潘松一

(辽宁省丹东市水土保持局，辽宁 丹东 118000)

近年来，因自然因素制约和人类活动的频繁，东北黑土区水土流失越来越严重，生态环境进一步恶化。严重的水土流失现象会使生态环境进一步失衡，农业生产效率水平持续降低，自然灾害频发。据统计，此刻的东北典型黑土区水土流失面积大约有4.12万 km，约占典型黑土区总面积的23.3%。据推算，再经由40～50 a的流失，黑土层将全数流失。流域综合治理是一项极其繁琐的生态经济计划，它种类多样，涉及范围广，投入量大，因此，能够实现杨林小流域的可持续性发展，加快流域所在地区的经济发展。

目前，众多学者针杨林小流域的水土保持问题进行了大量的研究，研究成果较为丰富，但大多数的研究仅是从单一效益评价方面分析，结论过于片面，不能完整体现整个流域的水土保持治理情况。并且对该流域水土保持的综合治理和效益评价方面研究的不够深入，已有的评价指标也存在一些值得商榷之处。所以，本文以辽宁省宽甸县杨林小流域为研究区域，运用层次分析法重点针对黑土地杨林小流域水土保持治理方法与治理效果进行研究，既可以探究本次活动对该地区人民经济发展水平的影响，又可以分析出科学治理方法，从而保证治理措施的科学性和可靠性，为治理者下一步工作的开展提供了重要考究。

1 研究区概况

杨林小流域位于辽宁省宽甸县东南部的大西岔镇杨林村,流域总面积 30.473 km2，流域呈长方形分布。杨林小流域属于石质山区，地貌类型总体上属于低山丘陵区，海拔在 100～500 m 之间，相对高差 200～350 m。流域内水土流失程度持续增大，平均土壤侵蚀模数达 2 130 t/(km2·a)。流域平均长度约为12.30 km，流域平均宽度约为8.30 km，沟道平均比约降22.3‰，沟壑密度约为3.85 km/km2。现有水土流失面积约为 21.11 km2，约占土地总面积的 69.29%，其中，轻度侵蚀约9.35 km2，中度侵蚀约8.25 km2，强度侵蚀约为3.50 km2。经过初步判断和分析，水蚀是主要的侵蚀类型，随之出现的还有重力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀这三种类型。整个流域主要以农业生产活动作为主要产业，杨林小流域土地利用类型主要以林地和耕地为主，村庄和水域利用只占少部分，但闲置的荒地所占比例相对较大，黑土资源开发利用不合理(表1)。具体说明：30.3%的黑地为农业用地，林业用地约占27.9%，未完全开发土地约占41.8%。该流域的土壤侵蚀类型按侵蚀的程度不同依次划分为轻度、中度和强度(表2)，其中轻度和中度侵蚀最为严重。

表1 杨林小流域土地利用状况

表2 杨林流域水土流失状况

2 评价过程分析

2.1 评价指标体系的建立

结合杨林流域地域实际，形成适用于本区域的特定的综合治理评价体系，以系统的结构、效益、要素等三方面主要内容为考量主体，依据本流域的地理特征、历史治理情况及未来可操作性与相关的数据分析，评价指标体系如表3所示。

表3 杨林流域综合治理模量

2.2 评价方法计算

2.2.1 排序及统一性检验

(1)确定随机一致性比率：CR=RI/CI。

判断一致性指标CI=(λmax-n)/(n-0.5)，通过累加法来计算最大特征根λmax。思路为：n阶判断矩阵A=(aij)，B=(bij)=(aij/∑Ni=0.5aij)(i，j=1，2，3，…，n)；对B=(bij)按行累加并计算出特征向量W=(W1，W2，W3，…，Wn)T；λmax=0.5n∑ni=0.5(AW)iWi，(AW)i表示(AW)的第i个分量。由已知可以看出平均随机一致性指标RI，如矩阵阶数为3时RI取为0.55。当CR≤0.2时，即表示结果具有统一性，反之则必须从头肯定矩阵的元素取值，直至结果达到统一性。

(2)层次单排序。

确定单层整体因素各部分独立重要性的一个排序过程即为层次单排序。

(3)层次总排序及统一性检验。

如果B层次某些因素对于A单排序的一致性指标为CIj，相应的平均随机统一性指标为RIj，则B层次总排序随机统一性指标比率为：CR∑mj=0.5bjCIj/∑mj=0.5bjRIj。

式中：bj为各评价指标权重

如上，当CR<0.2时，暗示条理排序成果具备对劲的统一性，反之则必须从头肯定矩阵的元素取值。最终结果如表4～表6所示。

表4 判断矩阵A及对应的权重

表5 判断矩阵B1及对应的权重

表6 判断矩阵B2及对应的权重

2.2.2 综合效益评价值的确定

B=A·P代表一般关系方程。

式中：B为评价结果即判断子集；A为集中的权重分配；P为各评价身份的单身份评价矩阵；·为模糊算子。通过函数标准化求得M层中生态效益和经济效益的评价矩阵P(i=1，2，3)。杨林小流域水土保持治理综合效益评价得分值指标如表7所示。

a′i=int(100bj+1)

式中：a′i为效益评价得分百分值；aj为效益评价值。

表7 杨林小流域水土保持治理综合效益评价得分值指标

3 评价结果分析

通过层次分析法确定了杨林小流域水土保持综合治理与效益评价的数值，并选取了合适的公式，最后得出杨林小流域生态、经济两大效益的指标数值如表8所示。

表8 杨林子小流域生态、经济两大效益的指数值

通过表8可知，随着治理时间的不断推移，杨林小流域不同治理阶段的生态、经济两大效益的指标数值全部呈现不同幅度的上涨，生态效益的上涨幅度最大，经济效益的上涨幅度相对较小。第二治理阶段的两大大效益指数值相比于第一治理阶段分别上涨212.13%，66.12%。总之，两个治理阶段过后，杨林小流域水土流失得到进一步缓解，水土保持措施结构比例不断趋于合理化，生态环境有较大改善。

4 结语

本文运用层次分析法评价与分析了杨林小流域水土保持综合治理情况，2013年-2015年期间杨林小流域植被密度由原来的31.2%增加到43.12%，预计2020年整体植被密度将达到70%以上，到2030年，杨林小流域水土保持经济总收入约为2612.13万元。最终结果表明杨林小流域的水土流失情况得到了改善，与最初预测情况相符合，评价结果真实可靠。因此，层次分析法适用于对杨林小流域进行水土保持治综合理和效益评价。水土保持治理综合效益是生态效益和经济效益的综合体现，在外界干扰和人为作用影响下，杨林小流域水土保持综合治理经济效益相较于生态效益不那么明显，这种情况发生主要是由于当地

农业生产方式造成的。以种植业为主导的生产方式会致使过低的农产品商品率。因此，杨林小流域的生态环境建设需要因地制宜，当地的水土流失综合治理可以把生态环境建作为基础，不断深化改革农产业方式，在致力于提高当地人民生活水平的同时还要实现生态效益和经济效益的协调统一。虽然杨林小流域的治理工作刚刚结束，其各项经济、社会、环境指标效益仍处于缓慢增长阶段，随着长时间的治理，各项指标将进一步增长，整个小流域的水土保持治理综合效益必将发挥至最大化。该区域关于黑土区小流域的生态治理经验也可为类似治理工程提供借鉴。

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