中图分类号 F323 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）11-0001-06
Ecological Agriculture Development Potential Evaluation of Karst Peak Cluster Depression in Liupanshui Area
Yang Yaya et al.
（Liupanshui Normal University，Liupanshui 553004，China）
Abstract：In order to further improve the ecological environment of the development of ecological agriculture，the efficiency of repair in Liupanshui karst area，the karst peak cluster depression of this closed system as the research object，with the geographic information system，the evaluation of ecological agriculture development potential in Liupanshui area. According to the influence factors of ecological agriculture in karst peak cluster depression area，15 evaluation indexes are selected from three factors of natural，ecological and social，and the evaluation index system of ecological agriculture development potential is constructed. Using expert scoring method to determine the weights of evaluation indicators and factor classification standards. The karst peak cluster depression in Liupanshui City is extracted，and the potentiality of developing ecological agriculture in these four areas is compared by collecting and analyzing the data of Liuzhi，Panxian，Shuicheng County and Zhongshanqu. Finally，the development potential of these four areas is compared. The development potential is Liuzhi>Panxian>Zhongshanqu>Shuicheng County. According to the results obtained，the reasons are analyzed and reasonable and effective suggestions are put forward.
Key words：Peak cluster depression；Ecological agriculture；Potential assessment；Index system
随着传统农业问题的日益突出，人们寻求出了一种新型农业，即生态农业[1]。我国学者首次提出生态农业是在1987年，随之产生了生态农业的评价，包含评价体系及方法。各类体系由10～20个指标构成，而评价方法主要采用了经验评价法、主导指标评估法、归纳分级评价法[2]。到目前为止，针对岩溶地区生态农业的评价主要有广西、贵阳等这些地区，而很少有专家学者针对六盘水生态农业的发展潜力进行研究，所以本文选取六盘水市作为研究对象。
本文的研究区六盘水是典型的岩溶地貌，主要岩溶形态为峰丛洼地，在这样一种封闭的形态下发展生态农业还需要人们不断的研究。因为生态农业发展的条件和适宜程度因地而异，各地区的自然和社会环境不同，使得各地区发展生态农业的潜力也就不同，为此，对于该区研究显得尤为重要。对于生态农业发展潜力评价，可以为提高经济和生态效益、改善农村贫困地区现状提供参考，有利于生态农业模式合理布局，资源合理有效配置，从而进一步改善六盘水岩溶地区生态环境。
1 研究区概况
