吉林省建設占用耕地表土剝離和利用研究
——以輝南縣水環境改善生態示范工程為例

楊繼紅,王 闖

吉林省國土資源調查規劃研究院,吉林長春 130061

0 引言

吉林省地處世界“黃金玉米帶”和“黃金水稻帶”，黑土地資源豐富，是國家重要的商品糧基地和老工業基地。近年來，隨著吉林經濟社會發展，項目建設占用耕地給黑土地保護帶來一定壓力。實施建設占用耕地表土剝離和再利用，對于保護耕地特別是黑土地資源具有重大的理論意義和現實意義。

1 吉林省建設占用耕地表土剝離工作情況

吉林省表土剝離工作大致分三個階段：第一階段探索實踐。從20世紀80年代末開始探索實踐，最初應用于油田鉆井用地復墾，后逐步推廣到高速公路等線性工程臨時用地復墾、高標準基本農田建設、工礦廢棄地復墾等各類土地整治項目中。2006年，原國土資源部向全國推廣吉林省做法。第二階段建立工作機制并全面推開。2012年，吉林省選擇了18個縣(市、區)作為試點，探索建立涵蓋耕作層表土剝離、存儲、管理、交易、利用等全過程的工作機制。2013年，吉林省人民政府下發《關于推進建設占用耕地耕作層土壤剝離工作的意見》，從政策層面對表土剝離工作作出部署。2014年9月，原國土資源部在吉林省舉辦了全國耕作層土壤剝離再利用現場會，受到廣泛關注。2016年，吉林省下發文件，明確將表土剝離方案作為新增建設用地報批要件，標志著該項工作在全省推開。第三階段形成制度技術規范。2015年，吉林農業大學和吉林省土地整理中心共同完成了《建設占用耕地表土剝離技術規范》并以地方標準形式公開發布，這是全國首個以地方標準形式出臺表土剝離的技術規范。2019年12月，吉林省自然資源廳和農業農村廳聯合印發《吉林省建設占用耕地表土剝離工作管理辦法》(試行)，建立健全了表土剝離工作技術規范[1]。

據吉林省自然資源廳門戶網站公開信息，2014年至2018年，吉林省實施或計劃實施表土剝離建設項目63個，應剝離耕地面積1.82萬畝(1)1畝約等于666.67 m2，實際剝離表土1.27萬畝[2]。

2 輝南縣水環境改善生態示范工程建設占用耕地表土剝離和利用研究

2.1 項目占地概況和表土剝離范圍

該項目位于金川鎮龍灣村，占地總面積38 147 m2，其中耕地面積30 022 m2，農村道路面積為3 375 m2，農村宅基地面積為4 750 m2。綜合考慮項目用地的地理位置、地形地貌、降水條件等因素，對建設占用耕地的耕作層進行剝離，面積為30 022 m2。

2.2 項目建設占用耕地的表土情況

根據項目占地地類、形狀、剝離條件等外業調查情況，采用網格法確定表土采樣點，共選取了6個樣點，通過挖掘土壤垂直斷面，確定建設占用耕地的土壤層和土壤類型。經采樣化驗研判，剝離表土為沙壤土，土壤類型為沖積土，耕作層厚度30 cm左右，有機質質量分數25～27 g/kg，pH值為6.7～6.9，土壤全氮為22 mg/kg，全磷為71.68 mg/kg，全鉀為106.49 mg/kg，結構疏松(采樣情況詳見表1)。根據《輝南縣2016年耕地質量等級更新評價成果》，項目區耕地質量等別為國家利用等十等。

2.3 表土剝離和利用基本原則

一是堅持科學規劃。依據項目區所在縣鄉土地利用總體規劃、城市規劃、土地整治規劃等，結合當地資源條件，對剝離表土利用作出科學安排。二是堅持因地制宜。結合項目所在地自然資源狀況、社會經濟條件，因地制宜進行表土剝離、運輸、儲存、利用等。三是堅持生態保護。表土剝離過程中注重生態環境保護，防止水土流失及污染土壤對環境造成二次破壞。四是堅持統籌實施。將表土剝離和利用結合起來，確保在時間、空間上合理有序，做到“應剝盡剝，應用盡用”。

表1 項目區表土采樣點情況統計

2.4 表土剝離實施

2.4.1 表土剝離厚度

根據剝離區土壤類型、質地和土壤采樣情況，將耕作層全部剝離，剝離厚度為0.3 m。

2.4.2 表土剝離率及剝離量

表土剝離率計算公式：

式中：

f—表土剝離率(%);

Q—剝離區土壤剝離量(萬立方米)；

Qp—預計理論表土剝離量(萬立方米)。

該項目可剝離表土面積為30 022 m2，剝離厚度為0.3 m，由于推土機推土存在一定的損耗和局部區域需人工作業，經測算剝離率取92%，高于《耕作層土壤剝離利用技術規范》規定大于90%的要求[3]。

表土剝離量計算公式：

Q=∑(Hi×Si)×f

式中：

Q—剝離區土壤剝離量(萬立方米)；

Hi—第i個表土剝離單元的剝離厚度(m)；

Si—第i個表土剝離單元的剝離面積(m2)；

f—表土剝離率(%)。

經計算，剝離區表土剝離總量為0.90萬立方米。

2.4.3 表土剝離工藝選擇

考慮剝離區的形狀、交通運輸情況等因素，采用條帶式外移分層剝離法[4]，即：先將待剝離表土地塊分成若干條帶，每個條帶的寬度大致為施工機械寬度的整數倍，然后由外向內逐條帶分層剝離。單次剝離長度視土方量和存儲區域面積確定。根據剝離機械設備和土壤理化性質，確定單次剝離條帶寬度為2～4 m、厚度不大于0.15 m。

