導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇土壤侵蝕概念，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：水土保持；方案編制；水體損失； 土地保育

水土保持方案編制應(yīng)考慮的問(wèn)題，究竟是一些什么問(wèn)題呢？由于人們對(duì)水土保持概念理解的偏差，在編制水土保持方案時(shí)僅著眼于防治土體損失的機(jī)械固定，僅僅限制在使用工程措施，從字面上理解植物措施，沒(méi)有意識(shí)到防治水體損失方面的保持利用，忽略對(duì)風(fēng)力侵蝕的防治，不考慮植物侵蝕和化學(xué)侵蝕等。

要討論這些內(nèi)容的不合理問(wèn)題，首先得搞清水土保持概念的內(nèi)涵與外延。

1水土保持概念的內(nèi)涵與外延

由水土保持的概念看來(lái)，要弄清水土保持的內(nèi)容，還必須弄清水土流失的定義。水土流失和水土保持是兩個(gè)相對(duì)的概念，根據(jù)一些學(xué)術(shù)專著，它的意義也是比較明確的：是指土壤侵蝕（包括水、風(fēng)、重力、人為活動(dòng)等營(yíng)力）造成陸地表面水土資源和土地生產(chǎn)力的破壞和損失。

然而什么又是土壤侵蝕呢？土壤侵蝕是國(guó)際通用的土壤學(xué)學(xué)術(shù)用語(yǔ)，國(guó)際上有代表性的學(xué)術(shù)專著和機(jī)構(gòu)對(duì)此定義大致相同，即水、風(fēng)、重力等作用下土壤的流失。國(guó)內(nèi)定義是指土壤在內(nèi)外力（如水力、風(fēng)力、重力、人為活動(dòng)等）的作用下，被分散、剝離、搬運(yùn)和沉積的過(guò)程。

當(dāng)然，隨著人們對(duì)土壤侵蝕和水土保持的認(rèn)識(shí)的不斷深入，土壤侵蝕、水土保持的概念和內(nèi)涵也在不斷地發(fā)展演變。正如土壤侵蝕從最初的由于水力或風(fēng)力作用引起的土地表面物質(zhì)的移動(dòng)，逐步發(fā)展到土壤在內(nèi)外因力（如水力、風(fēng)力、重力、人為活動(dòng)等）的作用下，被分散、剝離、搬運(yùn)和沉積的過(guò)程，水土保持概念也由初期的土壤保持發(fā)展為今天的水土保持并舉，從單一強(qiáng)調(diào)土壤侵蝕引起土地生產(chǎn)力退化到同時(shí)強(qiáng)調(diào)土壤侵蝕環(huán)境與全球生態(tài)環(huán)境的聯(lián)系，如水土流失與水環(huán)境的聯(lián)系，水土保持與全球氣候變化的聯(lián)系等，即水土保持的對(duì)象已經(jīng)不再是停留在山區(qū)、丘陵區(qū)和風(fēng)沙區(qū)的水土資源，而是任何在內(nèi)外力（如水力、風(fēng)力、重力、人為活動(dòng)等）的作用下被分散、剝離、搬運(yùn)和沉積的水土資源，水土保持的內(nèi)容已不只是防治水土流失，而是維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力，建立良好生態(tài)環(huán)境。

由此看來(lái)，水土保持涉及的內(nèi)容除了防治水土資源的流失外，還賦予了利用水土資源，綠化美化環(huán)境等。其中，防治水土流失涉及防治土地荒漠化、防旱保水等內(nèi)容，維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力涉及了植物侵蝕、化學(xué)侵蝕，慎重考慮工程措施等內(nèi)容，綠化美化環(huán)境則涉及了植樹造林，慎重使用復(fù)墾措施等內(nèi)容。總之，水土保持已不是最初的水土流失防治，即采取措施簡(jiǎn)單地把水土資源固定在某一個(gè)區(qū)域。

2問(wèn)題根源的解析

前面已經(jīng)說(shuō)了方案中存在的問(wèn)題。為什么會(huì)出現(xiàn)這些問(wèn)題呢？我想最根本的是把水土保持單純地理解為水土保護(hù)，而沒(méi)有意識(shí)到水土保護(hù)的根本目的?，F(xiàn)結(jié)合前面給出的概念來(lái)解析這些問(wèn)題。

2.1僅把“保持”理解為“保護(hù)”

保持含義不僅限于保護(hù)，而是保護(hù)、改良與合理利用。由于一部分人把水土保持單純地理解為水土保護(hù)、土壤保護(hù)，甚至與土壤侵蝕控制等同起來(lái)，沒(méi)有意識(shí)到土壤的改良以及土壤合理利用于農(nóng)、林業(yè)生產(chǎn)，即沒(méi)有考慮到對(duì)土地生產(chǎn)力的提高，因此，在方案設(shè)計(jì)的時(shí)候，僅著眼于防治土體的損失，進(jìn)行機(jī)械地“固定”處理，夸大甚至是盲目使用工程措施，從字面上理解植物措施。

2.1.1沒(méi)有著眼于提高土地生產(chǎn)力。有人認(rèn)為，用工程措施可以把土壤很好地圈定在某一空間范圍，這樣處理后基本不會(huì)發(fā)生土壤侵蝕的現(xiàn)象。有的就是忽視植物措施對(duì)土壤的改良功能及其對(duì)荒漠化的防治功效，在方案編制中忽視植物措施，至少不對(duì)石料場(chǎng)、石渣場(chǎng)采用植物措施，加速了該區(qū)域土地石漠化、荒漠化的進(jìn)程。也有人在方案編制中不是先考慮提高土地生產(chǎn)力方面的土地熟化，而是隨意采用復(fù)墾措施，使土地越墾越窮。相對(duì)次要一點(diǎn)的是，在方案中沒(méi)有提及風(fēng)力的揚(yáng)塵等對(duì)土地的沙化。 也許有人會(huì)問(wèn)：為什么要提高土地生產(chǎn)力呢？ 因?yàn)樗麄冎恢劳恋厥寝r(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要因素之一，不知道中國(guó)僅有10.20%的土地面積適于農(nóng)業(yè)，37.10%適于畜牧,且風(fēng)與水沖刷嚴(yán)重。因此必須考慮土地資源的可持續(xù)發(fā)展。

從提高土地生產(chǎn)力、水土資源的可持續(xù)發(fā)展來(lái)看，把棄渣場(chǎng)設(shè)置在農(nóng)田的方案也是不可取的。就算棄渣在水土保持措施處理后，能夠使土地生產(chǎn)力提高到以前農(nóng)田狀況下的水平（一般情況下是不可能的），但棄渣場(chǎng)本身占?jí)毫朔饰值耐寥?，讓其退化，變得難以利用。據(jù)科學(xué)測(cè)算，自然風(fēng)化1cm表土層需要400年時(shí)間，而風(fēng)化成30cm耕作層，則至少需要1.20萬(wàn)年。但破壞這1.2萬(wàn)年才風(fēng)化成的耕作層，卻只需一朝一夕就完成了。這是一種資源在時(shí)間上的巨大浪費(fèi)。因此，強(qiáng)烈反對(duì)占用農(nóng)田不經(jīng)處理就用作棄渣處理場(chǎng)地處理?xiàng)壴姆桨浮?/p>

2.1.2 對(duì)綠化、美化環(huán)境認(rèn)識(shí)淺薄。由于沒(méi)有意識(shí)到綠化、美化環(huán)境，一部分人沒(méi)有考慮植物措施，或亂用植物措施，或沒(méi)有把植物措施設(shè)計(jì)到相應(yīng)深度等。總的說(shuō)來(lái)，是對(duì)綠化、美化環(huán)境的認(rèn)識(shí)沒(méi)有深入。 沒(méi)有考慮植物措施的人完全沒(méi)有考慮水土保持的綠化、美化這一部分內(nèi)容。在方案設(shè)計(jì)中，不在乎植物措施，認(rèn)為在工程措施的防護(hù)下，已經(jīng)能夠達(dá)到防治目標(biāo)，采用植物措施純屬多余。

亂用植物措施是不知道植物間的互生與對(duì)土壤肥力的競(jìng)爭(zhēng)，只知道植物對(duì)土壤的改良，不知道一些植物在人為作用下惡化土壤理化性質(zhì)、降低土壤肥力（即植物侵蝕）。要么是簡(jiǎn)單的進(jìn)行混交造林，沒(méi)有考慮主要樹種與伴生樹種之間的關(guān)系，對(duì)各樹種不進(jìn)行優(yōu)化配置；要么亂用植物種造林，使得外來(lái)物種入侵并惡化土壤理化性質(zhì)，降低土壤肥力，造成植物侵蝕。

沒(méi)有把植物措施設(shè)計(jì)到相應(yīng)深度的人是對(duì)植物的綠化、美化作用的認(rèn)識(shí)深度不夠而總認(rèn)為種下去就成。他們要么是隨意設(shè)計(jì)，沒(méi)有考慮立地條件；要么是簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，沒(méi)有考慮混交造林；在簡(jiǎn)單的進(jìn)行混交造林設(shè)計(jì)中，沒(méi)有考慮造林密度對(duì)生長(zhǎng)量的影響；當(dāng)然，他們植物措施中更不會(huì)考慮到微生物對(duì)土壤理化性質(zhì)的改良作用（其實(shí)，植物措施常常是和生物措施相互通用的）。

2.2僅從定義上理解，沒(méi)有注意到事物的發(fā)展

早期，人們只提出了土壤保持這一概念。而今，還有很大一部分停留在這一概念上，認(rèn)為只是對(duì)于水力、風(fēng)力等各類因素引起的土壤侵蝕的治理。于是，他們沒(méi)有注重水體的保護(hù)和利用，沒(méi)有意識(shí)到化學(xué)侵蝕帶來(lái)的危害。也就是說(shuō)，沒(méi)有水憂患與水戰(zhàn)略的意識(shí)。當(dāng)然，這些還與水體保護(hù)的具體定義有關(guān)，因?yàn)樵谶@一方面大家還持不同的意見(jiàn)：如有人把入滲作為一種水體保護(hù)措施，但有人認(rèn)為，入滲到地層深處的水體已經(jīng)變得難以利用。

因此，在方案編制中少了很多內(nèi)容，讓編制方案的根本目的落空。沒(méi)有了 “維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力”這一內(nèi)容，好多東西也就空蕩起來(lái)，更別說(shuō)水土資源的可持續(xù)發(fā)展了。個(gè)人認(rèn)為，水資源的保持要從水資源的利用、便于利用出發(fā)，做好庫(kù)存，同時(shí)進(jìn)行防污染處理。

篇2

影響因子對(duì)比預(yù)測(cè)法

公式推導(dǎo)說(shuō)明1)僅選用一些影響土壤風(fēng)蝕強(qiáng)度的主要因子作為預(yù)測(cè)因子，忽略其它因素對(duì)鐵路工程中土壤風(fēng)蝕帶來(lái)的影響。2)公式中各影響因子對(duì)鐵路工程中土壤風(fēng)蝕強(qiáng)度的影響作用是相互獨(dú)立的，而土壤風(fēng)蝕是各個(gè)因子所產(chǎn)生影響的綜合。3)各個(gè)影響因子施工時(shí)段所產(chǎn)生的微小變化不影響預(yù)測(cè)結(jié)果。預(yù)測(cè)公式E=WSRCT(1)式中，E為單元地表風(fēng)力侵蝕模數(shù)(年單位面積風(fēng)蝕量);W為區(qū)域氣候侵蝕力因子;S為地表土壤抗蝕性因子;R為地表粗糙度因子;C為地表覆蓋度因子;T為地形因子。各因子值的確定從式(1)中選定的幾個(gè)影響因子可以看出。區(qū)域氣候侵蝕力因子是氣候因素決定的一個(gè)土壤風(fēng)蝕量的值，它反映了氣候?qū)Φ乇硗寥涝斐娠L(fēng)蝕的能力，對(duì)于某一鐵路工程段的某一地形單元來(lái)說(shuō)，鐵路建設(shè)前后區(qū)域氣候侵蝕力因子是不變的。鐵路工程對(duì)用地范圍內(nèi)地表土壤風(fēng)蝕產(chǎn)生的影響是通過(guò)土壤的抗蝕性、地表粗糙度、地表覆蓋度及地形等四個(gè)因素決定的。1)S值的確定S值是反映土壤抗侵蝕的能力，與土壤類型有關(guān)。具體數(shù)據(jù)可根據(jù)土壤質(zhì)地、土壤有機(jī)質(zhì)百分含量、土壤結(jié)構(gòu)、土壤透水性等幾個(gè)主要因子，查土壤可蝕性因子諾謨圖獲得。如土壤類型主要為黃壤、紫色土等，其可蝕性因子一般為0.02～0.75。也可以利用查圖表法確定，可以根據(jù)該地段土壤表層的風(fēng)砂粒(0.050～0.002mm)和黏粒(＜0.002mm)的含量，通過(guò)查土壤質(zhì)地三角圖，確定相應(yīng)的土壤質(zhì)地名稱，然后利用該名稱和有機(jī)質(zhì)含量，查有關(guān)地表土壤抗蝕性因子值表，就可確定該土壤剖面的地表土壤抗蝕性因子值。由于所查表只列有有機(jī)質(zhì)含量≤40g/kg的土壤，對(duì)于有機(jī)質(zhì)含量＞40g/kg的土壤沒(méi)法確定，為此制定了一個(gè)地表土壤抗蝕性因子值修正系數(shù)表。當(dāng)土壤有機(jī)質(zhì)含量＞40g/kg時(shí)，先按40g/kg查出地表土壤抗蝕性因子值，再按照實(shí)際有機(jī)質(zhì)含量査高有機(jī)質(zhì)含量地表土壤抗蝕性因子值修正系數(shù)表(表略)，二者相乘，則可得到高有機(jī)質(zhì)含量土壤的地表土壤抗蝕性因子值。實(shí)際預(yù)測(cè)時(shí)，還可以利用式(2)計(jì)算地表土壤抗蝕性因子值（式略）(2)式中，Dg為土壤的幾何平均粒徑，mm，可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)得。部分地段S值計(jì)算結(jié)果（表略）2)R值的確定:地表粗糙度是影響土壤風(fēng)蝕強(qiáng)度的重要因子，對(duì)氣流產(chǎn)生強(qiáng)烈影響，這種影響可分為兩個(gè)方面:一是改變流速梯度;二是決定各流速梯度的范圍。研究表明，同樣外部條件和土壤特征條件下，粗糙地表較平滑地表更難以被侵蝕。地表粗糙度不僅作為土壤侵蝕的影響因子對(duì)風(fēng)蝕強(qiáng)度直接產(chǎn)生影響，而且還通過(guò)影響其它因子從而對(duì)風(fēng)蝕產(chǎn)生間接影響。如地表粗糙度會(huì)影響土壤的滲透率、地表徑流以及地表土壤水分的蒸發(fā)率等因素，而這些都是土壤風(fēng)蝕的直接或間接影響因素。地表粗糙度本身受降雨大小、風(fēng)況以及耕作等因素的影響。Luttrell提出了地表粗糙度系數(shù)的概念，Allmaras等提出了“隨機(jī)粗糙度指數(shù)”的概念。Potter提出了一種測(cè)量土壤表面粗糙度的方法———釘法;Sale找到一種新的粗糙度測(cè)量方法———鏈法。根據(jù)地區(qū)環(huán)境的特點(diǎn)及工程特點(diǎn)，本文建議地面粗糙度直接由對(duì)數(shù)公式計(jì)算出來(lái)。己知兩個(gè)高度的風(fēng)速時(shí)，可根據(jù)式(3)計(jì)算（公式略）式中，Z0為地表粗糙度;U2、U1分別是Z1、Z2高度處的風(fēng)速。在確定地表粗糙度因子時(shí)，只要測(cè)其下墊面兩個(gè)高度處的風(fēng)速即可求得。次是植被的存在，影響地面以上的風(fēng)能，增加地表土壤被吹蝕的難度。植被覆蓋度降低導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化，是沙漠化擴(kuò)展的主要原因，董治寶等研究認(rèn)為，植被覆蓋度減少引起風(fēng)蝕率增加的過(guò)程體現(xiàn)了自然界量變引起質(zhì)變的普遍規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)風(fēng)速12.7m/s條件下，植被覆蓋度＞60%時(shí)，風(fēng)蝕率幾乎為零，隨著植被覆蓋度減少，風(fēng)蝕率開始緩慢增加，當(dāng)植被覆蓋度減少到20%左右時(shí)，風(fēng)蝕率驟然增加。研究者對(duì)植被覆蓋度與土壤侵蝕量的關(guān)系從不同角度進(jìn)行了分析，均說(shuō)明隨著植被覆蓋度的增大，土壤侵蝕量下降，50%～60%的植被覆蓋度能夠穩(wěn)定地減少風(fēng)蝕強(qiáng)度。除植被覆蓋度外，植被對(duì)地表土坡的保護(hù)作用還與植被的存在狀態(tài)、高度和大小等因素有關(guān)。植被的存在狀態(tài)對(duì)保護(hù)地表土壤免于風(fēng)蝕的影響非常大，直立生長(zhǎng)的莊稼保護(hù)地表土坡免于被風(fēng)蝕的能力約為同等數(shù)量倒伏莊稼的6倍。由此可見(jiàn)地表覆蓋因子在土壤風(fēng)蝕中的重要性。對(duì)于植被降低地表風(fēng)速方面可以采取式(4)計(jì)算（式略）式中，SLRS為土壤風(fēng)蝕量的減少比率，SA為直立植被或殘茬的側(cè)面輪廓面積，等于1m2范圍內(nèi)直立植被的棵數(shù)乘以植株的平均直徑(cm)，再乘以植株的平均高度(cm)。植被對(duì)地表土壤的遮蓋保護(hù)作用可以采用式(5)計(jì)算（公式略）式中，SLRc為因植被的遮蔽保護(hù)作用而使土壤風(fēng)蝕量減少的比率，cc為地表覆蓋度。因鐵路施工后地表植被遭到完全破壞，植被對(duì)地表土壤的保護(hù)作用及降低風(fēng)速作用均不存在，故對(duì)于工程建設(shè)中植被被全部破壞而產(chǎn)生的地表，地表覆蓋度因子C等于1。根據(jù)有關(guān)研究成果，部分地段C值可參照表4取值。T值可根據(jù)開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)資料，各開挖或回填邊坡、開挖或回填場(chǎng)地的坡度和坡長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)算。平坦場(chǎng)地不考慮地形因子，取T=1。利用項(xiàng)目區(qū)大比例尺地形圖和土地利用現(xiàn)狀圖，制作地類屬性坡度圖，同一地類屬性同一坡度劃分為一個(gè)圖斑。求得各圖斑順坡向(垂直于等高線)長(zhǎng)度最大值作為坡長(zhǎng)水平投影長(zhǎng)度Y1，由式(7)采用三角關(guān)系計(jì)算坡長(zhǎng)Y（公式略）式中，Y為坡長(zhǎng)，m;a為百分比坡度;B為坡度角;m為坡長(zhǎng)因子，n為坡度因子。當(dāng)25°＜B＜35°時(shí)，m=0.4;當(dāng)15°＜B＜≤25°時(shí)，m=0.3;當(dāng)5°＜B＜≤15°時(shí)，m=0.2;B≤5°時(shí)，m=0.1～0.15。坡度因子n值為1.3～1.4，可取1.35。

風(fēng)蝕量計(jì)算方法

鐵路項(xiàng)目在建設(shè)施工前，保持原有的地貌特征，可利用當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)水土保持的監(jiān)測(cè)資料，確定相應(yīng)的土壤侵蝕模數(shù)及原地貌的土壤風(fēng)蝕侵蝕模數(shù)。假設(shè)原地貌的土壤侵蝕模數(shù)為E0，施工期的土壤侵蝕模數(shù)為E1，E1/E0表示工程施工后的風(fēng)蝕模數(shù)是施工前風(fēng)蝕模數(shù)的倍數(shù)，即加速侵蝕系數(shù)。這樣就可以確定出施工過(guò)程中土壤風(fēng)蝕侵蝕模數(shù)，從而計(jì)算出項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的風(fēng)蝕量，為項(xiàng)目建設(shè)后采取的防治措施提供更好的設(shè)計(jì)依據(jù)，減輕因工程建設(shè)而導(dǎo)致的土壤侵蝕危害。

篇3

見(jiàn)《北京喇叭溝門自然保護(hù)區(qū)建立與功能區(qū)劃分》一文[2].

