黃土高原溝壑區(qū)土地整治工程環(huán)境影響及保護對策

摘要以陜西澄城荒草地開發(fā)為例，分析了黃土高原溝壑區(qū)土地整治項目中的土地平整、農(nóng)田水利、田間道路、林網(wǎng)和電力工程實施對環(huán)境要素的影響機理、過程和結果，發(fā)現(xiàn)工程實施對土壤環(huán)境、水環(huán)境、大氣環(huán)境、生物（生態(tài)）環(huán)境、社會經(jīng)濟環(huán)境等產(chǎn)生的主要負面環(huán)境影響評價。根據(jù)分析，提出土地整治中要基于建設生態(tài)文明要求，遵循生物多樣性、土地多功能性、環(huán)境生態(tài)性等原則和景觀生態(tài)學理念，提升土地整治內(nèi)涵，采取必需的環(huán)保措施以及有效改進的工程技術手段，使土地整治與生態(tài)環(huán)境保護有機融合，促進生態(tài)國土的可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞土地整治；環(huán)境影響分析；環(huán)境保護；黃土高原溝壑區(qū)

中圖分類號F301.2文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）36-0201-04

AbstractTaking the wastegrassland development of Chengcheng， Shaanxi as an example，the mechanism that influenced environmental elements were analyzed， its process and results of the Loess Plateau gully region land consolidation project， specifically referring to the impact of implementing land leveling， irrigation and water conservancy， country road， forest network， and electric power. The analysis results show that the implementation of this project have both positive and negative impact on the environment of soil， water， atmosphere， biology （ecology）， society and economics. According to the analysis results， the author proposes that during land consolidation， principles of biological diversity， land multifunctionality， ecological environment must be followed as required by ecological civilization construction， and the author also puts forward the concepts of landscape ecology， so as to enhance the quality of land consolidation；meanwhile， the author thinks that environmental protection measures and effectively modified engineering technology means must be taken to combine land consolidation with ecological environmental protection and promote the sustainable development of land in our country.

Key wordsLand consolidation； Environmental impact analysis； Environmental protection；Loess Plateau Gully Region

土地整治指對低效利用、不合理利用、未利用以及生產(chǎn)建設活動和自然災害損毀的土地進行整治，提高土地利用效率的活動。土地整治是盤活存量土地、強化節(jié)約集約用地、適時補充耕地和提升土地產(chǎn)能的重要手段。在實施土地整治過程中，為改善項目區(qū)域生產(chǎn)、生活條件，滿足新增耕地目標，不可避免地會對項目區(qū)及其背景區(qū)域的水環(huán)境、土壤、生物（ 生態(tài)）、大氣、社會經(jīng)濟等環(huán)境要素及其生態(tài)過程產(chǎn)生諸多直接或間接（ 累積效應）、有利或有害的影響[1]。筆者根據(jù)陜西渭南等地黃土高原溝壑區(qū)土地整治狀況，分析土地整治具體工程對各項環(huán)境因素的影響，以發(fā)揮土地整治正面影響，避免和減少其負面影響，針對性地提出環(huán)保措施，探索有效改進技術手段，促進整治與環(huán)保有機融合，促進生態(tài)國土的可持續(xù)發(fā)展。

1土地整治工程概況及實施內(nèi)容

陜西省渭南市澄城縣荒草地開發(fā)項目為典型黃土高原溝壑區(qū)土地整治項目，項目是將荒草地開發(fā)為水澆地，工程利用各荒草地田程高差修建梯田，使地區(qū)土地生產(chǎn)力提高、生態(tài)環(huán)境得到改善[2]。

1.1項目區(qū)概況

項目區(qū)地處黃土高原溝壑區(qū)的澄城縣安里鄉(xiāng)和莊頭鄉(xiāng)，涉及5個行政村，共有人口7 530人，耕地面積1 572.6 hm2，其中水澆地379.27 hm2，旱地1 193.33 hm2，原土地利用類型為荒草地。項目區(qū)屬暖溫帶大陸性半干旱季風氣候區(qū)，溫和輕旱，適宜多種農(nóng)作物生長。年均降水量549.4 mm，時空分布不均，其中冬季占全年降水量2.9%，春季占20%，夏季占48.1%，秋季占29%。地下水類型有黃土孔隙裂隙潛水和基巖裂隙水。植被類型屬暖溫帶闊葉落葉林，土壤是在黃土母質上形成的，屬中壤土，通氣透水，保水保肥，耕性良好，適種廣泛。

