錦州地區(qū)水土保持型新村構(gòu)建模式的綜合效益評(píng)價(jià)

王春宇

(遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州 121000)

隨著鄉(xiāng)村振興背景下建設(shè)的不斷深入發(fā)展，以小流域治理為主的農(nóng)村水土保持工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷強(qiáng)化，水土保持建設(shè)項(xiàng)目的增多，使農(nóng)民的生產(chǎn)條件、生活空間得到了一定程度的改善。水土保持本身及其設(shè)施質(zhì)量和適用性也得到越來(lái)越多的認(rèn)同和關(guān)注，“人與自然和諧共生”也進(jìn)一步深植人心，減污、降耗、綠色低碳的生產(chǎn)、生活方式，將為人民對(duì)優(yōu)美生態(tài)環(huán)境日益增長(zhǎng)的需求提供更多質(zhì)量?jī)?yōu)越的生態(tài)產(chǎn)品。因此，如何將新農(nóng)村建設(shè)與村域性的水土流失治理相結(jié)合，集中多元的投資，從環(huán)境、產(chǎn)業(yè)、人居等方面進(jìn)行新農(nóng)村規(guī)劃與建設(shè)已成為水土保持行業(yè)服務(wù)社會(huì)的新的重點(diǎn)工作。錦州地區(qū)是我國(guó)北方土石山區(qū)的重要組成部分，該區(qū)在保障遼寧省的糧食安全和生態(tài)安全、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展中具有極其重要的地位。然而，區(qū)域內(nèi)存在著水土流失制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的問(wèn)題，盲目的開(kāi)發(fā)導(dǎo)致區(qū)域植被持續(xù)退化，水土流失危害進(jìn)一步加劇，影響全省綠色低碳循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體系建設(shè)。為此需要在村域經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)構(gòu)建上，充分考慮水、土兩大核心資源，既做到高效利用，又不乏合理保護(hù)。在土地利用上，改進(jìn)種植方式，引進(jìn)新品種，實(shí)現(xiàn)由一般性產(chǎn)品到高附加值農(nóng)產(chǎn)品，以數(shù)量增收到以質(zhì)量增收的轉(zhuǎn)變；生態(tài)安全上，構(gòu)建村域生態(tài)安全屏障，注重農(nóng)田防風(fēng)林帶與坡耕地植物減蝕帶的建設(shè)，優(yōu)化村域現(xiàn)有林型，合理規(guī)劃經(jīng)濟(jì)林、景觀林、生態(tài)林的比例，構(gòu)建工程與植物相結(jié)合的岸坡水土流失綜合防護(hù)體系。水土保持型新村構(gòu)建模式探索，需要對(duì)該治理模式下的效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。為實(shí)現(xiàn)綜合效益評(píng)價(jià)，本文將傳統(tǒng)的治山治水模式、產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)的水土保持模式、不經(jīng)干預(yù)的傳統(tǒng)農(nóng)村生產(chǎn)生活模式，進(jìn)行綜合比較。研究成果對(duì)于鄉(xiāng)村振興背景下以村域水土保持產(chǎn)業(yè)結(jié)合生態(tài)屏障構(gòu)建為核心的水土保持型新村建設(shè)具有很強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值。

1 村域水土保持體系構(gòu)建研究

1.1 村域多維生態(tài)產(chǎn)業(yè)

農(nóng)村多維生態(tài)產(chǎn)業(yè)，是從農(nóng)村產(chǎn)業(yè)的生存發(fā)展空間及適宜性來(lái)描述產(chǎn)業(yè)特性的，使產(chǎn)業(yè)體系更直觀、更立體地表現(xiàn)出來(lái)，從農(nóng)村產(chǎn)業(yè)體系的“生態(tài)、可持續(xù)型、經(jīng)濟(jì)效益”等多個(gè)維角度去考慮產(chǎn)業(yè)的發(fā)展走向，支撐其健康良性發(fā)展、釋放深層價(jià)值潛能。目前，錦州地區(qū)村域生態(tài)產(chǎn)業(yè)的主要構(gòu)成包括：基于山地有機(jī)果品優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)的果品產(chǎn)銷業(yè)；基于耕地減蝕、減污高效利用糧食種植業(yè)；基于鄉(xiāng)村生態(tài)產(chǎn)品的文化旅游業(yè)。在保護(hù)生態(tài)環(huán)境，治理水土流失的前提下，實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)業(yè)、服務(wù)加工業(yè)、鄉(xiāng)村旅游業(yè)的相互依存、相互支撐，使村域產(chǎn)業(yè)多維、平穩(wěn)、健康、良性的發(fā)展。

