劉 云，李海峰，屠代豪，3

（1.南昌市土地開發(fā)整理中心，南昌 330038；2.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)國土資源與環(huán)境學(xué)院/南昌市景觀與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌 330045；3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院，武漢 430070）

隨著建設(shè)用地需求不斷增加，可開發(fā)后備資源更顯不足［1］，致使耕地保護(hù)面臨嚴(yán)峻的形勢。采取有效措施，落實(shí)耕地?cái)?shù)量、質(zhì)量、生態(tài)“三位一體”保護(hù)目標(biāo)，滿足耕地“占補(bǔ)平衡”要求，已成為土地資源管理工作中迫切需要解決的問題。建設(shè)占用耕地耕作層土壤剝離再利用作為保護(hù)土壤資源的有效手段，能夠延續(xù)耕地耕作層的土壤肥力，在改良土壤質(zhì)量方面具有突出的優(yōu)勢，為耕地占補(bǔ)平衡新機(jī)制提供了實(shí)現(xiàn)的可能和便利方式，對有效促進(jìn)耕地質(zhì)量、數(shù)量、生態(tài)建設(shè)具有重大意義［2，3］。對耕作層土壤剝離利用的研究關(guān)注點(diǎn)多集中在空間配置方法［2-4］、效益評價(jià)［5-8］、實(shí)施模式［9-11］、工程方案［12，13］及政策措施［14，15］等方面，多從定性的角度評估耕作層土壤剝離，缺乏對耕作層土壤剝離再利用的相關(guān)調(diào)查及潛力評價(jià)［16，17］，土壤剝離再利用方向的確定也缺乏依據(jù)［18-20］，難以保障土壤用途的相容性。有必要對耕地耕作層土壤剝離再利用潛力進(jìn)行定量評價(jià)，并探索切實(shí)可行的再利用方向，以期加深耕作層土壤剝離再利用理論的認(rèn)識(shí)和理解。本研究利用南昌市土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、土地利用變更數(shù)據(jù)和2016—2020年土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)，通過GIS 空間分析和抽樣調(diào)查相結(jié)合，定量評價(jià)非農(nóng)建設(shè)占用耕地?cái)?shù)量以及占用的耕層土壤資源潛力，并結(jié)合分析耕地后備資源開發(fā)及土地整治項(xiàng)目等的覆土需求，探討耕作層剝離土壤資源的再利用方向，為南昌市制定耕作層土壤剝離再利用實(shí)施政策、開展耕作層土壤剝離利用工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

南昌市地處江西省中部偏北，贛江、撫河下游（圖1），位于東經(jīng)115°27′—116°35′，北緯28°09′—29°11′。全市以平原為主，東南地勢平坦，西北丘陵起伏，土地面積7 194.61 km2［19］。隨著南昌市全面融入長江中游城市群及鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)等國家戰(zhàn)略，打造長江中游區(qū)域中心城市和江西省的省級核心增長極，南昌市城市化工業(yè)化速度加快，2019年經(jīng)濟(jì)年增長率達(dá)8.0%，城市化率達(dá)56%。2006—2018 年，南昌市城市化率每增加1 個(gè)百分點(diǎn)，建設(shè)用地新增1 000 hm2。根據(jù)南昌市未來3 年規(guī)劃，各類建設(shè)占用耕地約7.56×103hm2，建設(shè)占用耕地的數(shù)量將逐步攀升，耕作層土壤剝離與再利用工作的開展迫在眉睫。

