基于適宜性評(píng)價(jià)的露天礦山農(nóng)用地復(fù)墾研究

朱成立　穆慧　翟亞明

摘要：土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)是土地復(fù)墾工作的基礎(chǔ)，決定了待復(fù)墾土地的復(fù)墾方向。本研究以宜興市張渚鎮(zhèn)東龍村工礦廢棄地復(fù)墾項(xiàng)目為例，確定評(píng)價(jià)單元，綜合考慮自然社會(huì)條件、國(guó)家政策以及公眾意愿，構(gòu)建了4個(gè)自然因素指標(biāo)和2個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素指標(biāo)構(gòu)成的露天礦山土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重，以指數(shù)和法計(jì)算各評(píng)價(jià)單元評(píng)價(jià)得分，并確定各評(píng)價(jià)單元的土地復(fù)墾利用方向。該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)結(jié)果可為該地區(qū)類似露天礦山土地復(fù)墾工作提供參考。

關(guān)鍵詞：土地復(fù)墾；適宜性評(píng)價(jià)；評(píng)價(jià)因子；復(fù)墾方向

中圖分類號(hào)：$289+TD88 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2016）04-0083-04

隨著工礦業(yè)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源開發(fā)的加速，礦山廢棄地的數(shù)量不斷增加，影響了土地資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。對(duì)露天礦山廢棄地進(jìn)行土地復(fù)墾可以有效增加可利用土地面積，緩解人地矛盾，實(shí)現(xiàn)土地資源可持續(xù)利用，改善生態(tài)環(huán)境。露天礦山土地復(fù)墾依據(jù)《土地復(fù)墾質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行，兼顧自然條件與土地類型，以農(nóng)用地優(yōu)先為原則，充分挖掘露天礦山的農(nóng)用地復(fù)墾潛力，實(shí)現(xiàn)保持耕地總量動(dòng)態(tài)平衡的目標(biāo)。

農(nóng)用地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)是實(shí)現(xiàn)土地有效復(fù)墾及復(fù)墾土地合理利用的基礎(chǔ)。露天礦山農(nóng)用地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)根據(jù)待復(fù)墾土地的自然屬性和社會(huì)屬性，從土地利用的要求出發(fā)，評(píng)價(jià)損毀土地對(duì)某種用途的適宜性及適宜程度，確定待復(fù)墾土地的利用方向，從而為采取相應(yīng)的復(fù)墾措施提供依據(jù)。

當(dāng)前，隨著土地復(fù)墾工作的逐步展開，土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)成為研究熱點(diǎn)，有關(guān)學(xué)者提出了一系列評(píng)價(jià)方法，如有指數(shù)和法、極限條件法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、可拓法等，均在確定評(píng)價(jià)因子的基礎(chǔ)上再進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)。考慮到評(píng)價(jià)指標(biāo)量化的可能性，本文選取對(duì)露天礦區(qū)農(nóng)用地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)有顯著影響的地形坡度、土層厚度、地表物質(zhì)組成、土壤質(zhì)地、對(duì)外交通、灌排條件等6個(gè)因素作為評(píng)價(jià)因子，構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。為綜合考慮各評(píng)價(jià)因子的重要程度，在對(duì)評(píng)價(jià)因子量化的基礎(chǔ)上，采用指數(shù)和法計(jì)算各評(píng)價(jià)單元內(nèi)評(píng)價(jià)因子的綜合分值，評(píng)定各評(píng)價(jià)單元的適宜性及適宜程度，確定最適宜的農(nóng)用地復(fù)墾利用方向。

1 評(píng)價(jià)方法

針對(duì)露天礦山農(nóng)用地復(fù)墾中各評(píng)價(jià)因子重要程度不同的特點(diǎn)，本文選用指數(shù)和法進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)指數(shù)和法對(duì)各參評(píng)因子的影響程度進(jìn)行賦值量化，確定各參評(píng)因子的權(quán)重，按各參評(píng)因子等級(jí)指數(shù)加權(quán)求和，得到每個(gè)單元的總分，最后結(jié)合指標(biāo)等級(jí)與得分確定每個(gè)單元對(duì)各個(gè)土地適宜類型的等級(jí)。其計(jì)算公式為：式中，C表示評(píng)價(jià)單元土地適宜性綜合指數(shù)；P（x_i）表示各因子的分值；w_i表示各因子的權(quán)重；n表示因子總數(shù)。

