長(zhǎng)汀縣三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化下的水土流失率

王 瑛

(福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院， 福建 福州 350007)

福建省龍巖市長(zhǎng)汀縣是南方紅壤侵蝕區(qū)的典型區(qū)域之一，由于降雨動(dòng)能較大、地形破碎、巖石抗風(fēng)化能力弱及人為活動(dòng)的不合理等使該區(qū)的水土流失嚴(yán)重[1-3]。在長(zhǎng)汀縣欠發(fā)達(dá)地區(qū)，水土流失導(dǎo)致植被難以生長(zhǎng)、土壤養(yǎng)分流失等問(wèn)題已成為制約經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要因素[4-6]。近年來(lái)長(zhǎng)汀縣大力治理水土流失，開(kāi)展水土保持工作，如封山育林、治理崩崗、改造果園等，已獲得顯著成效并被廣泛推行[7-8]。全縣水土流失面積由2009年的3.22×104hm2減少至2017年的2.03×104hm2，土壤侵蝕模數(shù)由2009年的4 630 t/km2減少至2017年的428 t/km2，水土流失率在近10年間下降了1.46%[9-10]。

福建省長(zhǎng)汀縣在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也需兼顧嚴(yán)重的水土流失治理問(wèn)題，當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)隨水土流失治理工作的進(jìn)行得到一定的發(fā)展，但經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展導(dǎo)致長(zhǎng)汀縣對(duì)土地的需求增加，形成新的土壤侵蝕區(qū)，水土流失率下降速度減緩[11]。如何協(xié)調(diào)水土保持與經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，減小農(nóng)戶對(duì)山區(qū)植被的依賴(lài)程度，仍是眾多學(xué)者研究的重點(diǎn)[12-14]。林盛[15]對(duì)比不同水土流失治理模式的綜合效益發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)汀縣在治理水土流失過(guò)程中經(jīng)濟(jì)見(jiàn)效快于生態(tài)見(jiàn)效。祁新華等[16]研究表明，要注重各利益主體的利益訴求，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益協(xié)調(diào)發(fā)展。游惠明等[17]運(yùn)用突變級(jí)數(shù)法進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)汀縣生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益趨于逐漸協(xié)調(diào)穩(wěn)定的態(tài)勢(shì)。近年來(lái)，長(zhǎng)汀縣經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一的現(xiàn)象不斷改善，經(jīng)濟(jì)得到快速發(fā)展。為保護(hù)生態(tài)環(huán)境免遭破壞，政府也在加大水土流失的修復(fù)力度，但收效甚微。因此，研究產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整對(duì)水土流失率的影響極為重要。目前有關(guān)長(zhǎng)汀縣產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與水土流失間關(guān)系的研究相對(duì)較少。鑒于此，采用Spearman相關(guān)性分析法與灰色預(yù)測(cè)GM(1，1)模型法，探討長(zhǎng)汀縣1995-2018年三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)水土流失率的影響，并預(yù)測(cè)2019-2022年長(zhǎng)汀縣三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占生產(chǎn)總值的比重變化，以期進(jìn)一步提高長(zhǎng)汀縣水土保持的治理效能，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)均衡發(fā)展。

1數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1研究區(qū)概況

1.2數(shù)據(jù)來(lái)源

以1995-2018年長(zhǎng)汀縣的水土流失率及第一、二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值分別占生產(chǎn)總值的比重(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為產(chǎn)值占比)為原始數(shù)據(jù)。水土流失數(shù)據(jù)參考翁伯琦等[[2，6，8-10，14，18-20]的調(diào)查成果；歷年地區(qū)生產(chǎn)總值及三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比來(lái)源于《長(zhǎng)汀縣統(tǒng)計(jì)年鑒》(2018)和《2018年長(zhǎng)汀縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》，其中，統(tǒng)計(jì)年鑒提供1995-2017年的數(shù)據(jù)，公報(bào)提供2018年的數(shù)據(jù)。

1.3研究方法

1.3.1Spearman相關(guān)性分析以長(zhǎng)汀縣1995-2018年水土流失率為因變量，以三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比為自變量，利用SPSS 22.0進(jìn)行相關(guān)性分析，計(jì)算水土流失率與三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比的Spearman相關(guān)系數(shù)。

1.3.2灰色預(yù)測(cè)GM(1，1)模型用灰色預(yù)測(cè)GM(1，1)模型進(jìn)行長(zhǎng)汀縣2019-2022年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化的預(yù)測(cè)和分析[21-22]：

1) 數(shù)據(jù)累加變換。原始數(shù)據(jù)列：X(0)=[x(0)(1)，x(0)(2)，…x(0)(n)]，對(duì)其進(jìn)行1次累加，得到新數(shù)列：X(1)=[x(1)(1)，x(1)(2)，…x(1)(n)]。

(1)

求X(1)內(nèi)相鄰序列的均值，得到序列Z(1)，其中：

(2)

式(1)、(2)中，X(0)為原始數(shù)據(jù)；X(1)為進(jìn)行累加變換后得到的新數(shù)據(jù)列；Z(1)為新數(shù)據(jù)列相鄰均值生成的序列。

(3)

華茲華斯把英格蘭比作根基穩(wěn)固、枝葉繁茂的紫杉樹(shù)，她可以為向蘇格蘭進(jìn)軍的士兵們提供弓弩。接下來(lái)，華茲華斯認(rèn)為這棵紫衫“永遠(yuǎn)不會(huì)衰朽”“美的不會(huì)被破壞”，這也暗含英格蘭征服蘇格蘭的光輝征程會(huì)一直存續(xù)。

