晉西昕水河流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)診斷

1 晉西昕水河流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)診斷 包曉斌 1. 昕水河流域生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)辯識 1.1 流域自然概況 昕水河流域位于東經(jīng) 11022-11120，北緯 3553-3657，地處山西省西部，呂梁山南端，海拔高度為 420-2020m。昕水河是黃河的一級支流，流域面積為 4394.3km2。其地貌特征主要是：土層深厚、地形破碎，溝壑縱橫，由于地質(zhì)構(gòu)造和長期侵蝕等外營力的作用，形成了殘塬、土石山、河谷三種地貌類型。整個流域包括山西省臨汾地區(qū)的隰縣、蒲縣、大寧縣的全境和吉縣的三個鄉(xiāng)鎮(zhèn)及永和縣的一個鄉(xiāng) 。 (1)土地資源。流域土壤類型主要為碳酸鹽褐土、褐土性土、淋溶褐土等。地表大部分為第四紀(jì)馬蘭黃土所覆蓋，土層厚度一般為 50100cm。由于人為因素對植被的破壞，造成了大量的水土流失，形成了支離破碎的黃土侵蝕地貌，溝壑密度為 3km/km2，土壤侵蝕模數(shù)達(dá)到 6860T/km2。流域內(nèi)農(nóng)地面積為 1131.22km2，林地 1481.00km2，牧地 583.6km2，土地利用率為 77.9。 (2)氣候資源。本流域?qū)儆谂瘻貛Т箨懶詺夂騾^(qū)，四季分明，冬季干燥、寒冷，春季少雨多風(fēng)，夏季高溫多雨，降雨主要集中在 七、八、九三個月。年平均溫度 9-12.6 ，無霜期 120-160 天，年平均降雨量 500-586mm，年均蒸發(fā)量為 1557-1884mm， 10 積溫為 3002- 4176 ，年平均日照時數(shù)為 2293-2740 小時，總輻射為 120-145 卡 /cm2，年平均風(fēng)速為 2.4 米 /秒，經(jīng)常發(fā)生不同程度的旱、澇、風(fēng)、雹等自然災(zāi)害。 (3)生物資源。流域處于暖溫帶半濕潤區(qū)落葉闊葉林地帶。在上游土石山地區(qū)，有 625.4km2的天然次生林分布，主要樹種有：遼東櫟、白樺、山楊、油松、華北落葉松、白皮松、虎榛子等。在中游丘陵溝 壑地區(qū)，自然植被遭到嚴(yán)重破壞，無天然林分布，在隰縣李家腰示范區(qū)營造了人工林，主要樹種有：刺槐、油松、側(cè)柏、北京楊、蘋果、梨樹、山楂等。農(nóng)作物主要分布在塬面、河川地、溝壩地，主要栽培的作物有：玉米、高梁、谷子、小麥、煙草等。天然牧草主要有鐵桿蒿、萎陵菜、白羊草等。 1.2 社會經(jīng)濟概況 根據(jù) 1991 年調(diào)查統(tǒng)計資料，昕水河流域的人口為 23.79 萬人，其中勞動力 8.98 萬人。由于該流域土地較多，人口少，勞力不足，水利灌溉條件較差，耕作粗放，廣種薄收，墾耕指數(shù)高，森林植被遭到破壞，水土流失面積占流域總面積的 68，糧食單產(chǎn) 520 斤 /畝，人均純收入 510 元。 2 流域現(xiàn)有總產(chǎn)值 42721.9 萬元，其中種植業(yè)占 70.3，林業(yè)占 15.9，牧業(yè)占 10.1，副業(yè)占 3.7。 2昕水河流域生態(tài)系統(tǒng)診斷 由于自然不利因素和不合理的人為活動的影響，致使流域生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡遭到破壞。嚴(yán)重的水土流失及現(xiàn)有天然次生林和人工林經(jīng)營管理水平低下，使土壤表層有機質(zhì)大量喪失，肥力下降，破壞了土壤結(jié)構(gòu)，降低了土壤蓄水性能。同時，侵蝕溝系不斷擴張，溝壑縱橫，資源環(huán)境不斷受到威脅。 該流域日照時間長、溫差大，通常能滿足農(nóng)作物和干 鮮果木所需要的太陽輻射能量，有利于干物質(zhì)和糖分的積累。目前，流域內(nèi)作物的光能利用率較低，作物生長季內(nèi)干旱缺水，致使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定。而且農(nóng)地中基本農(nóng)田少，坡耕地多，土壤肥力不足，單位面積產(chǎn)量很低。由于流域的降水時空變異較大，利用率很低，因此生產(chǎn)用水不足，而且流域正常年降水量未被充分利用。 流域特有的自然條件要求適宜的生物資源同其相協(xié)調(diào)、平衡、流域內(nèi)現(xiàn)有生物資源種類較為單調(diào)，林分質(zhì)量較差，撫育管理水平很低，除鄉(xiāng)土樹種、牧草外，引進(jìn)的適宜種類很少，如可以引進(jìn)毛白楊、旱柳、仁用杏、杞柳等樹種、紅豆草、小冠花等牧 草及優(yōu)良畜種小尾寒羊等。 3.