東北黑土區小流域綜合治理分類分級標準研究

張宇 劉洪超 王九九 杜俊鵬 呂軍

［關鍵詞］ 水土保持；小流域綜合治理；評價指標；分類分級標準；東北黑土區

［摘 要］ 開展小流域綜合治理分類分級標準研究有助于科學管控和精準選取小流域綜合治理項目，提高治理的針對性和治理效益，是制定小流域綜合治理規劃及防治措施的基礎與前提。根據東北黑土區自然地理條件和農業生產方式，將東北黑土區小流域綜合治理類型區劃分為漫川漫崗型、丘陵溝壑型、風沙型、中低山地型和平原型5種；同時結合東北黑土區實際情況確定了17項指標，并明確了每項指標的分級及評分標準，以通過綜合評價結果定量揭示小流域項目治理需求的迫切程度。分類分級標準的建立為更加科學地選取治理小流域項目區、因地制宜擬定水土保持綜合防治措施提供了實用方法和理論依據。

［中圖分類號］ S157 [文獻標識碼] A DOI：10.3969/j.issn.1000-0941.2024.03.010

［引用格式］ 張宇，劉洪超，王九九，等.東北黑土區小流域綜合治理分類分級標準研究[J].中國水土保持，2024（3）：34-38.

小流域綜合治理是我國水土保持生態建設的基礎和核心。以小流域為單元進行綜合、集中、連續治理，既可改善農村生產生活條件，推動區域經濟發展，又可提升區域防洪能力，改善生態環境^[1]。黨中央、國務院高度重視東北黑土地保護，自2016年以來，水利主管部門相繼實施了一系列重要舉措，如東北黑土區小流域綜合治理、坡耕地綜合整治和侵蝕溝綜合治理等水土保持重點工程，截至2022年東北黑土區水土流失面積較10 a前減少了3.95萬km²，水土流失治理成效初顯^[2]。

目前，東北黑土區小流域綜合治理研究尚存在治理需求程度定量評估缺乏科學依據、前期監測調查資料不足、措施布局不盡合理等問題^[3]，其中需求分析是小流域綜合治理的首要階段，與治理效果存在緊密聯系。開展東北黑土區小流域綜合治理分類分級標準研究，一方面可通過合理劃定小流域綜合治理類型區，科學實施分類、分區、分級管控，并據此制定合理的建設規劃方案和對策措施；另一方面，可依照小流域生態、經濟和社會現狀分級判定治理需求的迫切程度，進而提升小流域綜合治理的精準度和治理效果，對全面推動小流域高質量發展具有重要意義。本研究通過劃定東北黑土區小流域綜合治理類型區，實施分類管控，同時通過建立分級標準，為不同區劃單元更加科學地、精準地選取小流域綜合治理項目區提供方法和理論依據。

1 小流域綜合治理的內涵

小流域綜合治理是以小流域為單元，在全面規劃的基礎上，為充分發揮水土等自然資源的生態、經濟和社會效益，合理布局各業用地，因地制宜布設治理措施，遵循開發與治理相結合的原則，對小流域水土等自然資源進行合理利用、改良與保護^[4]。

2 小流域綜合治理類型區劃定

結合區域土壤侵蝕類型和地形地貌等自然條件，兼顧小流域綜合治理措施類型和行政區劃邊界等因素，將東北黑土區小流域綜合治理類型區劃分為漫川漫崗型、丘陵溝壑型、風沙型、中低山地型和平原型5種，其分布示意見圖1。

1）漫川漫崗型小流域綜合治理類型區（Ⅰ區）。主要位于大、小興安嶺和長白山西部向松嫩平原過渡的山麓沖洪積平原地帶。該類型小流域所處地域地勢呈波狀起伏，坡長多在800～1 500 m，海拔250～450 m，土地利用類型多為農用地，水土流失類型以水蝕為主，屬重點治理區。

2）丘陵溝壑型小流域綜合治理類型區（Ⅱ區）。主要位于松花江（吉林省段）的支流、嫩江和東遼河及遼河干流的中上游地帶。該類型小流域所處區域土地利用類型多為農用地，其中，Ⅱ₁區主要為農牧結合區，Ⅱ₂區主要為農林結合區，Ⅱ₃區主要為農區。水土流失類型以水蝕為主，屬重點治理區。

