上海全域土地整治中生态化工程研究

摘要 生态文明建设的发展，对土地整治工作提出了更高的要求。上海土地整治工作起步较早，土地整治目标已由增量提等向锚固城乡生态空间等综合目标转变。从生态的视角梳理传统土地整治中存在的问题，介绍上海全域土地整治项目中生态化工程的做法，提出下一步工作设想。

关键词 全域土地整治;生态化;工程建设;人居品质

中图分类号 F301.2文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2020）22-0198-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.22.053

Study on Ecological Engineering in Land Consolidation and Rehabilitation in Shanghai

FANG Yuan  （Shanghai Institute of Geological Survey， Shanghai 200072）

Abstract The development of the construction of ecological civilization has put forward higher requirements for the land consolidation and rehabilitation work.The land consolidation and rehabilitation in Shanghai has changed from increment to the comprehensive goal of anchoring the ecological space of urban and rural areas.From the perspective of ecology， this paper sorts out the existing problems in traditional land consolidation and rehabilitation， introduces the practice of ecological engineering in land consolidation and rehabilitation projects in Shanghai， and puts forward the next work assumption.

Key words Land consolidation and rehabilitation in the whole region;Ecologization;Engineering construction;Human settlement quality

作者简介 方圆（1985—），女，山东青岛人，工程师，硕士，从事土地规划研究。

收稿日期 2020-05-07

2007 年十七大报告首次提出建设“生态文明”概念，十七届五中全会强调提高生态文明水平。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，2012 年的十八大报告则提出大力推进生态文明建设，努力建设美丽中国。2015 年 5 月，《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》 发布要求进一步树立 “绿水青山就是金山银山”“山水林田湖生命共同体”等理念。2015 年10 月，十八届五中全会将“增强生态文明建设”首度写入国家五年规划[1]。2017年10月，十九大报告提出加大生态系统保护力度。实施重要生态系统保护和修复重大工程，优化生态安全屏障体系，构建生态廊道和生物多样性保护网络，提升生态系统质量和稳定性。

由此可见，生态文明建设已经被提高到前所未有的重要地位。在生态文明建设发展背景下，土地整治已被赋予了更加丰富的内涵，其在推进新型城镇化和生态文明建设中的地位也得到了进一步提高。《中华人民共和国职业分类大典（2015 年版）》首次将“土地整治工程技术人员”列入国家职业，并且标注为“绿色职业”。可以说，“绿色职业”之名反映了当代土地整治的内在特质，更赋予了土地整治的全新时代使命。

上海作为一个特大型城市，人口高度集中，土地等资源供需矛盾突出，环境容量十分有限，走资源节约、环境友好的绿色发展之路，是提升城市竞争力的必然选择。在构建城乡生态文明格局的要求下，上海土地整治目标由“增地提等”，向锚固城乡生态空间等综合目标转变[2] ，将规划的重心向上海市郊野区域转移，积极推动农用地整理、建设用地整理和乡村生态保护修复，优化生产、生活、生态空间格局，改善人居环境，助推乡村全面振兴。

1 生态化土地整治内涵

生态，指生物在一定的自然环境下生存和发展的状态，也指生物的生理特性和生活习性。生态（Eco-）一词源于古希腊文。是“家”“所”“栖息地”的意思，后来成为生态学“Ecology”的词干。1866年德国动物学家赫克尔在他的《有机体普通形态学》一书中正式提出“生态”一词，他摆脱了传统的从生物个体出发的、孤立的思考方式，认识到一切生物都是环境整体的一部分，提出“生态”就是生物与环境的关系。简单总结，生态理念就是和谐，是要向自然生态系统学习，有机配置系统的各组分，高效利用能源和资源。从景观生态学角度看，土地整治的过程也是项目区景观格局改变的过程，在这个过程中，项目区内原有土地资源的景观格局和原位状态将被打破，从而对项目区内土壤、植被、水文、生物甚至地形等环境要素及其生态过程产生影响。土地整治实质上就是对土地生态系统的重塑[3]。

