南方紅壤區水土流失與社會經濟的耦合關系

史 志 華，于 書 霞，王 玲

(華中農業大學 資源與環境學院，湖北 武漢 430070)

0 引 言

水土流失是一個自然過程，受自然環境和人為因素的共同影響[1]。自然因素在短期內變化不大，且難以通過人為調控。控制并減少人為活動引起的水土流失加速是實施治理的首要目標[2]。同時，水土流失的治理成效受人為因素的影響[3-7]，區域社會經濟發展水平、治理政策和布局、農戶參與意愿和能力等因素能顯著影響水土流失治理效果[8-10]。社會經濟因素與自然生態系統間相互作用關系錯綜復雜，從宏觀政策到單個農戶參與意愿，不同尺度社會經濟因素對水土流失形成和治理的作用機制存在本質區別[11]。同時，社會生態系統中變量間相互作用關系是不斷演化的，不同發展階段社會經濟因素對水土流失的影響可能并不一致。水土流失治理工程能否持續發揮功能，實現區域水土流失面積減少和服務功能的穩定提升，關鍵在實現社會經濟發展與生態治理的協同，而解析兩者之間的相互作用關系是基礎。

南方紅壤區水熱資源豐富，區位條件優越，是熱帶亞熱帶經濟林果、經濟作物及糧食生產的重要生產基地，區域糧食總產量約占全國的50%。由于水熱條件與生物生產潛力大，土壤本身及其與水、巖、氣、生物圈之間的物質循環及交換過程較其他區域土壤更為強烈[12]；加上人口稠密、開發強度高，造成南方紅壤區水土流失分布廣泛，根據2013年第一次全國水利普查結果，區域內現有水土流失面積16萬km2。水土流失破壞土地資源和降低土地生產力，影響糧食和生態安全，阻礙區域生態功能的發揮和高質量發展目標的實現[13]。為治理水土流失、修復退化的生態環境，近年來，國家在南方紅壤區實施了一系列生態建設與修復工程，并取得顯著成效，水土流失面積持續擴張的趨勢得到有效遏制。目前，江西、湖北、湖南、福建等省水土流失面積與20世紀80年代相比，分別減少了43.5%，46.4%，31.9%和42.9%[14]。本文以南方紅壤區為例，首先在區域尺度探討了社會經濟因素對水土流失及其治理的驅動機制，然后從微觀尺度揭示農戶對工程的接受意愿和參與能力對水土流失治理的影響。研究結果可以為南方紅壤區尋求合理的水土流失治理對策提供科學依據。

1 區域社會經濟因素對水土流失及治理需求的影響

1.1 經濟發展與水土流失

經濟發展是導致區域水土流失加劇的主要因素，但同時也是實施水土流失治理的經濟基礎，是推動實施治理的動力[15-16]。經濟發展與水土流失間的關系錯綜復雜且處于不斷演化之中，并最終取決于發展對生態干擾的增加、對產業結構改善和治理投資能力提高間的權衡[17]。江西省贛州市貢水流域長時間序列的分析結果顯示，1985～2015年間流域內GDP始終是抑制水土流失產生的主要因素，且作用強度不斷增加[18](見圖1)。石海霞等[19]對南方紅壤區26個典型小流域土壤侵蝕模數和人均純收入的變化分析結果顯示，經過多年治理后小流域土壤侵蝕模數平均下降76%，人均純收入平均增加194%。說明區域已基本擺脫了以水土流失換取經濟發展的局面，實現了經濟發展與水土流失治理的正向反饋。

注：變量間連線表示二者存在顯著作用，連線粗細與作用載荷有關，藍色表示正向作用，橙色表示負向作用；括號中的數字表示Z值，*、**、***分別表示0.05，0.01，0.001的顯著性水平。圖1 貢水流域自然環境、社會經濟因素對水土流失影響的結構方程模型[18]Fig.1 Structural equation modeling of the effects of natural environmental and socio-economic factors on soil erosion in the Gonshui watershed[18]

