土地整治生態(tài)化設(shè)計(jì)研究

鄧 波 景佳樂

(河南省中緯測(cè)繪規(guī)劃信息工程有限公司，河南 焦作 454100)

1 概述

習(xí)近平總書記在十九大中指出：建設(shè)生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計(jì)，要樹立綠水青山就是金山銀山的理念，統(tǒng)籌山水林田湖草系統(tǒng)治理，實(shí)行最嚴(yán)格的生態(tài)環(huán)境保護(hù)制度。近年來隨著土地整治項(xiàng)目的發(fā)展，大部分良田已經(jīng)得到了整治，目前土地整治工作已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)末期，土地整治項(xiàng)目下一步的轉(zhuǎn)型發(fā)展已經(jīng)是必然的趨勢(shì)，目前我國(guó)的土地整治工作正在向全域國(guó)土綜合整治和生態(tài)型整治轉(zhuǎn)型發(fā)展，土地整治生態(tài)化模式正是在當(dāng)前國(guó)家政策背景下探索出新的土地整治發(fā)展模式。

2 土地整治生態(tài)化設(shè)計(jì)思路和理念

生態(tài)型土地整治[1]是對(duì)研究區(qū)域內(nèi)的田、水、路、林、村、城(鎮(zhèn))進(jìn)行綜合整治。受以往單一類型土地整治項(xiàng)目實(shí)施的慣性制約以及當(dāng)前各部門的職責(zé)分工約束，各地區(qū)對(duì)土地整治生態(tài)化的重要性認(rèn)識(shí)不足，對(duì)土地整治生態(tài)化如何實(shí)施不清晰，如土地整治生態(tài)化的實(shí)施主體、資金來源、實(shí)施要求、竣工驗(yàn)收、與相關(guān)部門的銜接等機(jī)制尚需健全。如何踐行生態(tài)保護(hù)理念解決工程建設(shè)與生態(tài)保護(hù)相沖突的主要矛盾是土地生態(tài)化整治的切入點(diǎn)與結(jié)合點(diǎn)。

土地整治生態(tài)化設(shè)計(jì)理念主要為：1)遵循生態(tài)可持續(xù)發(fā)展原則；2)重視景觀生態(tài)學(xué)應(yīng)用；3)遵循因地制宜的原則；4)充分認(rèn)識(shí)到土地整治中保護(hù)生物多樣性的重要性。

生態(tài)土地整治項(xiàng)目應(yīng)依托本土自然環(huán)境、以河流水系、田園景觀為依托，通過生態(tài)治理、土地整治、景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃將研究區(qū)域內(nèi)的農(nóng)田、村莊、道路、水網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)較為完整的鄉(xiāng)村生態(tài)景觀單元。以農(nóng)地利用為主，兼具人居和自然環(huán)境的土地利用影響。通過景觀格局的優(yōu)化調(diào)整，提升景觀功能，修復(fù)鄉(xiāng)村典型的“河、塘、魚、堤、柳、人”的傳統(tǒng)景觀特色。打造美麗富饒的田園鄉(xiāng)村。

3 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域位于河南省信陽(yáng)市雞公山管理區(qū)的李家寨鎮(zhèn)，區(qū)域總規(guī)模2 494.99 hm2，處于中國(guó)亞熱帶和暖溫帶(秦嶺—淮河)的地理分界線上，是我國(guó)南北分界線，地勢(shì)南高北低，地形地貌具有多樣性，地形包含平原、低崗、丘陵和山區(qū)，光熱充足，降水充沛，自然條件適宜，從自然條件上來說，研究區(qū)域開展土地整治生態(tài)化設(shè)計(jì)具有較好的示范意義。

4 土地整治生態(tài)化設(shè)計(jì)

土地整治生態(tài)化設(shè)計(jì)包含了生態(tài)環(huán)保，節(jié)能減排的理念。傳統(tǒng)土地整治項(xiàng)目的目的是通過完善灌排體系，配套田間道路工程，以改善土地利用結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)生活條件，提高土地利用率和產(chǎn)出率。生態(tài)型土地整治項(xiàng)目的主要目的是在優(yōu)化土地結(jié)構(gòu)，提高耕地質(zhì)量和產(chǎn)出率、增加農(nóng)民收入的前提下，解決土地整治工程建設(shè)與生態(tài)低碳相沖突的矛盾，實(shí)現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益有機(jī)統(tǒng)一。

在工程措施方面?zhèn)鹘y(tǒng)型土地整治項(xiàng)目溝渠塘采用全斷面混凝土或漿砌石襯砌，田間道路采用混凝土硬化路面或砂石路面等。生態(tài)型土地整治項(xiàng)目溝渠塘采用生態(tài)襯砌方式，田間道路采用泥結(jié)石等路面形式，設(shè)計(jì)農(nóng)田漬水凈化系統(tǒng)和生物應(yīng)急通道網(wǎng)絡(luò)等。

