萬 煒，張愛國

(山西師范大學 地理科學學院，山西 臨汾 041004)

0 引言

生態(tài)移民是重要的人口地理現象之一，中國黃土高原區(qū)生態(tài)環(huán)境較為脆弱，該區(qū)域是生態(tài)移民研究的重點區(qū)域，其宏觀地域調整問題已日益重要[1]。而現今的生態(tài)移民方案中，關于某一區(qū)域內該如何該實施生態(tài)移民，學者們對于區(qū)位選擇的研究往往采取“一刀切”的方式來劃分遷出地與遷入地，卻沒有充分考慮到區(qū)域的空間差異性[2-13]。而在實際情況下，生態(tài)移民的研究應遵循地域分異原則，即要考慮到遷出地不同區(qū)域的生態(tài)狀況以及遷入地不同區(qū)域的生態(tài)承載力的差異。因此，對實施生態(tài)移民的地域進行區(qū)劃研究具有重要實際價值。

生態(tài)移民區(qū)劃的理論基礎可追溯到柯本(Kppen，WladimirPeter)的氣候分類以及道庫恰耶夫(VasiliVasilievichDokuchaev)的地帶性規(guī)律學說[14]。目前生態(tài)移民研究多側重于移民的自愿性[15-18]和適應性[19-21]，而對于生態(tài)移民區(qū)劃的研究尚且是一個空白。本文為該領域的研究提供新的視角，第一是概念創(chuàng)新，即首次提出“生態(tài)移民區(qū)劃”這個概念；第二是思路創(chuàng)新，在掌握生態(tài)—人口地域差異的大背景下確定生態(tài)移民區(qū)劃方案，以宏觀的研究思路分析生態(tài)移民問題，填補了在生態(tài)移民研究方面有關區(qū)劃問題的研究空白。該生態(tài)移民區(qū)劃的研究方案不僅對未來吉縣生態(tài)移民的區(qū)域政策制定具有宏觀指導意義，而且對今后其它區(qū)域同類移民工作的和諧推進、生態(tài)保護等方面具有示范價值。

1 吉縣自然環(huán)境概況

吉縣處在山西省臨汾市西南隅，位于黃河中游，呂梁山南麓，總面積1 777.26km2。地跨北緯35°53′10″～36°21′02″，東經110°27′30″～111°07′20″。境內山巒起伏，梁峁交錯，溝壑縱橫，水土流失十分嚴重，生態(tài)環(huán)境惡劣。吉縣境內三面環(huán)山，一面濱水，海拔最高1 820.5m，最低393.4m，整個地勢東北高西南低，屬黃土高原殘垣溝壑區(qū)。吉縣屬暖溫帶大陸性季風氣候，四季分明。冬季寒冷干燥；夏季溫度較高，水熱失調，易形成伏旱；春季干旱多風，氣溫回升較快，晝夜溫差大，十年九旱；秋季常有短時期連陰天出現。年平均氣溫為10.2 ℃。吉縣降水規(guī)律一般依地形由東向西遞減，全縣年平均降水量介于400mm～650mm，降水量最低月為12月，年平均量3.7mm，降水量最高為7月，年平均量119.5mm，根據歷年降水資料顯示，吉縣大部分地區(qū)為春耕前后較旱，秋季和冬季雨量充足。吉縣水資源豐富，縣域主要河流有州川河、清水河、昕水河和溝河。全縣多年平均年徑流量為1.956×107m3/a，年平均徑流模數5.54×104m3/a，侵蝕模數7 890t/km2[22]。吉縣境內由于受呂梁、燕山和喜馬拉雅運動強大應力影響，形成一個特有的水文地質結構。依據地下水賦存條件、水力特征和埋藏條件，可分為基巖裂隙孔隙水和松散巖類孔隙水兩大類型。據第二次土壤普查的結果，吉縣土壤可分為褐土和草甸土2個土類，8個亞類，21個土屬，62個土種。褐土土類是本縣的主要土壤，多發(fā)育在黃土及洪積、沖積坡積物上，廣泛分布于山溝坡垣上，面積為176 960ha，占全縣總面積的99.4%。

2 吉縣生態(tài)環(huán)境敏感性評價

由于吉縣生態(tài)環(huán)境的主要問題是土壤侵蝕與水土流失，而土壤鹽漬化和土壤沙化等現象不嚴重。因此，利用ArcGIS空間分析模塊，根據吉縣的實際情況并參照不同學者對生態(tài)環(huán)境敏感性評價的指標選取[23-26]，選定土壤侵蝕敏感性與生境敏感性為指標進行分析評價。

