南昌市非农建设占用耕地耕作层土壤剥离潜力与再利用方向

刘 云，李海峰，屠代豪，3

（1.南昌市土地开发整理中心，南昌 330038；2.江西农业大学国土资源与环境学院/南昌市景观与环境重点实验室，南昌 330045；3.华中农业大学公共管理学院，武汉 430070）

随着建设用地需求不断增加，可开发后备资源更显不足［1］，致使耕地保护面临严峻的形势。采取有效措施，落实耕地数量、质量、生态“三位一体”保护目标，满足耕地“占补平衡”要求，已成为土地资源管理工作中迫切需要解决的问题。建设占用耕地耕作层土壤剥离再利用作为保护土壤资源的有效手段，能够延续耕地耕作层的土壤肥力，在改良土壤质量方面具有突出的优势，为耕地占补平衡新机制提供了实现的可能和便利方式，对有效促进耕地质量、数量、生态建设具有重大意义［2，3］。对耕作层土壤剥离利用的研究关注点多集中在空间配置方法［2-4］、效益评价［5-8］、实施模式［9-11］、工程方案［12，13］及政策措施［14，15］等方面，多从定性的角度评估耕作层土壤剥离，缺乏对耕作层土壤剥离再利用的相关调查及潜力评价［16，17］，土壤剥离再利用方向的确定也缺乏依据［18-20］，难以保障土壤用途的相容性。有必要对耕地耕作层土壤剥离再利用潜力进行定量评价，并探索切实可行的再利用方向，以期加深耕作层土壤剥离再利用理论的认识和理解。本研究利用南昌市土地利用现状数据、土地利用变更数据和2016—2020年土地利用规划数据，通过GIS 空间分析和抽样调查相结合，定量评价非农建设占用耕地数量以及占用的耕层土壤资源潜力，并结合分析耕地后备资源开发及土地整治项目等的覆土需求，探讨耕作层剥离土壤资源的再利用方向，为南昌市制定耕作层土壤剥离再利用实施政策、开展耕作层土壤剥离利用工作提供科学依据。

1 研究区域概况与数据来源

1.1 研究区域概况

南昌市地处江西省中部偏北，赣江、抚河下游（图1），位于东经115°27′—116°35′，北纬28°09′—29°11′。全市以平原为主，东南地势平坦，西北丘陵起伏，土地面积7 194.61 km2［19］。随着南昌市全面融入长江中游城市群及鄱阳湖生态经济区建设等国家战略，打造长江中游区域中心城市和江西省的省级核心增长极，南昌市城市化工业化速度加快，2019年经济年增长率达8.0%，城市化率达56%。2006—2018 年，南昌市城市化率每增加1 个百分点，建设用地新增1 000 hm2。根据南昌市未来3 年规划，各类建设占用耕地约7.56×103hm2，建设占用耕地的数量将逐步攀升，耕作层土壤剥离与再利用工作的开展迫在眉睫。

图1 研究区地理位置

2015 年7 月6 日江西省国土资源厅下发《关于在南昌市开展建设占用耕地耕作层土壤剥离再利用试点工作的函》后，南昌市实施了5 个建设占用耕地耕作层土壤剥离再利用试点项目，实施剥离耕地面积为66.1 hm2，剥离土壤资源主要用于满足水田复垦及“旱改水”土地整治项目覆土需求。试点项目的实施，取得了一定的成效，如进贤县三阳集乡三阳村旱地改水田土地整治项目将高新区所剥离的耕作层土壤进行回覆再利用后，使得再利用区耕层增厚8~10 cm，耕层土壤有机质相对整治前提高了1.2 g/kg，肥力等级显著提升，耕地质量自然等别及平均利用等别大大提高。但是，试点项目实施过程中也存在诸如耕作层土壤再利用时空错位、土壤资源再利用途径单一以及缺乏耕作层土壤剥离与再利用数量和质量评价相关标准及规范等问题，导致南昌市建设占用耕地耕作层土壤剥离再利用试点实践中耕地质量无约束。因此，亟须开展研究，定量评价非农建设占用耕地数量以及占用的耕层土壤资源潜力，并结合耕地后备资源开发及土地整治项目等的覆土需求分析，探讨耕作层剥离土壤资源的再利用方向，促进南昌市建设占用耕地耕作层土壤剥离再利用的顺利实施。