2生物多樣性價(jià)值計(jì)算方法

生物多樣性經(jīng)濟(jì)價(jià)值是指生物多樣性所包括的生態(tài)復(fù)合體以及與此相關(guān)的各種生態(tài)過(guò)程所提供的具有經(jīng)濟(jì)意義的價(jià)值.Mcneely將生物多樣性經(jīng)濟(jì)價(jià)值分為可利用價(jià)值(Usevalue,UV)和非利用價(jià)值(Non-usevalues,NUV),可利用價(jià)值可以被進(jìn)一步劃分為直接利用價(jià)值(directusevalues,DUV)、間接利用價(jià)值(indirectusevalues,IUV)和可選擇價(jià)值(optionvalues,OV),即可能的利用價(jià)值.非利用價(jià)值主要是存在價(jià)值(Existencevalues,EV)[3].聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)于1993年編寫的《生物多樣性國(guó)情研究指南》[4]中將生物多樣性價(jià)值分為:顯著實(shí)物形式的直接價(jià)值、無(wú)顯著實(shí)物形式的直接價(jià)值、間接價(jià)值、選擇價(jià)值、消極價(jià)值(Passiveuses).

對(duì)生物多樣性經(jīng)濟(jì)價(jià)值分類,國(guó)外還提出其它系統(tǒng),但與前二者在實(shí)質(zhì)上差異不大.根據(jù)生物多樣性各方面內(nèi)容的不同價(jià)值體現(xiàn)形式,通常采用不同的計(jì)算方法對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)[5]:①基于市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)———市場(chǎng)定價(jià)與替代消費(fèi)(有市場(chǎng)存在的物品和服務(wù)),包括直接市場(chǎng)價(jià)值法、替代花費(fèi)法和生產(chǎn)成本法;②基于替代品市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)———環(huán)境偏好顯示(觀察人們的市場(chǎng)行為而推測(cè)其顯示的偏好),包括旅行費(fèi)用法、享樂(lè)價(jià)值法(HPM)、規(guī)避行為和防護(hù)費(fèi)用法(DE)等;③基于無(wú)市場(chǎng)公共物品的評(píng)價(jià)方法———條件價(jià)值評(píng)估法(CVM),包括支付意愿(Willingnesstopay,WTP)法、條件價(jià)值法等.聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署計(jì)算生物多樣性價(jià)值的方法見(jiàn)式(1):TEV=f(DUV,IUV,OV,QOV,BV,EV)(1)式中,TEV—總經(jīng)濟(jì)價(jià)值;DUV—直接使用價(jià)值;IUV—間接使用價(jià)值;OV—選擇價(jià)值(包括BV);QOV—半選擇價(jià)值(QuasiOptionValue);BV—遺產(chǎn)價(jià)值(BequestValue);EV—存在價(jià)值.其中,DUV,IUV,OV,QOV屬于使用價(jià)值;BV和EV屬于非使用價(jià)值.我國(guó)在1994年國(guó)家科委組織的自然資源核算研究中,將森林資源環(huán)境價(jià)值分為使用價(jià)值和非使用價(jià)值,并提到選擇價(jià)值和存在價(jià)值的概念.1998年2月由國(guó)家環(huán)保局出版的《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告》中將生物多樣性總經(jīng)濟(jì)價(jià)值分為三個(gè)方面:①使用價(jià)值(即被人類作為資源使用的價(jià)值),又分直接使用價(jià)值和間接使用價(jià)值;直接使用價(jià)值可分為消費(fèi)性的價(jià)值(生物為人類提供了食物、纖維、建筑和家具材料、藥物及其它工業(yè)原料)和非消費(fèi)性的價(jià)值(提供人類欣賞的對(duì)象);間接使用價(jià)值(即生態(tài)功能,指間接地支持和保護(hù)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和財(cái)產(chǎn)的環(huán)境調(diào)節(jié)功能,表現(xiàn)為涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、鞏固堤岸、防止土壤侵蝕、降低洪峰、改善地方氣候、吸收污染物,并作為CO2的匯在調(diào)節(jié)全球氣候變化中的作用等等).②選擇價(jià)值(即潛在價(jià)值,為后人提供選擇機(jī)會(huì)的價(jià)值).③

存在價(jià)值(即倫理或道德價(jià)值,自然界多種多樣極其繁雜的物種及其系統(tǒng)的存在,有利于地球生命支持系統(tǒng)功能的保持及其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,無(wú)論發(fā)生什么災(zāi)害,總有許多種會(huì)保存下來(lái),繼續(xù)功能運(yùn)作,使自然界的動(dòng)態(tài)平衡不致遭到瓦解).按照我國(guó)對(duì)生物多樣性價(jià)值的分類,本文主要探討評(píng)價(jià)了使用價(jià)值,包括活立木價(jià)值、經(jīng)濟(jì)植物資源、森林旅游價(jià)值等直接使用價(jià)值和涵養(yǎng)水源、保持水土、凈化空氣等間接使用價(jià)值.

3生物多樣性經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)價(jià)

3•1直接使用價(jià)值

3•1•1消費(fèi)性價(jià)值

在喇叭溝門林區(qū)森林系統(tǒng)中,消費(fèi)性的價(jià)值主要包括活立木價(jià)值、藥材價(jià)值、食用野果、野菜價(jià)值、菌類價(jià)值、畜牧養(yǎng)殖價(jià)值等幾個(gè)方面.(1)活立木價(jià)值(V活立木)根據(jù)全國(guó)主要樹種標(biāo)準(zhǔn)序列立木林價(jià)和喇叭溝門森林資源統(tǒng)計(jì)資料,計(jì)算活立木價(jià)值.(2)野果及其它林副產(chǎn)品價(jià)值根據(jù)調(diào)查資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算,1998年林區(qū)野果及其它林副產(chǎn)品價(jià)值為657•99萬(wàn)元,實(shí)際利用價(jià)值為65•86萬(wàn)元.野果及其它林副產(chǎn)品包括以下幾個(gè)方面:①野果野果種類較多,但直接帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的種類主要為野山楂、榛子、毛榛、酸棗、山杏等[7,8].經(jīng)過(guò)對(duì)林區(qū)野果儲(chǔ)量及居民家庭采收情況進(jìn)行調(diào)查,統(tǒng)計(jì)出5種主要野果總價(jià)值為12•79萬(wàn)元,居民采收野果收入為5•66萬(wàn)元.②藥材根據(jù)樣地調(diào)查資料和聚類方法進(jìn)行林區(qū)內(nèi)各藥用植物資源[9]、儲(chǔ)量的計(jì)算.經(jīng)統(tǒng)計(jì),林區(qū)內(nèi)所分布的28種儲(chǔ)量大、經(jīng)常收購(gòu)藥材的價(jià)值為1802•61萬(wàn)元,以此作為藥材的儲(chǔ)蓄量?jī)r(jià)值,按照藥材的平均生長(zhǎng)年限3年計(jì)算,則每年藥材資源產(chǎn)生的價(jià)值為600•8萬(wàn)元,實(shí)際調(diào)查統(tǒng)計(jì)林區(qū)居民依靠藥材年收入為15•8萬(wàn)元.③食用菌食用菌類包括榛蘑、草蘑、木耳等,食用菌價(jià)值以居民實(shí)際收入進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì),居民食用菌年收入44•4萬(wàn)元.(3)畜牧養(yǎng)殖價(jià)值1998年,喇叭溝門林區(qū)畜牧養(yǎng)殖業(yè)總產(chǎn)值155•3萬(wàn)元,養(yǎng)殖種類主要包括牛、羊、豬、鴨和養(yǎng)蜂等.畜牧養(yǎng)殖不能完全依賴森林系統(tǒng)獲取食物,在計(jì)算該林區(qū)森林生物多樣性的畜牧養(yǎng)殖價(jià)值時(shí),以畜牧養(yǎng)殖業(yè)當(dāng)年產(chǎn)值的一半進(jìn)行計(jì)算,則畜牧養(yǎng)殖價(jià)值為77•65萬(wàn)元.

3•1•2非消費(fèi)性價(jià)值

非消費(fèi)性價(jià)值應(yīng)包括科學(xué)研究?jī)r(jià)值、文化教育價(jià)值和旅游價(jià)值.在時(shí)間序列里,服務(wù)價(jià)值是個(gè)不確定數(shù)值.由于喇叭溝門林區(qū)的科學(xué)研究和文化教育活動(dòng)較少,本項(xiàng)目主要評(píng)估其旅游價(jià)值.估計(jì)旅游價(jià)值一般采用旅行費(fèi)用支出法計(jì)算和統(tǒng)計(jì).游行費(fèi)用支出包括交通費(fèi)用、住宿費(fèi)用、門票及服務(wù)費(fèi)用.1998年喇叭溝門鄉(xiāng)門票純收入僅有2萬(wàn)元,實(shí)際應(yīng)收約4萬(wàn)元,估計(jì)游客人數(shù)為4000人.假設(shè)游客逗留2d,按最低消費(fèi)35元/(人•d)計(jì)算,則食宿費(fèi)用約28萬(wàn)元;如果每4人使用一次導(dǎo)游和馬車(每次20元左右),則服務(wù)費(fèi)用約2萬(wàn)元.如果按此推算,1998年旅游業(yè)產(chǎn)值為34萬(wàn)元,凈利潤(rùn)約23萬(wàn)元.由于該區(qū)旅游業(yè)剛剛興起,正處于投資建設(shè)階段,游客人數(shù)目前較少.如果采用旅行費(fèi)用支出法評(píng)估,旅游價(jià)值可能偏低.截止1998年底,國(guó)家、集體、個(gè)人三方面總投資額約1060萬(wàn)元左右.根據(jù)投資決策,投資成本將在5~10a左右的時(shí)間收回.當(dāng)?shù)芈糜尾块T收益的是游客的住宿費(fèi)用、門票及服務(wù)費(fèi)用,并不包括交通費(fèi)用.可以認(rèn)為,投資額和銀行存款利息是未來(lái)幾年的旅游價(jià)值的最低值.如果10a收回成本,則平均每年的最低產(chǎn)值應(yīng)為190萬(wàn)元左右.

3•2間接使用價(jià)值

間接使用價(jià)值主要通過(guò)生態(tài)功能體現(xiàn),反映在①提供生態(tài)系統(tǒng)演替與生物進(jìn)化所需要的豐富的物種與遺傳資源;②是生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能,主要是有機(jī)物質(zhì)的生產(chǎn)、CO2的固定、O2的釋放、重要污染物質(zhì)降解以及在涵養(yǎng)水源、保護(hù)土壤的生態(tài)功能作用[10],可應(yīng)用市場(chǎng)價(jià)值法、替代市場(chǎng)法、防護(hù)費(fèi)用法、恢復(fù)費(fèi)用法等方法評(píng)價(jià)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值.

3•2•1有機(jī)物質(zhì)的生產(chǎn)

植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,合成有機(jī)物質(zhì),是生物鏈中有機(jī)物的第一性生產(chǎn)者和生物能量的積累者.地球上植物生物產(chǎn)量約占全球生物產(chǎn)量的99%,而森林生態(tài)系統(tǒng)的生物產(chǎn)量又占植物生物產(chǎn)量的90%.

3.2.2固定CO2與釋放O2

由植物光合作用方程式6nCO2264+6nH2OnC6H12O6180+6nO2192(C6H10O5)162可推算出植物體固定有機(jī)物質(zhì)與吸收CO2、釋放O2之間的關(guān)系,即生成162g多糖有機(jī)物質(zhì),可吸收264gCO2,釋放192gO2.也就是植物體每積累1g干物質(zhì),可以固定1.63gCO2,釋放1.19gO2.據(jù)此可估算出喇叭溝門林區(qū)每年固定CO2與釋放O2的數(shù)量.

3.2.2.1CO2的貯存與固定

根據(jù)喇叭溝門林區(qū)各主要植被類型的總生物量與總生產(chǎn)力,計(jì)算出林區(qū)CO2的總儲(chǔ)存量為5.48×106t,CO2的年固定量為3.89×105t.對(duì)于固定CO2經(jīng)濟(jì)價(jià)值的計(jì)算,目前國(guó)際上主要有兩種方法,即碳稅法和造林成本法[5].碳稅法是根據(jù)政府部門為了限制向大氣中排放CO2數(shù)量,而征收向大氣中排放CO2的稅費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算森林植物固定CO2的經(jīng)濟(jì)價(jià)值.目前,瑞典的碳稅率得到較多人的認(rèn)可,即0.15美元/kg碳.造林成本法是依據(jù)所造林分吸收大氣中的CO2的數(shù)量與造林的費(fèi)用之間的關(guān)系來(lái)推算森林固定CO2的價(jià)值.FAO(聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織)研究表明,熱帶森林固碳的造林成本為24~31美元/t碳;美國(guó)國(guó)家環(huán)保局研究結(jié)果,北寒帶、溫帶和熱帶各類森林固定CO2成本小于30美元/t碳;在中國(guó),木材成本為240.03元/m3,折合260.9元/t碳,換算為71.15元/tCO2計(jì)算,每年固定的CO2總經(jīng)濟(jì)價(jià)值為2767.6萬(wàn)元.以瑞典提議的碳稅為0.15美元/kg碳,并將此碳稅換算為固定CO2率,即為40.94美元/tCO2,根據(jù)此值計(jì)算喇叭溝門生態(tài)系統(tǒng)每年固定CO2總經(jīng)濟(jì)價(jià)值為13218.3萬(wàn)元,二者平均值為7993.0萬(wàn)元.

3.2.2.2O2的釋放及價(jià)值

O2的釋放量與CO2固定量的計(jì)算方法相同,也是根據(jù)光合反應(yīng)中固定有機(jī)物與釋放O2的關(guān)系來(lái)計(jì)算,即植物體每積累1g干物質(zhì),可以釋放1.19gO2.據(jù)此可估算出喇叭溝門林區(qū)O2的年釋放量為2.84×105t.所釋放O2的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,可用造林成本法與工業(yè)氧價(jià)格替代法來(lái)計(jì)算.造林成本法中,以目前中國(guó)杉木、馬尾松、泡桐3種樹平均造林成本240.03元/m3,折合352.93元/tO2計(jì)算,為10023.2萬(wàn)元.工業(yè)氧價(jià)格替代法中,以工業(yè)氧的現(xiàn)價(jià)0.4元/kgO2來(lái)計(jì)算,為11360.0萬(wàn)元,二者平均值為10691.6萬(wàn)元.

3.2.3營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)與貯存

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng),其中的一部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成各種有機(jī)物后參與生物體的構(gòu)建.在森林生態(tài)系統(tǒng)中主要表現(xiàn)為木材、林副產(chǎn)品和枯枝落葉而提供給外部環(huán)境,或在植物中保存,或歸還于土壤,因而這部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)避免了養(yǎng)分受雨水淋洗的直接流失.植物體所固定的這部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),其主要成分為N,P,K3種元素,所固定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的價(jià)值,也以這3種元素的價(jià)值來(lái)計(jì)算.各元素每年的累積量為林分在1年的生長(zhǎng)中從土壤中吸取的量減去林分每年枯落物歸還土壤的量和雨水淋洗歸還的養(yǎng)分.各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的累積量因林分和環(huán)境而異.在喇叭溝門林區(qū)森林營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累量的計(jì)算中,以《中國(guó)生物多樣性國(guó)情研究報(bào)告》各類陸地生態(tài)系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的儲(chǔ)存與固定量為依據(jù),取林地生態(tài)系統(tǒng)中各養(yǎng)分的平均水平,即N,P,K在有機(jī)物中的百分含量來(lái)計(jì)算,分別為:N為0.418%,P為0.089%,K為0.181%.根據(jù)生物量與生產(chǎn)力數(shù)值,計(jì)算N,P,K年固定量分別為998.8,212.7,432.5t總儲(chǔ)量分別為14045.0,2990.4,6081.7t.以中國(guó)平均化肥價(jià)格2549元/t計(jì)算,喇叭溝門林區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)每年所固定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值為419.1萬(wàn)元

