豫西山地丘陵區(qū)生態(tài)脆弱性動態(tài)變化

摘要：以河南省新安縣為例，通過篩選環(huán)境脆弱因子，從成因與結(jié)果表現(xiàn)2個方面建立評價指標(biāo)體系，通過集對分析法分析了1998—2009年豫西山地丘陵區(qū)的生態(tài)脆弱性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1998—2009年，新安縣生態(tài)脆弱性呈下降趨勢，由2003年之前的高度脆弱降低為之后的輕-中度脆弱，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量趨于改善。豫西山地丘陵區(qū)的特殊氣候條件和災(zāi)害性天氣、不利的地質(zhì)地貌因素等自然因素以及森林植被破壞等人為活動因素是增大地區(qū)生態(tài)脆弱性的主要原因，而2001年以來實施的一系列林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)以及生態(tài)治理與修復(fù)則是促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定的重要原因。

關(guān)鍵詞：生態(tài)脆弱性；集對分析；山地丘陵區(qū)；新安縣

中圖分類號： X826 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）07-0352-04

收稿日期：2014-03-04

基金項目：河南省科技計劃項目（編號：122102310652）；河南省教育廳科技研究重點項目（編號：12B210020）。

作者簡介：楚純潔（1978—），男，河南葉縣人，博士，副教授，主要從事自然地理、生態(tài)環(huán)境演變及質(zhì)量評價研究。E-mail：zzfccj@163.com。隨著全球環(huán)境變化影響研究的加強(qiáng)，有關(guān)生態(tài)脆弱性及其脆弱性評估、脆弱生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性管理、受損生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)重建等研究逐漸成為全球性研究熱點，且其研究內(nèi)容不斷擴(kuò)展，應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛并呈現(xiàn)學(xué)科綜合化的趨勢[1-2]。近年來，生態(tài)脆弱性評價在滿足自然資源開發(fā)利用、土地資源評價、社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等方面發(fā)揮了積極作用，但我國的生態(tài)脆弱性研究實證區(qū)域主要集中于西北干旱區(qū)、北方農(nóng)牧交錯帶、南方丘陵區(qū)、西南喀斯特地區(qū)和青藏高寒區(qū)等5個區(qū)域[2-7]。河南山地丘陵主要分布于豫北、豫西和豫南地區(qū)，其中山地4.4萬km2，占全省土地面積的26.6%，丘陵 3萬km2，占17.7%，且大多數(shù)低山丘陵區(qū)是林、礦、水力資源富集的區(qū)域，開發(fā)強(qiáng)度大，對生態(tài)環(huán)境破壞較重。近年來，許多學(xué)者從不同角度對我國山地丘陵區(qū)的生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行了研究，但主要集中在低山丘陵區(qū)土地利用景觀格局變化及驅(qū)動力[8-9]、低山丘陵森林植被次生演替模式與生態(tài)恢復(fù)重建[10]、低山丘陵地區(qū)的土壤侵蝕及水土保持研究[11-12]等方面，而針對河南省低山丘陵區(qū)生態(tài)脆弱性的評價尚不多見[13]。新安縣地處豫西典型的低山丘陵區(qū)，本研究擬采用集對分析法對該區(qū)域生態(tài)脆弱性進(jìn)行評估，以期為低山丘陵區(qū)的生態(tài)治理規(guī)劃與可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1研究區(qū)概況

新安縣位于河南省西部，地理坐標(biāo)介于111°53′～112°19′E、34°36′～35°05′N之間，總面積1 160.3 km2。境內(nèi)地形復(fù)雜，地勢自西北向東南降低，山地、丘陵分別占全縣總面積的19.2%、71.8%。氣候?qū)俦迸瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年均降水量646.3 mm，氣溫14.2 ℃，日照時數(shù)2 186.9 h，無霜期216 d。截至2009年底，全縣總?cè)丝?3萬余人，其中農(nóng)業(yè)人口41萬人，城鎮(zhèn)人口12萬人。新安縣近年經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，基本上形成了以能源、鋁業(yè)、建材、化工和機(jī)械加工制造為主的工業(yè)產(chǎn)業(yè)和特色經(jīng)濟(jì)突出的農(nóng)村產(chǎn)業(yè)。自2001年擺脫“國家級貧困縣”以來，在全省縣域經(jīng)濟(jì)排名中，一直穩(wěn)定在全省前16名。

