而减洪、保土效益方面梯田增长幅度最大，草地贡献最小。

3 水土保持综合效益评价

水土保持生态综合效益涉及的因素很多，评价结果会因为所选取的评价方法和指标因子的不同出现较大的差异。本研究基于生态系统服务的水土保持综合效益评价理论与方法，经过专家咨询和实地调查，采用系统工程方法分层次评价，采用聚类分析方法选择评价指标。

3.1 评价方法

根据系统理论与系统工程方法，多目标分层次评价体系如下：

式中：I为对整个系统的评价值，Eij为对某一具体因子的评价值，ωi、 ωij为权重因子。如果只有一级子系统，式（1）可以写为：

分析计算时要按照由下至上的原则计算各级子系统的影响，最后对整个系统进行全面评价。

3.2 指标选取

评价指标选取的合理与否直接关系到评价结果的可信度。本研究首先将评价效益分为生态效益、社会效益、经济效益三大类，然后采用聚类分析方法，结合研究区实际情况，得到符合实际的 13项评价指标，详见表 6。

表6 水土保持综合效益评价指标的体系结构与评价因子

3.3 权重因子确定

本文权重因子的确定依据层次分析法确定，各目标层、准则层权重因子依据专家意见和研究区实际情况按照层次分析方法计算（过程略），得到结果见表7。

表7 效益评价的权重向量

3.4 评价指标归一化

本文采用梯形函数对数据进行归一化处理，归一化函数基本形式为：

式中：xia、xib为评价指标 xij设定的阈值。根据国家相关规范和研究区实际情况，评价指标的相关阈值取值见表 8。

3.5 水土保持综合效益计算与分析

通过上述方法，研究区水土保持综合效益评价结果见表 9。由表 9可看出，研究区水土保持综合效益评价值由实施前的 0.66增加到实施后的0.74，增长幅度为 17.9%。其中，社会效益增长最快为 25.9%，其次为生态效益，增长幅度为16.8%，经济效益增长幅度最低为 8.9%。本研究通过分析认为，水土保持措施实施后，梯田、林地、牧草等面积迅速增长，对研究区减洪、保土措施有显著的效果。其次，在水保措施实施后，土地利用率、人均农田面积有所改善，吸引了更多的劳动力从事农业生产，社会效益明显提高。第三，由于本研究统计年限是水土保持措施实施后的第二年，各种农业生产项目还没有完全发挥经济效益，因此，得到的经济效益增长幅度最低也是合理的。随着时间的推移，研究区各项效益必然会逐年增长。在各项具体指标中，增长最快的 3项指标为林草覆盖度增长 62%，人均收入增长 49.4%，治理程度增长 48.7%。指标中的土壤侵蚀模数、径流模数、投资回收期等 3项指标呈现降幅趋势，说明研究区水土保持措施实施后水土流失现象得到了有效地改善。但土壤侵蚀模数、径流模数的降幅只有8.3%和 6.7%，这就需要研究区当地政府在今后的水土保持工作中进一步扩大林草面积，增加林草拦蓄降水的能力，将水土流失减少到最低程度。

表8 水土保持综合效益评价指标体系结构

表9 基于系统理论的水土保持综合效益评价计算结果

4 结论及建议

（1）通过生态系统服务价值评价，研究区水土保持措施项目实施前后生态系统外部服务价值增长速度高于内部服务价值。说明水土保持生态效益效果较经济效益效果明显。

（2）在具体的水土保持措施中，梯田的外部服务价值最高，其次是林地，草地外部服务价值最低。其中，梯田的减洪、保土的效益最高，林地的物质循环效益最高，草地各方面效益均较低。说明在今后的水土保持措施中，梯田措施和经济林措施是研究区首要的选择。

（3）通过研究区水土保持综合效益的分析表明，水保项目实施后，研究区社会效益增长最快为25.9%，其次为生态效益，增长幅度为 16.8%，经济效益增长幅度最低为8.9%。各效益的增长结果可以确定研究区水土保持的目标已经基本实现。随着时间的推移，研究区各项效益必然会逐年增长，尤其是经济效益必将会随着林木的逐年成熟而逐步增高。

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