3.2.4水土保持

通過(guò)林冠的截持降水、枯枝落葉層吸水、森林土壤的良好滲透以及森林各層植物的機(jī)械阻礙和地表植被、枯枝落葉層的防護(hù),雨水和地表徑流對(duì)土壤表面的直接沖刷力大大減弱,地表徑流減少,從而有效地降低了土壤侵蝕所造成的林地的破壞和土壤肥力的喪失,減輕了泥沙對(duì)河流、湖泊及水庫(kù)的淤積.(1)減少土壤侵蝕對(duì)森林所減少的土壤侵蝕量,一般采用有林地和無(wú)林地的侵蝕差異來(lái)計(jì)算,即假定在無(wú)林情況下的土壤侵蝕總量,減去現(xiàn)有林地的土壤侵蝕總量.土壤侵蝕總量的計(jì)算,可用土壤侵蝕模數(shù)乘以林地面積求得.喇叭溝門林區(qū)位于懷柔水庫(kù)與密云水庫(kù)上游的北部山區(qū),其林分為重要的水源涵養(yǎng)林和水土保持林.在兩大水庫(kù)周圍山區(qū),為保護(hù)水源和防止水土流失,多年來(lái)進(jìn)行了不斷的植樹造林和封山育林,已形成一定的植被覆蓋,因而用喇叭溝門林區(qū)與其周圍地區(qū)的土壤侵蝕差異來(lái)計(jì)算喇叭溝門林區(qū)減少的土壤侵蝕量,更具有對(duì)比性.喇叭溝門林區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)尚未測(cè)定,其森林覆蓋率57.2%,與懷柔縣莊戶溝小流域森林覆蓋率50%接近,借用莊戶溝小流域土壤侵蝕模數(shù)348t•km-2•a-1計(jì)算喇叭溝門林區(qū)每年侵蝕土壤量為1.05×105t.密云水庫(kù)與懷柔水庫(kù)上游山區(qū)多年平均土壤侵蝕模數(shù)1959t•km-2•a-1,如果以此值計(jì)算,則喇叭溝門鄉(xiāng)土壤侵蝕量為5.89×105t/a,由此計(jì)算出由于森林系統(tǒng)的防護(hù),喇叭溝門林區(qū)每年可減少的土壤侵蝕總量為二者之差,即4.84×105t.(2)減少土地廢棄面積森林被破壞后,常會(huì)導(dǎo)致林地表面土層及有機(jī)物質(zhì)的侵蝕,引起土壤貧瘠化,甚至巖石,成為不毛之地.根據(jù)陳應(yīng)發(fā)等人的研究,以森林減少的土壤侵蝕總量與全國(guó)土地耕作層和林地土壤層的平均厚度,計(jì)算森林減少土壤侵蝕相當(dāng)于耕作利用的土地面積.喇叭溝門林區(qū)每年可減少的土壤侵蝕量4.84×105t土壤,體積約為3.72×105m3,以中國(guó)平均土層厚度0.5m計(jì)算,喇叭溝門林區(qū)每年可減少土地廢棄面積為74.5hm2.由森林防護(hù)作用所減少土地廢棄面積帶來(lái)經(jīng)濟(jì)價(jià)值大小的計(jì)算方法,類同于應(yīng)用機(jī)會(huì)成本法計(jì)算水土流失所造成廢棄土地面積而喪失經(jīng)濟(jì)價(jià)值的計(jì)算方法.根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局資料,我國(guó)林業(yè)生產(chǎn)的平均收益為282.17元•hm-2•a-1(1990年不變價(jià)),則喇叭溝門林區(qū)森林每年減少土壤侵蝕價(jià)值為2.10萬(wàn)元.(3)減少土壤肥力損失由于森林具有水土保持作用,使林地的土壤侵蝕大大降低,因而土壤中的N,P,K,Ga、Mg等元素和其它有機(jī)物也得以保留,所減少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失量等于減少的土壤侵蝕量乘以土壤中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量,即:M=∑ni=1∑kj=1miPij(4)式中,M為減少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)總量;mi為不同土類所減少的侵蝕量;Pij為各土類中各營(yíng)養(yǎng)元素的百分含量;i為各土壤類型;j為不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(N,P,K,Ga,Mg,有機(jī)質(zhì)).喇叭溝門林區(qū)土壤類型及所占比例為:褐土占48.6%,棕壤46.1%,其它5.3%(以菜園農(nóng)田土為主),各土類的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量。根據(jù)以上公式,計(jì)算喇叭溝門林區(qū)植被減少的有機(jī)質(zhì),全N,速效P,速效K的流失量分別為2•044×104t,1•043×103t,8•09t,92•83t.減少土壤肥力損失的價(jià)值,包括減少無(wú)機(jī)元素?fù)p失的價(jià)值和減少有機(jī)質(zhì)損失的價(jià)值.無(wú)機(jī)物價(jià)值按照我國(guó)農(nóng)業(yè)部門統(tǒng)計(jì)資料折算出N,P,K化肥平均價(jià)格,即1990年的2549元/t不變價(jià)格來(lái)計(jì)算;有機(jī)質(zhì)的價(jià)值,陳應(yīng)發(fā)等人應(yīng)用成本替代法研究計(jì)算出每公頃森林的貢獻(xiàn)價(jià)值為320元/(hm2•a-1),本處采用國(guó)情報(bào)告中每公頃森林的平均貢獻(xiàn)價(jià)值,即51.27元/t來(lái)計(jì)算,減少土壤有機(jī)質(zhì)損失的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為1.05×106元,以化肥價(jià)格2549元/t計(jì)算,每年減少土壤N,P,K經(jīng)濟(jì)損失價(jià)值為2.92×106元.(4)減少泥沙淤積喇叭溝門林區(qū)位于密云水庫(kù)的上游,其水土流失可造成泥沙淤積水庫(kù)而減少庫(kù)容.對(duì)減少泥沙淤積的價(jià)值,采用影子工程法進(jìn)行計(jì)算,即以全國(guó)土壤侵蝕流失量24%的平均水平淤積于水庫(kù)湖泊計(jì)算.根據(jù)1988~1996年全國(guó)水庫(kù)建設(shè)投資測(cè)算,以每年新增投資量除以每年新增庫(kù)容量,得出每建設(shè)1m3庫(kù)容需年投入成本0.67元(1990年不變價(jià)),則每年減少泥沙淤積經(jīng)濟(jì)價(jià)值為5.98×104元.這樣,喇叭溝門林區(qū)每年由于森林防護(hù)減少土壤侵蝕的總經(jīng)濟(jì)價(jià)值為減少土地?fù)p失的價(jià)值與減少有機(jī)質(zhì)損失的價(jià)值、減少N,P,K損失的價(jià)值、減少水庫(kù)泥沙淤積損失的價(jià)值之和,即每年由于森林防護(hù)減少土壤侵蝕的總經(jīng)濟(jì)價(jià)值為4.05×106元.

3.2.5涵養(yǎng)水源

年涵養(yǎng)水源量用水量平衡法,即公式(5)計(jì)算:R=P-E(5)式中,R為年平均徑流量(森林涵養(yǎng)水源量);P為年平均降水量;E為年平均蒸散量.喇叭溝門林區(qū)年平均降水量為500mm,多年平均徑流深乘以有林地面積,即為森林涵養(yǎng)水源總量,由此推算出森林每年涵養(yǎng)水源量為2979.4萬(wàn)m3.森林涵養(yǎng)水源的價(jià)值,用年涵養(yǎng)水源總量(m3)乘以1m3水的價(jià)格計(jì)算.單位水價(jià)采用影子工程法計(jì)算,以每年新增投資量除以每年新增庫(kù)容量(1988~1991年),計(jì)算出每建設(shè)1m3的庫(kù)容需年投入成本0.67元(薛達(dá)元,1997),則涵養(yǎng)水源總價(jià)值為1996•2萬(wàn)元.

3.2.6凈化環(huán)境

現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,使大氣中SO2,HF,Cl2,氮氧化物及其它有害氣體含量增加.森林不僅可吸收這些氣體,而且還具有降低光化學(xué)煙霧污染、凈化放射性物質(zhì)、過(guò)濾塵埃的作用.喇叭溝門林區(qū),作為北京市北部的綠色屏障,對(duì)提高首都空氣質(zhì)量、保護(hù)市民健康具有重要意義.森林對(duì)環(huán)境的凈化作用主要有兩方面,即吸收有害氣體和滯塵能力.

(1)吸收有害氣體

有害氣體主要由燃煤和汽車尾氣等原因造成,其中以SO2含量最大,分布最廣,且危害較重.植物可通過(guò)葉面氣孔及枝干上的皮孔,吸收一定量的有害氣體,使其在體內(nèi)經(jīng)生化反應(yīng)后降解或累積.對(duì)有害氣體的吸收能力隨林分類型不同而異,闊葉林每年吸收SO2能力為88.65kg/hm2,柏類411.6kg/hm2,松林117.6kg/hm2,灌木林地為18.91kg/hm2.根據(jù)此數(shù)據(jù)可計(jì)算出喇叭溝門林區(qū)植被每年可吸收SO2的潛在能力為1634.5t.吸收SO2的經(jīng)濟(jì)價(jià)值計(jì)算,按照削減SO2的投資額為500萬(wàn)元/t,運(yùn)行費(fèi)為100元/t,即每削減1tSO2投資成本為600元的數(shù)值計(jì)算.則喇叭溝門林區(qū)植被每年可吸收SO2的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值為98.1萬(wàn)元

(2)削減粉塵

植物葉片表面凹凸不平,且生長(zhǎng)著附屬物或能分泌粘液,可吸附空氣中的塵埃,針葉林年滯塵能力為33.2t/hm2,闊葉林年滯塵能力為為10.11t/hm2;削減粉塵成本為170元/t.喇叭溝門林區(qū)植被每年滯塵能力為1.95×105t,削除粉塵的間接經(jīng)濟(jì)價(jià)值為3315.0萬(wàn)元.

4結(jié)論

(1)喇叭溝門林區(qū)森林系統(tǒng)生物多樣性當(dāng)年所產(chǎn)生的直接使用價(jià)值為木材蓄積年增長(zhǎng)價(jià)值、果品及其它林副產(chǎn)品價(jià)值、畜牧養(yǎng)殖價(jià)值和旅游價(jià)值之和,即845.67萬(wàn)元,其間接使用價(jià)值為24918萬(wàn)元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其直接使用價(jià)值,即生物多樣性所產(chǎn)生的生態(tài)功能價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其產(chǎn)生的實(shí)物價(jià)值,體現(xiàn)了喇叭溝門林區(qū)森林系統(tǒng)生物多樣性生態(tài)功能與北京市民生活密切相關(guān),保護(hù)好該區(qū)生物多樣性尤為重要.

(2)喇叭溝門林區(qū)森林植被系統(tǒng)可吸收CO238萬(wàn)t/a,釋放O228.4萬(wàn)t/a,減少土壤侵蝕48.4萬(wàn)t/a,理論上可吸收SO21634.5t/a.

篇4

關(guān)鍵詞：水土流失；水土保持；水土問(wèn)題；解析問(wèn)題

引言

我國(guó)的水土流失現(xiàn)象十分嚴(yán)重，在現(xiàn)有的土地中，無(wú)論是城市農(nóng)村，還是山區(qū)丘陵，都有不同程度的水土流失。造成水土流失現(xiàn)象的主要原因有風(fēng)力侵蝕，水力侵蝕，以及混合侵蝕等。水土流失所呈現(xiàn)的規(guī)律是覆蓋面積比較廣，流失量大。水土流失不僅對(duì)環(huán)境造成了極大的影響，由此帶來(lái)的自然災(zāi)害危及了人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有極大的影響。

1 水土保持的概念

1.1 水土保持的含義

嚴(yán)格意義上來(lái)講，水土保持并沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格意義上的定義，隨著科技的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，各個(gè)學(xué)科的相互滲透，相互吸收，使其水土保持所涉及的內(nèi)容不單單是單純意義上的水資源管理，更是結(jié)合了水土資源，綠化環(huán)境，土地利用，生物措施等其他相關(guān)的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)，更加系統(tǒng)全面的進(jìn)行了分析與總結(jié)。它是一項(xiàng)綜合性的建設(shè)工程，主要目的是以水土保持為主，通過(guò)一系列的技術(shù)手段以及技術(shù)支持，進(jìn)行資源環(huán)境的改善。

1.2 水土流失和土壤侵蝕

水土流失和水土保持是兩個(gè)相對(duì)的概念，雖然未在國(guó)際經(jīng)典辭書上找到專門簡(jiǎn)明釋意條目，但根據(jù)一些國(guó)際學(xué)術(shù)專著，它們的意義也是比較明確的：是指土壤侵蝕（包括水、風(fēng)、重力、人為活動(dòng)等營(yíng)力）造成陸地表面水土資源和土地生產(chǎn)力的破壞和損失。土壤侵蝕是國(guó)際通用的土壤學(xué)學(xué)術(shù)用語(yǔ)，國(guó)際上有代表性的學(xué)術(shù)專著和機(jī)構(gòu)對(duì)此定義大致相同，即水、風(fēng)、重力等作用下土壤的流失。

1.3 水土保持的作用

水土保持的綜合治理對(duì)生態(tài)環(huán)境的作用和影響是不可估量的。水土保持綜合治理能有效改善治理區(qū)的生態(tài)環(huán)境，降低土壤侵蝕模數(shù)，增加林草覆蓋率，提高空氣質(zhì)量，還能有效攔蓄降水，攔截泥沙入河。同時(shí)，對(duì)于緩解山丘區(qū)，農(nóng)村人、畜飲水困難，減少洪澇災(zāi)害和抵御旱災(zāi)都有著積極的作用，并且能為治理區(qū)域的農(nóng)、林、牧業(yè)創(chuàng)造良好條件，為增加群眾收入。

1.4 水土流失與水土流失

防治水土流失涉及了防治土地荒漠化、防旱保水等內(nèi)容，維護(hù)和提高土地生產(chǎn)力涉及了植物侵蝕、化學(xué)侵蝕、慎重考慮工程措施等內(nèi)容，綠化美化環(huán)境則涉及了植樹造林、慎重使用復(fù)墾措施等內(nèi)容?？傊?，水土保持已不是最初的水土流失防治，即采取措施簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單地把水土資源固定在某一個(gè)區(qū)域。

2 水土保持問(wèn)題根源的解析

隨著人們認(rèn)識(shí)的發(fā)展，土壤侵蝕與水土保持學(xué)的概念在不斷完善、深化，水土保持學(xué)正在逐步演變成一個(gè)綜合學(xué)科。我們要逐步改變把水土保持單純地理解為水土保護(hù)，而沒(méi)有意識(shí)到水土保護(hù)的根本目的。保持含義不僅限于保護(hù)，而是保護(hù)、改良與合理利用。因此，在方案設(shè)計(jì)的時(shí)候，僅著眼于防治土體的損失，進(jìn)行機(jī)械地“固定”處理，夸大甚至是盲目使用工程措施，從字面上理解植物措施。

2.1 對(duì)綠化、美化環(huán)境認(rèn)識(shí)膚淺

從某種意義上而言，綠化、美化環(huán)境可以從一定程度上緩解水資源的大量流失，尤其是在地區(qū)干旱的荒漠地帶，更是起到了至關(guān)重要的作用，對(duì)此必須給予足夠的重視。在城市發(fā)展建設(shè)的同時(shí)，必須將綠化、美化環(huán)境的方針政策落實(shí)其中，只有全面貫徹落實(shí)綠化、美化環(huán)境的重要性才能從根本上改變?nèi)藗儗?duì)綠化、美化環(huán)境的認(rèn)識(shí)，真正的做到節(jié)約水資源的有效管理與維護(hù)。

2.2 僅從定義上理解，沒(méi)有注意到事物的發(fā)展

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為工農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了良好的外部發(fā)展環(huán)境，但與此同時(shí)也要注意其相應(yīng)的制約因素，尤其是針對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展而言，由于其水資源有限，各個(gè)地區(qū)的水資源分配不均，進(jìn)而限制了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。預(yù)算統(tǒng)計(jì)顯示，截止2050年，我國(guó)面臨的水資源使用將嚴(yán)重阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀，并在一定程度上制約人們的生產(chǎn)生活活動(dòng)，人口將面臨嚴(yán)重缺水。就目前而言，很多研究學(xué)者認(rèn)為，可以將入滲的水資源進(jìn)行全面的利用與保護(hù)，這樣將大大緩解其水資源緊張的發(fā)展局勢(shì)，其實(shí)不然，這種想法只是暫緩了水資源的緊張使用，并不能作為長(zhǎng)期的發(fā)展戰(zhàn)略。水資源保護(hù)及其利用必須從根源上加以解決，從方方面面加以控制，改善。只有這樣才能更好的促進(jìn)生態(tài)事物的發(fā)展，合理利用水資源，建立完善的水循環(huán)管理體系，加強(qiáng)水資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實(shí)與實(shí)施，真正意義上促進(jìn)其經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。

3 水土保持功能的法律概念

3.1 水土保持功能的定義

水土保持功能指陸地表面的各個(gè)種類生態(tài)系統(tǒng)所發(fā)揮或蘊(yùn)藏的有利于維護(hù)和提高水土資源和土地生產(chǎn)力的作用。為避免了循環(huán)論證，這個(gè)定義沒(méi)有用“水土保持設(shè)施”，而準(zhǔn)確地采用了陸地表面的各種類生態(tài)系統(tǒng)。因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)是一個(gè)適用任何范圍或任一等級(jí)的一個(gè)很廣泛的概念，它可以具體指一個(gè)池塘、一塊農(nóng)田、一片森林，也可以指最大的生態(tài)系統(tǒng)生物圈。這里土地生產(chǎn)力是一個(gè)衡量和判斷水土保持功能是否降低的重要指標(biāo)，不能用政治經(jīng)濟(jì)學(xué)上的生產(chǎn)力概念來(lái)理解，只能采用生態(tài)學(xué)上的生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力的基本原理來(lái)理解。

3.2 水土保持功能的重要表現(xiàn)形式

森林和植被水源涵養(yǎng)作用，指森林和植被覆被地面，截持降水，調(diào)節(jié)和吸收地面徑流，固持和改良土壤，保護(hù)和滯蓄下滲水分抑制蒸發(fā)，提高水分有效蒸騰等作用，其本質(zhì)是森林對(duì)水資源的有益影響，因此在江河的水源區(qū)必須充分發(fā)揮森林水源涵養(yǎng)作用，做到“蓄水于山”和“蓄水于林”。因此，濫伐森林，毀壞植被、陡坡開荒等行為，從影響水源涵養(yǎng)作用意義上說(shuō)，就是降低水土保持功能。

3.3 水土保持功能的重要指標(biāo)

通常情況下，按總生產(chǎn)力從大到小進(jìn)行排序是森林、農(nóng)田、疏林和灌叢、草原、荒漠。在其他環(huán)境因子如光照、水分、溫度等條件相同情況下，植物數(shù)量和分布越少，總生產(chǎn)力越低，也就是水土地生產(chǎn)力越低，說(shuō)明水土保持功能降低。這也就從理論上論證了人為生產(chǎn)活動(dòng)挖掘、破壞地表和傾倒土（石、渣）占?jí)旱乇恚茐闹脖?，從而降低水土保持功能的命題。水分是土壤的一個(gè)重要組成部分。它不僅影響土壤的物理性質(zhì)，制約著土壤中養(yǎng)分的溶解、轉(zhuǎn)移和微生物的活動(dòng)，是構(gòu)成土壤肥力的一個(gè)重要的因素，而且本身更是一切作（植）物賴以生存的基本條件。

4 結(jié)束語(yǔ)

我們一定要認(rèn)清形勢(shì)，利用水土保持改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，統(tǒng)籌規(guī)劃，求真務(wù)實(shí)，做好水土保持工作，使我國(guó)早日呈現(xiàn)出河流清澈、山川秀美的大好景象。

參考文獻(xiàn)

[1]王飛.人類活動(dòng)對(duì)區(qū)域水土流失影響的定量評(píng)價(jià)[D].西安：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2004.

