大荔县沿黄盐碱地整治及综合效益评价
2019-02-12胡延涛
[摘要]随着我国社会经济的迅猛发展,土地资源已越来越不能满足现代社会的发展需求,大荔县沿黄盐碱地数量巨大,土壤盐碱化对当地经济发展、农业推广等均造成了巨大影响,沿黄盐碱地整治已逐渐成为保障耕地数量、缓解人地矛盾以及促进当地农业结构优化的重要途径。通过对大荔县范家镇营田村沿黄盐碱地土地整治项目的实施,以层次分析法、德尔菲法为基础,构建综合效益评价体系及评价模型,得出研究区综合效益评价分值为92.65,达到了“优良”等,综合效益显著。项目的建成,在提高当地农民收入带动区域经济发展的同时,也为大荔沿黄湿地的保护和开发提供了新的发展思路。
[关键词]盐碱地;大荔县;土地整治;综合效益;评价分析
[中图分类号]S274.1 [文献标识码]A
引言
土壤盐碱化是引起土地荒漠化、耕地退化的重要因素之一,对土壤质量、作物生长、土地综合利用以及生态环境保护等方面均起到严重的制约作用。大荔县地处陕西省黄河西岸的腹地,地下水埋深较浅且矿化度较高,土壤盐碱化程度较高,严重制约当地农业生产和可持续发展。随着我国经济飞速增长和人口数量的不断加剧,人地之间的矛盾也逐渐突显。盐碱地是耕地后备资源的重要组成部分,大荔县未利用盐碱地面积为1445 hm2,且盐碱化土地仍在与日俱增。目前,我国已在众多地区对盐碱地进行综合利用,且在盐碱地上进行了较多的农业生产实践。汪宝卿等在硫酸盐盐碱地上种植了花生和棉花,均取得了较好的收益。胡延涛等在沿黄盐碱地试种水稻,也取得了成功。辛承松等通过黄河三角洲植棉区田间试验,提出了盐碱地整治棉花的技术措施。韩建峰等在中度盐碱地上种植甜菜和油葵,并提出了经济效益最高的套种模式。众多学者也对盐碱地的理化性质和土壤结构进行了大量研究,针对不同类型的盐碱化耕地提出适宜的改良措施。张艳超和史文娟等在新疆盐碱地种植棉花,并在此基础上提出了适宜的土壤改良方案。严海霞等探讨了目前盐碱地改良存在的问题,并对宁夏银北地区改良盐碱地种植水稻技术进行了研究。张丽辉等将磷石膏作为盐碱地改良材料,在河套灌区进行田间试验,证明了磷石膏对盐碱地改良效果显著。可以看出,未利用盐碱地进行综合整治对推动农业发展、缓解人地矛盾、保护生态环境等方面拥有巨大潜力,所产生的综合效益十分显著。因此,通过有效的工程措施进行盐碱地整治,使其变为可利用的耕地资源,是目前亟待解决的问题。
本文以大荔县范家镇营田村沿黄盐碱地整治为例,通过德尔菲法(Delphi Method)、层次分析法(AHP)建立综合效益评价模型,对大荔沿黄盐碱地土地整治效益进行分析研究,并利用MATLAB软件进行一致性验证。以期为沿黄盐碱地整治综合效益评价提供理论依据。同时,通过分析研究,对沿黄盐碱地整治工程中出现的问题进行研究,为黄河西岸盐碱地综合治理工程的实施提供实践经验。
1 研究区概况
研究区位于大荔县范家镇东部黄河西岸滩地内,地理坐标介于北纬34°55′04″~34°55′22″,东经110°12′15″~110°12′33″之间,地貌类型属于黄河漫滩和一级阶地,高低河漫滩地,海拔高度在335~340 m之间。研究区未利用盐碱地面积73.3 hm2,表层土壤以粉砂壤土为主,粉砂壤土有机质、氮、磷、钾含量低,保水保肥能力差;表层为20cm左右厚度的淤泥质土,有机质含量较高,深层土壤大部分属河淤土,且土壤潜育化程度较高。平均土壤容重1.35 g/cm3,有机质7.61 g/kg,全氮0.74 g/kg,有效磷7.56 mg/kg,速效磷248 mg/kg,pH8~8.8。