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摘 要：当今由于科学技术的进步，人类开发利用土地的能力在不断提高，满足了人类日益增长的物质需求，但人类对保护生态环境的意识较薄弱，导致了人地关系恶化。因此，引入生态化思想是当前土地工程领域迫在眉睫的任务。本文通过文献资料法和结合多年来土地整治的技术经验，总结了土地工程生态化设计中田、水、路、林以及居住点的设计思路，以陕西定边盐碱地生态化治理为例，分析土地工程的生态化设计体现。本研究以期为土地工程的生态化设计提供理论基础和技术参考。
关键词：土地工程；生态化；规划设计；理论基础
中图分类号：F301.21 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20181033224
当今由于科学技术的进步，人类开发利用土地的能力在不断提高，满足了人类日益增长的物质需求，但人类对保护生态环境的意识较薄弱，导致了人地关系恶化。要成功地改善人地环境，就必须维护并提高生命景观的健康，才能维持人类文明的延续并增加自身的幸福，土地工程可能是最直接而有效的途径之一[1-3]。必须通过大规模推进土地整治，提高耕地生产能力，复垦废弃地，适度开发未利用地，修复污染土地，保障中华民族的食物安全和生态安全，这是一代人的历史任务和时代责任。
土地工程的生态化设计是工程实施成功的重要环节[4]，目前对于土地相关生态化建设的研究并不多见，不论对生态化的研究，还是对土地工程的研究，终将形成的研究理论是为实践服务的，土地生态化理论最终也必须落实到应用中才有意义，本文以陕西定边盐碱地生态化治理为例，分析土地工程的生态化设计体现。
1 土地工程生态化设计
土地工程生态化设计中主要包括田、水、路、林以及居住点的设计，各个构成要素存在的合理性、设计的适宜性和人类的舒适性构成土地工程生态化，3者的满意则是土地工程生态化的最大化呈现[5]。
1.1 田块生态化设计
农田作为土地工程景观的主要物理和生物形态单元，农田景观是体现乡村土地工程景观的重要元素。农田景观的形成受地形、气候和人为因素的影响，主要表现在地形的起伏、植物四季色彩變化和田块的几何形状。田块的几何形状主要受地形影响。在平原区规整田块上种植不同的作物，通过作物颜色的合理搭配，或构成某种图形，形成色彩斑斓、富有韵律感的农田景观；在丘陵区顺应地势形成错落有致的多维景观，具有强烈的立体感和视觉美感田块中农田色彩受到气候、季节的影响较大，不同季节会种植不同的作物，从而形成不同的农田景观。在当今，由于不断发展的农业高科技技术，农作物呈现出多彩多姿，土地工程通过景观设计与搭配，使得生产、生活、生态3者之间成为有机结合体，展现出美丽的生态景观[6，7]。
在实际条件下，根据区域特点及种植作物的特性，对整治田块进行设计，一般是以达到种植方便、适宜作物生长及要与其他地貌匹配为主要目标。田块一般的设计包括方田、条田、梯田等，其中还会涉及到田坎设计。方田和条田普遍适用于对广阔性较好的土地，实现土地工程的平整性和开阔性，梯田则相反，而且梯田的较优设计是农田景观的重要组成部分，如广西龙胜龙脊梯田等，梯田设计最重要的是田块的安全性及稳定性。在重庆丘陵地区对农村土地实施整治时，对于不同土地存在的形式及未来设计要求，一般可设计为条田、方田及梯田等，实现土地管理、种植及景观3者的统一[8，9]。
1.2 水（体）生态化设计
水体具有重要的生产、生态、景观及社会功能，一般主要包括河流、沟渠、水库和坑塘等。在土地工程中，通过平静的水池、流动的沟渠、跌落的水坡，将自然水体与人工环境形成完美结合。农田水利设施建设应充分利用自然山水的自身优势，通过建筑艺术化创作设计等手段，形成与建筑美学相结合的个性化设计，感受形式美；通过渠道水系蜿蜒的形态、地形的高低起伏、地域植被配置等自然景观的烘托，产生意境美[10]。为了保持土地工程设计中生态学的完整体现，依据经验，土地工程中如何对水进行处理及运用，需遵循以下几方面。
