研究︱绿色生态农田整治刍议
党的十九大报告关于新时代中国特色社会主义基本方略中,明确提出要“统筹山水林田湖草系统治理”,建设美丽中国。然而,当前农田整治中普遍存在过度强调农田基础设施生产功能,忽视农田本身生态功能的问题。农田整治工程建设缺少生态化设计,影响农田生态系统可持续发展。本文试图立足现实问题,从生态的角度出发,刍议绿色生态农田整治,为实现国家耕地的可持续发展出谋划策。
文章作者:
王礼强,国地科技土地整治事业部技术总监,水工建筑专业高级工程师、一级造价工程师、咨询工程师(投资)
周琦,国地科技土地整治事业部规划顾问,助理工程师
刘娜,国地科技副总裁,高级工程师、中国土地学会专家库专家、广东省国土空间生态修复协会常务副会长
文章入选中国土地学会第30个全国“土地日”青年网络论坛,已于中国土地学会官网发布。
1、当前农田整治中存在的生态问题
在农田耕作过程中,不科学合理地施用化学肥料和杀虫剂、除草剂、增效剂等各种农药,让大量养分和有害物质通过地表径流与田间渗漏方式进入农田沟渠,又由沟渠逐级汇入下游地表水体,产生严重的水体污染问题。而在高标准农田建设、土地整治等工程建设中,“硬底化”、“三面光”灌排沟渠的大量布设,也加快了农田面源污染的演进速度。
农田生物多样性提供了农业可持续发展必须的传粉和病虫害防控等功能。但农业集约化、农田植被单一化、景观同质化导致生物多样性下降,呈现“寂静的春天”景象。生态化工程建设设计的缺失对农田生态系统造成了强烈的人为扰乱,引发田间生物栖息、繁衍的生存和发展的环境发生重大变化,阻隔了田间物质能量交换,直接影响了农田生态系统的可持续发展。
农田应具有空间开阔、环境自然、宜人等特征,能提供丰富的绿色健康农产品、丰富多彩的农耕活动,带给人们自然与人工结合的独特趣味。要实现这点,富有高生态化的农田景观格外关键。但当前农田景观普遍存在布局零散、无序及均质化等问题。如:农田边角地严重浪费;农田景观设计过于趋同,缺乏当地特色;单一化种植导致生态风险;过度硬化、缺乏多样化植物;以干净为美导致的地表裸露等。
2、绿色生态农田整治构想
农田面源污染主要来自化肥、农药、农膜、农作物秸秆等,但现阶段还很难完全摒弃化肥、农药及农膜等的使用,因此需要构建一套农田生态净化的系统,最大限度的减少其对生态环境的影响。农田生态净化的路径包括以下几个方面:
① 源头减量:采用高效节水灌溉等措施,控制氮、磷等营养元素的淋失;
② 缓冲过滤:利用植物过滤缓冲带,对氮、磷等元素实现截留转化,降低水体中的氮、磷含量;
③ 生态拦截:建立生态拦截沟渠系统,充分发挥拦截、吸附、沉积、转化及吸收等功能,改善净化水质,促进其循环再利用;
④ 尾水净化:建立湿地生态净化系统,净化下游水源,有效控制农田径流中的氮磷污染的同时还可提供生物栖息地,维护生物多样性;
⑤ 废弃物处理:设置农业生产废弃物收集池和秸秆堆肥处理池进行集中处理,避免农业生产废弃物和秸秆对农田生态环境造成破坏和污染。
根据农田动物生活习性合理布置生物池、生物通道、生物栖息地、生态沟渠和生态道路等工程,结合原有生物廊道,构建无障碍的生物应急通道网络系统,保护生物多样性。在土地平整工程中,对于剥离的耕作层土壤,尽量做到“即剥即用”,达到“剥-运-覆”同步实施;保护原有微地貌不被破坏或改造,维持项目区原有地貌单元和原有生态环境;平整区预留的生物栖息地和非平整区原有的生物栖息地应通过生物通道连通,减少农田生态系统的人为扰动。
