六盤水地區巖溶峰叢洼地生態農業發展潛力評價

楊婭婭+王金鳳++高人興+吳英

摘 要：為了進一步提高生態農業發展效率、修復巖溶地區生態環境，該文以六盤水巖溶峰叢洼地這個封閉系統為研究對象，借助地理信息系統平臺，對六盤水地區生態農業發展潛力進行評價；根據巖溶峰叢洼地地區生態農業影響因素，從自然、生態和社會3個因素中選取15個評價指標，構建生態農業發展潛力評價指標體系；運用專家打分法確定了評價指標的權重以及因子分級標準；提取出六盤水市的巖溶峰叢洼地，通過對六枝特區、盤縣、水城縣、鐘山區資料收集分析，對這4個地區發展生態農業的潛力進行比較研究。最終將這4個地區的發展潛力進行比較，其發展潛力結果是六枝>盤縣>鐘山區>水城縣，根據得出的結果，分析其原因并提出了合理有效的發展建議。

關鍵詞：峰叢洼地；生態農業；潛力評價；指標體系

中圖分類號 F323 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）11-0001-06

Ecological Agriculture Development Potential Evaluation of Karst Peak Cluster Depression in Liupanshui Area

Yang Yaya et al.

（Liupanshui Normal University，Liupanshui 553004，China）

Abstract：In order to further improve the ecological environment of the development of ecological agriculture，the efficiency of repair in Liupanshui karst area，the karst peak cluster depression of this closed system as the research object，with the geographic information system，the evaluation of ecological agriculture development potential in Liupanshui area. According to the influence factors of ecological agriculture in karst peak cluster depression area，15 evaluation indexes are selected from three factors of natural，ecological and social，and the evaluation index system of ecological agriculture development potential is constructed. Using expert scoring method to determine the weights of evaluation indicators and factor classification standards. The karst peak cluster depression in Liupanshui City is extracted，and the potentiality of developing ecological agriculture in these four areas is compared by collecting and analyzing the data of Liuzhi，Panxian，Shuicheng County and Zhongshanqu. Finally，the development potential of these four areas is compared. The development potential is Liuzhi>Panxian>Zhongshanqu>Shuicheng County. According to the results obtained，the reasons are analyzed and reasonable and effective suggestions are put forward.

Key words：Peak cluster depression；Ecological agriculture；Potential assessment；Index system

隨著傳統農業問題的日益突出，人們尋求出了一種新型農業，即生態農業[1]。我國學者首次提出生態農業是在1987年，隨之產生了生態農業的評價，包含評價體系及方法。各類體系由10～20個指標構成，而評價方法主要采用了經驗評價法、主導指標評估法、歸納分級評價法[2]。到目前為止，針對巖溶地區生態農業的評價主要有廣西、貴陽等這些地區，而很少有專家學者針對六盤水生態農業的發展潛力進行研究，所以本文選取六盤水市作為研究對象。

本文的研究區六盤水是典型的巖溶地貌，主要巖溶形態為峰叢洼地，在這樣一種封閉的形態下發展生態農業還需要人們不斷的研究。因為生態農業發展的條件和適宜程度因地而異，各地區的自然和社會環境不同，使得各地區發展生態農業的潛力也就不同，為此，對于該區研究顯得尤為重要。對于生態農業發展潛力評價，可以為提高經濟和生態效益、改善農村貧困地區現狀提供參考，有利于生態農業模式合理布局，資源合理有效配置，從而進一步改善六盤水巖溶地區生態環境。

1 研究區概況

本文主要以六盤水（含六枝特區、盤縣、水城縣、鐘山區）為研究對象，六盤水地理位置為25°19′44"N～26°55′33"N，104°18′20"E～105°42′50"E，位于云南、貴州兩省交界處，地處云貴高原西部一、二級臺地斜坡上，北鄰畢節市，南毗黔西南州，東西兩側分別為安順市、云南省曲靖市，區域總面積達9965km2，總人口310萬。六盤水屬典型的巖溶地貌，其形態主要為峰叢洼地。該區氣候濕潤，屬亞熱帶季風氣候，因受海拔的影響，氣溫較低，因此被譽為“中國涼都”[3-4]。