圖1 研究區(qū)地理位置

2015 年7 月6 日江西省國土資源廳下發(fā)《關(guān)于在南昌市開展建設(shè)占用耕地耕作層土壤剝離再利用試點(diǎn)工作的函》后，南昌市實(shí)施了5 個(gè)建設(shè)占用耕地耕作層土壤剝離再利用試點(diǎn)項(xiàng)目，實(shí)施剝離耕地面積為66.1 hm2，剝離土壤資源主要用于滿足水田復(fù)墾及“旱改水”土地整治項(xiàng)目覆土需求。試點(diǎn)項(xiàng)目的實(shí)施，取得了一定的成效，如進(jìn)賢縣三陽集鄉(xiāng)三陽村旱地改水田土地整治項(xiàng)目將高新區(qū)所剝離的耕作層土壤進(jìn)行回覆再利用后，使得再利用區(qū)耕層增厚8~10 cm，耕層土壤有機(jī)質(zhì)相對整治前提高了1.2 g/kg，肥力等級顯著提升，耕地質(zhì)量自然等別及平均利用等別大大提高。但是，試點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施過程中也存在諸如耕作層土壤再利用時(shí)空錯(cuò)位、土壤資源再利用途徑單一以及缺乏耕作層土壤剝離與再利用數(shù)量和質(zhì)量評價(jià)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范等問題，導(dǎo)致南昌市建設(shè)占用耕地耕作層土壤剝離再利用試點(diǎn)實(shí)踐中耕地質(zhì)量無約束。因此，亟須開展研究，定量評價(jià)非農(nóng)建設(shè)占用耕地?cái)?shù)量以及占用的耕層土壤資源潛力，并結(jié)合耕地后備資源開發(fā)及土地整治項(xiàng)目等的覆土需求分析，探討耕作層剝離土壤資源的再利用方向，促進(jìn)南昌市建設(shè)占用耕地耕作層土壤剝離再利用的順利實(shí)施。

1.2 數(shù)據(jù)來源

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于南昌市2015 年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫、南昌市2018 年土地利用變更數(shù)據(jù)庫、南昌市土地利用總體規(guī)劃（2006—2020 年）數(shù)據(jù)庫、2018年南昌市耕地等別更新數(shù)據(jù)庫、2018 年度遙感影像圖、南昌市“旱改水”潛力調(diào)查評價(jià)成果數(shù)據(jù)、南昌市后備資源調(diào)查成果數(shù)據(jù)及2019 年南昌市統(tǒng)計(jì)年鑒。

2 研究方法

采用GIS 空間疊加分析的方法，一方面得到可剝離耕作層土壤的數(shù)量、質(zhì)量與分布，形成可剝離耕作層土壤的供給。可剝離土壤潛力分析具體步驟如下：①以南昌市土地利用總體規(guī)劃圖（2006—2020年）和南昌市2015 年現(xiàn)狀耕地圖層進(jìn)行空間疊加分析，得到2006—2020 年南昌市非農(nóng)建設(shè)擬占用耕地空間數(shù)據(jù)庫。②遵循應(yīng)剝盡剝的原則，市域內(nèi)所有非農(nóng)建設(shè)項(xiàng)目占用耕地，特別是占用城市（鎮(zhèn)）周邊優(yōu)質(zhì)耕地或集中連片耕地的，單宗占地面積超0.35 hm2以上的均應(yīng)積極穩(wěn)妥開展建設(shè)占用耕地耕作層土壤剝離工作。將南昌市規(guī)劃建設(shè)用地范圍線和提取出的符合要求的耕地圖斑進(jìn)行疊加分析，得到南昌市建設(shè)擬占用耕地耕作層土壤剝離理論規(guī)模。③耕作層土壤剝離受到自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等實(shí)際情況的影響，因此經(jīng)過初步判斷篩選符合條件的理論潛力僅可作為實(shí)地調(diào)研的參考依據(jù)，并不能真正地反映耕作層土壤剝離的可實(shí)現(xiàn)潛力。需綜合考慮土壤質(zhì)量、坡地等自然條件，交通便捷度等用地條件，方能對耕作層土壤剝離的可實(shí)現(xiàn)潛力作出定量評價(jià)。因此，在理論潛力分析僅考慮耕地單塊面積約束條件（>0.35 hm2）的基礎(chǔ)上，結(jié)合南昌市農(nóng)用地轉(zhuǎn)用報(bào)批數(shù)據(jù)和遙感影像疊加分析，進(jìn)一步扣除坡度15°以上、土壤有機(jī)質(zhì)含量小于15 g/kg、pH<5 及pH>8、地塊距離公路大于2 km 的耕地圖斑。在此基礎(chǔ)上，采用抽樣調(diào)查的方法，以村為基本單位，對全市面積比為16.8% 擬剝離耕地圖斑進(jìn)行了外業(yè)調(diào)查，實(shí)地測量了耕作層厚度、地塊距最近道路實(shí)際距離等，最終確定南昌市耕地耕作層土壤剝離的現(xiàn)實(shí)潛力。剝離土方量由擬剝離耕地地塊面積與可剝離土層厚度決定［2］，即根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)及抽樣調(diào)查結(jié)果，確定剝離厚度水田為30 cm，水澆地及旱地為20 cm。

