土地整治中田間生態道路建設研究

董曉亮，陳克勤，周 偉，隋奇華

1.山東省國土空間生態修復中心，山東濟南 250014；2.金田產業發展(山東)集團有限公司，山東濟南 250100；3.東營市自然資源和規劃局墾利分局，山東東營 257500；4.山東黃河勘測設計研究院有限公司，山東濟南 250033

黨的十八大以來，土地整治越來越追求生態化景觀建設，將生態修復和生態功能提升作為建設重心的同時，將改善“田園景觀均質化”現象作為主要目的，加強各生態景觀組成之間的輔助功能聯系，促進社會生態和諧穩定和可持續發展，推進生態文明建設。田間生態道路工程是生態型土地整治項目預算占比較大的一項工程，是農村公共基礎設施的重要組成部分，普遍成本較高和工程量較大。田間生態道路既是生態型土地整治工程的重要一環，為農村糧食機械化生產提供重要保障，又在提高農作物運輸效率和便于農民田間勞作等方面起到了關鍵作用。然而，以往的田間道路在修建時與地形、水系和生物等生態因素的結合并不密切，面臨發展和環境相互矛盾的局面。總結和分析以往工程建設經驗中存在的問題與不足，將生態理念融入土地整治的田間道路建設過程，提出了生態田間道路的結構設計思路及已建道路的改良、改建措施，為新時代生態型土地整治工程建設提供借鑒。

1 田間道路建設存在的問題

田間道路工程是指為農田耕作、農業物資與農產品運輸等農業生產活動所修建的交通措施，主要包括田間道和生產道。田間道路建設屬于典型的人類活動影響自然的行為，改變了局部地形和地勢，影響著區域內的景觀、生物和生態變化。田間道路建設帶來的問題是多方面、多層次的，具體分析如下。

1.1 道路過度硬化

在修建常規的田間道路時，混凝土和瀝青因具有成本低、施工期短、效率高且效果好，以及行車舒適、維修養護簡便等優點[1]而得到廣泛應用，同時也帶來了一些弊端。由于田間道路設計無法完全契合當地的地形、水系和生物等生態因素的結構與功能，且田間道路在建設中追求整齊劃一，如通過推土機結合壓路機的方式統一平整路面，忽視了施工期間對環境的不良影響，使得修建完善的道路普遍存在過度硬化問題。全國255個村莊的人居環境問卷調查顯示，村莊道路的硬化比例為78.5%，其中10.15%過度硬化，未硬化道路占21.5%，過度硬化是建設生態道路需要解決的難題。

現已修建完善的田間道路多為混凝土路或瀝青的老舊路面，為了鋪設路基澆筑混凝土，將土壤夯實使結構密集平整、土質硬度達標才能符合施工要求。這種做法使得土壤被分隔封閉，阻擋了水分下滲，導致田間道路路面普遍透水性不高。過度硬化的道路造成村莊與田塊之間的連通功能減弱，在建成瀝青路面或者混凝土路面時，面層使用的不透水材料在路面形成了一道密封絕佳的隔水層，將地表降水與道路基層土壤相隔絕，減慢了雨水的下滲速度，導致降雨期間雨水在路面不斷積聚并流向地勢更低洼的地區，留下安全隱患。田間道路修建后留下的裸地，雨水會形成地表徑流而流失，又因為裸露的施工場地也導致植被難以正常生長，會出現水土流失等問題。此外，如果在施工過程中機器操作不當或施工順序錯亂問題，會使土壤受到一定程度的機械費油、道路瀝青等污染，導致土壤內部組成和結構發生變化，從而土壤會出現失去肥力的現象。

在硬化田間道路的同時過于追求整潔美觀和交通便利，道路成行成片現象嚴重，導致道路密度過高，使得周遭地區人口密度也隨之增加，人口居住密集影響了功能區的劃分，從而改變了土地利用的空間布局和結構；同時伴隨著大量砍伐田間植物和填挖土壤，占用周邊土地，鄉村原有的生物和生態景觀遭到破壞，大大制約了生態景觀服務功能的發揮。

1.2 影響生物多樣性

現如今，田間道路的修建大都以方便出行為前提，道路連通成片而較少考慮生物通道的建設，使得道路密度過大、土壤封閉、生態環境被分隔和干擾，生物通行能力減弱，不利于生物的季節遷徙。同時，道路綠化帶多種植過于單一的綠植樹種，動植物缺乏適宜的棲息地，動植物組成趨向簡單化，食物鏈復雜程度下降，導致生物的種類和數量減少，嚴重影響生物多樣性的遷移和保護。

在道路施工過程中，因為道路本身具有阻隔作用、接近效應、污染效應等特點，影響了整體的生物生態資源[2]。在田間道路建設過程中，產生的廢料、廢渣、交通噪聲、路面振動、路面徑流等污染會對動植物的生活產生一定的影響。此外，大量的施工廢料，如出現不合理的傾倒、堆積，則會占用道路兩旁的動植物活動和生存范圍，同時也會破壞地被和植被，導致其穩定性減弱，敏感性增強[3]。而施工場地的廢渣、揚塵、熬制瀝青的氣體等也會造成植物的一定程度的枯萎，甚至死亡。