(4)

式(3)、(4)中，α為發(fā)展系數(shù)，μ為灰作用量。

3) 模型檢驗(yàn)。根據(jù)模型預(yù)測(cè)結(jié)果得到殘差，計(jì)算原數(shù)據(jù)與殘差的方差S1、S2及后驗(yàn)差比和小概率誤差。

C=S2/S1

式中，ε(k)為殘差；S1為原始數(shù)據(jù)的方差；S2為殘差的方差；C為后驗(yàn)差比；P為小概率誤差。由C、P值確定模型的精度，如表1所示。

表1 灰色GM(1，1)模型預(yù)測(cè)精度等級(jí)判定標(biāo)準(zhǔn)

2結(jié)果與分析

2.1水土流失率

長(zhǎng)汀縣處于我國(guó)南方紅壤侵蝕區(qū)，早期由于水土流失嚴(yán)重，1983年起全縣對(duì)水土流失進(jìn)行規(guī)模化治理。2000年以來(lái)，隨長(zhǎng)汀縣水土流失治理力度的增強(qiáng)，水土流失治理獲得顯著成效。全縣的水土流失面積從1995年的759.19 km2減至2018年的241.74 km2，水土流失率從1995年的23.39%縮小到2018年的7.80%，下降15.59%。但2009-2018年的水土流失率下降速度緩慢(圖1)。

2.2產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化情況

長(zhǎng)汀縣地區(qū)生產(chǎn)總值由1995年的11.97億元增至2018年的231.74億元，經(jīng)濟(jì)規(guī)模大幅提升。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化情況(圖2)看出，1995-2009年第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比呈快速下降趨勢(shì)，第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比不斷增長(zhǎng)，且第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比在后期增速較快，在此期間，第一產(chǎn)業(yè)與第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比出現(xiàn)交替；2009-2015年，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比呈緩慢下滑趨勢(shì)，第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比出現(xiàn)交替，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比趨于穩(wěn)定，第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比呈下滑態(tài)勢(shì)；2015-2018年，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比仍緩慢下降，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比呈下滑趨勢(shì)，第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比逐年增長(zhǎng)，與第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比僅差3%。說(shuō)明長(zhǎng)汀縣產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了較大的變革。

2.3水土流失率與三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比的相關(guān)性

對(duì)1995-2018年長(zhǎng)汀縣水土流失率及三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比的Spearman相關(guān)性分析(表2)看出，長(zhǎng)汀縣1995-2018年水土流失率與第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比呈正相關(guān)，且在1%水平顯著，即第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比越高，水土流失率越大；水土流失率與第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比呈負(fù)相關(guān)，且均在1%水平具有顯著性。

表2 水土流失率與三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比的相關(guān)性

2.4產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展預(yù)測(cè)

根據(jù)1995-2018年模擬預(yù)測(cè)得第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的模擬預(yù)測(cè)值殘差最大值為5.58，最小值為-3.77；第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的模擬預(yù)測(cè)值殘差最大值6.72，最小值為-7.62；第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的模擬預(yù)測(cè)值殘差最大值為4.18，最小值為-4.8。從表3看出，長(zhǎng)汀縣1995-2018年第一、二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比的擬合結(jié)果理想，后驗(yàn)差比均小于0.35，小概率誤差大于0.80，模型精度在2級(jí)以上。

利用灰色預(yù)測(cè)GM(1，1)模型預(yù)測(cè)長(zhǎng)汀縣2019-2022年的三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比(表4)看出，2019-2022年第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比不斷增長(zhǎng)，與第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比的差距逐漸縮小，第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比下降。說(shuō)明，2019-2022年長(zhǎng)汀縣將以第二產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，至2022年，長(zhǎng)汀縣將實(shí)現(xiàn)由“一二三”產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向“二三一”產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。

表3 長(zhǎng)汀縣1995-2018年三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比的預(yù)測(cè)值

表4 2019-2022年長(zhǎng)汀縣三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比預(yù)測(cè)值

3結(jié)論與討論

1995-2018年長(zhǎng)汀縣水土流失率下降15.59%，水土流失治理成效顯著；第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比均波動(dòng)上升，且差距較小，產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于從“一二三”向“二三一”的過(guò)渡階段。

長(zhǎng)汀縣三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比與水土流失率間相關(guān)顯著，其中第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比與水土流失率呈正相關(guān)，第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比與水土流失率呈負(fù)相關(guān)，因此促進(jìn)第二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)于水土流失治理具有正向作用；至2022年，長(zhǎng)汀縣可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向“二三一”轉(zhuǎn)化，且第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比的差距逐漸縮小。

政府在制定政策時(shí)要考慮到長(zhǎng)汀縣第一、二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的比重，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化、升級(jí)。研究顯示，第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比與水土流失率間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，從理論上說(shuō)明第二、三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比越高，水土流失率越低，即第二、三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)于水土流失治理具有正向作用[11]，因此需因地制宜地制定實(shí)施相應(yīng)的優(yōu)惠政策，增強(qiáng)第二、三產(chǎn)業(yè)的吸引力[23-24]，使勞動(dòng)力、資金向第二、三產(chǎn)業(yè)傾斜，力爭(zhēng)達(dá)到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)“二三一”的轉(zhuǎn)變。與此同時(shí)，政府也需調(diào)整第一產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，投資特色經(jīng)濟(jì)林果產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快生態(tài)農(nóng)業(yè)的推行。

致謝：福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院陳志強(qiáng)教授在研究方法及論證等方面給予了寶貴的指導(dǎo)建議，在此致以由衷的感謝！