篇5

關(guān)鍵詞 遙感技術(shù)；水文水資源領(lǐng)域；研究

中圖分類號(hào)TP7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）110-0227-02

現(xiàn)階段我國(guó)科技水平不斷的提高，隨著科學(xué)技術(shù)的靈活發(fā)展，遙感技術(shù)也開始在各行各業(yè)落地生根，尤其是在水文水資源領(lǐng)域研究方法的應(yīng)用獲得了大量的關(guān)注。通過(guò)遙感技術(shù)的應(yīng)用可得到科學(xué)準(zhǔn)確的水文數(shù)據(jù)，有助于提高工作人員的工作質(zhì)量與效率，減少成本，對(duì)研究水文水資源領(lǐng)域工作起到了重要作用。

1 遙感技術(shù)的概念

我國(guó)遙感技術(shù)的應(yīng)用已有幾十年的歷史，遙感技術(shù)作為一種功能性強(qiáng)、復(fù)合型的探測(cè)技術(shù)，其主要的原理就是根據(jù)物體所呈現(xiàn)出的電磁波反射、輻射等特點(diǎn)，通過(guò)遙感感測(cè)將物體特點(diǎn)記錄與收集，最后將電磁波信息處理為影像，為探測(cè)其它物體提供科學(xué)可靠的依據(jù)。遙感技術(shù)是從電磁波理論知識(shí)出發(fā)，在人們的日常生活中得到大量的運(yùn)用，例如氣象觀察、資源局勢(shì)探查等方面，由于遙感技術(shù)傳播速度快并且能夠保證信息的科學(xué)與完整，也可運(yùn)用于地圖測(cè)繪，且其應(yīng)用范圍拓展到航空、軍事等領(lǐng)域。遙感技術(shù)應(yīng)用在水文水資源領(lǐng)域當(dāng)中，有利于節(jié)約人力、物力以及時(shí)間，提高了水文勘測(cè)工作質(zhì)量與效率，縮短了實(shí)施周期，使作業(yè)工序變得簡(jiǎn)單。

2 遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

2.1監(jiān)測(cè)降水量

通過(guò)遙感技術(shù)的運(yùn)用，將衛(wèi)星與雷達(dá)結(jié)合在一起，輸送和傳遞出遙感信息源，可了解到降水量的空間、分布等各項(xiàng)參數(shù)，有利于獲得不同地區(qū)降雨量的具體數(shù)據(jù)。雷達(dá)主要是根據(jù)空氣中降水粒子對(duì)電磁波產(chǎn)生的影響，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)部分地區(qū)雨量的預(yù)測(cè)，特別是對(duì)于監(jiān)測(cè)雨量較少的地區(qū)，除了監(jiān)測(cè)其雨量站，還要運(yùn)用雷達(dá)監(jiān)測(cè)，便于得到準(zhǔn)確的降雨量信息，雷達(dá)監(jiān)測(cè)屬于微波遙感的重要環(huán)節(jié)。衛(wèi)星則是綜合衛(wèi)星信息與地面測(cè)量的情況，對(duì)大面積的雨量進(jìn)行預(yù)報(bào)，由于雷達(dá)只能監(jiān)測(cè)到降水粒子，一旦降水粒子出現(xiàn)密集的情況產(chǎn)生較厚的云層，雷達(dá)監(jiān)測(cè)將無(wú)法給出正確的降水量數(shù)據(jù)，因此在這種情況下，就要通過(guò)雷達(dá)與衛(wèi)星共同監(jiān)測(cè)出準(zhǔn)確的降水量數(shù)據(jù)，衛(wèi)星估算的方法有綜合法以及微波輻射法?，F(xiàn)階段運(yùn)用最多的是航空飛機(jī)，通過(guò)飛機(jī)進(jìn)入到云層深處開始探測(cè)，航空遙感是一種用于氣象觀察的輔助技術(shù)，主要監(jiān)測(cè)云層以及周圍小粒子的分布情況，然后將收集到的數(shù)據(jù)與資料傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行處理與分析，從而會(huì)自動(dòng)獲得更多的云層數(shù)據(jù)，這些大量而又準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)為水文研究工作提供了便利，減少了研究成本與時(shí)間。

2.2監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量

蒸發(fā)量包括土壤、水面、植物等這三個(gè)方面的蒸發(fā)，蒸發(fā)量對(duì)水量、能量的平衡起到了關(guān)鍵作用，換句話說(shuō)也就是蒸發(fā)量的多少將直接決定水量、能量的平衡。而監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量是通過(guò)物理的方式來(lái)轉(zhuǎn)化質(zhì)量和能量的關(guān)系，來(lái)得到準(zhǔn)確的蒸發(fā)量數(shù)據(jù)。遙感技術(shù)的運(yùn)用日趨廣泛，監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量的方法也越來(lái)越多，運(yùn)用衛(wèi)星來(lái)收集數(shù)據(jù)的方法多種多樣，計(jì)算方法有統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)法、能量余項(xiàng)法、全遙感信息模型法。通過(guò)模型特點(diǎn)將模型分類，使其發(fā)揮出具體的作用，多層模型是通過(guò)將土壤劃分為較多層，一層模型用在對(duì)地表、土壤、植被的區(qū)分，二層模型主要是對(duì)地表植被、地下土壤、地上熱量這三者間的余熱計(jì)算。在通過(guò)遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量與探測(cè)地表特征數(shù)據(jù)相結(jié)合的形式下，研究出遙感日蒸散估算模型，這種計(jì)算模型的建立，可了解各種地表環(huán)境下的蒸散情況，為監(jiān)測(cè)與計(jì)算蒸發(fā)量提供了有力的前提。

2.3監(jiān)測(cè)徑流量

由于徑流量測(cè)量比較復(fù)雜，目前只有通過(guò)水文模型來(lái)獲得遙感信息估算徑流量，遙感技術(shù)是一種綜合性的技術(shù)，可用于收集土壤、地表、植被、水體、蒸發(fā)量等數(shù)據(jù)，其收集信息具有便捷性、即時(shí)性、全面性、完整性等優(yōu)點(diǎn)，遙感技術(shù)與水文模型的共同使用，就可以預(yù)測(cè)出徑流量。遙感技術(shù)測(cè)量徑流量是通過(guò)感測(cè)與其相關(guān)的元素，收集大量的數(shù)據(jù)建立水文模型來(lái)獲得徑流量的結(jié)果。

2.4地表和土壤水分的監(jiān)測(cè)

地表對(duì)徑流形成、地面能量與物質(zhì)有著重要的影響作用，土壤水分包括地表水、地下水、地表能量這三個(gè)重要的參數(shù)。由于地表特征較為復(fù)雜，通過(guò)遙感技術(shù)識(shí)別與分類地物，對(duì)識(shí)別水體、提高土地利用率與覆蓋率有著深遠(yuǎn)意義，水文變化最直接的表現(xiàn)為土地利用、土地覆被的變化，遙感技術(shù)在監(jiān)測(cè)土地利用與覆被變化方面有著較大的優(yōu)勢(shì)，地表又被稱為下墊面，地表特征當(dāng)中的幾個(gè)關(guān)鍵元素信息，例如植被、地表發(fā)射率、地面溫度與反照率等，這些關(guān)鍵元素將影響地表能量與物質(zhì)的平衡。土壤水分又被稱為土壤濕度，是地表能量交換中的重要內(nèi)容之一，也是地表水與地下水的中間元素，遙感監(jiān)測(cè)土壤水分有光學(xué)遙感、微波遙感這兩種研究方法。

2.5預(yù)防災(zāi)害，保持水土平衡

遙感技術(shù)在收集研究水文資源的同時(shí)，也可監(jiān)測(cè)洪澇、旱情、積融雪、水質(zhì)等情況，起到了一定的預(yù)防災(zāi)害作用。為保證水土不被流失，遙感技術(shù)作為研究水土工作中的重要手段，能夠監(jiān)測(cè)土壤侵蝕動(dòng)態(tài)、水土流失情況。利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)土壤侵蝕是通過(guò)收集與其相關(guān)的元素信息，例如降雨量、植被、地形、土地、人為等因素，目前我國(guó)監(jiān)測(cè)土壤侵蝕動(dòng)態(tài)的方法有很多，如分類對(duì)比、逐像元比較以及分類與逐像兩者結(jié)合的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方法。水土流失定量研究法運(yùn)用較多的是建立水土流失定量計(jì)算模型，通過(guò)收集的土壤流失信息建立方程式來(lái)計(jì)算和分析，從遙感影像上獲得土壤侵蝕元素?cái)?shù)據(jù)，提取模型計(jì)算因子用于監(jiān)測(cè)水土流失狀況。

3結(jié)論

綜上所述，遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用方法也越來(lái)越多，使研究水文水資源領(lǐng)域的方法得到了擴(kuò)展。遙感技術(shù)對(duì)水文研究工作有著很大的幫助，節(jié)省了人力、物力、時(shí)間、成本，為研究水文資源提供了一定的便利條件，通過(guò)準(zhǔn)確科學(xué)的水文信息，便于開展水文水資源的研究工作，對(duì)水文水資源領(lǐng)域的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展起到了積極作用。

參考文獻(xiàn)

[1]姜哲石.遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用分析[J].才智，2011(34).

篇6

關(guān)鍵詞：喀斯特；石漠化；生態(tài)環(huán)境；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：F062.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1000-8772（2013）12-0242-02

喀斯特環(huán)境是地理環(huán)境中一個(gè)獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，它是處于一種碳物質(zhì)能量循環(huán)變異極強(qiáng)烈和快速的狀態(tài)，具有環(huán)境容量低、生物量小、群落被替代、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)變異敏感度高、空間轉(zhuǎn)移能力強(qiáng)、穩(wěn)定性差等一系列生態(tài)脆弱性特征，是承災(zāi)能力弱、災(zāi)害承受閾值彈性小的一種生態(tài)脆弱環(huán)境。目前我國(guó)西南地區(qū)石漠化土地面積達(dá)17萬(wàn)km2，占該區(qū)喀斯特面積的31%。石漠化不僅使土地生產(chǎn)力下降、地表植被覆蓋率銳減、系統(tǒng)水源涵養(yǎng)能力削弱、地表水源枯竭，而且造成土地資源喪失、糧食減產(chǎn)，嚴(yán)重威脅當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)生活。該地區(qū)貧困縣達(dá)173個(gè)，其中國(guó)家級(jí)特困縣52個(gè)，占全國(guó)貧困縣和特困縣的一半，是我國(guó)南方的主要貧困地區(qū)?！翱λ固亍背蔀槲覈?guó)生態(tài)惡化與經(jīng)濟(jì)貧困的代名詞，因此對(duì)喀斯特石漠化問(wèn)題的研究顯得日益重要和緊迫。

一、石漠化概念的提出及演變

石漠化災(zāi)害的概念最早于20世紀(jì)80年代初提出，到90年代初部分科技工作者在水土保持特別是在砂頁(yè)巖及紅色巖系和石灰?guī)r丘陵山地陡坡開墾引起的水土流失研究中，提出了“石化”、“石山荒漠化”、“石質(zhì)荒漠化”等概念，并強(qiáng)調(diào)石山荒漠化是水土流失的一個(gè)突出特點(diǎn)。

袁道先采用石漠化概念來(lái)表征植被、土壤覆蓋的喀斯特地區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)閹r石的喀斯特景觀的過(guò)程，指出石漠化是中國(guó)南方亞熱帶喀斯特地區(qū)嚴(yán)峻的生態(tài)問(wèn)題，導(dǎo)致喀斯特風(fēng)化殘積層土的迅速貧瘠化，熱帶和亞熱帶地區(qū)喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性是石漠化的形成基礎(chǔ)，包括人口壓力、土地利用規(guī)劃和社會(huì)實(shí)踐不合理、大氣污染等人類活動(dòng)觸發(fā)了這一事件的所有過(guò)程。屠玉麟認(rèn)為，石漠化是在喀斯特的自然背景下，受人類活動(dòng)干擾破壞造成土壤嚴(yán)重侵蝕、基巖大面積、生產(chǎn)力下降的土地退化過(guò)程。王世杰認(rèn)為，石漠化是指在亞熱帶脆弱的環(huán)境背景下，受人類不合理社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的干擾破壞所造成的土壤嚴(yán)重侵蝕，基巖大面積出露，土地生產(chǎn)力嚴(yán)重下降，地表出現(xiàn)類似荒漠景觀的土地退化過(guò)程，它以脆弱的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境為基礎(chǔ)，以強(qiáng)烈的人類活動(dòng)為驅(qū)動(dòng)力，以土地生產(chǎn)力退化為本質(zhì)，以出現(xiàn)類似荒漠景觀為標(biāo)志。2007年國(guó)家發(fā)改委對(duì)石漠化的定義是：喀斯特（巖溶）石漠化指在熱帶、亞熱帶濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)氣候條件和巖溶極其發(fā)育的自然背景下，受人為活動(dòng)干擾，使地表植被遭受破壞，造成土壤嚴(yán)重侵蝕，基巖大面積，土地退化的極端表現(xiàn)形式?？梢?jiàn)，石漠化是在喀斯特地區(qū)由于人為活動(dòng)的干擾造成植被破壞，導(dǎo)致水土流失、基巖的一種土地退化。

二、喀斯特石漠化的研究動(dòng)向

目前，國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界的石漠化研究主要在環(huán)境地質(zhì)、地表過(guò)程及人地關(guān)系等方面，研究成果主要體現(xiàn)在喀斯特石漠化的形成背景、演化與治理，石漠化驅(qū)動(dòng)因子，巖性與石漠化土地的空間相關(guān)性，石漠化危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)，石漠化的防治與恢復(fù)重建技術(shù)等。

1.環(huán)境地質(zhì)研究

學(xué)者們從環(huán)境地質(zhì)學(xué)出發(fā)對(duì)喀斯特重要的環(huán)境地質(zhì)、工程地質(zhì)和地貌等進(jìn)行了大量的基礎(chǔ)研究，重點(diǎn)從大的時(shí)間尺度和地質(zhì)背景上探討石漠化的形成機(jī)制。袁道先通過(guò)十年研究發(fā)現(xiàn)，世界上不同地質(zhì)生態(tài)背景的巖溶區(qū)、巖溶系統(tǒng)與人類活動(dòng)的相互作用極不相同，提出并實(shí)施“全球巖溶生態(tài)對(duì)比”研究計(jì)劃，闡明巖溶生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，為石漠化治理、重建良性生態(tài)系統(tǒng)探索新思路，從地理、地質(zhì)角度研究喀斯特脆弱的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題提供了科學(xué)支撐（吳秀芹，2006）。張殿發(fā)等（2002）以貴州喀斯特山區(qū)為例探討了土地石漠化的生態(tài)地質(zhì)環(huán)境背景及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制。何師意等（2001）選擇三個(gè)不同類型的巖溶生態(tài)系統(tǒng)，從植被發(fā)育狀況、群落特征、水化學(xué)特征對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)，表層巖溶帶功能，系統(tǒng)生態(tài)效應(yīng)及水文效應(yīng)進(jìn)行了對(duì)比研究。姚長(zhǎng)宏等（2001）從巖溶地區(qū)植被演替規(guī)律出發(fā)，針對(duì)不同植被生態(tài)條件，通過(guò)對(duì)比不同表層巖溶泉的水化學(xué)特征和表層土壤空氣CO2的含量，分析了植被在巖溶區(qū)的喀斯特效應(yīng)。以上探索表明，喀斯特環(huán)境地質(zhì)研究已逐漸從地下向地上轉(zhuǎn)移，從研究無(wú)生命的地質(zhì)過(guò)程走向?qū)⑸镔|(zhì)與無(wú)生命物質(zhì)相結(jié)合。

2.地表過(guò)程研究

該研究以貴州、廣西等科研團(tuán)體為代表，主要研究石漠化的形成機(jī)制、演替過(guò)程，包括微觀研究和宏觀研究。微觀研究主要從制約地球環(huán)境演化相互聯(lián)系的物理、地球化學(xué)和生物學(xué)作用來(lái)研究喀斯特環(huán)境系統(tǒng)。中國(guó)科學(xué)院貴陽(yáng)地球化學(xué)研究所利用放射性核素、穩(wěn)定同位素和微量元素示蹤等研究手段，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)M和計(jì)算機(jī)模式，系統(tǒng)研究地球化學(xué)敏感及生態(tài)脆弱地區(qū)的巖石、土壤的化學(xué)風(fēng)化與沉積、高分辨地質(zhì)環(huán)境記錄、環(huán)境界面的生命元素的地球化學(xué)行為、環(huán)境微量物質(zhì)的人體健康和生態(tài)效應(yīng)、化學(xué)元素的生物地球化學(xué)循環(huán)及水文地球化學(xué)循環(huán)。揭示喀斯特地區(qū)在數(shù)十年至數(shù)萬(wàn)年間的演化規(guī)律及碳酸鹽巖生態(tài)脆弱地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì)（白占國(guó)等，2002）。宏觀研究主要著眼于喀斯特生態(tài)系統(tǒng)脆弱性和人類活動(dòng)對(duì)喀斯特環(huán)境的影響、退化及人類驅(qū)動(dòng)機(jī)制等。楊漢奎等（1994）探索喀斯特環(huán)境質(zhì)量變異，初步闡明喀斯特生境的垂直帶譜特征。朱安國(guó)等（1994）以流域?yàn)閱卧⒘烁黜?xiàng)單因素及綜合因素與產(chǎn)沙量要素間的關(guān)系式，對(duì)貴州山區(qū)水土流失影響因素篩選出其發(fā)生發(fā)展的數(shù)學(xué)模式，提出旱地墾殖率、人口密度、土壤類型與產(chǎn)沙模數(shù)成正比，其中以旱地墾殖率影響最大。胡寶清等（2002-2006）結(jié)合Rs與C-IS建立石漠化數(shù)據(jù)庫(kù)等分析模型，進(jìn)行石漠化程度評(píng)價(jià)、災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，利用GIS制圖、遙感圖譜等研究了廣西喀斯特石漠化現(xiàn)狀、分布和發(fā)展趨勢(shì)等的空間分布規(guī)律，指出石漠化是在諸多因素的共同作用下發(fā)生的，人類不合理的開發(fā)利用是其主因。熊康寧等（2002）對(duì)比分析了貴州省喀斯特山區(qū)、峽谷區(qū)與石漠化區(qū)的資源、環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)，多視角地揭示了喀斯特石漠化的生態(tài)一經(jīng)濟(jì)效應(yīng)及貧困效應(yīng)，提出石漠化防治的理論依據(jù)、技術(shù)支撐和保障體制。

此外，部分學(xué)者應(yīng)用遙感和地面觀測(cè)方法對(duì)研究區(qū)土地覆蓋、植被覆蓋、生物生產(chǎn)量、生物多樣性和土壤理化性質(zhì)等指標(biāo)分析了喀斯特環(huán)境退化和自然恢復(fù)速率，得出喀斯特環(huán)境退化與自然恢復(fù)規(guī)律及其相應(yīng)速率（楊勝天，2000）。蔡運(yùn)龍等（1994-2006）對(duì)典型小流域土地利用/覆被變化時(shí)間序列和相應(yīng)時(shí)段沉積物、土壤剖面的磁性礦物變化以及放射性同位素衰變推算侵蝕速率，認(rèn)為地表物質(zhì)狀況是喀斯特地區(qū)決定土壤侵蝕速率和土壤侵蝕量的關(guān)鍵，而石漠化的閾值相對(duì)土壤侵蝕速率的閾值具有滯后性。

