南方红壤区水土流失与社会经济的耦合关系

史 志 华，于 书 霞，王 玲

(华中农业大学 资源与环境学院，湖北 武汉 430070)

0 引 言

水土流失是一个自然过程，受自然环境和人为因素的共同影响[1]。自然因素在短期内变化不大，且难以通过人为调控。控制并减少人为活动引起的水土流失加速是实施治理的首要目标[2]。同时，水土流失的治理成效受人为因素的影响[3-7]，区域社会经济发展水平、治理政策和布局、农户参与意愿和能力等因素能显著影响水土流失治理效果[8-10]。社会经济因素与自然生态系统间相互作用关系错综复杂，从宏观政策到单个农户参与意愿，不同尺度社会经济因素对水土流失形成和治理的作用机制存在本质区别[11]。同时，社会生态系统中变量间相互作用关系是不断演化的，不同发展阶段社会经济因素对水土流失的影响可能并不一致。水土流失治理工程能否持续发挥功能，实现区域水土流失面积减少和服务功能的稳定提升，关键在实现社会经济发展与生态治理的协同，而解析两者之间的相互作用关系是基础。

南方红壤区水热资源丰富，区位条件优越，是热带亚热带经济林果、经济作物及粮食生产的重要生产基地，区域粮食总产量约占全国的50%。由于水热条件与生物生产潜力大，土壤本身及其与水、岩、气、生物圈之间的物质循环及交换过程较其他区域土壤更为强烈[12]；加上人口稠密、开发强度高，造成南方红壤区水土流失分布广泛，根据2013年第一次全国水利普查结果，区域内现有水土流失面积16万km2。水土流失破坏土地资源和降低土地生产力，影响粮食和生态安全，阻碍区域生态功能的发挥和高质量发展目标的实现[13]。为治理水土流失、修复退化的生态环境，近年来，国家在南方红壤区实施了一系列生态建设与修复工程，并取得显著成效，水土流失面积持续扩张的趋势得到有效遏制。目前，江西、湖北、湖南、福建等省水土流失面积与20世纪80年代相比，分别减少了43.5%，46.4%，31.9%和42.9%[14]。本文以南方红壤区为例，首先在区域尺度探讨了社会经济因素对水土流失及其治理的驱动机制，然后从微观尺度揭示农户对工程的接受意愿和参与能力对水土流失治理的影响。研究结果可以为南方红壤区寻求合理的水土流失治理对策提供科学依据。

1 区域社会经济因素对水土流失及治理需求的影响

1.1 经济发展与水土流失

经济发展是导致区域水土流失加剧的主要因素，但同时也是实施水土流失治理的经济基础，是推动实施治理的动力[15-16]。经济发展与水土流失间的关系错综复杂且处于不断演化之中，并最终取决于发展对生态干扰的增加、对产业结构改善和治理投资能力提高间的权衡[17]。江西省赣州市贡水流域长时间序列的分析结果显示，1985～2015年间流域内GDP始终是抑制水土流失产生的主要因素，且作用强度不断增加[18](见图1)。石海霞等[19]对南方红壤区26个典型小流域土壤侵蚀模数和人均纯收入的变化分析结果显示，经过多年治理后小流域土壤侵蚀模数平均下降76%，人均纯收入平均增加194%。说明区域已基本摆脱了以水土流失换取经济发展的局面，实现了经济发展与水土流失治理的正向反馈。

注：变量间连线表示二者存在显著作用，连线粗细与作用载荷有关，蓝色表示正向作用，橙色表示负向作用；括号中的数字表示Z值，*、**、***分别表示0.05，0.01，0.001的显著性水平。图1 贡水流域自然环境、社会经济因素对水土流失影响的结构方程模型[18]Fig.1 Structural equation modeling of the effects of natural environmental and socio-economic factors on soil erosion in the Gonshui watershed[18]