管灌设计必须与农田景观相宜，而渠灌应该进行绿化处理，若不对灌溉渠进行绿化处理，整体景观的自然性就会被破坏，在土地工程设计中应避免出现。
传统的农业灌溉方式包括畦灌、漫灌和渠灌等，它们的缺点是耗水量大、水资源利用率低。而沟渠是否经过硬化，感官体验有所不同。在生态化设计中，沟渠尽量不要采用水泥混合土完全硬化，经过硬化的明沟、明渠裸露的边坡没有任何植被覆盖，其质地、纹理与周围农田不协调；没有经过硬化的沟渠，两岸的少量自然植被作为沟渠和农田之间的过渡带，既能防止土壤侵蚀，又能提升农田生态系统的服务功能，为生物栖息、转移提供场所。
近年来，广泛应用于现代农业中的喷灌、滴灌在农田中形成了一道亮丽的风景线。喷灌具有节水性能好、灌溉时间短、效率高等优点，其缺点是恶劣天气会对灌溉效果产生影响。比起喷灌，滴灌的特点是能耗低，节水效果更佳，但是其缺点是灌溉一次需要的时间较长[11]。
土地工程实施中，在农田建设过程中，对于水的处理及运用一般包括排水沟、U型渠、涵管等综合的设计，最终的目标是实用且生态化和经济效益最佳，并且要与区域景观要求匹配程度较高。
1.3 道路生态化设计
土地工程中对于道路的生态化设计是将道路的基本功能与环境相结合，让道路景观设计中融入生态学思想，使道路呈现出美丽的生态景观，而不是单单满足于简单的道路交通条件。乡村道路建设要充分体现乡村的独特风情，使得实际用途与周围环境能够相协调。道路的曲直变化对于景观空间形态影响很大，也影响人们对道路景观空间的视觉感受。直线形道路空间宽阔、连续性强；曲线道路流畅生动、具有动感；折线形道路空间形态变化较大、空间感受对比强烈。农村土地整治中，道路设计应顺应地势变化，曲直折相间，通过不断转换视觉空间，给人带来美的感受。在道路绿化方面，遵循树种多样、乡土为主、色彩丰富、突出特色、景观优美的原则，因路因地造林配绿，花木高低错落，色块图案线条流畅，富有动感[12]。 1.4 林带生态化设计
在土地工程生态化设计中，在小尺度上，林地可以分为农田防护林、河岸防护林、沟渠防护林、小片林地、围栏绿化等；队大尺度而言，林地可以分为生态涵养林、农田林网、生态廊道、景观生态林带。无论是成片林地，还是单株树木、树篱和小树丛都具有不同的生态效果。在土地工程设计中，例如，在道路旁增加树篱能够为生物提供庇护场所；在沟渠边搭配藤本植物可以起到装饰作用[13，14]。在农田防护林带设计中，林带常见的设计如下图（图1）所示。
1.5 居住点生态化设计
土地工程生态化设计中对与人类居住点的设计也是非常重要的，其作为土地工程生态化设计的重要指标。对于农村，传统村庄作为人居的物质实体，是我国几千年文明的浓缩深受传统文化中“天人合一”生态学思想的影响，表现出自然适应性、社会适应性和人文适应性的生态学特征，不同自然环境下不同文化人群的居住文化通过街巷格局、尺度、形态等体现出来。土地工程生态化设计中，对于人们居住点的设计要坚持保持历史的原真性、保护传统的整体性和延续发展性原则，以满足人们情感的多样性和人性完美发展的需求为目标，突出地方和民族文化为特色设计，注重村庄人文环境、建筑环境和艺术环境的统一规划，实现自然环境和人文环境的和谐统一；对不同区域的村庄改造或新型农村社区建设，要采取不同的空间布局和景观设计，体现乡村特色和区域化差异[15，16]。
2 实例分析—陕西定边盐碱地生态化设计
2.1 设计主导思想
土地工程的主要目的是以“土地整理与社会主义新农村建设”为主题，通过开展以田、水、路、林、村为主要内容的综合治理，增加有效耕地面积，增强耕地排灌能力，改善农业生产和生态环境[17]。