3）風沙型小流域綜合治理類型區（Ⅲ區）。主要分布在松花江流域中游和西遼河中上游地帶。地域特點是風沙較大、氣候干旱且土壤鹽漬化嚴重。西遼河中上游地域草場衰退嚴重，且伴隨土壤沙化和流動沙丘發生。該類型小流域所處區域土地利用類型主要為農牧業用地，水土流失類型以混合侵蝕為主。

4）中低山地型小流域綜合治理類型區（Ⅳ區）。主要位于松花江（吉林省段）、嫩江和東遼河上游地帶，地域特點是山脈綿延且地勢陡峭。該類型小流域所處區域主要為林區及半農半牧區，水土流失類型以混合侵蝕為主。

5）平原型小流域綜合治理類型區（Ⅴ區）。主要分布在松遼平原、三江平原及遼河流域中下游平原地帶，地域特點是地勢平坦，土地利用類型主要為農用地，間或為沼澤濕地和鹽堿地，水土流失類型以水蝕、風蝕為主。

3 東北黑土區小流域綜合治理分級標準研究

3.1 評價體系

3.1.1 指標選取原則

東北黑土區小流域綜合治理分級關鍵指標選取遵循的原則為：①代表性。選取的關鍵指標應具有代表性，能夠充分反映東北黑土區小流域綜合治理某一方面的特性，且具有普適性。②系統性。能夠充分反映東北黑土區小流域綜合治理的內涵，盡可能全面、完整、準確地反映小流域特性及治理需求。③差異性。評價指標體系除涵蓋東北黑土區小流域綜合治理的主要因素外，各指標間還應具有明顯的差異性。④可獲取性。指標測度應簡單易操作，所需計算數據易得，且方便計算、比較和分析。

3.1.2 評價體系結構

將小流域綜合治理分級評價體系劃分為目標層、準則層和指標層3個層面。目標層主要反映小流域綜合治理需求的迫切程度；準則層主要反映小流域綜合治理的關鍵需求；指標層由若干項主要評價指標構成，主要反映準則層治理需求的具體情況。

3.2 評價方法

根據上述評價體系結構，參考小流域生態清潔指數等計算公式^[5]，采取層次分析法（AHP）提出小流域綜合治理需求指數C的計算公式為

式中：A_i為第i個準則層子目標的權重；B_ij為第i個準則層第j項指標在該準則層所占權重；P_ij為第i個準則層第j項指標無量綱化后的分值；m為準則層子目標的個數；n為指標層指標的個數。

3.3 評價指標

3.3.1 關鍵指標

小流域綜合治理分級評價指標體系應滿足對區域生態、經濟和社會需求分級的測算和評估，體現東北黑土區水土流失及防治特點，

及時反映小流域的治理需求，有效揭示社會、經濟和生態環境間的關系及矛盾，促進小流域綜合治理建設。準則層要素依據東北黑土區小流域綜合治理需求確定，包括生態需求（水土流失治理需求）、經濟需求和社會需求。指標層參考相關標準及指標體系研究成果，選取與目標評價相關的指標，經專家咨詢及指標甄別，最終確定17項指標，見表1。

3.3.2 關鍵指標的解釋及分級依據

評價指標分級包括定性及定量兩部分，劃分時一是根據國家有關行業規范，以通用和法定標準對各指標進行量化分級，如土壤侵蝕強度、溝蝕規模及強度等指標；二是以前人已有的研究成果或研究區的實際情況為依據，綜合分析各等級限值和賦值情況來劃分評價等級，如植被覆蓋率、人均純收入等指標。東北黑土區小流域綜合治理評價指標分級及評分標準見表2。

