南方紅壤區不同崩崗侵蝕治理模式及評價指標體系研究

文 慧，馮舒悅，王軍光，倪世民，蔡崇法

(華中農業大學 水土保持研究中心/農業部長江中下游耕地保育重點實驗室，湖北 武漢 430070)

崩崗一詞最早由曾昭璇先生提出，是指山坡土體受到水力和重力的綜合作用發生崩塌的現象，主要發生在抗蝕性弱、疏松、深厚、透水性強的以花崗巖風化殼為母質的南方紅壤低山丘陵區[1]。崩崗具有爆發力強和侵蝕量大等特點，對當地土地資源、生態環境等造成了嚴重的危害，相對于水土流失較為嚴重的黃土高原地區，南方紅壤丘陵區的水土流失狀況也很嚴重[2]。據調查，湖北、湖南、江西、安徽、福建、廣東、廣西等7省區共有崩崗(面積>60 m2) 23.91萬個，總面積為1 220 km2[3]。崩崗侵蝕產生的大量泥沙，不僅毀壞農田，淤塞河道、水庫，而且破壞大量的農業基礎設施，給當地群眾的生產生活和社會、經濟的發展造成了極大危害。目前，崩崗的侵蝕治理措施主要分為耕作措施、工程措施和生物措施。在實際應用中，由于崩崗所處的環境不同，受地形地貌、氣候、植被等環境因素和人類活動的影響，使得崩崗的治理成為一個較為復雜的工程[4]。近年來，相關學者對崩崗的綜合治理效益評價進行了很多研究。但是由于不同地區崩崗的治理模式，以及生態、經濟和社會情況存在差別，在進行效益評價時所選取的指標和評價方法具有一定的差異[5]。在進行效益評價工作時，對特定治理模式的崩崗選取切實可行的評價指標和評價方法，對當地崩崗的治理有著重要的意義。鑒于此，本研究以南方紅壤區不同侵蝕治理模式的崩崗為突破口，在已有的水土保持效益評價體系的基礎上，探討了特定治理模式崩崗的指標選取及其綜合效益評價體系的構建等問題，以期篩選出最優的治理模式及評價體系。

1 崩崗侵蝕類型及其治理模式

崩崗的形態各異，按其坡面外表形態可將崩崗劃分為條形、瓢形、弧形、爪形及混合型五個類型；按侵蝕規模的大小可分為小型、中型和大型三個等級；按發育過程可將崩崗分為初期、中期、晚期三個階段；按發育程度可分為活動型和相對穩定型[3,6]兩種。在治理措施上，對不同發育階段的崩崗需要根據其發育階段和具體的立地環境合理安排綜合防治措施。

崩崗具有突發性的特點，其土壤侵蝕強度大，破壞力強，能對房屋、道路、農田等造成極大的破壞。近年來，國內相關學者對崩崗的侵蝕治理展開了大量的研究工作，探索出很多有效的治理措施。根據治理目的，采取相應的治理措施，對于改善生態環境、保護土地資源、促進當地農業經濟發展具有深遠的意義。1984年史德明[7]從崩崗侵蝕成因和發育形態分析，提出了“上截、下堵、中綠化”的崩崗治理思路。由于崩崗具有較強的地域性，因此有學者從崩崗的地貌特點和侵蝕成因分析，提出了集水坡地治理、崩積體固定、崩崗溝底治理和沖積扇治理的綜合治理模式[8]。目前對崩崗的治理已由治坡、降坡和穩坡“三位一體”整治發展到了集水坡面、崩壁、崩積堆、溝道和洪積扇“五位一體”的系統性治理[1,9-10]。基于此，根據崩崗三個發育階段的不同侵蝕特征及其適用的治理模式，可將南方紅壤丘陵區不同發育階段的崩崗治理模式總結為生態防護型、產業經濟型和修復完善型三種[11]。

2 崩崗侵蝕治理效益評價指標體系

水土保持效益評價指標是指對水土保持各方面效益進行定性描述、定量分析時所用的變量，各指標體系之間則是相互聯系且具有一定的層次結構的指標集[12]。這些指標集共同構成了水土保持綜合效益評價指標體系。

2.1 指標選取原則

水土保持效益評價指標選取對綜合效益評價具有重要的意義，它關系到評價結果的準確性和真實性，需要根據研究區域的特點、地域地貌特征及評價的目的，有針對性地選取指標。因此，崩崗治理綜合效益評價指標體系選取原則包括[13]：

