農牧交錯帶工礦廢棄地生態修復為人工牧草地的可行性研究

丁青坡 李孟楠

摘要：農牧交錯帶的自然條件、生態環境特點、農業結構與農耕區差異很大，工礦廢棄地生態修復方向與農耕區“耕地優先”的思路不同。本以內蒙古赤峰市阿魯科爾沁旗紹根鎮烏丹陶海礦區為典型案例，從適宜性評價、草種選擇、效益分析三部分出發，探尋農牧交錯帶工礦廢棄地生態修復為人工牧草地的可行性。適宜性評價結果顯示綜合得分為67分，為二級地，適宜草地、較適宜耕地。結合政策導向、農業結構等因素，初步確定為人工牧草地。草種選擇結果顯示，草種首選紫花苜蓿，次選沙打旺。效益分析結果顯示，生態修復為人工牧草地具有較高的社會、生態經濟效益，特別是經濟效益能夠超出同等條件旱作耕地51%。綜上，農牧交錯帶工礦廢棄地生態修復為人工牧草地，符合國家政策導向，切實可行，可以推廣。

關鍵詞：農牧交錯帶；工礦廢棄地；生態修復；人工牧草地

農牧交錯帶是我國農耕區與草原牧區的過渡帶，是繼牧區天然草原后的第二道生態屏障，在地域上基本沿著400mm年降水量等值線分布，北起大興安嶺，向西南經蒙東、陜北、蘭州直至拉薩。農牧交錯帶內有大量工礦廢棄地，多是歷史遺留的無主露天采坑，采坑普遍較深，嚴重破壞地形地貌和生態群落，存在極大的地質災害、生態環境和農牧業生產安全隱患，亟待進行生態修復。農牧交錯帶干旱少雨，生態脆弱，草原退化，土壤沙化問題突出，農業結構與農耕區有著顯著差異，因此生態修復方式不能簡單復制農耕區“耕地優先”的思路模板。本文的研究區域——內蒙古自治區赤峰市阿魯科爾沁旗位于農牧交錯帶，以阿魯科爾沁旗紹根鎮烏丹陶海礦區作為典型，因地制宜，探尋適宜農牧交錯帶的工礦廢棄地生態修復方式。

1.研究區域概況

研究區域位于內蒙古自治區赤峰市阿魯科爾沁旗東北部，地處大興安嶺山地向科爾沁沙地的過渡地帶，地貌類型由西北向東南依次為山地、丘陵、平原，其中山地丘陵占總面積的47%，海拔261m～1540m，平均海拔430m。氣候屬溫帶大陸性季風氣候，四季分明，年均溫度5.5℃，年均積溫2900℃～3400℃，年均降雨量300mm～400mm。在農業農村部發布的“北方農牧交錯帶重點區域范圍”中，屬長城沿線沙化退化地區。農業結構以畜牧業為支柱產業，重點發展肉牛、肉羊產業，大小牲畜存欄量常年保持在260萬頭（只），是內蒙古自治區重點牧業旗縣之一。

紹根鎮烏丹陶海礦區位于阿魯科爾沁旗東南部，總面積60.91hm2，海拔高程在276m～320m之間，坡度2°～5°，地勢變化較為平緩，但項目區內原始地形地貌被歷史遺留采坑破壞，坑深10m～16m，形成了積水坑、陡坡，還有礦渣堆積形成的小山包。未破損土地有效土層厚度30cm～50cm，土壤類型以壤土和砂壤土為主，有機質含量2%～3%。被采礦挖損的土地，耕作層缺失，無法進行農業種植。地表植被主要為沙生雜草，土層巖層大量裸露。地下水含水層以砂礫石，礫卵石為主，分選性好，顆粒粗，孔隙度大，滲透性良好，靜水位為25m，動水位為40m。

2.生態修復適宜性評價

生態修復適宜性評價即對被損毀土地的適宜修復方向作出評價和分析。修復方向必須符合土地利用總體規劃原則；必須因地制宜，同時具備科學性和可行性；必須達到最佳的社會、生產、經濟效益。本文采用綜合指數法進行適宜性評價，采用德爾菲法賦予評價因子權重值，計算綜合分值，并根據分值劃分適宜等級。

2.1評價因子的選擇

生態修復評價因子需要滿足如下要求：一是具有可測得性；二是具有關聯性；三是具有穩定性；四是具有獨立性。基于這些要求，本文選出有效土層厚度、表層質地、地形坡度、土壤有機質、土壤侵蝕程度和土地利用兼容程度六項作為評價因子。評價因子確定后，根據特爾菲法賦予因子權重。