在田間道路運營過程中，沿線空氣污染增大，植物及植被在維系生態平衡及循環中的作用受到嚴重影響，如調節氣候、凈化空氣、降噪等。動植物需要合適的空間才能維持種群個體的基本數量，而田間道路網的分割大范圍分離動植物生活，使得該區域的生態環境發生變化，減少了其活動范圍及棲息地，動植物無法獲得充足的食物和領地，造成部分動植物種群向其他地區遷移，減少種群及種群之間的交流，從而影響了其繁衍生息的生態性[4]。經過一些調查發現，在某些鳥類的活動范圍內，若有道路修建及運營，產生的交通噪聲和車輛尾氣排放等會形成一種隱形屏障，縮小鳥類活動范圍，最后可能會導致種類減少。

由此可見，田間道路的修建會給生物和周邊生態環境帶來最直接的影響，所以從保護生物及生態的方面來說，在項目修建之前，必須對這一問題進行調查和預防，并加強對工程建設過程的規范化管理。通過預防性管理能夠在一定程度上有效防止生態環境和生物多樣性受到破壞[5]。

1.3 缺乏緩沖帶建設

緩沖帶是田間道路建設需要考慮的一項重要景觀因素，看似只是一段不超過1 m的擴充部分，對田間生態起了至關重要的作用。道路緩沖帶通過種植不同種類的綠植，對雜草進行控制，在增加生物棲息地復雜性的同時保護了生物的多樣性；可減少農田邊角地的裸露面積，防風固塵、凈化空氣，防止水土流失；既可以美化生態景觀，也可以隔絕農田和村莊之間的交通噪聲，還可以在一定程度上保護道路行人，降低車禍帶來的死亡率。由于集約化生產的需要，許多田間道路在建成之初缺乏緩沖帶的建設，過于追求以干凈為美，造成空氣質量變差、面源污染、土地養分和水土流失等不良后果。

2011年對全國255個村莊人居環境調查的分析結果顯示，約60%村莊鄉村景觀風光等級為一般或差，約80%的村莊行車道和田間道路綠化不足，居民點綠色覆蓋度低；田間道路破損嚴重，生態服務功能退化，緩沖帶植物群落結構和樹種單一，缺乏喬灌草搭配和季相變化[6]。生態緩沖帶的建設對解決上述問題、提升生態系統穩定性均具有重要意義。

2 生態道路的設計思路

生態道路是將道路建設與自然環境相結合，利用各種技術條件，在建設道路和運營過程中最大化地減少對自然環境的破壞和污染，在提升交通便利性的同時減少資源的消耗，將道路建設對生態環境的負面影響降至最低，促進道路交通與自然環境和諧發展[7]。田間生態道路工程建設可以實現景觀、生態和實用等方面的相互融合，在對原有的和未建的田間道路進行設計與改建時，應優先考慮生態因素再進行道路建設[8]。

2.1 生態道路建設措施

在對田間道路進行生態設計時，應結合當地原有的道路密度和空間結構等因素確定新建道路的位置和硬化方式等，避免出現硬化程度不能滿足要求或者過度硬化的情況；硬化的路面材料盡量選擇成本低、透水性又好、便于后期維護的材料，加強田間道路的水分交換；道路修建應盡量維持原有地域文化，遵循“先保護后硬化”的原則，發揮生態景觀的服務功能。道路綠化遵循避免單一、合理搭配的原則，盡量種植鄉土物種來保留原有的生態特色，適當建設生態通道來加強區域間的信息交流，避免破壞生物棲息環境，保證土地的整體性；要重視過往車輛的安全問題，加強緩沖帶建設，構建多樣化的開闊空間。

在減少路面硬化方面，可應用輪跡生態道路和砂石生態道路等技術來整治田間道路，改善道路生態環境。輪跡生態道路施工工藝簡單，適用于行車頻率較高、小軸距車輛較多的混凝土田間路面，輪跡面層部分鋪筑兩條水泥路面，其余部分采用手擺片石基層或石灰碎石，路肩布撒草籽來保持生態平衡，以降低路面硬化程度。砂石生態道路路面材料選用強度、純度、大小粒徑符合要求的砂石材料，排水暢通，避免路面硬化，同時在砂石路面中種植本土物種的生態植被種子，防風固土，穩固路面，保障行車安全。生態道路技術具有建設成本相對較低，生態效果好，將對環境的破壞盡量降至最低，減輕農民集資負擔等優點，可在田間生態道路整治中廣泛應用[9]。

在改善道路透水性方面，可以考慮排水式透水結構、半透式透水結構以及全透式透水結構等鋪設結構，或者使用透水水泥混凝土材料、陶瓷透水材料和微孔透水材料等透水材料進行鋪裝。排水式和半透式透水結構的面層均采用透水材料，區別在于前者的道路基層采用瀝青封層或其他不透水材料，后者的道路基層則選擇級配礫石或碎石等一些透水性比較好的材料，墊層才使用不透水材料，土基上方再設置一層不透水防滲土工布來保護路基。而全透式透水路面的面層、基層和墊層都采用的透水材料來保證道路透水性，實際應用中可根據設計要求靈活選擇適宜的道路透水結構。

