黃河故道土地生態(tài)整治與高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)模式研究

朱永增， 丁繼輝， 李倩倩， 笪茹慧， 吳繼堯

(1.淮安市征地開發(fā)中心， 江蘇 淮安 223001; 2.河海大學(xué) 農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院， 江蘇 南京 210098)

改革開放以來，在各級政府的不斷努力下，黃河故道地區(qū)的水土資源整治有序推進，但由于自然災(zāi)害的影響，部分地區(qū)仍是江蘇省建設(shè)更高水平小康社會和基本實現(xiàn)現(xiàn)代化的薄弱環(huán)節(jié)，在這一地區(qū)實施高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)具有典型意義[1]。本文結(jié)合十九大以來國家對生態(tài)文明建設(shè)要求，針對黃河故道土地整治過程中存在的生態(tài)問題，對土地整治生態(tài)指標(biāo)進行歸納，擬提出適合黃河故道地區(qū)實際情況的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)模式并構(gòu)建具有江蘇黃河故道特色的綠色化土地綜合整治體系。

1 土地整治中主要存在的生態(tài)問題

1.1 土地整治對土壤的影響

土地整治工程尤其土地平整措施必然會對土壤結(jié)構(gòu)及土壤質(zhì)地產(chǎn)生不同程度的影響，張正峰等[2]認(rèn)為土地整治過程是對項目區(qū)土地資源利用形態(tài)的調(diào)整，可能導(dǎo)致土壤表面裸露，改變表土層原有土壤微生物數(shù)量及土壤酶活性，引發(fā)面蝕和風(fēng)蝕等土壤侵蝕問題。黃河故道地區(qū)因蓄水導(dǎo)致河槽淤積，河道排水能力低，造成堤外土地鹽堿化嚴(yán)重，且砂性土分布廣泛。黃河故道各水系分布區(qū)旱、澇、堿、砂并存，在土地整治過程中尤其要注意。

1.2 土地整治對水環(huán)境的影響

土地整治會導(dǎo)致區(qū)域水面率降低，集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)會侵占部分河流及湖泊，進而影響河道排洪能力以及水體自凈能力；農(nóng)田水利工程影響區(qū)域氣候，必然會影響該地區(qū)水文過程及水資源分配；在土地整理過程中，包括擴大耕地面積、提高糧食生產(chǎn)率、增加植物覆蓋率等多個目標(biāo)的實現(xiàn)都要求一定的水資源供給量，所以，土地整治對區(qū)域水資源造成的影響是不可預(yù)料的。而黃河故道地區(qū)河灘地用水主要靠外來水補給，由于地勢高亢，提水困難，蓄水保水能力差，經(jīng)常受旱，枯水年不僅灌溉無保證，人畜飲水也很困難。

1.3 土地整治對生物資源的影響

土地整治工程不可避免要對項目區(qū)進行土地資源的重新規(guī)劃，必然會打破項目區(qū)原有的生態(tài)平衡[3]。新修道路及原有道路改造多采用水泥硬化，占用動物棲息地等生態(tài)用地，生物生存空間急劇縮小，在一定程度上威脅生物的生存，導(dǎo)致其種類及數(shù)量減少；大量使用化學(xué)藥品威脅野生生物的生存；河道裁彎取直、溝渠硬化隔斷了生物棲息地連接，在一定程度上阻礙物種的遷移擴散，降低生物多樣性。

1.4 土地整治對大氣的影響

土地整治過程中對水資源、植被、土壤結(jié)構(gòu)等環(huán)境要素造成的影響必然會引起大氣環(huán)境的變化。唐黎標(biāo)[4]認(rèn)為土地整治措施中開墾荒地、砍伐林地等可能造成地表裸露，空氣中粉塵等顆粒物的濃度會增多,從而會出現(xiàn)氣候異樣。

2 黃河故道高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)模式研究

2.1 黃河故道土地生態(tài)整治目標(biāo)

黃河故道地區(qū)土地生態(tài)整治需要堅持有效聚合和引導(dǎo)涉農(nóng)資金，集中零散耕地，根據(jù)高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進行，最終實現(xiàn)灌排設(shè)施配套、土地平整肥沃、田間道路暢通、農(nóng)田林網(wǎng)健全、生產(chǎn)方式先進、高產(chǎn)高效低耗。黃河故道地區(qū)要把土地生態(tài)整治與鄉(xiāng)村振興計劃相結(jié)合，圍繞糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收、環(huán)境優(yōu)美，實行最嚴(yán)格的生態(tài)環(huán)境保護制度。黃河故道土地生態(tài)整治著力于以農(nóng)業(yè)新科技、新品種、新模式示范為引領(lǐng)，實現(xiàn)黃河故道項目區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化與現(xiàn)代化，逐步提高該地區(qū)生產(chǎn)發(fā)展水平；改善農(nóng)村面貌，提高農(nóng)民收入，加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，逐步改善該地區(qū)生活環(huán)境；防治水土流失、保護水環(huán)境，以改善和提升黃河故道地區(qū)生態(tài)環(huán)境為前提，逐步實現(xiàn)人與自然和諧相處。從生產(chǎn)、生活、生態(tài)著手，致力于將江蘇黃河故道沿線地區(qū)培育為新經(jīng)濟開發(fā)軸，為全面建成小康社會夯實基礎(chǔ)。