研究区属暖温带半湿润、半干旱季风气候,年均日照时数2506 h,年平均气温13.7℃,多年平均降雨量514 mm,蒸发量968.3 mm,降雨入渗系数为0.2~0.3。研究区域含水层厚度20~30 m,渗透系数0.2~3.9 m/d,由于研究区地势低平,径流不畅,潜水位埋深仅为1~3 m,潜水位以蒸发为主,导致盐分由深层土壤向表层迁移,水化学成分复杂,主要有氯硫酸钠型(Cl、SO4、Na、Mg),硫酸氯钠镁型(SO4、Cl、Na、Mg)咸水。地下水矿化度3~6.5 g/L,含氟量多在5 g/L,局部达7~9 g/L,水味涩咸,不宜灌溉,不能饮用,较高的地下水位形成冷浸型烂泥田,严重制约着农业生产的发展。研究区域内地势基本平坦,地面坡降约0.6‰。黄河从本区东侧流过,境内河段长40km,其平均水流坡度0.15‰~0.50‰,由于河水流速较慢,河床淤积使河水位抬高,从而河水常年补给滩区地下水,使地下水位抬高,以垂直蒸发为主,从而使地表积盐,进而形成盐渍化。
2 工程概况
根据研究区实际情况,参考《土地开发整理工程建设标准》和当地工程经验,确定盐碱土壤改良方案为:将淤泥剥离,摊铺渗漓、通风蒸发和晾晒,氧化熟化;田块整平后调运客土对土壤覆盖50 cm厚度,形成耕作层;回覆淤泥质土,犁耙疏松土壤,提高土壤有机质含量和肥力;利用抽黄总干渠来水洗盐压碱;水田耕作试种莲藕,以改善土壤的理化性质,水田土壤质地达到中壤土,水田耕层达到40 cm以上,土壤pH值为7,氮、磷、钾含量达到指标要求。
研究区灌溉水源为抽黄总干渠,抽黄总干渠设计供水标准40 m3/s,设计总灌溉面积6.8万hm2。按照总干渠实际运行资料,可向研究区年供水量1031.48万m3/a。研究区整治后根据规划灌排渠、路统一调配,并结合地形、坡度、土层厚度、种植作物种类、劳动力和机械化程度等因素确定田块大小,做到田块内部挖填平衡,满足耕作及渠道自流灌溉的要求。研究区总体布局为道路成网,渠系配套,排灌自如,路橋相通。采取工程技术综合措施合理配置田间道路和灌排渠系,增强了农田水利设施的“挡、排、灌、蓄”功能,满足农田基本用水需求,达到“田成方、路成网、交通便利、田面平整、利于机械耕作”的标准,同时对田块进行最优化设计,区内的田块、路、渠等工程进行总平面布置,实现农业的规模效益和集约效益。
针对研究区地形特点以及作物种植结构,为加快推进当地农业产业发展,促进机械化和集约化耕作模式,将基础较好的现有道路进行砼硬化作为田间道路,设置路面宽度为4 m,路肩宽0.5 m。为便于当地农民耕作,设置部分生产道路连接田间道路,生产路采用泥结石硬化,路面宽3 m,路肩宽0.5 m。期间共完成水泥道路1840 m,完成泥结石道路2190 m,道路比降均≤15%,在道路完成后,为做好道路排水,在路面低位一侧修建排水渠。另外,为提高道路、新增耕地田块、沟渠等周边防风固土、涵养水分以及提高乡村景观等保障工作,结合研究区实际情况及地形条件,在新建耕地外围、田间路及生产路两侧路肩各栽植1行速生杨,间距2 m;5 a生胸径达15~25 cm,穴规格为长×宽×高(0.6×0.6×0.8 m),栽植深度60~80 cm,研究区共需栽植速生杨2100株。
3 评价指标权重的确定
3.1 评价指标权重确定方法