3.人地關(guān)系研究

蔡運(yùn)龍等（2006）提出西南喀斯特地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，在人口增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的壓力下，讓退化土地自然恢復(fù)的思路已不切實(shí)際，必須通過(guò)社會(huì)投入對(duì)退化土地進(jìn)行生態(tài)重建，他們建立了環(huán)江縣古周峰叢洼地生態(tài)重建示范區(qū)、肯福生態(tài)移民開發(fā)示范區(qū)、平果縣果化峰叢洼地示范區(qū)，選擇設(shè)計(jì)了峰叢洼地生態(tài)重建的兩種模式，并在喀斯特常綠、落葉闊葉混交林人工誘導(dǎo)恢復(fù)技術(shù)、洼地避澇作物布局和栽培技術(shù)“林-草-畜-沼-果”復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)技術(shù)體系及表層巖溶水資源開發(fā)利用技術(shù)等有所突破。目前，我國(guó)在喀斯特地區(qū)進(jìn)行生態(tài)建設(shè)方面尚缺乏充分的科學(xué)依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，迫切需要認(rèn)識(shí)喀斯特這個(gè)特殊地域內(nèi)土地生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程及其驅(qū)動(dòng)力、退化土地的受損過(guò)程和受損機(jī)制，建立生態(tài)系統(tǒng)健康指標(biāo)并用于診斷和預(yù)測(cè)其危急性，從而綜合各種策略制定合乎自然生態(tài)規(guī)律并有益于人類的生態(tài)建設(shè)和管理措施，為這一脆弱生態(tài)系統(tǒng)的綜合整治和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)技術(shù)支持和指導(dǎo)?？λ固氐貐^(qū)的石漠化作為生態(tài)環(huán)境惡化的一種極端形式，早已為我國(guó)科研工作者和政府機(jī)構(gòu)所重視，但環(huán)境地質(zhì)和地貌領(lǐng)域的微觀研究較多，而宏觀層面的研究和人地關(guān)系研究相對(duì)薄弱，存在應(yīng)用研究超前、基礎(chǔ)研究落后等問(wèn)題，土地利用/土地覆蓋變化、石漠化過(guò)程與機(jī)理研究、石漠化人文影響因素的定量分析以及生態(tài)重建效應(yīng)等方面的研究還需加強(qiáng)。

三、喀斯特生態(tài)系統(tǒng)探討

喀斯特與大氣圈、水圈、生物圈耦合構(gòu)造了喀斯特自然生態(tài)環(huán)境，近30年來(lái)世界上許多國(guó)家都十分重視對(duì)喀斯特環(huán)境問(wèn)題的研究，喀斯特環(huán)境問(wèn)題已成為當(dāng)代國(guó)際地學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。國(guó)外早期研究主要側(cè)重地質(zhì)成因、地貌特征、水文特征以及發(fā)育過(guò)程，繼之結(jié)合社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，對(duì)喀斯特水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、地球物理勘探、喀斯特洞穴、喀斯特發(fā)育理論等做了大量研究。

篇7

關(guān)鍵詞：黃土高原；水土流失；城市內(nèi)澇

中圖分類號(hào)：TU986

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）01007407

1引言

黃土高原多年來(lái)的水土流失和風(fēng)沙問(wèn)題，一直困擾著當(dāng)今中國(guó)，這不僅是民生問(wèn)題，更是關(guān)乎我國(guó)西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展社會(huì)進(jìn)步的重點(diǎn)問(wèn)題。

1973年我國(guó)在陜西省延安市的安塞縣建立了安塞水土保持綜合試驗(yàn)站，是科技部國(guó)家重點(diǎn)野外臺(tái)站和中國(guó)科學(xué)院生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)終點(diǎn)站，為我國(guó)黃土高原地區(qū)生態(tài)保護(hù)問(wèn)題提供了有效的實(shí)驗(yàn)支持和科學(xué)依據(jù)。多年來(lái)關(guān)于黃土高原水土保持和生態(tài)環(huán)境建設(shè)，我國(guó)做出了巨大努力，曾與多國(guó)合作共同開展研究。為有效防治黃土高原水土流失我國(guó)先后實(shí)施了一系列水土流失重點(diǎn)防治工程。

近年來(lái)，國(guó)家進(jìn)一步加大財(cái)政投資，為黃土高原水土流失綜合防治和生態(tài)狀況提供了重要的支持。據(jù)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》統(tǒng)計(jì)，截至2011年，黃河流域累計(jì)治理水土流失面積近23萬(wàn)km2，從20世紀(jì)90年代末黃河流域土地植被覆蓋率低于10%增長(zhǎng)到約30%。

眾所周知，黃土高原是西北地區(qū)最為棘手、最難治理的區(qū)域，它的困難不僅是由于涉及面積區(qū)域之廣，更在于氣候自然條件的影響下其獨(dú)特的地理特征，與我國(guó)其他地區(qū)有所差異。黃土高原地區(qū)的治理關(guān)乎整個(gè)西北地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以至整個(gè)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2黃土高原區(qū)域地貌分析

黃土高原是世界上最大的黃土堆積區(qū)，也是世界上獨(dú)一無(wú)二的自然地理區(qū)域，位于中國(guó)中部偏北。黃土高原地區(qū)的黃河流域西起日月山，東至太行山，南靠秦嶺，北抵陰山，橫跨山西省、山西省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區(qū)與河南省等黃河中游七省的50個(gè)地（市），317個(gè)縣，全區(qū)總面積約64.2萬(wàn)km2，其中水土流失45.4萬(wàn)km2。黃土高原平均每年輸入黃河的泥沙量達(dá)16億t，是我國(guó)甚至全世界上水土流失最嚴(yán)重、生態(tài)環(huán)境最脆弱的地區(qū)。

2.1黃土高原成因與分類

2.1.1黃土高原區(qū)域位置

黃土高原具有特殊的自然生態(tài)特征。它是世界最大的黃土高原，在中國(guó)中部偏北，包括太行山以西、秦嶺以北、青海日月山以東和長(zhǎng)城以南的廣大地區(qū)，面積約40萬(wàn)km2，海拔1000～1500 m。除少數(shù)石質(zhì)山地外，高原上覆蓋深厚的黃土層，黃土厚度在50～80 m之間，隴東、陜北厚達(dá)150 m，最厚的地方達(dá)200 m。由于歷代戰(zhàn)亂、盲目開荒放牧及亂砍濫伐導(dǎo)致高原的植被遭到嚴(yán)重的破壞，加之黃土的土質(zhì)疏松，水土流失極為嚴(yán)重，形成“千溝萬(wàn)壑”的黃土地貌（圖1）。

2.1.2黃土高原歷史成因

新生代早期，全球性氣候變暖，我國(guó)各地區(qū)包括黃土高原的早第三系地傭喑屎旎蚯澈焐，說(shuō)明當(dāng)時(shí)氣候比較炎熱。早黃土形成于不同的氣候條件下，因而有不同的外觀顏色。綜合黃土高原黃土剖面顏色在垂向上的變化，自下而上大體可以分為4個(gè)主要顏色段：第一段，淺紅黃色段；第二段，棕黃色段；第三段，灰黃色段；第四段，褐黃色段。黃土顏色自下而上由紅黃―棕黃―灰黃―褐黃的變化。

更新世時(shí)期，干旱氣候開始顯著。到全新世，黃土高原則明顯地旱少雨的氣候所控制，北部向沙漠化方向演化。在整個(gè)第四紀(jì)時(shí)期內(nèi)，黃土高原的古氣候環(huán)境的主要變化時(shí)期是中更新世早期，中更新世晚期和晚更新世末期。

黃土高原環(huán)境的變遷，有其自然的因素，這與全球氣候變化有關(guān)，但也有人的因素，如黃土高原森林的砍伐，草地的破壞，土地利用不合理造成的土壤侵蝕，導(dǎo)致高原自然環(huán)境惡化。文物工作者和地質(zhì)科技人員曾經(jīng)在寧夏回族自治區(qū)涇源縣、彭陽(yáng)縣等地發(fā)現(xiàn)的古生物化石研究證實(shí)，約在6000萬(wàn)年前，黃土高原被水所覆蓋，現(xiàn)在的山峰則是當(dāng)時(shí)水中的孤島。

在距今6000萬(wàn)年前，地殼發(fā)生劇烈斷塊式上升與下降，到了距今24萬(wàn)年前，六盤山、月亮山等發(fā)生劇烈的上升運(yùn)動(dòng)。此后，隨著山區(qū)間歇式繼續(xù)上升，廣大的丘陵區(qū)均沉積了厚度不等的風(fēng)成黃土，在盆地中心或山麓地帶則有沖積礫巖和黏土，大量的黃土堆積，覆蓋了山坡丘陵，形成了現(xiàn)代黃土高原的地形地貌。

2.1.3黃土高原分類

根據(jù)地貌的形成過(guò)程和特點(diǎn)，可分為以下幾個(gè)部分。

（1）隴中高原。一稱隴西高原，位于六盤山以西，是一個(gè)新生代的拗陷盆地，屬盆地型高原，海拔1500～2000 m。地形破碎，多梁、峁、溝谷、壟板地形。

（2）隴東、陜北高原。包括六盤山以東，呂梁山以西，渭河北山以北，長(zhǎng)城以南的地區(qū)。也是一個(gè)盆地型高原，海拔800～1200 m。經(jīng)強(qiáng)烈侵蝕，除少數(shù)殘留的黃土塬外，大部地區(qū)已成為破碎的梁峁丘陵。其間只有少數(shù)基巖低山突起在高原之上，狀似孤島。

（3）山西高原。包括五臺(tái)山、恒山以南，伏牛山以北，太行山以西，呂梁山以東的地區(qū)。它由一系列褶皺斷塊山與陷落盆地組成。山地有呂梁、恒山、五臺(tái)、中條及太行等山，盆地有大同、忻縣、太原、臨汾、運(yùn)城等。除河谷平原外，大部地區(qū)海拔在1000～1500 m，石質(zhì)山地構(gòu)成高原的主體，黃土堆積僅限于盆地及山間谷地，分布范圍約占全區(qū)面積的40%。

（4）渭河平原，一稱關(guān)中平原。位于渭河北山與秦嶺之間，西起寶雞，東至潼關(guān)。

2.2黃土高原地形地貌

2.2.1陜北黃土高原自然地理概況

（1）地形地貌。黃土高原由黃土丘陵、黃土臺(tái)塬和石質(zhì)山組成，地面地形破碎，地形落差普遍，一旦遇上大雨或暴雨，黃土受坡度的影響特別容易坍塌，故不利于水土保持。

從地形上來(lái)看，黃土高原北方是我國(guó)內(nèi)蒙古高原，東面是華北平原，西邊是廣大的西北內(nèi)陸地區(qū)和青藏高原，黃土高原大面積地區(qū)黃土覆蓋，境內(nèi)形成了黃河中游重要的自西北向東南流向的黃河支流，主要有渭河、涇河、洛河、汾河。這些河流匯入到黃河，形成一些小平原，平原地帶土壤肥沃，農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，特別是渭河平原和汾河谷地，是黃土高原人口最密集，農(nóng)業(yè)最發(fā)達(dá)的地區(qū)。

（2）氣候水文。黃土高原的位置位于我國(guó)東部沿海和西北內(nèi)陸之間，處在我國(guó)來(lái)自太平洋的東南季風(fēng)和暖濕氣流向西北吹送的通道中，故氣候帶有明顯的過(guò)渡性，為我國(guó)東南沿海溫暖濕潤(rùn)的季風(fēng)氣候向西北內(nèi)陸干旱氣候過(guò)渡的半濕潤(rùn)、半干旱的溫帶大陸性氣候。區(qū)內(nèi)從東南向西北依次為暖溫帶半濕潤(rùn)氣候、半干旱氣候、干旱氣候。

（3）土壤植被。黃土是第四紀(jì)以來(lái)經(jīng)過(guò)風(fēng)的吹揚(yáng)、搬運(yùn)、堆積形成的，黃土疏松多孔，粉沙質(zhì)，質(zhì)地均一，垂直節(jié)理發(fā)育，因而易被沖刷，加之其所在的黃土高原地區(qū)降水在年內(nèi)降水高度集中，多暴雨，特別容易造成嚴(yán)重的水土流失。廣大的地面被長(zhǎng)期沖刷形成眾多的溝谷，溝谷切割地表形成黃土高原特有的黃土塬、黃土墚、黃土峁。這幾種黃土地貌的共同特點(diǎn)是黃土層的邊緣被流水強(qiáng)烈沖刷、切割，不同之處在于黃土塬頂部平坦、黃土墚頂部狹窄成長(zhǎng)條，而黃土峁是孤立的黃土丘，根本原因在于它們處在不同的發(fā)展階段。在黃土高原這種干燥、半干燥的氣候條件下，這些粉塵相互之間的結(jié)合并不緊密，所以黃土具有多空隙、結(jié)構(gòu)疏松的特點(diǎn)，并且垂直節(jié)理發(fā)育明顯。

這樣的黃土層比較透水，顆粒小又決定了黃土容易溶于水，黃土的這些特性，使黃土高原特別容易受流水的侵蝕作用。地表光禿，缺少植被的保護(hù)。植被具有良好的涵養(yǎng)水源，保持水土的作用。大面積的植被覆蓋對(duì)防止水土流失，保持土壤肥力，調(diào)節(jié)氣候具有重要的作用。而目前我國(guó)黃土高原森林覆蓋率不足10%，遠(yuǎn)低于世界平均水平，高原絕大部分面積是支離破碎的黃土，風(fēng)沙漫卷，暴雨來(lái)臨泥沙俱下，加劇了水土流失。

（4）資源基礎(chǔ)。黃土高原煤炭資源豐富，人類的修路、開礦等工程建設(shè)破壞地表。黃土高原人口眾多，煤炭資源特別豐富，開發(fā)煤炭資源是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的重要內(nèi)容。但這些經(jīng)濟(jì)活動(dòng)不可避免地破壞地表，甚至導(dǎo)致永久性的不可恢復(fù)。

2.2.2黃土高原人文地理概況

（1）人類活動(dòng)。自秦漢以來(lái)黃土高原經(jīng)歷了三次濫伐濫墾。 第一次是秦漢時(shí)期的大規(guī)?！巴蛪ā焙汀耙泼駥?shí)邊”開墾。這次大“屯墾”使晉北陜北的森林遭到大規(guī)模破壞。

第二次是明王朝推行的大規(guī)?！巴蛪ā?，使黃土高原北部的生態(tài)環(huán)境遭到空前浩劫。據(jù)考證，明初在黃土高原北部陜北（延安、綏德、榆林地區(qū)）和晉北大力推行“屯田”制，竟強(qiáng)行規(guī)定每位邊防戰(zhàn)士毀林開荒任務(wù)。從這里不難看出，明代推行“屯田”制對(duì)環(huán)境破壞之嚴(yán)重。

第三次大墾荒是清代，清代曾推行獎(jiǎng)勵(lì)墾荒制度，墾荒范疇自陜北、晉北而北移至內(nèi)蒙古南部，黃土高原北部和鄂爾多斯高原數(shù)以百萬(wàn)畝計(jì)的草原被開墾為農(nóng)田，使大面積的土地沙化，水土流失加劇。

并且黃土高原地區(qū)存在著顯著的人地矛盾，人多地少，生a方式落后。黃土高原農(nóng)墾歷史悠久，人口眾多，隨著人口的不斷增長(zhǎng)，人多地少的矛盾日益突出，加劇了人類破壞性和毀滅性的開發(fā)。導(dǎo)致森林日益減少，土壤日漸貧瘠。

現(xiàn)在，黃土高原地區(qū)總?cè)丝?.08億人，其中農(nóng)業(yè)人口7333人，占總?cè)丝?0%以上。據(jù) 2008 年統(tǒng)計(jì)，國(guó)民總產(chǎn)值1.85萬(wàn)億元，農(nóng)民人均純收入3196元。人口密度為167人/km2，相當(dāng)于全國(guó)平均水平的122.9%，人地矛盾更加突出。

（2）河流交通。黃土高原地區(qū)面積大于1000 km2的直接入黃支流有48條，其中水土流失嚴(yán)重、對(duì)干流影響較大的支流有洮河、湟水、莊浪河、祖歷河、清水河、渾河、楊家川、偏關(guān)河、皇甫川、清水川、縣川河、孤山川、朱家川、嵐漪河、蔚汾河、窟野河、禿尾河、佳蘆河、湫水河、三川河、屈產(chǎn)河、無(wú)定河、清澗河、昕水河、延河、汾川河、仕望川、汾河、涇河、北洛河、渭河、伊洛河32條支流，以及內(nèi)蒙“十大孔兌”。

總的來(lái)說(shuō)有的地方交通發(fā)展不錯(cuò)（如汾水谷地等），但是大部分地區(qū)交通不發(fā)達(dá)。西安、太原、寶雞等地是鐵路樞紐。

（3）民俗文化。黃土高原群山連綿，溝壑縱橫，北有橫山、北于山，西有子午嶺，東南有黃龍山，形成一馬蹄形。地勢(shì)西北高，東南低。石器時(shí)期氣候濕潤(rùn)，經(jīng)考古發(fā)掘仰韶文化遺址內(nèi)容十分豐富。相傳少典族居住在陜甘交界處，與有喬氏互通婚姻，生下黃帝和炎帝。黃帝居姬水，為姬姓；炎帝居姜水，為姜姓。他們中許多部落順著河流移動(dòng)，發(fā)展到黃河中游，后來(lái)稱華夏族。

以陜北黃土高原為例，陜西剪紙形式多樣：一是單色剪紙，二是色紙拼貼剪紙，三是點(diǎn)彩剪紙，四是滲染剪紙，五是紙塑窗花，六是剪紙熏樣。陜北以單色剪紙為主，造型簡(jiǎn)潔質(zhì)樸、注重夸張變形，傳承著古老的審美情趣和造型觀念。在內(nèi)容上多以動(dòng)物花草為主。據(jù)說(shuō)孔圣人教化天下，唯獨(dú)遺漏了陜北，所以創(chuàng)造性極強(qiáng)，喜怒哀樂(lè)表現(xiàn)的淋漓痛快，極具個(gè)性。在陜北的靖邊、安邊、定邊，人們稱“三邊剪紙”，剪紙變成了另一種風(fēng)格，纖細(xì)入微，小巧玲瓏，小中見(jiàn)大，刻畫精到。打出的 “ 樂(lè)樂(lè) ” 細(xì)如針尖，剪出的線細(xì)如發(fā)絲，剪紙粗獷，又不同江南的工巧、寫實(shí)。據(jù)考證，三邊原是邊關(guān)重鎮(zhèn)，朝廷常派南方將領(lǐng)在此地鎮(zhèn)守，他們帶著家眷在這里生活，也帶來(lái)了水鄉(xiāng)的民間文化，與當(dāng)?shù)毓抛镜拿耖g藝術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了獨(dú)特的三邊剪紙（圖2）。

3黃土高原現(xiàn)狀分析

3.1山體滑坡

黃土高原地區(qū)由于地質(zhì)地貌條件復(fù)雜，山、塬、丘陵面積分布廣泛，滑坡災(zāi)害較多。目前黃土高原水土流失面積約50萬(wàn)km2，其中土壤侵蝕模數(shù)大于5000 t/km2的嚴(yán)重土壤流失面積約14.5萬(wàn)km2，是當(dāng)今世界上水土流失最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。為了建設(shè)良好的生態(tài)環(huán)境，防止滑坡侵蝕發(fā)生，必須加強(qiáng)滑坡侵蝕的研究。

3.3.1滑坡形成原因

（1）大氣降水、地表水、生產(chǎn)生活用水的入滲，河湖水倒灌，地下水等在山體內(nèi)，增加了坡體重量，增加了下滑力。同時(shí)，浸泡軟化易滑地層，使抗剪強(qiáng)度大幅度降低而產(chǎn)生滑動(dòng)。

