土地整治生态化设计研究

邓 波 景佳乐

(河南省中纬测绘规划信息工程有限公司，河南 焦作 454100)

1 概述

习近平总书记在十九大中指出：建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，要树立绿水青山就是金山银山的理念，统筹山水林田湖草系统治理，实行最严格的生态环境保护制度。近年来随着土地整治项目的发展，大部分良田已经得到了整治，目前土地整治工作已经进入了一个末期，土地整治项目下一步的转型发展已经是必然的趋势，目前我国的土地整治工作正在向全域国土综合整治和生态型整治转型发展，土地整治生态化模式正是在当前国家政策背景下探索出新的土地整治发展模式。

2 土地整治生态化设计思路和理念

生态型土地整治[1]是对研究区域内的田、水、路、林、村、城(镇)进行综合整治。受以往单一类型土地整治项目实施的惯性制约以及当前各部门的职责分工约束，各地区对土地整治生态化的重要性认识不足，对土地整治生态化如何实施不清晰，如土地整治生态化的实施主体、资金来源、实施要求、竣工验收、与相关部门的衔接等机制尚需健全。如何践行生态保护理念解决工程建设与生态保护相冲突的主要矛盾是土地生态化整治的切入点与结合点。

土地整治生态化设计理念主要为：1)遵循生态可持续发展原则；2)重视景观生态学应用；3)遵循因地制宜的原则；4)充分认识到土地整治中保护生物多样性的重要性。

生态土地整治项目应依托本土自然环境、以河流水系、田园景观为依托，通过生态治理、土地整治、景观规划设计、产业发展规划将研究区域内的农田、村庄、道路、水网构成一个较为完整的乡村生态景观单元。以农地利用为主，兼具人居和自然环境的土地利用影响。通过景观格局的优化调整，提升景观功能，修复乡村典型的“河、塘、鱼、堤、柳、人”的传统景观特色。打造美丽富饶的田园乡村。

3 研究区域概况

研究区域位于河南省信阳市鸡公山管理区的李家寨镇，区域总规模2 494.99 hm2，处于中国亚热带和暖温带(秦岭—淮河)的地理分界线上，是我国南北分界线，地势南高北低，地形地貌具有多样性，地形包含平原、低岗、丘陵和山区，光热充足，降水充沛，自然条件适宜，从自然条件上来说，研究区域开展土地整治生态化设计具有较好的示范意义。

4 土地整治生态化设计

土地整治生态化设计包含了生态环保，节能减排的理念。传统土地整治项目的目的是通过完善灌排体系，配套田间道路工程，以改善土地利用结构和生产生活条件，提高土地利用率和产出率。生态型土地整治项目的主要目的是在优化土地结构，提高耕地质量和产出率、增加农民收入的前提下，解决土地整治工程建设与生态低碳相冲突的矛盾，实现生态效益、经济效益和社会效益有机统一。

在工程措施方面传统型土地整治项目沟渠塘采用全断面混凝土或浆砌石衬砌，田间道路采用混凝土硬化路面或砂石路面等。生态型土地整治项目沟渠塘采用生态衬砌方式，田间道路采用泥结石等路面形式，设计农田渍水净化系统和生物应急通道网络等。

在水资源环境方面传统土地整治中沟渠塘全面硬化不利于水中生物的栖息与繁衍，难以发挥水生生物对水体的自净功能，生态型土地整治中生态沟渠的砖孔和框格空隙中可种植净化植物，使水体自净能力增强，农田渍水净化系统可避免水质富营养化，降解农药和其他有毒物质残留，有效保护河道水质和淡水资源。

在设计前要通过开展农田生态环境和生物多样性调查分析，根据研究区域的地形地质条件、土壤条件、气候条件以及水资源环境，提出采取生态环保的工程技术措施对研究区域工程进行全覆盖生态化设计方法。

土地平整工程采用农田耕作层剥离与回填精细化操作，土地平整时应将农田的表土耕作层剥离，全部加以收集，储存于土地平整区周围，必要时用塑料布掩盖，避免淋刷而流失，待土地平整后再将表土耕作层原状回填。关键是比传统土地平整工程大大提高了表土耕作层剥离与回填的到位率。

灌溉与排水工程在沟渠设计上采用生态材质衬砌的方式，将堵塞的现状沟渠中泥沙清掏保证渠道的畅通性，加固两边渠壁，渠壁材质选用当地的生态材质，如天然石块干砌而成或者透孔花砖等形式，在保证渠道的稳固基础上，不影响水流的传输还为一些草本植物或者小动物提供栖息之所，在渠壁上设计预留生物通道，可供小动物自由通过沟渠，稳固生物链。相比于传统的预制空心板衬砌方式，生态衬砌的方式有利于水生动植物的生长，有效保护生物多样性；减少了混凝土的使用，降低了碳的排放和能源的消耗；同时砖孔内的植物还能对农田渍水起到一定的净化作用，减少对下游河道的水污染。