采用整体协调、因地制宜、功能多样的农田景观规划设计原则,从农田地形地貌景观、农田水景观、农田植物景观、农田动物景观、农田水利工程景观、道桥景观、景观小品、乡土文化景观等方面入手,使农田景观达到“天人合一”、“和谐共生”。营造农田生态景观与发展休闲观光农业相结合,营造良好的生态田园和观光游憩环境,可实现经济、社会、生态效益融合统一。
上述绿色生态农田整治要解决的三大问题包括:防治农田面源污染、维护农田生物多样性和营造农田生态景观。三者之间的关系是相辅相成的。首先,防治农田污染,有利于提高生物多样性和形成农田生态景观。例如,构建生态沟渠和生态湿地等,既净化了农田水质,也提供了生物栖息地,同时也有助于形成农田生态景观:水质净化后的干净美。其次,维护生物多样性,有助于防治农田污染和形成农田生态景观。例如,维护生物多样性,有利于实现病虫害的生物防治,可以减少对农药的依赖,实现污染减量,同时也有助形成多样化和异质化的农田动植物景观。最后,营造农田生态景观,便于农田污染的防治和生物多样性的维护。例如,“天人合一”、“和谐共生”的农田生态景观,有利于生物群落的生存和恢复,营造生境界面,实现良性循环。
3、农田整治与生态循环农业模式相结合,助力乡村振兴
绿色生态农田整治与生态循环农田模式相结合,可推进质量兴农、绿色兴农,强化绿色发展,助力乡村振兴。例如,采用稻田立体种养模式:鱼、鳖、鸭、蛙、虾等能清除农田里的杂草,消灭农田里的害虫,鱼虾产生的排泄物能够肥田,促进水稻健康生长,同时,水稻也能给予各类鱼、鳖、鸭、蛙、虾等生物所需要的饵料,还能提供其生存的优良栖息环境。由此达到互惠共生,营造健康可持续的生态循环。又如,采用水稻-蘑菇-芦笋生态循环农业模式:稻草种植蘑菇,蘑菇菌渣肥料还田种植芦笋,芦笋生产肥料和残叶喂养牲畜,三者形成种植、食用菌、养殖三个产业间资源的循环,构筑生态链条,推动绿色产业发展、增效、农民增收,还有效减少秸秆露天焚烧带来的大气污染。
本文由国地科技2020年度科研项目(项目编号:2020208)资助。在“十二五”以来各地区高标准农田建设工作中,国地科技作为技术服务机构为各地提供了专业的技术服务,包括高标准农田建设规划、项目前期勘测、可行性研究、初步设计、施工图设计、竣工验收材料编制等,积累了丰富的工作经验,得到业主单位的一致好评。国地科技以多年项目经验积累为基础,致力于农田整治工程科技创新,持续为高标准农田改造提升提供理论和技术支撑,支持现代农业绿色发展。
部门简介:
土地整治事业部,目前拥有60余人的技术团队,由土地资源管理、地理信息、环境工程、城乡规划、水文与水资源、水利水电、工程造价等多个专业的人才组成。一直以来,整治事业部秉持“客户为上”、“服务创新”的理念,持续深耕国土整治,积极探索生态修复。可承接高标准农田建设、垦造水田、增减挂钩、拆旧复垦、耕地质量评价等单项或综合整治业务;同步拓展矿山、水、林等生态修复,为客户提供精准服务。目前已在开展多个市县的国土综合整治与生态修复专题研究、全域综合整治与生态修复总体规划、项目策划及工程设计、矿山生态修复规划及上述各类整治设计等技术服务工作。
责任编辑:林冬娜、邓小云
文章作者:王礼强、周琦、刘娜
图片来源:网络,版权归原作者所有
原文链接:
http://www.clss.org.cn/tdr/wslt/30tdrlt/zlstdkjcxygtzhzz/202006/t20200624_2529221.htm
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