2研究方法

2.1評價指標(biāo)體系的確定

生態(tài)脆弱性是諸多因素相互作用或相互疊加的結(jié)果，既要考慮自然環(huán)境因素的影響，又要考慮人為作用的影響，堅持綜合性、主導(dǎo)性、區(qū)域完整性原則，兼顧可操作性和可比性。綜合前人研究[3，5，12-13]，結(jié)合豫西山地丘陵區(qū)的區(qū)域特點，從生態(tài)脆弱性的成因與結(jié)果表現(xiàn)2個方面選取指標(biāo)，包括自然成因指標(biāo)、社會成因指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)、社會發(fā)展指標(biāo)與生態(tài)環(huán)境指標(biāo)，每項二級指標(biāo)又分別包含若干三級指標(biāo)，其評價指標(biāo)體系及指標(biāo)的計算方法見表1。

3.2新安縣生態(tài)脆弱性變化成因

3.2.1自然原因新安縣地處北暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，降水集中且多暴雨，63.4%的降水集中于6—9月，導(dǎo)致旱澇災(zāi)害頻發(fā)，加劇了水土流失，1998年時水土流失面積超過全縣總面積的2/3。而且，水土流失形式多樣，以水力侵蝕形成的溝蝕和面蝕為主，其次為采礦、建廠形成的人為水土流失，平均侵蝕模數(shù)達(dá)到4 765 t/（km2·年）。境內(nèi)荒山坡面積大，山高谷深，地表多上覆厚度不同的黃土，經(jīng)流水侵蝕切割成塬、梁和黃土丘陵等地貌形態(tài)，溝谷發(fā)育，坡陡易水土流失，植被稀少，加之森林破壞較嚴(yán)重，氣候條件惡化，使山洪災(zāi)害較重，進(jìn)而影響到大范圍的生態(tài)平衡。例如，2003年河南省發(fā)生了1950年以來罕見的嚴(yán)重水災(zāi)，受災(zāi)面積達(dá)482.81萬hm2，新安縣當(dāng)年降水量就高達(dá)1 280 mm，幾乎是多年平均降水量的2倍。

3.2.2人為原因不合理的人為活動是加速豫西山地丘陵區(qū)生態(tài)退化的重要因素。新安縣開發(fā)歷史悠久，但長期經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后，人地關(guān)系相對緊張，亂砍濫伐、大量樵采一度是當(dāng)?shù)鼐用裆畹囊粋€來源。尤其在一些落后的貧困山地丘陵區(qū)，在山區(qū)人口不斷增加的情況下，經(jīng)常出現(xiàn)有樹就砍、有草就割的局面，這也是增大該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱程度的原因之一。洛陽市在1990年代實施的林業(yè)生態(tài)防護(hù)林體系建設(shè)以及2001年以來實施的國家重點生態(tài)工程項目縣建設(shè)，對降低生態(tài)脆弱程度產(chǎn)生了重要作用。1998年新安縣被列入國家黃河中上游生態(tài)環(huán)境治理工程項目重點縣，1999年新安縣等洛陽市7個縣（區(qū)）又被列入國家黃河中上游天然林保護(hù)工程實施區(qū)域。據(jù)研究，1996—1999年，伊洛河中部地區(qū)由林地轉(zhuǎn)變而來的草地增加面積為2.7 km2（主要由砍伐森林形成），而由草地轉(zhuǎn)變而來的林地增加面積為8.0 km2（主要由植樹造林形成）[16]。自2001年以來，洛陽市根據(jù)不同區(qū)域地形地貌及生態(tài)類型的多樣性特點，實施了分區(qū)生態(tài)治理，山區(qū)以天然林保護(hù)為主，構(gòu)筑生態(tài)安全防護(hù)屏障，丘陵區(qū)重點營造水源涵養(yǎng)林和水土保持林，以恢復(fù)和增加森林植被。如在2001年啟動實施的新安縣黃河流域重點支流治理項目，治理區(qū)面積占全縣面積的17%，8年內(nèi)共治理水土流失面積 7 908 hm2，水土流失面積由治理前的178.09 km2減少到9901 km2，保土效率為64.52%，保水效率為30.10%，年土壤侵蝕總量由治理前的67.1萬t減少到2008年的23.81萬t，土壤侵蝕模數(shù)由治理前的4 765 t/（km2·年）下降到 1 337 t/（km2·年），治理程度由以前的21.41%提高到6581%，治理區(qū)植被覆蓋率達(dá)到80%[17]。洛陽市還于2013年獲批為全國第一個“國家水土保持生態(tài)文明城市”。同時，2003年以來，隨著新安縣經(jīng)濟(jì)水平的迅速增加，政府著力對生態(tài)環(huán)境進(jìn)行整治和修復(fù)，工業(yè)三廢處理率也有較大提高。