2.1 土壤侵蝕敏感性評價

土壤侵蝕敏感性評價是為了識別容易形成土壤侵蝕的區(qū)域，評價土壤侵蝕對人類活動的敏感程度，可以運用通用土壤侵蝕方程進行評價。評價因素包括包括降水侵蝕力(R)、坡度坡向因子(LS)、土壤質地因子(K)和與地表覆蓋因子(C)4個方面。

2.1.1 土壤侵蝕敏感性的因子分析

根據目前對土壤侵蝕和有關生態(tài)環(huán)境研究的資料，確定影響土壤侵蝕的各因素的敏感性等級，(表1)。

表1 土壤侵蝕敏感性影響的分級

降水侵蝕力(R)：根據殷水清[27]等人的研究思路，利用收集的吉縣降水資料和征求相關專家意見進行數值內插，繪制吉縣的R值分布圖。

坡度坡長因子(LS)：采用地形的起伏大小與土壤侵蝕敏感性的關系來估計坡度坡長因子。據劉新華[28]等人的研究，選用1：1萬的地形圖，最小單元為1km×1km進行地形起伏度提取，繪制區(qū)域土壤侵蝕對地形的敏感性分布圖。

土壤質地因子(K)：土壤對土壤侵蝕的影響主要與土壤質地有關，土壤質地影響因子K可用雷諾圖表示。根據張愛國[29]等人的研究成果，采用土壤抗沖系數對水蝕土壤因子進行定量評價，通過比較土壤質地雷諾圖和K因子雷諾圖，將土壤質地對土壤侵蝕敏感性的影響分為5級。根據土壤質地圖，繪制土壤侵蝕的敏感性分布圖。

地表覆蓋因子(C)：地表覆蓋因子與潛在植被的分布關系密切。根據張紅月[30]的研究思路，綜合運用植被類型作為評價指標，得出植被分布圖的較高級分類系統(tǒng)，將覆蓋因子對土壤侵蝕敏感性的影響分為5級。并利用植被圖繪制土壤侵蝕對植被的敏感性分布圖。

2.1.2 土壤侵蝕敏感性評價

由于不同區(qū)域降水、地貌、土壤質地與植被對土壤侵蝕的作用不同，因此可運用土壤侵蝕敏感性加權指數計算方法來反映不同因素的作用差異。

(1)

式中：SSj為j空間單元土壤侵蝕敏感性指數；Ci為i因素敏感性等級值；Wi為影響i因素土壤侵蝕性因子的權重。

為確保因子權重的科學性，在對生態(tài)環(huán)境敏感性評價上，結合現有資料數據和其他研究者的經驗，采用德爾菲法、層次分析法(AHP)相結合來確定各因子的權重Wi(表2)。

表2 各因素權重表

利用ArcGIS的空間分析疊加功能，將吉縣降水侵蝕力值(R)、坡度坡長因子(LS)、土壤質地因子(K)、覆蓋因子(C)4個單因子敏感性分布圖，按其權重進行疊加，算出每個空間單元的土壤侵蝕敏感性綜合指數，再根據表2的分級標準繪得到吉縣土壤侵蝕敏感性分區(qū)(圖1)。

2.1.3 土壤侵蝕敏感性評價結果

輕度敏感區(qū)：位于人祖山與管頭山山區(qū)。由于山高坡陡，降水適中，森林覆蓋率較高，因此生物多樣性較好；該區(qū)域以次生林為主，原始林少，林種較單一，外圍植被破壞較嚴重。

中度敏感區(qū)：位于東北部和東部石質山區(qū)。由于地形起伏較大，有連續(xù)成片梁坡地，地表多覆蓋黃土，呈階狀，其植被較多；該區(qū)以次生灌叢為主，雨季水土流失嚴重。

高度敏感區(qū)：位于東北部梁峁溝壑區(qū)。由于地表起伏大，黃土層較薄，氣溫較低，植被稍好，以灌草為主；由于該區(qū)耕地中坡地較多，因此存在跑水、跑土、跑肥等問題。