本文主要以六盘水（含六枝特区、盘县、水城县、钟山区）为研究对象，六盘水地理位置为25°19′44"N～26°55′33"N，104°18′20"E～105°42′50"E，位于云南、贵州两省交界处，地处云贵高原西部一、二级台地斜坡上，北邻毕节市，南毗黔西南州，东西两侧分别为安顺市、云南省曲靖市，区域总面积达9965km2，总人口310万。六盘水属典型的岩溶地貌，其形态主要为峰丛洼地。该区气候湿润，属亚热带季风气候，因受海拔的影响，气温较低，因此被誉为“中国凉都”[3-4]。 2 岩溶峰丛洼地提取及数据获取
2.1 岩溶峰丛洼地简介 峰丛是基座相连的峰林，在峰丛间镶嵌负地形，包括洼地、谷地和平原几种组合形态类型。其中，以具有封闭的岩溶洼地负地形的峰丛洼地分布最广，生态环境最为脆弱、恶劣，土层较薄[5]。峰丛洼地型岩溶是以溶蚀作用为主形成的岩溶地貌。指由各个峰顶高低不一的峰丛（形态主要有塔状、锥状溶峰）组成，峰丛间有溶蚀的洼地（或溶蚀漏斗）的地貌组合[6]。广西省的西北部、云南和贵州高原边缘的斜坡地带是其主要的分布区。此外，还分布在南盘江、北盘江、红水河的一级支流两侧。相对高度大约在200～1000m，而峰丛洼地的最高峰与最低洼处相对距离最高可达600m左右。各峰丛间的岩溶峰丛洼地深陷，其形态一般是圆筒（圆锥）形。峰丛洼地地区由于强烈的岩溶作用以及人类对生态的破坏，岩石大面积裸露，使之成为如同沙漠一样的脆弱环境[7]。是国家进行环境治理和扶贫的重点和难啃的硬骨头，虽采取了很多措施，但进展缓慢[8]。
2.2 岩溶峰丛洼地提取 岩溶峰丛洼地在地理信息系统数字地形分析中属于难点，没有成熟的技术体系借助计算机完成峰丛洼地的自动提取。因此，将采用实地采点的方式勾画峰丛洼地。通过实地考察，得到峰丛洼地周边地的坐标，将其导入Arcgis并以此为依据勾画出岩溶峰丛洼地在六盘水市的分布图。根据六盘水石漠化分布图从其中提取出喀斯特地区，利用Arcgis打开石漠化分布图。将喀斯特地区提取出来，用这个作为模板对DEM进行掩模提取，将非喀斯特地区从DEM上去除，在ArcScene添加进去建立3D模型，通过已有的经验和3D模型初步勾画出岩溶峰丛洼地。根据初步勾画的峰丛洼地，前往六枝、月照乡和几个典型地区进行验证，实地验证发现，有几个地区与勾画有所出入，进行人工的修正，最终获得六盘水市岩溶峰丛洼地（如图1）。
图1 六盘水岩溶峰丛洼地分布
2.3 研究方法 本文主要的采用的方法有以下几种：
2.3.1 专家打分法 专家打分法是用于计算因子权重的方法，是指通过匿名方式征询有关专家的意见，对专家意见进行统计、处理、分析和归纳，最后得出结论[9]。
2.3.2 层次分析法 关于层次分析法，是一种将定性与定量分析方法相结合的多目标决策分析方法。该法的主要思想是通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素[10]。因为本文是一个复杂的系统，需要把多个因素逐一分解和分析，而层次分析法正好是把目标划分成为几个层次，并对其进行分析，所以选取这种方法比较适合。
2.3.3 多因子加权模型 多因子加权评价模型是一种反映指标数量关系的模型[11]，本文中采用了15??因子，该模型可以用于建立生态农业发展潜力模型，数学表达式为
[Suit=i=1nWi×Pi]
上式中，Suit为岩溶峰丛洼地生态农业发展潜力综合评价值，Wi为因子i的权重值，Pi为评价单元对应的第i个单因子分值，n为因子总数。
由上式计算出生态农业发展潜力的标准，按计算的综合评价值，对4个地区的发展潜力进行比较。
3 岩溶峰丛洼地生态农业发展潜力评价
3.1 评价指标选取 生态农业最大的特征是综合性，它是将农业、林业、渔业、畜牧业和其他生产事业相结合的高效农业[12]。同时，研究区是典型的岩溶地貌，生态环境相对其他地区来说比较脆弱。所以，岩溶峰丛洼地地区的生态农业发展条件不仅涉及农业发展的自然条件，还应考虑到生态、社会等方面的条件。
3.1.1 自然指标 自然条件对生态农业的发展起着决定性的作用，而地形、气候、土壤、保水情况是密切相关的因素[13]，也是农业发展的必要条件。因此本文选取坡度、峰丛洼地高差、年平均温、年平均日照时数、≥10℃积温、年降水量、土壤类型、土壤厚度[14]等8个因子作为评价指标[15-16]。
3.1.2 生态指标 生态指标是生态农业发展的影响因子，且研究区是岩溶峰丛洼地地区，该区相对高差较大，地表形态复杂。尤其是近年来人们对自然资源的过渡开发和对土地的过渡利用，产生了诸多隐患，导致生态环境脆弱，易产生滑坡泥石流等自然灾害，水土流失也比较严重。生态环境亟待恢复和重建，所以对生态农业的发展条件要求较高。因此主要选取植被覆盖率、石漠化程度、水土流失程度等3个因子作为评价指标[17]。
3.1.3 社会指标 它直接影响生态农业发展的效率。生态农业的发展还和社会经济状况密切相关，因为生态农业是一种把农、林、牧、渔业相结合的高效农业，并且将第一产业与第二、三产业融为一体，而打造的一种复合型的系统[18]，其发展需要社会经济的支持。所以，选取交通网密度、人口密度、平均文化水平、人均收入等4个指标[19-21]，这些指标对生态农业的发展有着重要的影响。
