土地整治生態化設計研究

鄧 波 景佳樂

(河南省中緯測繪規劃信息工程有限公司，河南 焦作 454100)

1 概述

習近平總書記在十九大中指出：建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計，要樹立綠水青山就是金山銀山的理念，統籌山水林田湖草系統治理，實行最嚴格的生態環境保護制度。近年來隨著土地整治項目的發展，大部分良田已經得到了整治，目前土地整治工作已經進入了一個末期，土地整治項目下一步的轉型發展已經是必然的趨勢，目前我國的土地整治工作正在向全域國土綜合整治和生態型整治轉型發展，土地整治生態化模式正是在當前國家政策背景下探索出新的土地整治發展模式。

2 土地整治生態化設計思路和理念

生態型土地整治[1]是對研究區域內的田、水、路、林、村、城(鎮)進行綜合整治。受以往單一類型土地整治項目實施的慣性制約以及當前各部門的職責分工約束，各地區對土地整治生態化的重要性認識不足，對土地整治生態化如何實施不清晰，如土地整治生態化的實施主體、資金來源、實施要求、竣工驗收、與相關部門的銜接等機制尚需健全。如何踐行生態保護理念解決工程建設與生態保護相沖突的主要矛盾是土地生態化整治的切入點與結合點。

土地整治生態化設計理念主要為：1)遵循生態可持續發展原則；2)重視景觀生態學應用；3)遵循因地制宜的原則；4)充分認識到土地整治中保護生物多樣性的重要性。

生態土地整治項目應依托本土自然環境、以河流水系、田園景觀為依托，通過生態治理、土地整治、景觀規劃設計、產業發展規劃將研究區域內的農田、村莊、道路、水網構成一個較為完整的鄉村生態景觀單元。以農地利用為主，兼具人居和自然環境的土地利用影響。通過景觀格局的優化調整，提升景觀功能，修復鄉村典型的“河、塘、魚、堤、柳、人”的傳統景觀特色。打造美麗富饒的田園鄉村。

3 研究區域概況

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

4 土地整治生態化設計

土地整治生態化設計包含了生態環保，節能減排的理念。傳統土地整治項目的目的是通過完善灌排體系，配套田間道路工程，以改善土地利用結構和生產生活條件，提高土地利用率和產出率。生態型土地整治項目的主要目的是在優化土地結構，提高耕地質量和產出率、增加農民收入的前提下，解決土地整治工程建設與生態低碳相沖突的矛盾，實現生態效益、經濟效益和社會效益有機統一。

在工程措施方面傳統型土地整治項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。生態型土地整治項目溝渠塘采用生態襯砌方式，田間道路采用泥結石等路面形式，設計農田漬水凈化系統和生物應急通道網絡等。

在水資源環境方面傳統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，難以發揮水生生物對水體的自凈功能，生態型土地整治中生態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，農田漬水凈化系統可避免水質富營養化，降解農藥和其他有毒物質殘留，有效保護河道水質和淡水資源。

在設計前要通過開展農田生態環境和生物多樣性調查分析，根據研究區域的地形地質條件、土壤條件、氣候條件以及水資源環境，提出采取生態環保的工程技術措施對研究區域工程進行全覆蓋生態化設計方法。

土地平整工程采用農田耕作層剝離與回填精細化操作，土地平整時應將農田的表土耕作層剝離，全部加以收集，儲存于土地平整區周圍，必要時用塑料布掩蓋，避免淋刷而流失，待土地平整后再將表土耕作層原狀回填。關鍵是比傳統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計上采用生態材質襯砌的方式，將堵塞的現狀溝渠中泥沙清掏保證渠道的暢通性，加固兩邊渠壁，渠壁材質選用當地的生態材質，如天然石塊干砌而成或者透孔花磚等形式，在保證渠道的穩固基礎上，不影響水流的傳輸還為一些草本植物或者小動物提供棲息之所，在渠壁上設計預留生物通道，可供小動物自由通過溝渠，穩固生物鏈。相比于傳統的預制空心板襯砌方式，生態襯砌的方式有利于水生動植物的生長，有效保護生物多樣性；減少了混凝土的使用，降低了碳的排放和能源的消耗；同時磚孔內的植物還能對農田漬水起到一定的凈化作用，減少對下游河道的水污染。

