牛振華，臧貴敏，張鈺嫻，楊 凱

（1.中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 311122；2.水利部太湖流域管理局，上海 200434；3.浙江水利水電學(xué)院，浙江 杭州 310018）

太湖流域片水土流失生態(tài)脆弱區(qū)劃分探究

牛振華1，臧貴敏2，張鈺嫻3，楊 凱1

（1.中國電建集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 311122；2.水利部太湖流域管理局，上海 200434；3.浙江水利水電學(xué)院，浙江 杭州 310018）

水土流失是引起流域生態(tài)功能退化或造成生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重破壞的重要因素。太湖流域片生態(tài)脆弱區(qū)域的普遍存在，長期制約著當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)全面發(fā)展。通過有效方法判斷與劃分生態(tài)脆弱區(qū)顯得尤為迫切。采用主導(dǎo)因子分析、專家評判分析和層次分析相結(jié)合的方法，構(gòu)建了生態(tài)脆弱性指標(biāo)體系、探究了生態(tài)脆弱性區(qū)劃方法及區(qū)劃等級標(biāo)準(zhǔn)。將太湖流域片劃分為1個輕度脆弱區(qū)和2個中度脆弱區(qū)，針對生態(tài)脆弱區(qū)提出了相應(yīng)的水土保持建議，以期為完善流域片水土保持監(jiān)督管理體制提供技術(shù)支撐。

太湖流域；水土流失；生態(tài)脆弱區(qū)

氣候變化與人類活動是引起水土流失生態(tài)脆弱性不斷加劇的重要因素。20世紀(jì)初，隨著生態(tài)環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，生態(tài)脆弱性的研究也由此展開。美國生態(tài)學(xué)家Turner II首次提出了生態(tài)過渡帶[1]。美國學(xué)者Daniel D.和俄羅斯學(xué)者Kovshar研究了荒漠及干旱生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)脆弱性問題[2-3]與氣候變化對沿海區(qū)域的脆弱性影響問題[4]。國內(nèi)關(guān)于生態(tài)脆弱性研究起步較晚，主要研究干旱荒漠[5-7]、濕地[8]等敏感類地區(qū)，或集中在生態(tài)脆弱性成因分析[9-11]。諸多研究中針對南方低山丘陵區(qū)生態(tài)脆弱性的甚少，生態(tài)脆弱區(qū)的研究更是鳳毛麟角。

太湖流域片（包括太湖流域和東南諸河）地形地貌復(fù)雜，區(qū)域土層較薄，土壤抗蝕能力較差。近年來，隨著人類活動的加劇，造成土壤質(zhì)量明顯下降，尤其是丘陵坡地的過渡開墾，造成丘陵坡地植被覆蓋度低，加之暴雨頻繁且暴雨強(qiáng)度大，使該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)抵御自然干擾能力降低，生態(tài)系統(tǒng)功能急劇惡化，從而引起一系列生態(tài)脆弱性問題。因此，通過有效的方法判斷與區(qū)劃生態(tài)脆弱性顯得尤為迫切。本文針對氣候變化與人類活動雙重干擾下，采用主導(dǎo)因子分析、專家評判分析和層次分析相結(jié)合的方法，構(gòu)建了生態(tài)脆弱性指標(biāo)體系，探究了生態(tài)脆弱性區(qū)劃方法及區(qū)劃等級分級標(biāo)準(zhǔn)。并將這一成果應(yīng)用于太湖流域地區(qū)生態(tài)脆弱性評價(jià)研究，結(jié)合區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有的監(jiān)督管理制度，統(tǒng)籌分析，提出了生態(tài)脆弱地區(qū)具有針對性、前瞻性和創(chuàng)新性的建議，以期為正確認(rèn)識氣候變化與人類活動對生態(tài)脆弱性的影響提供理論依據(jù)，也為該區(qū)域水土保持監(jiān)督管理能力建設(shè)提供技術(shù)支撐。

