論土地工程的生態化設計

摘 要：當今由于科學技術的進步，人類開發利用土地的能力在不斷提高，滿足了人類日益增長的物質需求，但人類對保護生態環境的意識較薄弱，導致了人地關系惡化。因此，引入生態化思想是當前土地工程領域迫在眉睫的任務。本文通過文獻資料法和結合多年來土地整治的技術經驗，總結了土地工程生態化設計中田、水、路、林以及居住點的設計思路，以陜西定邊鹽堿地生態化治理為例，分析土地工程的生態化設計體現。本研究以期為土地工程的生態化設計提供理論基礎和技術參考。

關鍵詞：土地工程；生態化；規劃設計；理論基礎

中圖分類號：F301.21 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20181033224

當今由于科學技術的進步，人類開發利用土地的能力在不斷提高，滿足了人類日益增長的物質需求，但人類對保護生態環境的意識較薄弱，導致了人地關系惡化。要成功地改善人地環境，就必須維護并提高生命景觀的健康，才能維持人類文明的延續并增加自身的幸福，土地工程可能是最直接而有效的途徑之一[1-3]。必須通過大規模推進土地整治，提高耕地生產能力，復墾廢棄地，適度開發未利用地，修復污染土地，保障中華民族的食物安全和生態安全，這是一代人的歷史任務和時代責任。

土地工程的生態化設計是工程實施成功的重要環節[4]，目前對于土地相關生態化建設的研究并不多見，不論對生態化的研究，還是對土地工程的研究，終將形成的研究理論是為實踐服務的，土地生態化理論最終也必須落實到應用中才有意義，本文以陜西定邊鹽堿地生態化治理為例，分析土地工程的生態化設計體現。

1 土地工程生態化設計

土地工程生態化設計中主要包括田、水、路、林以及居住點的設計，各個構成要素存在的合理性、設計的適宜性和人類的舒適性構成土地工程生態化，3者的滿意則是土地工程生態化的最大化呈現[5]。

1.1 田塊生態化設計

農田作為土地工程景觀的主要物理和生物形態單元，農田景觀是體現鄉村土地工程景觀的重要元素。農田景觀的形成受地形、氣候和人為因素的影響，主要表現在地形的起伏、植物四季色彩變化和田塊的幾何形狀。田塊的幾何形狀主要受地形影響。在平原區規整田塊上種植不同的作物，通過作物顏色的合理搭配，或構成某種圖形，形成色彩斑斕、富有韻律感的農田景觀；在丘陵區順應地勢形成錯落有致的多維景觀，具有強烈的立體感和視覺美感田塊中農田色彩受到氣候、季節的影響較大，不同季節會種植不同的作物，從而形成不同的農田景觀。在當今，由于不斷發展的農業高科技技術，農作物呈現出多彩多姿，土地工程通過景觀設計與搭配，使得生產、生活、生態3者之間成為有機結合體，展現出美麗的生態景觀[6，7]。

在實際條件下，根據區域特點及種植作物的特性，對整治田塊進行設計，一般是以達到種植方便、適宜作物生長及要與其他地貌匹配為主要目標。田塊一般的設計包括方田、條田、梯田等，其中還會涉及到田坎設計。方田和條田普遍適用于對廣闊性較好的土地，實現土地工程的平整性和開闊性，梯田則相反，而且梯田的較優設計是農田景觀的重要組成部分，如廣西龍勝龍脊梯田等，梯田設計最重要的是田塊的安全性及穩定性。在重慶丘陵地區對農村土地實施整治時，對于不同土地存在的形式及未來設計要求，一般可設計為條田、方田及梯田等，實現土地管理、種植及景觀3者的統一[8，9]。

