一种大规模沿海新围垦滩涂农地生态化开发的集成方法

摘要

本发明公开了一种大规模沿海新围垦滩涂农地生态化开发的集成方法，属于农地生态开发领域，该集成技术主要包括沿海滩涂农地开发的空间规划技术、土地整理技术、土壤改良技术、生态管护技术四个环节，共同构成面向沿海大规模新围垦滩涂农地生态化开发的综合治理集成技术(体系)。使用该集成技术，有望在3-5年内从根本上解决沿海土壤盐碱化问题。在沿海滩涂空间规划和土地整理的基础上，采用自然脱盐、灌溉松土脱盐和绿肥返田的方式，快速实现滨海盐碱地改良的目标，满足农地开发的需要。

说明书

技术领域

本发明属于农地生态开发领域，具体涉及一种大规模沿海新围垦滩涂农地生态化开发的集成方法。

背景技术

缩略语和关键术语定义

下列术语和定义适用于本文件。

沿海滩涂农地生态化开发：对沿海围垦滩涂进行的以农地开发为主要目标，采取空间规划-土地整理-盐碱地改良-生态管护为主的集成技术体系进行沿海滩涂整治，实施“7-2-1”(70％为农地，20％为湿地和鱼塘，10％为建设用地)用地结构配置的沿海滩涂开发。

集成技术：沿海滩涂农地生态化开发是一个集成的技术体系，主要包括沿海滩涂农地开发的空间规划技术、土地整理技术、土壤(盐碱地)改良技术、滩涂农地生态开发的综合管理技术等四个环节。将各个技术功能整合运用，实现滩涂农地的合理有效开发。

空间规划：是指为沿海滩涂农地生态化开发而进行的空间规划，在空间上合理配置滩涂开发的类型和空间分布格局，根据沿海滩涂开发的实际情况，提出“7-2-1”的空间配置方案(即农田占70％、水面占20％(其中非鱼塘的水域面积不少于10％)，建设用地(农场中心、道路和主干沟渠)占10％)。沿海滩涂农地生态化开发的空间规划为打造健康、可持续的沿海滩涂农地生态系统功能奠定基础，可协调沿海滩涂生态环境和滩涂农地开发的关系。

土地整理：在沿海围垦滩涂农地开发区域内，参照土地利用总体规划、土地开发整理规划的要求，在滩涂农地开发空间规划的基础上，通过采取各种措施，对滩涂围垦区内的农田、沟渠、鱼塘、人工湖和道路按照空间规划进行土地开发整理，“挖土堆高”(挖鱼塘、人工湖和沟渠，堆高农田用地高程)是沿海滩涂农地开发主要的土地整理方式。

土壤改良：针对沿海围垦滩涂区土壤为盐碱地的特点，采取多种技术措施，改善土壤性状，提高土壤肥力，改善土壤环境的各种行为。土壤(盐碱地)改良在沿海滩涂土地整理的基础上进行，主要选择生态化的改良技术，处理大面积的盐碱地治理。

生态管护：指在沿海滩涂农地开发过程中针对土壤盐渍化、岸坡侵蚀的治理和沿海大规模滩涂农地生态化开发区域的生态林-草带管护，目的是改善沿海滩涂农地开发的生态环境。

盐碱土是盐土和碱土以及各种盐化和碱化土的总称，是地球上广泛分布的一种土壤类型。盐碱土在我国分布广泛，主要集中分布于西北、华北、东北以及东部沿海地区，总面积达3.6×10⁷hm²，占全国可利用土地面积的4.88％，其中，滨海盐碱土约为1.3×10⁶hm²。我国人多地少，耕地资源非常紧张，人均耕地仅1.4亩,不到世界平均水平的40％。当前我国又正处于工业化、城市化快速发展时期，每年还需要占用大量耕地，人地矛盾日益突出。因此，为了解决我国人口粮食保障问题，迫切需要增加耕地，保证耕地“占补平衡”。沿海潮滩环境下的滨海盐碱地是我国重要的盐碱地土壤类型，其开发利用日益受到重视。我国拥有长达18000km的大陆海岸线和众多岛屿，海岸带滩涂资源十分丰富，主要分布在渤海西岸、东南沿海各省市，多属中国沿海经济发达地区。同时，随着河流入海口的不断生长以及围海造地活动，每年可制造面积可观的海涂。在全国耕地面积持续减少、建设用地日趋紧张的背景下，这是非常可贵的战略资源。对这些盐碱土的改良利用是解决我国面临的人口、粮食、资源和环境等问题的重要措施。

中国沿海地区正实施新一轮的大开发，沿海滩涂是重要的后备土地资源，也是沿海开发的重点方向。我国沿海滩涂资源丰富，在农牧渔业畜产开发方面具有巨大的潜力，大量围填海工程形成了大量新生待开发土地资源，新生土地资源是重要的后备农地资源，然而沿海滩涂农地开发面临突出的环境问题是沿海滩涂地势低、排水不畅、土壤盐分过高、土壤有机质含量低、沙性土壤容易造成跑水跑肥等。如何大规模地改良新围垦的沿海滩涂土壤性质，实现沿海滩涂农地生态化开发，对保护和改善沿海地区人居环境，推进沿海经济、社会与环境协调发展具有重要意义。

