评价体系建立

在上述指标中，地质、水文地质条件，地层热物理性质参数和施工条件评价指标对地埋管式地源热泵适宜性区划起到了影响作用，而地裂缝发育程度评价指标则是起到了决定性作用，因为在地裂缝发育的地区，不论前几个指标好坏与否，都不适宜应用地埋管式地源热泵系统。因此，首先，按照地裂缝发育程度，确定地埋管式地源热泵系统适宜区范围，为一级适宜区划分;其次，选择地质、水文地质条件，地层热物理性质参数和施工条件评价指标构建评价体系，将地埋管式地源热泵系统适宜区进一步划分为适宜区和较适宜区，即第二级别的适宜性区划。本节所建立的评价体系也主要是指第二级别的适宜性区划。
第二级别的适宜性区划评价体系由三层构成，从顶层至底层分别由系统目标层(O，Object)、属性层(A，Attribute)和要素指标层(F，Factor)三级层次结构组成。O层是系统的总目标，即浅层地源热泵适宜区划分。A是属性指标层，由地质、水文地质条件(X1)，地层热物理性质参数(X2)和施工条件(X3)三个指标构成。F是要素指标层，选择第四系厚度、地下水位埋深、地下水径流条件、分层水质状况、钻进条件、城市覆盖率、综合热传导系数和平均比热容8个指标建立层次结构模型(图3－2)，进行综合评价指标计算，在此基础上进行地埋管式地源热泵系统适宜性区划。从而选取出经济、技术合理，现有施工工艺可行，不会造成不同层位含水层沟通、污染的适合区域和适宜深度。

图3－2 地埋管式地源热泵适宜性区划模型结构图

海南省农用地分等因素是根据主导因素原则和区域分异原则对不同因素进行筛选的。
（一）评价因素体系选择的原则和方法
1.评价因素体系选择的原则
农用地分等评价因素是指对农用地生产力有显著影响，并能在区位上形成差异的自然、经济和社会因素。在选择评价因素时，一般要遵循以下原则：
（1）科学性原则。评价因素指标体系要能够客观地反映农用地的本质和它的复杂性，必须建立在科学的基础上，真实反映农用地的生产力水平。
（2）代表性原则。评价指标要具有一定的代表性，要确实反映农用地质量现状及变化特征。
（3）综合性原则。农用地是一个复合生态系统，评价因素指标体系要具有综合性和全面性，反映农用地的主要属性及其相互关系。
（4）系统性原则。应确定相应的评价层次，将各个评价指标从系统论的观点进行考虑，构成完整的评价指标体系。
（5）易获性原则。在指标确定时要考虑其可获性。有些指标对农用地质量有很好的表征作用，因其数据缺失或不全，而无法计算和加入评价指标体系。这些指标不能选作评价指标。
2.评价因素体系选择的方法
分等因素是在国家农用地分等定级估价办公室推荐的分等因素和自选分等因素范围内加以选择。
自选分等因素从以下因素中选择：
（1）水文条件：包括水源类型（地表水、地下水）、地下水埋深、地下水水质。
（2）土壤条件：包括土壤质地、土层厚度、土体结构、土壤养分状况、土壤的侵蚀性、土壤的保水状况、土壤的砾石含量等。
（3）地形条件：包括海拔、坡度、坡向、坡型、地形部位。
（4）地质地貌条件：包括地层岩性、岩溶地貌和非岩溶地貌等。
（5）农田基本建设情况：包括灌溉配套制度、排水配套制度、田间道路配套制度、田块大小及平整度等。
自选因素按其对海南省农用地质量影响的重要程度，先由项目组初选排序，再经省内专家三轮打分（特尔菲法）综合分析论证后确定。
（二）海南省农用地分等因素指标体系
海南省农用地分等因素指标具体层次结构如图 3-3 所示。