（2）工程活動(dòng)可以破壞坡體。在坡體上由于建筑、傾倒、填方、筑堤等增加荷載引起邊坡超載，增加荷載使坡腳壓力增大，使斜坡支撐不了過(guò)大的質(zhì)量而失去平衡，沿軟弱面下滑。

（3）地震使斜坡承受的平衡應(yīng)力發(fā)生改變，還會(huì)造成地表形變和裂隙增加，降低巖土的力學(xué)強(qiáng)度，觸發(fā)滑坡的滑動(dòng)和促進(jìn)滑坡體的形成。

3.1.2滑坡預(yù)防措施

滑坡可造成嚴(yán)重的工程事故，因此，在工程建設(shè)中應(yīng)采取積極措施加以預(yù)防。其防治原則是及早發(fā)現(xiàn)，預(yù)防為主；查明情況，對(duì)癥下藥；綜合整治，有主有次；治早治小，貴在及時(shí)；力求根治，以防后患；因地制宜，就地取材；安全經(jīng)濟(jì)，正確施工。

3.2水土流失

《漢書?溝洫志》對(duì)黃河水沙有“河水重濁，號(hào)為一石水而六斗泥”的記述。黃河年均輸沙量為16億t。世界上年均輸沙量超過(guò)1.0億t的大河中，黃河的年輸沙量及平均含沙量均位居首位。長(zhǎng)期以來(lái)嚴(yán)重的水土流失所造成的溝壑縱橫的特殊地貌以及黃土自身抗侵蝕性弱等特殊因素造成了黃土高原獨(dú)特的水土流失格局，水土流失區(qū)多年平均侵蝕模數(shù)為4100 t/km2（圖3）。

圖3典型泥石流示意

3.2.1水土流失自然因素

黃土高原土壤侵蝕具有明顯的區(qū)域分異特征，這種區(qū)域分異特征是自然因素和人為因素的綜合反映。

（1）地質(zhì)與地貌因素。黃土地貌類型主要有黃土塬、黃土梁、黃土峁和各類溝谷。在以黃土塬為主的地貌類型區(qū)，土壤侵蝕方式以溝蝕為主，溝蝕量可占小流域侵蝕總量80%以上。在以黃土梁峁為主的黃土丘陵區(qū)中，晉西、陜北等地坡面侵蝕和溝谷侵蝕都很嚴(yán)重，但溝谷地的產(chǎn)沙量仍占主要部分。隴中地區(qū)谷間地面積較大，坡度較小，坡長(zhǎng)較大，土壤侵蝕方式以坡面侵蝕為主。長(zhǎng)城沿線和高原北部地區(qū)，間地、丈地、掌地、墑地等地貌類型分布廣泛，它們目前正受溝谷溯源侵蝕影響，形成以坡間為主的獨(dú)特現(xiàn)代侵蝕類型區(qū)。無(wú)定河上游及其以北的黃土丘陵區(qū)，地表有零星沙丘覆蓋，溝谷中廣泛出露中生代石砂巖和泥頁(yè)巖，風(fēng)蝕、水蝕和重力侵蝕很活躍。坡度陡峻是黃土高原地貌的又一重要特點(diǎn)。坡度的陡緩不僅決定土壤侵蝕的強(qiáng)弱，在臨界坡度以下土壤侵蝕以面蝕和溝蝕為主，超過(guò)此坡度則重力侵蝕活躍，發(fā)生滑坡、滑坍、瀉溜侵蝕。

（2）氣候因素。黃土高原的年降水量變化為200～700 mm，具有由東南向西北遞減的特點(diǎn)。黃土高原降水的季節(jié)變化很大，主要集中在夏季，其次是秋季。大部分地區(qū)5～9月份的降水量占年總量的70%以上，其中又以7、8月降水量最多，可占年總量一半左右。該地區(qū)暴雨歷時(shí)普遍較短。暴雨多發(fā)生在6～8月份，空間分布有由東南向西北遞減特點(diǎn)。這些特點(diǎn)對(duì)土壤侵蝕特征的時(shí)空變化產(chǎn)生了深刻影響。

（3）土壤因素。黃土高原地區(qū)分布最廣的黃綿土，它常與黑壚土呈復(fù)式區(qū)分布。黃綿土是該區(qū)最主要的耕作土。黃綿土的形成過(guò)程一方面是黃土耕種熟化過(guò)程；另一方面又是侵蝕為主的地質(zhì)地貌過(guò)程。目前除了少數(shù)地勢(shì)平坦、侵蝕微弱的地點(diǎn)外，黃土高原絕大部分地區(qū)的土壤都屬于侵蝕性黃綿土。

（4）植被因素。黃土高原的植被種類較多，現(xiàn)有的森林主要分布在高原東南和巖石或土石山區(qū)，大面積的黃土地丘陵區(qū)和黃土塬區(qū)僅在村鎮(zhèn)附近有零星的樹木，非耕地上只有稀疏草灌。子午嶺是黃土高原上黃土覆蓋區(qū)森林植被保存較好的唯一地區(qū)，近幾十年來(lái)同樣遭到嚴(yán)重破壞。全區(qū)森林植被如此匱乏，土壤侵蝕劇烈發(fā)展就是不可避免的了。除森林植被外，該區(qū)的草灌覆蓋度不高，天然草場(chǎng)的覆蓋度只有25%～65%，其中，山區(qū)草地的覆蓋率較高，黃土丘陵和黃土塬區(qū)較低。由于過(guò)度放牧和濫墾、濫伐、濫挖（挖藥材）等影響，大部分草場(chǎng)都向沙漠化方向發(fā)展。

3.2.2人為因素

長(zhǎng)期以來(lái)，黃土高原的人為破壞方式主要有3種：一是陡坡耕墾；二是濫砍、濫伐、濫樵和濫牧；三是亂挖、亂堆、亂放。其結(jié)果是破壞植被，破壞土體結(jié)構(gòu)和破壞原有地貌形態(tài)。

（1）陡坡開墾。黃土高原地區(qū)的人口迅速增加，人口增長(zhǎng)必然導(dǎo)致天然林、次生林的破壞和耕地的擴(kuò)大。尤其是陡坡地的不斷開墾也迅速加劇了該區(qū)的水土流失。

（2）礦產(chǎn)資源開發(fā)利用。礦產(chǎn)資源開發(fā)對(duì)振興國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重大意義，但對(duì)生態(tài)環(huán)境特別是土壤侵蝕和河流泥沙將帶來(lái)深刻影響。黃河中游大型煤田，地處多沙粗沙產(chǎn)區(qū)，又多處于暴雨中心地帶，水土流失本來(lái)就非常嚴(yán)重，而煤炭的大規(guī)模開采，鏟除地表原有的稀疏植被，占用破壞土地，移動(dòng)大量巖石土體，造成地表土層松動(dòng)，地下砂巖性物質(zhì)堆積地表，這些新翻動(dòng)的巖土，在風(fēng)雨作用下極易風(fēng)化成碎屑，并伴以滑坡、崩坍等重力侵蝕，必將加劇水土流失。

（3）開發(fā)項(xiàng)目建設(shè)。隨著區(qū)域工業(yè)化發(fā)展，人類活動(dòng)強(qiáng)度增大，人為踐踏、施工建設(shè)等，再加之人們的環(huán)境保護(hù)意識(shí)薄弱及管理混亂，使地表植被覆蓋率下降，土壤抗蝕能力減弱以及棄土棄石亂堆亂放，可動(dòng)沙源增加，所有這些都加劇水土流失。

在道路建O的施工期間，路基填挖方、取棄土、軟土路基處理和橋梁建設(shè)等是公路建設(shè)的關(guān)鍵工程。鐵路、公路建設(shè)可能損壞原有的水土保持設(shè)施，破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境而加劇地區(qū)水土流失；開挖坡度大或地質(zhì)構(gòu)造不良地段后，開挖面或填方處邊坡，在雨水沖刷下易產(chǎn)生崩塌、滑坡而造成水土流失；施工不當(dāng)或使用大量炸藥爆破，造成地層松動(dòng)，埋下隱患；以及施工過(guò)程中大量土、石隨意堆放，在暴雨沖蝕下也極易產(chǎn)生水土流失。開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目嚴(yán)重水土流失造成大量泥沙淤積河床水庫(kù)，降低了水利設(shè)施壽命和防洪效率，加劇洪澇災(zāi)害。特別是近數(shù)十年來(lái)由于不合理的人類生產(chǎn)活動(dòng)造成的水旱災(zāi)害、滑坡、崩塌、泥石流等，給國(guó)家經(jīng)濟(jì)和人民生活造成了嚴(yán)重的危害。

在人行步道和庭園中更應(yīng)該增加透水鋪面的設(shè)計(jì)，這樣沒(méi)有高載要求的基面我們可以更加注重美觀性，利用許多石塊、卵石、木頭和許多綠色景觀相結(jié)合，不但具有良好的透水效果，更有優(yōu)美的庭院意境。

（3）透水管路。在城市中我們往往沒(méi)有辦法單純利用綠化和透水路面來(lái)供雨水入滲，此時(shí)就需要人工設(shè)施來(lái)加速降水滲透地表以下，目前常用的設(shè)施可分為兩種：①水平式“滲透排水管”；將基地降水集中與滲透排水管中后，再慢慢往土壤內(nèi)入滲至地表中，達(dá)到輔助入滲的效果。透水管的材料大多是蜂巢管、網(wǎng)式滲透管、尼龍紗管、不織布透水管等等，利用毛細(xì)現(xiàn)象將土壤中的水引導(dǎo)入管后，再緩緩排出。②垂直式“滲透陰井”。它是垂直式輔助入滲設(shè)施，不僅有較佳的儲(chǔ)存滲透效果，也可作為“滲透排水管”之間的連接節(jié)點(diǎn)，可阻攔排水過(guò)程中產(chǎn)生的污泥雜物，定期清除來(lái)保持排水通暢。

5.2.2城市水循環(huán)間接措施

（1）雨水花園。雨水花園也可稱之為景觀滲透水池，它兼具庭院景觀效果和儲(chǔ)集滲透兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)的措施。做法通常是將水池分為高低水位兩部分，低水位部分底層用不透水材料砌成，高水位四周可以用自然滲透土壤設(shè)計(jì)來(lái)做，下暴雨時(shí)可暫時(shí)儲(chǔ)存高低水位間的雨水，然后讓雨水慢慢滲透回土壤，水岸四周通常種滿水生植物作為庭院景觀一部分。當(dāng)然，這些植物的選擇也是有規(guī)律可尋，我們可以選擇如美人蕉、香蒲等植物，不僅具有很好的景觀效果，也同時(shí)具有凈化水質(zhì)的作用，這樣就能夠使雨水花園起到更加重要的作用，并很好地將他們應(yīng)用在凈水和水的再循環(huán)利用中（圖5）。

圖5雨水花園做法結(jié)構(gòu)

5.3海綿城市建設(shè)

建設(shè)海綿城市，首先要了解海綿城市的特點(diǎn)和建設(shè)方法。海綿城市主要解決保障水體和水質(zhì)的循環(huán)和合理應(yīng)用。傳統(tǒng)市政模式認(rèn)為，雨水排的越多、越快、越通暢越好，而這樣的傳統(tǒng)“快排式”模式并沒(méi)有考慮到水的循環(huán)利用。海綿城市遵循“滲、滯、蓄、凈、用、排”的六字方針，較之與傳統(tǒng)模式有以下4個(gè)優(yōu)點(diǎn)： 排水防澇洪能力建設(shè)； 徑流污染控制；水資源合理利用；生態(tài)水景景觀營(yíng)造。

5.3.1海綿城市建設(shè)的必要性

海綿城市的建設(shè)，不僅是為了響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，更是根據(jù)城市現(xiàn)狀提出的可行性方案。建設(shè)海綿城市，可以大大降低城市內(nèi)澇積水的問(wèn)題，也改變以往城市“快排式”的水處理方式，增加水的利用循環(huán)，保障了水資源的節(jié)約與生態(tài)平衡。因此，建設(shè)海綿城市是非常有必要的，它有利于改善城市生活環(huán)境，增加水循環(huán)率，更加有效地減緩城市內(nèi)澇。

5.3.2海綿城市建設(shè)的可行性

我國(guó)城市發(fā)展速度較快且人口密集，而對(duì)于土地的開發(fā)也有些過(guò)度，“城市的規(guī)模像攤大餅一樣的發(fā)展”對(duì)于自然的破壞強(qiáng)度也更大，因此修復(fù)就更難，代價(jià)更大。建設(shè)海綿城市首先要避免幾個(gè)誤區(qū)，如“只重視地下不重視地上”、“只重視灰色不重視綠色”或“只重視綠色不重視灰色”。海綿城市建設(shè)首先應(yīng)做好全局戰(zhàn)略規(guī)劃，應(yīng)從法律體系、財(cái)稅政策、管理機(jī)制、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)體系、人才培養(yǎng)、公眾參與等環(huán)節(jié)綜合考慮實(shí)施。

6結(jié)語(yǔ)

構(gòu)建海綿城市的經(jīng)濟(jì)效益不可小覷。海綿城市建設(shè)注重對(duì)天然水系的保護(hù)利用，大大減少了建設(shè)排水管道和鋼筋混凝土水池的工程量。調(diào)蓄設(shè)施往往與城市既有的綠地、園林、景觀水體相結(jié)合，“凈增成本”比較低，還能大幅減少水環(huán)境污染治理費(fèi)用，降低城市內(nèi)澇造成的巨~損失。相對(duì)新城區(qū)，老舊城區(qū)確實(shí)面臨空間條件有限、改造難度大等問(wèn)題。但相比建設(shè)大型地下調(diào)蓄池、大規(guī)模改造雨水管線等方案，多添置一些“海綿體”反而更具可行性。

而針對(duì)黃土高原地區(qū)水資源問(wèn)題可以應(yīng)用海綿城市概念及技術(shù)，將該地區(qū)水資源合理利用起來(lái)，并保持和諧生態(tài)環(huán)境?？梢愿鶕?jù)以往建設(shè)城市方案進(jìn)行改進(jìn)和借鑒，建設(shè)獨(dú)具特色的“海綿”黃土高原。

參考文獻(xiàn)：

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[4]韓江，王莉莉，杜婷婷，等.綜評(píng)黃土高原水土保持和雨水資源化[J].黑龍江水利科技，2014，6（42）.

篇8

[關(guān)鍵詞]：地理信息系統(tǒng)；水土保持；空間數(shù)據(jù)庫(kù)

[Abstract]:The geography information system (GIS) is the analysisand the processing magnanimous geography data general technology.Itdiscussed the geography system research main content, and beforeopposition geography information system essential technical measure in conservation of water and soil plan system application, specificallyhad to sum goal in view of conservation of water and soil management,analyzed one based on the relational database model conservation ofwater and soil plan information system in the GIS application basicfunction.

[keywords]:Geography information system;Conservation of waterand soil;Spatial database

中圖分類號(hào)：S157.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）02-0020-02

1前言    地理信息系統(tǒng)（Geoqrphic Information  System, 簡(jiǎn)稱GIS）管理空間信息和數(shù)據(jù)庫(kù)屬性數(shù)據(jù)，廣泛應(yīng)用于國(guó)防建設(shè)、城市規(guī)劃、資源管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域；目前國(guó)產(chǎn)GIS軟件種類很多（如： MAPGIS、VTEWGIS）在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用與推廣，極大激勵(lì)了GIS技術(shù)的發(fā)展，被列入各國(guó)高科技重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，已成為各領(lǐng)域數(shù)字信息化建設(shè)首選的高科技軟件。

2  GIS技術(shù)的概述及其研究?jī)?nèi)容

    2.1  GIS的概念

GIS是一門多學(xué)科綜合的邊緣學(xué)科，其核心是計(jì)算機(jī)科學(xué)，基本技術(shù)是數(shù)據(jù)庫(kù)，地圖可視化及空間分析，而GIS是計(jì)算機(jī)科學(xué)，地理系統(tǒng)測(cè)量學(xué)、地圖學(xué)、空間學(xué)、信息科學(xué)等多門學(xué)科綜合的技術(shù)。

GIS狹義的概念可以理解為：1基于數(shù)據(jù)庫(kù)的定義：GIS的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有空間次序，并且提供一個(gè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的操作集合，用來(lái)回答對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中空間實(shí)體的查詢；2基于功能的定義：GIS是采集、存儲(chǔ)、檢查、操作、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的系統(tǒng)；3基于應(yīng)用的定義：由于GIS應(yīng)用領(lǐng)域的不同， GIS可分為土地信息系統(tǒng)、水土保持規(guī)劃信息系統(tǒng)、空間決策支持系統(tǒng)等。

2.2  GIS研究的內(nèi)容

GIS是一種決策支持系統(tǒng),它與其他信息系統(tǒng)的主要區(qū)別是其存儲(chǔ)和處理的信息是經(jīng)過(guò)地理編碼的,地理位置及與位置有關(guān)的地物屬性信息成為信息檢索的重要部分。一個(gè)完整的地理信息系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)(或空間數(shù)據(jù)) 、系統(tǒng)操作人員4 個(gè)部分組成。

    2.2.1  輸入系統(tǒng)：地理數(shù)據(jù)如何有效地輸入到GIS中是一項(xiàng)瑣碎、費(fèi)時(shí)、代價(jià)昂貴的工作，大多數(shù)的地理數(shù)據(jù)是從低質(zhì)地圖輸入GIS。掃描輸入則面臨另一個(gè)問(wèn)題，掃描得到的柵格數(shù)據(jù)如何變換成GIS數(shù)據(jù)庫(kù)通常要求的點(diǎn)、線、面、拓?fù)潢P(guān)系屬性等形式，一般采用交互式的地圖識(shí)別是矢量化方法的一種較為現(xiàn)實(shí)的理想輸入方法，而全自動(dòng)的智能地圖識(shí)別方法采用較少。

    2.2.2  存儲(chǔ)系統(tǒng)：GIS中的數(shù)據(jù)分為柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)兩類，如何在計(jì)算機(jī)中有效存儲(chǔ)和管理這兩類數(shù)據(jù)是GIS的基本問(wèn)題。大多數(shù)的GIS系統(tǒng)中采用了分層技術(shù)，即根據(jù)地圖的某些特征，把它分成若干層，整張地圖是所有層疊加的結(jié)果，可同時(shí)高效地處理上萬(wàn)幅的海量地圖庫(kù)。在與用戶的交換過(guò)程中只處理涉及到的層，而不是整幅地圖，因而能夠?qū)τ脩舻囊笞龀隹焖俜磻?yīng)和處理。

    2.2.3  地理數(shù)據(jù)的操作：GIS對(duì)圖形數(shù)據(jù)(點(diǎn)、線、面)和屬性數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改等基本操作中對(duì)數(shù)據(jù)的操作提供了對(duì)地理數(shù)據(jù)有效管理的手段，GIS并使圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)緊密結(jié)合在一起，形成對(duì)地物的描述。

