新時期土地整治研究方向及存在問題

張海歐郭振王健

(1.陜西省土地工程建設集團有限責任公司，陜西 西安 710075；2.陜西地建土地工程技術研究院有限責任公司，陜西 西安 710021;3.國土資源部退化及未利用土地整治工程重點實驗室，陜西 西安 710021;4.陜西省土地整治工程技術研究中心，陜西 西安 710021)

當前我國土地資源在利用過程中出現(xiàn)了很多問題，主要體現(xiàn)在城市的快速發(fā)展，人為的不合理開發(fā)利用，導致的耕地數(shù)量、質量下降，土地生態(tài)功能降低，生物多樣性和生態(tài)景觀受到破壞等系列問題。若要從根本上解決這些問題，必須以土地整治工程為手段，開展土地綜合整治開發(fā)，把未利用土地變?yōu)榭衫猛恋鼗虬岩牙猛恋剡M行高效利用[1]。土地綜合整治是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在國土系統(tǒng)的體現(xiàn)，是牢牢守住耕地保護紅線，保障糧食安全的基礎性工程。土地整治工程的實施必須在滿足生態(tài)安全、用水閾值的基礎上，科學適度開展土地綜合整治開發(fā)，提高國土開發(fā)利用與資源環(huán)境承載力匹配程度，不僅可以增加耕地面積，改善農業(yè)生產條件，提高糧食總產，還可以改善生態(tài)環(huán)境，提高糧食生產抵御自然災害的能力[2,3]。同時對于提升人居環(huán)境，推進美麗中國的建設，具有十分重要的意義[4]。因此，本研究總結了新時期我國土地整治工程的內涵及研究方向，分析了目前土地整治工程領域發(fā)展方向以及存在的問題，提出了未來發(fā)展的建議，對推動我國土地整治領域的科技進步和可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。

1 土地整治工程研究進展

土地整治工程是伴隨著人類使用土地的過程而產生的，跟隨著人類的進步而發(fā)展，是一門實踐性很強的學科，對于增加土地利用范圍，提高土地生產力，滿足有機生命體承載需求具有重要的實踐意義。近年來，隨著土地整治工程行業(yè)領域科學研究及技術的發(fā)展，生態(tài)文明建設作為土地整治的重要內容，從而使土地治理從以農用地整治為主的體系轉變?yōu)樽⒅貐^(qū)域內生態(tài)環(huán)境協(xié)調性的系統(tǒng)化治理體系[5]。開展規(guī)模化、系統(tǒng)化、綜合化規(guī)劃土地的生態(tài)治理和修復，從理念上突出農用地整治景觀化、建設用地整治集約化、未利用地開發(fā)生態(tài)化，從方式上統(tǒng)籌開展了農田整治、村莊整治、市地整治、河道生態(tài)治理和低丘緩坡開發(fā)等不同類型土地整治活動，突出強調了景觀生態(tài)建設，促進了區(qū)域協(xié)調發(fā)展，改變了以往傳統(tǒng)以“地”為中心的土地治理模式，建立以“人-地-環(huán)境”為系統(tǒng)的土地綜合治理模式，全面提升自然生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生態(tài)服務功能[6]。

針對傳統(tǒng)的土地整治工程缺乏科學理論研究的現(xiàn)狀，韓霽昌[7]通過實踐研究，總結出了土地工程理論、技術和工程實踐的研究成果，充分研究人-地協(xié)同發(fā)展關系，探索出了土地健康對生態(tài)建設、人居環(huán)境建設及社會發(fā)展的重要意義，首次創(chuàng)新性提出了“土地工程”概念，并提出了土地工程的核心基礎是土體有機重構。針對目前農用地土地整治工程技術單一，盲目追求田塊的“大”與“平”，對土體有機結構、生物營養(yǎng)基礎及土體健康等核心要素關注較少；針對當前的建設用地土地整備工程多關注地上部分的拆除，對土體的健康和承載力研究甚少等問題，韓霽昌[8]運用土體有機重構理論開展了大量的土體材料與結構的研究與實踐，針對未利用、低效、污染、損毀等不良特征土體的改良和治理，主要是使用低價親和的新材料，營造利于有機生命體生存的物理空間，將不良特征土體重塑為能夠支撐生命體生存、繁衍的良好土壤，該理論為我國土地工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了理論基礎。土體有機重構理論形成了以土地生態(tài)安全為目標，根據(jù)土地用途的差異性，從土體結構和材料方面研究土地生態(tài)健康科學問題的基礎理論研究體系。土體有機重構理論的提出將傳統(tǒng)以“地”為中心的土地治理模式轉變?yōu)橐浴叭?地-生態(tài)”為中心的土地治理模式，使土地整治工程由單純的工程性質，轉變?yōu)橐婚T有嚴謹?shù)睦碚摶A和定量方法的科學，并且綜合協(xié)調了人-地-生態(tài)系統(tǒng)的整體性、系統(tǒng)性。