通過生態治理工程修復退化、受損生態系統，是經濟發展到一定階段人們主動應對生態環境問題的舉措。生態修復工程改變了經濟發展與生態保護之間的關系，而經濟發展是實施包括水土流失綜合治理工程在內的大規模生態修復工程的基礎。區域生態修復措施容量下侵蝕模數與實際土壤侵蝕模數差距越小，水土流失治理需求越低。水土流失治理需求度直觀地反映了一個區域可治理的剩余額度，可取代以往基于侵蝕面積的評價指標，避免追求過高治理目標而造成人力和財力的浪費。南方紅壤區水土流失治理需求度的分析結果顯示，經濟增長通過增加政府對水土流失治理的投入，而顯著降低區域的治理需求度。社會經濟因子中，政府造林投入對減少治理需求的貢獻最大，是治理水土流失最有效的途徑[20](見表1)。然而趙其國[15]和Wang等[20]的研究都指出，南方紅壤區水土流失面積減少幅度與所治理面積極不相符，部分區域水土流失治理需求有增加的趨勢，區域內依然存在邊治理邊破壞的現象(見圖2)，何況治理后的土地生產力遠未恢復到遭受侵蝕之前的水平[12]。

表1 南方紅壤區水土流失治理需求度與社會經濟因素的PLSR模型分析結果[20]

圖2 南方紅壤區各地市2005～2015年水土流失治理需求度變化情況[20]Fig.2 Changes of the demand for soil erosion control from 2005 to 2015 in cities of the red soil region of Southern China[20]

1.2 人口壓力與水土流失

人口變化和水土流失的關系復雜[21-22]，且存在較大的不確定性。首先，人口壓力是水土流失產生的重要驅動力[5]，進而改變水土流失治理需求。南方紅壤區人口稠密，人口增長必然帶來對自然資源、土地資源的需求增加，加重土地的負擔，耕地擴張、植被破壞[20](見圖2)。同時，水土流失會導致土地生產力的下降進一步加劇了農戶對土地資源的開發，形成“人口壓力—開發耕地—水土流失—生產力下降—耕地擴張”的惡性循環[23]。但另一方面充足的勞動力通過促進區域經濟發展，實現產業結構調整，間接地減輕了對生態環境的壓力，并可能帶來水土流失治理投入的增加，有助于水土流失的控制。江西省縣市尺度分析結果顯示，人口總量、農村人口對水土流失均具有顯著的直接促進作用。同時由于經濟發展、農業投入需要人力資源的支撐，而這兩個因素對于水土流失具有控制作用，可以從一定程度上平衡或減緩人口壓力對水土流失的促進作用[24]。因此綜合考慮人口壓力的直接和間接作用，減輕或消除人口壓力對水土流失的影響，優化經濟發展方式、提升經濟實力是重要途徑。

此外，農村人口和城市人口的變化對水土流失的影響不盡相同，分別考慮農村人口和城市人口對環境的影響是至關重要的，尤其是在需要結合國家發展和制度變化分析時更不能簡單地只考慮總人口變化的影響[25]。2005～2015年是中國快速推進城鎮化的階段，隨著農村人口向城市轉移，南方紅壤區農村人口呈緩慢下降的趨勢。水土流失治理需求的驅動因素分析結果顯示，區域總人口對治理需求度的影響顯著，但農村人口增長會顯著增加區域治理需求度，而城市人口增長會顯著減少治理需求度[20](見表1)。農村人口增長會加劇水土流失并增加區域治理需求，主要是因為農民對土地的依賴性更強[8]。農村人口增長通常會增加對住宅用地和農業用地的需求，增加對自然生態系統的干擾。尤其當前中國農村勞動力主要是受教育程度不高的老人及婦女[26]，先進的有利于土壤保護的耕種技術推廣存在一定困難。相比之下，城市人口對土地資源的依賴度相對較低，對抑制水土流失有積極作用[27]。生態脆弱區農村人口向城鎮轉移，改變了過去的能源與資源利用模式，降低了對薪柴等傳統能源的資源需求，對水土流失有一定的抑制效果。

1.3 農業發展與水土流失

農業生產、耕地面積擴張通常被認為是造成水土流失加劇的主要人為因素。有研究指出，快速城市化會增加農產品需求，這將促使農民通過砍伐森林來擴大農業用地，造成偏遠地區水土流失[21-22，28]。然而不同區域農業發展對水土流失的影響機制可能存在顯著差異。在南方紅壤區，雖然農業發展是造成水土流失以及治理需求增加的重要人為因素，但統計數據顯示，2005～2015年區域播種面積和作物產量均呈下降趨勢，且存在休耕、棄耕[29]。種植結構的改變是該區域農業發展促進水土流失及其治理需求增加的主要原因。經濟作物能帶來更高的收益，因此原來用于耕種糧食作物的土地以及未被利用的不適宜耕作的土地，被大面積種植經濟作物，高強度開發使水土流失加重，治理需求增加[20](見圖2)。