2.2 陕西定边盐碱地田块生态化设计
土地平整程度要求相对高差小于20m，结合陕西定边盐碱地项目区的地形及地貌现状，设计规划的田、水、路、林等总体布局，根据1：1000坡度，采用项目区范围内及沙荒地内整体取平，坡比按照5‰，共移动土方31.37万m3，根据土地开发整理项目规划设计中的规范田块规划的要求，该区田块布置均为南北偏东向，平整后的单个田块基本为规则的长方形，划分为42个田块（图2），这样能够减少土方开采及运输量，达到生态化设计。
2.3 陕西定边盐碱地水利生态化设计
陕西定边盐碱地确定以地下水为灌溉水源，主要根据项目区实际灌溉条件及灌溉技术相关标准，结合混合土壤的理化特性，立地水文地质构造、水质条件、地块的位置、形状、面积等，合理规划所需机井的位置、单井灌溉面积、井距等各项灌溉指标。为了实现水利生态化设计选择低压输水灌溉与U型渠道灌溉相结合的灌溉方式，此方式能够依据作物生长状况人为控制灌溉量和灌溉时间，达到节水效果。因此，以上设计既满足了项目区农业的灌溉要求，又实现了对地下水资源保护和可持续利用的供水系统[18，19]。
2.4 陕西定边盐碱地道路与防护林生态化设计
为了实现田间作业和农资运输的便利，陕西定边盐碱地项目区内道路包含主干道、田间道和生产路，形成区内与区外道路相连、田间劳作和区内居民点相通的交通网。于陕西定边盐碱地防护林生态化设计，林带栽植布置于道路两侧，与道路走向一致，树种主要选用旱柳、沙柳或沙柳，树种栽植行距为1m，株距为2m，布置为梅花桩式，这样能够有效地控制水土流失，起到防风固沙的作用[19，20]。
3 结论
当今一切形式的土地退化都是因为对土地的开发利用不合理造成的。开发坡度陡峭的山地丘陵地区的土地为农田，破坏了原有的植被对土壤的保护，而又没有采取水土保持措施，水土流失就发生了。但是，如果将坡地修成梯田，再加上适当的耕作栽培措施，比如留茬与免耕，可能就不会有水土流失。干旱区的一些人工绿洲，如甘肃的武威、新疆的吐鲁番，比原来的土地生态系统有更高的生产力，而且生机勃勃。
由于科学技术的进步，人类开发利用土地的能力在不断提高，满足了人类日益增长的物质需求；由于人类对保护生态环境的意识不断增强，在土地工程中开发利用土地时，采取了各种各样的土地保护措施，保持和维护了土地的各项功能在更高的水平上发挥。历史证明，只要开发利用措施得当，就能实现土地资源的持续利用。
参考文献
[1]王军，李正，白中科，等.土地整理对生态环境影响的研究进展与展望[J].农业工程学报（增刊），2011，1（27）：340-345.
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[4]艾东，朱道林，赫晓霞.土地整理与生态环境建设关系初探[J].生态环境，2007，16（1）：257-263.
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[6]韩霁昌.土地工程夯实生态文明建设基础[N].陕西日报，2016 -4-19（4）.
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[8]陈荣蓉.重庆丘陵山区农村土地整治工程及其景观效应[D].重庆：西南大学博士論文，2012.
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[10]韩霁昌.生态文明是土地整治的终极目标[J].中国土地，2012 （4）：46-47.
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[13]许庆福，杨振宁，许梦.景观美学视角下的农村土地整治探讨[J].山东国土资源，2014，30（7）：80-86.