    2.2.4  空間分析： GIS的空間分析分為矢量數(shù)據(jù)空間分析和柵格數(shù)據(jù)空間分析兩類：矢量數(shù)據(jù)空間分析通常包括：空間數(shù)據(jù)查詢和屬性分析，多邊形的重新分類、邊界消除與合并，點(diǎn)線、點(diǎn)與多邊形、線與多邊形、多邊形與多邊形的疊加，緩沖區(qū)分析，網(wǎng)絡(luò)分析，面運(yùn)算，目標(biāo)集統(tǒng)計(jì)分析；柵格數(shù)據(jù)空間分析功能通常包括：記錄分析、疊加分析、濾波分析、擴(kuò)展領(lǐng)域操作、區(qū)域操作、統(tǒng)計(jì)分析。

2.2.5  輸出：數(shù)據(jù)分析的結(jié)果以合適的形式輸出是GIS問(wèn)題求解方程過(guò)程的最后一道工序，輸出形式通常有在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示或通過(guò)繪圖儀輸出。

3  地理信息系統(tǒng)模塊在水土保持中的應(yīng)用分析

   在水土保持領(lǐng)域,有鐵路工程水土流失監(jiān)測(cè)與管理、黃土丘陵溝壑區(qū)小流域侵蝕產(chǎn)沙的地貌分帶研究、土壤侵蝕與土地利用關(guān)系研究、區(qū)域水土流失快速定量評(píng)價(jià)、巖溶地區(qū)水土流失遙感定量監(jiān)測(cè)研究、土壤侵蝕與其背景的空間分析,建立了小流域水土保持規(guī)劃信息系統(tǒng)、區(qū)域水土流失評(píng)價(jià)模型、土壤侵蝕背景數(shù)據(jù)庫(kù)、水土流失遙感定量模型、水土保持土壤侵蝕信息系統(tǒng)。

3.1  水土保持規(guī)劃系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)GIS開發(fā)平臺(tái)均采用專門設(shè)計(jì)的開發(fā)語(yǔ)言。例如，Arc/Info采用AML或C++語(yǔ)言，加上龐大的函數(shù)、命令庫(kù)，使得開發(fā)技術(shù)人員掌握難度較大，遞延了應(yīng)用產(chǎn)品的開發(fā)周期。

3.2  水土保持規(guī)劃系統(tǒng)與GIS組件設(shè)計(jì)理論

   對(duì)于GPS應(yīng)用，除了需要地圖顯示、信息查詢等一般的GIS功能外，還需要特定的應(yīng)用功能，如動(dòng)態(tài)目標(biāo)顯示、目標(biāo)鎖定等。這些GPS行業(yè)性應(yīng)用功能組件被封裝起來(lái)后，開發(fā)者的工作就可簡(jiǎn)化為設(shè)置顯示目標(biāo)的圖例以及調(diào)用、接受數(shù)據(jù)的方法等。

    3.3  水土保持系統(tǒng)在GIS使用中的優(yōu)點(diǎn)

    將GIS的功能適當(dāng)抽象，以組件形式提供開發(fā)者使用，會(huì)帶來(lái)許多傳統(tǒng)GIS工具無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

    3.3.1  GIS功能強(qiáng)大、系統(tǒng)處理速度快。

    目前市場(chǎng)上開發(fā)使用的GIS組件都是基于128位系統(tǒng)平臺(tái)的，采用InProc直接調(diào)用形式，所以無(wú)論是管理大數(shù)據(jù)的能力還是處理速度方面均不比傳統(tǒng)GIS軟件遜色。GIS組件完全能夠提供拼接、裁剪、疊合、緩沖區(qū)等空間處理能力和豐富的空間查詢與分析能力。

    3.3.2  靈活方便、價(jià)格適宜。

組件化的GIS平臺(tái)集中提供空間數(shù)據(jù)管理能力，并且能以靈活的方式與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)連接這樣，用戶便能以較好的性能價(jià)格比獲得或開發(fā)最優(yōu)GIS應(yīng)用系統(tǒng)。

    3.4   水土保持規(guī)劃系統(tǒng)中的GIS系統(tǒng)基本功能

建立水土保持規(guī)劃信息系統(tǒng)的目標(biāo)是高效地管理海量的多時(shí)態(tài)水土保持利用數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水土資源的科學(xué)管理，及時(shí)提供科學(xué)、詳實(shí)、直觀的數(shù)據(jù)，為水土保持工程的實(shí)施決策提供科學(xué)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)水土保持生態(tài)資源總量動(dòng)態(tài)平衡，最終達(dá)到區(qū)域水土保持可持續(xù)發(fā)展。

    3.4.1  查詢功能:水土保持規(guī)劃系統(tǒng)采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理空間數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)一體化，因此圖形和屬性之間相互查詢比較方便。查詢包括對(duì)圖形和屬性的雙向查詢、圖形定位等查詢功能。

    3.4.2  統(tǒng)計(jì)分析功能:水土保持統(tǒng)計(jì)分析是水土保持規(guī)劃信息系統(tǒng)的重要組成部分。通過(guò)水土保持統(tǒng)計(jì)了解土地?cái)?shù)量結(jié)構(gòu)、利用狀況的區(qū)域分布特征。

    3.4.3  變更編輯功能：水土保持規(guī)劃系統(tǒng)變更是指水土保持利用狀況發(fā)生的變化，即地類、面積發(fā)生的變化。系統(tǒng)提供各種圖形和屬性變更工具，圖形變更能夠直接輸入精確坐標(biāo)進(jìn)行變更操作，圖形變更時(shí)自動(dòng)生成新實(shí)體編號(hào)（如圖斑編號(hào)），避免重號(hào)的發(fā)生。

3.4.4  制圖顯示功能:制圖顯示功能包括常規(guī)的地圖操作，如放大、縮小，地圖圖層控制管理等；創(chuàng)建默認(rèn)水土保持規(guī)劃(現(xiàn)狀)利用圖，創(chuàng)建各種專題圖如單一值規(guī)劃圖、等級(jí)符號(hào)圖、統(tǒng)計(jì)專題圖等。利用等高線和高程點(diǎn)生成DEM和數(shù)字正射影像，并與水土保持利用圖疊加顯示，生成形象直觀的水土保持土地利用圖，可以很直觀地看出地類在地形上的分布情況。

3.4.5   輸出功能:根據(jù)用戶具體要求可以輸出多種形式的數(shù)據(jù)、報(bào)表、圖表，按小流域或者區(qū)劃可以輸出一定比例的水土保持土地利用圖、水土保持規(guī)劃圖、水土流失現(xiàn)狀圖等。

4GIS的應(yīng)用前景

目前，GIS的研究和應(yīng)用都處在一個(gè)高速發(fā)展的階段。未來(lái)空間數(shù)據(jù)采集和GIS技術(shù)將會(huì)有新的更大的發(fā)展，由于GIS本身的特點(diǎn)，過(guò)去建立起來(lái)的城市GIS系統(tǒng)的實(shí)際效益在未來(lái)幾年將會(huì)逐步顯示出來(lái)，人們的認(rèn)識(shí)會(huì)進(jìn)一步提高，城市GIS的生命力將愈加旺盛，并將會(huì)發(fā)揮應(yīng)有的、符合其特點(diǎn)的作用，GIS也將真正走向產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化。

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篇9

關(guān)鍵詞：資源環(huán)境承載力；GIS；均方差決策法；永德縣

中圖分類號(hào)：F205；F301.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）03-0454-05

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.03.014

Assessment of Regional Carrying Capacity of Resources and Environment at Mountain County Area Based on GIS and Mean Square Difference Method

OU Tao1， ZHANG Shu-qing2， GAN Shu1， YANG Yan2， LIAO Shun-kuan2， MA Shi-lin2， XU Xu3

（1. Institute of Land and Resources Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming 650093， China；

2.Yunnan Institute of Land Resource Program and Design， Kunming 650216， China；3.Geophysical and Geochemical Prospecting Team of Yunnan Geology and Mineral Exploration and Development Bureau，Kunming 652100，China）

Abstract： Taking Yongde county of Yunnan province as study area， which is a typical poor mountainous area， the single factor carrying capacity of land resources， water resources， geological environment and ecological environment and so on in mountain area were analyzed based on the overall land use planning results and related resources and environment information. A comprehensive evaluation system was established based on the spatial correlation， the weight of bearing capacity was determined by the method of mean square deviation， and the comprehensive carrying capacity of regional resources and environment was calculated with the GIS spatial analysis technology. The results showed that， the comprehensive carrying capacity of Yongde county was 0.517 2 in 2013， and would be 0.509 8 in 2020 according to the land use overall planning results and population development， compared with the 2013， it was decline， but it would be still in the middle level of bearing capacity. In general， the carrying capacity of resources and environment of Yongde county was good， except Wumulong township， its carrying capacity of resources and environment was low level， and the situation was grim.

Key words： carrying capacity of resource and environment； GIS； mean square difference method； Yongde county

資源與環(huán)境是人類社會(huì)存在與發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著人口增長(zhǎng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人類與資源供應(yīng)及環(huán)境的矛盾日益突出。對(duì)資源環(huán)境承載力的合理評(píng)估是避免發(fā)展中的資源環(huán)境問(wèn)題，保證可持續(xù)發(fā)展的前提[1]。因此，科學(xué)合理評(píng)價(jià)區(qū)域資源環(huán)境承載力對(duì)于區(qū)域發(fā)展具有重要意義。

資源環(huán)境承載力指在維持人地關(guān)系協(xié)調(diào)可持續(xù)的前提下，一定區(qū)域內(nèi)的資源環(huán)境條件對(duì)人類生產(chǎn)生活的功能適宜程度及規(guī)模保障程度[2]，它是一個(gè)反映經(jīng)濟(jì)社會(huì)總量的綜合能力指標(biāo)，需對(duì)區(qū)域內(nèi)資源、環(huán)境以及人口進(jìn)行分析，建立綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。而科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)選取及指標(biāo)權(quán)重確定對(duì)于科學(xué)客觀評(píng)價(jià)區(qū)域資源環(huán)境承載力至關(guān)重要?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外對(duì)資源環(huán)境承載力的研究多集中于城市、土地資源、水資源、水h境、大氣環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境等方面[3-9]，而貧困山區(qū)縣域的資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)缺乏以單要素承載力評(píng)價(jià)結(jié)果的綜合評(píng)價(jià)。

鑒于此，本研究以云南省永德縣為例，基于GIS空間分析技術(shù)支持，以土地利用總體規(guī)劃成果為基礎(chǔ)，以行政區(qū)為評(píng)價(jià)單元，分別從土地資源、水資源、地質(zhì)環(huán)境以及生態(tài)環(huán)境方面進(jìn)行單要素承載力評(píng)價(jià)；并對(duì)單要素承載力評(píng)價(jià)的結(jié)果進(jìn)行無(wú)量綱化處理，采用均方差決策分析法分別計(jì)算和預(yù)估了研究區(qū)2013年和2020年的綜合承載力，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比分析各行政單元單要素及綜合承載力，旨在為目前正在開展的土地利用總體規(guī)劃調(diào)整及區(qū)域資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)體系構(gòu)建提供參考。

1 研究區(qū)概況

永德縣位于云南省臨滄市西北部，介于東經(jīng)99°05′-99°50′、北緯23°45′-24°27′之間?，F(xiàn)轄3個(gè)鎮(zhèn)、5個(gè)鄉(xiāng)、2個(gè)民族鄉(xiāng)，118個(gè)村委會(huì)、1 633個(gè)村民小組，2013年全縣總?cè)丝跒?5.42萬(wàn)人。永德縣為國(guó)家級(jí)貧困縣，氣候總體屬南亞熱帶與北亞熱帶交匯的河谷季風(fēng)氣候?？h內(nèi)山多壩少，山地面積占95%，地質(zhì)環(huán)境相對(duì)破碎，自然資源豐富，但開發(fā)利用能力不高。

2 評(píng)價(jià)方法與結(jié)果

2.1 數(shù)據(jù)收集

本研究所使用的數(shù)據(jù)包括土地利用及規(guī)劃數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)等。土地利用及規(guī)劃數(shù)據(jù)主要為永德縣2013年土地利用變更數(shù)據(jù)庫(kù)、2020年土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)；統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要來(lái)源于永德縣統(tǒng)計(jì)年鑒和現(xiàn)有的資料收集和整理。

2.2 單要素評(píng)價(jià)分析

資源承載力必須與區(qū)域可承載的人口相結(jié)合。資源承載力是指在可以預(yù)見(jiàn)的時(shí)期內(nèi)，利用本地的能源和其他資源以及智力、技術(shù)等，在保證與其社會(huì)文化準(zhǔn)則相符的物質(zhì)生活水平下能夠持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量。資源承載力的研究主要集中于土地和水資源兩個(gè)方面[10]，本研究從土地和水資源方面對(duì)資源承載力進(jìn)行評(píng)價(jià)。利用永德縣2013年末的現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和2020年的規(guī)劃數(shù)據(jù)，與人口數(shù)據(jù)進(jìn)行承載力評(píng)價(jià)，得出土地資源與人口現(xiàn)狀的供需關(guān)系。

環(huán)境承載力是指在一定的時(shí)期和一定區(qū)域范圍內(nèi)，在維持區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不發(fā)生質(zhì)的改變，區(qū)域環(huán)境功能不朝惡性方向轉(zhuǎn)變的條件下，區(qū)域環(huán)境系統(tǒng)所能承受的人類各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的能力[11]。永德縣的地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境較為破碎，在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)并不會(huì)有較大變化，故預(yù)測(cè)至2020年環(huán)境承載力與2013年保持不變。

2.2.1 土地資源承載力

1）耕地資源人口承載力。耕地資源人口承載力主要反映區(qū)域土地、糧食與人口的關(guān)系，利用耕地的面積計(jì)算糧食產(chǎn)量可預(yù)測(cè)區(qū)域可承載的人口數(shù)量，與現(xiàn)狀人口數(shù)量進(jìn)行比較，評(píng)價(jià)出區(qū)域的承載力。相應(yīng)計(jì)算過(guò)程與公式：糧食產(chǎn)量=耕地面積×糧食播種面積比例×單產(chǎn)×復(fù)種指數(shù)，耕地可承載人口=糧食產(chǎn)量/人均需求量，耕地人口承載力=耕地可承載人口/人口規(guī)模。

根據(jù)永德縣歷年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2013年糧食單產(chǎn)為178.6 kg/667 m2，糧食播種面積為71.65%，復(fù)種指數(shù)為196.5%。相關(guān)研究表明，人均糧食370 kg是一個(gè)明顯的界限，達(dá)到這個(gè)水平，就能夠基本滿足目前的食品消費(fèi)需要，為確保糧食安全，須保障每年人均400 kg的糧食消費(fèi)水平[12]。

利用2020年規(guī)劃的耕地面積進(jìn)行糧食產(chǎn)量的預(yù)測(cè)，考慮到技術(shù)的革新和社會(huì)的進(jìn)步，糧食播種面積比例、單產(chǎn)和復(fù)種指數(shù)均有所提高，假設(shè)糧食播種面積比例增加到75%，單產(chǎn)增加到190.3 kg/667 m2，復(fù)種指數(shù)為200%，而人均需求量也相應(yīng)增加到420 kg。其承載力結(jié)果如表1所示。

2）城鎮(zhèn)生活空間。城鎮(zhèn)建設(shè)用地空間根據(jù)建制鎮(zhèn)的面積與人均用地標(biāo)準(zhǔn)來(lái)推算可承載人口，其計(jì)算方式為：建制鎮(zhèn)可承載人口=建制鎮(zhèn)面積/城鎮(zhèn)建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)，建制鎮(zhèn)人口承載力=建制鎮(zhèn)可承載人口/城鎮(zhèn)人口。研究區(qū)只有德黨、永康和小勐統(tǒng)3個(gè)建制鎮(zhèn)，鎮(zhèn)規(guī)劃人均建設(shè)用地保持為90 m2。其承載力如表1所示。

3）農(nóng)村生活空間。農(nóng)村生活空間根據(jù)農(nóng)村居民點(diǎn)面積和人均用地標(biāo)準(zhǔn)來(lái)推算可承載人口，其計(jì)算方式為：農(nóng)村可承載人口=農(nóng)村居民點(diǎn)面積/農(nóng)村人均用地標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)村居民點(diǎn)人口承載力=農(nóng)村可承載人口/農(nóng)村人口。農(nóng)村居民點(diǎn)人口承載力評(píng)價(jià)涉及全縣10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，農(nóng)村居民點(diǎn)人均用地不應(yīng)超過(guò)150 m2；其承載力如表1所示。

2.2.2 水資源承載力 本研究采用區(qū)域人均水資源量來(lái)衡量。國(guó)際公認(rèn)的人均水資源標(biāo)準(zhǔn)為1 750 m3，依據(jù)永德縣志水資源分區(qū)與分區(qū)人口計(jì)算人均水資源量，再計(jì)算出水資源承載力如表1所示。 計(jì)算方式為：人均水資源量=區(qū)域水資源量/區(qū)域總?cè)丝冢Y源承載力=人均水資源量/國(guó)際人均用水標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3 地質(zhì)環(huán)境承載力 通過(guò)對(duì)坡度和海拔的分級(jí)評(píng)價(jià)適宜人類開發(fā)的程度，海拔越高，越不適宜人類居住，土地開發(fā)利用率越低；地形坡度越大，土地開發(fā)利用難度越大，開發(fā)成本也相應(yīng)提高，且過(guò)于陡峭的地形容易發(fā)生滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。通過(guò)坡度和海拔的分級(jí)與面積比例計(jì)算出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的承載力等級(jí)。其中，坡度與海拔的計(jì)算公式為：坡度=∑（坡度等級(jí)值×面積比例）；海拔=∑（海拔等級(jí)值×面積比例）。

地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性主要表現(xiàn)為地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率和程度，通過(guò)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性的高低來(lái)確定區(qū)域的發(fā)展方向。根據(jù)永德縣地質(zhì)災(zāi)害與區(qū)劃報(bào)告獲取地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)分區(qū)，同樣通過(guò)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)等級(jí)范圍和面積比例計(jì)算出鄉(xiāng)鎮(zhèn)承載力等級(jí)。計(jì)算公式為：地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性=∑（地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性等級(jí)值×面積比例）。

結(jié)合永德縣土地現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)和地質(zhì)災(zāi)害普查數(shù)據(jù)，采用3D分析的方法構(gòu)建海拔和坡度的分級(jí)。結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分區(qū)，將坡度、海拔和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性分為表2中的4個(gè)等級(jí)，并按面積比例計(jì)算到各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。

2.2.4 水土流失強(qiáng)度 研究區(qū)內(nèi)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題主要是水土流失，全縣的水土流失面積為1 370.7 km2，占全縣總面積的42.7%，其中，強(qiáng)度流失面積為127.8 km2，中度流失面積為579.1 km2，輕度流失面積為663.8 km2。水土流失強(qiáng)度較大主要是由于坡度較大，且雨季降水量較大時(shí)對(duì)地表的沖刷造成的。我國(guó)水土流失強(qiáng)度分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)際上是用土壤侵g強(qiáng)度分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)代替的[13]。研究區(qū)位于西南土石山區(qū)，是以水力侵蝕為主的類型區(qū)，其水力侵蝕強(qiáng)度分級(jí)如表3所示。