另一方面獲取土地整治、開發(fā)等項(xiàng)目的類型、規(guī)模及分布，掌握擬新增耕地項(xiàng)目的覆土需求。擬新增耕地項(xiàng)目覆土需求分析主要步驟包括：①根據(jù)“旱改水”潛力調(diào)查評價(jià)成果，確定適宜回覆利用剝離表土的地塊。②對拆舊項(xiàng)目，結(jié)合遙感影像，剔除已完成拆舊地塊復(fù)墾為耕地的圖斑，明確未完成復(fù)墾的數(shù)量規(guī)模。③根據(jù)南昌市后備資源調(diào)查成果，把各縣（區(qū)）后備資源圖層與土地變更成果圖層進(jìn)行疊加，剔除已經(jīng)變成耕地圖斑，提取宜開墾圖斑；隨后統(tǒng)計(jì)全市所有擬新增耕地項(xiàng)目類型、面積并計(jì)算覆土需求土方量。覆土需求土方量由回覆地塊面積與土壤回覆厚度決定（依試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，統(tǒng)一將剝離土壤再利用回覆厚度設(shè)為30 cm）。

3 結(jié)果與分析

3.1 南昌市非農(nóng)建設(shè)擬占用耕地耕作層土壤剝離理論潛力

規(guī)劃期南昌市非農(nóng)建設(shè)擬占用耕作層土壤剝離區(qū)需剝離耕地圖斑面積為8 947.12 hm2，需剝離土壤土方量為2 387.42×104m3（表1）。其中，南昌縣及新建區(qū)規(guī)劃期建設(shè)占用耕地規(guī)模占全市總規(guī)模的50% 以上，這兩個(gè)縣區(qū)需剝離的耕作層土壤資源量也超過全市的50%。主要原因是南昌縣為全國百強(qiáng)縣，屬于主城都市圈，新建區(qū)則作為主城區(qū)延展的主要區(qū)域，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展過程中新增用地需求量大（圖2）。

表1 規(guī)劃期南昌市建設(shè)占用耕地耕作層理論上需剝離面積及土方量

圖2 規(guī)劃期南昌市建設(shè)占用耕地原則上需剝離耕作層地塊分布

3.2 南昌市非農(nóng)建設(shè)擬占用耕地耕作層土壤剝離現(xiàn)實(shí)潛力

規(guī)劃期南昌市非農(nóng)建設(shè)擬占用耕地耕作層可實(shí)施土壤剝離面積及相應(yīng)土方量見表2，可剝離耕地地塊分布見圖3。由表2 可知，規(guī)劃期南昌市非農(nóng)建設(shè)擬占用耕作層土壤剝離區(qū)可剝離耕地圖斑面積為7 036.94 hm2，可剝離土壤土方量為1 958.95×104m3?？蓜冸x耕地中水田的面積占總面積的78.4%，水田可剝離的土方量占總可剝離土方的84.5%，這部分土壤為優(yōu)質(zhì)土壤應(yīng)當(dāng)加以合理再利用，以保護(hù)耕作層土壤資源；可剝離耕地中旱地的面積占總面積的17.7%，相應(yīng)可剝離的土方量占總可剝離土方的12.7%。從空間分布看，南昌縣在規(guī)劃期建設(shè)需占用的水田規(guī)模最大，占全市的39.5%。主要原因是南昌縣位于鄱陽湖邊的沖擊平原，土壤肥沃，經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中占用優(yōu)質(zhì)耕地量大。新建區(qū)規(guī)劃期建設(shè)需占用的旱地規(guī)模最大，占全市的43.3%。主要原因是該區(qū)西南丘陵、平原相間的地形地貌特征決定了其耕地類型中有不少的旱地存在。