2.2 黃河故道高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)模式

淮安市黃河故道流域是蘇北地區(qū)發(fā)展的“貧困帶”，經(jīng)濟社會發(fā)展與土地利用存在較多矛盾和問題。該流域具有區(qū)域發(fā)展邊緣性和過渡性“雙重”區(qū)位特征，經(jīng)濟發(fā)展不均衡，貧困人口比重較大，土地利用粗放，農(nóng)村居民多根據(jù)自己的經(jīng)濟狀況與喜好建設(shè)房屋，造成流域內(nèi)建筑分布混亂，缺乏整體規(guī)劃控制。黃河故道土地整治后主要種植小麥和水稻，部分地塊種植小麥和玉米。稻田調(diào)蓄雨水是灌區(qū)節(jié)水減排的第一道防線，國內(nèi)外大量的研究表明，農(nóng)田排出的水體，經(jīng)過排水溝道和水塘濕地，既可以進一步調(diào)蓄部分水量，又可以有效的消減部分氮磷等富營養(yǎng)物質(zhì)。采用田-溝-塘協(xié)同控制灌排模式，降雨由農(nóng)田進行初次攔截，由溝道、水塘濕地對農(nóng)田排水進行二、三次攔截，通過減少排水量，增加雨水在農(nóng)田、農(nóng)溝、坑塘中的滯留時間，在充分利用雨洪資源的同時，充分發(fā)揮田-溝-塘的濕地效應(yīng)，消減N、P濃度，比單一的農(nóng)田或溝道控制排水具有更好的資源環(huán)境效應(yīng)。因此，構(gòu)建灌區(qū)完整的排水體系并保留適宜的水面率，形成田-溝-塘聯(lián)合調(diào)控的工程模式，對于黃河故道地區(qū)建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田具有重要意義。

在完善黃河故道灌區(qū)干、支、斗、農(nóng)各級排水溝的基礎(chǔ)上，保留一定的坑塘水面(或濕地)，并定期進行清淤疏浚，保障雨洪資源合理利用。根據(jù)計算所得的適宜水面率，綜合考慮田-溝-塘聯(lián)合調(diào)控條件下的適宜水面率，結(jié)合理想的田-溝-塘聯(lián)合調(diào)控模式，合理規(guī)劃各級排水溝道的間距以及坑塘的規(guī)模。

2.3 山水田林湖路綜合整治

高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田建設(shè)，系指通過土地整治形成集中連片、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、設(shè)施配套、生態(tài)良好、抗災(zāi)能力強，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營方式相適應(yīng)的基本農(nóng)田[5-6]。黃河故道高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)兼顧生產(chǎn)、生活和生態(tài)三方面，強調(diào)生態(tài)型土地整治，實現(xiàn)山水林田湖綜合整治。

黃河故道以平原、高灘和丘陵等地貌形態(tài)為主。其中，丘陵崗地基本上為未利用地，以生態(tài)功能為主；高灘地勢高亢、穩(wěn)定性差，較難進行開發(fā)利用；其余大部分地區(qū)為低洼平原，土地平坦，在具體整治工作中，可以通過景觀設(shè)計，來實現(xiàn)對低洼平原的合理開發(fā)和生態(tài)利用。河流修復(fù)保持其原有的自然形態(tài)，建立喬灌草相結(jié)合的水道生態(tài)修復(fù)和自然駁岸；通過農(nóng)田景觀設(shè)計，合理安排農(nóng)田生產(chǎn)，規(guī)范布置水利工程，通過土地平整，將破碎化土地重新規(guī)劃整治，實現(xiàn)土地集約化利用，推動農(nóng)地現(xiàn)代化規(guī)模化建設(shè)；有效利用當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土植物大葉女貞等建立農(nóng)田生態(tài)防護林，構(gòu)建多層次的空間結(jié)構(gòu)，滿足不同生物的需求；建設(shè)生態(tài)道路、生態(tài)護坡、路邊綠化等一系列生態(tài)工程，通過山水林田湖路綜合整治，全面實現(xiàn)黃河故道地區(qū)生產(chǎn)發(fā)展、生活富足、生態(tài)良好的整治目標(biāo)，促進該地區(qū)生態(tài)文明建設(shè)，實現(xiàn)黃河故道土地生態(tài)整治[6]。