1.2 数据来源

基础数据来源于南昌市2015 年土地利用现状数据库、南昌市2018 年土地利用变更数据库、南昌市土地利用总体规划（2006—2020 年）数据库、2018年南昌市耕地等别更新数据库、2018 年度遥感影像图、南昌市“旱改水”潜力调查评价成果数据、南昌市后备资源调查成果数据及2019 年南昌市统计年鉴。

2 研究方法

采用GIS 空间叠加分析的方法，一方面得到可剥离耕作层土壤的数量、质量与分布，形成可剥离耕作层土壤的供给。可剥离土壤潜力分析具体步骤如下：①以南昌市土地利用总体规划图（2006—2020年）和南昌市2015 年现状耕地图层进行空间叠加分析，得到2006—2020 年南昌市非农建设拟占用耕地空间数据库。②遵循应剥尽剥的原则，市域内所有非农建设项目占用耕地，特别是占用城市（镇）周边优质耕地或集中连片耕地的，单宗占地面积超0.35 hm2以上的均应积极稳妥开展建设占用耕地耕作层土壤剥离工作。将南昌市规划建设用地范围线和提取出的符合要求的耕地图斑进行叠加分析，得到南昌市建设拟占用耕地耕作层土壤剥离理论规模。③耕作层土壤剥离受到自然环境、社会经济发展水平等实际情况的影响，因此经过初步判断筛选符合条件的理论潜力仅可作为实地调研的参考依据，并不能真正地反映耕作层土壤剥离的可实现潜力。需综合考虑土壤质量、坡地等自然条件，交通便捷度等用地条件，方能对耕作层土壤剥离的可实现潜力作出定量评价。因此，在理论潜力分析仅考虑耕地单块面积约束条件（>0.35 hm2）的基础上，结合南昌市农用地转用报批数据和遥感影像叠加分析，进一步扣除坡度15°以上、土壤有机质含量小于15 g/kg、pH<5 及pH>8、地块距离公路大于2 km 的耕地图斑。在此基础上，采用抽样调查的方法，以村为基本单位，对全市面积比为16.8% 拟剥离耕地图斑进行了外业调查，实地测量了耕作层厚度、地块距最近道路实际距离等，最终确定南昌市耕地耕作层土壤剥离的现实潜力。剥离土方量由拟剥离耕地地块面积与可剥离土层厚度决定［2］，即根据项目的实施经验及抽样调查结果，确定剥离厚度水田为30 cm，水浇地及旱地为20 cm。

另一方面获取土地整治、开发等项目的类型、规模及分布，掌握拟新增耕地项目的覆土需求。拟新增耕地项目覆土需求分析主要步骤包括：①根据“旱改水”潜力调查评价成果，确定适宜回覆利用剥离表土的地块。②对拆旧项目，结合遥感影像，剔除已完成拆旧地块复垦为耕地的图斑，明确未完成复垦的数量规模。③根据南昌市后备资源调查成果，把各县（区）后备资源图层与土地变更成果图层进行叠加，剔除已经变成耕地图斑，提取宜开垦图斑；随后统计全市所有拟新增耕地项目类型、面积并计算覆土需求土方量。覆土需求土方量由回覆地块面积与土壤回覆厚度决定（依试点经验，统一将剥离土壤再利用回覆厚度设为30 cm）。

3 结果与分析

3.1 南昌市非农建设拟占用耕地耕作层土壤剥离理论潜力

规划期南昌市非农建设拟占用耕作层土壤剥离区需剥离耕地图斑面积为8 947.12 hm2，需剥离土壤土方量为2 387.42×104m3（表1）。其中，南昌县及新建区规划期建设占用耕地规模占全市总规模的50% 以上，这两个县区需剥离的耕作层土壤资源量也超过全市的50%。主要原因是南昌县为全国百强县，属于主城都市圈，新建区则作为主城区延展的主要区域，经济快速发展过程中新增用地需求量大（图2）。

