萊蕪市高莊石灰巖礦土地復墾適宜性評價與復墾技術研究

摘要:為了有效控制石灰巖礦開采所造成的地表破壞和水土流失，并對破壞土地進行復墾，盡快恢復和重建礦區生態環境，保障礦區及周邊地區水土資源的持續利用，本文以萊蕪市高莊石灰巖礦區為研究區域，在對該礦破壞土地進行預測和土地復墾適宜性定量評價的基礎上，研究提出了適宜的石灰巖礦區土地復墾技術，研究成果可為該地區同類型石灰巖的土地復墾和生態環境保護提供科學依據和技術指導。

關鍵詞：石灰巖礦 水土流失 適宜性評價 土地復墾

目前，隨著礦業資源的發展和利用，不僅大量占用和浪費所在地區土地資源，而且對生態環境造成了嚴重的負面影響，因此，工礦區的復墾與生態重建已成為世界各國共同關注的課題，正日益受到人們的普遍重視[1，2]。我國土地資源十分有限，人均耕地只有0.11hm2，不到世界人均耕地的1/2[3，4]，由此可見，對礦區破壞土地實行土地復墾、恢復和改善礦區生態環境、發展農業生產，顯得十分重要[5，6]。本文以萊蕪市高莊石灰巖礦區為研究區域，在對該礦區進行了破壞土地預測和土地復墾適宜性定量評價的基礎上，提出了適宜的石灰巖礦區土地復墾技術和措施，可為該地區同類型石灰巖的土地復墾提供科學依據和技術指導。

1. 項目區基本概況

萊蕪市高莊石灰巖礦開采項目位于萊蕪市萊城區高莊街道辦事處以南約7.1km處的吊鼓山村，地理坐標為東經117°41′1.7″～117°41′38.5″，北緯36°07′30.4″～36°07′48.1″。礦區面積36.07hm2，開采標高分別為+358～+310m、+358～+280m和+294～+270m；設計利用儲量512萬t，石灰巖生產能力為52萬t/a。項目區內土壤為棕壤土，是由片麻巖、花崗巖風化的殘積、坡積、洪積物質為其成土母質發育而成，壤質較粗，結構松散，易于流失。原占地類型為荒草地，多為菅草，林草植被蓋度為25.0%左右。

2. 項目區水土流失與破壞土地預測分析

從工程建設現場勘察結果看，工程建設所占區域植被條件一般，植被覆蓋度為25%，坡度10°～30°，根據全國第二次水土流失遙感調查結果和《土壤侵蝕分類分級標準》(SL190-2007)，并分析項目區有關土壤侵蝕成果資料，確定項目區水土流失強度級別屬中度以上，年土壤侵蝕模數2750t/km2·a。本項工程的實施后，嚴重擾動地表、破壞植被，并產生了大量的堆石棄渣，如果不采取治理，將加劇項目區內的水土流失強度，造成嚴重危害。根據《山東省人民政府關于發布水土流失重點防治區的通告》的劃分，區域總體上屬于中、強度侵蝕區，在山東省水土流失三區劃分中，屬于重點治理區。本工程已破壞區面積、用地類型和破壞程度見下表1。

3. 項目區土地復墾適宜性評價

3.1 土地復墾適宜性評價的原則

（1）綜合效益最佳原則

因待復墾土地利用方向不同，在充分考慮國家和企業承受能力的基礎上，綜合考慮經濟、社會、環境三方面的因素，以最小的復墾投入從復墾土地中獲取最佳的經濟效益、生態效益和社會效益。

（2）綜合分析和主導因素相結合原則

影響待復墾土地利用方向的因素包括自然條件中的土壤性質、水文、地形地貌以及人為因素中破壞程度、利用類型和社會需求等多方面，因此，在評價時需要綜合考慮各方面的因素。但是各種因素對于不同區域土地復墾利用的影響程度不同，在評價時選擇其中主導因素作為評價的主要依據。

（3）因地制宜和農用地優先原則

在確定待復墾土地的利用方向時，根據評價單元的自然條件、區位和破壞程度等因素因地制宜的確定復墾的適宜性，有條件的情況下，優先復墾為農用地。

（4）與地區土地總體規劃、農業規劃等相協調原則

在確定待復墾土地的適宜性時，不僅要考慮被評價土地的自然條件和破壞狀況，還應考慮區域性的土地利用總體規劃和農業規劃等，統籌考慮本地區的社會經濟和礦區的生產建設發展。

3.2 土地復墾適應性評價過程

（1）評價對象的確定

本次土地復墾項目，綜合考慮各方因素，確定土地適宜性評價的對象為原有荒草地，主要是采石區17.94hm2，儲存場區2.03hm2。

（2）評價方法選擇

評價采用最小限制因子法，即在有關評價指標的分級中，以分級最低評價因子的分級作為該評價單元的等級，并在等級后加注其代號，作為其限制性因子類型。主要技術要求主要根據《耕地后備資源調查和評價技術規程》（TD/T1007－2003）進行確定[7，8]。

