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生产建设项目表土剥离及保护探析

2021-05-26 15:39 来源:建设项目论文 人参与在线咨询

摘要:文章从表土的概念出发,通过对西藏高原各区域表层土的土壤性质、有机质含量、土层厚度、剥离量与可利用量等进行分析,对西藏高原生产建设项目中表土剥离及再利用的科学性进行探讨,提出了较为切合实际的剥离利用方案,为指导自治区生产建设项目的表土保护与利用工作提供参考。

关键词:西藏高原;生产建设项目;表土;剥离及保护

近年来,随着我国经济迅速发展,交通工程建设、水利基础设施建设、能源开发和输送工程等改善民生类的生产建设项目繁多,必然使得大量的土地被征用,地表土层遭到破坏。表土作为一种宝贵的生态资源,在生产建设活动中对其做好保护与再利用是非常重要的。GB/T50434—2018《生产建设项目水土流失防治标准》首次将表土保护率确定为水土流失防治标准6大指标之一,其中表土保护率定义为:项目水土流失防治责任范围内保护的表土数量占可剥离表土总量的百分比[1]。近年来,关于表土剥离及保护的相关研究成果和探讨性文章很多,但都是针对我国气候条件较好、经济较发达的地区,对西藏高原海拔高、气候条件差、生态脆弱、人口稀少地区的表土剥离及保护研究几乎为空白。本文通过对西藏高原各区域表层土的土壤性质、有机质含量、土层厚度等可剥离性进行分析,对西藏高原生产建设项目中表土可利用性进行探讨,提出了较为切合实际的剥离保护方案,为指导自治区生产建设项目的表土保护与利用工作提供参考。

1表土的概念以及保护要求

表土也称表层土,是地球陆地表面能够产生植物收获的疏松物,富含有机质、土壤酶和微生物等物质,具有较好的营养和环境条件,能够供应和协调植物生长[2]。从概念上来看,在耕地、林地、草地、园地以及盐碱地、沼泽地等可以生长植物的地类中都存在表土。表土作为植物大部分根系生长、吸收养分的物质,是一种具有重要生态恢复功能的资源,是非常宝贵的。据估计,一般条件下,每形成1cm厚的土壤需要100~400年的时间,特别是在青藏高原等生态脆弱的区域,表土一旦被破坏,生态也就基本没有恢复的可能,所以保护和利用好表土尤其重要[3]。基于此,《中华人民共和国水土保持法》第38条、《中华人民共和国土地管理法》第42条、《中华人民共和国土地法》第32条、《土地复垦条例》第16条等法律法规都对生产建设项目表土保护和利用做了明确的规定,要求对生产建设活动所占用土地的地表土应当进行分层剥离、保护和利用。

2西藏自治区土壤概况及特点

西藏自治区土壤类型多样,以高山土壤为主。在藏东南的昌都、林芝等地,以及西藏中部“一江两河”地区等较低海拔地区分布着一定量的黄壤、红壤、黄棕壤、棕壤、暗棕壤、褐土、灰褐土。在藏西北的日喀则、阿里、那曲境内的高原湖盆地貌区域主要分布着黑毡土、草毡土。在高海拔区域主要分布着冷钙土、寒钙土、冷漠土、寒漠土等。相关研究表明,土壤有机质含量与气温、降水、植被等有着密切的关系,随海拔和温度变化,植被发生变化,土壤有机质含量也会发生较大的变化。西藏地区土壤有机质含量随海拔的变化亦有明显的变化,如藏东南湿润山地,土壤有机质含量随着海拔的增加而增加,至森林线附近,其分布的灰化土中有机质含量为252.7g/kg,达到最大值,之后随海拔上升,高山草甸型黑毡土和草毡土的有机质含量又明显降低,仅100g/kg左右;随着海拔的进一步升高,至雪线附近,土壤有机质含量快速下降,寒冻土中有机质含量仅有8.9g/kg。分布在藏中半干旱宽谷的“一江两河”地区的冷棕钙土,有机质含量仅17g/kg左右,而分布在藏西北阿里、那曲等地的高山草原型的冷钙土和寒钙土,有机质含量增加至40~49g/kg-1[4]。而海拔继续升高,到西藏西北的荒漠区,分布的冷漠土和寒漠土有机质含量极低,不超过10g/kg。土层厚度与生境条件有关,不同生境条件下的土层厚度差异也较大。从藏东南地区的25cm至西北部的5cm,表明土层厚度随着海拔和土壤类型的变化而变化。