根据众多学者的研究成果，将生态化土地整治定义为充分考虑整治区域的地域环境特征和空间分布格局，运用生态学原理、方法与技术，以土地持续利用为目标，以最小破坏土地生态系统为前提，以优化土地资源空间配置和改善农业生产条件为主要任务，兼具保护或恢复受损生态系统，结合田、水、路、林、村综合整治，融入景观生态设计和生物多样性保护要求的土地整治活動[4-8]。生态化土地整治工程，指的是在土地整治过程中，坚持生态环保的理念，采用生态的工程技术措施进行综合整治，维护农田生态系统平衡，保护生物多样性，降低能源损耗，最终实现生态效益、经济效益和社会效益的有机统一。

2 传统土地整治工程中的生态问题

传统型土地整治中，大部分只是简单地考虑增加耕地，而忽视土地生态系统各生态因子的改变对整个系统的影响，结果使得项目区的土地利用结构变得简单，生态系统单一和脆弱，影响系统中物种的迁徙、物质和能量的流动以及生态的稳定和平衡，是不可持续利用和发展[9]。

2.1 土壤退化 土地平整过程中会使用一些大型机械，如推土机、刮平机等，大型机械的使用和机械化的挖填，容易引起土壤板结;破坏经过长期耕作、施肥、灌溉而熟化的土壤层，影响土壤养分循环效益;田块归并时将不规整田块整理为规整田块，对土壤的理化性状构成影响。

2.2 沟渠设计简单粗放 为提高水资源利用效率，往往将沟渠设计成渠底平坦、护岸垂直化、纵坡变化小等样式，这种样式容易使沟渠中具有涵养生物的水流失，输水时水流湍急、停水时河道干枯;对原有河沟进行裁弯取直，无法像天然沟渠有多变化的地形，使得鱼类、青蛙等水生、两栖生物难以寄养和生存。裁弯取直后，使河沟流速加快，且冲击力加大，无法发挥水中生物对水体的自净功能。

2.3 材料工艺欠缺

对沟、路、渠、以及田坎、边坡的改造过多使用混凝土等硬化材料。硬化的沟渠将原来完整的生物生境分割成若干个孤立的嵌块体栖息地，影响到整治区域中生物的迁移，不利于野生动物的栖息和繁衍，从而导致生物多样性的降低，同时也改变了地表水热状况和性质，破坏了生物资源的多样化;沥青混凝土道路，具有热传导性强、热容量小、因而温度升降变化剧烈的特点，且透水性和蓄水性差，容易形成局部干燥、温度变化剧烈、不适于生物生活的小气候，导致青蛙、爬虫类及昆虫等动物难以行进，甚至死亡。路面被混凝土覆盖，无法涵养水源，阻塞了土壤的自然呼吸，影响了大自然气温的变化，不利于农田环境的持续发展，造成生物环境脆弱;田坎建设时多使用混凝土，破坏农村多孔空间;采用岩石和混凝土作为边坡材料，岩石易被风化，混凝土易老化，随着时间推移，护坡强度会逐渐下降、防护效果不佳，对当地生态不利。

2.4 生物和景观多样性遭到破坏

部分项目过度追求“田成方、路成网、渠相通、树成行”的标准化建设[10]，忽略了对乡村风貌的保护和提升，导致土地整治后地方人文景观特色渐失、乡土气息平淡;道路布设未考虑生境避让，路面、路肩设计未考虑多孔结构，影响动物迁徙，影响了景观的连通性以及斑块间物种和能量的交流;道路设计过于生硬，缺少相应的人文配套设施，不能与当地的人文气息、乡土景观相融合，无法实现整体的景观效应;田块生态景观设计不足。田块布设没有注意与周围生态环境相协调，为了规模化耕作，盲目地将一些景观要素（如灌木丛、片状生物群落）复垦，水塘填埋，破坏农村空间基质;修建渠道的过程中土方压占对渠道两侧生境造成负面影响;为增加耕地面积，将整治区域中荒草地、其他未利用地和零星闲散地等地类开发整理为耕地，导致原生、次生自然植被及人工植被的面积减少和退化。