昕水河流域社會經(jīng)濟系統(tǒng)診斷 流域社會經(jīng)濟系統(tǒng)是一個信息部分明確、部分不明確的灰色系統(tǒng)?；疑到y(tǒng)理論為流域系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分析提供了基礎(chǔ)，通過灰色關(guān)聯(lián)分析，找出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理的癥結(jié)所在和今后的發(fā)展優(yōu)勢，從而為進(jìn)一步流域治理與開發(fā)奠定基礎(chǔ)。根據(jù)本流域系統(tǒng) 1982-1991 年 10 年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)統(tǒng)計資料，經(jīng)計算機的數(shù)據(jù)分析，得出總產(chǎn)值與農(nóng)林牧副各業(yè)產(chǎn)值的關(guān)聯(lián)度分別為： R01=0.876 R02=0.514 R03=0.420 R04=0.203 關(guān)聯(lián)序為 R01 R02 R03 R04 可見，在流域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中，占主體的是農(nóng)業(yè)，其次是林業(yè)、牧業(yè)、副業(yè)，流域經(jīng)濟發(fā)展仍處于以種植業(yè)為主的小農(nóng)經(jīng)濟階段，林、牧、副業(yè)沒有得到應(yīng)有的發(fā)展，從而形成了不合理的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)。 昕水河流域內(nèi)地廣人稀，人口密度為 54.1 人 /km2，勞動力缺乏，人口自然增長率為 18.2 ，人口文化素質(zhì)較低，商品意識淡化，交通不便。流域生產(chǎn)以種植業(yè)為主。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單調(diào)，四料奇缺。這些不利因素制約著流域社會經(jīng)濟系統(tǒng)的發(fā)展。 4昕水河流域土地利用分析 4.1 昕水河流域土地資源分類系統(tǒng) 根據(jù)昕水河流域的特征，參考全國農(nóng)業(yè)區(qū)劃委員頒發(fā)的土地利用現(xiàn)狀調(diào)查技術(shù)規(guī)程中所列的分類系統(tǒng)，結(jié)合昕水河流域內(nèi)三種類型區(qū)的具體特點，擬定了土地資源分類系統(tǒng)。 3 4.2 昕水河流域各類型區(qū)土地利用現(xiàn)狀分析 (1)黃土殘塬丘陵溝壑區(qū)。 昕水河流域黃土殘塬丘陵溝壑區(qū)面積為 1866.40km2，土地利用現(xiàn)狀如表 1 所示，耕地面積 530.96km2，其中坡耕地為 311.32km2，占整個耕地的 58.6，林業(yè)用地為254.95km2，牧業(yè)用地為 345.27km2，梁峁坡荒地為 587.73km2，占總面積 的 31.49，土地利用率為 64.43。 該地區(qū)土地資源豐富，人均占有土地 1.63ha，但耕地平均產(chǎn)量僅為 3075kg/ha，廣種薄收，自然災(zāi)害頻繁，種植業(yè)用地結(jié)構(gòu)不合理，存在著陡坡耕地類型，林牧業(yè)用地生產(chǎn)力水平較低，大量梁峁坡荒地未得到充分利用，適宜于多種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。應(yīng)建立塬 坡 溝綜合防護(hù)體系，達(dá)到固溝保塬，發(fā)展生產(chǎn)的目的。 表 1 昕水河流域黃土殘塬丘陵溝壑區(qū)土地利用現(xiàn)狀類型 土地類型 面積（ km2） 占總面積的百分比（ ） 種 植 業(yè) 用 地 溝川耕地 塬面耕地 寬梁頂耕地 坡耕 地 47.22 98.17 74.251 311.32 2.53 5.26 3.98 16.68 林 業(yè) 用 地 經(jīng)濟林 水保林 用材林 57.32 163.65 33.98 3.07 8.77 1.82 牧業(yè)用地 梁峁坡荒地 暫難利用地 水 域 道 路 居 民 點 345.27 587.73 76.15 39.98 19.79 11.57 18.50 31.49 4.08 2.14 1.06 0.62 (2)土石山區(qū)。土石山區(qū)面積為 1681.3km2，土地利用現(xiàn)狀如表 2 所示。本區(qū)有 625.4km2的天然次生林分布，占本區(qū)面積的 37.2，林業(yè)面積占總面積的 61.8，但林業(yè)內(nèi)部林種結(jié)構(gòu)單調(diào)，林種、樹種配置比例失調(diào)，糧食產(chǎn)量僅為 2754kg/ha，用地管理粗放，山區(qū)垂直帶譜的復(fù)合開發(fā)、分段開發(fā)不夠，資源浪費嚴(yán)重，土地生產(chǎn)潛力未發(fā)揮出來。