文小平，劉占洲

(1.珠江水資源保護(hù)科學(xué)研究所，廣東 廣州 510000；

2.無(wú)錫市惠山區(qū)水利農(nóng)機(jī)局，江蘇 無(wú)錫 214174)

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高速公路土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)因子優(yōu)化方法探討

文小平1，劉占洲2

(1.珠江水資源保護(hù)科學(xué)研究所，廣東 廣州 510000；

2.無(wú)錫市惠山區(qū)水利農(nóng)機(jī)局，江蘇 無(wú)錫 214174)

[關(guān)鍵詞]高速公路；適宜性評(píng)價(jià)；評(píng)價(jià)因子；土地復(fù)墾

[摘要]現(xiàn)有的土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)方法選擇的評(píng)價(jià)因子較多，且選擇的因子未充分結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況。針對(duì)高速公路臨時(shí)用地的特殊性，按土地復(fù)墾植物生長(zhǎng)所需的水分、養(yǎng)分、光照三個(gè)條件進(jìn)行逐一分析，在采取人工覆表土、工程或生態(tài)方法增肥土壤后，最終確定評(píng)價(jià)因子僅需考慮水分條件中的灌溉和坡度兩個(gè)因子。將這種因子選擇方法用于廣東某高速公路土地復(fù)墾工程，評(píng)價(jià)過(guò)程簡(jiǎn)潔直觀，評(píng)價(jià)結(jié)果也具有較強(qiáng)的可操作性，值得推廣。

高速公路屬于線性工程，其建設(shè)對(duì)沿線環(huán)境產(chǎn)生了較大的影響。高速公路的臨時(shí)占地與一般開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目有很大的區(qū)別，主要體現(xiàn)在占地范圍廣、土地利用情況復(fù)雜、破壞形式多樣、復(fù)墾難度大等方面。因此，高速公路臨時(shí)占地復(fù)墾是一項(xiàng)十分重要的研究課題。

1現(xiàn)有的土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)方法

當(dāng)前，土地適宜性評(píng)價(jià)多圍繞生態(tài)適宜性和單一用途的土地適宜性評(píng)價(jià)展開，評(píng)價(jià)方法主要有極限條件法、指數(shù)和法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、可拓法及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型法等。極限條件法屬單因子法，其他幾種方法屬多因子法，雖然多因子法較單因子法適宜性強(qiáng)，但評(píng)價(jià)因子或輸入神經(jīng)元的采用與確定均比較保守。研究人員在選擇時(shí)通常會(huì)選用對(duì)土地復(fù)墾影響較大的因子，且為了盡可能地做到全面考慮，會(huì)盡量選擇較多的因子。實(shí)際上，因子越多，計(jì)算過(guò)程越復(fù)雜，不確定性也隨之增加，最終得到的不一定是最適宜的結(jié)果。

2土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)參評(píng)因子分析

無(wú)論是復(fù)墾為耕地、園地、林地還是草地，都是為了更有利于植物的生長(zhǎng)，而植物的生長(zhǎng)主要依賴水分、養(yǎng)分、光照三個(gè)條件。水分主要與灌溉、坡度和土壤有關(guān)，可認(rèn)為覆表土后的土壤性質(zhì)與破壞前相同，僅需要考慮灌溉和坡度。養(yǎng)分則可以根據(jù)當(dāng)?shù)匚锓N的需要，選擇工程或生態(tài)方法增肥。光照與地域有關(guān)，在此我們也可不做考慮。統(tǒng)觀下來(lái)，土地復(fù)墾時(shí)，僅需重點(diǎn)關(guān)注灌溉和坡度兩個(gè)因子(注：此處的灌溉屬?gòu)V義的灌溉，不僅與降水、蒸發(fā)有關(guān)，還含因保證灌溉修筑的溝道)。

如向保林在探討成渝高速?gòu)?fù)線(重慶境)臨時(shí)用地復(fù)墾時(shí)選擇了表1中的指標(biāo)[1]。

表1　指標(biāo)級(jí)別特征值(模糊綜合評(píng)價(jià)法)

從表1可以看出，向保林共選了8個(gè)指標(biāo)，設(shè)定了3個(gè)等級(jí)，共24個(gè)數(shù)據(jù)。含水率屬于“水分”條件，其余7個(gè)指標(biāo)屬于“養(yǎng)分”條件。按前面所述的方法簡(jiǎn)化下來(lái)，其實(shí)只需要考慮含水率1個(gè)指標(biāo)，3個(gè)等級(jí)，僅3個(gè)數(shù)據(jù)，此種情況與極限條件法相似。簡(jiǎn)化后的指標(biāo)計(jì)算簡(jiǎn)單、直觀，可操作性更強(qiáng)。

又如楊國(guó)棟等將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于京大高速公路山西段臨時(shí)用地的土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)時(shí)選用了如下輸入神經(jīng)元[2]，詳見表2。

表2　土地適宜性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法)

從表2可以看出，楊國(guó)棟等共選了6個(gè)指標(biāo)，設(shè)定了4個(gè)等級(jí)，共24個(gè)數(shù)據(jù)。坡度和年土壤流失量屬于“水分”條件，有效土層厚度屬于土壤條件，有機(jī)質(zhì)含量和全磷含量屬于“養(yǎng)分”條件，陽(yáng)離子交換量比較復(fù)雜，與水分、養(yǎng)分、光照均相關(guān)。按前面所述的方法簡(jiǎn)化下來(lái)，其實(shí)只需要考慮坡度、年土壤流失量、陽(yáng)離子交換量3個(gè)指標(biāo)，按4個(gè)等級(jí)，共12個(gè)數(shù)據(jù)，減少了一半。

