新时期土地整治研究方向及存在问题

张海欧郭振王健

(1.陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西 西安 710075；2.陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，陕西 西安 710021;3.国土资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室，陕西 西安 710021;4.陕西省土地整治工程技术研究中心，陕西 西安 710021)

当前我国土地资源在利用过程中出现了很多问题，主要体现在城市的快速发展，人为的不合理开发利用，导致的耕地数量、质量下降，土地生态功能降低，生物多样性和生态景观受到破坏等系列问题。若要从根本上解决这些问题，必须以土地整治工程为手段，开展土地综合整治开发，把未利用土地变为可利用土地或把已利用土地进行高效利用[1]。土地综合整治是可持续发展战略在国土系统的体现，是牢牢守住耕地保护红线，保障粮食安全的基础性工程。土地整治工程的实施必须在满足生态安全、用水阈值的基础上，科学适度开展土地综合整治开发，提高国土开发利用与资源环境承载力匹配程度，不仅可以增加耕地面积，改善农业生产条件，提高粮食总产，还可以改善生态环境，提高粮食生产抵御自然灾害的能力[2,3]。同时对于提升人居环境，推进美丽中国的建设，具有十分重要的意义[4]。因此，本研究总结了新时期我国土地整治工程的内涵及研究方向，分析了目前土地整治工程领域发展方向以及存在的问题，提出了未来发展的建议，对推动我国土地整治领域的科技进步和可持续发展具有重要作用。

1 土地整治工程研究进展

土地整治工程是伴随着人类使用土地的过程而产生的，跟随着人类的进步而发展，是一门实践性很强的学科，对于增加土地利用范围，提高土地生产力，满足有机生命体承载需求具有重要的实践意义。近年来，随着土地整治工程行业领域科学研究及技术的发展，生态文明建设作为土地整治的重要内容，从而使土地治理从以农用地整治为主的体系转变为注重区域内生态环境协调性的系统化治理体系[5]。开展规模化、系统化、综合化规划土地的生态治理和修复，从理念上突出农用地整治景观化、建设用地整治集约化、未利用地开发生态化，从方式上统筹开展了农田整治、村庄整治、市地整治、河道生态治理和低丘缓坡开发等不同类型土地整治活动，突出强调了景观生态建设，促进了区域协调发展，改变了以往传统以“地”为中心的土地治理模式，建立以“人-地-环境”为系统的土地综合治理模式，全面提升自然生态系统的稳定性和生态服务功能[6]。

针对传统的土地整治工程缺乏科学理论研究的现状，韩霁昌[7]通过实践研究，总结出了土地工程理论、技术和工程实践的研究成果，充分研究人-地协同发展关系，探索出了土地健康对生态建设、人居环境建设及社会发展的重要意义，首次创新性提出了“土地工程”概念，并提出了土地工程的核心基础是土体有机重构。针对目前农用地土地整治工程技术单一，盲目追求田块的“大”与“平”，对土体有机结构、生物营养基础及土体健康等核心要素关注较少；针对当前的建设用地土地整备工程多关注地上部分的拆除，对土体的健康和承载力研究甚少等问题，韩霁昌[8]运用土体有机重构理论开展了大量的土体材料与结构的研究与实践，针对未利用、低效、污染、损毁等不良特征土体的改良和治理，主要是使用低价亲和的新材料，营造利于有机生命体生存的物理空间，将不良特征土体重塑为能够支撑生命体生存、繁衍的良好土壤，该理论为我国土地工程行业的可持续发展奠定了理论基础。土体有机重构理论形成了以土地生态安全为目标，根据土地用途的差异性，从土体结构和材料方面研究土地生态健康科学问题的基础理论研究体系。土体有机重构理论的提出将传统以“地”为中心的土地治理模式转变为以“人-地-生态”为中心的土地治理模式，使土地整治工程由单纯的工程性质，转变为一门有严谨的理论基础和定量方法的科学，并且综合协调了人-地-生态系统的整体性、系统性。

