生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目表土剝離及保護(hù)研究
時(shí)間:2022-05-24 11:34:56
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摘要:文章從表土的概念出發(fā),通過(guò)對(duì)西藏高原各區(qū)域表層土的土壤性質(zhì)、有機(jī)質(zhì)含量、土層厚度、剝離量與可利用量等進(jìn)行分析,對(duì)西藏高原生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目中表土剝離及再利用的科學(xué)性進(jìn)行探討,提出了較為切合實(shí)際的剝離利用方案,為指導(dǎo)自治區(qū)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的表土保護(hù)與利用工作提供參考。
關(guān)鍵詞:西藏高原;生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目;表土;剝離及保護(hù)
近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,交通工程建設(shè)、水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、能源開(kāi)發(fā)和輸送工程等改善民生類(lèi)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目繁多,必然使得大量的土地被征用,地表土層遭到破壞。表土作為一種寶貴的生態(tài)資源,在生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)中對(duì)其做好保護(hù)與再利用是非常重要的。GB/T50434—2018《生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)》首次將表土保護(hù)率確定為水土流失防治標(biāo)準(zhǔn)6大指標(biāo)之一,其中表土保護(hù)率定義為:項(xiàng)目水土流失防治責(zé)任范圍內(nèi)保護(hù)的表土數(shù)量占可剝離表土總量的百分比[1]。近年來(lái),關(guān)于表土剝離及保護(hù)的相關(guān)研究成果和探討性文章很多,但都是針對(duì)我國(guó)氣候條件較好、經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的地區(qū),對(duì)西藏高原海拔高、氣候條件差、生態(tài)脆弱、人口稀少地區(qū)的表土剝離及保護(hù)研究幾乎為空白。本文通過(guò)對(duì)西藏高原各區(qū)域表層土的土壤性質(zhì)、有機(jī)質(zhì)含量、土層厚度等可剝離性進(jìn)行分析,對(duì)西藏高原生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目中表土可利用性進(jìn)行探討,提出了較為切合實(shí)際的剝離保護(hù)方案,為指導(dǎo)自治區(qū)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的表土保護(hù)與利用工作提供參考。
1表土的概念以及保護(hù)要求
表土也稱(chēng)表層土,是地球陸地表面能夠產(chǎn)生植物收獲的疏松物,富含有機(jī)質(zhì)、土壤酶和微生物等物質(zhì),具有較好的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件,能夠供應(yīng)和協(xié)調(diào)植物生長(zhǎng)[2]。從概念上來(lái)看,在耕地、林地、草地、園地以及鹽堿地、沼澤地等可以生長(zhǎng)植物的地類(lèi)中都存在表土。表土作為植物大部分根系生長(zhǎng)、吸收養(yǎng)分的物質(zhì),是一種具有重要生態(tài)恢復(fù)功能的資源,是非常寶貴的。據(jù)估計(jì),一般條件下,每形成1cm厚的土壤需要100~400年的時(shí)間,特別是在青藏高原等生態(tài)脆弱的區(qū)域,表土一旦被破壞,生態(tài)也就基本沒(méi)有恢復(fù)的可能,所以保護(hù)和利用好表土尤其重要[3]?;诖?,《中華人民共和國(guó)水土保持法》第38條、《中華人民共和國(guó)土地管理法》第42條、《中華人民共和國(guó)土地法》第32條、《土地復(fù)墾條例》第16條等法律法規(guī)都對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目表土保護(hù)和利用做了明確的規(guī)定,要求對(duì)生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)所占用土地的地表土應(yīng)當(dāng)進(jìn)行分層剝離、保護(hù)和利用。