坑塘治理方面從功能性將整修坑塘分為農用灌溉塘和生態凈化塘，村莊內部及周邊的坑塘承載了大部分居民生活污水，現狀水質惡劣，為改善坑塘生態環境塘內可修建凈化池并在塘內栽植蓮花、菖蒲、美人蕉等水生植物，凈化水質的同時美化了坑塘景觀。農田內的坑塘沒有承載污染物，現狀水質稍好，用途以農田灌溉蓄水為主，但大多數閑置沒有利用，為提高土地利用率、美化環境可栽植荸薺、菱角、蓮藕等農作物，增加農業產業經濟。

以往的坑塘、河道護岸手段很多是鋼筋混凝土結構的模式,在預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、復雜的施工流程并且在視覺上也達不到審美的效果，本次設計在河道、生態塘采用固濱籠作為護岸防護，經久耐用且節能環保。

對研究區域臨近主要河流低洼地進行規劃，修建農田漬水生態凈化池，種植耐污能力強、去污效果好的水生植物。利用現狀溝渠和規劃渠，將單一獨立的坑塘連通，環環相扣，塘塘相通，形成系統的水網，最終匯入農田漬水生態凈化池，通過生物凈化的方式，降低農田漬水中氨氮和磷的含量，降低水體中化學耗氧量，從而達到梯級凈化效果的一套綜合系統[2]。

田間道路工程方面生產路采用泥結石、植草磚等路面形式，除方便生產外，還為生活在不同區域環境的動物和微生物提供棲息和通行的廊道。村莊內部道路在現有基礎上重點做好路旁環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，使研究區域生態田園景觀與路網融為一體。

5 研究區域創新點

5.1 提出梯級農田漬水凈化系統

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劃等，利用生態襯砌方式的渠、塘、溝等，將水系連通，環環相扣，形成橫向和縱向的凈水體系，組合出立體式的凈水方式，利用生物凈化農田漬水，最終形成一套完整的具有梯級凈化效果的綜合系統。

5.2 設計了以固濱籠為代表的一系列生態景觀水系工程

研究區域在溪溝、生態塘上大量采用了固濱籠作為護岸防護。這是河南省土地整治項目中第一個使用固濱籠技術的工程。與傳統護岸形式相比，具有以下優點：

1)經久耐用。傳統漿砌石、混凝土塊護岸容易受損且需要反復維修。固濱籠的具體結構是采用環保和防腐的鋼絲編制而成，具體呈現形式是根據水利施工目標要求來進行網絲材質及網格形狀的設計，根據施工條件和實際情況，選擇合適的網格進行應用，合理選擇適當的石料進行填充，使之具有一定的柔軟度和透氣效果，更加符合原生態河床，可以承受大范圍的變形而仍不坍塌，有很強的抵御自然破壞及耐腐蝕和抗惡劣氣候影響的能力。

2)經濟實用、生態環保。固濱籠護岸節省了大量的水泥用量，石材選取上也較為簡單方便，施工簡便，不需要特殊技術，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，保護生物多樣性、保護水資源。固濱籠石頭縫隙間的淤泥有利于植物生產，可與周圍自然環境融為一體，有效保護生物多樣性；空隙也能排出田間農田漬水，有效解決土壤潛育化，自然生長的植物使水體自凈能力增強，有效保護河道水質和淡水資源。

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

6 研究結論

研究區域采用的水循環凈化系統使水質得到有效保護，使土壤更適宜種植有機作物，減緩土壤潛育化，提高土壤肥力，整體改變土壤環境，為綠色水生動植物的生長提供一個有利的平臺，促進飲水安全和生態系統的可持續發展。

在低碳生態效益方面，跟以往的傳統土地整治項目相比，采用生態護岸襯砌形式的渠、塘、溝可節約混凝土和鋼材的使用，在節省原材料的基礎上，減少碳排放量[3]。農田排放廢水經農田漬水凈化系統凈化后化學耗氧量明顯下降，減少了對下游河道的水污染，保護了下游用水安全。

本次研究有效解決了土地整治工程建設與農田生態環境保護之間的矛盾，還可以切實保護土地資源的安全，改善自然和社會環境，構建土地生態安全格局，優化基本農田多功能布局，提升耕地的生態景觀功能，促進農業生態系統的可持續發展。