極敏感區(qū)：位于沿黃河的黃土高原丘陵溝壑區(qū)以及縣域中部和南部。塬面與溝壑底高差大，侵蝕深，溝壑深陡，多切入紅土；周圍溝蝕強烈，溝坡的瀉溜與崩塌很嚴重。

圖1 吉縣土壤侵蝕敏感性評價分布

Fig.1TheassessmentofsoilerosionsensitivitydistributionofJixian

2.2 生境敏感性評價

生境敏感性是指重要物種的棲息地對人類活動的敏感程度。根據《生態(tài)功能區(qū)劃技術暫行規(guī)程規(guī)程》的要求，以生境物種豐富度來評價生境敏感性，因此用研究區(qū)域內物種的種類和數量進行評價。

2.2.1 生境敏感性的因子分析

生境敏感性的評價根據吉縣的植被種類進行賦值，同時參考生境物種豐富度，即評價地區(qū)的省和國家級保護物種的數量來評價生境敏感性程度(表3)。

表3 生境敏感性分級

根據山西省自然保護區(qū)、森林公園、大專院校和科研單位的動植物調查資料及保護區(qū)內所保護的對象，對山西省生境敏感性進行定性和定量分析，同時結合ArcGIS分類情況進行綜合評價。由表3的賦值情況，將吉縣的生境敏感性劃分為高度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)、輕度敏感區(qū)和一般敏感區(qū)四個等級(圖2)。

2.2.2 生境敏感性評價結果

一般敏感區(qū)：位于西部黃土高原墚峁溝壑區(qū)及中部和南部殘塬溝壑地區(qū)。由于此區(qū)域生境條件很差，植被覆蓋度低，自然植被較少且多為農田，動物棲息條件很差，人為干擾較大。因此，該區(qū)域野生動植物種群的種類和數量稀少，生物種類單一；自然植被面積小，農田面積大，生物生存的棲息地很少。

輕度敏感區(qū)：位于東北部、中部黃土丘陵區(qū)為主。該區(qū)域生境條件相對較差，生物物種豐富度較低，植被覆蓋度較差，以高草灌叢為主，動物棲息條件較差。這一區(qū)域野生動植物種群的種類和數量較少；自然植被面積小，生物生存的棲息地小。

中度敏感區(qū)：位于東北部石質山區(qū)。該區(qū)域生境條件相對較好，生物物種豐富度一般，植被覆蓋度較好，以灌木和次生林為主，動物棲息條件較好。這一區(qū)域野生動植物種群的種類和數量少；植被面積相對較小，生物生存的棲息地較小。

圖2 吉縣生境敏感性評價分布

Fig.2ThehabitatsensitivitydistributionevaluationofJixian

高度敏感區(qū)：位于人祖山管頭山自然保護區(qū)。由于該區(qū)域山地生境復雜多變，物種豐富度大，植被覆蓋度好，以闊葉針葉林喬木為主，動物棲息條件較好。所以此區(qū)域內野生動植物種群的數量較多，自然恢復較快；植被面積較大，生物生存的棲息地較大。

2.3 吉縣生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評價

2.3.1 評價方法和分級標準

生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評價采用綜合加權法，即對土壤侵蝕和生境兩因子的敏感性等級進行線性加權求和，得到吉縣各區(qū)域生態(tài)環(huán)境的敏感性綜合值。其步驟如下：

(1)權重的確定：經過專家咨詢和吉縣實際情況分析，將土壤侵蝕敏感性的權重設定為0.628，生境敏感性的權重設定為0.372。

(2)評價方法和分級標準：生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評價采用下列公式：

(2)

式中：SSj為j空間單元生態(tài)環(huán)境敏感性加權綜合分值；Cij空間單元第i因子的敏感性等級；Wij空間單元第i因子的權重。

2.3.2 生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評價

根據土壤侵蝕敏感性和生境敏感性的分布圖，運用ArcGIS的空間分析功能，采用多因子加權對吉縣生態(tài)敏感性進行分級(表4)和綜合評價，最終可以得出吉縣生態(tài)環(huán)境敏感性分布狀況。

表4 吉縣生態(tài)環(huán)境敏感性綜合評價分級標準

由于加權綜合分值最小都大于2，所以評價等級不包括一般敏感區(qū)。因此，最終將吉縣生態(tài)環(huán)境敏感性分為極敏感區(qū)、高度敏感區(qū)、中度敏感區(qū)和輕度敏感區(qū)四個等級，評價結果如圖3所示。