農業投入和農業產出對水土流失的影響不同。農業投入主要通過改善土壤肥力和植被覆蓋來抑制水土流失，農業投入對水土流失的控制作用隨著投入的增加而顯著增強。以貢水流域為例，1985～2015年間，流域內化肥使用量、農業機械總動力投入持續增加，改變土壤結構和耕作方式的同時，抑制了水土流失[18](見圖1)。化肥投入的增加使當地土壤的肥力得到提升從而迅速增加植被覆蓋度，植被和其相關的生態系統改善土壤結構，增強了保水保土能力，從而抑制水土流失[1]。機械化水平的提高可以提高生產效率，增加復種指數，有效減少農業活動對土壤生態的破壞，減少地表裸露時間，從而抑制水土流失。

與此同時，農業產出是促進水土流失的主要人為因素，并且貢水流域農業產出的增加對水土流失的促進作用有增強的趨勢[18](見圖1)。雖然良好的經濟狀況會提高農民應用水土保持措施的經濟實力，但收益的增加也將提高農民生產的積極性，導致農業生產規模的擴張。作物產量、農業總產值的增加，存在著加劇水土流失的潛力[30]。因此，優化農業投入、提高生產效率、合理控制生產規模是控制水土流失的重要途徑。

2 農戶與水土流失治理的相互作用

在中國農村分田到戶、分散獨立經營的生產模式下，農戶是農村核心的社會經濟單元和決策主體，其生產生活高度依賴生態系統，其生產行為、決策意愿最終會成為生態系統演變的內在驅動力[31]。農戶行為對土壤、植被等因素具有重要影響，不合理的生產方式將直接導致水土流失的產生。農戶也是水土流失治理等生態工程的最直接執行者、生態修復的受益者，農戶對水土保持技術措施的選擇、接受意愿，將影響著各項工程實施的成效，是其能否順利實施的關鍵[32]。對農戶與水土流失、水土流失治理間相互作用關系的解析，可以為微觀尺度尋求農業生產方式改進、推廣水土流失治理工程提供依據。

2.1 水土流失治理工程對農戶生計的影響

生計是建立在個人能力、資產和活動基礎上用于謀生的方式，國家政策、法律制度、文化習慣等都會對農戶生計策略選擇產生影響[33]。生態工程的實施帶來大規模資金、人力、技術等社會資源的投入，在改善區域生態環境質量的同時，也會改變當地農戶的生產生活方式及生計資本。對比江西省贛州市水土流失治理工程參與戶和非參與戶的生計資本可以發現，參與水土流失治理工程顯著提升了農戶的生計資本，其中金融資本、物質資本、社會資本的改變最為顯著。生態工程通常會向參與農戶提供生態補償、金融貸款等，提高其金融資本，農戶通過參與經果林種植等更加多樣化的生計方式，增加個人收入和物種資本的積累，生計水平得到整體提升[34]。

另一方面，生計資本的增加改變農戶生計方式，并產生不同的生態影響。基于“水土流失治理—生計策略—生計結果”的假設，利用江西省贛州市農戶調查數據構建結構方程模型，分析三者之間的相互作用關系。結果顯示，水土流失治理工程參與戶傾向于選擇水土流失風險更低的生計方式，且通過生計方式的改變，有效地降低了工程參與戶對生態的依賴程度。福建長汀的能源調查研究也得到了同樣的結果，生計資本提高會促進能源的消費升級，農戶對生態系統的影響和依賴會弱化[35]。

2.2 農戶及其社會網絡對水土流失治理的影響

社會網絡對水土流失治理的影響可能包括以下幾個方面：① 影響治理體系中知識信息的產生、獲取和傳播；② 影響治理過程中信息、資本、勞動力等社會資源的配置[36]；③ 提升參與者的治理意愿和治理能力[37]。農戶社會網絡是指農戶間因互動交流而形成的穩定的社會聯系。在中國農村這樣一個鄉土關系復雜的社會環境中，農戶社會網絡對其生產和生活的影響更加突出[38]。農戶對水土流失和生態保護的認知水平、行為方式、參與治理的意愿和能力等，都與其所處的社會網絡密切相關。