表1 规划期南昌市建设占用耕地耕作层理论上需剥离面积及土方量

图2 规划期南昌市建设占用耕地原则上需剥离耕作层地块分布

3.2 南昌市非农建设拟占用耕地耕作层土壤剥离现实潜力

规划期南昌市非农建设拟占用耕地耕作层可实施土壤剥离面积及相应土方量见表2，可剥离耕地地块分布见图3。由表2 可知，规划期南昌市非农建设拟占用耕作层土壤剥离区可剥离耕地图斑面积为7 036.94 hm2，可剥离土壤土方量为1 958.95×104m3。可剥离耕地中水田的面积占总面积的78.4%，水田可剥离的土方量占总可剥离土方的84.5%，这部分土壤为优质土壤应当加以合理再利用，以保护耕作层土壤资源；可剥离耕地中旱地的面积占总面积的17.7%，相应可剥离的土方量占总可剥离土方的12.7%。从空间分布看，南昌县在规划期建设需占用的水田规模最大，占全市的39.5%。主要原因是南昌县位于鄱阳湖边的冲击平原，土壤肥沃，经济发展过程中占用优质耕地量大。新建区规划期建设需占用的旱地规模最大，占全市的43.3%。主要原因是该区西南丘陵、平原相间的地形地貌特征决定了其耕地类型中有不少的旱地存在。

图3 规划期南昌市建设占用耕地可实施耕作层土壤剥离地块分布

表2 南昌市建设占用耕地耕作层可实施剥离面积及土方量

3.3 南昌市拟新增耕地覆土需求分析

南昌市拟新增耕地项目类型、规模及相应的覆土需求情况见表3、图4、图5。由表3 可知，南昌市拟补充耕地资源总面积为15 091.01 hm2。拟实施项目类型主要为旱地改水田项目、后备资源开发利用项目、拆旧项目土地复垦。其中旱地改水田项目拟新增耕地面积占全市新增耕地面积的75.1%，且大部分集中分布在进贤县（占比70.7%），实施旱地改水田项目新增耕地覆土需求量占全市新增耕地覆土需求量的53.1%。由图4 可知，拟补充耕地位置的现状地类地力均相对较低，为尽可能实现“占优补优”的耕地占补平衡要求，亟须通过客土的方式，充分利用异地剥离的耕作层优质土壤，缩短土壤的熟化期，迅速提高土壤肥力。全市旱地改水田项目的实施，对耕作层土壤资源回覆的需求量达3 398.68×104m3。耕地后备资源开发项目的实施，需要1 081.38×104m3耕作层土壤资源的回覆再利用。由表3可知，南昌市拟新增耕地项目覆土需求总量为4 527.31×104m3，远大于规划期可剥离的耕作层土壤资源总量。

图4 南昌市拟补充耕地位置及现状地类

图5 南昌市拟补充耕地实施项目类型分布

表3 南昌市拟新增耕地项目规模

3.4 南昌市耕地耕作层剥离土壤资源再利用方向

1）以耕地提质改造为目标的旱地改水田项目表土回覆利用方向。2014 年原南昌市国土资源局下达了《关于进一步加快推进“旱改水”土地整治工程的通知》，并将“旱改水”土地整治任务分解到各县区，以进一步提升南昌市自我占补平衡能力，为经济发展提供坚实的用地保障。南昌市“旱改水”项目的实施，需要大量稳定可靠的客土土源来改良土壤剖面构型，并增加有效土层厚度。通过将南昌市域范围内建设占用的优质耕作层剥离土壤利用到旱地改水田项目中，既能达到改造中低产田提升耕地产出能力的目的，又能结合耕地质量等别提升促进“占优补优”耕地占补平衡任务的完成。进贤县三阳集乡三阳村试点项目，耕地质量自然等别由改造前的12等提高到改造后的8 等。进贤县由于地势平坦，水资源丰富，可实施“旱改水”面积8 551 hm2，是南昌市“旱改水”潜力最大的区域，覆土需求量大。进贤县境内的耕作层土壤资源应优先用于“旱改水”项目，本县耕作层土壤资源无法满足覆土需求时，可通过与高新区、青山湖区等县区的协调，从全南昌市范围内统筹，异地综合利用。