1 生態(tài)脆弱性指標(biāo)體系構(gòu)建

1.1 指標(biāo)因子選取

結(jié)合區(qū)域內(nèi)影響生態(tài)脆弱性的因子分析，結(jié)合引起生態(tài)脆弱性的主導(dǎo)因子，考慮到指標(biāo)的獲取難易，通過對評價(jià)因子的篩選分析，建立生態(tài)脆弱性評價(jià)指標(biāo)體系（見圖1）?；诒M量避免指標(biāo)信息覆蓋不全或指標(biāo)信息重疊的原則，選取的自然因子包括海拔高度、坡度、土壤可蝕性K值、年平均降雨量、風(fēng)速和植被覆蓋率等。人為因子包括坡耕地指數(shù)、人口密度和水土流失面積比等。

1.2 指標(biāo)因子賦值

鑒于各指標(biāo)因子對生態(tài)環(huán)境脆弱性程度的貢獻(xiàn)大小不同，在進(jìn)行脆弱性評價(jià)中，必須確定各指標(biāo)的權(quán)重。為盡量減小主觀隨意性、提高權(quán)重的客觀性和準(zhǔn)確性，又具有靈活性和可操作性，采用專家打分法進(jìn)行權(quán)重賦值，權(quán)重合計(jì)為1。各因子權(quán)重在有關(guān)專家打分的基礎(chǔ)上平均求得，結(jié)果見表1。

圖1 脆弱性指標(biāo)評價(jià)體系圖

表1 生態(tài)脆弱性評估指標(biāo)、分值與權(quán)重表

2 生態(tài)脆弱性區(qū)劃

2.1 山丘區(qū)

2.1.1 劃分方法

根據(jù)評價(jià)指標(biāo)的評分值及其權(quán)重值，采用綜合指數(shù)加權(quán)求和評價(jià)模型計(jì)算生態(tài)脆弱度值。其數(shù)值越大，脆弱度就越高；數(shù)值越小，脆弱度就越低，其數(shù)值大小保持在0～100[5]。

式中：p為生態(tài)脆弱度值；fi為第i類單元評價(jià)指標(biāo)的評分值；wi為第i類單元的權(quán)重值；n為單元數(shù)量。

2.1.2 等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)上述評價(jià)方法，結(jié)合集中連片、省級水土流失重點(diǎn)預(yù)防區(qū)及國家劃定的禁止開發(fā)區(qū)域等相關(guān)規(guī)定，按照主導(dǎo)評價(jià)因子確定生態(tài)脆弱區(qū)的主要特點(diǎn)，如植被、風(fēng)、地形或人為活動等因素，最終確定出生態(tài)脆弱程度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)劃分等級標(biāo)準(zhǔn)，各區(qū)域可采取因地制宜的水土保持監(jiān)督管理措施制度，結(jié)果見表2。

表2 生態(tài)脆弱程度分級表

2.2 平原區(qū)

太湖流域平原河網(wǎng)水系發(fā)達(dá)，受到船行波影響，岸坡侵蝕嚴(yán)重。生態(tài)脆弱性較強(qiáng)，劃定滿足以下條件的區(qū)域?yàn)橹卸却嗳鯀^(qū)。

（1）地形起伏度大于10m的區(qū)域；

（2）土壤質(zhì)地為砂性土區(qū)域；

（3）太湖岸線周邊5km范圍內(nèi)，淀山湖岸線周邊2km范圍內(nèi)，太浦河、新孟河、望虞河和主要出入太湖河道岸線兩側(cè)1km范圍內(nèi)，其他縣級以上河道（上海市為骨干河道）湖泊岸線管理和保護(hù)范圍；

（4）需要重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)的特殊區(qū)域，包括自然保護(hù)區(qū)、水源涵養(yǎng)區(qū)、飲用水源保護(hù)區(qū)、濕地、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、生態(tài)公益林等。

3 劃分結(jié)果

3.1 太湖流域生態(tài)脆弱區(qū)

