上海全域土地整治中生態化工程研究

摘要 生態文明建設的發展，對土地整治工作提出了更高的要求。上海土地整治工作起步較早，土地整治目標已由增量提等向錨固城鄉生態空間等綜合目標轉變。從生態的視角梳理傳統土地整治中存在的問題，介紹上海全域土地整治項目中生態化工程的做法，提出下一步工作設想。

關鍵詞 全域土地整治;生態化;工程建設;人居品質

中圖分類號 F301.2文獻標識碼 A

文章編號 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

作者簡介 方圓（1985—），女，山東青島人，工程師，碩士，從事土地規劃研究。

收稿日期 2020-05-07

2007 年十七大報告首次提出建設“生態文明”概念，十七屆五中全會強調提高生態文明水平。面對資源約束趨緊、環境污染嚴重、生態系統退化的嚴峻形勢，2012 年的十八大報告則提出大力推進生態文明建設，努力建設美麗中國。2015 年 5 月，《中共中央國務院關于加快推進生態文明建設的意見》 發布要求進一步樹立 “綠水青山就是金山銀山”“山水林田湖生命共同體”等理念。2015 年10 月，十八屆五中全會將“增強生態文明建設”首度寫入國家五年規劃[1]。2017年10月，十九大報告提出加大生態系統保護力度。實施重要生態系統保護和修復重大工程，優化生態安全屏障體系，構建生態廊道和生物多樣性保護網絡，提升生態系統質量和穩定性。

由此可見，生態文明建設已經被提高到前所未有的重要地位。在生態文明建設發展背景下，土地整治已被賦予了更加豐富的內涵，其在推進新型城鎮化和生態文明建設中的地位也得到了進一步提高。《中華人民共和國職業分類大典（2015 年版）》首次將“土地整治工程技術人員”列入國家職業，并且標注為“綠色職業”。可以說，“綠色職業”之名反映了當代土地整治的內在特質，更賦予了土地整治的全新時代使命。

上海作為一個特大型城市，人口高度集中，土地等資源供需矛盾突出，環境容量十分有限，走資源節約、環境友好的綠色發展之路，是提升城市競爭力的必然選擇。在構建城鄉生態文明格局的要求下，上海土地整治目標由“增地提等”，向錨固城鄉生態空間等綜合目標轉變[2] ，將規劃的重心向上海市郊野區域轉移，積極推動農用地整理、建設用地整理和鄉村生態保護修復，優化生產、生活、生態空間格局，改善人居環境，助推鄉村全面振興。

1 生態化土地整治內涵

生態，指生物在一定的自然環境下生存和發展的狀態，也指生物的生理特性和生活習性。生態（Eco-）一詞源于古希臘文。是“家”“所”“棲息地”的意思，后來成為生態學“Ecology”的詞干。1866年德國動物學家赫克爾在他的《有機體普通形態學》一書中正式提出“生態”一詞，他擺脫了傳統的從生物個體出發的、孤立的思考方式，認識到一切生物都是環境整體的一部分，提出“生態”就是生物與環境的關系。簡單總結，生態理念就是和諧，是要向自然生態系統學習，有機配置系統的各組分，高效利用能源和資源。從景觀生態學角度看，土地整治的過程也是項目區景觀格局改變的過程，在這個過程中，項目區內原有土地資源的景觀格局和原位狀態將被打破，從而對項目區內土壤、植被、水文、生物甚至地形等環境要素及其生態過程產生影響。土地整治實質上就是對土地生態系統的重塑[3]。

根據眾多學者的研究成果，將生態化土地整治定義為充分考慮整治區域的地域環境特征和空間分布格局，運用生態學原理、方法與技術，以土地持續利用為目標，以最小破壞土地生態系統為前提，以優化土地資源空間配置和改善農業生產條件為主要任務，兼具保護或恢復受損生態系統，結合田、水、路、林、村綜合整治，融入景觀生態設計和生物多樣性保護要求的土地整治活動[4-8]。生態化土地整治工程，指的是在土地整治過程中，堅持生態環保的理念，采用生態的工程技術措施進行綜合整治，維護農田生態系統平衡，保護生物多樣性，降低能源損耗，最終實現生態效益、經濟效益和社會效益的有機統一。