2西藏自治區(qū)土壤概況及特點(diǎn)
西藏自治區(qū)土壤類(lèi)型多樣,以高山土壤為主。在藏東南的昌都、林芝等地,以及西藏中部“一江兩河”地區(qū)等較低海拔地區(qū)分布著一定量的黃壤、紅壤、黃棕壤、棕壤、暗棕壤、褐土、灰褐土。在藏西北的日喀則、阿里、那曲境內(nèi)的高原湖盆地貌區(qū)域主要分布著黑氈土、草氈土。在高海拔區(qū)域主要分布著冷鈣土、寒鈣土、冷漠土、寒漠土等。相關(guān)研究表明,土壤有機(jī)質(zhì)含量與氣溫、降水、植被等有著密切的關(guān)系,隨海拔和溫度變化,植被發(fā)生變化,土壤有機(jī)質(zhì)含量也會(huì)發(fā)生較大的變化。西藏地區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量隨海拔的變化亦有明顯的變化,如藏東南濕潤(rùn)山地,土壤有機(jī)質(zhì)含量隨·著海拔的增加而增加,至森林線附近,其分布的灰化土中有機(jī)質(zhì)含量為252.7g/kg,達(dá)到最大值,之后隨海拔上升,高山草甸型黑氈土和草氈土的有機(jī)質(zhì)含量又明顯降低,僅100g/kg左右;隨著海拔的進(jìn)一步升高,至雪線附近,土壤有機(jī)質(zhì)含量快速下降,寒凍土中有機(jī)質(zhì)含量?jī)H有8.9g/kg。分布在藏中半干旱寬谷的“一江兩河”地區(qū)的冷棕鈣土,有機(jī)質(zhì)含量?jī)H17g/kg左右,而分布在藏西北阿里、那曲等地的高山草原型的冷鈣土和寒鈣土,有機(jī)質(zhì)含量增加至40~49g/kg-1[4]。而海拔繼續(xù)升高,到西藏西北的荒漠區(qū),分布的冷漠土和寒漠土有機(jī)質(zhì)含量極低,不超過(guò)10g/kg。土層厚度與生境條件有關(guān),不同生境條件下的土層厚度差異也較大。從藏東南地區(qū)的25cm至西北部的5cm,表明土層厚度隨著海拔和土壤類(lèi)型的變化而變化。
3表土剝離及保護(hù)探討
3.1表土的界定
如前所述,表土是富含有機(jī)質(zhì)和微生物等、能夠供應(yīng)植物生長(zhǎng)的物質(zhì)。在藏東南以及日喀則南部的高山峽谷區(qū)以及藏中的“一江兩河”地區(qū),氣候較好,地表植被相對(duì)覆蓋度較高,尤其是“一江兩河”地區(qū)為農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū),主要分布著黃壤、紅壤、黃棕壤、棕壤、暗棕壤、褐土、灰褐土等,土壤內(nèi)的有機(jī)質(zhì)含量較高,此部分表土是需要考慮剝離的。在日喀則中東部、那曲東部區(qū)域,主要分布著黑氈土、草氈土,是否可稱(chēng)作為表土需要現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、厚度及分布情況進(jìn)行調(diào)查后綜合界定。分布于阿里、那曲境內(nèi)的高原湖盆地貌區(qū)域的冷鈣土、寒鈣土、冷漠土、寒漠土,有機(jī)質(zhì)含量極低,均在50g/kg以下,且土層薄(不足10cm),一般不能稱(chēng)作表土。另外,當(dāng)海拔超過(guò)4600m后年平均氣溫低于0℃,地表組成物質(zhì)以砂礫為主,不能稱(chēng)作表土。在計(jì)算表土保護(hù)率指標(biāo)時(shí),這些表層物質(zhì)不能算作可剝離表土。
3.2保護(hù)方式
表土保護(hù)率這一指標(biāo)注重于表土的保護(hù),而表土剝離后進(jìn)行保護(hù)并非唯一的方式。對(duì)于不存在大挖大填的材料堆放場(chǎng)、表土堆放場(chǎng)、牽張場(chǎng)以及臨時(shí)便道等擾動(dòng)區(qū)域,本著預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先的原則,不宜剝離表土,尤其在高海拔地區(qū),表土一旦破壞,需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間恢復(fù)。可采取鋼板、木工板、土工布或彩條布鋪墊,對(duì)表土起到隔離保護(hù)的作用,減輕對(duì)原始地表的擾動(dòng)和破壞[5-6]。
3.3剝離方式及探討