3.2 指标权重及因子分级标准确立 本文采用层次分析法建立评价指标体系，首先将目标分为目标层、准则层和指标层[22]。经过严格的分析和筛选，确定自然、生态、社会3个准则层。在自然准则中包括坡度、峰丛洼地高差、年平均温、年平均日照时数、≥10℃积温、年降水量、土壤类型、土壤厚度8个指标，生态准则包括植被覆盖率、石漠化程度、水土流失程度3个指标，社会准则包括交通网密度、人口密度、平均文化水平、人均收入4个指标。然后运用专家打分法对各项指标进行打分，把专家所打分数作为原始数据，通过严格的统计，从而得出各项评价指标的权重[23]。考虑到选取的各指标中有定量指标和定性指标[24]，所以在建立体系时需要量化到一个体系中，所以采用等级赋分法，对不同的等级赋予相应的分值，并根据所划分的4个等级，采用40～100分制，分别对应的是40、60、80、100，等级越高或者是条件越好，分值越高。岩溶峰丛洼地生态农业发展潜力评价由1个目标层、3个准则层、15个指标层组成，其层次结构及权重如表1所示： 表1 六盘水地区岩溶峰丛洼地生态农业发展潜力评价指标
[目标层 准则层 权重 指标层 权重 对总目标的权重 因子分级 分值 峰丛
洼地
生态
农业
发展
潜力
评价 自然指标 0.60 坡度D1（°） 0.10 0.06 >21°
18°～21°
15°～18°
<15° 40
60
80
100 高差D2（m） 0.05 0.03 >2000m
1750～2000m
1500～1750m
<1500m 40
60
80
100 年平均温D3（℃） 0.20 0.12 <10℃
10～12.5℃
12.5～15℃
>15℃ 40
60
80
100 年平均日照时数D4（h） 0.15 0.09 <1200h
1200～1350h
1350～1500h
>1500h 40
60
80
100 ≥10℃积温D5（℃） 0.15 0.09 <3400℃
3400～4000℃
4000～4500℃
>4500℃ 40
60
80
100 年降水量D6（mm） 0.15 0.09 <1000mm
1000～1250mm
1250～1500mm
>1500mm 40
60
80
100 土壤?型D7 0.10 0.06 黄色石灰土
黄棕石灰土
黄壤
紫泥土、石灰土 40
60
80
100 土壤厚度D8（cm） 0.10 0.06 <30cm
30～40cm
40～50cm
>50cm 40
60
80
100 生态指标 0.20 植被覆盖率D9（%） 0.30 0.06 <45%
45%～55%
55%～65%
>65% 40
60
80
100 石漠化程度D10 0.40 0.08 重度
中度
轻度
微度 40
60
80
100 水土流失面积比D11 0.30 0.06 >45%
40%～45%
35%～40%
<35% 40
60
80
100 社会指标 0.20 交通网密度D12 0.35 0.07 <50
50-100
100-150
>150 40
60
80
100 人口密度D13
（人/m2） 0.20 0.04 >750
500～750
250～500
<250 40
60
80
100 平均文化水平D14 0.25 0.05 小学及以下
初中
高中
大学生及以上 40
60
80
100 人均年收入D15
（元） 0.20 0.04 ≤12000
12000～13000
13000～15000
≥15000 40
60
80
100 ]
4 岩溶峰丛洼地生态农业发展潜力评价结果
4.1 六盘水地区15个指标评价标准值 本研究选取六盘水市钟山区、六枝特区、盘县、水城县4个地区，应用建立的评价模型对这4个地区岩溶峰丛洼地生态农业发展潜力进行评价。
4.1.1 自然指标 坡度和高程（D1、D2）是六盘水的DEM中得到，坡度DEM通过空间分析得到，而高程是DEM中自带的数据；年平均温、年平均日照时数、≥10℃积温、年平均降水量（D3、D4、D5、D6）来源于六盘水市气象局30年（1981―2010年）统计的气象数据的平均值数；土壤类型和厚度（D7、D8）来源于六盘水土壤类型图，结合各个地区主要的土壤类型，分析得出该土壤类型在岩溶地区的土层厚度。
4.1.2 生态指标 植被覆盖率（D9）是利用六盘水4个地区遥感影像，在影像上提取植被包括乔木林地、常绿针叶林、常绿阔叶林、常绿阔叶灌木林、灌木园地、稀疏灌木地、草丛、落叶阔叶林、落叶阔叶灌木林、针阔混交林的面积，并计算与各个地区的总面积之比；石漠化程度（D10）是利用六盘水石漠化等级分布图，统计出4个区域不同等级石漠化的面积来确定4个地区的石漠化等级；水土流失面积比（D11）是4个地区水土流失面积与4个地区总面积之比。