項目區(qū)光照充足，光能資源豐富。年均日照時數(shù)2 535.5 h，日照百分率57%，太陽總輻射量135.44 kcal/cm2，年均氣溫12.2 ℃，極端最高氣溫40.3 ℃，極端最低氣溫-17.6 ℃，無霜期202 d。糧食作物主要有小麥、大麥、玉米、高粱等，林木以泡桐、楊樹、刺槐、椿樹為主，經(jīng)濟林木有蘋果、核桃、柿子、紅棗等；中草藥有生地、牡丹、黨參等。干旱中危害最大的是伏旱；歷年出現(xiàn)最多的是冬春連旱和秋季連陰雨。按出現(xiàn)的日數(shù)統(tǒng)計，干旱占83.91%，連陰雨11.41%，大風1.9%，干熱風1.5%，冰雹0.2%，霜凍、暴雨各占0.2%。

1.2土地整治工程實施內(nèi)容

項目堅持田、水、路、林、村綜合治理原則，通過土地平整將坡地、溝地變成梯田，通過水利設施改良土壤，提高保水、保肥能力，通過打井上電解決干旱缺水問題，使灌溉保證率達到50%以上，具體內(nèi)容見表1。

2土地整治工程的環(huán)境影響分析

2.1土地平整工程

2.1.1對土壤環(huán)境的影響。在黃土高原溝壑區(qū)修建土坎梯田，坎坡一般為均質黏性土，容易引起土坡滑動。土埂梯田因土壤移位，部分耕作層土壤破壞，土埂坡面在降雨時引起沖刷，易加劇水土流失，造成土壤肥力下降[3]。對土層加以剝離、搬運會破壞土壤的熟土層，改變土層的排列順序；犁、旋土層方法不當會把底層的土層翻到表面，破壞到土體的構型，土壤理化性質及相關生態(tài)過程受到不同程度的影響，不利于農(nóng)作物的生長[4]。經(jīng)對延安治溝造地前后土壤養(yǎng)分特性研究，整治前土壤養(yǎng)分在表土層含量較大，土地整治中采取的深挖、深翻、回填等措施，使得表土層和心土層甚至表層土壤與土壤母質充分混和，回填土壤有機質含量降低[5]。

2.1.2

對水環(huán)境和生物環(huán)境的影響。挖填方工程施工期間對水環(huán)境、生物環(huán)境造成污染；田塊合并要除去灌叢、田埂等隔離物，平整土地時未將耕作層表土剝離集中堆放，甚至盲目開挖，致使土壤肥力下降。單一化連片種植影響了土壤養(yǎng)分的循環(huán)效益，農(nóng)田大面積直接暴露，水蝕、風蝕的概率增加。

2.1.3

對生物多樣性的影響。大面積平整、硬化溝渠和道路，追求整治區(qū)域的整齊劃一和田面平整美觀，忽視了整治區(qū)域原有生物的生存環(huán)境，損害了生物多樣性；土石方開挖，土石山體穩(wěn)定性受到一定影響，易增加地質災害發(fā)生的可能性；施工機械產(chǎn)生噪聲影響生物生存和生活，一定程度上導致區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)結構和功能簡化，使原有生物生存和繁殖環(huán)境受到影響[6]。

2.2農(nóng)田水利工程

2.2.1

對土壤環(huán)境的影響。水利設施建設會部分改變土壤水分運移規(guī)律，導致土壤質地改變及理化性狀改變，影響土壤養(yǎng)分循環(huán)，還有可能加劇土壤肥力下降和養(yǎng)分流失，導致土地退化和水土流失。灌溉設施的使用抬高了地下水位，若有灌無排或灌溉不當，特別是高礦化度水用于灌溉會加速鹽分在土壤表層積累，打破鹽分自然平衡，引起土壤漬澇和次生鹽堿化、土肥退化甚至土地荒蕪；過度灌溉使農(nóng)田土壤增加了某些潛在危險，如加速水沖蝕、土壤硬結、鹽堿化及土肥退化[3]。