为建立大荔县沿黄盐碱地整治综合效益评价指标体系,利用层次分析法将评价指标体系分为目标层(X)、准则层(Y)以及指标层(Z)。X为盐碱地整治综合效益,盐碱地整治的经济效益、社会效益以及生态效益分别记为Y1、Y2、Y3。并分别对各指标层进行标记,评价指标权重采用层次分析法计算,对目标层(X)、准则层(Y)以及指标层(Z)分别构建层次评价体系,并分别对盐碱地整治的经济效益(Y1)、社会效益(Y2)以及生态效益(Y3)中的同级结构标度两两比较确定其重要程度,以此为基础监理判断矩阵,即就是通过1-9标度法得出评价指标的权重,各级标度的含义见表1,并得到矩阵最大特征值λmax,并利用MATLAB软件进行层次单排序及层次总排序一致性检验,一致性比例CR计算通过CI与RI的比值确定。平均随机一致性指标见表2。
3.2 综合效益指标权重确定
表3为利用层次分析法计算得到的指标综合权重数据,可以看出,经济效益(Y1)权重最高,权重比例接近0.5,其次为社会效益(Y2),生态效益最低(Y3),不到0.2,说明截至目前,对盐碱地整治的综合效益来看,追求经济效益仍然占绝对比重。对所有指标进行权重计算,得到各指标的相对权重及综合权重见表3,同时计算得到矩阵最大特征值λmax,同时,各指标权重的一致性比例均小于0.1,说明判断矩阵的整体一致性是可以接受的。
3.3 盐碱地整治综合效益评价
3.3.1 评价模型构建。通过实现度评价模型,实现度为指标的实际值与标准值间的差距以及达到的程度,将各指标(Z1~Z14)的实际值与标准值进行比较,当实现度大于100%时,则认为项目的评价指标实际值达到了标准值要求,反之,则评价指标未达到标准值要求。最后通过对各指标实际值进行加权求和,则可获取综合效益的评价总分。
式中,Ti为第i项指标实际值相对于标准值的实现分值;Ai为第i项指标的实际值;Bi为第i项指标的标准值;V为综合效益评价达到的总分值;Pi为第i项指标的权重值。
通过土地平整、灌溉与排水工程施工、配套田间道路以及完善生态环境保持,共实现新增耕地70.3 hm2,工程决算总投资3134.63万元。表4为土地整治效益综合评价标准值和实际值。
3.3.2 盐碱地整治综合效益评价等级。盐碱地整治综合效益评价总值按百分制划分为4个等级,分别为“优良等”、“良好等”、“中等”以及“较差等”,评分区间分别为85~100分、75~85分、60~75分以及小于60分,根据各指标的实际值、标准值及权重,利用盐碱地整治效益综合效益评价模型进行计算,按照百分制得到大荔县范家镇营田村的沿黄盐碱地土地整治项目综合效益评价分值为92.65,达到了“优良”等,综合效益显著。
4 结语
研究区通过一系列工程建设,一方面大幅提升了区内土地基础设施,提高了土地利用效率,优化了农业生态结构,强化农业自我积累、自我发展的运行机制,加速传统农业向现代新型农业的转变。另一方面拓宽了大荔县沿黄和乡村自然景观旅游业的广度,有助于沿黄湿地生态的保护和环境进一步优化。同时,沿黄盐碱地整治是保障耕地数量、缓解人地矛盾以及促进当地农业结构优化的一条必由之路,项目的建成,在提高当地农民收入带动区域经济发展的同时,也为大荔沿黄湿地的保护和开发提供了新的发展思路,本文以大荔县范家镇营田村沿黄盐碱地土地整治项目为例,以层次分析法、德尔菲法为基础,通过构建综合效益评价体系及综合效益评价模型,从而对综合效益做出评价,研究区综合效益评价分值为92.65,达到了“优良”等,综合效益显著。
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