目前，我国科技工作者在未利用、低效、污染、损毁等不良特征土体的改良和治理、中低产田改造、农业节水技术与装备、抗逆性品种选育等方面开展了大量研究和工程实践，降低了制约土地集约节约利用的障碍因子，增加了耕地、生态用地、建设用地等各类土地使用的面积，保障了粮食安全和生态安全，有效缓解了土地供需矛盾，并使退化土地得到科学合理利用和保护。库布齐沙漠资源综合治理和循环开发利用模式，通过持续创新种质资源、种植技术和农光互补模式，实现“板上发电、板下种植、板间养殖、治沙改土、带动乡村振兴”五位一体循环产业发展，农作物及经济作物种植面积数6666.67hm2；韩霁昌[9,10]利用造成黄河流域水土流失严重的砒砂岩对沙地进行节水、固沙、造田和生态化治理修复，在毛乌素沙地耕地、种草、植树、造林及城市绿化等方面大面积推广应用；采用秸秆阻盐技术模式和暗管排盐技术模式在内蒙等地对不同盐碱化程度土壤进行改良，实施水肥一体化技术，改良盐碱地93333.33hm2以上；应用“改排为蓄”盐碱地生态治理技术，在地势低洼、地下水位高、排水条件差和干旱缺水地区推广应用约133333.33hm2。尤其在我国干旱半干旱地区农业节水灌溉技术的广泛应用有效缓解水资源紧缺和促进农业可持续发展，其中滴灌、根灌水分利用效率可达90%以上，节水效果显著。多功能立体固沙车、圆形喷灌机等大型农业节水装备的研发应用和国产化，让节水效果更加明显，为节水生态高效农业发展提供了技术和装备支撑[11-13]。

2 土地整治工程主要研究方向

土体是构成土地资源的基本单位，其结构和材料特性决定了土地资源的基本特征和利用特性，无论土地退化、土地污染、土地毁损或是土地灾害从本质上来说都是土体遭到了破坏或改变，使土地资源的特征、结构、功能发生了改变，从而改变了土地生态系统的健康状态，向着不利于微生物、植物、动物和人类生存与发展的方向变化，进而引起土地环境的改变，造成区域性或全球性的环境变化[14]。针对不同类型的不良特征土体，开展土地要素、结构、功能和变化机理研究；探索天然矿物材料、生物材料、人工合成材料特性；开展不同材料在土地质量提升方面研究，揭示土地结构变化规律，寻求不同类型土地最佳土体重构材料，是今后土地工程研究和关注的重点。

随着可利用土地及优质土地资源的趋紧，土地生态环境安全的形式严峻，为了有力保护和高效利用土地资源，针对土地整治及土地生态环境治理存在的基础理论薄弱、机制不完善、技术体系缺乏和后期管护水平有待完善等系列体系问题，基于土体有机重构理论和实践经验，韩霁昌[1,8]提出了土地工程研究的5大方面，阐明了各方向的研究内容和方向，为新时期下我国土地整治、利用与保护提供了理论依据和目标方向。

2.1 退化及未利用土地整治

针对退化和未利用土地功能退化、状态退化、土地产出率低等问题，以退化和未利用土地土体有机重构为核心内容，开展退化和未利用土地形成机理和特性、整治技术基础理论和结构模型研究，开发土地整治的材料、设备、施工工艺和耕作层培肥技术，并探索生态环境修复和水土资源配置方案，为我国退化及未利用土地提供切实可行的治理及修复技术及方案[15,16]。

2.2 污损土地改良修复

针对污染、损毁土地修复和治理成本高、效率低、修复质量与技术标准缺乏等问题，对污损土地进行土体有机重构，开展污损土地形成机理及特性普探，污损土地修复中土体重构理论、方法、技术、材料、施工工艺、施工设计及土体培肥等研究，为不同类型污损土地修复提供理论依据和技术支持[17,18]。

2.3 低标准用地提升

针对我国耕地生产力整体偏低、中低产田占比较高等问题，开展耕地质量和产能提升技术及措施研究，制定高标准农田建设的技术标准，耕作层有机重构技术研究，耕作层结构优化研究，土地质量快速提升技术研究，农业新材料、新技术和新装备的研发和规模化应用等研究，田间配套设施改进及研发，为推动高标准农田建设及落实耕地保护与质量提升提供理论和技术支撑[19]。