图 3-3 海南省分等因素指标区分等因素指标体系

1.土壤条件指标
（1）有效土层厚度。有效土层厚度指植物根系可能伸展到的土层，可以是土壤剖面中土壤层（水稻土为 A 层＋ P 层＋ W 层，旱坡地为 A 层＋ B 层）和母质层之和（C 层）。对农作物来说，一般规定为 1 米左右。土体厚薄受地形及侵蚀程度的影响，由于土体内物质的转化、迁移和积淀不同，形成不同的土层厚度。有效土层厚度是一个对山地及丘陵区土壤肥力和作物的生产能力有决定作用的因素。土地所处的地形位置与土层厚度关系密切，位于上坡的土地一般坡度大、位置高，流水侵蚀作用较强，土层浅薄；位于下坡的土地，位置低、坡度缓，接受上、中坡径流携带的泥沙和其他松散物质，土壤有稳定形成的条件，所以土层深厚。坡形与土层厚薄也有一定关系，凹形坡经常接受水流汇集和物质堆积，土层较厚，而凸形坡因侵蚀作用较强，土层薄而含砾石多，持水保水性差。据对山地区旱坡地土层厚度小于 80 厘米的上坡样品测定，土壤肥力属中低水平（有机质含量≤ 2.5%）的占所测样品数的 67%（n = 45），土壤肥力属高水平（有机质含量> 2.5%）的占所测样品数的 33%；而中、下坡土层厚度大于 80 厘米的土壤肥力属中低水平（有机质含量≤ 2.5%）的占所测样品数的 47%（n = 76），土壤肥力属高水平（有机质含量> 2.5%）的占所测样品数的 53%。因此，有效土层厚度是储存营养物质、水分并向农作物供给水分和养分的有效土层，是农作物根系活动层。
（2）表层土壤质地。表层土壤质地是指土壤机械组成中的颗粒粗细、砂粘程度，它是反映土壤物理特性的一个综合性指标。其对土地质量的影响是多方面的，是决定土壤的蓄水、导水、保肥、供肥、保温和导温以及耕性等的重要因素。砂质土壤由于土壤含砂粒较多，粒间孔隙大，水分易透入而不易保蓄在耕作层内，抗旱能力弱，同时含养分少，保肥能力差，所以土地质量不高；粘质土壤粘粒含量多，土粒细，保水保肥能力强，但供肥和通透性差，而且由于粘结力强，耕作阻力大，耕性差，适耕期短；壤质土是介于粘质土和砂质土之间的类别，在性质上兼有砂质土和粘质土的优点，水、肥、气、热比较协调，有较长的适耕期和较广的适种性，是一种较好的土地。海南省由于地处高温多雨地区，耕作层的土壤粘粒大量流失，沙化严重，大于0.01 毫米的颗粒比重达 85% 以上，普遍为砂壤土。例如，西部沿海地区的自然土壤多为燥红土和滨海沙土，水稻土主要是麻赤砂泥田和潮沙泥田，土壤沙瘦、漏水漏肥，成为该区域发展农业生产的主要障碍因素之一。因此，表层土壤质地直接影响着农业生产产量，故应作为评价土地质量的重要因素之一。
（3）有机质含量。有机质是作物吸收多种养分的重要来源，既能增强土壤的保肥性，又能改善土壤理化性质，促进作物生长。土壤有机质水平是反映土壤肥力和生产能力的重要因素，土壤有机质含量受不同水热条件、土壤通透性及农业利用方式的影响较大，温度低、湿度大有利于土壤有机质的积累；反之，利于有机质的矿化分解。从大规律看，红壤地区土地的有机质含量高于赤红壤，赤红壤又高于砖红壤。砖红壤分布比较分散，在全岛各地都有，赤红壤一般分布于岛中低山或中山地带。有机质含量较低致使砖红壤类土难于耕垦，并不适合种植粮食作物。通常认为，土壤有机质含量以较高为好，但也不是越高越好。据中国科学院南京土壤研究所的研究成果，南方水稻土土壤有机质含量只有在 3.5% 以下时，才与产量呈良好的相关性。从对年亩产 1000 千克以上的高产田块调查发现，土壤有机质含量也多数在 3.5% 左右。地处低平地带的土地有些由于受沼泽化过程或埋藏黑泥层的影响，形成的泥炭土有机质含量通常都非常高。但这类土壤的有机质活性很低，对土壤肥力影响作用大，有时甚至由于含碳量高，土壤粘结性和柔韧性差，适耕期短，生产潜力低。另外，水稻土是海南省主要耕作土壤，其几种亚类的水稻产量都很低。例如，淹育性水稻土的有机质含量低，小于 1%，致使水稻产量不高，年产量仅为 100 ～ 150 千克 / 亩。从以上分析可以看到，土壤中有机质含量对粮食作物产量高低有着重要的影响，是决定土地质量的关键性因素之一。
