張惜偉 張裕鳳 王翠霞
摘要:煤炭資源推動了我國經濟快速發(fā)展,但開采過程中對土地資源的損毀嚴重,土地復墾適宜性評價工作不容忽視,可為土地復墾工程實施提供科學依據(jù)。采用極限條件法、指數(shù)和法等研究方法,以內蒙古準格爾旗煤礦區(qū)為例,針對該區(qū)域的土地質量條件,參照相關資料選定評價因子,通過適宜性評價得出土地利用限制性因素,排除不適宜土地利用類型,并采用綜合指數(shù)法測算綜合分值,得出適宜性等級,從而確定該區(qū)域未來的土地利用方向和預期效益。
關鍵詞:土地復墾;適宜性評價;極限條件法
煤炭資源開采在推動我國經濟快速發(fā)展的同時,對土地資源造成損毀,也給環(huán)境帶來不可估量的破壞,嚴重影響耕地總量動態(tài)平衡,因此土地復墾工作不容忽視[1,2]。為確保礦區(qū)廢棄土地的復墾與土地開發(fā)數(shù)量相平衡,并能有效利用復墾土地,必須以土地復墾適宜性評價為基礎和依據(jù)[3,4]。
1. 研究方法的提出
1.1 選擇參評因子
針對特定的土地利用方式,選擇影響土地適宜性的幾項重要因素作為評價指標,稱為參評因子[5-8]。土地適宜性評價的科學性與否、評價精度的高低與參評因子的選擇息息相關??紤]礦區(qū)實際,本研究的定量分析針對宜耕、宜林和宜草等三個方向。選取的評價因子如表1-1、表1-2、表1-3所示。
1.2 劃分評價等級
礦區(qū)土地復墾適宜性評價是針對具體的復墾方向,判斷分析復墾區(qū)損毀土地的適合程度 [8]。作者在借鑒國內一些開展土地復墾適宜性評價地區(qū)的實踐方法基礎上,依據(jù)《土地復墾技術標準》、《農、林、牧生產用地污染控制標準》,及其相關政策法規(guī),確定本次參評因子類型、權重,并將評價等級數(shù)確定為4級,分別為:一級(比較適宜)、二級(勉強適宜)、三級(不適宜),四級(難利用)[9-11]。目前國內外針對各評價因子的具體等級標準還沒有精確的劃分,其兩等級間各個評價因子的評價標準采用國家有關行業(yè)標準[12]。
1.3 極限條件法的提出
土地復墾適宜性評價是針對區(qū)域土地資源質量,綜合評定其適宜利用方式,并能進一步指導復墾工程更加科學有效進行,土地復墾的限制因子對復墾方法選擇具有較大影響。極限條件法作為土地適宜性評價方法之一,是將土地質量最低評定標準作為治理等級的依據(jù),強調主導限制因子的作用,評價單元的最終結果取決于條件最差因子的質量[8]。模型公式:
Yi=min(Yij) (1)
式中,Yi為第i個評價單元的最終分值;Yij為第i個評價單元中第j個參評因子的分值。凡是在有某項土地復墾影響因子指標出現(xiàn)不適宜的情況下,均適用極限條件法,它在一定程度上是對這些限制因素的改進,使土地更適宜農業(yè)利用。因此,它在土地復墾適宜性評價時具有一定的優(yōu)勢,其優(yōu)點在于技術思路簡單,能夠快速評價確定復墾方向。該方法也存在缺陷,即得出的適宜性等級偏低,從而導致結論偏保守[8]。
2. 實證分析
2.1 研究區(qū)概況
烏蘭哈達煤礦位于內蒙古鄂爾多斯市準格爾旗政府駐地薛家灣鎮(zhèn)南西70km處,行政區(qū)劃屬準格爾旗準格爾召鎮(zhèn)管轄。東經110°13′00″~110°17′05″,北緯39°42′00″~39°44′00″。區(qū)內屬半干旱高原大陸性氣候,晝夜溫差較大,年最高氣溫38.3℃,年最低氣溫-30.9℃;年降水量277.7mm~544.1mm,年蒸發(fā)量2297.4mm~2833mm。常年刮風,平均風速2.3m/秒,最大風速24m/秒。無霜期平均165d,凍結期為5~6個月,最大凍土深度1.50m。該區(qū)土壤主要為栗鈣土,局部地區(qū)還分布有風沙土和草甸土,且土層厚度小于30cm。礦區(qū)地形總體呈西高東低。西部海拔標高1433.7m,最大高差為126.6m,一般標高在1400m~1350m。礦區(qū)為高原侵蝕性丘陵地貌,地形切割強烈,植被稀疏,為半荒漠地區(qū)。