由于參評(píng)因子較多，本文選擇層次分析法作為因子權(quán)重的確定方法。層次分析法通過(guò)逐層比較各評(píng)價(jià)因素的重要性，分析和判斷待評(píng)價(jià)樣本指標(biāo)的實(shí)際值，將半定性、半定量的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為定量計(jì)算。過(guò)程如下。

1.1 建立層次結(jié)構(gòu)圖

在考慮實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，依據(jù)層次結(jié)構(gòu)圖、1～9標(biāo)度法，逐項(xiàng)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，得到判斷矩陣如下：其中：A是目標(biāo)，P是影響因子，P_ij是P_i對(duì)P_j而言，第i個(gè)因素與第j個(gè)因素重要度之比。

1.2 層次單排序及一致性檢驗(yàn)

層次單排序?qū)嶋H是求本層次元素對(duì)上層準(zhǔn)則的權(quán)重，即排序，實(shí)質(zhì)上是求判斷矩陣的最大非零特征值及其對(duì)應(yīng)的特征向量。為避免復(fù)雜計(jì)算，本文采用算術(shù)平均法進(jìn)行計(jì)算。步驟如下：

①將矩陣P的每一列正規(guī)化：式中，n是判斷矩陣的對(duì)角線元素之和，也是判斷矩陣的特征根之和。將CI與平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI進(jìn)行比較，其比值稱作判斷矩陣的一致性C比率，記作CR。

當(dāng)CR<0.10時(shí)，則認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性。10階矩陣的RI值見表1。

1.3 層次總排序及一致性檢驗(yàn)

所謂層次總排序就是利用層次單排序結(jié)果計(jì)算各層次的組合權(quán)值。層次總排序是從上至下逐層進(jìn)行的，其結(jié)果仍需進(jìn)行總的一致性檢驗(yàn)。當(dāng)CR<0.10時(shí)，認(rèn)為層次總排序通過(guò)一致性檢驗(yàn)。

2 露天礦山土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)單元的劃分

礦山土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)單元類型是評(píng)價(jià)的基本單元，評(píng)價(jià)單元宜依據(jù)復(fù)墾區(qū)土地的損毀類型、程度、限制因素和土壤類型等來(lái)劃分。同一評(píng)價(jià)單元類型內(nèi)的土地特征及復(fù)墾利用方向和改良途徑應(yīng)基本一致。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定

2.2.1 評(píng)價(jià)因子的選取 適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)選擇相互獨(dú)立而又相互補(bǔ)充的因素，以便通過(guò)各因素的指標(biāo)值對(duì)復(fù)墾的適宜性進(jìn)行評(píng)定。影響土地適宜性的主要因素包括自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素兩大類。其中，自然因素主要包括氣候條件、地形條件、土壤條件、植被狀況、水文和水文地質(zhì)情況與環(huán)境質(zhì)量等，社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和區(qū)位條件等。

露天礦山開采的損毀土地類型主要是挖損、塌陷和壓占。露天礦山是對(duì)地表進(jìn)行剝離、挖掘，對(duì)原始地貌影響較大，它對(duì)土地的影響可從地表變形、水文地質(zhì)情況等因素研究。對(duì)于塌陷地，其主導(dǎo)因素有塌陷深度、塌陷地水文條件等。礦山廢棄物的大量堆積會(huì)改變土地的地表形態(tài)，廢棄物的流失會(huì)造成泥石流等災(zāi)害。壓占地的主導(dǎo)因素有地形坡度、土層厚度、地表物質(zhì)等。綜合考慮各參評(píng)因子的可測(cè)性、關(guān)聯(lián)性、穩(wěn)定性及不重疊性，選擇以下參評(píng)因子構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系：地形坡度、土層厚度、地表物質(zhì)組成、土壤質(zhì)地、對(duì)外交通距離、灌排條件。

2.2.2 評(píng)價(jià)因子權(quán)重的確定 首先，由領(lǐng)域?qū)＜疫M(jìn)行打分，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)重要性的判斷矩陣；其次，對(duì)判斷矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)值，并進(jìn)行層次排序；最后，結(jié)合層次分析法處理指標(biāo)矩陣獲得的指標(biāo)權(quán)重，計(jì)算指標(biāo)綜合指數(shù)（表2）。