1.2 依托技術(shù)

本模式主要依托減蝕工程、減蝕及減污林草措施、化學(xué)肥料及藥劑的精準(zhǔn)施用來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)水土資源環(huán)境，提升果品質(zhì)量。

1.2.1分流減蝕工程設(shè)計(jì)

受限于區(qū)域山高坡陡的特點(diǎn)，分流減蝕工程以果樹(shù)梯田、果樹(shù)臺(tái)田為最佳，旱季蓄水增加苗木抗逆能力，雨季能分流、增滲、保土，以此減輕苗期及果期管護(hù)難度。根據(jù)果樹(shù)苗木的品種與苗齡，地面坡度、土層厚度、株行距等指標(biāo)確定田面寬度、田埂規(guī)格、栽植坑大小。

主要選擇與筑埂規(guī)格：一般陡坡、侵蝕溝切割破碎坡面以臺(tái)田為主；緩坡齊整坡面以果樹(shù)梯田為主。生土筑埂、熟土回填栽植坑、田面外高內(nèi)地(高10～12cm)，一般埂頂寬30cm，田埂內(nèi)側(cè)高40cm。通過(guò)分流減蝕工程能夠有效減少?gòu)搅髁亢彤a(chǎn)生的泥沙量，防護(hù)園地水土流失。如圖1所示。

圖1 使用分流減蝕工程前后實(shí)驗(yàn)小區(qū)水土流失量變化

1.2.2果品種類的選擇

根據(jù)、氣候、土壤、管理難度選取品種，同時(shí)考慮夏熟、秋熟果品混搭，為采摘和果品銷售留足緩沖時(shí)間。早熟品種長(zhǎng)李15號(hào)、長(zhǎng)李17號(hào)，中熟品種久保桃、蓋大李子、香蕉李，晚熟品種選擇晚紅李、國(guó)峰17李子、煙富8、煙富10、大棗等。根據(jù)成熟時(shí)間，合理安排地塊實(shí)現(xiàn)采摘和外銷果品的持續(xù)不間斷供應(yīng)。

1.2.3果園控蝕減污林草系統(tǒng)的建立

目前，多數(shù)果園對(duì)園內(nèi)雜草進(jìn)行清除從而對(duì)水肥進(jìn)行節(jié)省，使得較大面積的裸地出現(xiàn)在果樹(shù)下方，使得水土以及過(guò)剩的化肥不能被有效吸收。雜草與果樹(shù)按照相關(guān)研究表明具有不同的深度，雜草相比于果樹(shù)的根系較淺，此外受到水肥平衡比例的降低，過(guò)多的水肥被使用，這部分雜草恰好能消耗部分過(guò)量的水肥，因此對(duì)果樹(shù)生長(zhǎng)影響甚微。同時(shí)有雜草對(duì)園地的覆蓋，能夠有效增強(qiáng)園地抗蝕能力。因此采用刈割的方式控制生草高，來(lái)實(shí)現(xiàn)果園控草的目的，同時(shí)根據(jù)園地草本植物現(xiàn)狀，人工引入其它觀花草種，提升園地的景觀美感。

(1)留草與割草方法。將果園內(nèi)根系較深、高度過(guò)高且具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)度的雜草拔除。選用根莖較細(xì)、葉面較小、高度較低且具有一定覆蓋面的草種進(jìn)行種植。如蒲公英、薺菜、馬齒莧、野苜蓿等。當(dāng)草長(zhǎng)到30cm左右時(shí)即可刈割，頻率為每 25～30d 1次，一年割草3～4次；割草時(shí)留茬高度不低于10cm，割下的草放置于果樹(shù)下或株間，入冬前結(jié)合秋施基肥壓青。