2 巖溶峰叢洼地提取及數據獲取

2.1 巖溶峰叢洼地簡介 峰叢是基座相連的峰林，在峰叢間鑲嵌負地形，包括洼地、谷地和平原幾種組合形態類型。其中，以具有封閉的巖溶洼地負地形的峰叢洼地分布最廣，生態環境最為脆弱、惡劣，土層較薄[5]。峰叢洼地型巖溶是以溶蝕作用為主形成的巖溶地貌。指由各個峰頂高低不一的峰叢（形態主要有塔狀、錐狀溶峰）組成，峰叢間有溶蝕的洼地（或溶蝕漏斗）的地貌組合[6]。廣西省的西北部、云南和貴州高原邊緣的斜坡地帶是其主要的分布區。此外，還分布在南盤江、北盤江、紅水河的一級支流兩側。相對高度大約在200～1000m，而峰叢洼地的最高峰與最低洼處相對距離最高可達600m左右。各峰叢間的巖溶峰叢洼地深陷，其形態一般是圓筒（圓錐）形。峰叢洼地地區由于強烈的巖溶作用以及人類對生態的破壞，巖石大面積裸露，使之成為如同沙漠一樣的脆弱環境[7]。是國家進行環境治理和扶貧的重點和難啃的硬骨頭，雖采取了很多措施，但進展緩慢[8]。

2.2 巖溶峰叢洼地提取 巖溶峰叢洼地在地理信息系統數字地形分析中屬于難點，沒有成熟的技術體系借助計算機完成峰叢洼地的自動提取。因此，將采用實地采點的方式勾畫峰叢洼地。通過實地考察，得到峰叢洼地周邊地的坐標，將其導入Arcgis并以此為依據勾畫出巖溶峰叢洼地在六盤水市的分布圖。根據六盤水石漠化分布圖從其中提取出喀斯特地區，利用Arcgis打開石漠化分布圖。將喀斯特地區提取出來，用這個作為模板對DEM進行掩模提取，將非喀斯特地區從DEM上去除，在ArcScene添加進去建立3D模型，通過已有的經驗和3D模型初步勾畫出巖溶峰叢洼地。根據初步勾畫的峰叢洼地，前往六枝、月照鄉和幾個典型地區進行驗證，實地驗證發現，有幾個地區與勾畫有所出入，進行人工的修正，最終獲得六盤水市巖溶峰叢洼地（如圖1）。

圖1 六盤水巖溶峰叢洼地分布

2.3 研究方法 本文主要的采用的方法有以下幾種：

2.3.1 專家打分法 專家打分法是用于計算因子權重的方法，是指通過匿名方式征詢有關專家的意見，對專家意見進行統計、處理、分析和歸納，最后得出結論[9]。

2.3.2 層次分析法 關于層次分析法，是一種將定性與定量分析方法相結合的多目標決策分析方法。該法的主要思想是通過將復雜問題分解為若干層次和若干因素[10]。因為本文是一個復雜的系統，需要把多個因素逐一分解和分析，而層次分析法正好是把目標劃分成為幾個層次，并對其進行分析，所以選取這種方法比較適合。

2.3.3 多因子加權模型 多因子加權評價模型是一種反映指標數量關系的模型[11]，本文中采用了15個因子，該模型可以用于建立生態農業發展潛力模型，數學表達式為

[Suit=i=1nWi×Pi]

上式中，Suit為巖溶峰叢洼地生態農業發展潛力綜合評價值，Wi為因子i的權重值，Pi為評價單元對應的第i個單因子分值，n為因子總數。

由上式計算出生態農業發展潛力的標準，按計算的綜合評價值，對4個地區的發展潛力進行比較。

3 巖溶峰叢洼地生態農業發展潛力評價

3.1 評價指標選取 生態農業最大的特征是綜合性，它是將農業、林業、漁業、畜牧業和其他生產事業相結合的高效農業[12]。同時，研究區是典型的巖溶地貌，生態環境相對其他地區來說比較脆弱。所以，巖溶峰叢洼地地區的生態農業發展條件不僅涉及農業發展的自然條件，還應考慮到生態、社會等方面的條件。