圖3 規(guī)劃期南昌市建設(shè)占用耕地可實(shí)施耕作層土壤剝離地塊分布

表2 南昌市建設(shè)占用耕地耕作層可實(shí)施剝離面積及土方量

3.3 南昌市擬新增耕地覆土需求分析

南昌市擬新增耕地項(xiàng)目類型、規(guī)模及相應(yīng)的覆土需求情況見表3、圖4、圖5。由表3 可知，南昌市擬補(bǔ)充耕地資源總面積為15 091.01 hm2。擬實(shí)施項(xiàng)目類型主要為旱地改水田項(xiàng)目、后備資源開發(fā)利用項(xiàng)目、拆舊項(xiàng)目土地復(fù)墾。其中旱地改水田項(xiàng)目擬新增耕地面積占全市新增耕地面積的75.1%，且大部分集中分布在進(jìn)賢縣（占比70.7%），實(shí)施旱地改水田項(xiàng)目新增耕地覆土需求量占全市新增耕地覆土需求量的53.1%。由圖4 可知，擬補(bǔ)充耕地位置的現(xiàn)狀地類地力均相對較低，為盡可能實(shí)現(xiàn)“占優(yōu)補(bǔ)優(yōu)”的耕地占補(bǔ)平衡要求，亟須通過客土的方式，充分利用異地剝離的耕作層優(yōu)質(zhì)土壤，縮短土壤的熟化期，迅速提高土壤肥力。全市旱地改水田項(xiàng)目的實(shí)施，對耕作層土壤資源回覆的需求量達(dá)3 398.68×104m3。耕地后備資源開發(fā)項(xiàng)目的實(shí)施，需要1 081.38×104m3耕作層土壤資源的回覆再利用。由表3可知，南昌市擬新增耕地項(xiàng)目覆土需求總量為4 527.31×104m3，遠(yuǎn)大于規(guī)劃期可剝離的耕作層土壤資源總量。

圖4 南昌市擬補(bǔ)充耕地位置及現(xiàn)狀地類

圖5 南昌市擬補(bǔ)充耕地實(shí)施項(xiàng)目類型分布

表3 南昌市擬新增耕地項(xiàng)目規(guī)模

3.4 南昌市耕地耕作層剝離土壤資源再利用方向

1）以耕地提質(zhì)改造為目標(biāo)的旱地改水田項(xiàng)目表土回覆利用方向。2014 年原南昌市國土資源局下達(dá)了《關(guān)于進(jìn)一步加快推進(jìn)“旱改水”土地整治工程的通知》，并將“旱改水”土地整治任務(wù)分解到各縣區(qū)，以進(jìn)一步提升南昌市自我占補(bǔ)平衡能力，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的用地保障。南昌市“旱改水”項(xiàng)目的實(shí)施，需要大量穩(wěn)定可靠的客土土源來改良土壤剖面構(gòu)型，并增加有效土層厚度。通過將南昌市域范圍內(nèi)建設(shè)占用的優(yōu)質(zhì)耕作層剝離土壤利用到旱地改水田項(xiàng)目中，既能達(dá)到改造中低產(chǎn)田提升耕地產(chǎn)出能力的目的，又能結(jié)合耕地質(zhì)量等別提升促進(jìn)“占優(yōu)補(bǔ)優(yōu)”耕地占補(bǔ)平衡任務(wù)的完成。進(jìn)賢縣三陽集鄉(xiāng)三陽村試點(diǎn)項(xiàng)目，耕地質(zhì)量自然等別由改造前的12等提高到改造后的8 等。進(jìn)賢縣由于地勢平坦，水資源豐富，可實(shí)施“旱改水”面積8 551 hm2，是南昌市“旱改水”潛力最大的區(qū)域，覆土需求量大。進(jìn)賢縣境內(nèi)的耕作層土壤資源應(yīng)優(yōu)先用于“旱改水”項(xiàng)目，本縣耕作層土壤資源無法滿足覆土需求時(shí)，可通過與高新區(qū)、青山湖區(qū)等縣區(qū)的協(xié)調(diào)，從全南昌市范圍內(nèi)統(tǒng)籌，異地綜合利用。