2.2.2

對區(qū)域水資源環(huán)境的影響。水利工程及建設梯田、墾殖坡地，會導致水資源需要量增加，改變區(qū)域內(nèi)地表水系的網(wǎng)絡結構，直接影響區(qū)域的水資源生態(tài)環(huán)境；灌溉排水系統(tǒng)用混凝土修建，會導致地表無法涵養(yǎng)水源，且一味地追求人機通行方便、水流通暢，修建“筆直”或“截彎取直”的溝渠，使溝渠身筆直、溝渠底平坦、溝渠底不沖不淤，不僅導致水流速加大，地表水流失，且會導致渠道中無法儲存水分甚至經(jīng)常處于干枯無水狀態(tài)，難以寄養(yǎng)水中生物[7]。

2.2.3

影響生物多樣性。石河堰的修建改變河流的水流速度，改變水生生物的生活習性，影響水生生物的生存繁衍；排灌電氣設備產(chǎn)生噪聲影響生物生存和生活。在非灌溉期間渠道斷水，使渠道內(nèi)滴水不存，增加了田溝渠道與生態(tài)協(xié)調發(fā)展的難度，破壞了生物的棲息之地，阻斷了生物遷移、繁殖、交換的渠道，出現(xiàn)了“青蛙跳不出農(nóng)渠，蟲蛇越不過農(nóng)道”的現(xiàn)象。

2.3田間道路工程

2.3.1

造成水土流失。黃土高原溝壑區(qū)施工期機械碾壓、人員踩踏使土壤結構發(fā)生改變，肥力下降；開挖、填方對地表擾動較大，線路兩側局部范圍已有植被易遭到破壞，土壤松動，改變了原地表結構的穩(wěn)定性，降雨集中季節(jié)不可避免地造成一定程度上的水土流失[3]。

2.3.2

改造自然地貌。道路工程一味采用機械化工程措施，建設混凝土硬化溝渠、田間道路，人為干預使區(qū)域生物的棲息地、繁殖地減少，工程利用現(xiàn)代化機械設備對自然地貌進行改造，這種人為改造一旦形成很難甚至不可逆轉。

2.4林網(wǎng)及電力工程

2.4.1

農(nóng)田防護林建設考慮因素不全面。農(nóng)田防護林主要布置在農(nóng)田邊緣或田間道路兩側，但林帶的結構、林帶的方向及林帶間的距離、林網(wǎng)帶間的寬度設計等合理與否，都影響到防護效果。在農(nóng)田林網(wǎng)實施中，為田塊規(guī)整和電力電氣使用便利，考慮成本因素，工程往往對地表植被和生態(tài)景觀的建設等相關因素考慮不夠[6]。

2.4.2

改變景觀格局。為滿足生產(chǎn)和發(fā)展需要對自然生態(tài)景觀進行人為改造，導致景觀格局發(fā)生變化；新修建的林網(wǎng)、電力工程往往導致動植物生存環(huán)境一分為二，成為許多動物遷徙、植物孢粉運移的屏障。在一些涉及到具有特殊意義的自然生態(tài)系統(tǒng)及人文景觀時，往往會因為短期經(jīng)濟利益的驅動，對其造成永久性、難以恢復性的經(jīng)濟、生態(tài)損失[8]。

2.5對社會經(jīng)濟環(huán)境的影響

黃土高原溝壑區(qū)土地整治項目實施利于機械耕作，使機械效率提高，耕地面積增加。灌排設施有效防洪、防澇和防漬，可以大大改善項目區(qū)居民的生產(chǎn)和生活條件，方便居民的生產(chǎn)和生活取水[9]。道路工程改善了交通條件，為大型機械進入田間提供便利，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率；而農(nóng)田林網(wǎng)和電力工程實施，則有助于土地利用結構和農(nóng)業(yè)種植結構的合理調整，使山、坡、溝、川等土地資源得到充分利用。