3 綠色化土地綜合整治體系

3.1 區(qū)域?qū)用?/h3>

黃河故道地區(qū)由于其歷史原因，是蘇北發(fā)展的“貧困帶”。從區(qū)域?qū)用妫瑧?yīng)根據(jù)該地區(qū)資源環(huán)境承載力，分別確定生態(tài)服務(wù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、旅游開發(fā)、鎮(zhèn)村建設(shè)空間。實現(xiàn)資源、人口和經(jīng)濟三大要素在空間分布上相匹配，優(yōu)化土地利用景觀格局與生態(tài)過程，科學(xué)合理規(guī)劃農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與布局，在資源環(huán)境承載力相對高的地區(qū)，可以集聚更多的人口，加大開發(fā)建設(shè)力度，其他地區(qū)則主要滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)服務(wù)功能，降低人口密度。以把黃河故道建成特色農(nóng)業(yè)走廊為目標(biāo)，促進黃河故道地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，改善農(nóng)民生活；提高農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用率，改善生物棲息地質(zhì)量，最終實現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展。

3.2 農(nóng)田層面

黃河故道沿線地區(qū)耕地糧食產(chǎn)量低，灘區(qū)土地利用率較低，屬于淮安市主要的未開發(fā)荒地分布區(qū)域。故道所處蘇北地區(qū)，屬于暖溫帶氣候帶，春夏氣候溫和，冬秋無霜期長，光熱充足，是淮安市甚至是江蘇省內(nèi)生產(chǎn)潛力大、后備土地資源充足的地區(qū)。同時，故道是地上河，污水難以流入，故道的水源為農(nóng)業(yè)灌溉提供了重要條件。根據(jù)景觀美學(xué)原則，突出黃河故道地區(qū)區(qū)域特色，從當(dāng)?shù)剜l(xiāng)土景觀和民俗風(fēng)情中汲取精華，建設(shè)具有黃河故道地區(qū)特色的農(nóng)村景觀。通過對水、田、林、路合理規(guī)劃整治，增加耕地面積，提高耕地質(zhì)量，有效治理澇害，提高農(nóng)田的抗災(zāi)能力，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不受旱澇災(zāi)害影響。農(nóng)田防護林能夠削減風(fēng)速，影響氣流，降低防護帶內(nèi)溫度、增加區(qū)域內(nèi)大氣濕度及土壤濕度，從而改善農(nóng)田小氣候，減輕和防御各種自然災(zāi)害[7]。在選擇防護林植被時，一方面考慮因地制宜、使用該地區(qū)鄉(xiāng)土植被；另一方面考慮生物多樣性及防護林的空間結(jié)構(gòu)，可以在田間道及清淤中溝雙側(cè)布置大葉女貞，清淤大溝及河流兩側(cè)種植垂柳或香樟。農(nóng)田整治過程中，尊重和保護原有生態(tài)過程，減少襯砌，保護生物賴以生存的棲息地，進而保護農(nóng)田生物多樣性，實現(xiàn)農(nóng)村土地資源持續(xù)利用。

3.3 工程技術(shù)層面

3.3.1 水土保育重構(gòu)

由于黃河上游和中游地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展，濫伐開荒，黃土高原的荒漠化日益加劇，黃河下游的含沙量不斷增加，河床不斷升高。黃河故道地區(qū)水土流失嚴(yán)重，而良好的土壤質(zhì)地是提高土壤質(zhì)量的重要保障。因此，采取工程措施、植物措施及調(diào)整耕作措施相結(jié)合的方法，控制水土流失并改善土壤質(zhì)地，完成對水土資源的保育重構(gòu)。沿黃河故道大堤在迎水側(cè)堤肩設(shè)路牙，坡腳設(shè)截水溝，順堤坡方向設(shè)硬質(zhì)導(dǎo)流溝，防止沖刷；做好黃河故道堤頂?shù)缆?、堤坡、灘面及高灘地排水中溝兩?cè)植被綠化，減輕降雨對土壤的沖蝕，既防治水土流失，又綠化河堤，改善景觀效果；黃河故道沿線土壤養(yǎng)分含量不高，土壤肥力較低，采用輪種綠肥，增施有機肥，實現(xiàn)改良土壤，提高土地利用率；調(diào)整故黃河高灘地區(qū)的農(nóng)田種植結(jié)構(gòu)，科學(xué)搭配農(nóng)、林、桑、果、草，實施高低稈作物間作和輪作，提高該地區(qū)地表植被覆蓋度，降低土壤侵蝕；結(jié)合沿線堤岸建設(shè)生態(tài)防護林，加強洪澇疏通，抑制區(qū)域內(nèi)水土流失現(xiàn)象。