(2)園地景觀設(shè)計(jì)。若園內(nèi)草本植物種類少，色彩單一，可人工引入白三葉和紫花苜蓿等草種，或是根據(jù)立地條件栽植萬(wàn)壽菊等一年生草本花，豐富園地空間色彩，形成采果、踏青、觀花的生態(tài)景觀型果園。果園空間綜合利用示意如圖2所示。

圖2 果園空間綜合利用示意圖

1.2.4合理使用基于生態(tài)環(huán)保作用的藥劑進(jìn)行施肥

以生理平衡作為不同樹(shù)體養(yǎng)分的重要基礎(chǔ)，按照土壤肥力以及樹(shù)體自身養(yǎng)分需要的效應(yīng)和規(guī)律，對(duì)果樹(shù)不同生長(zhǎng)時(shí)期的養(yǎng)分進(jìn)行均衡，主要是對(duì)果樹(shù)的施肥量進(jìn)行有效配比，從而達(dá)到果樹(shù)的優(yōu)良生長(zhǎng)和高效產(chǎn)出。本研究通過(guò)對(duì)果園土壤養(yǎng)分及相關(guān)理化性質(zhì)、果實(shí)養(yǎng)分的監(jiān)測(cè)分析，依據(jù)不同果園土壤養(yǎng)分含量狀況，有針對(duì)性的制定施肥方案，為果業(yè)的健康發(fā)展提供理論依據(jù)。

1.3 樹(shù)種選擇與林型搭配

村域內(nèi)現(xiàn)有鄉(xiāng)土樹(shù)種為：刺槐、楊樹(shù)、檸條和紫穗槐等，主要選用鄉(xiāng)土樹(shù)種，為了增加生態(tài)效益，增加常綠樹(shù)種側(cè)柏和油松，草種選擇紫花苜蓿。注重依據(jù)復(fù)合式林型去對(duì)水土保持林進(jìn)行空間配置，采用不同年齡、復(fù)合、落葉闊葉混合式栽種的方式進(jìn)行植物群落的搭配。對(duì)坡地進(jìn)行有效防護(hù)，兼顧長(zhǎng)期和短期蓄積效益的影響，采用具有快速生長(zhǎng)能力的材林與水保林進(jìn)行有機(jī)耦合的方式。對(duì)地上林木進(jìn)行分層并以組網(wǎng)地下根系的方式進(jìn)行空間有效配置。這種空間配置方式為在地面上采用喬木進(jìn)行不同層級(jí)以及不同樹(shù)齡之間的配置，在地下則對(duì)土壤中各植物根系深度的高低進(jìn)行抗蝕結(jié)構(gòu)的組成。可以有效降低地表徑流動(dòng)能以及降雨侵蝕影響程度，地面表層落葉及腐化積累可以對(duì)地表徑流進(jìn)行有效攔截，提高土壤的肥力，地下可以增強(qiáng)土壤抗侵蝕的程度。造林空間配置如圖3所示。

圖3 造林空間配置

2 TOPSIS 綜合評(píng)價(jià)法

該模型可以對(duì)不同方案以及多個(gè)影響因素進(jìn)行正反2個(gè)方向的求解，使得目標(biāo)值不斷趨近于理想的正向求解值，按照此方法可以對(duì)最優(yōu)方案進(jìn)行比選，在國(guó)內(nèi)許多領(lǐng)域得到不同程度的應(yīng)用。本次評(píng)價(jià)將傳統(tǒng)的治山治水模式、產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)結(jié)合新農(nóng)村建設(shè)的水土保持模式、不經(jīng)干預(yù)的傳統(tǒng)農(nóng)村生產(chǎn)生活模式，進(jìn)行綜合比較，篩選出的指標(biāo)涉及社會(huì)、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，通過(guò)此次評(píng)價(jià)優(yōu)選出適合錦州地區(qū)中小尺度水土流失治理評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，并對(duì)現(xiàn)有的新型治理模式進(jìn)行科學(xué)、客觀的評(píng)價(jià)。模型具體評(píng)價(jià)步驟如下。