首先，對于是否參與水土流失治理的決策，農戶有各自不同的需求，可能會導致群體間利益沖突而影響工程的實施。功能完善的社會網絡可以通過促進節點之間的充分溝通而實現集體協作，做出共同的更加科學的選擇，進而影響工程的實施[39]。江西省贛州市案例分析結果顯示，交流活躍、溝通充分的農戶社會網絡中，所有農戶節點都采用了水土流失治理措施，并且有70.42%的農戶具有良好的水土保持意識。在交流不夠活躍的社會網絡中，僅有3.51%的農戶表示了解水土流失治理的重要性，在生產過程中采用了水土流失治理相關措施。

此外，社會網絡中關鍵節點對網絡功能及信息傳播效率具有重要影響，且關鍵節點示范帶動作用能顯著影響節點的選擇意愿和能力[36]。關鍵農戶是信息傳播的中介，承擔著將所獲取的技術、信息傳遞給其他農戶的功能。在江西省贛州市農戶社會網絡分析案例中，關鍵農戶的年齡、文化水平、水土保持的意識和相關工程技術的應用經驗等，會顯著影響其他農戶對是否參與水土流失治理的選擇(見圖3)。文化水平較高、年齡較小的關鍵農戶能夠承擔起水土流失治理新技術推廣的責任。而受學歷、年齡等因素限制的關鍵農戶，對新技術的學習能力和接受意愿相對較低[40]。他們更傾向于沿襲已有的生產方式，沒有應用水土保持相關技術的經驗，缺乏水土保持意識，因此很難通過他們進行水土流失治理新技術的推廣。

注：圖中圓圈外圍的數字為農戶節點的編號，節點間連線表示兩者存在交流關系。a網絡中農戶間交流較少，網絡結構簡單且信息傳播功能較弱；b網絡中農戶間交流較為頻繁，網絡功能相對完善。圖3 農戶社會網絡弦圖[40]Fig.3 Chord diagrams of farmers′ social networks[40]

政府管理機構在農戶社會網絡中的功能和地位將顯著影響工程實施和技術推廣的效率。如果政府管理機構能夠得到農戶的認可，成為農戶社會網絡的關鍵節點，則作為信息“發布者”，政府機構推廣水土流失治理技術將更加高效。

3 結論與展望

社會經濟發展是造成水土流失的主要驅動力，也為實施水土流失治理提供必要的經濟、技術和勞動力。本文以南方紅壤區為核心，闡述了社會經濟與水土流失間的相互作用及研究進展。經濟發展與水土流失治理存在正向反饋，經濟發展、農業投入在一定程度上平衡或減緩了人口壓力對水土流失的促進作用，優化農業投入、提高生產效率、合理規劃生產規模是控制水土流失的重要途徑。此外，參與水土流失治理工程的農戶更傾向于選擇低水土流失風險的生計方式，而社會網絡中關鍵節點會影響農戶參與治理的意愿，政府需要發揮示范帶動作用去提高農戶參與意愿和能力，減少水土流失治理需求。由于社會經濟與水土流失耦合關系的研究尚處于起步階段，未來研究仍需從宏觀、中觀和微觀3個層次開展。

首先，在宏觀層次上，社會經濟發展是造成水土流失的主要驅動力。社會經濟系統內部復雜的相互作用關系決定了控制水土流失要考慮農業發展造成的直接影響以及與農業緊密聯系的相關行業造成的間接影響，需深入剖析農業和非農產業對水土流失的共同作用。同時，國家產業政策、發展規劃及產業結構調整等也會直接或間接影響水土流失的產生及防治，因此需要從宏觀決策層面系統考慮水土流失的綜合整治。

其次，在中觀層次上，明確影響本地水土流失的關鍵社會經濟因素，系統評估水土流失治理需求，從而優化水土流失治理工程措施的空間布局，提升治理措施的區域適應性和工程的有效性。同時揭示溢出效應對水土流失的作用，尋求優化資源配置和產業結構的途徑，為區域協同控制水土流失提供依據。

最后，在微觀層次上，探討農戶對水土流失治理技術的需求以及提升農戶技術能力的途徑，剖析城鎮化、土地流轉、集約化經營等宏觀背景下，農戶對水土流失治理及相關生態修復工程的響應，構建農戶接受的工程持續運維模式。