應(yīng)重點發(fā)展水源涵養(yǎng)林，并兼顧木材 4 生產(chǎn)等項目。 表 2 土石山區(qū)土地利用現(xiàn)狀類型 土地利用類型 面積 (km2) 百分比 ( ) 種植業(yè)用地 212.01 12.61 林業(yè)用地 1039.04 61.80 牧業(yè)用地 141.90 8.44 荒坡地 174.35 10.37 暫難利用地 65.40 3.89 水域 26.41 1.57 道路 12.44 0.74 居民點 9.75 0.58 (3)河谷區(qū)。河谷區(qū)面積為 846.6km2，土地利用現(xiàn)狀如表 3 所示。本區(qū)的水肥條件及交通條件良好，種植業(yè)用地面積較大，占總面積的 45.86，林牧業(yè)面積僅占 33.48，平均糧食產(chǎn)量可達(dá)到6418kg/ha，但穩(wěn)產(chǎn)性差；農(nóng)田防護(hù)林和經(jīng)濟林的發(fā)展規(guī) 模有待于擴大，其功效也需強化。因此，本區(qū)應(yīng)大力發(fā)展農(nóng)田林網(wǎng)，防止干熱風(fēng)等災(zāi)害，同時生產(chǎn)部分中小徑材、經(jīng)濟林，并注重發(fā)展四旁綠化，以滿足人民生活的需要。 表 3 河谷區(qū)土地利用現(xiàn)狀類型 土地利用類型 面積（ km2） 百分比（ ） 種植業(yè)用地 388.25 45.86 22.09 11.39 6.43 1.56 5.85 4.17 2.65 林業(yè)用地 187.01 牧業(yè)用地 96.43 荒地 54.44 暫難利用地 13.21 水域 49.53 道路 35.30 居民點 22.43 5 4.3 昕水河流域土地利用結(jié)構(gòu)的影響因素分析 (1)氣候因素。氣候因素決定著一個流域土地類型空間分布數(shù)量結(jié)構(gòu)的基本格局。昕水河流域地處干旱、半干旱地帶，降水條件制約著該流域單調(diào)的土地利用現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)，種植業(yè)目前以靠天吃飯的 “雨養(yǎng)型 ”為主，盡管在林草地利用的背景下發(fā)展了部分農(nóng)田，但輪閑地占去了相當(dāng)比重，農(nóng)田的單產(chǎn)水平較低。隨著海拔高度的增加，該流域按河谷區(qū) 黃土殘塬丘陵溝壑區(qū) 土石山區(qū)的順序，溫度逐漸降低，以土石山區(qū)的降水偏多，而且土石山區(qū)分布較多的天然次生林，植被覆蓋度高。土石山區(qū)由于低溫 及高海拔的影響，適宜作物和經(jīng)濟樹種范圍受到限制，形成了以天然次生樹種及人工樹種為主的土地利用結(jié)構(gòu)。而殘塬丘陵溝壑區(qū)由于降水的減少和溫度的增高，塬、梁、峁常年干旱，開墾面積較大，土地利用現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)以種植業(yè)為主。河谷區(qū)的水熱條件相對優(yōu)越，土地利用結(jié)構(gòu)以種植業(yè)為主，但水資源利用率低，管理水平差。 (2)地形地貌因素。從宏觀上看，在流域的上游地段，侵蝕溝道相對細(xì)小，林草面積較大，耕地分布相對較少。到流域中游地段，溝道侵蝕相對劇烈，溝壑密度加大，地形比較破碎。流域下游地段，侵蝕溝道與河川較為發(fā)育，農(nóng)田開墾指數(shù)較高， 多呈現(xiàn)碎片狀分布。從微觀上看，在溝緣線以上至峁頂或塬面，以坡面天然林草地 坡面耕地 梯田分布，溝緣線至坡腳線之間，為溝坡天然草地或暫難利用地，在坡腳線至河川溝道之間，多分布著川臺耕地、溝壩耕地。 (3)人口密度因素。人口密度是反映開展密集型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的一個重要參數(shù)。人口密度大，對單位土地利用面積投入勞力多；人口密度小，則開展農(nóng)業(yè)墾植的勞力投入條件差。不合理的人口密度導(dǎo)致生產(chǎn)集約化經(jīng)營水平低，管理粗放，形成廣種薄收的生產(chǎn)機制。在昕水河流域的土石 山區(qū)和黃土殘塬丘陵溝壑區(qū)，人口密度分別為 30.3 人 /km2和 61.4 人 /km2，人口密度較為稀少，同時又有一些天然林和人工林分布，適合于林牧業(yè)的發(fā)展。流域河谷區(qū)的人口密度上升到 85.4 人/km2，是土石山區(qū)的兩倍多，具備了開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的勞動力資源，是昕水河流域農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要基地。 (4)綜合治理程度因素。在治理面積大、治理程度高的小流域中，林草面積顯著增加，耕地比例下降，糧食單產(chǎn)水平有較大地提高。在治理