2 傳統土地整治工程中的生態問題

傳統型土地整治中，大部分只是簡單地考慮增加耕地，而忽視土地生態系統各生態因子的改變對整個系統的影響，結果使得項目區的土地利用結構變得簡單，生態系統單一和脆弱，影響系統中物種的遷徙、物質和能量的流動以及生態的穩定和平衡，是不可持續利用和發展[9]。

2.1 土壤退化 土地平整過程中會使用一些大型機械，如推土機、刮平機等，大型機械的使用和機械化的挖填，容易引起土壤板結;破壞經過長期耕作、施肥、灌溉而熟化的土壤層，影響土壤養分循環效益;田塊歸并時將不規整田塊整理為規整田塊，對土壤的理化性狀構成影響。

2.2 溝渠設計簡單粗放 為提高水資源利用效率，往往將溝渠設計成渠底平坦、護岸垂直化、縱坡變化小等樣式，這種樣式容易使溝渠中具有涵養生物的水流失，輸水時水流湍急、停水時河道干枯;對原有河溝進行裁彎取直，無法像天然溝渠有多變化的地形，使得魚類、青蛙等水生、兩棲生物難以寄養和生存。裁彎取直后，使河溝流速加快，且沖擊力加大，無法發揮水中生物對水體的自凈功能。

2.3 材料工藝欠缺

對溝、路、渠、以及田坎、邊坡的改造過多使用混凝土等硬化材料。硬化的溝渠將原來完整的生物生境分割成若干個孤立的嵌塊體棲息地，影響到整治區域中生物的遷移，不利于野生動物的棲息和繁衍，從而導致生物多樣性的降低，同時也改變了地表水熱狀況和性質，破壞了生物資源的多樣化;瀝青混凝土道路，具有熱傳導性強、熱容量小、因而溫度升降變化劇烈的特點，且透水性和蓄水性差，容易形成局部干燥、溫度變化劇烈、不適于生物生活的小氣候，導致青蛙、爬蟲類及昆蟲等動物難以行進，甚至死亡。路面被混凝土覆蓋，無法涵養水源，阻塞了土壤的自然呼吸，影響了大自然氣溫的變化，不利于農田環境的持續發展，造成生物環境脆弱;田坎建設時多使用混凝土，破壞農村多孔空間;采用巖石和混凝土作為邊坡材料，巖石易被風化，混凝土易老化，隨著時間推移，護坡強度會逐漸下降、防護效果不佳，對當地生態不利。

2.4 生物和景觀多樣性遭到破壞

部分項目過度追求“田成方、路成網、渠相通、樹成行”的標準化建設[10]，忽略了對鄉村風貌的保護和提升，導致土地整治后地方人文景觀特色漸失、鄉土氣息平淡;道路布設未考慮生境避讓，路面、路肩設計未考慮多孔結構，影響動物遷徙，影響了景觀的連通性以及斑塊間物種和能量的交流;道路設計過于生硬，缺少相應的人文配套設施，不能與當地的人文氣息、鄉土景觀相融合，無法實現整體的景觀效應;田塊生態景觀設計不足。田塊布設沒有注意與周圍生態環境相協調，為了規模化耕作，盲目地將一些景觀要素（如灌木叢、片狀生物群落）復墾，水塘填埋，破壞農村空間基質;修建渠道的過程中土方壓占對渠道兩側生境造成負面影響;為增加耕地面積，將整治區域中荒草地、其他未利用地和零星閑散地等地類開發整理為耕地，導致原生、次生自然植被及人工植被的面積減少和退化。

