彰武縣1986-2015年水土保持生態(tài)安全格局研究

李玉斌

(彰武縣水土保持局，遼寧 彰武 123200)

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彰武縣1986-2015年水土保持生態(tài)安全格局研究

李玉斌

(彰武縣水土保持局，遼寧 彰武 123200)

水土資源是我國重要的資源，但是由于壞境破壞的原因，我國每年都會有大量的水土流失，對當?shù)亟?jīng)濟造成了巨大的影響。彰武縣樂園小流域位于遼寧省西北部，屬于山地丘陵地區(qū)，平均坡度比較大，雖有一定的植被覆蓋，但是疏林地比較多，對水土保持的作用不明顯，再加上樂園小流域的降雨集中在每年的7月和8月，且夏季多暴雨，對土層的沖擊力比較大，加劇了水土流失的程度。另外，人為的開墾活動及開采活動都對當?shù)丨h(huán)境有一定的破壞，使得水土流失更加嚴重，生態(tài)安全受到嚴重威脅。文章以遼寧省彰武縣樂園小流域的水土保持生態(tài)格局為研究對象，使用壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模型，采用綜合評價方法對樂園小流域的生態(tài)安全格局進行分析。

生態(tài)安全格局；水土保持；安全評價；綜合評價法

水土資源是我國重要的資源，但是由于壞境破壞的原因，我國每年都會有大量的水土流失，對當?shù)亟?jīng)濟造成了巨大的影響。從我國第二次普查的結(jié)果來看，我國存在水土流失問題的區(qū)域總面積大約3.5×106km2，占我國總面積的37%，說明水土流失問題已經(jīng)成為我國主要環(huán)境問題，嚴重影響了我國的可持續(xù)發(fā)展[1]。而生態(tài)安全指的是國家發(fā)展所需要的生態(tài)環(huán)境長期保持在相對安全的狀態(tài)。彰武縣樂園小流域位于遼寧省西北部，屬于山地丘陵地區(qū)，平均坡度比較大，雖有一定的植被覆蓋，但是疏林地比較多，對水土保持的作用不明顯，再加上樂園小流域的降雨集中在每年的7月和8月，且夏季多暴雨，對土層的沖擊力比較大，加劇了水土流失的程度。另外，人為的開墾活動及開采活動都對當?shù)丨h(huán)境有一定的破壞，使得水土流失更加嚴重，生態(tài)安全受到嚴重威脅。為了對彰武縣樂園小流域的生態(tài)安全進行評價，文章以彰武縣1986-2015年水土保持生態(tài)安全格局為研究對象，使用壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模型。對彰武縣樂園小流域的生態(tài)安全作出評價[2]。

1 彰武縣樂園小流域概況

1.1 自然條件

彰武縣樂園小流域位于遼寧省西北部，北鄰科爾沁沙地，南接松遼平原，地形為平原洼地。樂園小流域年降水量約為460mm，由于其屬于溫帶季風(fēng)性氣候，所以降雨集中在每年的6-8月份，其他時間降水較少，氣候相對干旱；最高氣溫也出現(xiàn)在夏季，最高可達到37℃，其他季節(jié)溫度非常低，年平均氣溫≤10℃；每年的日照時間約為2802h，光照充足。綜上所述，彰武縣樂園小流域的氣候特點為：夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，光照充足。

樂園小流域內(nèi)的土壤以棕壤土為主，伴隨有部分的草甸土，兩種土壤的粒度都相對均勻，顆粒與顆粒之間的黏合程度比較低，受到外力影響容易產(chǎn)生分離。棕壤土的透水性比較差，土壤中有機質(zhì)含量相對豐富，土壤結(jié)構(gòu)較為薄弱，而且土壤中還含有一定的礫石與巖層；草甸土呈微碳性，土壤較為肥沃，適合于作物種植，水土保持能力較強[3]。近年來由于樂園小流域人為的開墾活動及開采活動，當?shù)氐闹脖桓采w率大大降低，現(xiàn)存的植被覆蓋面積約為608hm2,植被覆蓋率只占28.8%，使得水土流失問題加劇，生態(tài)安全受到嚴重威脅。