2.5 水土环境污染

大面积的填埋河沟和坑塘，减少区域内的水面率，减弱滞蓄能力;不适当的工程措施对土壤性状、生物多样性、生态系统稳定性有一定的负面影响，使得土壤中速效磷、速效钾、活性有机质下降，土壤微生物数量减少;大量开垦荒地会引起大气中的可吸入颗粒物浓度增加，地形地貌改变也能够间接影响到大气及相关生态过程的演变;灌溉水源没有得到合理净化导致灌溉水中存在污染物，破坏农田生态系统;土地整治后，土地利用集约度的提高，也在一定程度上会增加化肥和农药的使用量，改变了天然排灌系統，影响了当地水土侵蚀方式和侵蚀程度，也影响了地下水埋藏深度;河道清淤时，受污染的河道疏浚泥成为富含污染物的污染源，污染底泥受到扰动再悬浮，会导致污染物在底泥泥水界面释放和底泥起动悬浮污染释放;在农田水利设施运行的过程中，化肥农药等的污染物会随着水利工程的设施排入到外界的水渠道，大大增加了水体内氮、磷、钾等物质的浓度，造成水体富营养化，不利于当地农作物的生长和野生动物的饮用，甚至影响到人们的日常生活用水，对整个流域内的生态系统也造成了不可想象的后果。

2.6 乡村建设关注不够 村庄整治中采用简单和城市建设中的手法，将道路和河道两侧的蔬菜、农作物移除，统一种植某种树种，使乡野特色逐渐丧失;居民点建筑由村委或者村民自行建设，分布杂乱，土地利用率低，且存在大量的闲置房问题;生活污水收集管网不完善，对排水系统雨污混接问题的解决力度不够，导致污水直排河道现象仍然存在;生活垃圾未能及时处理导致污染严重，垃圾废弃物在处理过程中没有注意“循环”，生物降解过程中气体释放导致污染;施工过程中污染严重的弃土未经及时处理或隔离，容易导致污染扩散;居民点植被树木零散、杂乱，绿化率不够，半自然生境有待提高，未能及时对古树古木进行保护和养护;河道整治拓宽中，部分存在文物研究价值的古桥被拆除;绿地广场等公共设施缺乏，不能满足新农村村民生活的要求。

3 上海土地整治中生态化的做法

上海近年来主动进行土地整治转型，土地整治项目中更加注重生态、景观服务、休闲游憩功能，具体表现在以下方面。

3.1 农田林网工程

重视农田防护林的布设，包括布设防风林、护路护沟林、护岸林等。农田防护林带相互结合，展现乡村景观风貌，采用高低和谐、疏密合理的廊道景观，提高乡村景观的通透性和开阔度[11]。

防风林由主林带和副林带按照一定的距离纵横交错构成格状。主林带用于防止主要害风，林带和风向垂直时防护效果最好，允许林带与垂直风向有一定偏离，偏离角不得超过30°～45°;副林带与主林带相垂直，用于防止次要害风，增强主林带的防护效果。

在路、沟两侧种植的护路护沟林，以及在渠道、河流两岸种植护岸林，能够有效改善农田生态环境。其配置与农田防护林中的主副林带、渠道系统中各固定渠道以及田间道路布置相结合，配置模式采用带状混交或行间混交方式。

如崇明区三星镇市级土地整治项目中通过对现状东西向主干河道的防护林进行实地勘察，有针对性地布设防护林。树种采用当地适宜的水杉，具有较高的观赏价值。

3.2 岸坡防护工程 岸坡防护工程是为防止河流侧向侵蚀及因河道局部冲刷而造成的坍岸等灾害，使主流线偏离被冲刷地段的保护工程设施。现状河道主要有两方面的因素容易造成边坡坍塌，从而导致河道淤积：一方面由于现状河道边坡土质很多属于砂性土，含砂量较大，容易自行坍塌;另一方面由于泵站在抽水时产生的水流压力较大，也会对周边边坡造成一定的坍塌因素。因此在土地整治项目中为了稳固边坡，减少塌陷对河道及道路路基产生的负面影响，应采用合理的岸坡防护措施。

