平凉市山水林田湖草原系统治理一体推进实践研究

＊郭志峰 李艳 王若琦 逯敏婷

（1.平凉市生态环境应急事务中心 甘肃 744000 2.崆峒区生态环境监测站 甘肃 744000 3.泾川县生态环境监测中心 甘肃 744300 4.华亭市生态环境事务中心 甘肃 744100）

引言

平凉市地处陕甘宁三省（区）交汇处，辖崆峒、华亭和泾川、灵台、崇信、庄浪、静宁1区1市5县，由六盘山纵向隔为东、西两部份，东部为崆峒、华亭、崇信、泾川、灵台5县（市、区），地处泾河中上游；西部的静宁、庄浪2县地处葫芦河中游。近年来，平凉市大力推进生态建设与生态修复并取得了明显成效，先后取得了“国家级生态示范区”和“国家生态文明建设示范市”命名。

1.遥感解译情况

在空天院遥感数据服务系统对地遥感数据共享网调取平凉市“十三五”期间每年8月至10月符合云量要求、清晰度高的Landsat8（TM30m）分辨率单日时相的遥感影像（均为三景），经拼接、大气校正、镶嵌、裁剪、配准后，通过ENVI5.3进行计算机监督分类获得2016—2020年的土地利用类型矢量数据（精度＜5m），借助Bigemap检验土地分类结果，利用Arcgis10.7进行拓扑关系检查、爆破、去噪、合并处理，借助Excel 2016进行数据统计，获得各年度地类数据[1-3]。遥感解译结果显示，“十三五”期间全市林地面积增加87186.31公顷，年均变化4.4%，呈大幅度增长；草地、耕地和建设用地面积分别减少29010.32公顷、40601.34公顷和16532.55公顷，年均变化率分别为-8.25%、-2.65%和-5.41%，减少幅度较大；湿地水域和未利用地面积分别减少732.05公顷和195.15公顷，年均变化率分别为-1.65%和-0.09%，变化不明显，详见图1。

图1 平凉市“十三五”期间主要地类变化统计图

2.EI指数计算

EI指数反映区域生态环境的整体状态[4]，按下式计算：

生态环境状况指数（EI）=0.35×生物丰度指数+0.25×植被覆盖指数+0.15×水网密度指数+0.15×（100－土地胁迫指数）+0.10×（100－污染负荷指数）+环境限制指数

生物丰度指数=(BI+HQ)/2

式中，BI—生物多样性指数，计算方法详见《区域生物多样性评价标准》（HJ 623-2011）。

HQ=Abio×（0.35×林地+0.21×草地+0.28×水域湿地+0.11×耕地+0.04×建设用地+0.01×未利用地）/区域面积

式中，Abio—生境质量指数的归一化系数，取值511.2642131067。

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式中，P i—5～9 月象元N D V I 月最大值的均值，采用MOD13的NDVI数据，空间分辨率250m；n—区域象元数；Aveg—植被覆盖指数的归一化系数，取值0.0121165124。

水网密度指数=（Ariv×河流长度/区域面积+Alak×水域面积（湖泊、水库、河渠）/区域面积+Ares×水资源量*/区域面积）/3

式中，Ariv—河流长度的归一化系数，取值84.3704 083981；Alak—水域面积的归一化系数，取值591.7908 642005；Ares—水资源量的归一化系数，取值86.3869 548281；水资源量*—取平凉市及各县（市、区）多年平均水资源量。

土地胁迫指数=Aero×（0.4×重度侵蚀面积+0.2×中度侵蚀面积+0.2×建设用地面积+0.2×其它土地胁迫）/区域面积

式中，Aero—土地胁迫指数的归一化系数，取值236.0435677948。

污染负荷指数=0.20×ACOD×COD排放量/区域年降水总量+0.20×ANH3×氨氮排放量/区域年降水总量+0.20×ASO2×SO2排放量/区域面积+0.10×AYFC×烟（粉）尘排放量/区域面积+0.20×ANOX×氮氧化物排放量/区域面积+0.10×ASOL×固体废物丢弃量/区域面积

式中，ACOD—COD的归一化系数，取值4.3937 397289；

ANH3—氨氮的归一化系数，取值40.1764 754986；

AYFC—烟（粉）尘的归一化系数，取值4.0904 459321；

ANOX—氮氧化物的归一化系数，取值0.5103 049278；

ASOL—固体废物的归一化系数，取值0.0749894283。

表1 多年平均水资源量和降水量取值表

不考虑环境限制因素时，“十三五”期间平凉市及各县（市、区）EI计算结果如表2。各县（市、区）EI排序结果为：华亭市＞崇信县＞崆峒区＞灵台县＞庄浪县＞泾川县＞静宁县。“十三五”期间全市生态环境状况整体略微变好。