通过生态治理工程修复退化、受损生态系统，是经济发展到一定阶段人们主动应对生态环境问题的举措。生态修复工程改变了经济发展与生态保护之间的关系，而经济发展是实施包括水土流失综合治理工程在内的大规模生态修复工程的基础。区域生态修复措施容量下侵蚀模数与实际土壤侵蚀模数差距越小，水土流失治理需求越低。水土流失治理需求度直观地反映了一个区域可治理的剩余额度，可取代以往基于侵蚀面积的评价指标，避免追求过高治理目标而造成人力和财力的浪费。南方红壤区水土流失治理需求度的分析结果显示，经济增长通过增加政府对水土流失治理的投入，而显著降低区域的治理需求度。社会经济因子中，政府造林投入对减少治理需求的贡献最大，是治理水土流失最有效的途径[20](见表1)。然而赵其国[15]和Wang等[20]的研究都指出，南方红壤区水土流失面积减少幅度与所治理面积极不相符，部分区域水土流失治理需求有增加的趋势，区域内依然存在边治理边破坏的现象(见图2)，何况治理后的土地生产力远未恢复到遭受侵蚀之前的水平[12]。

表1 南方红壤区水土流失治理需求度与社会经济因素的PLSR模型分析结果[20]

图2 南方红壤区各地市2005～2015年水土流失治理需求度变化情况[20]Fig.2 Changes of the demand for soil erosion control from 2005 to 2015 in cities of the red soil region of Southern China[20]

1.2 人口压力与水土流失

人口变化和水土流失的关系复杂[21-22]，且存在较大的不确定性。首先，人口压力是水土流失产生的重要驱动力[5]，进而改变水土流失治理需求。南方红壤区人口稠密，人口增长必然带来对自然资源、土地资源的需求增加，加重土地的负担，耕地扩张、植被破坏[20](见图2)。同时，水土流失会导致土地生产力的下降进一步加剧了农户对土地资源的开发，形成“人口压力—开发耕地—水土流失—生产力下降—耕地扩张”的恶性循环[23]。但另一方面充足的劳动力通过促进区域经济发展，实现产业结构调整，间接地减轻了对生态环境的压力，并可能带来水土流失治理投入的增加，有助于水土流失的控制。江西省县市尺度分析结果显示，人口总量、农村人口对水土流失均具有显著的直接促进作用。同时由于经济发展、农业投入需要人力资源的支撑，而这两个因素对于水土流失具有控制作用，可以从一定程度上平衡或减缓人口压力对水土流失的促进作用[24]。因此综合考虑人口压力的直接和间接作用，减轻或消除人口压力对水土流失的影响，优化经济发展方式、提升经济实力是重要途径。

此外，农村人口和城市人口的变化对水土流失的影响不尽相同，分别考虑农村人口和城市人口对环境的影响是至关重要的，尤其是在需要结合国家发展和制度变化分析时更不能简单地只考虑总人口变化的影响[25]。2005～2015年是中国快速推进城镇化的阶段，随着农村人口向城市转移，南方红壤区农村人口呈缓慢下降的趋势。水土流失治理需求的驱动因素分析结果显示，区域总人口对治理需求度的影响显著，但农村人口增长会显著增加区域治理需求度，而城市人口增长会显著减少治理需求度[20](见表1)。农村人口增长会加剧水土流失并增加区域治理需求，主要是因为农民对土地的依赖性更强[8]。农村人口增长通常会增加对住宅用地和农业用地的需求，增加对自然生态系统的干扰。尤其当前中国农村劳动力主要是受教育程度不高的老人及妇女[26]，先进的有利于土壤保护的耕种技术推广存在一定困难。相比之下，城市人口对土地资源的依赖度相对较低，对抑制水土流失有积极作用[27]。生态脆弱区农村人口向城镇转移，改变了过去的能源与资源利用模式，降低了对薪柴等传统能源的资源需求，对水土流失有一定的抑制效果。

1.3 农业发展与水土流失

农业生产、耕地面积扩张通常被认为是造成水土流失加剧的主要人为因素。有研究指出，快速城市化会增加农产品需求，这将促使农民通过砍伐森林来扩大农业用地，造成偏远地区水土流失[21-22，28]。然而不同区域农业发展对水土流失的影响机制可能存在显著差异。在南方红壤区，虽然农业发展是造成水土流失以及治理需求增加的重要人为因素，但统计数据显示，2005～2015年区域播种面积和作物产量均呈下降趋势，且存在休耕、弃耕[29]。种植结构的改变是该区域农业发展促进水土流失及其治理需求增加的主要原因。经济作物能带来更高的收益，因此原来用于耕种粮食作物的土地以及未被利用的不适宜耕作的土地，被大面积种植经济作物，高强度开发使水土流失加重，治理需求增加[20](见图2)。

