生态型土地整治工程技术研究进展

(整期优先)网络出版时间:2023-07-03
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生态型土地整治工程技术研究进展

赫亮

黑龙江省地矿投资集团有限公司(黑龙江哈尔滨) 150009

摘要:针对传统型土地整治引起的一系列生态环境问题,在总结分析各地土地整治实践基础上,以山水林田湖草生命共同体理念为指导,分析生态型土地整治工程技术内涵,从土地平整工程、灌排工程、道路工程、农田防护与生态环境保持工程四个方面,对生态型土地整治各单项工程进行系统分析,提出生态型土地整治工程技术体系,以期为当前山水林田湖草生命共同体系统治理提供借鉴参考。

关键词:生态型土地整治;山水林田湖草;生物多样性;工程技术

土地整治是缓解土地资源供需矛盾、提升农业生产条件、严守耕地保护红线有效手段,是落实国家藏粮于地以及乡村振兴战略的重要举措。随国家发展战略转变,在当前山水林田湖草生命共同体和乡村振兴战略背景下,土地整治进入国土综合整治阶段,统筹山水林田湖草系统治理,实施生态系统保护与修复。

1 生态型土地整治工程技术的内涵

生态型土地整治工程技术是以国土空间规划、村庄规划、产业规划等为依据,遵循“山水林田湖草是生命共同体”理念,以环境污染治理与景观生态质量提升为土地整治核心导向,利用土地整理、开发、修复、治理和保护等工程、生物手段,通过山水林田湖草生命共同体全要素综合整治,实现景观多样性、生物多样性与生态系统服务提升的土地整治专项活动。

2 生态型土地整治工程技术体系

土地整治工程包括土地平整、灌溉排水、田间道路、农田防护与生态环境保持等单项工程,每项工程实施均显著影响区域水资源、植被、土壤、大气、生物等生态环境要素及生态过程,土地整治实质上是对土地生态系统的重塑。为保护区域自然条件和生态环境、维护生态安全,土地整治各项技术应因地制宜将污染防治、生物保育、景观美化、水系整治等各类生态工程作为土地整治的重点内容,融入各类单项工程,系统布置田块、林地、草地、水域等生态斑块以及田埂、河流、沟渠、田间道路和缓冲带等生态廊道,相互协调、相互衔接,构建土地整治区山水林田湖草生命共同体,形成空间和谐、生态协调且节约高效的土地利用格局和生态安全网络。

2.1 生态型土地平整工程

土地平整工程是为满足农田耕作、灌溉排水、水土保持等需求,采取挖填措施,对分散田块、零星地块进行归并和调整。生态型土地平整工程技术采取生态田块、耕作层剥离再利用以及土壤生态修复等田块修筑和地力保持措施,合理划分田块基础上预留足够生物栖息地和生物通道,充分发挥田块生态功能。

2.1.1 生态田块技术

生态型土地整治应综合考虑区域水、土、光、热等资源环境因素,尤其是田块生态功能与景观美学等因素,合理划分、适度归并田块,减少田块破碎程度;适度保留或设计适合生物栖息和繁殖的零星斑块,降低对农田生态系统的扰动,保证一定农田景观自然生境。

2.1.2 耕作层剥离再利用技术

耕作层是经熟化的表土层,为粒状、团粒状或碎块状结构,该层作物根系密集,养分含量丰富,是不可再生农业生产资源。剥离后耕作层再利用能够快速熟化覆土区耕地土壤,在恢复植被方面作用不可替代,广泛用于土地复垦、景观绿化、土壤改良与污染治理、矿山生态修复等土地整治相关工程领域,是开展生态型土地整治的重要举措。

2.1.3 土壤生态修复技术

土地整治采取开挖回填、机械压实等措施,严重改变整治区土壤结构及土壤生物、微生物生境和群落结构,对土壤功能造成消极影响。土壤修复方法有物理、化学和生物三类技术,其中生物修复技术具有成本较低、可有效避免二次污染、适用范围广等特点,包括植物修复、微生物修复、动物修复及联合修复等技术。

2.2 生态型排灌工程

土地整治通过修建灌排沟渠与其他水利设施满足农田灌水与排水需求,保证农田处于适宜水分状况,最大限度降低洪涝、干旱等灾害造成的不利影响。生态型排灌工程应在维持沟渠灌排功能基础上,采取生态化措施改造现有水系,合理布置灌排沟渠和建筑物,提升农田灌排水质,改善区域水系生态环境,保护水生动植物栖息地,保障动物迁徙畅通,营造多样化水系景观环境。