坑塘治理方面从功能性将整修坑塘分为农用灌溉塘和生态净化塘，村庄内部及周边的坑塘承载了大部分居民生活污水，现状水质恶劣，为改善坑塘生态环境塘内可修建净化池并在塘内栽植莲花、菖蒲、美人蕉等水生植物，净化水质的同时美化了坑塘景观。农田内的坑塘没有承载污染物，现状水质稍好，用途以农田灌溉蓄水为主，但大多数闲置没有利用，为提高土地利用率、美化环境可栽植荸荠、菱角、莲藕等农作物，增加农业产业经济。

以往的坑塘、河道护岸手段很多是钢筋混凝土结构的模式,在预防水土流失方面有着明显的效果,但其自身也存在一定的弊端,例如:较高的工程造价、复杂的施工流程并且在视觉上也达不到审美的效果，本次设计在河道、生态塘采用固滨笼作为护岸防护，经久耐用且节能环保。

对研究区域临近主要河流低洼地进行规划，修建农田渍水生态净化池，种植耐污能力强、去污效果好的水生植物。利用现状沟渠和规划渠，将单一独立的坑塘连通，环环相扣，塘塘相通，形成系统的水网，最终汇入农田渍水生态净化池，通过生物净化的方式，降低农田渍水中氨氮和磷的含量，降低水体中化学耗氧量，从而达到梯级净化效果的一套综合系统[2]。

田间道路工程方面生产路采用泥结石、植草砖等路面形式，除方便生产外，还为生活在不同区域环境的动物和微生物提供栖息和通行的廊道。村庄内部道路在现有基础上重点做好路旁环境整治和景观美化工作，路面可采用青石板、块砖和卵石路面等形式，使研究区域生态田园景观与路网融为一体。

5 研究区域创新点

5.1 提出梯级农田渍水净化系统

灌溉与排水工程主要包括坑塘整修、沟渠整治、堰整修、溪沟治理和水工建筑物规划等，利用生态衬砌方式的渠、塘、沟等，将水系连通，环环相扣，形成横向和纵向的净水体系，组合出立体式的净水方式，利用生物净化农田渍水，最终形成一套完整的具有梯级净化效果的综合系统。

5.2 设计了以固滨笼为代表的一系列生态景观水系工程

研究区域在溪沟、生态塘上大量采用了固滨笼作为护岸防护。这是河南省土地整治项目中第一个使用固滨笼技术的工程。与传统护岸形式相比，具有以下优点：

1)经久耐用。传统浆砌石、混凝土块护岸容易受损且需要反复维修。固滨笼的具体结构是采用环保和防腐的钢丝编制而成，具体呈现形式是根据水利施工目标要求来进行网丝材质及网格形状的设计，根据施工条件和实际情况，选择合适的网格进行应用，合理选择适当的石料进行填充，使之具有一定的柔软度和透气效果，更加符合原生态河床，可以承受大范围的变形而仍不坍塌，有很强的抵御自然破坏及耐腐蚀和抗恶劣气候影响的能力。

2)经济实用、生态环保。固滨笼护岸节省了大量的水泥用量，石材选取上也较为简单方便，施工简便，不需要特殊技术，减少了混凝土的使用量，降低了碳排放和能源的消耗。

3)防止土壤潜育化，保护生物多样性、保护水资源。固滨笼石头缝隙间的淤泥有利于植物生产，可与周围自然环境融为一体，有效保护生物多样性；空隙也能排出田间农田渍水，有效解决土壤潜育化，自然生长的植物使水体自净能力增强，有效保护河道水质和淡水资源。

4)具有景观效果。固滨笼护岸能让人们比较安全和便利地与水体亲近，实现“水清、河畅、岸绿、景美”的美好景象。

6 研究结论

研究区域采用的水循环净化系统使水质得到有效保护，使土壤更适宜种植有机作物，减缓土壤潜育化，提高土壤肥力，整体改变土壤环境，为绿色水生动植物的生长提供一个有利的平台，促进饮水安全和生态系统的可持续发展。

在低碳生态效益方面，跟以往的传统土地整治项目相比，采用生态护岸衬砌形式的渠、塘、沟可节约混凝土和钢材的使用，在节省原材料的基础上，减少碳排放量[3]。农田排放废水经农田渍水净化系统净化后化学耗氧量明显下降，减少了对下游河道的水污染，保护了下游用水安全。

本次研究有效解决了土地整治工程建设与农田生态环境保护之间的矛盾，还可以切实保护土地资源的安全，改善自然和社会环境，构建土地生态安全格局，优化基本农田多功能布局，提升耕地的生态景观功能，促进农业生态系统的可持续发展。