2.4.4 劃分剝離單元

根據地形、土壤厚度、土壤均一性和作業方便等條件，將剝離區域按寬度為2～3 m的條帶，劃分成不同的施工單元，即剝離單元，初步劃分了120個剝離單元。

2.4.5 實施表土剝離

選擇天氣較好且土壤含水量適宜時進行剝離，一般達到田間持水量的50%～80%為宜。在作業區逐條進行表土剝離，按照條帶狀從一個方向逐層向前剝離，一般采用后退法施工，或鋪設模板、鋼質板等，減少對土壤的壓實。當剝離區具有一定坡度時，剝離條帶主軸應與斜坡主軸平行。剝離過程中，設備盡量在完成剝離的空地上運行，不得在耕作層土壤尚未剝離的區域運行，防止土壤被壓實，改變土壤性狀。挖運土方的同時，對表土堆邊緣和表面進行修整。在表土運輸過程中應做好保護，避免土方飛揚散落污染環境。

2.4.6 表土儲存

剝離的表土應選擇排水良好的空地進行堆放，并做堆體覆蓋。該項目區地勢較平坦，自然排水較好。考慮外運的便捷性，設計剝離后表土堆放在鄰近項目區2 km左右的空地，兼顧后續利用的便利度和運輸成本，同時還遠離河流、村莊。

(1)表土堆積的各項參數及表土堆放場面積計算公式：

式中：

Sd—設計表土堆占面積(m2)；

Hb—土壤剝離厚度(m)；

Sb—土壤剝離面積(m2)；

Hd—土壤堆置高度(m)；

k—表土堆置安全系數。

儲存區的表土堆放高度應符合堆體穩定性設計要求，一般土堆高不超過3 m，土堆邊坡角不大于50°。同時考慮表土堆放需要安全邊坡角，設置安全系數為1.5。經測算，表土堆占地面積約4 500 m2。

(2)表土堆放技術要求：一是平整堆土場地。根據外業調查情況，剝離區及儲存區土地平整，坡度小，排水良好，無樹根、石塊、建筑垃圾等異物。若堆放時間較短，土堆可臨時占用耕地，地面適當整理即可；若堆放時間較長，可對儲存區地面進行適當壓實。二是堆放。剝離表土堆放應由里向外進行，運輸工具應后退行駛并將表土傾倒于距入口最遠的地方。運土車輛要在規定的運輸路線和操作區域內行駛，禁止機械穿越已堆積的土壤。三是坡面修整。堆土時應邊堆放邊加固土堆邊緣，及時修整坡面，提高土堆防滲防風能力，保持土壤水分和原有性狀。

2.4.7 剝離表土保育

土壤保育一般有物理保護、生態保育等多種措施，具體視存儲時間、存儲條件等因素確定。為了確保該項目剝離表土儲存質量，采用物理保護和生態保育相結合的綜合措施。在表土堆表面播撒紫花苜蓿，防止水土流失；在表土堆底部四周采用編織袋裝土填筑對坡腳進行防護。土墻采用梯形斷面，頂寬0.4 m，底寬1.2 m，高2 m，長約400 m。詳見圖1。

圖1 表土堆底部擋土墻斷面圖Fig.1 Section of retaining wall at the bottom of topsoil pile

3 剝離表土利用

實施建設占用耕地表土剝離的目的在于用，切實保護不可再生的黑土地資源。一般來講，剝離表土利用與當地經濟社會發展、資源利用等情況緊密相關，主要有四種方式。

3.1 用于土地整治項目、高標準基本農田建設項目和中低產田改造

一般直接將剝離的耕作層土壤用于臨近的土地開發整理項目，或用于高標準基本農田建設、混填到肥力較差的中低產田中，進一步提升覆土區耕地質量。目前，吉林省各地普遍采用這種做法。

3.2 用于工礦廢棄地復墾和新農村建設中村莊復墾

這種做法一般以現代農業建設和生態環境治理為載體，與城鄉建設用地增減掛鉤、工礦用地復墾等相結合，利用剝離耕作層土壤復墾村莊、工礦用地并形成新增耕地。這種做法不僅能優化農村土地利用結構，改善生態環境，還能推動城鎮化建設，促進土地節約高效利用。

3.3 用于建設項目臨時用地復墾

按照我國有關法律規定，公路、油井等單獨選址項目，施工過程中臨時用地的，完工后需要復墾。一般將臨時占地的表土剝離并存儲起來，待項目完工后再進行回填和復墾，做到“從哪兒剝離，再利用到哪兒”[5]。吉林省最初探索表土剝離模式，主要是用于吉林油田鉆井、資源勘探用地的復墾和污染治理。目前，吉林省大多數公路等線性工程項目也都采取這種做法[6]。

3.4 用于菜籃子工程、城市綠化工程

這種做法一般適用于人均耕地少、菜田不足、耕作層土壤污染較少的地區，在吉林省山區比較普遍。輝南縣金川鎮水環境改善生態示范工程緊鄰生態環境保護區，剝離的耕作層土壤肥力較好，基本沒有受到污染，距離輝南縣城較近，剝離表土適用于城市綠化工程和改善菜田肥力。