2.2 數(shù)據(jù)來源
以全國第二次土地調查(2009)、內蒙古自治區(qū)統(tǒng)計年鑒、內蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準格爾旗土壤數(shù)據(jù)(1986)為基礎,采用定性與定量相結合的方法進行研究分析。
2.3 結果與分析
2.3.1 礦區(qū)土地利用現(xiàn)狀
根據(jù)準格爾旗2014年土地利用現(xiàn)狀圖,礦區(qū)土地利用類型包括有林地、天然牧草地、采礦用地等。經預測,該區(qū)挖損面積為259.2151hm2,外排土場壓占面積為49.8113hm2,表土存放區(qū)面積為17.9616hm2(由于表土存放區(qū)布置在外排土場上,所以本方案不對表土存放區(qū)進行單獨工程設計),總損毀面積為309.0264hm2[13]。如表2-5中的復墾前地類面積對照。其中挖損區(qū)、外排土場的損毀程度均為重度損毀。
2.3.2 確定復墾方向與劃分評價單元
復墾區(qū)內有大面積的草地,地形和土壤肥力對農業(yè)生產的限制較大,植被類型為中溫干旱氣候草原植被及灌木林地,植被覆蓋率在10%~20%。本研究依據(jù)土地損毀類型、程度及限制因素劃定為挖損區(qū)和外排土場兩個評價單元。
2.3.3 評價單元土地質量條件分析
參照前述適宜性評價等級標準,將評價單元的土地質量與復墾類型主要限制因素比對分析,各評價單元土地質量條件見表2-1。
2.3.4 復墾土地適宜性評價
(1)評價因子對應取值
根據(jù)評價區(qū)域的實際情況,每個評價因子劃分為四個等級,由高到低分值設為4、3、2、1[12]。參照評價等級劃分標準,確定各評價因子對應分值,適宜復墾為耕地影響最強烈的因素是地形坡度,而挖損區(qū)限制最強烈的因素是地形坡度,結合適宜性等級最低的土地質量參評因子決定該單元的土地適宜性等級[14]定論,所以采用極限條件法,得出該挖損區(qū)等級為四級(難利用)狀態(tài),得到難利用為耕地[15,16]的結論。復墾為林地和牧草地的取值如表2-2、表2-3所示。
(2)林地牧草地復墾分值計算
根據(jù)復墾為林地、牧草地的參評因子、權重表和該復墾土地單元的質量條件,采用指數(shù)和法,計算復墾為林地、牧草地的總分值(根據(jù)極限條件法,此復墾單元為難利用為耕地,所以對復墾為耕地的分值不作計算)如表2-4所示。
2.3.5 適宜性評價結果
結合當?shù)匾?guī)劃,經適宜性評價得出受損毀的土地勉強適宜復墾為有林地、灌木林地、人工牧草地及其田間道路等,評價結果見表2-5的復墾前后地類面積對照。
表中數(shù)據(jù)顯示,通過復墾方案,部分建設用地轉變?yōu)檗r用地,從而使農用地面積增加。
3. 結論
(1)準格爾旗烏蘭哈達煤礦區(qū)原本包括有林地、天然牧草地、村莊和采礦用地等土地利用類型,可將重度損毀區(qū)域土地復墾為有林地、灌木林地、天然草地及其田間道路等。增加農用地面積的同時取得良好的綜合效益。
(2)采用極限條件法得出該區(qū)域各評價單元均難利用為耕地,在建立土地適宜性評價指標的基礎上,地形坡度這一現(xiàn)狀條件決定了各評價單元的最低等級,從而得出各評價單元均難利用為耕地的結論。通過指數(shù)和法,進一步測算出林地、牧草地復墾方向的各評價單元總分值,得出勉強適宜的結論。
(3)極限條件法的局限性在于,沒有考慮到研究區(qū)的地形坡度條件與其他如土壤條件等土地性質間相互作用影響的情況,即土地某種性質的不足有可能被其他性質在一定程度上彌補的情況。
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