在水資源環(huán)境方面?zhèn)鹘y(tǒng)土地整治中溝渠塘全面硬化不利于水中生物的棲息與繁衍，難以發(fā)揮水生生物對(duì)水體的自凈功能，生態(tài)型土地整治中生態(tài)溝渠的磚孔和框格空隙中可種植凈化植物，使水體自凈能力增強(qiáng)，農(nóng)田漬水凈化系統(tǒng)可避免水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化，降解農(nóng)藥和其他有毒物質(zhì)殘留，有效保護(hù)河道水質(zhì)和淡水資源。

在設(shè)計(jì)前要通過開展農(nóng)田生態(tài)環(huán)境和生物多樣性調(diào)查分析，根據(jù)研究區(qū)域的地形地質(zhì)條件、土壤條件、氣候條件以及水資源環(huán)境，提出采取生態(tài)環(huán)保的工程技術(shù)措施對(duì)研究區(qū)域工程進(jìn)行全覆蓋生態(tài)化設(shè)計(jì)方法。

土地平整工程采用農(nóng)田耕作層剝離與回填精細(xì)化操作，土地平整時(shí)應(yīng)將農(nóng)田的表土耕作層剝離，全部加以收集，儲(chǔ)存于土地平整區(qū)周圍，必要時(shí)用塑料布掩蓋，避免淋刷而流失，待土地平整后再將表土耕作層原狀回填。關(guān)鍵是比傳統(tǒng)土地平整工程大大提高了表土耕作層剝離與回填的到位率。

灌溉與排水工程在溝渠設(shè)計(jì)上采用生態(tài)材質(zhì)襯砌的方式，將堵塞的現(xiàn)狀溝渠中泥沙清掏保證渠道的暢通性，加固兩邊渠壁，渠壁材質(zhì)選用當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)材質(zhì)，如天然石塊干砌而成或者透孔花磚等形式，在保證渠道的穩(wěn)固基礎(chǔ)上，不影響水流的傳輸還為一些草本植物或者小動(dòng)物提供棲息之所，在渠壁上設(shè)計(jì)預(yù)留生物通道，可供小動(dòng)物自由通過溝渠，穩(wěn)固生物鏈。相比于傳統(tǒng)的預(yù)制空心板襯砌方式，生態(tài)襯砌的方式有利于水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)，有效保護(hù)生物多樣性；減少了混凝土的使用，降低了碳的排放和能源的消耗；同時(shí)磚孔內(nèi)的植物還能對(duì)農(nóng)田漬水起到一定的凈化作用，減少對(duì)下游河道的水污染。

坑塘治理方面從功能性將整修坑塘分為農(nóng)用灌溉塘和生態(tài)凈化塘，村莊內(nèi)部及周邊的坑塘承載了大部分居民生活污水，現(xiàn)狀水質(zhì)惡劣，為改善坑塘生態(tài)環(huán)境塘內(nèi)可修建凈化池并在塘內(nèi)栽植蓮花、菖蒲、美人蕉等水生植物，凈化水質(zhì)的同時(shí)美化了坑塘景觀。農(nóng)田內(nèi)的坑塘沒有承載污染物，現(xiàn)狀水質(zhì)稍好，用途以農(nóng)田灌溉蓄水為主，但大多數(shù)閑置沒有利用，為提高土地利用率、美化環(huán)境可栽植荸薺、菱角、蓮藕等農(nóng)作物，增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。

以往的坑塘、河道護(hù)岸手段很多是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的模式,在預(yù)防水土流失方面有著明顯的效果,但其自身也存在一定的弊端,例如:較高的工程造價(jià)、復(fù)雜的施工流程并且在視覺上也達(dá)不到審美的效果，本次設(shè)計(jì)在河道、生態(tài)塘采用固濱籠作為護(hù)岸防護(hù)，經(jīng)久耐用且節(jié)能環(huán)保。

對(duì)研究區(qū)域臨近主要河流低洼地進(jìn)行規(guī)劃，修建農(nóng)田漬水生態(tài)凈化池，種植耐污能力強(qiáng)、去污效果好的水生植物。利用現(xiàn)狀溝渠和規(guī)劃渠，將單一獨(dú)立的坑塘連通，環(huán)環(huán)相扣，塘塘相通，形成系統(tǒng)的水網(wǎng)，最終匯入農(nóng)田漬水生態(tài)凈化池，通過生物凈化的方式，降低農(nóng)田漬水中氨氮和磷的含量，降低水體中化學(xué)耗氧量，從而達(dá)到梯級(jí)凈化效果的一套綜合系統(tǒng)[2]。

