典型国家生态工程关键技术评价理论、方法与实证研究

来源 :中国水利水电科学研究院 | 被引量 : 2次 | 上传用户:toveyhzh
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本论文从生态治理技术评价依据、评价原则、评价思路和评价过程4个方面分析了评价工作所面临的问题,初步形成了生态技术的评价理论。首次提出应从时间维度、空间维度和技术维度三个维度评价生态技术。综合比较多种评价方法,根据研究区相关资料和基础数据获取情况,选用典型相关分析法、层次分析法、模糊综合评价法、TOPSIS法与熵权法和粗糙集法,对我国生态治理技术使用效果进行了分区域分问题评价,梳理了我国北方土石山区、京津风沙源区、南方石漠化区、黄土高原区主要的生态治理技术,对不同区域常见的生态治理技术进行综合评价,为未来生态治理工程选择生态治理技术提供依据。主要结论如下:(1)北方土石山区板栗林土壤侵蚀治理技术包括水平沟、水平阶、木枋、地埂、苔藓覆盖、生草覆盖和农林间作等。由于板栗生产方式和栗农老龄化严重等问题,该区普遍使用的水保措施有水平沟、地埂、木枋。经实际调查,木枋措施的减流拦沙效果并不理想。典型相关分析表明不同防治措施下板栗林土壤侵蚀特征因子受降雨因素的影响不同,在水平沟和地埂的作用下,板栗林下水土流失受最大30 min降雨强度影响较大,而无措施情况下则主要受降雨量的影响。因此,我们提出了在小流域尺度上,主要采用生草覆盖和农林间作等以恢复板栗林生产力;而在坡面尺度上,采用水平沟和地埂等工程措施,配合生草覆盖和苔藓覆盖等生物措施,从而实现小流域间和坡面内水土保持措施的协同作用。(2)建国70多年来,我国在实践中探索出多种防治风沙危害的措施,主要有植物治沙、机械沙障固沙、封沙育草、机械沙障与栽植灌木相结合等。目前在评价沙障固沙技术实施效果时采用的指标不够科学和全面,本研究基于文献频次法和层次分析法共筛选出14项二级指标和25项三级指标指标,构建出沙障固沙技术评价指标体系。该指标体系以技术效益为主导,兼顾功能性和应用性综合评价,从而对京津风沙源区沙障固沙技术进行全面评价。采用分层模糊积分模型对6种沙障固沙技术进行综合评价和排序,最终筛选出麦草沙障、秸秆沙障、粘土沙障、砾石沙障、塑料沙障和沙袋沙障6种经济性、技术性能和环境效益较优的技术模式,为沙障固沙工程建设提供参考。(3)针对南方岩溶区石漠化问题,主要的治理措施有封育、经济林、优良牧草、石改梯、植物篱埂、整地、饲料青贮、引流截水和能源开发。本研究选择对植物防护工程、坡改梯工程和封育3种治理模式进行评价,采用TOPSIS法与熵权法相结合的评价模型,利用层次分析法构建了岩溶区石漠化生态治理模式评价指标体系,并确定了各评价指标的评分标准。采用熵权法确定岩溶区石漠化生态治理模式评价指标的权重。TOPSIS法评价结果为植物防护工程模式最佳,坡改梯工程模式次之,封育模式最末,其结果与实际情况相符合。水土保持林和经济林结合鱼鳞坑、水平阶等工程措施兼顾经济效益和生态效益,可为岩溶区石漠化问题的治理提供有效的防护。(4)黄土高原区水土流失治理按治理范围可分为小流域综合治理技术和区域综合治理技术,按治理对象可分为坡面治理技术、沟道工程技术、矿山修复技术和水库绿化技术。本研究以6种生态治理技术为研究对象,建立了 2级黄土高原水土流失生态治理技术评价指标体系框架,分别从技术成熟度、技术应用难度、技术效益和技术推广潜力4个方面分析了影响水土流失生态治理技术的因子,共有12个2级指标;然后对梯田、坝地、造林、种草、经济林、封育6种生态治理技术进行实证分析,根据各指标间的不可分辨关系实现属性约简,获得由4个1级指标、7个2级指标组成的黄土高原水土流失生态治理技术评价指标体系;然后由属性重要性计算各二级指标的权重,再由层次分析法得出各一级指标的权重;最后加权求和得到6种生态治理技术的综合评价结果,即经济林(11.67)>坝地(11.17)>梯田(11.0)>种草(9.67)>造林(9.17)>封育(8.67)。
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