（4）土壤酸碱度（pH 值）。土壤的酸碱性是土壤在其形成过程中受生物、气候、地质、水文等因素综合作用而产生的重要属性之一，土地在耕作过程中酸性还受施肥、耕作、灌溉、排水等一系列因素的影响。土壤酸碱度指土壤中氢离子和氢氧根离子的活性，在作物生长过程中氢离子和氢氧根离子均直接作用于根部，因此，可以认为土壤酸碱度本身就是一个独立的土壤肥力因素，不同作物对酸碱度都有各自最适宜的要求；土壤酸碱度与土壤中许多养分的有效性均存在密切关系，直接影响对作物生长必需养分的供应能力。研究表明，土壤 pH 值在 5.5 ～ 7.5之间时，适宜大部分作物生长。土壤酸碱度大多数都在作物适宜生长的范围之内。但由于受湿热气候的影响，还有不少酸碱度偏高和偏低的土壤，pH 值小于 4.5 的土壤，表示土壤中有游离酸存在，主要分布在沿海地区，是由于红树林残体中的硫化物被氧化成硫酸所致；pH 值在4.5 ～ 5.5 之间的土壤，表示土壤中可能存在大量的交换性铝；pH 值大于 7.5 的土壤，说明土壤受含碳酸钙的成土母质或受岩溶钙质的影响。
（5）剖面构型。剖面构型是指土壤剖面中不同质地的土层的排列顺序。剖面质地层次排列的形成，受沉积母质时水流速度的影响较大。此外，水在剖面中自上而下的淋洗和人们犁耙翻耕也有一定的作用。受前者的影响，质地层次似乎没有一定的规律，土地质量差异较大；后者的作用，一般形成上轻下粘的层次。其变化主要是由于成土物质迁移过程中运动力的不一样，流速快则沉积颗粒较粗，流速慢则沉积颗粒较细，因而造成剖面上下质地层次的差异。因此，在低平原区和沿海区的土地剖面构型不均一的现象较多，土体内质地层不同，对土壤通透性和保水保肥能力影响较大。
（6）距障碍层深度。土壤障碍层指在耕层以下出现白浆层、石灰浆石层、粘土磐和铁磐等阻碍根系伸展或影响水分渗透的层次。障碍层深度是对水田的生产能力起着相当重要的影响因素之一。如果这些障碍层次在距地表≥ 90 厘米处出现，则不算作障碍层次。
2.地形条件指标
（1）坡度。坡度影响土地水分、土体物质、岩石风化物质的分散和聚集。不同坡度对山地区、丘陵区和石灰岩地区的土地质量有显著差异。据水土保持试验区试验，坡度越大，越易发生水土流失；土层越薄，适种性越差。在 10°～ 15°的坡地用当地习惯耕作方法耕种，每年每公顷土地损失的土壤为 90 吨，15°以上损失的土壤为 150 吨。坡度增大，则土层变薄，土体内砾石含量增多。总之，它对土地的养分、水分的运动规律起着制约作用，也与排灌、土壤侵蚀度有直接相关。坡度的大小对土地质量状况影响很大。水田、水浇地、望天田和菜地一般作为平地分级。
（2）地表岩石露头度。地表岩石露头度主要影响着耕作。其产生的原因有多种，其中一种是在植被稀少或破坏严重的山地丘陵地区，长期雨水冲刷导致水土流失，岩石逐渐裸露于地表，影响耕种，这在中部山区表现得较为明显。还有一种是火山喷发的火山岩导致的。目前，火山岩遍布海南岛北部和西部的海口、文昌、定安、澄迈、临高、儋州等县（市）以及洋浦开发区的广大地区。这些火山岩经过数万年的物理、化学和生物三种作用，多数已风化为砖红壤。但是火山岩风化速度极慢，风化的土壤厚度也仅有 10 ～ 20 厘米，土壤下面仍是未风化的、厚厚的玄武岩地层，只要稍微犁地就会遇到石块。
3.农田基本建设条件
（1）灌溉保证率。海南省降雨量时空分布极不均匀，夏秋多、春冬少，东部迎风区雨水丰富，西部因五指山、黎母山阻隔，处于背风区，雨水稀少，而且蒸发量极大。农业区周围有无健全的水利设施（水库引水灌溉或从附近河流引水灌溉）直接影响着农业生产。
（2）排水条件。排水条件是指受地形和排水体系共同影响的雨后地表积水情况。渍害和涝害是海南省常见的自然灾害。每当台风雨季，河水暴涨，经常泛滥成灾。另外，沿海低洼地区，由于堤围不健全或缺乏，常受潮水侵害。海南有相当一部分水田是湿地和沼泽地，排灌设施不健全。农田的排水状况对水田和旱地的作物生长都有较大影响：排水不通畅时，水田易发生还原化，产生大量有毒物质，影响水稻正常生长；甘蔗、玉米、甘薯等易发生烂根现象，轻则影响产量，重则死苗。因此，排水条件常常左右着农业生产，是影响作物收成的重要自然因素之一。
4.水文条件
灌溉水源。水是农业生产的命脉，海南虽然总体上降雨丰富，但是地区和时空分布不均，灌溉水源也是影响农业生产的重要因素之一。

