基于灰色关联度分析的生态清洁小流域影响因子研究——以北京市密云县为例

韩富贵

(密云县水土保持工作站，北京 密云 101500)



基于灰色关联度分析的生态清洁小流域影响因子研究
——以北京市密云县为例

韩富贵

(密云县水土保持工作站，北京 密云 101500)

[摘要]选取北京市密云县8条典型生态清洁小流域，利用灰色关联度分析方法，对林草覆盖度、水源涵养地位、防风固沙地位、地形起伏度、人均水资源量、小流域出口地表水质量、人均山地面积、人均耕地面积、旅游资源量、第一产业和第三产业比值、人均旅游文化产值、人均自然观光产值、人均农地产值等因子与小流域分类评价的关系进行了分析，结果表明，生态清洁小流域影响因子主要是小流域出口地表水质量、林草覆盖度和防风固沙地位。

我国在治理水土流失的过程中提出了生态清洁小流域的概念，同时根据小流域内水土流失的发生发展特征，结合流域地形地貌特点和土地利用方式，按照小流域综合治理的理论和方法提出了“三道防线”治理方略，并将小流域划分为“生态修复区、生态治理区、生态保护区”[1]，但对关键影响因子的研究还比较缺乏。基于此，笔者依据灰色关联度分析方法，结合北京市生态清洁小流域典型治理和管理的实践，综合分析了影响生态清洁小流域评价的13个指标，对关键因子进行了筛选。

1研究区自然概况

密云县位于北京市东北部，地处东经116°37′00″～117°34′00″、北纬40°14′00″～40°37′30″之间，县域面积2 229.45 km2，划分为98条小流域。密云县是北京市重要的地表水源地，也是北京市东北的生态屏障，属暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候区，年均气温10.8 ℃，年均积温4 077.9 ℃，无霜期170～185 d，年日照时数2 801.8 h。海拔400～1 370 m，多年平均降水量608 mm，多集中在7—9月，全年风向以东北风为主，平均风速2.3 m/s。

2研究内容与方法

2.1研究内容

小流域是一个复合的生态经济系统，系统中有多种自然和社会因素相互作用，并对流域的生态、经济功能产生重要影响，也决定着流域的治理目标和措施布局[2]。因此，生态清洁小流域评价应综合调查分析降水、地形地貌、土壤、植被、坡度等影响水土流失发生发展的因子，并充分考虑土地利用结构、生产方式等经济社会发展要素。

以密云县8条典型生态清洁小流域为研究对象，从生态区位、资源禀赋、产业特征三个因素出发，选取流域的林草覆盖度、水源涵养地位、防风固沙地位、地形起伏度、人均水资源量、小流域出口地表水质量、人均山地面积、人均耕地面积、旅游资源量、第一产业和第三产业比值、人均旅游文化产值、人均自然观光产值、人均农地产值13个指标因子进行分析。

2.2研究方法

采用现场调查、试验观测与查阅资料相结合，理论分析与实践检验相结合的研究方法，对选取的小流域进行调查、分析。具体研究方法如下：

(1)收集相关资料。从网络数据库和相关单位搜集密云的小流域地形图、航片、遥感图片，以及有关村庄人口、社会经济状况的文字和数据资料。

(2)野外调查。主要调查校对水土流失状况、植被覆盖度、坡度、海拔等指标，调查获取沟道形态、垃圾、污水、出口水质等指标。

(3)数据分析。主要运用灰色关联度分析法进行分析。

生态清洁小流域原始数据调查结果见表1。

3灰色关联分析

建立数据集，将影响因子作为比较数列进行灰色关联分析。对表1的初始值进行无量纲化处理→极差计算结果→关联系数计算结果→关联度计算结果(表2)。

表1　生态清洁小流域原始数据

注：表中水源涵养地位、防风固沙地位、出口地表水质量、旅游资源量为定性指标，通过专家打分方法获得指标值。

表2　生态清洁小流域影响因子关联度

4结果分析

由表2可以看出，各影响因子与生态清洁小流域的关联度为：出口地表水质量>林草覆盖度>防风固沙地位>人均水资源量>水源涵养地位>第一产业和第三产业比值>人均农地产值>地形起伏度>人均自然观光产值>旅游资源量>人均旅游文化产值>人均耕地面积>人均山地面积。

(1)人均山地面积、人均耕地面积关联度最小，说明生态清洁小流域受其影响最小。

(2)人均自然观光产值、旅游资源量、人均旅游文化产值关联度排在第9位至第11位，说明生态清洁小流域受其影响不大。

(3)人均水资源量、水源涵养地位、第一产业和第三产业比值、人均农地产值、地形起伏度依次排在第4位至第8位，这些因子的变化，对生态清洁小流域无决定性影响。

(4)防风固沙地位排在第3位，说明防风固沙地位对生态清洁小流域评价有一定的影响。

(5)林草覆盖度排在第2位，说明生态清洁小流域受林草覆盖度影响比较大，林草覆盖度对生态清洁小流域的建设管理具有重要作用。

(6)小流域出口地表水质量排在首位，说明在这13个影响因子中，小流域出口地表水质量对生态清洁小流域影响最大。

5结论与讨论

(1)通过灰色关联分析表明，影响生态清洁小流域的主要因子是小流域出口地表水质量、林草覆盖度、防风固沙地位。评价的原则是以生态保护为基础。

(2)生态清洁小流域建设是水土保持发展的重要阶段，是促进水源保护、产业发展、新农村建设的重要途径。研究生态清洁小流域的影响因子并对主要因子进行跟踪监测，对于确立各条小流域的发展方向和建设模式，并针对小流域资源禀赋、区位差异配置不同的治理措施，制定管理目标，落实管理责任，提高小流域治理成效和管理水平，具有重要的指导意义。

[参考文献]

[1] 毕小刚，杨进怀，李永贵，等. 北京市建设生态清洁小流域的思路与实践[J]. 中国水土保持，2005(1)：18-20.

[2] 祁生林. 生态清洁小流域建设理论及实践——以北京市密云县为例[D]. 北京：北京林业大学，2006.

(责任编辑张培虎)

[中图分类号]S157

[文献标识码]A

[文章编号]1000-0941(2016)01-0046-02

[作者简介]韩富贵(1980—)，男，宁夏彭阳县人，高级工程师，硕士，主要从事水土保持生态建设和管理、水土保持监测等工作。

[收稿日期]2015-03-06

[关键词]生态清洁小流域；分类；灰色关联度分析；影响因子；密云县