土地整治工程環(huán)境影響綜合分析情況見表2～5。

3生態(tài)環(huán)境保護和治理技術手段改善

基于上述分析，土地整治工程必須基于建設生態(tài)文明要求，遵循生物多樣性、土地多功能性、環(huán)境生態(tài)性等原則和景觀生態(tài)學理念，采取具有針對性和切實可行的措施保護和改善環(huán)境。

3.1堅持資源可持續(xù)利用為土地整治的原則和出發(fā)點

3.1.1

堅持土地資源“在保護中開發(fā)，在開發(fā)中保護”，實現(xiàn)土地開發(fā)整治與生態(tài)建設相結合，改善生態(tài)平衡。包括黃土高原溝壑區(qū)土地整治開發(fā)項目在內(nèi)的一切環(huán)境影響評價應把握在一定區(qū)域展開，要把土地生態(tài)因子、自然景觀及人文景觀等作為主要因子同步考慮評價。

3.1.2

土地整治評價原則要在保證生態(tài)環(huán)境的條件下考慮經(jīng)濟效益。在土地整治規(guī)劃與土地總體規(guī)劃的控制性指標、土地利用分區(qū)和土地用途等方面保持一致的同時，做到發(fā)展生態(tài)性土地開發(fā)管理，促使土地開發(fā)整治與生態(tài)系統(tǒng)的和諧統(tǒng)一，主要涉及農(nóng)地的污染狀況、地下水及地面水體的水量及水質、水土流失、農(nóng)田景觀、生物多樣性等多方面內(nèi)容[10]。

3.2把提高土壤有機碳含量作為土地整治與生態(tài)環(huán)境融合治理的重要內(nèi)容

3.2.1

發(fā)揮土壤的固碳能力。土壤是個不能忽視的巨大的碳庫，土壤碳庫具有較強的固碳能力。在整治中，為了達到不破壞乃至提高土壤中有機碳含量，需要特別注意保持耕作層的地力。應該結合地形地貌及土壤特點，采用適當?shù)纳锎胧ㄈ绶N植綠肥和秸稈還田）[6，11]。

3.2.2

加強表土回填工作。物理措施中，可以對黃土高原溝壑區(qū)整治區(qū)域內(nèi)農(nóng)田的表土加以剝離與回填，剝離厚度一般在15～30 cm，表土剝離后要依次實施地基平整和地基整治，再進行客土回填，回填的客土可以采取適當?shù)奈锢砑夹g加以改良。渭南澄城雷家河臺塬地土地整治示范工程項目利用生物措施中，將綠肥翻耕到土里，為土壤提供養(yǎng)分，促進土壤中難溶性養(yǎng)分轉化，提高耕作土壤肥力，達到土壤固碳作用；并用秸稈還田改善土壤團粒結構，提高耕作層保水、氣、肥、熱等能力，降低耕作層土壤體積質量和增加土壤孔隙度，節(jié)約農(nóng)田化肥用量，有利土壤有機碳的固定和積累[12]。

3.3保留水資源生態(tài)的原生生境，減少區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)擾動

3.3.1

在水利灌排和農(nóng)田道路等工程時，結合區(qū)域生態(tài)環(huán)境條件，避免或減少對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的擾動。將灌排溝渠設計、施工與農(nóng)田生態(tài)景觀規(guī)劃、生態(tài)化工程結合，消減農(nóng)田污染面源，創(chuàng)造生物遷棲廊道，對田間溝渠設計繼續(xù)斷面生態(tài)優(yōu)化、材料選擇優(yōu)化、生態(tài)功能強化、生物保育加強，為水資源原生生境保護提供技術支撐[6]。

3.3.2

恢復黃土高原溝壑區(qū)溝、渠、塘生態(tài)系統(tǒng)功能，構建與自然水系相協(xié)調的灌排系統(tǒng)。澄城縣安里鄉(xiāng)保留和恢復農(nóng)田中的灌草等原生生境，保持生境的連通性。同時，可借鑒德國、荷蘭等發(fā)達國家做法，通過保留自然斑塊、構建生態(tài)廊道等方式保護田中生物棲息地。