1）小流域類型A₁。

包括漫川漫崗型、丘陵溝壑型、風沙型、中低山地型和平原型小流域，即根據小流域類型劃分成果及治理重要程度，評分標準根據10分制原則分為5級。

2）土壤侵蝕強度A₂。土壤侵蝕模數=全年土壤流失量÷流域面積。土壤侵蝕強度分級參照《黑土區水土流失綜合防治技術標準》（SL 446—2009），即以平均土壤侵蝕模數為判定指標，若缺少實測資料，依據侵蝕方式的判別指標進行，其中溝蝕指標在溝蝕規模及強度A₆項單獨列出。

3）植被覆蓋率A₃=（植被面積÷土地總面積）×100%。

4）治理度A₄=（已治理面積÷應治理面積）×100%。

5）水土保持率A₅。是指區域內非水土流失面積占土地總面積的比例，是反映水土保持總體狀況的宏觀管理指標。

植被覆蓋率、治理度及水土保持率指標分級主要根據項目區內各流域間指標數據的實際分布情況，兼顧評分的差異性及有效性，根據10分制原則按照實際分布情況依次分為5個等級。

6）溝蝕規模及強度A₆。以定性與定量指標確定。定性指標根據項目區內侵蝕溝數量、規模，發展型侵蝕溝數量，耕地中侵蝕溝數量等指標依程度賦值，用評分來衡量各指標的需求程度，評分為10分制。定量指標為溝谷面積占坡面面積比及溝壑密度兩項，參照《黑土區水土流失綜合防治技術標準》（SL 446—2009）進行判別，評分標準則根據10分制原則按照輕度、中度、強烈、極強烈、劇烈分為5級。

7）資金產投比B₁=措施全部生效時累計凈增產值÷基本建設總投資，分級區間為≤1和＞1兩個等級。

8）人均純收入B₂=總收入÷小流域總人口數。依據《中國統計年鑒2021》，并結合流域實際，按月收入劃分為5個等級，分別為月收入＜1 000、1 000～＜2 000、2 000～＜5 000、5000～＜10 000及≥10 000元。

9）人口B₃。評價當年流域內人口數量，依據《鎮規劃標準》（GB 50188—2007），鎮區和村莊的規劃規模按人口數量劃分為4級。

10）農用地面積占比B₄=（農用地面積之和÷土地總面積）×100%。根據數據顯示，2016—2020年我國農用地面積之和占總土地面積比例在56%左右，本研究分級區間為≤10%、＞10%～30%、＞30%～50%和＞50% 4個等級。

11）人均糧食B₅=糧食總產量÷農業人口數。2016—2020年我國人均糧食為470 kg，本研究分級區間為≤250、＞250～350、＞350～450、＞450～550、＞550 kg/人5個等級。

12）農業土地生產率C₁=產品量或價值量÷農用地面積，即一定時期內（多為1 a）的單位農用地面積出產的產品數量或價值量，是反映土地生產能力的指標。2015年黑龍江省、吉林省、遼寧省、內蒙古自治區農業土地生產率分別為4 104.9、5 071.5、11 105.9、3 634.9 元/m²。評分標準根據10分制原則按照≤3 000、＞3 000～4 000、＞4 000～5 000、＞5 000～6 000、＞6 000元/m²分為5級。

13）侵蝕溝對農業生產的危害C₂。侵蝕溝對農業生產的危害主要包括溝壑發育，切割蠶食耕地；黑土層變薄，地力銳減；坡水流失，上沖下淤；生態環境惡化，自然災害頻繁等。評分標準根據10分制原則按照輕度、中度、強烈、極強烈、劇烈分為5級。

14）侵蝕溝對村莊及重要基礎設施的危害C₃。主要指侵蝕溝對交通、能源、通信、供水、排水等重要基礎設施的危害。評分標準根據10分制原則按照輕度、中度、強烈、極強烈、劇烈分為5級。

15）政策法規C₄。主要指脫貧攻堅、鄉村振興等政策扶持及國家、省區重點防治區域規劃等。政策法規評分標準根據10分制原則按照極端重要、強烈重要、明顯重要、稍微重要和重要分為5級。

16）公眾參與C₅。主要指群眾關注度、參與度、滿意度。通過問卷調查或開展農民座談交流會的形式，對農民進行調查，以了解小流域綜合治理需要是否迫切等。評分標準根據10分制原則按照極端迫切、強烈迫切、一般迫切、稍微迫切和不迫切分為5級。