3.1.1 自然指標 自然條件對生態農業的發展起著決定性的作用，而地形、氣候、土壤、保水情況是密切相關的因素[13]，也是農業發展的必要條件。因此本文選取坡度、峰叢洼地高差、年平均溫、年平均日照時數、≥10℃積溫、年降水量、土壤類型、土壤厚度[14]等8個因子作為評價指標[15-16]。

3.1.2 生態指標 生態指標是生態農業發展的影響因子，且研究區是巖溶峰叢洼地地區，該區相對高差較大，地表形態復雜。尤其是近年來人們對自然資源的過渡開發和對土地的過渡利用，產生了諸多隱患，導致生態環境脆弱，易產生滑坡泥石流等自然災害，水土流失也比較嚴重。生態環境亟待恢復和重建，所以對生態農業的發展條件要求較高。因此主要選取植被覆蓋率、石漠化程度、水土流失程度等3個因子作為評價指標[17]。

3.1.3 社會指標 它直接影響生態農業發展的效率。生態農業的發展還和社會經濟狀況密切相關，因為生態農業是一種把農、林、牧、漁業相結合的高效農業，并且將第一產業與第二、三產業融為一體，而打造的一種復合型的系統[18]，其發展需要社會經濟的支持。所以，選取交通網密度、人口密度、平均文化水平、人均收入等4個指標[19-21]，這些指標對生態農業的發展有著重要的影響。

3.2 指標權重及因子分級標準確立 本文采用層次分析法建立評價指標體系，首先將目標分為目標層、準則層和指標層[22]。經過嚴格的分析和篩選，確定自然、生態、社會3個準則層。在自然準則中包括坡度、峰叢洼地高差、年平均溫、年平均日照時數、≥10℃積溫、年降水量、土壤類型、土壤厚度8個指標，生態準則包括植被覆蓋率、石漠化程度、水土流失程度3個指標，社會準則包括交通網密度、人口密度、平均文化水平、人均收入4個指標。然后運用專家打分法對各項指標進行打分，把專家所打分數作為原始數據，通過嚴格的統計，從而得出各項評價指標的權重[23]。考慮到選取的各指標中有定量指標和定性指標[24]，所以在建立體系時需要量化到一個體系中，所以采用等級賦分法，對不同的等級賦予相應的分值，并根據所劃分的4個等級，采用40～100分制，分別對應的是40、60、80、100，等級越高或者是條件越好，分值越高。巖溶峰叢洼地生態農業發展潛力評價由1個目標層、3個準則層、15個指標層組成，其層次結構及權重如表1所示：