4結(jié)論

本研究以河南省新安縣為例，通過篩選環(huán)境脆弱因子，從成因與結(jié)果表現(xiàn)2個方面建立評價指標(biāo)體系，通過集對分析法分析了1998—2009年豫西山地丘陵區(qū)的生態(tài)脆弱性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，1998—2009年，新安縣生態(tài)脆弱性呈下降趨勢，由2003年之前的高度脆弱降低為之后的輕-中度脆弱，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量趨于不斷改善。豫西山地丘陵區(qū)的特殊氣候條件和災(zāi)害性天氣、不利的地質(zhì)地貌因素等自然因素以及森林植被破壞等人為活動因素是增大地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)脆弱性的主要原因，而2001年以來實施的一系列林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)以及在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中實施的生態(tài)治理與修復(fù)則是促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定的重要原因。

參考文獻(xiàn)：

[1]靳毅，蒙吉軍. 生態(tài)脆弱性評價與預(yù)測研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)學(xué)雜志，2011，30（11）：2646-2652.

[2]田亞平，常昊. 中國生態(tài)脆弱性研究進(jìn)展的文獻(xiàn)計量分析[J]. 地理學(xué)報，2012，67（11）：1515-1525.

[3]雷波，焦峰，王志杰，等. 黃土丘陵區(qū)不同植被帶典型小流域生態(tài)脆弱性評價[J]. 自然災(zāi)害學(xué)報，2013，22（5）：149-159.

[4]靳毅，蒙吉軍，黃姣. 近50年來毛烏素沙地草地生態(tài)脆弱性評價——以內(nèi)蒙古烏審旗為例[J]. 北京大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，47（5）：909-915.

[5]于法展，陳龍乾，沈正平，等. 蘇北低山丘陵區(qū)典型森林生態(tài)脆弱性評價[J]. 水土保持研究，2012，19（6）：188-192.

[6]全占軍，李遠(yuǎn)，李俊生，等. 采煤礦區(qū)的生態(tài)脆弱性——以內(nèi)蒙古錫林郭勒草原勝利煤田為例[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2013，24（6）：1729-1738.

[7]時卉，楊兆萍，韓芳，等. 自然遺產(chǎn)地生態(tài)脆弱性分析與評價——以托木爾區(qū)域為例[J]. 干旱區(qū)地理，2013，36（2）：318-328.

[8]陳俊華，向成華，駱宗詩. 四川盆地低山丘陵區(qū)土地利用景觀格局變化研究[J]. 四川林勘設(shè)計，2005（1）：7-11.

[9]鐘來元，郝晉珉. 粵西低山丘陵區(qū)景觀演變及其驅(qū)動力研究——以高州市新垌鎮(zhèn)為例[J]. 湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報，2005，28（2）：84-89.

[10]閻傳海，徐科峰. 徐連過渡帶低山丘陵森林植被次生演替模式與生態(tài)恢復(fù)重建策略[J]. 地理科學(xué)，2005，25（1）：94-101.

[11]郭旭東，傅伯杰，陳利頂，等. 低山丘陵區(qū)土地利用方式對土壤質(zhì)量的影響——以河北省遵化市為例[J]. 地理學(xué)報，2001，56（4）：447-454.

[12]張理華，周秉根，萬榮榮，等. 皖南低山丘陵區(qū)水土保持綜合評價[J]. 水土保持學(xué)報，2001，15（6）：20-23，77.

[13]黃黎，沈連峰，吳明作，等. 河南省生態(tài)環(huán)境脆弱性評價與分析[J]. 河南科學(xué)，2006，24（4）：596-599.

[14]趙克勤，宣愛理. 集對論——一種新的不確定性理論方法與應(yīng)用[J]. 系統(tǒng)工程，1996，14（1）：18-23，72.

[15]張鑫，杜朝陽，蔡煥杰. 黃土高原典型流域生態(tài)環(huán)境脆弱性的集對分析[J]. 水土保持研究，2010，17（4）：96-99.

[16]李小建，劉鋼軍，錢樂祥，等. 中尺度流域土地利用/土地覆蓋變化評估——以伊洛河中部地區(qū)為例[J]. 地理科學(xué)，2001，21（4）：289-296.

[17]趙華，高利胭，林向利. 新安縣水土保持項目區(qū)治理成效[J]. 河南水利與南水北調(diào)，2008（9）：26-27.