17）已開展工作情況C₆。主要考慮試點工程、坡改梯項目、農發水保項目、侵蝕溝治理工程等的實施情況，評分標準根據10分制原則按照優秀、較優秀、良好、一般、差分為5級。

3.4 評價指標權重的確定

在評價指標體系中，準則層與指標層各要素影響程度不同，需區分指標體系中各要素的重要程度，以權重來表示。本研究采用算術平均法（求和法）確定權重。

若判斷矩陣A中的每一列都近似地反映了權值的分配情況，則可通過全部列向量的算術平均值得到權重向量，即

根據上述方法，建立判斷矩陣，并將判斷矩陣歸一化處理，即先算出每列的和，再用每列的元素初始值與每列的和之商組成一個新矩陣，新矩陣中每列之和應為1，然后求出每行的平均值，即為各指標的權重。具體準則層及指標層權重見表3。通過對各指標一致性比率計算，結果為C_R＜0.1，一致性較好。

4 指標體系有效性分析

4.1 評價指標選取的合理性分析

本研究基于層次分析法（AHP）構建了分級評價指標體系。目標層為第一層次，即小流域綜合治理需求分級評價，旨在對小流域綜合治理的需求程度進行量化。準則層為第二層次，共包含3個要素，分別為生態需求、經濟需求和社會需求。其中，基于小流域綜合治理的內涵和實質選取準則層要素。東北黑土區小流域綜合治理的內涵包括3個方面需求，即水土流失治理生態需求、經濟需求和社會需求。生態需求是指水土流失綜合治理工程實施后，可為生態系統的發展提供保障，從而帶來效益的需求；經濟需求是反映措施實施對促進經濟發展所做的貢獻需求；社會需求是反映水土保持措施實施對社會進步所做的貢獻需求，主要體現在對社會物質文明的提高及對社會文明的促進等方面。指標層為第三層次，選取了17項指標從多方面充分反映了準則層要素的實質內容。

4.2 指標權重合理性分析

本研究采用算術平均法（求和法）進行權重確定。其中生態需求的權重所占比例最大，這一點與小流域綜合治理提出的背景及其以水土保持為中心的思想相吻合，生態治理是小流域綜合治理需實現的最基礎目標；其次為經濟需求，經濟需求是實施小流域綜合治理措施對促進經濟發展所做的貢獻，東北黑土區有中華大糧倉的美譽，被譽為“耕地中的大熊貓”，是國家糧食安全的“壓艙石”和“穩壓器”，經濟需求是保障糧食安全，全面推動鄉村振興的首要任務；社會需求權重比例相對最小，小流域綜合治理的根本是服務于人，該指標是從主觀的角度考慮小流域綜合治理的需求，其權重比例符合該指標意義。

5 結論及建議

1）對小流域綜合治理的內涵及分類分級標準進行了研究，基于層次分析法（AHP），構建了東北黑土區小流域綜合治理需求分級評價指標體系。

2）運用算術平均法（求和法）確定了指標權重。準則層要素權重關系確定為生態需求＞經濟需求＞社會需求。指標層對上層要素的表達能力分別為溝蝕規模及強度＞土壤侵蝕強度＞治理度＞水土保持率＞植被覆蓋率＞小流域類型，人均糧食＞人均純收入＞資金產投比＞人口＞農用地面積占比，政策法規＞公眾參與＞已開展工作情況＞侵蝕溝對農業生產的危害=侵蝕溝對村莊及重要基礎設施的危害＞農業土地生產率。

3）采用10分制評分方法對指標進行歸一化處理，評分方法主要依據國家標準及相關理論研究成果。

4）本研究構建的小流域綜合治理需求分級評價指標體系，由于尚未完全掌握縣域范圍內小流域水土流失動態監測相關成果，因此其有效性及可操作性有待進一步驗證。

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收稿日期： 2023-11-08

第一作者： 張宇（1989—），男，吉林通化人，高級工程師，博士，主要從事流域治理與水生態修復工作。

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（責任編輯 張緒蘭）