太湖流域片生態(tài)脆弱區(qū)所在的縣、市（區(qū)）面積11.12萬km2，占流域片總面積的45.39%。其中太湖流域共劃分為1個中度脆弱區(qū)，包括浙江省和江蘇省部分地區(qū)，生態(tài)脆弱區(qū)所在的縣、市（區(qū)）面積7488.0km2，脆弱區(qū)主要集中在山丘區(qū)、骨干河道1～ 5km范圍內(nèi)以及自然保護(hù)區(qū)、水源涵養(yǎng)區(qū)、飲用水源保護(hù)區(qū)、濕地、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園和生態(tài)公益林等重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)的特殊區(qū)域。

3.2 東南諸河生態(tài)脆弱區(qū)

東南諸河共劃分為1個輕度脆弱區(qū)和1個中度脆弱區(qū)。其中輕度脆弱區(qū)包括浙江省和福建省的部分地區(qū)，脆弱區(qū)所在的縣、市（區(qū)）面積40528.0km2。脆弱區(qū)主要集中在沿海的山丘區(qū)，自然保護(hù)區(qū)、水源涵養(yǎng)區(qū)、飲用水源保護(hù)區(qū)、濕地、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園和生態(tài)公益林等重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)的特殊區(qū)域；中度脆弱區(qū)包括安徽省、浙江省和福建省的部分地區(qū)，脆弱區(qū)所在的縣、市（區(qū)）面積63147.0km2。脆弱區(qū)主要集中在各縣、市的山丘區(qū)、骨干河道1～ 5km范圍內(nèi)以及自然保護(hù)區(qū)、水源涵養(yǎng)區(qū)、飲用水源保護(hù)區(qū)、濕地、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園和生態(tài)公益林等重點(diǎn)預(yù)防保護(hù)的特殊區(qū)域。太湖流域片生態(tài)脆弱程度劃分結(jié)果見表3、4。

表3 太湖流域平原區(qū)生態(tài)脆弱程度劃分成果表

表4 太湖流域片山丘區(qū)生態(tài)脆弱程度劃分成果表

續(xù)表4

4 結(jié)語與建議

4.1 結(jié) 語

（1）構(gòu)建了生態(tài)脆弱區(qū)評價(jià)指標(biāo)體系、探究了生態(tài)脆弱性區(qū)劃與劃分標(biāo)準(zhǔn)，為有效判斷和識別生態(tài)脆弱區(qū)提供了科學(xué)理論依據(jù)。

（2）將太湖流域片劃分為1個輕度脆弱區(qū)和2個中度脆弱區(qū)。同時(shí)結(jié)合太湖流域平原河網(wǎng)水系發(fā)達(dá)，船行波影響等特點(diǎn)，劃定滿足一定條件下的區(qū)域?yàn)橹卸却嗳鯀^(qū)。

4.2 建 議

（1）建立健全國家層面的的資源開發(fā)、生態(tài)保護(hù)等相關(guān)法律法規(guī)制度體系。

（2）依據(jù)各地區(qū)生態(tài)脆弱性區(qū)劃成果，制定相應(yīng)的水土保持規(guī)劃指導(dǎo)實(shí)際的工作，順利推進(jìn)生態(tài)脆弱區(qū)水土保持規(guī)劃工作不斷完善，強(qiáng)化生態(tài)脆弱區(qū)水土保持要求。

（3）對涉及脆弱區(qū)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)實(shí)行嚴(yán)格的水土保持方案審批制度。同時(shí)，應(yīng)探索建立生態(tài)脆弱區(qū)水土保持方案準(zhǔn)入制度，最大限度地把生態(tài)環(huán)境破壞和水土流失隱患控制在決策層面。

（4）完善涉及脆弱區(qū)水土保持監(jiān)測制度、監(jiān)督檢查制度、水土保持設(shè)施驗(yàn)收制度，應(yīng)當(dāng)定期對水土保持方案實(shí)施情況和水土保持設(shè)施運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)督與檢查。

（5）建立健全水土保持方案審批、監(jiān)督檢查、設(shè)施驗(yàn)收、規(guī)費(fèi)征收管理使用等全方位管理制度體系，進(jìn)一步規(guī)范水土保持督管理工作，健全水土保持監(jiān)督管理制度。

[1] Turner II，Roger E，Kinspersons，Pamela A，Matson，et al．A framework for vulnerability analysis in sustainabilityscience[J]．Proceedings of The Academy of Sciences of The United States of America，2003，100(14)：8074- 8079．