2.4 建设用地整备研究

针对未利用地转建设用地过程中土体承载力薄弱等问题，根据土体的强度、变形以及渗透特性，满足土体的稳定性以及生态要求，开展不同土体结构下新增建设用地的土体重构技术及土体承载力研究；开展不同种类杂填土重构后土体的强度、变形以及渗透性研究，根据不同的建设用地类型，制定不同低级材料的优化配置措施，研究建筑垃圾等存在污染物的低级材料的处理方法，满足承载力和生态环境的要求等，为推进绿色国土建设，提升人居环境治理，建设美丽中国提供技术支撑[20]。

2.5 土地整治工程信息化研究

针对土地工程中人工重构土体存在的数据现势性不强、信息融合难度大、自动控制不智能和平台系统不标准等问题，开展重构土体的在线监测、数据融合、计算仿真、智能控制以及信息综合集成等理论技术及方法的研究，制定相关土地工程信息化监测及管理标准，实现土地管理、土壤、生态环境、水文、气候等信息的实时监测和分析，为土地整治工程项目建设提供数据支撑、信息服务和决策支持[21]。

3 我国土地整治行业存在问题及建议

我国在土地资源信息技术的发展上存在缺乏集成、耕地保护可持续创新不足、土地利用关系演化机理研究不足、土地综合功能开发与协同发展滞后等问题。为实现信息化与土地资源安全战略目标，需要围绕我国迫切需要解决的耕地资源安全、土地高效利用、土地生态安全3大土地安全问题，按照全产业链、全创新链的原则，整体设计、系统提供维护土地资源安全的解决方案，向土地资源要生存、要保障、要安全。此外，引进和吸收国外先进技术和实践经验，结合国内外现状和实际，探寻土地整治方向的新思维、新观点[22]。

土地整治注重数量，缺乏生态治理。土地整治要融入生态安全理念，面向整个黄土高原和生态环境保护领域，让土地更安全、更清洁、更适宜人居，努力为生态文明和美丽中国建设提供优质用地。围绕人与自然和谐共生，推进生态文明建设的理念，从生态系统山水林田湖草综合治理出发，注重宏观到区域，再到田块的协调发展。在发挥生态效应的同时挖掘生态系统服务功能，进而转化为生态、社会、经济等多方位协调发展关系，真正将“两山”理论落地生效。要将土地、土壤、农业、生态结合在一起建立土地工程理论体系，探索理论-技术-产品新路径和具有应用性和可推广性的研究成果[23,24]。

现有学科研究内容比较分散，未形成体系，且多集中在管理方面，对于技术研究不够全面深入，无法指导和支持土地工程建设实践。工程技术是科学管理的基础，因此应加强土地工程学科建设及技术研究，进一步丰富国土资源类学科群；通过科学研究构建土地工程的理论和技术体系，为解决我国面临的主要土地工程问题提供理论依据和技术支撑。

目前从事土地工程的人员大多是土地管理或规划专业出身，在土地工程基础研究和技术开发应用过程中，缺乏土地工程专业人才，尤其是一线工程技术及施工人才的缺失，使科技研发成果较难落地，无法实现快速的成果转化。因此，应加大土地工程科技投入，培养土地工程高级专业人才，创新研发土地工程中科技含量大、应用价值高的新技术、新方法和新材料，不断提高创新能力和核心竞争力，为土地工程行业的进一步发展做出贡献。

土地整治领域科研成果转化及技术的科学化、大面积实践应用需要进一步提高。研发低价、亲和的土地整治新材料，工艺简单、易大规模应用的土地整治新技术及新装备，加快科技成果的转移转化，将科研成果转化为包括工程体系、行业标准、实施规范等一系列技术体系，进一步系统化集成并转化为生产力，在全国范围内推广，取得良好的生态效益和社会效益。

4 结论

土地整治是落实藏粮于“地”、保障粮食安全、生态安全和乡村振兴战略的重要途径。在土地整治规划、设计、建设及后期管控过程中，坚持资源节约、环境保护、生态修复、空间优化的原则，在满足生态安全、尊重自然的基础上，因地制宜、科学合理地开展土地综合整治，实现山水林田湖草沙生命共同体综合开发和协调发展，兼顾生态效益、经济效益和社会效益，促进粮食生产、经济建设、饲草料三元种植结构的协调发展，对做好生态保护、新型城镇化建设、保障我国大粮食安全具有重要意义。