2.2綜合分值計算

綜合分值采用如下公式計算：

C=ΣAiBi（i：1，2，3….n）

式中：C-適宜性評價綜合分值；

Ai-第i個因子的分值；

Bi-第i個因子的權重；

n-因子的個數。

根據綜合分值，將地塊分為三個等級：

一級地（C≥80分）：適宜耕地、適宜林地、適宜草地。

二級地（60分≤C<80分）：較適宜耕地、適宜林地、適宜草地。

三級地（C<60分）：不宜耕地、較適宜林地、較適宜草地。

評價因子分值如表2-1所示。根據以上公式，計算得到紹根鎮烏丹陶海礦區生態修復適宜性評價綜合分值為67分。計算過程如表2-2所示。

2.3適宜性評價分析

根據以上分級標準，紹根鎮烏丹陶海礦區為二級地。礦區周邊地塊為耕地和草地，沒有大面積林地，因此從一致性原則出發，修復方向不考慮林地。受限于阿魯科爾沁旗地下水保護政策，不允許新增利用地下水灌溉面積，礦山修復后只能發展雨養型種植業。如修復為耕地，則全部為旱地，主要種植玉米，但與土質肥沃、雨水豐沛的農耕區生產的玉米相比并無競爭力。而修復為人工牧草地，則可以種植優質牧草，與玉米相比，牧草對水量和土質的需求要小的多。從農業結構方面考慮，阿魯科沁旗本身是牧業大旗，畜牧業是全旗經濟支柱和特色，牲畜存欄量大，牧草缺口很大，礦區修復為草地后生產的牧草可以直接在當地快捷消化，與外地商品牧草相比，節省了運費，具有很強的競爭力。從政策方面考慮，2015年中央一號文件提出了“加快發展草牧業”，2017年原農業部《關于北方農牧交錯帶農業結構調整的指導意見》中，對農牧交錯帶提出“減糧增飼，做大草產業”的要求，這些都為修復草地奠定了政策基礎。綜合考慮以上因素，確定礦區生態修復方向為人工牧草地。

3.草種選擇

農牧交錯帶近年來種植較多的牧草種類主要有豆科的紫花苜蓿、沙打旺、毛苕子與禾本科的羊草、披堿草、青貯玉米。

紫花苜蓿，別名三葉草，豆科苜蓿屬。紫花苜蓿以富含粗蛋白質著稱，碳水化合物、維生素和礦物質含量也十分豐富，營養價值高，適用牲畜種類廣，被譽為“牧草之王”。紫花苜蓿根系發達，枝葉生長旺盛，可以有效吸納降水，減少地表徑流，改良土壤理化性質，在水土保持和生態修復方面能夠起到非常積極的作用。

沙打旺，即直立黃耆，多年生，豆科黃耆屬。沙打旺是干旱地區主要牧草之一，產量和質量都較高，但與紫花苜蓿相比，牲畜適口性較差，營養價值和消化率略低。

毛苕子，即長柔毛野豌豆，一年生，豆科野豌豆屬。產量大，營養價值高，但幼苗生長速度慢，對土壤有機質含量要求較高，在種植過程中要不斷追肥。

羊草，多年生，禾本科賴草屬。羊草是內蒙古東部草場的重要牧草之一，耐干旱、耐嚴寒、耐鹽堿，營養價值高，根系發達，營養價值高，但幼苗頂土能力較弱，生長較慢，每年需要深翻土地。

披堿草，多年生，禾本科披堿草屬。披堿草為叢生草本植物，耐旱、耐寒、耐鹽堿，營養較為豐富，在牧草中屬中上等，產草量較低。

青貯玉米，一年生，禾本科玉蜀黍屬。產量高，營養豐富，適用牲畜種類廣，與大田作物播種期相同，每年需要翻耕、施肥、播種。

以上幾種牧草都是營養較為豐富的牧草。毛苕子和青貯玉米為一年生植物，生命周期短，每年都需要重新播種，不但增加生產成本，還會造成土壤肥力降低、作物產量下降。羊草雖不用每年重新播種，但需要在收割前深耕土地，也會對土壤造成擾動，同樣面臨產量下降的問題。披堿草品質較好，但產草量較低，綜合經濟效益不高。紫花苜蓿和沙打旺從營養價值、產量、種植制度上都較為適宜，兩者之間比較，紫花苜蓿略勝一籌。綜合分析，農牧交錯帶工礦廢棄地生態修復草種首選紫花苜蓿，次選沙打旺。

4.效益分析

4.1社會效益

工礦廢棄地復墾為人工牧草地，可提高土地利用率，促進畜牧業持續健康發展，拉動就業，增加當地人民群眾的經濟收入，提高生活水平，并能消除安全隱患，增強農業生產抗災能力。生態修復后，欣欣向榮的人工牧草地景觀取代原有荒涼的工礦廢棄地景觀，觀賞性大幅提升，美化地方形象，提高人民群眾的幸福度和對政府的滿意度，提升地方和政府口碑。

4.2生態效益

工礦廢棄地復墾為人工牧草地，可以增加植被覆蓋面積，有效防止土地退化，更可以起到調節氣溫、凈化空氣、抑制揚塵、提高生物多樣性的作用，積極推動生態修復區的水土保持和生態環境優化。

4.3經濟效益

工礦廢棄地復墾為人工牧草地，以種植紫花苜蓿為例，每年收割3次，干草全年總畝產量1t左右，優質紫花苜蓿干草收購價2000元/t，生產成本300元/畝，則每畝純收益=2000×1-300=1700元。如種植玉米，參考礦區周邊農田，畝產量550kg，玉米收購價格2.8元/kg，生產成本417元/畝，則每畝純收益=2.8×550-417=1123元/畝。通過對比，復墾為人工牧草地比復墾為耕地每畝純收益增加577元，提高了51%，經濟效益顯著，同時牧草銷路有保障，綜合競爭力遠遠強于玉米。

5.結論

本文以阿魯科爾沁旗紹根鎮烏丹陶海礦區為典型研究案例，結合自然條件、生態環境特點、農業結構和工礦廢棄地損毀狀況，建立了農牧交錯帶工礦廢棄地生態修復為人工牧草地的適宜性評價指標體系和評價模型，并在此基礎上，進行了草種選擇和效益分析。研究結果顯示，生態修復為人工牧草地具有較高的社會、生態效益，特別是經濟效益能夠超過同等條件的旱作耕地，產品競爭力更強。綜合來看，農牧交錯帶工礦廢棄地生態修復為人工牧草地符合國家政策導向、切實可行，可以推廣。

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