[14]吴次芳，费罗成，叶艳妹.土地整治发展的理论视野、理性范式和战略路径[J].经济地理，2011，31（10）：1718-1722.
[15]吴次芳，徐根宝.土地生态学[M].北京：中国大地出版社， 2003.
[16]周来祥.生态主义和生态美学[J].山东大学学报，2006，30（1）： 158-160.
[17]韩霁昌，付佩，王欢元，等.砒砂岩与沙复配成土技术在毛乌素沙地土地整治工程中的推广应用[J].科学技术与工程，2013，13（25）：7287-7293.
[18]郭旭东，陈利顶，傅伯杰.土地利用/土地覆被变化对区域生态环境的影响[J].环境科学进展，1999，7（6）：66-75.
[19]李娟，韩霁昌，张扬，等.盐碱地综合治理的工程模式[J].南水北调与水利科技，2016，14（3）：188-193.
[20]叶艳妹，吴次芳.土地整理对土壤性状的影响及其重建技术和工艺研究[J].浙江大学学报：农业与生命科学版，2002，28（3）：267-271.
作者简介：张海欧（1985-），女，陕西西安人，博士研究生，工程师，研究方向：土地整理复垦和土地工程等。
关键词：土地工程；生态化；规划设计；理论基础
中图分类号：F301.21 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20181033224
当今由于科学技术的进步，人类开发利用土地的能力在不断提高，满足了人类日益增长的物质需求，但人类对保护生态环境的意识较薄弱，导致了人地关系恶化。要成功地改善人地环境，就必须维护并提高生命景观的健康，才能维持人类文明的延续并增加自身的幸福，土地工程可能是最直接而有效的途径之一[1-3]。必须通过大规模推进土地整治，提高耕地生产能力，复垦废弃地，适度开发未利用地，修复污染土地，保障中华民族的食物安全和生态安全，这是一代人的历史任务和时代责任。
土地工程的生态化设计是工程实施成功的重要环节[4]，目前对于土地相关生态化建设的研究并不多见，不论对生态化的研究，还是对土地工程的研究，终将形成的研究理论是为实践服务的，土地生态化理论最终也必须落实到应用中才有意义，本文以陕西定边盐碱地生态化治理为例，分析土地工程的生态化设计体现。
1 土地工程生态化设计
土地工程生态化设计中主要包括田、水、路、林以及居住点的设计，各个构成要素存在的合理性、设计的适宜性和人类的舒适性构成土地工程生态化，3者的满意则是土地工程生态化的最大化呈现[5]。
1.1 田块生态化设计
农田作为土地工程景观的主要物理和生物形态单元，农田景观是体现乡村土地工程景观的重要元素。农田景观的形成受地形、气候和人为因素的影响，主要表现在地形的起伏、植物四季色彩變化和田块的几何形状。田块的几何形状主要受地形影响。在平原区规整田块上种植不同的作物，通过作物颜色的合理搭配，或构成某种图形，形成色彩斑斓、富有韵律感的农田景观；在丘陵区顺应地势形成错落有致的多维景观，具有强烈的立体感和视觉美感田块中农田色彩受到气候、季节的影响较大，不同季节会种植不同的作物，从而形成不同的农田景观。在当今，由于不断发展的农业高科技技术，农作物呈现出多彩多姿，土地工程通过景观设计与搭配，使得生产、生活、生态3者之间成为有机结合体，展现出美丽的生态景观[6，7]。
在实际条件下，根据区域特点及种植作物的特性，对整治田块进行设计，一般是以达到种植方便、适宜作物生长及要与其他地貌匹配为主要目标。田块一般的设计包括方田、条田、梯田等，其中还会涉及到田坎设计。方田和条田普遍适用于对广阔性较好的土地，实现土地工程的平整性和开阔性，梯田则相反，而且梯田的较优设计是农田景观的重要组成部分，如广西龙胜龙脊梯田等，梯田设计最重要的是田块的安全性及稳定性。在重庆丘陵地区对农村土地实施整治时，对于不同土地存在的形式及未来设计要求，一般可设计为条田、方田及梯田等，实现土地管理、种植及景观3者的统一[8，9]。