表1 六盤水地區巖溶峰叢洼地生態農業發展潛力評價指標

[目標層 準則層 權重 指標層 權重 對總目標的權重 因子分級 分值 峰叢

洼地

生態

農業

發展

潛力

評價 自然指標 0.60 坡度D1（°） 0.10 0.06 >21°

18°～21°

15°～18°

<15° 40

60

80

100 高差D2（m） 0.05 0.03 >2000m

1750～2000m

1500～1750m

<1500m 40

60

80

100 年平均溫D3（℃） 0.20 0.12 <10℃

10～12.5℃

12.5～15℃

>15℃ 40

60

80

100 年平均日照時數D4（h） 0.15 0.09 <1200h

1200～1350h

1350～1500h

>1500h 40

60

80

100 ≥10℃積溫D5（℃） 0.15 0.09 <3400℃

3400～4000℃

4000～4500℃

>4500℃ 40

60

80

100 年降水量D6（mm） 0.15 0.09 <1000mm

1000～1250mm

1250～1500mm

>1500mm 40

60

80

100 土壤類型D7 0.10 0.06 黃色石灰土

黃棕石灰土

黃壤

紫泥土、石灰土 40

60

80

100 土壤厚度D8（cm） 0.10 0.06 <30cm

30～40cm

40～50cm

>50cm 40

60

80

100 生態指標 0.20 植被覆蓋率D9（%） 0.30 0.06 <45%

45%～55%

55%～65%

>65% 40

60

80

100 石漠化程度D10 0.40 0.08 重度

中度

輕度

微度 40

60

80

100 水土流失面積比D11 0.30 0.06 >45%

40%～45%

35%～40%

<35% 40

60

80

100 社會指標 0.20 交通網密度D12 0.35 0.07 <50

50-100

100-150

>150 40

60

80

100 人口密度D13

（人/m2） 0.20 0.04 >750

500～750

250～500

<250 40

60

80

100 平均文化水平D14 0.25 0.05 小學及以下

初中

高中

大學生及以上 40

60

80

100 人均年收入D15

（元） 0.20 0.04 ≤12000

12000～13000

13000～15000

≥15000 40

60

80

100 ]

4 巖溶峰叢洼地生態農業發展潛力評價結果

4.1 六盤水地區15個指標評價標準值 本研究選取六盤水市鐘山區、六枝特區、盤縣、水城縣4個地區，應用建立的評價模型對這4個地區巖溶峰叢洼地生態農業發展潛力進行評價。

4.1.1 自然指標 坡度和高程（D1、D2）是六盤水的DEM中得到，坡度DEM通過空間分析得到，而高程是DEM中自帶的數據；年平均溫、年平均日照時數、≥10℃積溫、年平均降水量（D3、D4、D5、D6）來源于六盤水市氣象局30年（1981—2010年）統計的氣象數據的平均值數；土壤類型和厚度（D7、D8）來源于六盤水土壤類型圖，結合各個地區主要的土壤類型，分析得出該土壤類型在巖溶地區的土層厚度。

4.1.2 生態指標 植被覆蓋率（D9）是利用六盤水4個地區遙感影像，在影像上提取植被包括喬木林地、常綠針葉林、常綠闊葉林、常綠闊葉灌木林、灌木園地、稀疏灌木地、草叢、落葉闊葉林、落葉闊葉灌木林、針闊混交林的面積，并計算與各個地區的總面積之比；石漠化程度（D10）是利用六盤水石漠化等級分布圖，統計出4個區域不同等級石漠化的面積來確定4個地區的石漠化等級；水土流失面積比（D11）是4個地區水土流失面積與4個地區總面積之比。

4.1.3 社會指標 交通網密度（D12）在六盤水道路分布圖中用Arcgis軟件，在軟件中完成自動提取交通長度，交通網密度=線路長度/區域面積（L/D）；人口密度、平均文化水平、人均年收入（D13、D14、D15）的平均數值均來源于六盤水市2015年統計年鑒。如表2所示：

表2 六盤水市鐘山區、六枝特區、盤縣、水城縣指標評價值

[地區 D1（°） D2（m） D3（℃） D4（h） D5（℃） D6（mm） D7 D8（cm） D9（%） D10 D11（%） D12（m/km2） D13（人/km2） D14 D15（元） 鐘山區（X1） 17.6 1946.8 12.6 1367.8 3970.9 1176.2 黃壤 45 43.5 微度 40.9 148 1254.31 小學及以下 15902 六枝（X2） 20.8 1425.1 14.8 1107.4 4839.6 1479.4 紫泥土、

石灰土 85 55.7 中度 30 178 277.8 小學及以下 12848.5 盤縣（X3） 20.1 1802.8 15.1 1620.8 5020.5 1348.3 黃色石灰土 20 62.2 輕度 58.7 74 257.2 初中 13535 水城縣（X4） 23.5 1739.3 12.6 1367.8 3970.9 1176.2 黃棕石灰土 30 66.7 重度 42.8 36 205.2 小學及以下 13002 ]