(1)科學性原則。指標的選取必須符合相關學科的基本原理，能反應治理前后的區域水土流失變化。

(2)針對性原則。指標的選取必須根據評價對象、評價目的，結合當地生態、社會和經濟狀況進行。

(3)準確性原則。指標所反映的情況應能用數值表達，并且能準確、快速地獲取和計算。

(4)層次性原則。從生態、社會和經濟三個方面進行效益評價，應根據評價目的選取相應的指標。

(5)可持續發展原則。評價指標既要能夠反映現狀，又要能夠持續地反映治理的過程和趨勢。

2.2 指標選取方法

目前常見的指標選取方法有專家打分法、文獻頻數法及主成分分析法等[14-16]。專家打分法是邀請相關學科的專家，采用問卷打分的方式制定指標體系。文獻頻數法是在分析和總結過去各個學者選取指標的基礎上，選定能夠最大程度反映研究目的的指標。主成分分析法則是對已經初步選取的指標，根據其貢獻率的大小進行指標選取。

2.3 指標體系

指標體系的構建，要依據綜合評價的目的，盡可能真實地反映崩崗治理的效益。目前大多數研究者將評價指標分為生態、經濟和社會效益三個部分，少數研究者還添加了蓄水保土效益用作水土保持基礎效益的評價[17-18]，也有學者將指標體系分為生態環境、農村環境和社會經濟效益三個部分[19]。對南方不同治理模式的崩崗進行調查發現，崩崗治理后的主體效益范圍可以劃分為侵蝕治理區和下游影響區，侵蝕治理區為崩崗侵蝕的主體范圍，下游影響區則為崩崗治理主體周圍由于崩崗治理后受影響的區域[20]。生態效益是指對崩崗進行相應的生態治理后，對當地生態環境、土地資源所帶來的效益[21]。社會效益是指治理后的崩崗對當地社會環境產生的積極影響，同時對治理區以外的區域產生有益的社會影響。經濟效益是指對崩崗進行治理后，治理區域所產生的經濟效益，包括相應措施的投入所獲得的經濟回報。因此，本研究將生態、經濟和社會效益作為崩崗治理后的評價指標。

根據生態防護型、產業經濟型和修復完善型三種崩崗治理模式的特點和評價的目的，結合《水土保持綜合治理效益計算方法》(GB/T 15774—2008)，本研究對水土保持綜合評價中選用的指標進行了統計，并篩選出了常用評價指標，見表1。

由表1可以看出：①在選取生態效益指標時，首選植被覆蓋度和土壤侵蝕模數，其使用頻率最高，分別為0.88和0.75，說明這兩項指標為水土保持評價的最基本指標，能夠最直觀地反映出治理前后的水土流失變化；其次是徑流模數與治理度，使用頻率分別為0.53和0.47，徑流模數表征單位流域面積上單位時間所產生的徑流量，治理度表征水土保持進程中生態恢復和經濟可持續發展的程度；再次是土壤肥力指數和生物多樣性，這兩個指標也能夠反映治理后項目區的生態效益，綜合這兩個指標可以反映治理后的土壤狀況，且與當地人民生活息息相關。②在選取社會效益指標時，首選土地生產率，其使用頻率最高為0.28，該指標是反映土地生產能力的重要指標；其次是農產品商品率，使用頻率為0.25，該指標是農產品的商品量在農業總產量中所占的比例，能反映當地商品經濟的發展程度。③在選取經濟效益指標的時候，首選年人均純收入，其次是勞動生產率，二者使用的頻率較高，分別為0.47和0.34，采用年人均純收入、勞動生產率指標進行評價能較為直觀地反映治理前后當地經濟的變化狀況。效益評價指標雖然在表1中做了統計，但實際指標的選取應根據具體情況而取舍。

表1 水土保持效益評價中常用指標統計分析

3 典型崩崗侵蝕治理模式指標體系構建

3.1 生態防護型崩崗侵蝕治理的效益評價指標體系

生態防護型治理模式主要適用于發育初期、侵蝕規模較小的崩崗，此時的崩崗，植被覆蓋率、物種的種類和數量在逐漸減少，為攔截徑流，預防降雨造成的集水區再次崩塌，可以通過林草措施和坡面防護來治理，重點是崩崗侵蝕區的植被生態恢復[4]。該類崩崗治理所產生的效益以生態效益和社會效益為主，因此對該類崩崗評價指標進行選取時著重于選取有關生態效益方面的指標，如表2。