(1)對(duì)模型不同林分類型的評(píng)價(jià)對(duì)象i以及對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)j進(jìn)行相同的趨勢(shì)化處理，對(duì)高優(yōu)指標(biāo)的數(shù)值不作改變，而將低優(yōu)指標(biāo)轉(zhuǎn)化成高優(yōu)指標(biāo)，得到相同趨勢(shì)轉(zhuǎn)化后的矩陣Yij。本文選定的各評(píng)價(jià)指標(biāo)均屬于高優(yōu)指標(biāo)，因此不進(jìn)行指標(biāo)轉(zhuǎn)化計(jì)算。

(2)對(duì)轉(zhuǎn)化后矩陣Yij進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算，形成標(biāo)準(zhǔn)化矩陣，具體為：

(1)

(3)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵值進(jìn)行計(jì)算，具體為：

(2)

式中，i=1，2，3，…，n；j=1，2，3，…，m；0≤bj≤1且規(guī)定Zij=0時(shí)，ZijlnZij=0

(4)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵權(quán)：

(3)

式中，j=1，2，3，…，n；0

(4)

(5)

(6)在目標(biāo)最優(yōu)方案確定后，對(duì)各評(píng)價(jià)對(duì)象目標(biāo)值與目標(biāo)最優(yōu)方案的貼近度Ci進(jìn)行計(jì)算：

(6)

(7)將不同評(píng)價(jià)對(duì)象的貼近度按照數(shù)值進(jìn)行排序，排序值越高的表示其綜合評(píng)價(jià)的效益越好。

3 綜合效益評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

3.1 不同模式體系下的蓄水保土效益指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

林草植被配合減蝕工程措施，使治理體系減蝕效應(yīng)有所提高，林下落葉可以對(duì)降水進(jìn)行一定程度的吸附和有效攔截，從而降低降雨侵蝕作用以及對(duì)坡面水土的沖刷效應(yīng)，此外受到植物群落冠層雨水截留的影響，采用水保措施后可對(duì)地表徑流進(jìn)行一定程度的分流和有效攔截，可以有效降低對(duì)水土的沖刷和沖淘影響。植物群落的根系也可有效降低土壤受侵蝕和沖刷的影響，不同水保治理措施下的效益指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 不同模式下蓄水保土效益指標(biāo)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

3.2 不同模式體系下的蓄水保土效益評(píng)價(jià)

采用TOPSIS法對(duì)不同模式體系下的蓄水保土效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同模式Ci值與蓄水保土效益最終排序結(jié)果

從不同模式Ci值與蓄水保土效益最終排序結(jié)果可以看出，與未治理區(qū)和傳統(tǒng)治理模式相比，村域水土保持產(chǎn)業(yè)結(jié)合生態(tài)屏障構(gòu)建模式的蓄水保土效益最佳，傳統(tǒng)治理模式次之。

3.3 不同模式體系下土壤改良效益

對(duì)林地土壤進(jìn)行改良其效益主要體現(xiàn)在物理特征指標(biāo)以及土壤下滲率等水文效益指標(biāo)上，土壤水文效應(yīng)指標(biāo)與土壤物化指標(biāo)是相互關(guān)聯(lián)的，土壤物化特征的優(yōu)良可以通過(guò)其水文效益如滲透能力有效反映，而土壤的滲透能力則受到其物化特征的直接影響。土壤的效益改良可以對(duì)林草植被產(chǎn)生一定程度的反作用。林草植被對(duì)降低大氣二氧化碳、減緩全球氣候變暖程度都有較為積極的作用。錦州地區(qū)水土保持新村對(duì)區(qū)域土壤效益進(jìn)行不同程度的改良選用的植被時(shí)間都超過(guò)3a。土壤具體效益改良數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3 不同模式土壤改良效益指標(biāo)