目前，我國科技工作者在未利用、低效、污染、損毀等不良特征土體的改良和治理、中低產田改造、農業(yè)節(jié)水技術與裝備、抗逆性品種選育等方面開展了大量研究和工程實踐，降低了制約土地集約節(jié)約利用的障礙因子，增加了耕地、生態(tài)用地、建設用地等各類土地使用的面積，保障了糧食安全和生態(tài)安全，有效緩解了土地供需矛盾，并使退化土地得到科學合理利用和保護。庫布齊沙漠資源綜合治理和循環(huán)開發(fā)利用模式，通過持續(xù)創(chuàng)新種質資源、種植技術和農光互補模式，實現(xiàn)“板上發(fā)電、板下種植、板間養(yǎng)殖、治沙改土、帶動鄉(xiāng)村振興”五位一體循環(huán)產業(yè)發(fā)展，農作物及經濟作物種植面積數(shù)6666.67hm2；韓霽昌[9,10]利用造成黃河流域水土流失嚴重的砒砂巖對沙地進行節(jié)水、固沙、造田和生態(tài)化治理修復，在毛烏素沙地耕地、種草、植樹、造林及城市綠化等方面大面積推廣應用；采用秸稈阻鹽技術模式和暗管排鹽技術模式在內蒙等地對不同鹽堿化程度土壤進行改良，實施水肥一體化技術，改良鹽堿地93333.33hm2以上；應用“改排為蓄”鹽堿地生態(tài)治理技術，在地勢低洼、地下水位高、排水條件差和干旱缺水地區(qū)推廣應用約133333.33hm2。尤其在我國干旱半干旱地區(qū)農業(yè)節(jié)水灌溉技術的廣泛應用有效緩解水資源緊缺和促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展，其中滴灌、根灌水分利用效率可達90%以上，節(jié)水效果顯著。多功能立體固沙車、圓形噴灌機等大型農業(yè)節(jié)水裝備的研發(fā)應用和國產化，讓節(jié)水效果更加明顯，為節(jié)水生態(tài)高效農業(yè)發(fā)展提供了技術和裝備支撐[11-13]。

2 土地整治工程主要研究方向

土體是構成土地資源的基本單位，其結構和材料特性決定了土地資源的基本特征和利用特性，無論土地退化、土地污染、土地毀損或是土地災害從本質上來說都是土體遭到了破壞或改變，使土地資源的特征、結構、功能發(fā)生了改變，從而改變了土地生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)，向著不利于微生物、植物、動物和人類生存與發(fā)展的方向變化，進而引起土地環(huán)境的改變，造成區(qū)域性或全球性的環(huán)境變化[14]。針對不同類型的不良特征土體，開展土地要素、結構、功能和變化機理研究；探索天然礦物材料、生物材料、人工合成材料特性；開展不同材料在土地質量提升方面研究，揭示土地結構變化規(guī)律，尋求不同類型土地最佳土體重構材料，是今后土地工程研究和關注的重點。

隨著可利用土地及優(yōu)質土地資源的趨緊，土地生態(tài)環(huán)境安全的形式嚴峻，為了有力保護和高效利用土地資源，針對土地整治及土地生態(tài)環(huán)境治理存在的基礎理論薄弱、機制不完善、技術體系缺乏和后期管護水平有待完善等系列體系問題，基于土體有機重構理論和實踐經驗，韓霽昌[1,8]提出了土地工程研究的5大方面，闡明了各方向的研究內容和方向，為新時期下我國土地整治、利用與保護提供了理論依據(jù)和目標方向。

2.1 退化及未利用土地整治

針對退化和未利用土地功能退化、狀態(tài)退化、土地產出率低等問題，以退化和未利用土地土體有機重構為核心內容，開展退化和未利用土地形成機理和特性、整治技術基礎理論和結構模型研究，開發(fā)土地整治的材料、設備、施工工藝和耕作層培肥技術，并探索生態(tài)環(huán)境修復和水土資源配置方案，為我國退化及未利用土地提供切實可行的治理及修復技術及方案[15,16]。

2.2 污損土地改良修復

針對污染、損毀土地修復和治理成本高、效率低、修復質量與技術標準缺乏等問題，對污損土地進行土體有機重構，開展污損土地形成機理及特性普探，污損土地修復中土體重構理論、方法、技術、材料、施工工藝、施工設計及土體培肥等研究，為不同類型污損土地修復提供理論依據(jù)和技術支持[17,18]。

2.3 低標準用地提升

針對我國耕地生產力整體偏低、中低產田占比較高等問題，開展耕地質量和產能提升技術及措施研究，制定高標準農田建設的技術標準，耕作層有機重構技術研究，耕作層結構優(yōu)化研究，土地質量快速提升技術研究，農業(yè)新材料、新技術和新裝備的研發(fā)和規(guī)模化應用等研究，田間配套設施改進及研發(fā)，為推動高標準農田建設及落實耕地保護與質量提升提供理論和技術支撐[19]。

2.4 建設用地整備研究

針對未利用地轉建設用地過程中土體承載力薄弱等問題，根據(jù)土體的強度、變形以及滲透特性，滿足土體的穩(wěn)定性以及生態(tài)要求，開展不同土體結構下新增建設用地的土體重構技術及土體承載力研究；開展不同種類雜填土重構后土體的強度、變形以及滲透性研究，根據(jù)不同的建設用地類型，制定不同低級材料的優(yōu)化配置措施，研究建筑垃圾等存在污染物的低級材料的處理方法，滿足承載力和生態(tài)環(huán)境的要求等，為推進綠色國土建設，提升人居環(huán)境治理，建設美麗中國提供技術支撐[20]。