2.2.1 生态型渠道技术

生态型渠道结合工程措施与植物措施,利用植被净化功能拦截、吸收、利用水体中过剩营养物质;营造适合两栖动物和水生生物栖息空间,有效保护生物多样性。包括复合式衬砌技术和生物保育技术。

2.2.2 生态型排水沟技术

生态型排水沟作为农田与河流、湖泊之间的连接通道,在保证及时排除农田涝水、降低地下水位前提下,减少边坡硬化、增加透水性,通过沟渠植物吸收或填料吸附、截留泥沙、微生物降解等作用,有效转化和截留农田中氮、磷等营养元素进入河道,为农田动物提供水源、食源、栖息地和迁徙廊道,具有汇水、持水、排水、水质净化、农田景观和维持生物多样性等多种生态功能,成为农田生态系统物质、能量与信息传递的主要载体。包括生态断面形式、边坡防护技术、河岸缓冲带技术和生态拦截技术。

2.3 生态型田间道路工程

土地整治中田间道路是为农田耕作、农用物资运输等农业生产活动所修建的交通设施,包括田间道和生产路。生态型道路工程应在满足农业生产生活需求前提下,采用生态构型和环保材料。

2.3.1 道路生态结构技术

道路生态结构技术应根据道路通行要求、主要农用机械、车流量和生态环保要求,合理确定道路结构和硬化方法,与常规道路主要区别是保证道路结构层透水性和透气性,避免破坏生物栖息地和切断生物廊道。

2.3.2 生物通道技术

生物通道是指具有一定宽度、供生物迁徙穿越的通道,将道路两侧农田、水域、林地等斑块联通,便于野生动物安全迁徙,保证动物流动性及农田生态系统稳定性。生物通道应充分结合地形地貌以及生物季节性迁移、避难习性及生活习性等因素,合理确定通道空间位置,选择通道数量、规格和材质,保证通道生境与周围环境协调,且接近自然的温度、湿度、声音、光线等条件,避免动物出现感知障碍。

2.4 农田防护与生态环境保持工程

农田防护和生态环境保持工程是指为保护土地利用活动的安全,保持和改善生态条件,防止或减少自然灾害而采取的工程和生物措施,包括农田林网、岸坡防护、沟道治理和坡面防护等,对于防治土壤侵蚀、涵养水源、提高土壤生产力、改善区域生态环境具有重要作用。

2.4.1 林网生态技术

林网生态技术以受大风、沙尘等影响严重区域、水土流失易发区为重点,在农田、沟渠、道路、田坎等边缘地带,或岸坡、沟坡布置乔、灌木植物措施,因地制宜建设农田防护林、水土保持林、梯田埂坎防护林、护沟林、护岸林等,利用林木的防护、绿化、净化、防风、涵养水源等功能,防风固土,抵御自然灾害,改善农田小气候,确保作物稳定高产;同时增加农田生境连通性,保护生物多样性,增加生态景观效果。

2.4.2 岸坡防护工程技术

河道岸坡是河流与陆地生态系统之间的过渡带与连接带,兼顾行洪排涝与生态平衡主要功能。生态型岸坡防护技术主要特点是可渗透性,常采用木桩、格宾石笼、生态混凝土、生态袋、生态砖、土工格栅垫石等河岸固定技术,同时结合植被措施进行岸坡防护,在维持工程结构安全性同时维护良好水陆生态环境。

3 讨论与结论

生态型土地整治应统筹兼顾山水林田湖草生命共同体各要素,具有系统性、整体性和综合性特点。现阶段土地整治应根据区域自然资源禀赋以及生态限制因素,从系统工程和全局角度布置田块、林草地、水域等生态斑块,以及河流、沟渠、田间道路和防护林网等生态廊道,构建区域及全国范围生态空间和生态网络。

参考文献:

[1] 毕博, 陈丹, 汤树海, 等. 灌溉渠道生态化设计研究进展[J]. 排灌机械工程学报, 2018, 36(8): 707-712.

[2] 夏方舟, 杨雨濛, 严金明. 中国国土综合整治近40年内涵研究综述: 阶段演进与发展变化[J]. 中国土地科学, 2018, 32(5): 78-85.