4.1.3 社会指标 交通网密度（D12）在六盘水道路分布图中用Arcgis软件，在软件中完成自动提取交通长度，交通网密度=线路长度/区域面积（L/D）；人口密度、平均文化水平、人均年收入（D13、D14、D15）的平均数值均来源于六盘水市2015年统计年鉴。如表2所示： 表2 六盘水市钟山区、六枝特区、盘县、水城县指标评价值
[地区 D1（°） D2（m） D3（℃） D4（h） D5（℃） D6（mm） D7 D8（cm） D9（%） D10 D11（%） D12（m/km2） D13（人/km2） D14 D15（元） 钟山区（X1） 17.6 1946.8 12.6 1367.8 3970.9 1176.2 黄壤 45 43.5 微度 40.9 148 1254.31 小学及以下 15902 六枝（X2） 20.8 1425.1 14.8 1107.4 4839.6 1479.4 紫泥土、
石灰土 85 55.7 中度 30 178 277.8 小学及以下 12848.5 盘县（X3） 20.1 1802.8 15.1 1620.8 5020.5 1348.3 黄色石灰土 20 62.2 轻度 58.7 74 257.2 初中 13535 水城县（X4） 23.5 1739.3 12.6 1367.8 3970.9 1176.2 黄棕石灰土 30 66.7 重度 42.8 36 205.2 小学及以下 13002 ]
4.2 生态农业发展潜力评价综合量化值及其结果分析 选择多因子加权模型，根据其数学公式，计算出这4个地区发展生态农业发展潜力评价的综合量化值[25]，其结果是：钟山区71、六枝特区78.2、盘县74.6、水城县64.4。从计算出的综合量化值可以看出：六枝>盘县>钟山区>水城县，表明六枝特区发展生态农业潜力最大，其次是盘县，再次是钟山区，水城县发展潜力则相对较小。六枝特区，该区水热资源组合较好，多年平均气温较高，日照时数长。石漠化程度属中度，水土流失面积最小，但平均文化水平中等，人均收入最低。生?B环境较好，弥补了自然条件和社会条件的不足。盘县次之，该区自然条件优越，平均温、积温和日照时数最高，气候条件最为适宜，石漠化程度较低但是水土流失程度较大，人为破坏严重。平均文化水平较高，属初中水平，其结果就是自然条件、社会经济条件优越，但是生态环境较差。钟山区平均坡度低，水热条件一般，石漠化程度属微度，水土流失次于盘县和六枝。因为该区是六盘水市的政治、经济和文化交流中心，所以社会条件的优势弥补了在自然条件方面的不足。最后是水城县，根据已有的经验考虑，水城县的发展潜力可能大于钟山区，但是评价的结果却是水城县最小，其原因在于该区坡度大，水热组合最差，石漠化程度属重度，水土流失面积大，社会条件一般。各项分值得分较低，综合分值则较低，所以它的发展潜力最小。但是这并不意味着该区不应发展生态农业，恰恰相反，结果说明该区生态条件最差，生态环境亟待改善，而生态农业成为该区迫切的选择，只是发展起来具有较大的难度，需要投入的人力、物力和财力比其他地区更多。
4.3 各地区发展建议
4.3.1 六枝地区 该地区生态环境良好，境内有????江旅游景区。峰丛洼地区有发展生态农业旅游的各类资源，光热资源充足、生物资源繁多。可以打造“农业+观光旅游型生态农业模式”，发展果园观光、采摘品尝等生态农业休闲娱乐，培育种植示范园。充分利用其湿润的气候条件，打造农业生产和观光于一体，其发展的重点在于：（1）恢复和保持脆弱生态环境，将其开发为可利用的生态旅游资源；（2）开发特色生态农业资源，发展成具有价值的旅游资源；（3）将农业、旅游与峰丛洼地脆弱生态环境治理结合统一；（4）创新模式，设计有效经营、合理分配利益的管理模式体系。
4.3.2 盘县地区 从评价的结果可以看出，该区的生态条件不足，可以选择“以沼气为纽带生态果园模式”，这种模式是把种植、养猪、沼气、种果（菜）相连成一体，实现有机物质多层次利用、能源再生，利用家畜便产生沼气，沼气池的废渣废液作为有机肥，有利于生态农业良性循环。各级部门应注重发展以沼气为中心的产业，给予诸多优惠政策和财政补贴。
4.3.3 钟山区 该区作为六盘水市的中心城区，需要保护其生态环境，不宜多度的开发和建设。同时，在城区需要扩大其绿化面积，以减少城市热岛效应的扩散。对于该区的发展，可以选择发展城市综合生态循环农业，应充分利用城市有限的土地、生物、技术、信息等资源，将农、林、牧、副、渔、加、商等各行业进行联合，建立多层次的、持续高效的农业生态系统。强调城市生态农业生产中的生态环境产出，重视城市各产业的开发。
4.3.4 水城县 水城县发展潜力最小，生态环境恶劣，需要加大生态环境的修复和重建。因为该区坡度最大，可以选择“立体农林果木复合型生态农业模式”。充分利用峰丛洼地的立体空间，对不同部位布置相应的农业种植。在山麓地区以种植农业为主，到山顶依次为旱地作物农业、经济水果林、经济林、灌木和草类植被。这种模式突破了平面上单一层次的传统种植，以达到提高资源利用率、土地生产率和农业商品率的目的，它具有“多层配置”的特点。