2.5 土地整治工程信息化研究

針對土地工程中人工重構土體存在的數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性不強、信息融合難度大、自動控制不智能和平臺系統(tǒng)不標準等問題，開展重構土體的在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)融合、計算仿真、智能控制以及信息綜合集成等理論技術及方法的研究，制定相關土地工程信息化監(jiān)測及管理標準，實現(xiàn)土地管理、土壤、生態(tài)環(huán)境、水文、氣候等信息的實時監(jiān)測和分析，為土地整治工程項目建設提供數(shù)據(jù)支撐、信息服務和決策支持[21]。

3 我國土地整治行業(yè)存在問題及建議

我國在土地資源信息技術的發(fā)展上存在缺乏集成、耕地保護可持續(xù)創(chuàng)新不足、土地利用關系演化機理研究不足、土地綜合功能開發(fā)與協(xié)同發(fā)展滯后等問題。為實現(xiàn)信息化與土地資源安全戰(zhàn)略目標，需要圍繞我國迫切需要解決的耕地資源安全、土地高效利用、土地生態(tài)安全3大土地安全問題，按照全產業(yè)鏈、全創(chuàng)新鏈的原則，整體設計、系統(tǒng)提供維護土地資源安全的解決方案，向土地資源要生存、要保障、要安全。此外，引進和吸收國外先進技術和實踐經驗，結合國內外現(xiàn)狀和實際，探尋土地整治方向的新思維、新觀點[22]。

土地整治注重數(shù)量，缺乏生態(tài)治理。土地整治要融入生態(tài)安全理念，面向整個黃土高原和生態(tài)環(huán)境保護領域，讓土地更安全、更清潔、更適宜人居，努力為生態(tài)文明和美麗中國建設提供優(yōu)質用地。圍繞人與自然和諧共生，推進生態(tài)文明建設的理念，從生態(tài)系統(tǒng)山水林田湖草綜合治理出發(fā)，注重宏觀到區(qū)域，再到田塊的協(xié)調發(fā)展。在發(fā)揮生態(tài)效應的同時挖掘生態(tài)系統(tǒng)服務功能，進而轉化為生態(tài)、社會、經濟等多方位協(xié)調發(fā)展關系，真正將“兩山”理論落地生效。要將土地、土壤、農業(yè)、生態(tài)結合在一起建立土地工程理論體系，探索理論-技術-產品新路徑和具有應用性和可推廣性的研究成果[23,24]。

現(xiàn)有學科研究內容比較分散，未形成體系，且多集中在管理方面，對于技術研究不夠全面深入，無法指導和支持土地工程建設實踐。工程技術是科學管理的基礎，因此應加強土地工程學科建設及技術研究，進一步豐富國土資源類學科群；通過科學研究構建土地工程的理論和技術體系，為解決我國面臨的主要土地工程問題提供理論依據(jù)和技術支撐。

目前從事土地工程的人員大多是土地管理或規(guī)劃專業(yè)出身，在土地工程基礎研究和技術開發(fā)應用過程中，缺乏土地工程專業(yè)人才，尤其是一線工程技術及施工人才的缺失，使科技研發(fā)成果較難落地，無法實現(xiàn)快速的成果轉化。因此，應加大土地工程科技投入，培養(yǎng)土地工程高級專業(yè)人才，創(chuàng)新研發(fā)土地工程中科技含量大、應用價值高的新技術、新方法和新材料，不斷提高創(chuàng)新能力和核心競爭力，為土地工程行業(yè)的進一步發(fā)展做出貢獻。

土地整治領域科研成果轉化及技術的科學化、大面積實踐應用需要進一步提高。研發(fā)低價、親和的土地整治新材料，工藝簡單、易大規(guī)模應用的土地整治新技術及新裝備，加快科技成果的轉移轉化，將科研成果轉化為包括工程體系、行業(yè)標準、實施規(guī)范等一系列技術體系，進一步系統(tǒng)化集成并轉化為生產力，在全國范圍內推廣，取得良好的生態(tài)效益和社會效益。

4 結論

土地整治是落實藏糧于“地”、保障糧食安全、生態(tài)安全和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要途徑。在土地整治規(guī)劃、設計、建設及后期管控過程中，堅持資源節(jié)約、環(huán)境保護、生態(tài)修復、空間優(yōu)化的原則，在滿足生態(tài)安全、尊重自然的基礎上，因地制宜、科學合理地開展土地綜合整治，實現(xiàn)山水林田湖草沙生命共同體綜合開發(fā)和協(xié)調發(fā)展，兼顧生態(tài)效益、經濟效益和社會效益，促進糧食生產、經濟建設、飼草料三元種植結構的協(xié)調發(fā)展，對做好生態(tài)保護、新型城鎮(zhèn)化建設、保障我國大糧食安全具有重要意義。