表2 生態防護型崩崗侵蝕治理綜合效益評價指標體系

由表2可知，對于采取生態防護型治理模式的崩崗，通過植被覆蓋度和土壤侵蝕模數的變化，既能夠直觀地反映治理后的生態環境變化，也可以間接地反映崩崗侵蝕治理后的水土流失現狀；通過徑流系數和土壤肥力指數的變化，能夠反映出崩崗治理后的保土作用和土壤肥力的變化。

江西省贛州市贛縣區白鷺鄉上塘小流域，治理后崩崗的土壤質量、植被種類及生物多樣性得到明顯的提高[22]。趙會貞[23]對長汀縣四種水土流失治理模式進行生態效益評價時，選取了徑流系數、侵蝕模數、植被覆蓋度和土壤肥力指數為生態效益的評價指標，評價結果表明該指標體系能較好地反映該地區治理后的生態效益。贛縣區上塘小流域，對周圍植被較好、遠離城鎮的崩崗，進行景觀植被的種植并實施相應的坡面治理措施，實現了生態防護(圖1)。

圖1 贛縣區上塘小流域生態防護型治理景觀

3.2 產業經濟型崩崗侵蝕治理的效益評價指標體系

產業經濟型治理模式主要適用于活動強烈、發育盛期的崩崗，此時崩崗的植被覆蓋率及生物多樣性急劇降低，崩崗各部位侵蝕劇烈。該類崩崗僅僅應用生物措施較難治理，一般會利用一些工程措施，如削坡開級種植農作物等[24]，這樣做既能治理崩崗，又能夠產生一定的經濟效益，促進當地的社會經濟發展。該類崩崗治理后所產生的效益以經濟效益為主，因此在進行治理效益評價的指標體系構建時著重于選取有關經濟效益方面的指標，如表3。

表3 產業經濟型崩崗侵蝕治理綜合效益評價指標體系

由表3可知，對于采用產業經濟型治理模式的崩崗，通過投資回收期和產投比的變化，能反映出當地的產業發展情況和經濟狀況,而年人均純收入和勞動生產率的指標狀況，可以反映出崩崗治理后的土地質量狀況及當地人民在崩崗治理后的經濟、生產生活狀況的變化。

福建省安溪縣恒美小流域在進行崩崗治理時，利用工程措施將崩崗開發為生態茶園，在解決崩崗侵蝕問題的同時也為當地經濟發展作出了貢獻。對福建省長汀縣朱溪河流域不同治理措施的水土流失區進行評價時，王道坦[25]選取了勞動生產率、年人均純收入、人均總產值和投入產出比作為評價的經濟指標，結果表明治理效果顯著，產生了明顯的經濟效益。江西省贛州市贛縣區金鉤形小流域，對侵蝕較為劇烈的崩崗，實施了工程措施，種植了當地特色的柑橘樹，發展當地產業(圖2)。

圖2 贛縣區金鉤形小流域產業經濟型崩崗治理景觀

3.3 修復完善型崩崗侵蝕治理的效益評價指標體系

修復完善型治理模式適用于發育穩定期的崩崗，此時崩崗的水土流失已經基本控制，崩崗也開始自我修復，生態植被逐漸恢復，應采取封禁保護治理，使其進行自我修復。針對侵蝕較為嚴重的地區，可以通過削坡整平，種植相應的農作物或景觀植被，發展相應的產業。該類崩崗治理后所產生的效益以社會效益和生態效益為主，因此在進行評價指標選取時著重于選取有關社會效益和生態效益方面的指標，見表4。

表4 修復完善型崩崗侵蝕治理綜合效益評價指標體系

由表4可知，采用修復完善型模式治理的崩崗，治理后不僅能對當地生態環境產生影響，也使得當地的社會經濟條件得到適當的改善，在發展當地特色產業的同時，還能使農民的生活水平相應提高。恩格爾系數是衡量一個家庭或一個國家富裕程度的主要指標之一，將恩格爾系數、土地生產率、勞動生產率和農產品商品率作為評價的指標，能同時反映崩崗侵蝕治理后產生的經濟、社會效益。