岸坡防护工程主要包括植物护坡和工程护岸。植物护坡分为植树护坡和种草护坡2种。植树护坡参照防护林设置;种草护坡工程适用于坡比小于1∶1.5，土层较薄的沙质或土质坡面。草种要求选择抗逆性强，地上部矮，根系发达，生长迅速的多年生草种。浦江郊野公园植被护坡和合庆土地整治项目种草护坡，除防护功能外还提高了河岸的生态景观性。

工程护岸多采用生态护岸工程，如现浇绿化混凝土护岸、生态砼预制块挡墙护岸、木桩钢筋混凝土压顶护岸等形式。目前上海市级整治及郊野公园项目中采用了多种生态护岸方式。如浦江郊野公园对沿线河道进行生态化、景观化处理，构建河岸生态景观带，主要采用了导梁上设密排仿木桩和钢筋混凝土上垒景观黄石2种生态护岸，增加生物多样性;长兴岛郊野公园采用了箱型砌块和生态袋护岸等生态型的护岸，在保证岸坡稳固的同时也十分注重提高河岸的生态功能和景观效果。

3.3 水系净化工程

土地整治过程中，灌溉水源地要对灌溉水质、含沙量等方面进行检测，在不符合《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）规定的5类地表水环境质量标准的水体区域，应配置水系净化工程，确保灌溉水质符合《农田灌溉水质标准》 （GB 5084—2005）的规定。

为保证水质安全，项目的水质情况从预防到实施进行全过程控制。对农业面源污染，从源头控制其排放，通过精准施肥，加强田间管理等方法，结合生态沟渠、人工湿地技术等工艺措施，进行源头治理。在农田灌溉系统中设置农田回归水的收集系统，将灌水时渠道水质良好的退水、弃水、稻田落干排水、地下水等收集后循环利用。农田渍水在排入河道之前增加生态净化措施，去除或者降低化肥、农药等农业污染物质含量，防止农业污染扩散。

水源净化措施包括通过人工修整建成池塘，设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水的氧化塘;建立人工湿地;设置生态浮岛等[12];如浦江郊野公园中配置了人工湿地，青西郊野公园通过生态技术对退化或消失的湿地进行修复或重建，新浜镇土地整治项目构建了包括2个湿地3个水塘的复合型生态农田系统。这些措施都可以大大净化水质，达到水资源的循环利用。除湿地外，嘉北郊野公园、三星、新浜土地整治项目还设置了生态浮岛，使水体透明度大幅提高，特别是对藻类有很好的抑制效果，最终使水质指标得到有效的改善。

3.4 土壤保护和修复工程

土地平整减少大型机械的使用，鼓励精细化土地平整的工艺流程与方法。施工时通过表土剥离再利用，为减量化复垦、土壤改良、造地及其他用途的耕地质量建设活动提供土壤资源，实现优质土壤保护与科学再利用，保护耕地，提高新增耕地质量。如金泽水库耕作层土壤剥离示范工程，剥离出来的优质土壤，可用于水库附近的建设用地复垦和中低产田改造。

对有污染的土地，根据地块场地环境调查结果，确定污染范围和污染程度，然后引入先进技术和措施对其进行分类处理。如对浦江郊野公园部分地块污染土壤完成了修复，保障项目顺利开园。

3.5 生态化灌排工程

注重生态保育设计，设置栖息避难及多孔质空间，在沟渠侧壁等间隔设置鱼虾躲藏空间、动物脱逃斜坡和青蛙跳板。斗渠、斗沟边坡采用生态衬砌方式，预留生态孔，有利于水草等土生植物的生长，为生物提供栖息空间。如新浜土地整治项目对湿地、水塘等生物栖息地与农田之间的过渡区域进行改造，使得蛙类在农田与栖息地之间迁徙活动;在田间湿地一侧构建青蛙跳板、下凹式通道以及生态踏脚石等，诱导成蛙进入农田。