（3）評價單元的確定

從礦區破壞土地中劃分出2個評價單元，分別為采石區挖損地和儲存場區壓占地。評價單元的劃分見表2。

（4）確定評價因子

耕地評價指標根據《耕地后備資源調查和評價技術規程》。評價指標按照土地破壞類型分別確定：待復墾壓占地評價因子采用堆積物平整量、堆積地面坡度和土源保證率三項評價因子；待復墾挖損地評價因子采用挖損地面坡度、挖損深度、土源保證率和地下水位四項評價因子。

（5）土地復墾適應性評價結果分析

根據土地適宜性評價及分析，可得到壓占地和挖損地的復墾方向，綜合土地復墾的方向和模式，根據現場踏勘，廣泛征求當地村民小組和居民意見，結合采區的生態環境特點、植被類型，參考周邊礦區治理經驗。土地復墾后的地類及面積見表3。

4. 項目區土地復墾技術措施

4.1措施的總體布局

根據項目特點，結合主體工程設計布局，工程措施主要布置在采場挖損區、儲存場壓占區以及作業道路兩側。本項目復墾工程主要包括土地復耕（覆蓋表土和平整土地）、種植豆科作物、植樹造林、修建排水溝等工程措施。

本項目采石場復墾區，經過整個生產運行期挖損破壞，緊殘余零星碎石、塊石，用機械和人工清理場地，覆蓋表土，平整土地；通過綠化種植豆科作物等恢復土地利用功能。

儲存場區復墾區，地勢較為平坦，原有用地類型為荒草地，占地使用結束后，將生產運行期留下的廢棄土石用于采石區土地平整；對于占壓后造成地面硬化的土地進行深翻耕，保水保墑增加肥力，通過綠化種植豆科作物等恢復土地利用功能。

對于作業道路區，由于道路留用作為生產道路，因此需對道路兩側修建排水溝及栽植側柏。

4.2 工程措施

（1）表土覆蓋、土地平整及土地翻耕工程措施

采石區在項目結束后要進行表土覆蓋后才能綠化種植豆科植物種。由于該項目區最終復墾為耕地并采用種植花生的方式，因此覆蓋土層厚度根據礦區周邊土層厚度實際和經驗定為覆蓋表土50cm。覆蓋表土一部分為礦山開采初期的剝離表土，另一部分為外購土，其中剝離表土數量為35470m3，外購土方為18350m3。

采石區在表土覆蓋后，在種植前都要進行一次平整，采用自行式平地機進行平整，需要平整的區域為表土覆蓋區域，平整面積為17.94hm2。

儲存場區待礦山開采結束以后要對壓占硬化的土地進行土地翻耕。土地翻耕主要是采用拖拉機和三鏵犁翻耕，翻耕深度為50cm。本項目區土地翻耕面積為2.03hm2（表4）。

（2）排水溝（截水溝）措施

排水溝設在在作業道路兩側，作業道路兩側排水溝長度為3000m，采用土質排（截）水溝，梯形斷面，上口寬130cm，下底寬30cm，深50cm，邊坡比為1:1。

4.3 生物措施

（1）種植豆科作物

豆科作物的選擇，主要應考慮適應性、培肥地力、生產性能以及栽植費用等。選用當地比較適宜栽植的花生作物，而且花生具有固氮功能，對增加土壤肥力，改善土壤結構具有顯著作用。花生種子播前種子處理主要包括曬種與剝殼、分級粒選和根瘤菌拌種等。播種時間在4月底至5月上旬，5cm土層地溫穩定在12℃時，即可播種；地膜覆蓋栽培可稍提前7-10天。播種方式包括壟作和地膜覆蓋畦作，12-15萬穴/hm2。播種要求壟距50cm，穴距13-17cm，每穴播2粒，或者單粒點播，穴距6.5-8.5cm；地膜覆蓋畦作要求一畦兩行，小行距40cm，穴距13-17cm，每穴2粒，12-15萬穴/hm2。

（2）植樹造林措施

該礦區為典型的北方砂石山區，根據當地多年來造林實踐，在采場區內運輸道路兩側栽植側柏苗木。本項目造林密度及規格見表5。采取魚鱗坑整地方式，每坑平面呈半圓形，長徑1.0m，短徑0.6m；坑深0.6m，坑內取底土在下沿作成圓弧狀土埂，高0.2m（中部較高，兩端較低）。造林時間宜選在春季造林。并注意及時保證造林后的踏穴培土、松土除草和整堰擴穴等林地管理措施的實施。

5. 結論

（1）通過工程建設現場勘察和測試，根據全國第二次水土流失遙感調查結果，確定本項目區水土流失強度級別屬中度以上，年土壤侵蝕模數2750t/km2·a。區域總體上屬于中、強度侵蝕區，在山東省水土流失三區劃分中，屬于重點治理區。

（2）項目區土地適宜性評價結果確定土地復墾的對象為原有荒草地，礦區破壞土地共劃分出2個評價單元，分別為采石區挖損地和儲存場區壓占地，其中，采石區17.94hm2，儲存場區2.03hm2，復墾總面積19.97hm2。

（3）本項目土地復墾措施主要布置在采場挖損區、儲存場壓占區以及作業道路兩側，主要包括土地復耕（覆蓋表土和平整土地）、種植豆科作物、植樹造林、修建排水溝等工程措施。

參考文獻

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