3.4 不同模式體系下土壤改良效益綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)式(1)～(3)，可求得不同種植模式各評(píng)價(jià)指標(biāo)在土壤改良效益方面所占權(quán)重，根據(jù)式(4)～(6)，即可求得評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同種植模式土壤改良效益最終排序結(jié)果

依據(jù)相關(guān)公式對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重和熵值的計(jì)算，之后比較水土保持綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵值與權(quán)重值，并進(jìn)行排序，最終明確各類技術(shù)模式的水土保持綜合效益的大小、優(yōu)劣。具體結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 不同治理模式Ci值與水土保持綜合效益最終排序結(jié)果

結(jié)果顯示，村域水土保持產(chǎn)業(yè)結(jié)合生態(tài)屏障構(gòu)建模式的綜合效益最高，其次是采用傳統(tǒng)的水土保持治理模式的治理效益。從綜合評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出，各治理措施類型下蓄水保土及土壤改良的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果有所差異，為了對(duì)水土保持新村不同治理模式進(jìn)行全面對(duì)比分析，采用綜合評(píng)級(jí)方法的評(píng)價(jià)結(jié)果具有全面客觀度。村域水土保持產(chǎn)業(yè)結(jié)合生態(tài)屏障構(gòu)建模式在錦州地區(qū)水土流失治理中均起到了良好的作用。其蓄水保土效果、土壤改良效果、對(duì)徑流的調(diào)控等作用都要優(yōu)于傳統(tǒng)的治理模式。水土保持型新村構(gòu)建，主要就是從村域水土保持產(chǎn)業(yè)與生態(tài)屏障構(gòu)建為主抓手，通過(guò)對(duì)荒山裸坡、園地、耕地等一系列水土流失源頭的治理，達(dá)到減輕水土流失的目的，同時(shí)，引入適合區(qū)域現(xiàn)狀的水土保持產(chǎn)業(yè)，引領(lǐng)村域的產(chǎn)業(yè)由生態(tài)受損型向環(huán)境友好型轉(zhuǎn)變。解決入與自然，開(kāi)發(fā)與保護(hù)這些看似矛盾，實(shí)則密不可分的命題。在我國(guó)，行政村是中國(guó)基層群眾性自治單位，以村域?yàn)榛締卧乃亮魇е卫恚谥卫頇?quán)責(zé)劃分、治理資金分配、措施后期維護(hù)、以及水土保持產(chǎn)業(yè)的利益分配與管理職責(zé)確定。同時(shí)，投資方向更加明確，作用更加直接，受益群體即為管護(hù)責(zé)任主體。鄉(xiāng)村振興背景下水土保持型新村構(gòu)建，可通過(guò)水土流失治理實(shí)現(xiàn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的改善，同時(shí)，可以新村建設(shè)為契機(jī)，吸引交通、城建、綠化、亮化、加工、旅游等各方面的投資，既可以豐富村域經(jīng)濟(jì)的維度，也可以提升村莊的綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力和整體形象，利于品牌的打造和競(jìng)爭(zhēng)力的提高。

4 分析結(jié)論

(1)建議水土保持型新村在空間上對(duì)地上喬灌草分層、異齡進(jìn)行配置，這樣可使得土壤中植物的根系組成深淺不同的抗蝕網(wǎng)狀組，降低地表徑流的動(dòng)能及降雨侵蝕力，提高土體抗侵蝕的能力，地表徑流可通過(guò)地面表層積累的枯落和腐化物得到有效攔蓄，提高土壤肥力。

(2)通過(guò)水土流失治理實(shí)現(xiàn)新村生態(tài)環(huán)境的改善，同時(shí)，以新村建設(shè)為契機(jī)，吸引交通、城建、綠化、亮化、加工、旅游等各方面的投資，既可豐富村域經(jīng)濟(jì)的維度，也可提升村莊的綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力和整體形象。

(3)由于各村的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)不同，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不一，因此在尋求適合本村的特色產(chǎn)業(yè)時(shí)需要進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致的前期調(diào)研和自身?xiàng)l件分析。