田間道路工程方面生產(chǎn)路采用泥結(jié)石、植草磚等路面形式，除方便生產(chǎn)外，還為生活在不同區(qū)域環(huán)境的動(dòng)物和微生物提供棲息和通行的廊道。村莊內(nèi)部道路在現(xiàn)有基礎(chǔ)上重點(diǎn)做好路旁環(huán)境整治和景觀美化工作，路面可采用青石板、塊磚和卵石路面等形式，使研究區(qū)域生態(tài)田園景觀與路網(wǎng)融為一體。

5 研究區(qū)域創(chuàng)新點(diǎn)

5.1 提出梯級(jí)農(nóng)田漬水凈化系統(tǒng)

灌溉與排水工程主要包括坑塘整修、溝渠整治、堰整修、溪溝治理和水工建筑物規(guī)劃等，利用生態(tài)襯砌方式的渠、塘、溝等，將水系連通，環(huán)環(huán)相扣，形成橫向和縱向的凈水體系，組合出立體式的凈水方式，利用生物凈化農(nóng)田漬水，最終形成一套完整的具有梯級(jí)凈化效果的綜合系統(tǒng)。

5.2 設(shè)計(jì)了以固濱籠為代表的一系列生態(tài)景觀水系工程

研究區(qū)域在溪溝、生態(tài)塘上大量采用了固濱籠作為護(hù)岸防護(hù)。這是河南省土地整治項(xiàng)目中第一個(gè)使用固濱籠技術(shù)的工程。與傳統(tǒng)護(hù)岸形式相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)經(jīng)久耐用。傳統(tǒng)漿砌石、混凝土塊護(hù)岸容易受損且需要反復(fù)維修。固濱籠的具體結(jié)構(gòu)是采用環(huán)保和防腐的鋼絲編制而成，具體呈現(xiàn)形式是根據(jù)水利施工目標(biāo)要求來進(jìn)行網(wǎng)絲材質(zhì)及網(wǎng)格形狀的設(shè)計(jì)，根據(jù)施工條件和實(shí)際情況，選擇合適的網(wǎng)格進(jìn)行應(yīng)用，合理選擇適當(dāng)?shù)氖线M(jìn)行填充，使之具有一定的柔軟度和透氣效果，更加符合原生態(tài)河床，可以承受大范圍的變形而仍不坍塌，有很強(qiáng)的抵御自然破壞及耐腐蝕和抗惡劣氣候影響的能力。

2)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、生態(tài)環(huán)保。固濱籠護(hù)岸節(jié)省了大量的水泥用量，石材選取上也較為簡(jiǎn)單方便，施工簡(jiǎn)便，不需要特殊技術(shù)，減少了混凝土的使用量，降低了碳排放和能源的消耗。

3)防止土壤潛育化，保護(hù)生物多樣性、保護(hù)水資源。固濱籠石頭縫隙間的淤泥有利于植物生產(chǎn)，可與周圍自然環(huán)境融為一體，有效保護(hù)生物多樣性；空隙也能排出田間農(nóng)田漬水，有效解決土壤潛育化，自然生長(zhǎng)的植物使水體自凈能力增強(qiáng)，有效保護(hù)河道水質(zhì)和淡水資源。

4)具有景觀效果。固濱籠護(hù)岸能讓人們比較安全和便利地與水體親近，實(shí)現(xiàn)“水清、河暢、岸綠、景美”的美好景象。

6 研究結(jié)論

研究區(qū)域采用的水循環(huán)凈化系統(tǒng)使水質(zhì)得到有效保護(hù)，使土壤更適宜種植有機(jī)作物，減緩?fù)寥罎撚?，提高土壤肥力，整體改變土壤環(huán)境，為綠色水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)提供一個(gè)有利的平臺(tái)，促進(jìn)飲水安全和生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

在低碳生態(tài)效益方面，跟以往的傳統(tǒng)土地整治項(xiàng)目相比，采用生態(tài)護(hù)岸襯砌形式的渠、塘、溝可節(jié)約混凝土和鋼材的使用，在節(jié)省原材料的基礎(chǔ)上，減少碳排放量[3]。農(nóng)田排放廢水經(jīng)農(nóng)田漬水凈化系統(tǒng)凈化后化學(xué)耗氧量明顯下降，減少了對(duì)下游河道的水污染，保護(hù)了下游用水安全。

本次研究有效解決了土地整治工程建設(shè)與農(nóng)田生態(tài)環(huán)境保護(hù)之間的矛盾，還可以切實(shí)保護(hù)土地資源的安全，改善自然和社會(huì)環(huán)境，構(gòu)建土地生態(tài)安全格局，優(yōu)化基本農(nóng)田多功能布局，提升耕地的生態(tài)景觀功能，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。