灌溉渠道材料选择具有生态性，引导天然生态材料的选择和生态混凝土的使用。尽量减少硬质沟渠，有条件的区域科采用连锁块、土质沟渠等增加水土交换的生态沟渠形态。如长兴岛郊野公园采用连锁砌块排水沟，大大减少了水土流失。

3.6 生態化道路工程

道路布局考虑自然空间的生境避让。强化生态保育设计，在生产路、田间道路基部分搭建“生态涵洞”和“生态管涵”等小型通道，保障被分割地块的物质交流和生物的自由迁徙。如新浜土地整治项目在对蛙类栖息地有阻隔作用的田间路、生产路，设置涵管或生态孔，在涵管和田面之间设置生态袋，生态袋中种植菖蒲等植物，为其提供隐蔽场所。同时，路面防止过度硬化，尽量使用生态环保的材料，增强路面透水性，改善道路聚热性能[13]。尽量就地取材并采用砂石铺筑路面，泥土等材料铺筑路基，保证路肩花草生存。如浦江郊野公园采用的红色多孔混凝土路，透气透水，景观性强;嘉北郊野公园泥结石路面，野趣十足;郊野公园的木栈道，本着方便游人的原则，尽量不修建楼梯，而采用坡道的形式，沿河顺势而建，成为一道亮丽的风景线。

3.7 景观生态工程

上海特色的郊野公园项目，充分考虑了景观生态工程的建设。景观生态工程是土地整理的重要内容之一，包括生物多样性保护工程、自然景观生态工程、农田污染防控工程、景观提升美化工程[12]。

生物多样性保护工程是指按照生态网络空间结构原理为保护生物多样性而建设的农田生态斑块建设工程和生物廊道建设工程，如三星镇土地整治项目生态浮岛、浦江郊野公园的小动物之家，新浜土地整治项目蛙类通道、两栖动物栖息地等。

自然景观生态工程是指为保护分布于农田区域的具有其独特的观赏价值和生态价值的符合景观生态学原理的自然景观而设立的工程，在整治中，应将人为因素与自然因素有机结合起来，对整个区域进行全面分析评估，最小限度地改变地形，保持原有景观格局[14]。如青西郊野公园水上森林、嘉北郊野公园生态河道、新浜土地整治项目的枯树景观等。

农田污染防控工程主要是为防止工业“三废”、交通污染、城市垃圾处理、噪声污染等而设立的符合景观生态学要求的各类工程措施，如长兴岛郊野公园景观性路肩绿化，浦江郊野公园人工湿地、长兴岛郊野公园护田林等。

景观提升美化工程主要是运用景观生态学原理而建设的与区域人文相适应的符合景观美感的人工景观，如农田亭台等建筑物、农业主体公园、观赏植物以及名胜古迹等[15]。如三星镇海棠花带、三星镇农业综合体、浦江郊野公园观鸟亭、长兴岛郊野公园二十四节气桥、浦江郊野公园置石沟、外冈土地整治项目万福寺、新浜土地整治项目农耕文化生态景观、廊下郊野公园特色民居等。

景观生态工程保持和提升了当地生态系统完整性及稳定性，为上海的郊野地区添景增色，成为市民休闲游乐的“好去处”“后花园”。

4 研究展望

在土地整治过程中增加景观生态工程的建设内容，协调农田生产与土地持续利用之间的关系，维持农田生物多样性，美化乡村环境已成为大家的共识。但是基于生态文明建设视角的土地整治工程建设研究是一个复杂的系统，当前的景观生态工程设计仍不够系统，精细化是目前景观生态工程规划设计所缺少的。未来还应进一步丰富工程实践，借助優秀的土地整治项目，大量总结经验，提升上海土地整治工程的生态化水平。

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