景 可,焦菊英
(1.中國科學院地理科學與資源研究所北京100101;2.西北農林科技大學水土保持研究所,陜西楊凌712100)
20世紀90年代國家將生態環境建設列為西部大開發的切入點以來,西部地區的生態環境建設有了很大發展,尤是以退耕還林還草為中心的水土流失治理也有了突飛猛進的發展,并已取得顯著效益,但效益顯著程度的定量化描述模型還未能形成。至今與水土保持效益評價相關的一系列問題基本未涉及,尤其至今流域水土流失治理效益評價理論體系還未形成,如效益的類型問題,治理措施類型規模與治理目標的關系問題,效益評價的原則與指標問題,效益的投入產出與治理目標的關系以及流域尺度與效益的關系等問題在評價中還未能很好地解決,至今還沒有可操作的評價方法。本研究就治理模式與效益,效益評價的原則與指標,治理效益與目標,效益的尺度轉換等的關系做了初步分析,并形成一些新的認識。研究這些問題,不僅有助于水土保持效益評價理論的形成,對水土保持效益科學評價也具有現實意義。
“中華人民共和國國家標準”中的“水土保持效益計算方法”將水土保持效益分為4大類[1],分別是基礎效益、經濟效益、社會效益和生態效益。現實中都習慣稱三大效益,將基礎效益歸屬為生態效益,即生態、經濟和社會效益。水土保持的三大效益類型中生態效益、經濟效益和社會效益概念似乎很清晰,但真正對其效益計算或效益評估時則發現并不完全如此,尤其是社會效益。什么是社會效益,這一概念就十分含糊,很難用一個簡單明確的指標表達,如“標準”中水土保持的社會效益反映在“減輕自然災害”和“促進社會進步”。很顯然這兩大社會效益都難以計算,因為這兩個所謂的社會效益基本概念十分含糊,水土保持與“自然災害”和“促進社會進步”的關系問題還難以量化計算。此外,無論是“自然災害”還是“社會進步”都已包含在生態效益中,如生態環境改善了,其自然災害也隨之減少,自然也就促進了社會進步;已有的水土保持效益評價方面的研究結果中,對社會效益的評價無一例外的采用定性描述或者將其歸屬于經濟、生態效益。為此,本研究認為水土保持效益評價中沒有必要再突出社會效益,經濟效益和生態效益可較完整地反映水土流失治理的整體效益。嚴格地說“標準”中突出的“基礎效益”也只是廣義生態效益的一部分。
不可否認,水土保持的生態和經濟兩大效益是效益系統的高度概括,如果細分則是一個極其復雜的效益鏈。效益鏈的基本特點反映在效益的多重性、延伸性、交叉性和利弊二重性上。如從效益反映的形式出發,可分為生態效益和經濟效益;從效益關系出發,可分為直接效益和間接效益;從效益性質出發,可分為正效益和負效益;從效益發生區考慮,可分為當地效益和異地效益。總之,水土保持效益可以延伸到水、地、生和氣這4大圈層中。
治理模式筆者認為就是治理措施的配置模式。區域水土流失發生條件極其復雜,各區域水土保持宗旨不盡相同,為此,水土流失治理措施如何配置也是一個復雜工程。它的復雜不僅受制于區域自然條件,同時還受制于社會經濟條件和水土保持的目的。水土流失區應如何治理,應有怎樣的治理模式,是否存在共同的治理模式,這些都是亟待討論的理論問題,如黃土高原水土流失治理已有幾十年的歷史,但如何治理,應有怎樣的治理模式也討論了幾十年,直到現在也只是高度概括的、綱領式的治理模式,如以小流域為單元,治溝與治坡相結合,生物措施與工程措施相結合,山、水、田、林、路綜合治理等。