2.3.3 生態(tài)環(huán)境綜合敏感性評價結果

輕度敏感區(qū)：位于人祖山和管頭山省級自然保護區(qū)。植被覆蓋率高，生物多樣性較好，水土流失不嚴重，生態(tài)環(huán)境較好。而周邊丘陵地區(qū)由于植被破壞，過度開墾，生物多樣性減少。因此，本區(qū)應封山育林，植樹造林，改善植被結構，合理利用野生動植物資源和環(huán)境資源。

中度敏感區(qū)：位于東北部的石質山區(qū)。人為破壞相對較少，農業(yè)生產條件較好。植被覆蓋率和地形地勢稍好，具備一定的緩沖能力。本區(qū)應恢復植被，增加動植物種類，禁止亂捕濫殺。

高度敏感區(qū)：位于東北部梁峁溝壑區(qū)。該區(qū)域抗蝕能力弱，溝壑縱橫，且植被覆蓋率較差，再加上過度耕種、過度放牧，造成生態(tài)環(huán)境較差。所以本區(qū)域應植樹造林，保持水土，進行小流域治理，禁止對自然的掠奪式開發(fā)。

極敏感區(qū)：位于沿黃河一帶和吉縣的中部與南部。溝由于壑密度大，植被覆蓋度低，再加上超載過牧、濫墾濫牧和掠奪性砍伐，造成土壤侵蝕強烈，水土流失嚴重。本區(qū)應植樹造林，禁止過度放牧；同時要實施生態(tài)工程，還林還草，保護生態(tài)環(huán)境。

3 吉縣生態(tài)移民區(qū)劃

在吉縣生態(tài)環(huán)境敏感性評價結果的基礎上，疊加吉縣社會經濟數據，最終可將全縣劃分出四類移民區(qū)域(圖3)。從總體上看，吉縣生態(tài)移民以遷出區(qū)為主，面積較大，遷入區(qū)面積較小，這符合生態(tài)人口空間聚集的移民目標。針對不同的生態(tài)移民區(qū)劃地域類型，應在生態(tài)環(huán)境保護方向與生態(tài)移民主要措施上加以區(qū)別對待。以下從不同區(qū)劃地域類型的空間分布、生態(tài)環(huán)境特點、主要生態(tài)環(huán)境問題、生態(tài)環(huán)境保護方向與生態(tài)移民主要措施等方面進行概述。

移民遷入區(qū)(Ⅰ)：主體區(qū)域對應生態(tài)環(huán)境的部分中度敏感區(qū)?？煞譃椋杭?zhèn)縣域中心人居保障移民遷入區(qū)(Ⅰ-1)、清水河上游西支流流域移民遷入區(qū)(Ⅰ-2)、昕水河流域移民遷入區(qū)(Ⅰ-3)。

移民遷入區(qū)主要分布在吉縣的中部地區(qū)，面積約471km2；地形起伏度較小(50～100m)，降水侵蝕力在100～400m；以褐土亞類為主，主要植被為稀疏灌木草原、一年二熟糧作。由于昕水河流經該區(qū)域且河谷較寬，河岸形成了許多寬窄不一的灘地和階地，土壤肥沃，抗沖系數較大(10～20)，是吉縣的主要產糧區(qū)之一。今后生態(tài)保護措施與發(fā)展方向上以農業(yè)工程措施為重點，沿等高線修筑梯田耕作、間作套種混作、帶狀間作作為主要途徑；在生態(tài)移民主要措施上以此區(qū)域作為全縣生態(tài)移民重點遷入區(qū)，以易地生態(tài)移民為主要模式，盡可能在屯里鎮(zhèn)及所轄行政村中心新建移民村統(tǒng)一安置。

圖3 吉縣生態(tài)移民區(qū)劃

移民過渡區(qū)(Ⅱ)：指既不必遷出，也不需遷入的區(qū)域，主體區(qū)域對應生態(tài)環(huán)境的部分中度敏感區(qū)與高度敏感區(qū)，命名為管頭山生物多樣性移民過渡區(qū)。