3表土剥离及保护探讨

3.1表土的界定。如前所述,表土是富含有机质和微生物等、能够供应植物生长的物质。在藏东南以及日喀则南部的高山峡谷区以及藏中的“一江两河”地区,气候较好,地表植被相对覆盖度较高,尤其是“一江两河”地区为农业主产区,主要分布着黄壤、红壤、黄棕壤、棕壤、暗棕壤、褐土、灰褐土等,土壤内的有机质含量较高,此部分表土是需要考虑剥离的。在日喀则中东部、那曲东部区域,主要分布着黑毡土、草毡土,是否可称作为表土需要现场对其结构、质地、厚度及分布情况进行调查后综合界定。分布于阿里、那曲境内的高原湖盆地貌区域的冷钙土、寒钙土、冷漠土、寒漠土,有机质含量极低,均在50g/kg以下,且土层薄(不足10cm),一般不能称作表土。另外,当海拔超过4600m后年平均气温低于0℃,地表组成物质以砂砾为主,不能称作表土。在计算表土保护率指标时,这些表层物质不能算作可剥离表土。

3.2保护方式。表土保护率这一指标注重于表土的保护,而表土剥离后进行保护并非唯一的方式。对于不存在大挖大填的材料堆放场、表土堆放场、牵张场以及临时便道等扰动区域,本着预防为主、保护优先的原则,不宜剥离表土,尤其在高海拔地区,表土一旦破坏,需要相当长的时间恢复。可采取钢板、木工板、土工布或彩条布铺垫,对表土起到隔离保护的作用,减轻对原始地表的扰动和破坏[5-6]。

3.3剥离方式及探讨。3.3.1剥离方式。生产建设项目表土剥离量的问题在水土保持设计方面一直以来都有两种观点。一种观点认为,表土作为一种非常宝贵的资源,应该是有多少剥离多少,即使用不完,临时或永久性的堆放和保存起来可能以后还会用于其他生产建设项目,即“按拥有量剥离”,是一种比较理想的剥离方式[7]。另外一种观点认为,项目恢复植被或耕地需要多少表土,就剥离多少,首先是因为剥离表土成本较高,如将1hm2土地上30cm厚的表土后运到5km以外项目区上再利用,其剥离及运输成本需要6.45万元,而且随着运输距离的加大,成本也随之增加[8],其次是剥离的表土如果不能合理利用,也是一种表土的浪费,徒劳无功,且浪费大量的资金。为此,有学者认为,对城市周边等土地比较紧张的区域以及占用了肥力较厚的耕地的区域,表土是必须全部剥离的,表土作为一种资源可以异地利用,用于耕地土壤改良、城市周边绿化等[9]。笔者认为,西藏自治区地广人稀,经济相对落后,气候条件较差,在可剥离表土的区域,采取按需求量剥离的原则进行剥离。比如藏东南高山峡谷区公路建设项目,为了减少征地,公路上下边坡以修建挡墙设施为主,公路两侧可绿化的边坡较少,如果把征地十几米至几十米宽度范围内的林草地表土全部剥离,后期仅仅依靠两侧各2m左右的绿化带利用表土是用不完的,那么只能作为弃渣堆放,造成建设资金的浪费。再比如在藏北草原区修建的变电站建设项目,站区内设计一般都是结合消防的要求,全部铺碎石,而不采取植物措施。在此情况下,表土剥离其实是没有意义的,剥离的表土还需要找地方专门堆放,反而也会占压和损坏一部分草原。剥离的表土堆放起来无法合理利用,等同于弃渣,要采取相应的防护和恢复措施,也是一种浪费。所以在设计时,应该根据项目的实际情况,根据后期需要恢复耕地或林草地的面积测算需要表土的数量,然后按需求量就近剥离。在计算表土保护率指标时,剥离后无法合理利用的表土,可以论证为在当前的技术、经济、社会条件下不适宜剥离和利用。3.3.2剥离方式探讨。根据对西藏地区的调查和分析,总结出不同区域表土的剥离方式,见表1。在西藏东南部的林芝、昌都以及西藏中部的“一江两河”的大部分地区,海拔较低,气候条件较好,植被生长相对较好,地表土层厚度在13~25cm,土壤有机质含量较高,都在50g/kg以上,该区域的表土剥离方式宜根据项目实际采取按需剥离的方式。在山南和日喀则的南部山区、阿里大部以及那曲的中南部,该区海拔较高,降雨较少,地表土层厚度在8~12cm,土壤有机质含量较低,在17.2~49.0g/kg之间,该区域的表土剥离方式宜根据土层厚度、有机质含量、利用方向等进行论证后剥离。而在阿里西北部、那曲西北部等海拔高、降雨量小、气候较恶劣的区域,地表土层厚度仅5cm左右,剥离的可操作性差,且地表物质以砂砾组成为主,土壤有机质含量较低,在5.9~40.0g/kg之间,基本上不能称其为表土,在设计时可不进行剥离。

4结语

西藏地区海拔高,水资源分布不均,气候差异大,生态环境极其脆弱,不同区域的表层土在土壤组成、类别、厚度等方面有明显的差异,因此在生产建设项目表土保护的设计和实施过程中,应根据实际情况,通过分析扰动地表范围内的地表物质组成、扰动强度、剥离的可操作性及可利用性,选择剥离方式,不能一概而论。

作者:高宝林 李杰 高武林 郑珉姣 单位:湖北省水利水电规划勘测设计院

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