农业投入和农业产出对水土流失的影响不同。农业投入主要通过改善土壤肥力和植被覆盖来抑制水土流失，农业投入对水土流失的控制作用随着投入的增加而显著增强。以贡水流域为例，1985～2015年间，流域内化肥使用量、农业机械总动力投入持续增加，改变土壤结构和耕作方式的同时，抑制了水土流失[18](见图1)。化肥投入的增加使当地土壤的肥力得到提升从而迅速增加植被覆盖度，植被和其相关的生态系统改善土壤结构，增强了保水保土能力，从而抑制水土流失[1]。机械化水平的提高可以提高生产效率，增加复种指数，有效减少农业活动对土壤生态的破坏，减少地表裸露时间，从而抑制水土流失。

与此同时，农业产出是促进水土流失的主要人为因素，并且贡水流域农业产出的增加对水土流失的促进作用有增强的趋势[18](见图1)。虽然良好的经济状况会提高农民应用水土保持措施的经济实力，但收益的增加也将提高农民生产的积极性，导致农业生产规模的扩张。作物产量、农业总产值的增加，存在着加剧水土流失的潜力[30]。因此，优化农业投入、提高生产效率、合理控制生产规模是控制水土流失的重要途径。

2 农户与水土流失治理的相互作用

在中国农村分田到户、分散独立经营的生产模式下，农户是农村核心的社会经济单元和决策主体，其生产生活高度依赖生态系统，其生产行为、决策意愿最终会成为生态系统演变的内在驱动力[31]。农户行为对土壤、植被等因素具有重要影响，不合理的生产方式将直接导致水土流失的产生。农户也是水土流失治理等生态工程的最直接执行者、生态修复的受益者，农户对水土保持技术措施的选择、接受意愿，将影响着各项工程实施的成效，是其能否顺利实施的关键[32]。对农户与水土流失、水土流失治理间相互作用关系的解析，可以为微观尺度寻求农业生产方式改进、推广水土流失治理工程提供依据。

2.1 水土流失治理工程对农户生计的影响

生计是建立在个人能力、资产和活动基础上用于谋生的方式，国家政策、法律制度、文化习惯等都会对农户生计策略选择产生影响[33]。生态工程的实施带来大规模资金、人力、技术等社会资源的投入，在改善区域生态环境质量的同时，也会改变当地农户的生产生活方式及生计资本。对比江西省赣州市水土流失治理工程参与户和非参与户的生计资本可以发现，参与水土流失治理工程显著提升了农户的生计资本，其中金融资本、物质资本、社会资本的改变最为显著。生态工程通常会向参与农户提供生态补偿、金融贷款等，提高其金融资本，农户通过参与经果林种植等更加多样化的生计方式，增加个人收入和物种资本的积累，生计水平得到整体提升[34]。

另一方面，生计资本的增加改变农户生计方式，并产生不同的生态影响。基于“水土流失治理—生计策略—生计结果”的假设，利用江西省赣州市农户调查数据构建结构方程模型，分析三者之间的相互作用关系。结果显示，水土流失治理工程参与户倾向于选择水土流失风险更低的生计方式，且通过生计方式的改变，有效地降低了工程参与户对生态的依赖程度。福建长汀的能源调查研究也得到了同样的结果，生计资本提高会促进能源的消费升级，农户对生态系统的影响和依赖会弱化[35]。

2.2 农户及其社会网络对水土流失治理的影响

社会网络对水土流失治理的影响可能包括以下几个方面：① 影响治理体系中知识信息的产生、获取和传播；② 影响治理过程中信息、资本、劳动力等社会资源的配置[36]；③ 提升参与者的治理意愿和治理能力[37]。农户社会网络是指农户间因互动交流而形成的稳定的社会联系。在中国农村这样一个乡土关系复杂的社会环境中，农户社会网络对其生产和生活的影响更加突出[38]。农户对水土流失和生态保护的认知水平、行为方式、参与治理的意愿和能力等，都与其所处的社会网络密切相关。