1.2 水（體）生態化設計

水體具有重要的生產、生態、景觀及社會功能，一般主要包括河流、溝渠、水庫和坑塘等。在土地工程中，通過平靜的水池、流動的溝渠、跌落的水坡，將自然水體與人工環境形成完美結合。農田水利設施建設應充分利用自然山水的自身優勢，通過建筑藝術化創作設計等手段，形成與建筑美學相結合的個性化設計，感受形式美；通過渠道水系蜿蜒的形態、地形的高低起伏、地域植被配置等自然景觀的烘托，產生意境美[10]。為了保持土地工程設計中生態學的完整體現，依據經驗，土地工程中如何對水進行處理及運用，需遵循以下幾方面。

管灌設計必須與農田景觀相宜，而渠灌應該進行綠化處理，若不對灌溉渠進行綠化處理，整體景觀的自然性就會被破壞，在土地工程設計中應避免出現。

傳統的農業灌溉方式包括畦灌、漫灌和渠灌等，它們的缺點是耗水量大、水資源利用率低。而溝渠是否經過硬化，感官體驗有所不同。在生態化設計中，溝渠盡量不要采用水泥混合土完全硬化，經過硬化的明溝、明渠裸露的邊坡沒有任何植被覆蓋，其質地、紋理與周圍農田不協調；沒有經過硬化的溝渠，兩岸的少量自然植被作為溝渠和農田之間的過渡帶，既能防止土壤侵蝕，又能提升農田生態系統的服務功能，為生物棲息、轉移提供場所。

近年來，廣泛應用于現代農業中的噴灌、滴灌在農田中形成了一道亮麗的風景線。噴灌具有節水性能好、灌溉時間短、效率高等優點，其缺點是惡劣天氣會對灌溉效果產生影響。比起噴灌，滴灌的特點是能耗低，節水效果更佳，但是其缺點是灌溉一次需要的時間較長[11]。

土地工程實施中，在農田建設過程中，對于水的處理及運用一般包括排水溝、U型渠、涵管等綜合的設計，最終的目標是實用且生態化和經濟效益最佳，并且要與區域景觀要求匹配程度較高。

1.3 道路生態化設計

土地工程中對于道路的生態化設計是將道路的基本功能與環境相結合，讓道路景觀設計中融入生態學思想，使道路呈現出美麗的生態景觀，而不是單單滿足于簡單的道路交通條件。鄉村道路建設要充分體現鄉村的獨特風情，使得實際用途與周圍環境能夠相協調。道路的曲直變化對于景觀空間形態影響很大，也影響人們對道路景觀空間的視覺感受。直線形道路空間寬闊、連續性強；曲線道路流暢生動、具有動感；折線形道路空間形態變化較大、空間感受對比強烈。農村土地整治中，道路設計應順應地勢變化，曲直折相間，通過不斷轉換視覺空間，給人帶來美的感受。在道路綠化方面，遵循樹種多樣、鄉土為主、色彩豐富、突出特色、景觀優美的原則，因路因地造林配綠，花木高低錯落，色塊圖案線條流暢，富有動感[12]。

1.4 林帶生態化設計

在土地工程生態化設計中，在小尺度上，林地可以分為農田防護林、河岸防護林、溝渠防護林、小片林地、圍欄綠化等；隊大尺度而言，林地可以分為生態涵養林、農田林網、生態廊道、景觀生態林帶。無論是成片林地，還是單株樹木、樹籬和小樹叢都具有不同的生態效果。在土地工程設計中，例如，在道路旁增加樹籬能夠為生物提供庇護場所；在溝渠邊搭配藤本植物可以起到裝飾作用[13，14]。在農田防護林帶設計中，林帶常見的設計如下圖（圖1）所示。