3.4結合大氣綜合環(huán)境提高土地利用多功能性

土地整治應綜合考慮大氣和區(qū)域氣候的綜合環(huán)境情況，提高土地的多功能特性。澄城縣莊頭鄉(xiāng)在整治中人為地保留和增加生物生境，增加土地利用的多樣性和景觀要素的鑲嵌性，充分體現(xiàn)出田塊、水塘、小片林地等“斑塊”的生態(tài)涵養(yǎng)功能和土地利用的多重功能特性。維護和創(chuàng)建農(nóng)田緩沖帶、田埂、植物樹籬、小水塘；修復溝渠、草地、水塘等，提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，保持區(qū)域環(huán)境的可持續(xù)性[6，11]。

3.5保護生物多樣性，維護生態(tài)環(huán)境可持續(xù)

景觀生態(tài)學提出的“斑塊（patch）、廊道（corridor）、基質（matrix）”景觀結構理論揭示了農(nóng)村土地景觀空間格局中農(nóng)田、道路、溝渠、防護林、水塘、濕地和灌木樹籬等具有重要的生態(tài)學意義，為分析土地利用的景觀結構、功能和動態(tài)提供了一種“空間語言”[12]。延安南泥灣土地整治項目，人為設計動物隱蔽和遷移通道，種植綠肥、增施有機肥，提高農(nóng)田的生態(tài)安全性，提升治溝造地項目區(qū)的抗風險能力，促進生物多元化種群的保護和培育。

3.6協(xié)調利用社會經(jīng)濟環(huán)境，建設鄉(xiāng)村生態(tài)文明

土地整治要實現(xiàn)建設鄉(xiāng)村生態(tài)文明的目標，就要提升土地整治內(nèi)涵，把生態(tài)、美學、文化和經(jīng)濟價值均融入鄉(xiāng)村生態(tài)文明，注重從鄉(xiāng)土景觀和民俗風情中汲取精華，最大限度地利用原生地貌，使用鄉(xiāng)土植被，保持相對完整的生態(tài)系統(tǒng)，體現(xiàn)鄉(xiāng)村文化內(nèi)涵，提升景觀吸引力[6，13]。充分利用自然形成的資源稟賦，協(xié)調土地整治與環(huán)境保護的關系。寶雞市隴縣蘭家堡土地整治項目結合獨特地理地貌，在田塊中實行“雙田坎”設計施工，注重生態(tài)化田塊優(yōu)化實施及生態(tài)化道路（素土）、灌溉與排水施工，結合臺塬地貌及種植千畝油菜的實際，配建必要設施，在春末夏初開展鄉(xiāng)村旅游文化活動，做到整治區(qū)域的自然環(huán)境、人文環(huán)境與生態(tài)環(huán)境協(xié)調一致，彰顯現(xiàn)代農(nóng)業(yè)特色，兼有自然之容、山村之貌，實現(xiàn)了鄉(xiāng)村生產(chǎn)、生活、生態(tài)三位一體的可持續(xù)發(fā)展目標[14-15]。

土地整治工程環(huán)境保護對策見表6。

4結語

土地整治作為補充耕地、實現(xiàn)耕地總量平衡的重要舉措，要充分做好科學論證，合理開發(fā)[16]。在土地整治工作中，要全面考慮各種因素，發(fā)揮各個工程對環(huán)境的正面影響，杜絕或者減少其負面影響，在保護環(huán)境基礎上挖掘土地資源潛力，在增加土地資源、發(fā)展生產(chǎn)同時不斷改善環(huán)境，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益的統(tǒng)一。切實加強對整治后農(nóng)田的管理和養(yǎng)護，持續(xù)涵養(yǎng)生態(tài)，達到協(xié)調人地關系，提高土地利用效率，改善和保護生態(tài)環(huán)境，促進土地資源可持續(xù)利用與社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的目的[17]。

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