1.2 水土流失情況

樂園小流域治理前的水土流失面積約為4.4km2，約占整個樂園小流域面積的18.3%。造成水土流失的原因以水力侵蝕為主，還有一部分原因是風(fēng)力的侵蝕。根據(jù)水土流失的嚴重程度分為輕度水土流失區(qū)域、中度水土流失區(qū)域與重度水土流失區(qū)域，其中，輕度水土流失區(qū)域的面積為3.85km2，中度水土流失區(qū)域的面積為0.53km2，重度水土流失區(qū)域面積為0.02km2。輕度水土流失區(qū)域主要分布在地形坡度比較小、地勢較為平坦的植被覆蓋率相對較低的疏林地上，中度水土流失區(qū)域主要分布在具有一定坡度的耕地上，重度水土流失區(qū)域主要分布在植被覆蓋率很低、坡度又比較大的荒山地區(qū)[4]。樂園小流域的平均土壤侵蝕模數(shù)為1375t/km2·a。

2 生態(tài)安全評價

2.1 評價指標的選擇

根據(jù)樂園小流域1986—2015年的水土保持情況，從環(huán)境壓力、環(huán)境狀態(tài)以及環(huán)境響應(yīng)3個方面進行分析，一共選擇了12個評價指標對樂園小流域的生態(tài)安全進行評價，它們分別為人均耕地面積、單位面積耕地化肥使用量、單位面積耕地農(nóng)藥使用量、自然災(zāi)害影響面積比、水土流失治理面積比、水土保持林地面積、人工草皮種植面積、封山育林面積、封山育草面積、水土保持投資金額、人均糧食產(chǎn)量以及單位面積農(nóng)業(yè)產(chǎn)值等[5-7]。

2.2 評價指標的初步處理

綜合指數(shù)評價是當前生態(tài)安全評價中較為常用的方法，首先就要從水土保持生態(tài)安全的眾多影響因子里篩選出對生態(tài)安全影響比較大的因子，綜合指標權(quán)重的距離以及評價標準來對生態(tài)安全做出評價[8-10]。但是在初始設(shè)置時，各評價指標的單位標準和數(shù)量級等差別比較大，所以需要對指標進行初步處理，統(tǒng)一單位和數(shù)量級。處理公式如下：

Pij=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)

(1)

Pij=(Xmin-Xi)/(Xmax-Xmin)

(2)

式中：Pij為統(tǒng)一值;Xi為實際數(shù)據(jù)；Xnax和Xmin為實際數(shù)據(jù)當中的最大和最小值。公式(1)是正向表示法，意思是Pij的值越大，生態(tài)安全程度越高。而公式(2)是反向表示法，即Pij越小，安全程度越高。

2.3 綜合指數(shù)的計算

假設(shè)Ai為評價指標，Gj為歷年來的水土保持方案集，Pij是統(tǒng)一值，根據(jù)前面的步驟計算出Pij之后再計算評價指標Ai的平均值E(Ai)和水土保持方案集Gj的平均方差V(Ai)，最終得到權(quán)重Wi。而后按照公式(3)(4)(5)(6)的計算得到樂園小流域的水土保持生態(tài)安全度(S),如表1所示。

(3)

(4)

(5)

(6)

表1 樂園小流域水土保持生態(tài)安全度

2.4 評價標準分級

評價標準分級如表2所示。

表2 評價標準分級

3 結(jié)果分析

彰武縣樂園小流域1986—2015年水土保持生態(tài)安全綜合指數(shù)的具體情況如表3所示。從表3中可以看出，從1986—2015年水土保持生態(tài)安全度從0.4046提高到了0.5247，提高了29.6%，安全等級從風(fēng)險改善到了敏感，這說明樂園小流域的水土保持措施取得了顯著的成效，生態(tài)環(huán)境得到了較大的改善[11-12]。從1986—2015年，環(huán)境壓力指標是在逐漸下降的，造成這種問題的原因可能是這段時期人口增長比較快，所以對環(huán)境產(chǎn)生的壓力會比較大。

表3 彰武縣樂園小流域1986—2015年 水土保持生態(tài)安全綜合指數(shù)

4 結(jié) 論

在采取水土流失治理措施以后，建立壓力-狀態(tài)-響應(yīng)模型，并通過綜合指數(shù)法對樂園小流域水土保持生態(tài)安全度作出評價，得出結(jié)論如下：

1)從1986-2015年，樂園小流域的綜合指數(shù)從0.4046提高到了0.5247，提高了29.6%，安全等級從風(fēng)險改善到了敏感，這說明樂園小流域的水土保持措施取得了顯著的成效，生態(tài)環(huán)境得到了較大的改善[13]。

2)從1986-2015年，環(huán)境壓力指標是在逐漸下降的，造成這種問題的原因可能是這段時期人口增長比較快，所以對環(huán)境產(chǎn)生的壓力會比較大。

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1007-7596(2017)01-0040-03

2017-01-04

李玉斌(1974-)，男，遼寧彰武人，高級工程師，從事水土保持管理工作。

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