1.2 水（体）生态化设计
水体具有重要的生产、生态、景观及社会功能，一般主要包括河流、沟渠、水库和坑塘等。在土地工程中，通过平静的水池、流动的沟渠、跌落的水坡，将自然水体与人工环境形成完美结合。农田水利设施建设应充分利用自然山水的自身优势，通过建筑艺术化创作设计等手段，形成与建筑美学相结合的个性化设计，感受形式美；通过渠道水系蜿蜒的形态、地形的高低起伏、地域植被配置等自然景观的烘托，产生意境美[10]。为了保持土地工程设计中生态学的完整体现，依据经验，土地工程中如何对水进行处理及运用，需遵循以下几方面。
管灌设计必须与农田景观相宜，而渠灌应该进行绿化处理，若不对灌溉渠进行绿化处理，整体景观的自然性就会被破坏，在土地工程设计中应避免出现。
传统的农业灌溉方式包括畦灌、漫灌和渠灌等，它们的缺点是耗水量大、水资源利用率低。而沟渠是否经过硬化，感官体验有所不同。在生态化设计中，沟渠尽量不要采用水泥混合土完全硬化，经过硬化的明沟、明渠裸露的边坡没有任何植被覆盖，其质地、纹理与周围农田不协调；没有经过硬化的沟渠，两岸的少量自然植被作为沟渠和农田之间的过渡带，既能防止土壤侵蚀，又能提升农田生态系统的服务功能，为生物栖息、转移提供场所。
近年来，广泛应用于现代农业中的喷灌、滴灌在农田中形成了一道亮丽的风景线。喷灌具有节水性能好、灌溉时间短、效率高等优点，其缺点是恶劣天气会对灌溉效果产生影响。比起喷灌，滴灌的特点是能耗低，节水效果更佳，但是其缺点是灌溉一次需要的时间较长[11]。
土地工程实施中，在农田建设过程中，对于水的处理及运用一般包括排水沟、U型渠、涵管等综合的设计，最终的目标是实用且生态化和经济效益最佳，并且要与区域景观要求匹配程度较高。
1.3 道路生态化设计
土地工程中对于道路的生态化设计是将道路的基本功能与环境相结合，让道路景观设计中融入生态学思想，使道路呈现出美丽的生态景观，而不是单单满足于简单的道路交通条件。乡村道路建设要充分体现乡村的独特风情，使得实际用途与周围环境能够相协调。道路的曲直变化对于景观空间形态影响很大，也影响人们对道路景观空间的视觉感受。直线形道路空间宽阔、连续性强；曲线道路流畅生动、具有动感；折线形道路空间形态变化较大、空间感受对比强烈。农村土地整治中，道路设计应顺应地势变化，曲直折相间，通过不断转换视觉空间，给人带来美的感受。在道路绿化方面，遵循树种多样、乡土为主、色彩丰富、突出特色、景观优美的原则，因路因地造林配绿，花木高低错落，色块图案线条流畅，富有动感[12]。 1.4 林带生态化设计
在土地工程生态化设计中，在小尺度上，林地可以分为农田防护林、河岸防护林、沟渠防护林、小片林地、围栏绿化等；队大尺度而言，林地可以分为生态涵养林、农田林网、生态廊道、景观生态林带。无论是成片林地，还是单株树木、树篱和小树丛都具有不同的生态效果。在土地工程设计中，例如，在道路旁增加树篱能够为生物提供庇护场所；在沟渠边搭配藤本植物可以起到装饰作用[13，14]。在农田防护林带设计中，林带常见的设计如下图（图1）所示。
1.5 居住点生态化设计