主要分布在生態(tài)環(huán)境中、高度敏感的中北部地區(qū)，面積約528km2。地形起伏度較小(100～300m)，年均降水量為540mm，但雨季降水強度較大，降水侵蝕力在400～600m，植被以一年一熟糧作為主，荒地面積大，土層薄，抗沖系數較小(5～9)，溝蝕較嚴重。今后生態(tài)保護措施與發(fā)展方向上以退耕還林還草，封山育林措施為主，輔之于小流域綜合治理與改進農業(yè)耕作方式；在生態(tài)移民主要措施上目前暫不考慮遷出或遷入。

潛在遷出區(qū)(Ⅲ)：主體區(qū)域對應生態(tài)環(huán)境極敏感區(qū)，作為中遠期生態(tài)移民潛在遷出區(qū)?？煞譃椋何某青l(xiāng)水土保持潛在遷出區(qū)(Ⅲ-1)、壺口鎮(zhèn)地質景觀保護潛在遷出區(qū)(Ⅲ-2)、清水河下游水土保持潛在遷出區(qū)(Ⅲ-3)、柏山寺—中垛鄉(xiāng)植被恢復潛在遷出區(qū)(Ⅲ-4)。

主要分布在生態(tài)環(huán)境極敏感的沿黃丘陵溝壑區(qū)以及縣域中部和南部，包括文城鄉(xiāng)、東城鄉(xiāng)、中垛鄉(xiāng)的全部，車城鄉(xiāng)和柏山寺的一部分，面積約537km2。該區(qū)域地形起伏度在300m以上，年均降水量為420mm，雨季降水強度特大，降水侵蝕力大于600，土壤類型主要是褐土性土，抗沖系數小于5。地表覆蓋率極低，大部分地區(qū)溝蝕強烈，溝坡的瀉溜與崩塌嚴重，水蝕強度屬極強度、劇烈侵蝕，是臨汾市乃至山西省水蝕最嚴重的區(qū)域之一。今后生態(tài)保護措施與發(fā)展方向是以恢復植被為主體，同時通過山坡防護、山溝治理、山洪排導、蓄水保土與農業(yè)工程措施加以治理，在生態(tài)移民主要措施上考慮到此類區(qū)域面積較大，涉及的移民規(guī)模較大，所以把此區(qū)域作為全縣生態(tài)移民中遠期潛在遷出區(qū)，并以跨鄉(xiāng)鎮(zhèn)整體移民為主要模式。

重點遷出區(qū)(Ⅳ)：主體區(qū)域對應生態(tài)環(huán)境輕度敏感區(qū)，但由于該區(qū)的大部分地域現已列入省級自然保護區(qū)，從生態(tài)功能重要性保護角度出發(fā)應列入近期重點遷出區(qū)。可分為：清水河上游東支流流域生物多樣性保護重點遷出區(qū)(Ⅳ-1)、昕水河源頭水源涵養(yǎng)重點遷出區(qū)(Ⅳ-2)。

主要分布在生態(tài)環(huán)境輕度敏感的人祖山、管頭山石質山區(qū)，面積約241km2。海拔在1 400～1 720m，降水較多，大約為610mm，森林覆蓋度達80 %以上，野生動植物資源集中分布。今后生態(tài)保護措施上主要通過封山育林促進生態(tài)系統(tǒng)更新，開展生態(tài)旅游帶動社會經濟發(fā)展。在生態(tài)移民主要措施上以省級自然保護區(qū)為主要區(qū)域進行近期生態(tài)移民重點遷出(除沿河沿線的行政村中心、鄉(xiāng)鎮(zhèn)中心外)，并以跨鄉(xiāng)鎮(zhèn)整體移民為主要模式。

4 結論與討論

本文以山西吉縣為研究對象，采用多因子加權模型與ArcGIS的空間分析功能，首先對吉縣土壤侵蝕敏感性、生境敏感性進行定量分析與綜合評價，再以生態(tài)敏感性的結果為基礎，通過疊加縣域社會經濟屬性首次就生態(tài)移民區(qū)劃做出嘗試，將區(qū)劃體系分為移民遷入區(qū)、移民過渡區(qū)、潛在遷出區(qū)、重點遷出區(qū)四類。本研究以宏觀的研究思路分析了生態(tài)移民問題，填補了生態(tài)移民研究在區(qū)劃方面的空白。

由于數據資料的有限，本文還存在一些不足之處，主要問題是評價生態(tài)環(huán)境敏感性的指標較少，例如由于缺乏相關酸雨的數據而沒有對酸雨的敏感性進行分析。望日后的研究者能在此基礎上作更加深入的研究。

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