[2] Daniel D E，Thams J．Water in Desert Ecosystem[M]．America∶Academic Press，1981．

[3] Kovshar A F，Zatoka A L．Salivation and Infr-structure of Presses in the Arid Area of the USSR[J]．Problems Osvoeniya Pustyn，1991：155- 161．

[4] Silvia Torresan，Andrea Gritto，Matteo Dalla Valle，et al．Assessing coastal vulnerability to climate change：comparing segmentation at global and regional scales[J]．Sustain Science，2008(3)：45- 65．

[5] 朱震達(dá)．中國的脆弱生態(tài)帶與土地荒漠化[J]．中國沙漠，1991，11(4)：11- 22．

[6] 牛文元．生態(tài)環(huán)境脆弱帶(ECOTONE)的基礎(chǔ)判定[J]．生態(tài)學(xué)報(bào)，1989，9(2)：77- 105．

[7] 趙藝學(xué)．基于水土流失態(tài)勢的山西省生態(tài)脆弱性分區(qū)研究[J]．水土保持學(xué)報(bào)，2003，17(4)：71- 74．

[8] 王學(xué)雷，吳宜進(jìn)．江漢平原濕地系統(tǒng)的退化與生態(tài)恢復(fù)重建[J]．華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，23(4)：238- 240．

[9] 趙慧霞，吳紹洪，姜魯光．然生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)氣候變化的脆弱性評價(jià)研究進(jìn)展[J]．應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，18(2)：445- 450．

[10] 羅承平，薛紀(jì)瑜．中國北方農(nóng)牧交錯帶生態(tài)環(huán)境脆弱性及其成因分析[J]．干旱區(qū)資源與環(huán)境，1995，9(1)：1- 7．

[11] 侯新偉，張發(fā)旺，韓占濤，等．神府—東勝礦區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱性成因分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2006，20(3)：54- 57．

[12] 李延，王廣磊，楊喜，等．田基于脆弱性和退化驅(qū)動力分析的環(huán)境質(zhì)量評價(jià)[J]．中國水土保持科學(xué)，2010，8(5)：92- 97．

Research on Ecological Vulnerability Regionalization in Taihu Basin NIU Zhen - hua1，ZANG Gui - min2，ZHANG Yu - xian3，YANG Kai1

(1.Power China Huadong Engineering Corporation Limited，Hangzhou 311122，Zhejiang，China；
2.Taihu Basin Authority，Shanghai 200434，China；3.Zhejiang University of Water Resources and Electric Power，Hangzhou 310018，Zhejiang，China)

It is well known that serious soil erosion could accelerate degradation of ecosystem function，or lead to even more serious damage of ecosystem.The common phenomenon of ecological vulnerability persistently impacted the local social and economic development in Taihu Basin.It is particularly important to def i ne and differentiate ecologically fragile regions.According to climate change and human activities，the paper discussed an index system of ecological vulnerability，and analyzed the management model and distribution of ecological vulnerability.The results showed that the Taihu Basin is divided into one mild vulnerable region and two medium vulnerable regions.The comprehensive governing measures should be explored in the different regions.It should provide scientif i c basis for the impact of climate change and human activities on ecological vulnerability，and provide technical support for the supervision and protection of soil and water conservation in Taihu Basin.

Taihu Basin；soil and water erosion；ecological vulnerability regions

TV157.1

A

1008- 701X(2017)06- 0001- 04

10.13641/j.cnki.33- 1162/tv.2017.06.001

2017-09-11

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2016YFC0402401)；浙江省教育廳項(xiàng)目(Y201635925)。

牛振華(1979- )，男，高級工程師，碩士，主要從事水土保持規(guī)劃、生態(tài)治理等方面的研究和設(shè)計(jì)工作。

E - mail：niu_zh@ecidi.com

張鈺嫻(1978- )，女，博士，主要從事水文水資源、生態(tài)水文等方面的教學(xué)和研究工作。E - mail：lara_x@163.com

（責(zé)任編輯 郎忘憂）