2.5 水土環境污染

大面積的填埋河溝和坑塘，減少區域內的水面率，減弱滯蓄能力;不適當的工程措施對土壤性狀、生物多樣性、生態系統穩定性有一定的負面影響，使得土壤中速效磷、速效鉀、活性有機質下降，土壤微生物數量減少;大量開墾荒地會引起大氣中的可吸入顆粒物濃度增加，地形地貌改變也能夠間接影響到大氣及相關生態過程的演變;灌溉水源沒有得到合理凈化導致灌溉水中存在污染物，破壞農田生態系統;土地整治后，土地利用集約度的提高，也在一定程度上會增加化肥和農藥的使用量，改變了天然排灌系統，影響了當地水土侵蝕方式和侵蝕程度，也影響了地下水埋藏深度;河道清淤時，受污染的河道疏浚泥成為富含污染物的污染源，污染底泥受到擾動再懸浮，會導致污染物在底泥泥水界面釋放和底泥起動懸浮污染釋放;在農田水利設施運行的過程中，化肥農藥等的污染物會隨著水利工程的設施排入到外界的水渠道，大大增加了水體內氮、磷、鉀等物質的濃度，造成水體富營養化，不利于當地農作物的生長和野生動物的飲用，甚至影響到人們的日常生活用水，對整個流域內的生態系統也造成了不可想象的后果。

2.6 鄉村建設關注不夠 村莊整治中采用簡單和城市建設中的手法，將道路和河道兩側的蔬菜、農作物移除，統一種植某種樹種，使鄉野特色逐漸喪失;居民點建筑由村委或者村民自行建設，分布雜亂，土地利用率低，且存在大量的閑置房問題;生活污水收集管網不完善，對排水系統雨污混接問題的解決力度不夠，導致污水直排河道現象仍然存在;生活垃圾未能及時處理導致污染嚴重，垃圾廢棄物在處理過程中沒有注意“循環”，生物降解過程中氣體釋放導致污染;施工過程中污染嚴重的棄土未經及時處理或隔離，容易導致污染擴散;居民點植被樹木零散、雜亂，綠化率不夠，半自然生境有待提高，未能及時對古樹古木進行保護和養護;河道整治拓寬中，部分存在文物研究價值的古橋被拆除;綠地廣場等公共設施缺乏，不能滿足新農村村民生活的要求。

3 上海土地整治中生態化的做法

上海近年來主動進行土地整治轉型，土地整治項目中更加注重生態、景觀服務、休閑游憩功能，具體表現在以下方面。

3.1 農田林網工程

重視農田防護林的布設，包括布設防風林、護路護溝林、護岸林等。農田防護林帶相互結合，展現鄉村景觀風貌，采用高低和諧、疏密合理的廊道景觀，提高鄉村景觀的通透性和開闊度[11]。

防風林由主林帶和副林帶按照一定的距離縱橫交錯構成格狀。主林帶用于防止主要害風，林帶和風向垂直時防護效果最好，允許林帶與垂直風向有一定偏離，偏離角不得超過30°～45°;副林帶與主林帶相垂直，用于防止次要害風，增強主林帶的防護效果。

在路、溝兩側種植的護路護溝林，以及在渠道、河流兩岸種植護岸林，能夠有效改善農田生態環境。其配置與農田防護林中的主副林帶、渠道系統中各固定渠道以及田間道路布置相結合，配置模式采用帶狀混交或行間混交方式。

如崇明區三星鎮市級土地整治項目中通過對現狀東西向主干河道的防護林進行實地勘察，有針對性地布設防護林。樹種采用當地適宜的水杉，具有較高的觀賞價值。

3.2 岸坡防護工程 岸坡防護工程是為防止河流側向侵蝕及因河道局部沖刷而造成的坍岸等災害，使主流線偏離被沖刷地段的保護工程設施。現狀河道主要有兩方面的因素容易造成邊坡坍塌，從而導致河道淤積：一方面由于現狀河道邊坡土質很多屬于砂性土，含砂量較大，容易自行坍塌;另一方面由于泵站在抽水時產生的水流壓力較大，也會對周邊邊坡造成一定的坍塌因素。因此在土地整治項目中為了穩固邊坡，減少塌陷對河道及道路路基產生的負面影響，應采用合理的岸坡防護措施。