土地工程生态化设计中对与人类居住点的设计也是非常重要的，其作为土地工程生态化设计的重要指标。对于农村，传统村庄作为人居的物质实体，是我国几千年文明的浓缩深受传统文化中“天人合一”生态学思想的影响，表现出自然适应性、社会适应性和人文适应性的生态学特征，不同自然环境下不同文化人群的居住文化通过街巷格局、尺度、形态等体现出来。土地工程生态化设计中，对于人们居住点的设计要坚持保持历史的原真性、保护传统的整体性和延续发展性原则，以满足人们情感的多样性和人性完美发展的需求为目标，突出地方和民族文化为特色设计，注重村庄人文环境、建筑环境和艺术环境的统一规划，实现自然环境和人文环境的和谐统一；对不同区域的村庄改造或新型农村社区建设，要采取不同的空间布局和景观设计，体现乡村特色和区域化差异[15，16]。
2 实例分析—陕西定边盐碱地生态化设计
2.1 设计主导思想
土地工程的主要目的是以“土地整理与社会主义新农村建设”为主题，通过开展以田、水、路、林、村为主要内容的综合治理，增加有效耕地面积，增强耕地排灌能力，改善农业生产和生态环境[17]。
2.2 陕西定边盐碱地田块生态化设计
土地平整程度要求相对高差小于20m，结合陕西定边盐碱地项目区的地形及地貌现状，设计规划的田、水、路、林等总体布局，根据1：1000坡度，采用项目区范围内及沙荒地内整体取平，坡比按照5‰，共移动土方31.37万m3，根据土地开发整理项目规划设计中的规范田块规划的要求，该区田块布置均为南北偏东向，平整后的单个田块基本为规则的长方形，划分为42个田块（图2），这样能够减少土方开采及运输量，达到生态化设计。
2.3 陕西定边盐碱地水利生态化设计
陕西定边盐碱地确定以地下水为灌溉水源，主要根据项目区实际灌溉条件及灌溉技术相关标准，结合混合土壤的理化特性，立地水文地质构造、水质条件、地块的位置、形状、面积等，合理规划所需机井的位置、单井灌溉面积、井距等各项灌溉指标。为了实现水利生态化设计选择低压输水灌溉与U型渠道灌溉相结合的灌溉方式，此方式能够依据作物生长状况人为控制灌溉量和灌溉时间，达到节水效果。因此，以上设计既满足了项目区农业的灌溉要求，又实现了对地下水资源保护和可持续利用的供水系统[18，19]。
2.4 陕西定边盐碱地道路与防护林生态化设计
为了实现田间作业和农资运输的便利，陕西定边盐碱地项目区内道路包含主干道、田间道和生产路，形成区内与区外道路相连、田间劳作和区内居民点相通的交通网。于陕西定边盐碱地防护林生态化设计，林带栽植布置于道路两侧，与道路走向一致，树种主要选用旱柳、沙柳或沙柳，树种栽植行距为1m，株距为2m，布置为梅花桩式，这样能够有效地控制水土流失，起到防风固沙的作用[19，20]。
3 结论
当今一切形式的土地退化都是因为对土地的开发利用不合理造成的。开发坡度陡峭的山地丘陵地区的土地为农田，破坏了原有的植被对土壤的保护，而又没有采取水土保持措施，水土流失就发生了。但是，如果将坡地修成梯田，再加上适当的耕作栽培措施，比如留茬与免耕，可能就不会有水土流失。干旱区的一些人工绿洲，如甘肃的武威、新疆的吐鲁番，比原来的土地生态系统有更高的生产力，而且生机勃勃。
由于科学技术的进步，人类开发利用土地的能力在不断提高，满足了人类日益增长的物质需求；由于人类对保护生态环境的意识不断增强，在土地工程中开发利用土地时，采取了各种各样的土地保护措施，保持和维护了土地的各项功能在更高的水平上发挥。历史证明，只要开发利用措施得当，就能实现土地资源的持续利用。
参考文献
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[20]叶艳妹，吴次芳.土地整理对土壤性状的影响及其重建技术和工艺研究[J].浙江大学学报：农业与生命科学版，2002，28（3）：267-271.
作者简介：张海欧（1985-），女，陕西西安人，博士研究生，工程师，研究方向：土地整理复垦和土地工程等。