應該說這是水土流失治理的原則性模式,具體到各水土流失區,由于各區域自然環境和社會經濟條件不盡相同,區域水土流失治理模式也不可能相同,即使同一個地區的不同時段或不同經濟發展水平期,其治理模式也不完全相同。盡管區域水土保持的共同目標是保持水土資源,但在保持水土的同時,也需要有經濟和其它生態效益。水土保持是一個公益性的社會事業,國家層面是要通過水土保持提高區域生態環境質量、減少或減輕自然災害;而當地農民盡管是水土保持的直接受益者,但同時又是水土保持實施的主力軍,農民更關心的是水土保持的經濟效益,沒有直接經濟效益的水土保持是很難得到實施的,除非全部由國家投資。由此,水土保持措施配置模式制定,不但要考慮到生態效益,還要考慮經濟。怎樣爭取除保持水土資源以外的經濟和生態效益最大化,應有怎樣的治理措施配置模式才能做到生態效益和經濟效益最大化,這是需要認真分析與討論的科學問題。要回答這個問題,首先要清楚治理模式制定的依據是什么,也就是為什么要這樣制定。毫無疑問,做任何一件事都有其動機或目的所支配,治理措施配置模式的制定也應由治理目標所決定。
鑒于水土保持效益本身有多重性、連動性、交叉性和利弊互動性等特點,要對這樣復雜的效益鏈進行效益評價,那就必須有一個切實可行的評價原則。檢索現有效益評價研究的文獻,各家提出的評價原則基本類同,特點一是全,特點二是多。如:文獻[2]提出的目的性、科學性、系統性、重點性和可行性5個原則;文獻[3]提出的科學性、整體性、目的性、重點性、動態性、普遍性等6個原則。眾所周知,建立評價原則的目的就是尋求效益評價的依據和更客觀地選擇效益評價指標。為此,評價原則確立必須考慮到可操作性。然而,文獻[2-3]所建立的5~6個原則,內涵較為含糊,且可操作性較差;還有一個問題是這些原則難以與評價指標緊密聯系起來。
建立水土保持效益評價原則之前必須清醒地認識到,對這樣復雜的效益鏈進行全面、系統地評價有無必要和有無可能。分析認為,對此全面的效益評價往往是做不到的,實踐中也沒有這個必要,若能將水土保持的主要效益做到科學地、量化地評價已屬不易之事了,完全沒有必要面面俱到。怎樣才能做到這一點,需要制定一個符合實際的評價原則。本研究在參閱前人研究的基礎上,根據實際的必要性和可能性提出兩條簡單易行又可操作的評價原則。
2.1.1 主效益原則 上文已闡述水土保持效益是一個復雜的效益鏈,任何一項水土保持措施,無論是生物措施還是工程措施,所反映出來的效益都不是單一的,而且是外延的,有的外延鏈可以很長。如黃土高原坡耕地改為梯田可獲得保水保土,增加糧食單產,減少入黃泥沙和徑流,從而減少河道與水庫淤積,提高抗洪能力等效益;坡改梯還可以提高土壤的入滲性能和保墑能力,提高有機質含量等。同樣,退耕還林還草的生物水土保持措施的效益也是復雜的系統效益;自然修復措施的效益也是一個復雜的效益鏈,沒有一項措施是單效益的。在復雜的效益鏈中,對直接的經濟效益評估相對簡單,而對生態環境、社會效益等間接效益的評價就比較困難了。如水土保持的生態效益就包括4方面內容:(1)水圈,減少洪水,增加常流水;(2)土圈,改善土壤理化性質,提高土壤肥力和“水庫功能”;(3)氣圈,改善貼地層的溫度,濕度、風速;(4)生物圈,促進地面生物的生長,加速物質循環。而且這些效益都是一條長長的效益鏈,更復雜的是效益鏈中的每一個效益都不是孤立地表現,而都與相關的環境因素相聯系。對這樣復雜的效益系統一一進行評價,客觀上存在很多困難,最大困難是找不出一個獨立的指標,沒有指標的評價其結果的可信度也就無從談起了。為此,對水土保持效益評價的基本原則是堅持直接的主要效益原則,如坡改梯措施只對其保水保土生態效益和提高糧食單產或增加土地生產力進行評價,對其它效益如減沙對河道、水庫淤積的影響,對下游洪水和徑流的影響等效益的評價可略去;又如林草措施只對其保水保土量及木材蓄積量等效益進行評價,而減水減沙對下游的影響,以及碳源碳匯等效益也可不作評價。