岸坡防護工程主要包括植物護坡和工程護岸。植物護坡分為植樹護坡和種草護坡2種。植樹護坡參照防護林設置;種草護坡工程適用于坡比小于1∶1.5，土層較薄的沙質或土質坡面。草種要求選擇抗逆性強，地上部矮，根系發達，生長迅速的多年生草種。浦江郊野公園植被護坡和合慶土地整治項目種草護坡，除防護功能外還提高了河岸的生態景觀性。

工程護岸多采用生態護岸工程，如現澆綠化混凝土護岸、生態砼預制塊擋墻護岸、木樁鋼筋混凝土壓頂護岸等形式。目前上海市級整治及郊野公園項目中采用了多種生態護岸方式。如浦江郊野公園對沿線河道進行生態化、景觀化處理，構建河岸生態景觀帶，主要采用了導梁上設密排仿木樁和鋼筋混凝土上壘景觀黃石2種生態護岸，增加生物多樣性;長興島郊野公園采用了箱型砌塊和生態袋護岸等生態型的護岸，在保證岸坡穩固的同時也十分注重提高河岸的生態功能和景觀效果。

3.3 水系凈化工程

土地整治過程中，灌溉水源地要對灌溉水質、含沙量等方面進行檢測，在不符合《地表水環境質量標準》（GB 3838—2002）規定的5類地表水環境質量標準的水體區域，應配置水系凈化工程，確保灌溉水質符合《農田灌溉水質標準》 （GB 5084—2005）的規定。

為保證水質安全，項目的水質情況從預防到實施進行全過程控制。對農業面源污染，從源頭控制其排放，通過精準施肥，加強田間管理等方法，結合生態溝渠、人工濕地技術等工藝措施，進行源頭治理。在農田灌溉系統中設置農田回歸水的收集系統，將灌水時渠道水質良好的退水、棄水、稻田落干排水、地下水等收集后循環利用。農田漬水在排入河道之前增加生態凈化措施，去除或者降低化肥、農藥等農業污染物質含量，防止農業污染擴散。

水源凈化措施包括通過人工修整建成池塘，設置圍堤和防滲層，依靠塘內生長的微生物來處理污水的氧化塘;建立人工濕地;設置生態浮島等[12];如浦江郊野公園中配置了人工濕地，青西郊野公園通過生態技術對退化或消失的濕地進行修復或重建，新浜鎮土地整治項目構建了包括2個濕地3個水塘的復合型生態農田系統。這些措施都可以大大凈化水質，達到水資源的循環利用。除濕地外，嘉北郊野公園、三星、新浜土地整治項目還設置了生態浮島，使水體透明度大幅提高，特別是對藻類有很好的抑制效果，最終使水質指標得到有效的改善。

3.4 土壤保護和修復工程

土地平整減少大型機械的使用，鼓勵精細化土地平整的工藝流程與方法。施工時通過表土剝離再利用，為減量化復墾、土壤改良、造地及其他用途的耕地質量建設活動提供土壤資源，實現優質土壤保護與科學再利用，保護耕地，提高新增耕地質量。如金澤水庫耕作層土壤剝離示范工程，剝離出來的優質土壤，可用于水庫附近的建設用地復墾和中低產田改造。

對有污染的土地，根據地塊場地環境調查結果，確定污染范圍和污染程度，然后引入先進技術和措施對其進行分類處理。如對浦江郊野公園部分地塊污染土壤完成了修復，保障項目順利開園。

3.5 生態化灌排工程

注重生態保育設計，設置棲息避難及多孔質空間，在溝渠側壁等間隔設置魚蝦躲藏空間、動物脫逃斜坡和青蛙跳板。斗渠、斗溝邊坡采用生態襯砌方式，預留生態孔，有利于水草等土生植物的生長，為生物提供棲息空間。如新浜土地整治項目對濕地、水塘等生物棲息地與農田之間的過渡區域進行改造，使得蛙類在農田與棲息地之間遷徙活動;在田間濕地一側構建青蛙跳板、下凹式通道以及生態踏腳石等，誘導成蛙進入農田。