3推薦的土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)參評(píng)因子

根據(jù)高速公路臨時(shí)用地及其損毀特點(diǎn)，在參考《土地復(fù)墾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《第二次全國(guó)土壤普查技術(shù)規(guī)范》《農(nóng)用地定級(jí)規(guī)程》《土地復(fù)墾質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》《農(nóng)用地分等規(guī)程》中關(guān)于土地的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，制定出高速公路土地適宜性評(píng)價(jià)參評(píng)因子分級(jí)表，詳見表3。

表3　適宜性評(píng)價(jià)參評(píng)因子及分級(jí)

注：①占?jí)簩?dǎo)致的土地?fù)p毀首先考慮恢復(fù)為原狀地，挖填導(dǎo)致的土地?fù)p毀則主要參照此表，同時(shí)結(jié)合周圍用地情況，以保證土地利用的整體性；②養(yǎng)分通過(guò)人工施肥或者生態(tài)增肥保證；③受污染的土地當(dāng)采取土壤修復(fù)技術(shù)，嚴(yán)重污染不宜修復(fù)時(shí)考慮恢復(fù)為荒草地或改為建設(shè)用地。

4評(píng)價(jià)實(shí)例

4.1　項(xiàng)目概況

廣東某高速公路全線長(zhǎng)57 km，雙向四車道，設(shè)計(jì)行車速度100 km/h。項(xiàng)目區(qū)屬中緯度亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)，熱量充足，雨量充沛，植物生長(zhǎng)期長(zhǎng)，植物資源豐富。土壤以赤紅壤、紅壤和水稻土為主，還有少量的紅色石灰土、淋溶石灰土、黑色石灰土等。工程總占地622.04 hm2，其中永久占地447.93 hm2、臨時(shí)占地174.11 hm2。臨時(shí)用地含施工道路55處、施工營(yíng)造區(qū)45處、臨時(shí)堆土區(qū)12處、棄渣場(chǎng)25處、取土場(chǎng)7處。臨時(shí)用地占用耕地70.82 hm2、園地21.35 hm2、林地69.13 hm2、水域及水利設(shè)施用地8.79 hm2、交通運(yùn)輸用地4.02 hm2。臨時(shí)用地復(fù)墾以耕地、園地和林地為主。

4.2　土地復(fù)墾的適宜性評(píng)價(jià)

項(xiàng)目區(qū)共劃分144個(gè)評(píng)價(jià)單元，通過(guò)實(shí)地調(diào)查，獲得各單元的坡度、周圍灌溉情況和污染物情況，對(duì)應(yīng)表3內(nèi)容，按最大限制因子[3]的方法并結(jié)合復(fù)墾前土地利用情況，遵循耕地優(yōu)先、土地利用整體性等原則，確定評(píng)價(jià)單元的最終復(fù)墾方向。該項(xiàng)目4個(gè)典型評(píng)價(jià)單元的土地復(fù)墾方向確定過(guò)程詳見表4。

4.3　結(jié)果評(píng)價(jià)

按本研究提出的適宜性評(píng)價(jià)因子選取方法選取評(píng)價(jià)因子后，再依據(jù)最大限制因子法，確定出該條高速公路臨時(shí)用地復(fù)墾方向?yàn)椋焊?3.85 hm2、園地23.11 hm2、林地45.99 hm2、草地7.32 hm2。

表4　典型評(píng)價(jià)單元復(fù)墾方向

在對(duì)該高速公路臨時(shí)用地復(fù)墾時(shí)充分結(jié)合了土地現(xiàn)狀情況，并在考慮土地利用整體性情況下，選擇最適宜的土地復(fù)墾方向，得到的結(jié)果接近實(shí)際，易于實(shí)現(xiàn)。

5結(jié)語(yǔ)

本研究針對(duì)目前已有的土地適宜性評(píng)價(jià)方法選擇評(píng)價(jià)因子，再結(jié)合高速公路的特殊性，提出了專門針對(duì)高速公路臨時(shí)占地土地適宜性評(píng)價(jià)方法及評(píng)價(jià)因子的選擇方法，與其他方法的評(píng)價(jià)因子相比，這種評(píng)價(jià)方法不僅更貼近生產(chǎn)實(shí)際，而且選用的因子數(shù)量少，操作性更強(qiáng)。將該方法用于廣東省某高速公路復(fù)墾土地適宜性評(píng)價(jià)，實(shí)例證明：采用該評(píng)價(jià)因子選擇法進(jìn)行評(píng)價(jià)后，得到的結(jié)果滿足土地復(fù)墾耕地優(yōu)先、土地利用整體性等要求，符合土地復(fù)墾相關(guān)規(guī)定；評(píng)價(jià)過(guò)程簡(jiǎn)潔直觀，得到的評(píng)價(jià)結(jié)果可操作性強(qiáng)，能更好地服務(wù)于高速公路項(xiàng)目土地復(fù)墾工程，值得推廣應(yīng)用。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 向保林.高速公路棄渣場(chǎng)設(shè)計(jì)及其堆置地復(fù)墾適宜性的評(píng)價(jià)[D].重慶：西南大學(xué)，2012:49-51.

[2] 楊國(guó)棟，賈成前.高速公路復(fù)墾土地適宜性評(píng)價(jià)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2002(4):119-124.

[3] 于海濤，謝曉鋒，韓佳，等.高速公路土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)方法研究[J].中國(guó)水運(yùn)，2014(6):278-279，282.

(責(zé)任編輯孫占鋒)

[收稿日期]2015-09-07

[作者簡(jiǎn)介]文小平(1985—)，女，四川眉山市人，工程師，碩士，主要從事水土保持工作。

[中圖分類號(hào)]S157

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]C

[文章編號(hào)]1000-0941(2016)02-0018-03