在修建緩沖帶方面，可考慮由鄉土植物物種組成的林地或綠植灌木護坡緩沖帶，以及草本或蜜源緩沖帶等，盡量貼近地域自然群落。作為提高生物多樣性的主要方法，體現了緩沖帶的多功能性。緩沖帶多為條帶狀植被分布在田間道路的兩側，多為土地整治過程中產生的邊緣地帶，稍加利用便會產生正面影響[10]。緩沖帶的后期維護也較為簡單，除定期修剪以外，還需要對緩沖帶進行補植以及對生物群落進行調整，防止病蟲和雜草災害發生，維持緩沖帶功能的延續。

2.2 生態道路的改建措施

在對已建成的田間道路進行改良或改建時，應考慮原路面使用的瀝青混合材料、半剛性基層材料的重復再生利用，對原有的道路進行現場調查與評定之后，再對舊路面進行相應的處理。

2.2.1 瀝青路面改建在使用中的瀝青路面加鋪層時，應事先調查道路現狀破損情況、原路面結構承載能力、分析路基的穩定性和強度以及路基路面范圍內排水狀況、交通調查等，根據調查結果對道路進行分段，劃分出情況相似的路段，再進行下一步的處理。根據劃分出的路段，對輕度損傷的瀝青路面可直接在路面以上加鋪罩面進行修復；對中度、重度裂縫段比如瀝青層開裂、老化或部分缺失的路段應對路面進行銑刨并清除干凈面層瀝青，設黏層瀝青后，再加鋪瀝青層；對整體強度不夠或破損嚴重的路段，根據路面破損程度確定挖除深度、范圍以及加鋪補強層的結構與厚度。

對混凝土路面加鋪瀝青路面的情況，應提前調查道路的承載能力和路面的破損缺損狀況，縱、橫向接縫拉開寬度、錯臺位置與高度，調查板底脫空位置等，根據破損調查和承載能力測試資料，將不同路面狀況的路面修補平整之后，再對原水泥混凝土路面根據具體的設計要求增加單層或雙層瀝青鋪層以及調平層或補強層設計。

2.2.2 混凝土路面改建對使用中的混凝土路面加鋪層時，應事先調查混凝土路段的修建和養護技術資料、路面損壞狀況、路面結構強度、已承受的交通荷載及預計的交通需求以及環境條件等，加鋪層應根據使用要求和舊混凝土路面的狀況，選用分離式或結合式水泥混凝土加鋪結構或者瀝青混凝土直接加鋪結構，加鋪層材料可采用普通混凝土或鋼纖維混凝土。當原有路面結構完整或雖有破損已經修復，新、舊路面的路拱坡度基本一致時，可采用結合式或直接式加鋪層；當原有路面破損嚴重，路面板裂縫多，不易修復，或原有路面接縫不合理，新、舊路面的路拱坡度不一致時，應采用分離式加鋪層。

3 生態道路建設的應用實例

山東省濰坊市昌樂縣于2021年實施了一批縣級補充耕地項目，對未被納入耕地保護范圍且適宜開發的農用地及較易開發的未利用地進行土地整治，并在該項目中應用了生態道路技術。該項目區域地塊周圍的大部分道路為坑洼不平的土路，僅位于現狀硬化路周邊的少部分地塊交通條件相對較好，整體現狀質量較差。通過建設生態道路，不僅提升了交通便利性，還減少了道路建設對生態環境的負面影響獲得了良好的生態、社會和經濟效益。

該項目道路施工前，通過預防性管理對工程修建可能會給生物和周邊生態環境帶來的影響進行調查，以充分了解工程對生物和生態方面的影響。在道路施工過程中，在對田間道路合理布局滿足道路機械通行的前提下，采取合理的硬化方式，解決了田間道路路面透水性普遍不高的問題，從而避免了道路過度硬化。同時，遵循“先保護后硬化”的原則，施工建設盡量維持當地原有的地域文化，發揮生態景觀的服務功能。在已規劃建成的硬化路面上設計添加生態田間道路和地下生物通道等元素，對比原有道路狀況，改變了以往塵土滿天飛的現象，減少了因工程設計對當地生態的破壞，還提高了生物通行能力，有利于生物的季節遷徙，避免破壞生物棲息環境。該項目區建設生態田間道路等一系列措施，更好地詮釋了在土地整治工程建設中融入生態設計的必要性。

4 結束語

田間道路作為連接田塊與村莊、村莊與城鎮之間的重要通道，輔助和支撐著農業、農村和農民的發展。對原有田間道路進行改建和改造，可以最大限度地減少土地占有面積，減少對環境的影響。生態道路建設設計應堅持環境保護、低碳創新和經濟可持續發展的原則，在工程建設過程中融入生態這一概念，能最大限度地保留原有生態環境，營造綠色農業農田生態環境，達到生態和發展相協調的綜合效果。田間道路建設與生態理念相結合，是社會可持續發展的必然趨勢，符合新時代生態型土地整治和生態文明建設的新內涵。