2.1.2 可量化的效益原則 當前水土保持效益評價總的形勢是以定性為主,定量的科學評價還比較缺乏??陀^上這是由于水土保持效益的復雜性決定的,因為有的效益是可以量化,也有些效益難以量化,只能定性描述,如常說的三大效益中經濟效益可以量化,生態效益中有的可以量化(如減沙效益),有的則無法量化(如增加常流水的效益),而社會效益就更難量化。當然,量化與否也不是絕對的,如通過某種數學方法將定性效益量化,但必須深知在環境學中這種量化是有很大主觀性的,評價結果也是無法得到科學驗證的,與定性評價沒有本質區別。根據水土保持效益的實際情況,對那些不易明晰的,但又不影響整體效益評價的那些效益的評價可以忽略,如社會效益作為三大效益之一,但此效益的具體反映指標時隱時顯,至今所有社會效益的評價都是空泛的,缺少實質性的量化指標;實際上社會效益已融寓于經濟和生態效益之中,完全沒有必要再對此進行評價。鑒于這樣的認識,在水土保持效益評價中選擇的第二個原則是可量化的效益原則。
依據上述2個原則,只對水土保持措施中的生態效益和經濟效益中直接的主效益進行評價。本研究所倡導的評價原則優點是將復雜的效益鏈簡單化,操作性強,又能較好地反映出流域水土保持措施的整體性效益,不足之處是對下游效益未予考慮。
效益往往是通過指標體現的,評價指標選擇直接關系到評價效果,因而每一個研究者都十分重視指標選擇。前人的研究中已提出眾多的評價指標,最多有25個指標,最少也9個指標,一般14~18個指標??v觀前人評價指標的綜合分析,其中存在一些共同問題,反映在評價指標選擇依據不充分,缺少針對性,層次性不清晰;其次是指標內涵模糊,難以量化或者取值的隨意性太大,或者根本無法取值,最大問題是缺少可操作性。
效益評價指標選擇的基本依據是評價原則,至今所見評價原則還停留在理論探討上,依據前人的評價原則是難以選擇到評價指標的,如所涉及科學性、目的性等等都有些言過其實,這樣的原則太泛。評價指標選擇最重要的是可操作性和適用性,為此本研究建議依據上文闡述的主效益和可量化的評價原則選擇指標,具體指標為土地產出增加值,減水、減沙和林草覆蓋率增加值4項指標;前者經濟效益用貨幣(元/單位面積)表示,后者生態效益用無量綱百分數(%)表示。
有些學者可能認為,本研究所提出的評價指標似乎過于簡單了,將很多效益忽視了。但仔細分析不難發現,被忽視了的效益幾乎都是屬于低一層次的,而且往往都與其它條件或因素有關,很難從中單獨剝離出來。如減少洪水災害、減少面源污染,從理論上推理這確實是水土保持效益之一,可是仔細分析發現也不盡然。無論是洪水還是污染的產生都與水土流失沒有直接的關系,只有洪水導致水土流失,而不是水土流失導致洪水,最多是水土流失導致洪水災害加劇;同樣非點源污染情況更復雜,首先可以肯定地說污染源不是由于水土流失產生的,水土流失僅僅是轉嫁了污染源,而水土保持僅僅是以增加土壤污染換取水資源污染的減輕;這也是說水土流失不治理就要污染水環境,而水土流失治理了就要污染土壤環境,因此,類似這樣的水土保持效益被忽略并不影響到整體效益的評價。