采用各級(jí)水力侵蝕強(qiáng)度等級(jí)范圍的中間值計(jì)算出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土壤侵蝕模數(shù)，其計(jì)算方式為：區(qū)域土壤侵蝕模數(shù)=∑（強(qiáng)度分級(jí)中值×面積比例），水土流失強(qiáng)度=區(qū)域土壤侵蝕模數(shù)/區(qū)域容許土壤流失量。

地區(qū)是否產(chǎn)生水土流失的標(biāo)準(zhǔn)是容許土壤流失量[14]。根據(jù)《土壤侵蝕分級(jí)分類標(biāo)準(zhǔn)》中西南土石山區(qū)的容許土壤流失量為500 t/（km2?年）[15]；土壤流失量在500 t/（km2?年）以下的為微度流失，不計(jì)入計(jì)算。按以上方法計(jì)算出水土流失強(qiáng)度如表4所示。

2.3 綜合承載力計(jì)算方法

2.3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建 資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建需在資源方面和環(huán)境方面單要素評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，建立綜合承載力的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。根據(jù)永德縣的實(shí)際情況，綜合評(píng)價(jià)需選取土地資源和水資源、地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行資源環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)；土地資源分為耕地資源和城鎮(zhèn)生活空間和農(nóng)村生活空間，水資源采用人均水資源量進(jìn)行計(jì)算，地質(zhì)環(huán)境包含了高程、坡度和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性評(píng)價(jià)，生態(tài)環(huán)境以水土流失強(qiáng)度為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

各單因素承載力評(píng)價(jià)結(jié)果具有不同的量綱和量綱單位，為了消除不同指標(biāo)量綱單位及數(shù)量級(jí)間的差異造成的影響，在進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)之前，采用極差變換法對(duì)單要素承載力的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理[16]。

2.3.2 指標(biāo)權(quán)重確定 綜合主觀和客觀賦權(quán)的優(yōu)缺點(diǎn)，均方差方法具有計(jì)算簡(jiǎn)便、涵義明顯等特點(diǎn)[17]。本研究采用均方差決策法確定各單要素指標(biāo)的權(quán)重，該方法是反映隨機(jī)變量離散程度最常用的指標(biāo)。其計(jì)算步驟為：

1）求隨機(jī)變量的均值。

E（Gi）=■■Zij

2）求得均方差。

？滓（Gi）=■

3）求得權(quán)系數(shù)。

Wj=■

式中，E（Gi）為Gi各指標(biāo)的均值，？滓（Gi）為其均方差，Wj為第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，Zij表示無(wú)量綱化的第i個(gè)評(píng)價(jià)因素第j項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值。

按照均方差決策法計(jì)算出單要素承載力的權(quán)重，結(jié)果如表5所示。

2.3.3 綜合承載力計(jì)算結(jié)果 將各單因素承載力標(biāo)準(zhǔn)化后的評(píng)價(jià)結(jié)果與其權(quán)重相乘，并求和，即得到綜合承載力的指數(shù)值。計(jì)算公式為；

Ei（W）=■（Zij×Wj）

式中，Ei（W）表示綜合承載力的指數(shù)。

為了更明確地評(píng)價(jià)最終的國(guó)土資源環(huán)境綜合承載力，參照相關(guān)研究資料，確定評(píng)價(jià)等級(jí)分值在0～1（表6），評(píng)價(jià)分值越高，表明資源環(huán)境承載力越大[18]。

以行政區(qū)為評(píng)價(jià)單元，利用標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)計(jì)算永德縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)2013年及2020年資源環(huán)境綜合承載力，結(jié)果如圖1所示。2013年永德縣綜合承載力為0.517 2。依據(jù)土地利用總體規(guī)劃成果和人口發(fā)展預(yù)測(cè)出2020年綜合承載力為0.509 8，較2013年有所下降，但仍處于中級(jí)承載力水平。其中，承載力最高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為永康鎮(zhèn)，最低的為烏木龍鄉(xiāng)。按照分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，永德縣內(nèi)各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中并沒(méi)有高級(jí)承載力的地區(qū)。其中，資源環(huán)境承載力較高的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有小勐統(tǒng)鎮(zhèn)和永康鎮(zhèn)；資源環(huán)境承載力為中級(jí)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)有德黨鎮(zhèn)、大雪山鄉(xiāng)、崇崗鄉(xiāng)；資源環(huán)境承載力較低的為勐板鄉(xiāng)、亞練鄉(xiāng)、班卡鄉(xiāng)和大山鄉(xiāng)；資源環(huán)境承載力低的是烏木龍鄉(xiāng)。

3 結(jié)論

1）依據(jù)綜合承載力的結(jié)果，綜合承載力較高的2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)小勐統(tǒng)鎮(zhèn)和永康鎮(zhèn)都是永德縣最主要的糧食生產(chǎn)地區(qū)，在保護(hù)耕地的前提下還有較大的建設(shè)開發(fā)空間，小勐統(tǒng)鎮(zhèn)由于在2013年有較大的農(nóng)村人口轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)人口，故城鎮(zhèn)生活空間的承載形式較為嚴(yán)峻，故需要在調(diào)整完善中對(duì)建制鎮(zhèn)和農(nóng)村居民點(diǎn)之間進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整。

2）處于資源環(huán)境承載力中級(jí)的德黨鎮(zhèn)、崇崗鄉(xiāng)和大雪山鄉(xiāng)3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中，德黨鎮(zhèn)作為永德縣城所在地，需要更多的建設(shè)開發(fā)空間，通過(guò)土地利用總體規(guī)劃后其綜合承載能力有所提升；崇崗鄉(xiāng)雖然資源承載力較好，但其水土流失和地質(zhì)環(huán)境較為嚴(yán)重，要在注重生態(tài)保護(hù)的前提下進(jìn)行建設(shè)開發(fā)；大雪山鄉(xiāng)在保護(hù)好自然保護(hù)區(qū)的前提下，仍然具有較好的耕地人口承載力和建設(shè)開發(fā)空間。

3）處于資源環(huán)境承載力較低的勐板鄉(xiāng)、亞練鄉(xiāng)、班卡鄉(xiāng)和大山鄉(xiāng)中，勐扳鄉(xiāng)和亞練鄉(xiāng)的環(huán)境承載力較好，但資源承載力嚴(yán)峻，應(yīng)控制人口規(guī)模，提高對(duì)自然資源的利用能力；班卡鄉(xiāng)和大山鄉(xiāng)資源環(huán)境承載情況相對(duì)嚴(yán)峻，班卡鄉(xiāng)耕地資源豐富，但地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性為全縣最高，而大山鄉(xiāng)水土流失最為嚴(yán)重，應(yīng)注意保護(hù)生態(tài)環(huán)境，進(jìn)行合理的開發(fā)建設(shè)。

4）處于資源環(huán)境承載力低級(jí)的只有烏木龍鄉(xiāng)，其資源承載能力為全縣最低，經(jīng)過(guò)土地利用總體規(guī)劃使得至2020年其綜合承載力有所提升，但承載形勢(shì)依然嚴(yán)峻。應(yīng)控制人口規(guī)模，與全縣其他地區(qū)加強(qiáng)交流和發(fā)展。

針對(duì)資源、環(huán)境和人口對(duì)區(qū)域進(jìn)行資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)，本研究雖然對(duì)單要素和綜合承載力進(jìn)行了連續(xù)評(píng)價(jià)，但以鄉(xiāng)鎮(zhèn)作為評(píng)價(jià)單元并不能較好地反映空間地理位置上的承載力水平。通過(guò)2013與2020年的承載力對(duì)比，指出了各l鎮(zhèn)的不足，可為土地利用總體規(guī)劃的調(diào)整與完善提供相應(yīng)的依據(jù)。

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篇10

【關(guān)鍵字】水土保持；效益監(jiān)測(cè)；評(píng)價(jià)原則；指標(biāo)

1 水土保持效益的概念

水土保持效益是指在一個(gè)治理區(qū)域內(nèi)，通過(guò)采取綜合性的水土保持措施，所產(chǎn)生的對(duì)當(dāng)?shù)鼐用窦捌渖a(chǎn)、生活直接或間接獲益提高部分的統(tǒng)稱。按目前比較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，水土保持效益包括以下三個(gè)方面：

一是經(jīng)濟(jì)效益，指采取防治措施后所產(chǎn)出的可進(jìn)入流通領(lǐng)域的產(chǎn)品，如坡耕地修梯田后比原坡耕地增產(chǎn)的糧食，栽果樹后生產(chǎn)的果品比原坡耕地傳統(tǒng)種植方式收益增加的部分，荒山荒坡營(yíng)造水土保持林所增加的木材蓄積等。二是生態(tài)效益，指采取防治措施后使生態(tài)環(huán)境因子由劣到優(yōu)的變化，如土壤抗旱力增強(qiáng)、晝夜溫差變小、空氣濕度增大、土壤侵蝕量減小、大風(fēng)日數(shù)減少等。三是社會(huì)效益，即水土保持不僅使實(shí)施者或?qū)嵤﹨^(qū)收益，而且對(duì)實(shí)施者或?qū)嵤﹨^(qū)以外的社會(huì)區(qū)域及其成員都有益處，如防止交通中斷、流域下游免遭洪水危害、減少水庫(kù)淤積、增大土地的人口承載力、調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、降低風(fēng)沙旱災(zāi)等。水土保持這三大效益，生態(tài)效益是基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)效益是核心，社會(huì)效益是目的。

2 水土保持效益監(jiān)測(cè)的內(nèi)容與程序

2.1 水土保持效益監(jiān)測(cè)的內(nèi)容

2.1.1 土壤侵蝕因子監(jiān)測(cè)：主要包括地貌、地面組成物質(zhì)(土壤)、植被、氣象、水文等自然因子以及不合理的人為活動(dòng)因子的監(jiān)測(cè)。

2.1.2 水土流失狀況監(jiān)測(cè)：主要包括水土流失類型、面積、分布、水土流失量和水土流失強(qiáng)度變化情況以及對(duì)下游和周邊地區(qū)河湖庫(kù)塘泥沙淤積以及洪澇、干旱、水污染等水土流失危害監(jiān)測(cè)。

2.1.3 生態(tài)修復(fù)工程執(zhí)行情況監(jiān)測(cè)：主要包括生態(tài)修復(fù)區(qū)各種水土保持生態(tài)修復(fù)措施的類型、數(shù)量、規(guī)模、分布、實(shí)施進(jìn)度及實(shí)施質(zhì)量，主要是小型水利水保工程、小水電及沼氣池等生態(tài)能源工程的安全穩(wěn)定性，補(bǔ)植林草的成活率、保存率等。

2.2 水土保持效益監(jiān)測(cè)的程序

水土保持生態(tài)修復(fù)效益監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及多學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)原理、技術(shù)程序和方法復(fù)雜。

2.2.1 前期準(zhǔn)備階段：組建監(jiān)測(cè)工作組，收集水土保持生態(tài)修復(fù)工程的有關(guān)要求，收集生態(tài)修復(fù)區(qū)自然條件與社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況資料，以及有關(guān)地形圖和規(guī)劃文本圖件資料等，通過(guò)資料的整理分析和初步踏勘調(diào)查，深入細(xì)致地了解和掌握修復(fù)區(qū)自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況，特別是生態(tài)修復(fù)工程的要求和所要達(dá)到的目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上，研究制定詳細(xì)的監(jiān)測(cè)實(shí)施方案、工作計(jì)劃和野外監(jiān)測(cè)工作細(xì)則，制定有關(guān)監(jiān)測(cè)登記表格。

2.2.2 監(jiān)測(cè)實(shí)施階段：依據(jù)制定的監(jiān)測(cè)實(shí)施方案和野外監(jiān)測(cè)工作細(xì)則，對(duì)項(xiàng)目區(qū)進(jìn)行全面踏勘調(diào)查，通過(guò)踏勘調(diào)查，選定典型地塊設(shè)立固定觀測(cè)樣方，對(duì)水土流失及生態(tài)修復(fù)的效益進(jìn)行長(zhǎng)期定位觀測(cè)，并按照擬定的工作計(jì)劃，開展面上的調(diào)查或遙感監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握項(xiàng)目區(qū)水土流失及生態(tài)修復(fù)的效益情況，盡可能全面地收集第一手的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料。

3 水土保持效益的評(píng)價(jià)方法

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)

建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的原則

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系可依據(jù)區(qū)域特征和治理目標(biāo)進(jìn)行構(gòu)造，其特征主要表現(xiàn)為：在時(shí)間上反映水土保持生態(tài)修復(fù)的速度和趨勢(shì)，在空間上反映生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的整體布局和結(jié)構(gòu)，在數(shù)量上反映治理的規(guī)模，在層次上反映流域系統(tǒng)的功能和水平。這樣的指標(biāo)體系就不只是單指標(biāo)的延伸，而是兼有描述、評(píng)價(jià)、解釋和決策等功能的有機(jī)體系。構(gòu)造指標(biāo)體系時(shí)應(yīng)遵循下列原則：

指標(biāo)的客觀性：指標(biāo)必須客觀存在，符合區(qū)域?qū)嶋H情況，避免受人為影響嚴(yán)重的指標(biāo)。

指標(biāo)的主導(dǎo)性：不同區(qū)域和不同治理措施產(chǎn)生的效益是不相同的。在具體評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)選擇主要的治理措施及其產(chǎn)生的效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

指標(biāo)的獨(dú)立性：?jiǎn)蝹€(gè)指標(biāo)反映流域的某一側(cè)面，指標(biāo)之間應(yīng)盡力不相互重疊，不存在運(yùn)算或因果關(guān)系。

指標(biāo)的可量化性：指標(biāo)可以用數(shù)量表達(dá)，每一項(xiàng)具體數(shù)值同反映的效益內(nèi)容相一致。

指標(biāo)的可操作性：指標(biāo)必需的資料容易取得、必需的計(jì)算方法容易操作；避免計(jì)算復(fù)雜、采集困難的指標(biāo)。

指標(biāo)的適應(yīng)性：指標(biāo)在用于評(píng)價(jià)流域治理效益時(shí)應(yīng)有可比較性，不能受事物以外的因素影響。

指標(biāo)體系的系統(tǒng)性：措施之間的聯(lián)系，反映到效益指標(biāo)之間也有著內(nèi)在的聯(lián)系。某一指標(biāo)反映問(wèn)題的一個(gè)側(cè)面，相聯(lián)系的指標(biāo)體系就能反映流域系統(tǒng)整體。

3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的遴選

由于區(qū)域的廣泛性和流域特征的多樣性，評(píng)價(jià)內(nèi)容和指標(biāo)的數(shù)目會(huì)隨參評(píng)流域分布范圍的變化，其變化趨勢(shì)一般是評(píng)價(jià)的范圍愈大，指標(biāo)愈向具有主導(dǎo)作用、更為普遍適應(yīng)、客觀和更易采集的指標(biāo)集中。為了突出重點(diǎn)，又能避免以往指標(biāo)選用中的面面俱到，本文按照指標(biāo)或?qū)嶋H采用的量化指標(biāo)含義相同與否，對(duì)所列參考文獻(xiàn)選用的指標(biāo)項(xiàng)目進(jìn)行分析、歸納。

頻數(shù)統(tǒng)計(jì)分析法是統(tǒng)計(jì)具有工作經(jīng)驗(yàn)并對(duì)該領(lǐng)域有深人了解的學(xué)者所選指標(biāo)的集中程度，因此，某指標(biāo)頻度大小反映了該指標(biāo)表征研究對(duì)象該方面特征的大小，客觀性、普遍適用性、主導(dǎo)性以及指標(biāo)數(shù)據(jù)的易獲得性的大小，也反映指標(biāo)的科學(xué)性、客觀性；由相互聯(lián)系的具有較大頻度的指標(biāo)構(gòu)成的指標(biāo)體系就能夠最大程度地綜合反映對(duì)象的整體特征。為此，選擇頻度≥0.5即被選取頻率超過(guò)一半的10個(gè)指標(biāo)構(gòu)成評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。該指標(biāo)體系基本上反映了水土保持治理過(guò)程中改善生態(tài)環(huán)境、發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)建設(shè)的復(fù)合效果，旨在將計(jì)算評(píng)價(jià)的結(jié)果作為流域生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)建設(shè)、調(diào)整生產(chǎn)布局、強(qiáng)化環(huán)境管理和合理開發(fā)利用土地的依據(jù)。該指標(biāo)充分體現(xiàn)了生態(tài)――經(jīng)濟(jì)――社會(huì)這三方面的和諧統(tǒng)一。根據(jù)頻數(shù)統(tǒng)計(jì)分析法，確定區(qū)域水土保持生態(tài)修復(fù)效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系內(nèi)容如下：

3.2.1 生態(tài)效益指標(biāo)：治理程度、林草覆蓋率、土壤侵蝕模數(shù)。

3.2.2 經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)：勞動(dòng)生產(chǎn)率、土地生產(chǎn)率、人均純收入、糧食面積產(chǎn)潛力實(shí)現(xiàn)率。

3.2.3 社會(huì)效益指標(biāo)：人均產(chǎn)糧、農(nóng)產(chǎn)品商品率、勞動(dòng)力利用率。

3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的算法

3.3.1 常規(guī)國(guó)標(biāo)法：根據(jù)(GB/T15774―95)《水土保持綜合治理――效益計(jì)算法》預(yù)測(cè)自規(guī)劃措施實(shí)施后任一年的水土保持經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)效益，并用靜態(tài)、動(dòng)態(tài)兩種方法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。

3.3.2 模糊評(píng)價(jià)法：模糊評(píng)價(jià)分為單因子和多因子評(píng)價(jià)，通過(guò)對(duì)不同指標(biāo)取不同權(quán)重，根據(jù)模糊集理論，每個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)構(gòu)成一個(gè)模糊子集，全部指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)組成模糊集的映射，即模糊關(guān)系。

3.3.3 層次分析法：層次分析法可對(duì)多目標(biāo)、多準(zhǔn)則、多層次的復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行分析，通過(guò)建立層次分析模型構(gòu)造判斷矩陣、層次排序和診斷結(jié)果分析對(duì)效益進(jìn)行評(píng)價(jià)。

應(yīng)用此方法評(píng)價(jià)水土保持生態(tài)修復(fù)綜合效益，是在其基本原理的基礎(chǔ)上，針對(duì)不用流域的自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)條件及修復(fù)措施，并根據(jù)研究時(shí)期內(nèi)各項(xiàng)效益的實(shí)測(cè)、詞查或計(jì)算結(jié)果的指標(biāo)值，給出各自的評(píng)價(jià)得分值，然后參照評(píng)價(jià)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)其修復(fù)水平的高低和系統(tǒng)建設(shè)的功能。

4 結(jié)束語(yǔ)

水土保持是多學(xué)科的綜合性工程，農(nóng)、林、水、環(huán)境等部門均不同程度地涉及，水土保持是一個(gè)涉及面寬、綜合性強(qiáng)的系統(tǒng)工程，其效益充分表現(xiàn)在生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，如何在效益評(píng)價(jià)中體現(xiàn)其綜合性有待于進(jìn)一步探討。

參考文獻(xiàn)