(一)评价方法的确定

灾毁土地复垦适宜性评价方法可采用参比法，通过对各单元的土地损毁程度与该单元土地的特征参数进行对比，分析该损毁评价单元复垦的适宜性。

(二)复垦适宜性评价的原则

(1)综合分析原则。待复垦土地不但受区域地貌、气候、水文、土壤、地质等自然成土因素的影响，而且受土地损毁类型、损毁程度、利用方式和人为因素的影响，所以复垦后土地质量的状况是不同因素综合作用的结果。

(2)主导因素原则。在土地利用的过程中，土地质量可能因某一个影响因素的变化而出现显著的差异。这种情形下，在综合分析的基础上较为准确地判断出主导因素并着重考虑其影响，从而减轻甚至消除该因素的影响。

(3)综合效益最优原则。复垦时必须充分考虑复垦责任人和当地的经济状况，以适度的复垦投入获得最佳的经济、社会和生态效益。

(4)农业用地优先原则。在评价灾毁土地复垦适宜性时，应该分别根据所评价土地的区域性和差异性等具体条件确定其复垦利用方向，一般情况下原有农业用地仍应优先考虑复垦为农用地(耕地)，以贯彻农田保护的基本国策。

(三)参评因素的选择

待复垦区域复垦土地适宜性评价应选取一套独立而又相互补充的参评因子和主导因子。参评因子应满足以下要求：

(1)可测性。参评因子是可以测量并可用数值或符号表示的。

(2)关联性。参评指标的增长或减少，标志评价单元土地质量的高低。

(3)稳定性。选择的参评因素在任何条件下反映的土地质量都保持稳定。

(4)不重叠性。参评因素之间的界限清晰，互不重叠。

通过对灾毁土地复垦区域进行实地考察、收集相关资料，参考《土地复垦条例》、《土地复垦条例实施办法》、《土地复垦技术标准》、《耕地后备土地资源调查与评价技术规程》(TD/T1007—2003)和《农用地分等规程》(TD/T1004—2003)等中关于土地质量的评价标准，并借鉴全国各地土地复垦适宜性评价中参评因素属性及权重的确定方法，结合灾毁土地损毁特征，把复垦适宜性评价等级数确定为4个等级，分别定为一级(最适宜)、二级(比较适宜)、三级(勉强适宜)、四级(不太适宜)。根据灾毁土地特征和参考生产建设性项目损毁土地复垦适宜性评价，最后确定有效土层厚度等12项作为评价因子(见表4-9)。

(四)参评因素及指标等级标准确定

通过进一步对灾毁土地复垦适宜性影响明显的因子进行等级划分，得出土地适宜性评价各参评因素的分级指标和农用地适宜性的等级标准(表4-9)。

表4-9 土地复垦适宜性评价等级标准

续表

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