水土流失治理最根本目標是提高土地生產力,這至少涵蓋兩方面內容,一是提高經濟效益;二是增加生態功能。對經濟效益和生態功能的要求在不同水土流失區有不同的要求,即使同一流失區,在不同時段、不同經濟發展階段也有著不同的要求。如黃土高原20世紀50年代水土流失治理的主要目標是減少入黃泥沙,從而達到減少下游河道淤積,增加過洪能力,減輕洪澇災害;20世紀60—80年代中期水土流失治理的目的除了減少入黃泥沙外,更重要的是增加流失區的糧食自給率;20世紀90年代以來治理目標是改善生態環境。又如海河支流潮白河中上游張家口和承德市水土流失治理的目標是提高土地生產力,也就是增加經濟效益;而中下游的北京市由于經濟水平較高,而治理目標則是提升生態環境質量。由此可見,水土流失治理目標并不是一成不變的,是隨著經濟發展水平而改變的?,F今黃土高原各地區水土流失治理目標也是不完全相同的,但水土流失治理為經濟發展戰略服務的基本思想是相同的。黃土高原農業生態經濟發展戰略大致是自給性農業,保護性林業,商品性畜牧業,擴張性的特色產業;在這樣的經濟發展戰略指導下的水土流失治理目標是“建設一定數量基本農田,大力發展經濟林,發展以生態修復為主的適度林草業”。
水土流失如何治理首先是取決于自然條件,在自然條件許可的條件下,選取何種治理措施,這取決于治理目標。若要求糧食自給,那么治理措施中坡改梯的面積就要占一定的比重;若既要糧食自給,還要有較好的經濟效益,那么就要有更多面積的坡改梯,一部分用于種植糧食,還一部分發展經濟林;若只要求更多的是生態環境效益,那么治理措施就可以不考慮或少考慮坡改梯,更多的是退耕還林還草??梢?,一個流域的水土保持措施的配置結構是由水土保持目標決定的,不同的目標就有不同的措施配置模式。
流域水土流失治理目標也不是一成不變的,是隨著社會經濟條件變化的。如米脂縣高西溝是小流域水土流失治理典型,治理目標是不斷調整的,與此相關的治理措施也是隨著目標的變化而調整。20世紀50年代國家層面上水土流失治理目標為了減少入黃泥沙,而當地為了增產糧食解決溫飽,因而治理措施是坡改梯,建設水平梯田,同時加強了淤地壩建設,經過5~6 a的集中治理,完成了人均0.067 hm2的基本農田,人均糧食穩定在300 kg左右;在基本生活得到保證的基礎上,開始調整治理措施的配置,以坡改梯為主的基本農田占流域面積的1/3,而造林和種草面積各占1/3;到20世紀70年代末,坡面與溝道已基本得到全面治理,流域治理度達到70%,基本完成了全流域的治理任務,但經濟水平仍比較低,為了從水土流失治理中得到更多經濟效益,勢必要增加經濟林的面積,由此就要減少生態林種植面積。又如海河流域的潮白河實施的水資源工程項目,目的是為了增加密云水庫的入庫徑流量,流域上游卻為了通過水土流失治理增加糧食自給率和經濟收入,為此擴大坡改梯水土保持措施,結果不但沒有增加入庫徑流量,徑流反而有所減少,未達到水土保持的目標。由此可見,水土保持措施的選擇和措施規模的配置是受控于治理目標的。
