摘要:为了理清水电站建设区的表土资源量，通过实地调查取样分析项目区表土资源数量，测定表层土壤的理化性质，结合相关规范标准，对项目区表土数量、质量及其养分含量进行评价。结果表明:项目区的表土资源主要集中在耕地，林草地表土分布总体较薄且多为含砾石土层，项目区表土总量满足迹地恢复的覆土量，表土质量基本符合青藏高原区土地复垦林草地质量控制标准。
关键词:表土资源，表土质量，青藏高原区
0前言
表土剥离作为有效的表土资源保护方法，是通过对施工扰动范围内表土进行剥离集中堆存，采取临时拦挡、苫盖、排水等防护措施，在施工扰动结束后将剥离的表土应用于复耕、迹地恢复等区域的土地整治工作[1-2]。水电建设项目工程施工具有建设范围大、扰动面积广、土石方量大、施工工期长等特点，对原地表形成占压，极易损毁表土资源。在工程建设落实水土保持“三同时”制度进行迹地恢复时，表土资源的缺乏将成为工程区生态环境重建的限制因素。同时随着海拔的升高，青藏高原地区的土壤表现出不同于低海拔地区土壤的厚度不大、层次简单、含砾石等特点，造成该区域的表土资源量少，导致该区域建设水电项目表土资源缺乏问题尤为突出。因此，表土剥离保护措施对青藏高原地区建设工程生态环境恢复的作用尤为重要[3-4]。本文即针对青藏高原地区水电建设项目，通过实地调查取样，分析建设区表土资源数量，测定表层土壤的理化性质，结合相关规范标准，对建设区表土数量、质量及其养分含量进行评价，为确保项目区表土资源得到有效的保护和利用提供技术支持，为施工扰动迹地植被恢复奠定基础，最大限度地减少工程建设对项目区生态环境造成的影响。
1项目区概况
项目区河谷相对较窄，两岸山体右高左低，右岸山体雄厚，自然坡度28°～47°，局部较陡。岸坡小冲沟较发育，但一般切割不深，较大冲沟切深26m左右，该岸地形总体完整性较差。左岸为象鼻子山“鼻尖”端部，山体三面临空，山顶呈浑园状，山脊自高程2660.00m向北方向约12°缓坡抬高。鼻子山沿边坡自然坡度29°～47°，下陡上缓，坡面凹凸起伏，地形完整性较差;沿河边坡自然坡度40°～45°，坡面相对较完整。该段谷底宽155～210m，坝轴线处宽180m，横河断面左缓右陡。
项目区土壤分布主要受地势和生物气候影响较大，并随垂直高度而变化。从高海拔到低海拔分别为:4700.00m以上至雪线为寒漠土，4200.00～4700.00m为高山草甸土;3900.00～4200.00m亚高山草甸土和棕色针叶林土成复区分布;3600.00～4000.00m为暗棕壤;3000.00m以上至3600.00m局部相对较湿润沟谷为棕壤;3200.00m以下为褐土。土壤微量元素含量状况具有氮、有机质、钾含量较丰富，磷元素含量低的特点。区域内耕地耕种管理粗放，土壤土层薄，含砾石高，有机质、氮、钾含量低，中低产地面积大，产量不稳。
据统计，施工结束后项目区需覆土区域面积约5.43hm2(81.45亩)，按恢复林草地30cm覆土厚度计算，项目区迹地恢复覆土量约1.63万m3。
2表土资源评价与利用
2.1表土资源数量
本项目施工扰动区域在海拔2600.00m以下，占地类型主要为耕地和林草地，土壤类型主要为褐土，是干暖河谷地带的代表性土类。土壤多为棕褐色，轻壤，有较强的碳酸盐反应和石灰淀积。土壤厚度较薄，一般在50～120cm。为充分了解项目区表土厚度以及实际表土资源数量，对项目区周边可利用的表土资源进行了现场调查。对项目区的耕地和林草地可剥离表土进行逐片区的取样分析，共选取样地8个。在每个样地相对中心位置开挖取样坑，量测表土层厚度;结合取样坑开挖单位方量，人工捡集其中的砾石块并称重，计算取样土壤含砾石量的质量百分数，以此推算表土资源层砾石含量，从而得到各样地的表土资源数量。各取样地土壤资源数量分析详见表1。
从表1可以看出，5号样地的表土层厚度为4m，层厚最大，且土层不含砾石，有效的保障了工程的表土资源。除5号样地外，其他样地表土土层厚度均小于1m，且表土层中砾石含量高，含砾石质量百分比从10%到30%不等;这些样地表土层厚度小且含砾石高，造成这7块样地的表土资源量总计0.595万m3，仅为5号样地的25%。可以看出，项目区的表土资源主要集中在耕地，林草地表土分布总体较薄，且多为含砾石土层，但总数量满足项目区迹地恢复覆土需求。
2.2表土资源质量
本项目施工扰动区域土壤类型主要为褐土，土壤整体养分状况不均一，含钾丰富，缺乏磷素，氮素含量适中，土壤质地较差，土中含砾石量较大。为进一步了解项目区表土资源质量，根据TD/T1036-2013《土地复垦质量控制标准》对项目区表土资源的各项指标进行测定，主要包括土壤基质机械组成、pH、有机质含量、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾等。
2.2.1土壤颗粒分析