2）以耕地后備資源開發(fā)及拆舊項(xiàng)目復(fù)墾為目標(biāo)的土地整治項(xiàng)目表土回覆利用方向。耕地后備資源是實(shí)施土地整治的重要基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)占補(bǔ)平衡的重要保障。根據(jù)南昌市各縣區(qū)“二調(diào)”新增耕地的調(diào)查結(jié)果分析可知，無穩(wěn)定的客土來源是各縣區(qū)耕地后備資源開發(fā)復(fù)墾的主要限制因素。其中進(jìn)賢縣耕地后備資源中，由于土質(zhì)差且無覆土來源導(dǎo)致848.88 hm2采礦用地?zé)o法復(fù)墾。南昌縣耕地后備資源中不宜耕內(nèi)陸灘涂總面積12 342.80 hm2，安義縣耕地后備資源中不宜耕面積28.34 hm2，主要原因是內(nèi)陸灘涂因土壤質(zhì)地為礫質(zhì)土且無客土土源，不宜開發(fā)為耕地。南昌市耕地耕作層剝離土壤資源，可為各縣區(qū)耕地后備資源的開發(fā)復(fù)墾提供優(yōu)質(zhì)土源，解決無客土土源的現(xiàn)實(shí)難題。如南昌縣作為全國百強(qiáng)縣，經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，新增用地需求量大，占用優(yōu)質(zhì)耕地量大。其耕作層土壤屬于優(yōu)先剝離區(qū)剝離的耕作層土壤資源，可為當(dāng)?shù)睾髠涓刭Y源的開發(fā)提供穩(wěn)定的客土土源。

3）城市綠地再造的表土回覆利用方向。城市在綠化工程中常需應(yīng)用客土來改良土壤，提高植物成活率。南昌市青山湖區(qū)耕地占補(bǔ)平衡主要通過指標(biāo)購買實(shí)現(xiàn)，沒有設(shè)立土地開發(fā)項(xiàng)目，本行政區(qū)范圍內(nèi)無耕地回填覆土需求。因此，對于無土壤污染的耕作層土壤資源，除通過供需圈遠(yuǎn)距離調(diào)配用于異地耕地占補(bǔ)平衡外，剩余的表土可優(yōu)先用于本行政區(qū)范圍內(nèi)工業(yè)園區(qū)廠房屋頂耕地再造。對于存在土壤重金屬超標(biāo)的耕作層土壤，則可用于其他需要土壤的項(xiàng)目，如用于開發(fā)區(qū)及其城市社區(qū)綠化工程、城市景觀建設(shè)，包括行道樹、苗圃花卉種植等方面。

4 小結(jié)與討論

南昌市非農(nóng)建設(shè)擬占用耕作層實(shí)際可剝離耕地面積為7 036.94 hm2，可剝離土壤土方量為1 958.95×104m3。從空間分布看，南昌縣在規(guī)劃期建設(shè)需占用的水田規(guī)模最大，占全市的39.5%。新建區(qū)規(guī)劃期建設(shè)需占用的旱地規(guī)模最大，占全市的43.3%。南昌市擬補(bǔ)充耕地資源總面積為15 091.01 hm2，覆土需求總量為4 527.31×104m3。其中旱地改水田項(xiàng)目擬新增耕地面積占全市新增耕地面積的75.1%，且大部分集中分布在進(jìn)賢縣。南昌市建設(shè)占用耕地耕作層土壤可剝離土壤資源較為豐富，可滿足擬補(bǔ)充耕地資源地塊40% 以上的覆土需求。南昌市耕作層剝離土壤再利用方向?yàn)橐愿靥豳|(zhì)改造為目標(biāo)的旱地改水田項(xiàng)目表土回覆利用、以耕地后備資源開發(fā)復(fù)墾為目標(biāo)的土地整治項(xiàng)目表土回覆利用及城市綠地再造的表土回覆利用。

建設(shè)占用耕地耕作層土壤剝離再利用是提高土地生產(chǎn)能力、有效保護(hù)耕地的重要舉措，有助于大幅提高補(bǔ)充耕地項(xiàng)目的耕地質(zhì)量等級和短時(shí)間恢復(fù)損毀耕地的生產(chǎn)能力。剝離過程中需對土壤的剝離潛力進(jìn)行評估，以確定土壤的可剝離性，對哪些土壤應(yīng)該剝離利用，哪些土壤不應(yīng)該剝離利用［10］。剝離過程中，不僅要考慮剝離區(qū)的條件，也不能忽略回覆區(qū)表土利用方式，應(yīng)將兩者有機(jī)結(jié)合［5］。由于無法全面獲取可剝離耕地的污染檢測結(jié)果、重金屬含量等數(shù)據(jù)，僅以耕地質(zhì)量等級、用地條件等作為剝離潛力評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，未能充分考慮土壤剝離區(qū)域的污染問題，下一步研究工作仍需進(jìn)一步完善污染風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)。