福建省長汀縣以林草種植、低效林改造等為主要治理措施進行水土流失治理，較好地實現了崩崗區水土流失生態防護的目標。在對江西省興國縣塘背河、廖公河和焦溪河三條小流域進行評價時，孫昕[14]選取了農產品商品率、恩格爾系數、年人均純收入等指標評價流域治理后的社會效益，結果表明該指標體系能較好地反映治理后的社會效益。對贛縣區金鉤形小流域侵蝕發育晚期的崩崗進行封禁保護治理，靠其自身修復能力，生態植被逐漸恢復(圖3)。

圖3 贛縣區金鉤形小流域修復完善型崩崗治理景觀

3.4 南方不同模式崩崗治理的效益評價方法

我國大部分治理模式的效益評價是以小流域為基本單元進行的，隨著效益評價方法的發展，對小流域治理的效益評價也逐漸由定性發展為以定量為主。水土保持治理綜合效益評價常用的方法有層次分析法、主成分分析法、模糊綜合評價法和灰色關聯矩陣法。層次分析法(AHP)是目前應用最為廣泛的方法，是一種結合定量與定性的多目標決策分析方法，其將復雜的多目標決策問題作為一個系統，通過定性指標模糊量化方法計算權重和排序。主成分分析法(PCA)是一種多元統計分析方法，它能夠在保證主要信息量的前提下，提取具有代表性的主要指標。模糊綜合分析法是通過對研究對象進行模糊處理，將模糊概念用數值表達出來。灰色關聯分析法是一種多因素統計方法，它用灰色關聯度來描述樣本數據中各因素間關系的大小、強弱和次序。一些學者認為，運用多層次模糊綜合評價法對水土保持綜合效益進行定量評價，評價結果全面客觀、可信度高[13]。有部分學者則認為，灰色系統評價中關聯度分析原理對多種因素所影響的現象能作出全面、系統和科學的評價[26]。就崩崗侵蝕的特點和評價指標體系來看，各評價等級之間無法定義明顯的界限，分級概念也相對模糊，因此建議采用模糊綜合分析法對不同的崩崗治理模式進行綜合效益評價。

4 結 語

崩崗侵蝕治理的研究對于促進當地生態環境改善、生態文明建設及社會經濟發展有著至關重要的作用，但由于崩崗的地貌形態不同和治理措施的不規范，使得崩崗治理綜合評價指標體系各異。因此，在對崩崗治理進行評價時要因地制宜，突出重點。本研究對當前南方紅壤區崩崗的不同治理模式進行了總結，利用文獻頻數法選取、構建了三種不同治理模式的綜合評價指標體系。

(1)針對生態防護型治理模式的崩崗，根據其處于發育初期、侵蝕規模較小的特點，選取土壤侵蝕模數、植被覆蓋度、徑流系數和土壤肥力指數4個指標作為崩崗治理的生態效益評價指標，構建了評價指標體系，指標之間相互關聯，密不可分。

(2)針對產業經濟型治理模式的崩崗，以工程措施治理為主，一般是削坡開級后種植農作物，治理效益以經濟效益為主。選取了勞動生產率、年人均純收入、產投比和投資回收期4個指標作為評價該類崩崗治理的經濟效益指標；選取土壤侵蝕模數、植被覆蓋度和徑流模數作為評價該類崩崗治理的基礎生態指標；選取恩格爾系數和土地生產率作為其社會效益評價指標。

(3)針對修復完善型治理模式的崩崗，主要采取保護治理的方式。指標體系構建時將社會效益作為主要考慮方面，選取了農產品商品率、恩格爾系數和土地生產率3個指標作為評價指標。

不同的針對性指標體系能突出地反映崩崗不同治理模式的特點。同時，這些指標體系具有可持續發展性，能客觀、真實地反映崩崗侵蝕治理后的各種效益。為了提高評價的客觀性，在進行綜合評價時建議基于已有的指標體系，利用多層次綜合模糊評價法對采取某種崩崗治理模式進行綜合效益評價。構建不同的崩崗治理模式綜合效益評價體系，可為今后當地崩崗治理工作提供有效的依據，并將理論與實際相結合，進一步完善崩崗治理綜合效益評價體系，不斷提升當地崩崗治理的管理、建設能力。