对每个样地的表土层土壤取样风干后，经过2.0mm筛分后，用马尔科夫激光粒度仪法对土样进行颗粒级配分析。结合土壤粒径分级标准(0～0.002mm为黏粒，0.002～0.02mm为粉粒，0.02～0.2mm为细砂粒，0.2～2mm为粗砂粒)，项目区表层土壤主要为细砂粒和粉粒，所有样地中细沙粒和粉粒的含量占比均达到70%以上;相对而言，细砂粒占比更大，表土资源颗粒粒径分布见图1。砂粒颗粒较分散，持水性差，土壤排水和通气良好，但易干旱;粉粒往往带有粘粒膜，具有一定的可塑性、粘结性和吸附性，但远不如粘粒大，粉粒也会引起土壤表面紧实和结壳。总体分析，该区域土壤颗粒较粗，透气性好，透水性好，持水性差。
2.2.2土壤养分分析
通过对各样地所采土样养分状况分析，1号至8号样地pH值介于7.87～8.43之间，土壤整体呈弱碱性，其中表土层最厚的5号样地pH值为8.33。根据TD/T1036-2013《土地复垦质量控制标准》，青藏高原区土壤质量控制标准恢复为林草地pH值应在6.0～8.5之间，项目区的土壤pH值均在土壤质量控制标准的范围内，满足规范要求。
土壤有机质含量采用重铬酸钾氧化-油浴加热法测定，全氮采用定氮仪法测定，全磷采用分光光度法测定，全钾采用原子吸收分光光度法测定，碱解氮采用碱解扩散法测定，速效磷采用碳酸氢钠法测定，速效钾采用醋酸铵-火焰光度计法测定。测定结果参考第二次全国土壤普查养分分级标准对土壤养分进行分级评价。养分分级见表2。
可以看出，项目区各样地土壤养分检测指标中全氮和碱解氮大部分样地达到了养分三级指标，说明土壤中的养分氮能够较好的提供给植被吸收利用，但养分含量适中，土壤中还需补充一定的氮素，以促进植被先期恢复的有效性。土壤中的全磷含量较低，仅为土壤养分六级标准，造成可转化的速效磷数量也有限，在一定程度上会影响植被的生长。为了确保植被恢复生长，需增施一定的磷肥，补充土壤中的磷素。全钾达到了养分一级指标值，速效钾仅有3个样地达到了养分六级指标值，说明土壤中钾的贮藏量丰富，但被植被直接吸收利用的速效钾含量较低，土壤中仍需增施一定量的钾肥，确保植被生长的需要量。
有机质含量仅有2个样地达到了养分五级指标值，说明土壤有机质含量较低，土壤肥力较差。土壤有机质作为植物营养的主要来源之一，能促进植物的生长发育，改善土壤的物理性质，促进微生物和土壤生物的活动，促进土壤中营养元素的分解，提高土壤的保肥性和缓冲性的作用。有研究表明，土壤有机质与氮磷钾具有正相关性，土壤有机质可以帮助全量态养分向可利用态养分转化，促进养分的利用效率[6]。
2.3表土资源评价
项目区用地的恢复目标主要为林地和草地，根据TD/T1036-2013《土地复垦质量控制标准》，林地和草地土壤质量控制目标主要为有效土层厚度、土壤容重、土壤质地、砾石含量、pH值、有机质，土地复垦质量控制标准见表3。
通过上文分析，项目区总体土层厚度均超过30cm，满足有效土层厚度的标准;砾石含量未超过30%，满足砾石含量控制标准的要求;pH值位于7.87～8.43之间，满足pH值控制标准的要求;有机质含量均大于1%，满足有机质含量的控制标准。土壤质地以砂土为主，基本满足土壤质地的控制标准。总体来看，项目区表土资源的土壤质量基本符合青藏高原区土地复垦林草地质量控制标准。
2.4表土资源保护与利用
通过对项目区样地表土资源的分析评价，可以看出所选样地的表土数量及其质量基本符合项目建设占地后期覆土的需要。在样地扰动前需要将地表的表土资源剥离并收集临时堆存，研究表明，为避免土壤因自重而被过分压实.保证土壤具有良好的通气情况，使土壤内的微生物得以存活，堆存高度一般不超过5m[7]。在建设用地使用完毕需要进行迹地恢复时，将收集的表土资源回覆到整理好的地块上，按灌木林地控制覆土厚度，应大于等于30cm。待表土回覆到地块上后，考虑到土壤养分氮、磷、钾及有机质含量等指标对土壤生产力起着重要作用，为确保项目区用地林草植被的有效恢复，可对土壤养分及有机质含量进行一定的补充，提高土壤肥力，恢复土地生产功能;对表土资源的改良主要采取增施土壤改良剂以增加土壤微生物活性，增施有机肥以增加有机质含量，增施氮磷钾肥以提高土壤养分。
3结论与建议
为了理清建设项目区表土资源数量，对项目区的耕地和林草地表层土壤进行了现场量测调查。结果表明，项目区的表土资源主要集中在耕地，虽林草地表土分布总体较薄，且多为含砾石土层，但表土资源数量基本满足项目迹地恢复覆土的需求。
根据TD/T1036-2013《土地复垦质量控制标准》，项目区表土资源有效土层厚度、土壤容重、土壤质地、砾石含量、pH值、有机质指标基本符合青藏高原区土地复垦林草地质量控制标准。
通过进一步测定项目区各样地表土的养分含量，表明项目区表土全钾含量丰富，全氮和碱解氮含量达到养分三级标准，速效磷和速效钾含量较低，全磷含量较为匮乏。为确保项目区用地林草植被的有效恢复，需对回覆的表土采取增施土壤改良剂、肥料等措施，提高土壤肥力，恢复土地生产功能。——论文作者：李红星1，李婧1，岳增璧1，马红丽2
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