3.3.2 景觀生態(tài)再造

對于炎黃子孫而言，黃河是中華民族的搖籃和象征，屬于一個重要的歷史人文資源，因此，黃河故道是明清兩朝中國歷史和社會變遷的重要見證者，注重地方的歷史特色對于知道工程項目的景觀生態(tài)再造具有重要意義。黃河故道項目區(qū)平原地區(qū)，地形平坦，可采用局部平整的方式進行土地平整工程[8-9]，主要對廢棄坑塘水面、田坎、整理復(fù)墾零散的溝渠、以及農(nóng)村道路和地面高程差較大的田塊進行土地平整。遵循生態(tài)學(xué)理論基礎(chǔ)來對植被的組成和空間結(jié)構(gòu)進行配置，黃河故道沿線主干道兩側(cè)200m全部進行速生豐產(chǎn)林綠化帶建設(shè)。根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c，選種大女葉貞、垂柳等規(guī)劃在田間道及清淤溝道雙側(cè)布置，同時在沿線區(qū)域大力開展植樹造林，形成綠色屏障，涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙，提高生態(tài)防護功能；加強農(nóng)村生態(tài)環(huán)境建設(shè)，以農(nóng)藝節(jié)水和水利工程節(jié)水為抓手減少農(nóng)業(yè)面源污染；以大力開展植樹造林，推動廢棄荒地的資源利用；為改善河道水生態(tài)環(huán)境和水質(zhì)，對灘地居民密集且垃圾、污水直接排入廢黃河的地區(qū)修建截污導(dǎo)流工程。建設(shè)農(nóng)田防護林，改善田間小氣候，改良農(nóng)田水土結(jié)構(gòu)，進一步地提高應(yīng)對自然災(zāi)害的能力，保障農(nóng)田安全，還能重新塑造人文和自然景觀。這將有助于平衡和穩(wěn)定區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展。

3.3.3 生態(tài)溝渠設(shè)計

生態(tài)溝渠是一項治理黃河故道地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染的重要措施。在水稻等作物的關(guān)鍵需水期，均需要灌溉渠系大量供水，但此時期常與雨季同期，渠道的水位高且流速大，水資源浪費，而在每年內(nèi)的非灌溉期，干涸無水的渠道也將影響渠系周邊的生態(tài)環(huán)境。溝渠設(shè)計中，選用的岸坡防護型式要保證岸坡的安全穩(wěn)定，陳國威等[10]研究發(fā)現(xiàn)，黃河故道地區(qū)可選用膜袋混凝土結(jié)合草籽護坡，襯砌灌溉渠道。對環(huán)境的破壞影響達到最小，生態(tài)型護岸與自然條件相協(xié)調(diào)，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境營建一個和諧的生態(tài)環(huán)境。

對于黃河故道周邊地區(qū)，農(nóng)業(yè)面源污染影響深遠，而生態(tài)溝道是一項很有效的治理措施。生態(tài)溝道需要滿足基本排水功能，防治作物受澇漬災(zāi)害，同時保證溝道不沖不淤；生態(tài)溝道應(yīng)避免硬化，提高護坡透水性，補充涵養(yǎng)地下水。河道、渠道、排水溝和生產(chǎn)道，均應(yīng)進行綠化，提高土壤固沙能力，以穩(wěn)定渠道、減少沖蝕，減輕水土流失。通過這些極為有效的水土保持措施，提高了渠系水利用率，充分利用水土資源，為實現(xiàn)土地生態(tài)整治奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)論與討論

本研究通過分析傳統(tǒng)的土地整治對環(huán)境帶來的負面影響，從生產(chǎn)、生活、生態(tài)3方面提出黃河故道土地整治目標(biāo)。黃河故道大部分區(qū)域地形地貌較為平坦，水土資源和氣候條件較好，雨量充沛，建立田-溝-塘田-溝-塘協(xié)同控制灌排模式切實可行，可以削減洪峰，有效降低農(nóng)田排水中的氮、磷濃度，節(jié)水蓄水；黃河故道高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)可結(jié)合生態(tài)防護與水土保持，連片開發(fā)、規(guī)模推進、保護生態(tài)環(huán)境，實行“山水田林湖”綜合整治。進而從區(qū)域、農(nóng)田、工程3個層面總結(jié)了黃河故道地區(qū)土地生態(tài)整治措施，構(gòu)建了黃河故道地區(qū)綠色化土地綜合整治體系，為推進黃河故道地區(qū)經(jīng)濟社會全面發(fā)展，保障糧食安全與生態(tài)安全具有重要意義。

土地整治項目生態(tài)效應(yīng)的發(fā)揮需要在項目實施完成，恢復(fù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)后逐漸體現(xiàn)出來，并長期發(fā)揮作用，具有緩慢性和長期性的特征，土地生態(tài)整治田-溝-塘合理布局模式以及山水林田湖綜合治理模式需要大量且長時間的實驗和實踐來探討其更深層次更具體的內(nèi)容。