1.5 居住點生態化設計

土地工程生態化設計中對與人類居住點的設計也是非常重要的，其作為土地工程生態化設計的重要指標。對于農村，傳統村莊作為人居的物質實體，是我國幾千年文明的濃縮深受傳統文化中“天人合一”生態學思想的影響，表現出自然適應性、社會適應性和人文適應性的生態學特征，不同自然環境下不同文化人群的居住文化通過街巷格局、尺度、形態等體現出來。土地工程生態化設計中，對于人們居住點的設計要堅持保持歷史的原真性、保護傳統的整體性和延續發展性原則，以滿足人們情感的多樣性和人性完美發展的需求為目標，突出地方和民族文化為特色設計，注重村莊人文環境、建筑環境和藝術環境的統一規劃，實現自然環境和人文環境的和諧統一；對不同區域的村莊改造或新型農村社區建設，要采取不同的空間布局和景觀設計，體現鄉村特色和區域化差異[15，16]。

2 實例分析—陜西定邊鹽堿地生態化設計

2.1 設計主導思想

土地工程的主要目的是以“土地整理與社會主義新農村建設”為主題，通過開展以田、水、路、林、村為主要內容的綜合治理，增加有效耕地面積，增強耕地排灌能力，改善農業生產和生態環境[17]。

2.2 陜西定邊鹽堿地田塊生態化設計

土地平整程度要求相對高差小于20m，結合陜西定邊鹽堿地項目區的地形及地貌現狀，設計規劃的田、水、路、林等總體布局，根據1：1000坡度，采用項目區范圍內及沙荒地內整體取平，坡比按照5‰，共移動土方31.37萬m3，根據土地開發整理項目規劃設計中的規范田塊規劃的要求，該區田塊布置均為南北偏東向，平整后的單個田塊基本為規則的長方形，劃分為42個田塊（圖2），這樣能夠減少土方開采及運輸量，達到生態化設計。

2.3 陜西定邊鹽堿地水利生態化設計

陜西定邊鹽堿地確定以地下水為灌溉水源，主要根據項目區實際灌溉條件及灌溉技術相關標準，結合混合土壤的理化特性，立地水文地質構造、水質條件、地塊的位置、形狀、面積等，合理規劃所需機井的位置、單井灌溉面積、井距等各項灌溉指標。為了實現水利生態化設計選擇低壓輸水灌溉與U型渠道灌溉相結合的灌溉方式，此方式能夠依據作物生長狀況人為控制灌溉量和灌溉時間，達到節水效果。因此，以上設計既滿足了項目區農業的灌溉要求，又實現了對地下水資源保護和可持續利用的供水系統[18，19]。

2.4 陜西定邊鹽堿地道路與防護林生態化設計

為了實現田間作業和農資運輸的便利，陜西定邊鹽堿地項目區內道路包含主干道、田間道和生產路，形成區內與區外道路相連、田間勞作和區內居民點相通的交通網。于陜西定邊鹽堿地防護林生態化設計，林帶栽植布置于道路兩側，與道路走向一致，樹種主要選用旱柳、沙柳或沙柳，樹種栽植行距為1m，株距為2m，布置為梅花樁式，這樣能夠有效地控制水土流失，起到防風固沙的作用[19，20]。

3 結論

當今一切形式的土地退化都是因為對土地的開發利用不合理造成的。開發坡度陡峭的山地丘陵地區的土地為農田，破壞了原有的植被對土壤的保護，而又沒有采取水土保持措施，水土流失就發生了。但是，如果將坡地修成梯田，再加上適當的耕作栽培措施，比如留茬與免耕，可能就不會有水土流失。干旱區的一些人工綠洲，如甘肅的武威、新疆的吐魯番，比原來的土地生態系統有更高的生產力，而且生機勃勃。

由于科學技術的進步，人類開發利用土地的能力在不斷提高，滿足了人類日益增長的物質需求；由于人類對保護生態環境的意識不斷增強，在土地工程中開發利用土地時，采取了各種各樣的土地保護措施，保持和維護了土地的各項功能在更高的水平上發揮。歷史證明，只要開發利用措施得當，就能實現土地資源的持續利用。

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作者簡介：張海歐（1985-），女，陜西西安人，博士研究生，工程師，研究方向：土地整理復墾和土地工程等。