2）以耕地后备资源开发及拆旧项目复垦为目标的土地整治项目表土回覆利用方向。耕地后备资源是实施土地整治的重要基础，是实现占补平衡的重要保障。根据南昌市各县区“二调”新增耕地的调查结果分析可知，无稳定的客土来源是各县区耕地后备资源开发复垦的主要限制因素。其中进贤县耕地后备资源中，由于土质差且无覆土来源导致848.88 hm2采矿用地无法复垦。南昌县耕地后备资源中不宜耕内陆滩涂总面积12 342.80 hm2，安义县耕地后备资源中不宜耕面积28.34 hm2，主要原因是内陆滩涂因土壤质地为砾质土且无客土土源，不宜开发为耕地。南昌市耕地耕作层剥离土壤资源，可为各县区耕地后备资源的开发复垦提供优质土源，解决无客土土源的现实难题。如南昌县作为全国百强县，经济较为发达，新增用地需求量大，占用优质耕地量大。其耕作层土壤属于优先剥离区剥离的耕作层土壤资源，可为当地后备耕地资源的开发提供稳定的客土土源。

3）城市绿地再造的表土回覆利用方向。城市在绿化工程中常需应用客土来改良土壤，提高植物成活率。南昌市青山湖区耕地占补平衡主要通过指标购买实现，没有设立土地开发项目，本行政区范围内无耕地回填覆土需求。因此，对于无土壤污染的耕作层土壤资源，除通过供需圈远距离调配用于异地耕地占补平衡外，剩余的表土可优先用于本行政区范围内工业园区厂房屋顶耕地再造。对于存在土壤重金属超标的耕作层土壤，则可用于其他需要土壤的项目，如用于开发区及其城市社区绿化工程、城市景观建设，包括行道树、苗圃花卉种植等方面。

4 小结与讨论

南昌市非农建设拟占用耕作层实际可剥离耕地面积为7 036.94 hm2，可剥离土壤土方量为1 958.95×104m3。从空间分布看，南昌县在规划期建设需占用的水田规模最大，占全市的39.5%。新建区规划期建设需占用的旱地规模最大，占全市的43.3%。南昌市拟补充耕地资源总面积为15 091.01 hm2，覆土需求总量为4 527.31×104m3。其中旱地改水田项目拟新增耕地面积占全市新增耕地面积的75.1%，且大部分集中分布在进贤县。南昌市建设占用耕地耕作层土壤可剥离土壤资源较为丰富，可满足拟补充耕地资源地块40% 以上的覆土需求。南昌市耕作层剥离土壤再利用方向为以耕地提质改造为目标的旱地改水田项目表土回覆利用、以耕地后备资源开发复垦为目标的土地整治项目表土回覆利用及城市绿地再造的表土回覆利用。

建设占用耕地耕作层土壤剥离再利用是提高土地生产能力、有效保护耕地的重要举措，有助于大幅提高补充耕地项目的耕地质量等级和短时间恢复损毁耕地的生产能力。剥离过程中需对土壤的剥离潜力进行评估，以确定土壤的可剥离性，对哪些土壤应该剥离利用，哪些土壤不应该剥离利用［10］。剥离过程中，不仅要考虑剥离区的条件，也不能忽略回覆区表土利用方式，应将两者有机结合［5］。由于无法全面获取可剥离耕地的污染检测结果、重金属含量等数据，仅以耕地质量等级、用地条件等作为剥离潜力评价的标准，未能充分考虑土壤剥离区域的污染问题，下一步研究工作仍需进一步完善污染风险评价。