4.2 生態農業發展潛力評價綜合量化值及其結果分析 選擇多因子加權模型，根據其數學公式，計算出這4個地區發展生態農業發展潛力評價的綜合量化值[25]，其結果是：鐘山區71、六枝特區78.2、盤縣74.6、水城縣64.4。從計算出的綜合量化值可以看出：六枝>盤縣>鐘山區>水城縣，表明六枝特區發展生態農業潛力最大，其次是盤縣，再次是鐘山區，水城縣發展潛力則相對較小。六枝特區，該區水熱資源組合較好，多年平均氣溫較高，日照時數長。石漠化程度屬中度，水土流失面積最小，但平均文化水平中等，人均收入最低。生態環境較好，彌補了自然條件和社會條件的不足。盤縣次之，該區自然條件優越，平均溫、積溫和日照時數最高，氣候條件最為適宜，石漠化程度較低但是水土流失程度較大，人為破壞嚴重。平均文化水平較高，屬初中水平，其結果就是自然條件、社會經濟條件優越，但是生態環境較差。鐘山區平均坡度低，水熱條件一般，石漠化程度屬微度，水土流失次于盤縣和六枝。因為該區是六盤水市的政治、經濟和文化交流中心，所以社會條件的優勢彌補了在自然條件方面的不足。最后是水城縣，根據已有的經驗考慮，水城縣的發展潛力可能大于鐘山區，但是評價的結果卻是水城縣最小，其原因在于該區坡度大，水熱組合最差，石漠化程度屬重度，水土流失面積大，社會條件一般。各項分值得分較低，綜合分值則較低，所以它的發展潛力最小。但是這并不意味著該區不應發展生態農業，恰恰相反，結果說明該區生態條件最差，生態環境亟待改善，而生態農業成為該區迫切的選擇，只是發展起來具有較大的難度，需要投入的人力、物力和財力比其他地區更多。

4.3 各地區發展建議

4.3.1 六枝地區 該地區生態環境良好，境內有牂牁江旅游景區。峰叢洼地區有發展生態農業旅游的各類資源，光熱資源充足、生物資源繁多。可以打造“農業+觀光旅游型生態農業模式”，發展果園觀光、采摘品嘗等生態農業休閑娛樂，培育種植示范園。充分利用其濕潤的氣候條件，打造農業生產和觀光于一體，其發展的重點在于：（1）恢復和保持脆弱生態環境，將其開發為可利用的生態旅游資源；（2）開發特色生態農業資源，發展成具有價值的旅游資源；（3）將農業、旅游與峰叢洼地脆弱生態環境治理結合統一；（4）創新模式，設計有效經營、合理分配利益的管理模式體系。

4.3.2 盤縣地區 從評價的結果可以看出，該區的生態條件不足，可以選擇“以沼氣為紐帶生態果園模式”，這種模式是把種植、養豬、沼氣、種果（菜）相連成一體，實現有機物質多層次利用、能源再生，利用家畜便產生沼氣，沼氣池的廢渣廢液作為有機肥，有利于生態農業良性循環。各級部門應注重發展以沼氣為中心的產業，給予諸多優惠政策和財政補貼。

4.3.3 鐘山區 該區作為六盤水市的中心城區，需要保護其生態環境，不宜多度的開發和建設。同時，在城區需要擴大其綠化面積，以減少城市熱島效應的擴散。對于該區的發展，可以選擇發展城市綜合生態循環農業，應充分利用城市有限的土地、生物、技術、信息等資源，將農、林、牧、副、漁、加、商等各行業進行聯合，建立多層次的、持續高效的農業生態系統。強調城市生態農業生產中的生態環境產出，重視城市各產業的開發。

4.3.4 水城縣 水城縣發展潛力最小，生態環境惡劣，需要加大生態環境的修復和重建。因為該區坡度最大，可以選擇“立體農林果木復合型生態農業模式”。充分利用峰叢洼地的立體空間，對不同部位布置相應的農業種植。在山麓地區以種植農業為主，到山頂依次為旱地作物農業、經濟水果林、經濟林、灌木和草類植被。這種模式突破了平面上單一層次的傳統種植，以達到提高資源利用率、土地生產率和農業商品率的目的，它具有“多層配置”的特點。

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（責編：張宏民）