由表2求得的權(quán)重可以看出，對(duì)露天礦山農(nóng)用地復(fù)墾適宜性影響最大的因子首先是地形坡度，其次是土層厚度，然后依次是對(duì)外交通距離、地表物質(zhì)組成、土壤質(zhì)地和灌排條件。

2.2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的分級(jí) 根據(jù)《土地復(fù)墾技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《農(nóng)用地定級(jí)規(guī)程》、《農(nóng)用地分等規(guī)程》等，以農(nóng)用地優(yōu)先為原則，擬定露天礦山農(nóng)用地復(fù)墾的適宜類型為宜耕、宜園、宜林三類，并確定土地適宜等級(jí)為高度適宜等（一級(jí)）、一般適宜等（二級(jí)）、勉強(qiáng)適宜等（三級(jí)）、不適宜等（四級(jí)），各等級(jí)對(duì)應(yīng)分值為100、80、60、40分。在擬定露天礦山土地復(fù)墾的適宜類型及其評(píng)價(jià)因子的基礎(chǔ)上，確定各適宜類型對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)因子的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，詳見表3～表5。

3 實(shí)例分析

本研究選擇宜興市張渚鎮(zhèn)東龍村工礦廢棄地作為研究對(duì)象。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，東龍村工礦廢棄地的土地?fù)p毀類型主要為挖損和壓占。本研究中土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)的主要對(duì)象是挖損塌陷地和矸石壓占地，復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)總面積為14.6780hm²。

3.1 適宜性評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)單元為3個(gè)：挖損塌陷區(qū)2個(gè)（1單元，面積7.3390 hm²；2單元，面積2.9356hm²）和矸石壓占區(qū)1個(gè)（3單元，面積4.4034hm²）。各評(píng)價(jià)單元的土地質(zhì)量見表6。

將各評(píng)價(jià)單元的土地質(zhì)量與表3、4、5中各評(píng)價(jià)因子的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析，確定各評(píng)價(jià)單元各評(píng)價(jià)因子的分值。將各評(píng)價(jià)因子的分值和對(duì)應(yīng)的權(quán)重代入公式1，計(jì)算出每個(gè)評(píng)價(jià)單元對(duì)應(yīng)耕地、園地、林地的適宜性分值，得到各評(píng)價(jià)單元的土地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果（表7）。

3.2 復(fù)墾方向的確定

綜合考慮自然經(jīng)濟(jì)因素、政策因素及當(dāng)?shù)孛癖姷慕ㄗh，確定各單元最終復(fù)墾方向。最終復(fù)墾方向的優(yōu)選依據(jù)如下：

（1）1、2單元適宜性評(píng)價(jià)均為宜耕一等地，單元內(nèi)土地質(zhì)量較好，應(yīng)復(fù)墾為耕地。

（2）3單元適宜性評(píng)價(jià)為宜林二等地，單元內(nèi)土地破壞程度較輕，而且土層未發(fā)生較大改變，可對(duì)矸石壓占地表層碎石、礦渣進(jìn)行清理，采取合理的復(fù)墾措施，恢復(fù)土地原有的實(shí)用價(jià)值。

4 結(jié)論與討論

露天礦山農(nóng)用地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)是露天礦山土地復(fù)墾的重要內(nèi)容之一，適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果為土地有效利用提供依據(jù)。本文構(gòu)建露天礦山農(nóng)用地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，對(duì)宜興市張渚鎮(zhèn)東龍村工礦廢棄地進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)，確定了復(fù)墾土地利用方向。研究表明：

（1）地形坡度和土層厚度對(duì)于露天礦山農(nóng)用地復(fù)墾適宜性評(píng)價(jià)影響最大，然后依次是對(duì)外交通距離、地表物質(zhì)組成、土壤質(zhì)地和灌排條件。

（2）基于層次分析法得到的各指標(biāo)權(quán)重，比較合理地反應(yīng)了各因子的影響程度，實(shí)用性強(qiáng)。采用指數(shù)和法計(jì)算各評(píng)價(jià)單元評(píng)價(jià)得分，得到最終的評(píng)價(jià)結(jié)果，該評(píng)價(jià)結(jié)果不但指導(dǎo)各評(píng)價(jià)單元的土地復(fù)墾利用方向，而且對(duì)接下來(lái)土地復(fù)墾工作的開展有一定指導(dǎo)意義，也為類似露天礦山土地復(fù)墾工作提供參考。