3.3.1剝離方式生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目表土剝離量的問(wèn)題在水土保持設(shè)計(jì)方面一直以來(lái)都有兩種觀點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為,表土作為一種非常寶貴的資源,應(yīng)該是有多少剝離多少,即使用不完,臨時(shí)或永久性的堆放和保存起來(lái)可能以后還會(huì)用于其他生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目,即“按擁有量剝離”,是一種比較理想的剝離方式[7]。另外一種觀點(diǎn)認(rèn)為,項(xiàng)目恢復(fù)植被或耕地需要多少表土,就剝離多少,首先是因?yàn)閯冸x表土成本較高,如將1hm2土地上30cm厚的表土后運(yùn)到5km以外項(xiàng)目區(qū)上再利用,其剝離及運(yùn)輸成本需要6.45萬(wàn)元,而且隨著運(yùn)輸距離的加大,成本也隨之增加[8],其次是剝離的表土如果不能合理利用,也是一種表土的浪費(fèi),徒勞無(wú)功,且浪費(fèi)大量的資金。為此,有學(xué)者認(rèn)為,對(duì)城市周邊等土地比較緊張的區(qū)域以及占用了肥力較厚的耕地的區(qū)域,表土是必須全部剝離的,表土作為一種資源可以異地利用,用于耕地土壤改良、城市周邊綠化等[9]。筆者認(rèn)為,西藏自治區(qū)地廣人稀,經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后,氣候條件較差,在可剝離表土的區(qū)域,采取按需求量剝離的原則進(jìn)行剝離。比如藏東南高山峽谷區(qū)公路建設(shè)項(xiàng)目,為了減少征地,公路上下邊坡以修建擋墻設(shè)施為主,公路兩側(cè)可綠化的邊坡較少,如果把征地十幾米至幾十米寬度范圍內(nèi)的林草地表土全部剝離,后期僅僅依靠?jī)蓚?cè)各2m左右的綠化帶利用表土是用不完的,那么只能作為棄渣堆放,造成建設(shè)資金的浪費(fèi)。再比如在藏北草原區(qū)修建的變電站建設(shè)項(xiàng)目,站區(qū)內(nèi)設(shè)計(jì)一般都是結(jié)合消防的要求,全部鋪碎石,而不采取植物措施。在此情況下,表土剝離其實(shí)是沒(méi)有意義的,剝離的表土還需要找地方專(zhuān)門(mén)堆放,反而也會(huì)占?jí)汉蛽p壞一部分草原。剝離的表土堆放起來(lái)無(wú)法合理利用,等同于棄渣,要采取相應(yīng)的防護(hù)和恢復(fù)措施,也是一種浪費(fèi)。所以在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況,根據(jù)后期需要恢復(fù)耕地或林草地的面積測(cè)算需要表土的數(shù)量,然后按需求量就近剝離。在計(jì)算表土保護(hù)率指標(biāo)時(shí),剝離后無(wú)法合理利用的表土,可以論證為在當(dāng)前的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)條件下不適宜剝離和利用。3.3.2剝離方式探討根據(jù)對(duì)西藏地區(qū)的調(diào)查和分析,總結(jié)出不同區(qū)域表土的剝離方式,見(jiàn)表1。在西藏東南部的林芝、昌都以及西藏中部的“一江兩河”的大部分地區(qū),海拔較低,氣候條件較好,植被生長(zhǎng)相對(duì)較好,地表土層厚度在13~25cm,土壤有機(jī)質(zhì)含量較高,都在50g/kg以上,該區(qū)域的表土剝離方式宜根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際采取按需剝離的方式。在山南和日喀則的南部山區(qū)、阿里大部以及那曲的中南部,該區(qū)海拔較高,降雨較少,地表土層厚度在8~12cm,土壤有機(jī)質(zhì)含量較低,在17.2~49.0g/kg之間,該區(qū)域的表土剝離方式宜根據(jù)土層厚度、有機(jī)質(zhì)含量、利用方向等進(jìn)行論證后剝離。而在阿里西北部、那曲西北部等海拔高、降雨量小、氣候較惡劣的區(qū)域,地表土層厚度僅5cm左右,剝離的可操作性差,且地表物質(zhì)以砂礫組成為主,土壤有機(jī)質(zhì)含量較低,在5.9~40.0g/kg之間,基本上不能稱(chēng)其為表土,在設(shè)計(jì)時(shí)可不進(jìn)行剝離。
4結(jié)語(yǔ)
西藏地區(qū)海拔高,水資源分布不均,氣候差異大,生態(tài)環(huán)境極其脆弱,不同區(qū)域的表層土在土壤組成、類(lèi)別、厚度等方面有明顯的差異,因此在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目表土保護(hù)的設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,通過(guò)分析擾動(dòng)地表范圍內(nèi)的地表物質(zhì)組成、擾動(dòng)強(qiáng)度、剝離的可操作性及可利用性,選擇剝離方式,不能一概而論。
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作者:高寶林 李杰 高武林 鄭珉姣 單位:湖北省水利水電規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)院
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