首先，对于是否参与水土流失治理的决策，农户有各自不同的需求，可能会导致群体间利益冲突而影响工程的实施。功能完善的社会网络可以通过促进节点之间的充分沟通而实现集体协作，做出共同的更加科学的选择，进而影响工程的实施[39]。江西省赣州市案例分析结果显示，交流活跃、沟通充分的农户社会网络中，所有农户节点都采用了水土流失治理措施，并且有70.42%的农户具有良好的水土保持意识。在交流不够活跃的社会网络中，仅有3.51%的农户表示了解水土流失治理的重要性，在生产过程中采用了水土流失治理相关措施。

此外，社会网络中关键节点对网络功能及信息传播效率具有重要影响，且关键节点示范带动作用能显著影响节点的选择意愿和能力[36]。关键农户是信息传播的中介，承担着将所获取的技术、信息传递给其他农户的功能。在江西省赣州市农户社会网络分析案例中，关键农户的年龄、文化水平、水土保持的意识和相关工程技术的应用经验等，会显著影响其他农户对是否参与水土流失治理的选择(见图3)。文化水平较高、年龄较小的关键农户能够承担起水土流失治理新技术推广的责任。而受学历、年龄等因素限制的关键农户，对新技术的学习能力和接受意愿相对较低[40]。他们更倾向于沿袭已有的生产方式，没有应用水土保持相关技术的经验，缺乏水土保持意识，因此很难通过他们进行水土流失治理新技术的推广。

注：图中圆圈外围的数字为农户节点的编号，节点间连线表示两者存在交流关系。a网络中农户间交流较少，网络结构简单且信息传播功能较弱；b网络中农户间交流较为频繁，网络功能相对完善。图3 农户社会网络弦图[40]Fig.3 Chord diagrams of farmers′ social networks[40]

政府管理机构在农户社会网络中的功能和地位将显著影响工程实施和技术推广的效率。如果政府管理机构能够得到农户的认可，成为农户社会网络的关键节点，则作为信息“发布者”，政府机构推广水土流失治理技术将更加高效。

3 结论与展望

社会经济发展是造成水土流失的主要驱动力，也为实施水土流失治理提供必要的经济、技术和劳动力。本文以南方红壤区为核心，阐述了社会经济与水土流失间的相互作用及研究进展。经济发展与水土流失治理存在正向反馈，经济发展、农业投入在一定程度上平衡或减缓了人口压力对水土流失的促进作用，优化农业投入、提高生产效率、合理规划生产规模是控制水土流失的重要途径。此外，参与水土流失治理工程的农户更倾向于选择低水土流失风险的生计方式，而社会网络中关键节点会影响农户参与治理的意愿，政府需要发挥示范带动作用去提高农户参与意愿和能力，减少水土流失治理需求。由于社会经济与水土流失耦合关系的研究尚处于起步阶段，未来研究仍需从宏观、中观和微观3个层次开展。

首先，在宏观层次上，社会经济发展是造成水土流失的主要驱动力。社会经济系统内部复杂的相互作用关系决定了控制水土流失要考虑农业发展造成的直接影响以及与农业紧密联系的相关行业造成的间接影响，需深入剖析农业和非农产业对水土流失的共同作用。同时，国家产业政策、发展规划及产业结构调整等也会直接或间接影响水土流失的产生及防治，因此需要从宏观决策层面系统考虑水土流失的综合整治。

其次，在中观层次上，明确影响本地水土流失的关键社会经济因素，系统评估水土流失治理需求，从而优化水土流失治理工程措施的空间布局，提升治理措施的区域适应性和工程的有效性。同时揭示溢出效应对水土流失的作用，寻求优化资源配置和产业结构的途径，为区域协同控制水土流失提供依据。

最后，在微观层次上，探讨农户对水土流失治理技术的需求以及提升农户技术能力的途径，剖析城镇化、土地流转、集约化经营等宏观背景下，农户对水土流失治理及相关生态修复工程的响应，构建农户接受的工程持续运维模式。