灌溉渠道材料選擇具有生態性，引導天然生態材料的選擇和生態混凝土的使用。盡量減少硬質溝渠，有條件的區域科采用連鎖塊、土質溝渠等增加水土交換的生態溝渠形態。如長興島郊野公園采用連鎖砌塊排水溝，大大減少了水土流失。

3.6 生態化道路工程

道路布局考慮自然空間的生境避讓。強化生態保育設計，在生產路、田間道路基部分搭建“生態涵洞”和“生態管涵”等小型通道，保障被分割地塊的物質交流和生物的自由遷徙。如新浜土地整治項目在對蛙類棲息地有阻隔作用的田間路、生產路，設置涵管或生態孔，在涵管和田面之間設置生態袋，生態袋中種植菖蒲等植物，為其提供隱蔽場所。同時，路面防止過度硬化，盡量使用生態環保的材料，增強路面透水性，改善道路聚熱性能[13]。盡量就地取材并采用砂石鋪筑路面，泥土等材料鋪筑路基，保證路肩花草生存。如浦江郊野公園采用的紅色多孔混凝土路，透氣透水，景觀性強;嘉北郊野公園泥結石路面，野趣十足;郊野公園的木棧道，本著方便游人的原則，盡量不修建樓梯，而采用坡道的形式，沿河順勢而建，成為一道亮麗的風景線。

3.7 景觀生態工程

上海特色的郊野公園項目，充分考慮了景觀生態工程的建設。景觀生態工程是土地整理的重要內容之一，包括生物多樣性保護工程、自然景觀生態工程、農田污染防控工程、景觀提升美化工程[12]。

生物多樣性保護工程是指按照生態網絡空間結構原理為保護生物多樣性而建設的農田生態斑塊建設工程和生物廊道建設工程，如三星鎮土地整治項目生態浮島、浦江郊野公園的小動物之家，新浜土地整治項目蛙類通道、兩棲動物棲息地等。

自然景觀生態工程是指為保護分布于農田區域的具有其獨特的觀賞價值和生態價值的符合景觀生態學原理的自然景觀而設立的工程，在整治中，應將人為因素與自然因素有機結合起來，對整個區域進行全面分析評估，最小限度地改變地形，保持原有景觀格局[14]。如青西郊野公園水上森林、嘉北郊野公園生態河道、新浜土地整治項目的枯樹景觀等。

農田污染防控工程主要是為防止工業“三廢”、交通污染、城市垃圾處理、噪聲污染等而設立的符合景觀生態學要求的各類工程措施，如長興島郊野公園景觀性路肩綠化，浦江郊野公園人工濕地、長興島郊野公園護田林等。

景觀提升美化工程主要是運用景觀生態學原理而建設的與區域人文相適應的符合景觀美感的人工景觀，如農田亭臺等建筑物、農業主體公園、觀賞植物以及名勝古跡等[15]。如三星鎮海棠花帶、三星鎮農業綜合體、浦江郊野公園觀鳥亭、長興島郊野公園二十四節氣橋、浦江郊野公園置石溝、外岡土地整治項目萬福寺、新浜土地整治項目農耕文化生態景觀、廊下郊野公園特色民居等。

景觀生態工程保持和提升了當地生態系統完整性及穩定性，為上海的郊野地區添景增色，成為市民休閑游樂的“好去處”“后花園”。

4 研究展望

在土地整治過程中增加景觀生態工程的建設內容，協調農田生產與土地持續利用之間的關系，維持農田生物多樣性，美化鄉村環境已成為大家的共識。但是基于生態文明建設視角的土地整治工程建設研究是一個復雜的系統，當前的景觀生態工程設計仍不夠系統，精細化是目前景觀生態工程規劃設計所缺少的。未來還應進一步豐富工程實踐，借助優秀的土地整治項目，大量總結經驗，提升上海土地整治工程的生態化水平。

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