表2 EI指数计算结果

续表

3.结论与建议

（1）“十三五”时期平凉市水网密度指数在21.1～26.6之间，2020年境内湿地（内陆滩涂）、河流、湖泊、水库、坑塘、沟渠面积之和10617.18公顷，仅占总面积的0.95%。全市年平均降水量534.1mm，主要降水集中在7、8、9三个月，占全年降水量的65%。年蒸发量1700～3039mm，是年降水量的5～12倍，当地径流的显著特点是年内高度集中，季节性变化明显，非汛期径流很小可利用水资源量少，洪水期径流量大但无法利用。“十四五”时期平凉市应高度重视境内各类生态资源的平衡性，着力解决水资源不足这一影响生态环境状况的短板，将兴修水利工程，稳步提高水域湿地面积、调蓄不可利用洪水、最大限度地滞留过境水作为破解水资源制约瓶颈的主要突破方向。针对葫芦河和泾河干流来水不足的情况，加快推进支流水库工程建设进度，拦蓄洪水等不可利用过境水，实现藏水于山。中心城区和各县（市、区）应从调整土地利用规划和城市规划入手，高起点精细化规划海绵城市建设，结合工农业供水工程建设，充分利用地形，开辟城区敞开式供水渠道、泄洪道、引河流入城构筑人工湖，同步提高人工湖、坑塘、沟渠等水利工程防渗设施建设标准减少漏失水量，最大限度地提高城区水面面积、延滞水流，实现藏水于城。塬区和广大农村地区应结合小流域治理优先采用坑塘、涝池、沟渠、鱼鳞渗坑等水利和水保工程设施建设，以收集或延滞塬面径流用于农业和畜牧业生产为目标，统筹林草等植物措施，实现藏水于田。

（2）“十三五”时期平凉市生物丰度指数在31.5～34.2之间，植被覆盖指数在63.4～67.1之间，土地胁迫指数在43.2～52.0之间，全市的生态环境状况已与秦汉时期黄土高原历史上“疏林灌丛草原”的原貌特征[5]相去甚远，自然生态系统的生物物种数量仍然匮乏，生物多样性仍显不足，区域水土流失仍然严重，生态系统稳定性仍然较差。全市林地面积由463287.24公顷增长到550473.55公顷，年均增长4.4%，维持较高的增长水平；草地面积由99545.45公顷减少到70535.13公顷，呈锐减趋势；此外，农田面积减少40601.34公顷，建设用地面积减少16532.55公顷，未利用地面积减少195.15公顷；全市林地面积增加带来的生态环境效益被草地、农田、建设用地和未利用地面积减少带来的生态环境效益损失抵消，全市生物丰度指数仅增加了0.6。六盘山以西的静宁和庄浪两县属渭河流域葫芦河中游，生物丰度指数均低于30，生态系统营养结构较简单，土地开发强度大，坡耕地比例大，其中，庄浪县土地胁迫指数在26.1～29.0之间，已低于30，庄浪梯田已取得显著的水土流失治理成效；静宁县土地胁迫指数仍然在62.8～66.2之间，水土流失仍然较严重，生态环境敏感，静宁县历史上大量的森林砍伐造成的生态破坏在生态修复治理进程中仍未取得根本性改善。

六盘山以东的崆峒、华亭、崇信、泾川、灵台5县（市、区）地处泾河上游的黄土残塬，其中崆峒区西傍六盘山脉，华亭市、崇信县和灵台县背靠关山山脉，生物丰度指数均大于30，生态系统营养结构较复杂。由于华亭市、崇信县和灵台县长期的煤炭开采历史，存在矿区生态修复欠账，区域土地胁迫指数仍然较高；泾川县位于泾河川谷腹地，境内沟壑密度大，土地胁迫指数仍然在64.0～66.9之间，生物丰度指数在25.3～28.6之间，水土流失也较严重，泾川县境内土地受到东西走向的河流、公路和铁路的多次切割，土地破碎化程度高，塬面土地开发利用程度高，塬区土地侵蚀强烈，其成因与静宁县相比明显不同。

“十四五”时期，平凉市生态环境建设工作应以构建良性生态系统为目标，结合培育特色产业，构建乔灌草合理配置的生态体系，以现有林地保有量不减少为目标，高度重视并加大草地在生态建设及生态修复治理中的比重调节，努力提高灌丛、草地面积，逐步形成以农田为主体、以种草养殖为纽带、以林木为屏障的良性生态系统，促进区域经济走上生态循环农业发展道路。

（3）“十三五”时期，全市生态环境状况指数为48.9～50.2，生态环境状况为一般，其中：2016年污染负荷指数仅2.1，到2020年降低为0.5，全市污染物排放强度较小，污染物排放对生态环境持续造成的压力较小，但环境限制指数是生态环境状况的约束性指标，如发生重大生态破坏、环境污染和突发环境事件等，生态环境不能为“优和良”，且生态环境级别降1级。因此，“十四五”期间，平凉市山水林田湖草塬系统治理一体推进中应稳中求进，在巩固平凉市生态环境修复基地建设成果的同时要加大生态空间管控力度，严守生态保护红线，加强生态安全管控，重点防范重大生态破坏、环境污染和突发环境事件的发生，避免因发生突发环境事件导致平凉市生态环境建设与修复成果被一票否决。