黃土高原自20世紀50年代開始水土流失治理試點以來,不斷地擴大試驗流域,歷經50余載的連續不間斷的水土流失區的試驗與示范治理,凡是試驗流域或區域都取得了明顯的生態與經濟效益。如20世紀50年代中期在黃土高原不同侵蝕類型區各選擇一個典型小流域,共選擇了10個小流域作為典型治理試驗流域;20世紀80年代中期,又在不同侵蝕類型區選擇了11個典型小流域作為治理示范流域,經過15 a的連續治理,這些試驗與示范治理流域都取得了成功;同時,各地區也涌現出不少卓有成效的治理小流域,如米脂縣的高西溝。盡管黃土高原各地有了不少治理典型小流域,但總體而言已治理流域面積之和與黃土高原需要治理面積相比僅僅是很小一部分,還有大面積的水土流失土地侵蝕產沙沒有得到有效控制,需要治理。于是有些研究者認為,典型治理小流域經驗的確很成功,但這些典型經驗難以推廣到面上。為此,也有不少學者探索小流域的綜合治理試驗示范的成功經驗為什么難以全面推廣,研究認為隨著流域面積的增大,區域資源環境比小流域要復雜得多,小流域治理經驗很難推廣到較大流域。于是20世紀90年代中期就開始著手中尺度流域治理的試驗示范研究,目前這一研究還在繼續[7]。
本研究認為小流域的治理經驗難以在更大流域推廣,其根本的問題不是流域面積的大與小。盡管大流域與小流域在自然與資源環境有不同之處,但必須認識到任何一個大尺度流域或中尺度流域都是有若干小流域構成的,即便一個小流域也是基于多個溝道小流域構成;而且在不同侵蝕類型區盡管流域面積相同其環境特點也不完全相同,即使同一侵蝕類型區相同面積小流域其特點也不完相同。小流域治理經驗推不開,不在于流域大小,因為流域面積不是影響因素,所以流域尺度大小不是影響水土流失和治理的原因。而影響流域水土流失治理的原因比較多,有復雜的自然因素和社會因素,如自然方面流域地面坡度結構、地面土壤組成結構、侵蝕環境;社會方面的影響因素就更多了,有水土保持規劃問題、國家投資問題、農民投勞問題,其中最為重要原因就是投資問題。如果有一個合理的規劃,又有足夠的投資和科學的實施方案,無論面積是大是小,那是不可能不成功的。先前成功治理小流域都有著較好的投資或投勞環境,如20世紀50年代開始治理的韭園溝,其中的王茂溝,呂二溝中的羅呂溝和南小河溝都是治理成功的典范,但其投入也是其它治理流域所不及的;又如20世紀80年代中期的11個典型小流域,連續治理15 a,平均每1 km2的治理經費達到數十萬元。如果類似流域也有如此投入強度,相信流域治理也會成功的。還有一點不能忽視的是,治理成功的小流域都有著獨厚的天時地利條件,反映在治理小流域選擇的指導思想上是先易后難,在投入上保證了重點。當然也有例外,如米脂高西溝雖然沒有這樣多的優越條件,但治理效益卻非常突出,這要歸功于米脂高西溝群眾執著的治山治水的愚公精神。
綜上所述,小流域治理的成功經驗難以推廣這一觀點沒有理論依據,只要治理目標可行,治理規劃得當,又有適當的資金投入和堅忍不拔的執著精神,持之以恒地將一個個小流域治理,最后小流域連成片,將成為成功的中尺度或大尺度的治理流域。
水土流失治理效益是一個復雜的效益鏈,它的基本特點是反映在效益的多重性、延伸性、交叉性和利弊二重性。對這樣復雜的水土保持效益進行評價,首先要確立效益評價的原則,即主效益原則和可量化的直接效益原則;在此基礎上選擇可操作性的指標,具體指標是土地產出增加值、減水、減沙和林草覆蓋率增加值4項指標;前者經濟效益用貨幣(元/單位面積)表示,后者生態效益用無量綱百分數(%)表示。水土保持效益評價的基本程序是,首先建立水土保持的目標,由水土保持目標確立選擇水土保持措施的類型及其規模和配置關系,再根據指標和應用類比法計算出水土保持各項措施的經濟效益和生態效益。只要治理目標可行,治理規劃得當,資金投入能夠保障,無論是小流域還是大流域的水土流失治理都會產生良好的效益。
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