沿海滩涂规模大，适宜规模化经营。盐碱地治理和改良已有大量的研究实践，目前国内对新围垦的滩涂农地的开发主要是采取传统的改良方式进行改良，主要的改良技术有物理改良、化学改良和生物改良方法，也有采取组合改良的方法来改良盐碱土，但从实际的运行效果来看，采取这些方法对大面积盐碱地治理存在成本高、效果虽然明显但难以大规模使用等缺陷，针对盐碱地治理的专利技术在治理后的盐碱地还容易发生土壤盐渍化；此外，这些方法均集中于从土壤改良的角度来改善滨海盐碱土质量，缺乏面向滩涂农地开发的系统探索与研究，未从集成技术的角度来考虑系统治理改良和开发滨海盐碱土。

现有技术一的技术方案

物理改良方法就是采用一些物理方法来改良盐碱土，主要是通过改变土壤物理结构来调控土壤水盐运动，从而使得土壤蒸发作用受到抑制，同时也提高了土壤入渗淋盐的效果。常见的物理改良措施主要有：平整土地、抬高地形、更换客土、深耕晒垡、微区改土等。近年来，随着材料科学研究的不断深入和应用的日益广泛，利用沸石、地表覆盖(如塑料薄膜覆盖、残茬覆盖、秸秆覆盖、水泥覆盖、沥青乳剂覆盖等)等物理措施改良盐碱地的新工艺也开始不断涌现。通过检索中国专利数据库发现，在所有与滨海盐碱地改良相关的专利申请中，单独使用物理改良法的专利申请较少，增长也很不明显。如“盐碱地作物两相耕作方法”(CN1596571)，通过将夏季种植的作物完整秸秆翻压在土壤之下，使土体形成“土壤相”和“秸秆相”的“两相结构”，阻断土壤的泛碱，在其上的土壤中播种冬小麦，完成夏玉米和冬小麦的轮种耕作。“改良盐碱土壤的一种土沟结构”(CN202019536U)和“改良盐碱土壤的一种方法和它的土沟结构”(CN102182169A)，这两种方法均是利用盐、碱溶解于水的特性，构筑方便排水的土沟，实现改良土壤，该方法能有效降低土壤中盐分，上层土壤中盐分通过灌溉或降雨迅速淋洗到下层土壤中并随地下水排出土体，具有结构简单、成本低廉、操作简便、效果明显等特点。“一种构建人工剖面改良滨海地区城市退化土壤的方法”(CN101899826A)和“改良滨海地区城市退化土壤的一种土壤结构”(CN201860558U)，通过模拟自然土壤剖面，改善土体结构，构建人工土壤剖面进行土壤改良，利用此技术可对城市退化土壤，特别是滨海盐碱区城市土壤进行改良，并可有效减少后期土壤养护成本，有较大推广价值。陆兆华等还提出了一种“促进滨海盐碱化湿地复壮的方法”(CN101884263A)，是对复壮的滨海盐碱湿地进行深翻，之后浇灌造纸废水，该方法适用于各种退化程度的滨海盐碱湿地，利用该方法对湿地复壮之后，可使复壮湿地区域的生态环境状况获得极大改善，具有重要的应用价值。地表覆盖作为改良滨海盐碱地的一种重要物理手段，能够有效抑制地表水分蒸发，同时也可有效抑制盐分在地表聚集。段登选等根据地表覆盖的这种原理，研究出了在低洼盐碱地开展薄膜隔盐碱的工程措施，该方法主要是通过利用塑料薄膜的隔水作用，将盐碱上升的通路自动给阻断，从而降低了土壤中的盐碱。但是，利用这种方法也存在弊端：由于塑料薄膜难于降解，会对土壤和地下水资源造成严重的二次污染。此外，覆盖技术也只是暂时把盐分控制在土壤深层，并未能从根本上消除，因此存在返盐的潜在危险，需要加强后期科学管理。因此，一些专利申请对地表覆盖材料不断进行改进和优化。如“改良退化滨海盐碱湿地的方法”(CN102405707A)和“利用造纸废弃物改良滨海盐碱湿地的方法”(CN101884262A)[14]分别通过施入芦苇、造纸废弃物来改良滨海盐碱湿地，可有效改善土壤结构，提高土壤中有效养分和有机质的含量，降低土壤的含盐量。专利CN101816250A公布了“一种营养型盐碱地土壤改良的方法”，通过使用植物秸秆作为隔盐材料，成本低廉，而且不会造成二次污染，能大面积综合改良盐碱地土壤，具有广阔的应用前景。专利CN102067753A还公布了“一种将盐碱地变为良田的长效治理方法”，通过设置填料层，利用“盐随水来，盐随水去”的原理，借助灌溉或降雨使盐分下移和填料层切断蒸发渠道以控制蒸发实现的盐分上移的方法，降低了耕作层盐分的含量，又不使盐分上移聚集，达到了有效长久的治理效果。

现有技术一的缺点

总体来看，物理改良方法相对比较简单，适用范围广，在几乎所有地域类型及各类盐碱地基本均可适用。但是，由于物理改良方法技术在实际的生产中面临很多问题，涉及的材料投入成本高，薄膜的大量使用也会造成二次污染，而且，物理改良盐碱地的方法在新围垦的地下水位高、重盐碱地使用效果不佳，也很难在大规模沿海滩涂范围使用。

现有技术二的技术方案

水利法改良盐碱地主要是根据“盐随水来，盐随水去；盐随水来，水散盐留”的原理，通过建立完善的排灌系统，利用挖明渠引水或铺设暗管等方式将水引入盐碱地，严格控制地下水水位，通过灌水冲洗、引洪放淤等，不断淋洗和排除土壤中的盐分，从而达到土壤脱盐和防止次生盐渍化的目的。水利改良方法作为改良滨海盐碱地最便捷、最直接的方法，该领域的专利技术实际应用的时间比较早且至今仍被广泛沿用。新的水利发改良盐碱地，主要是暗管排盐的方法、隔层处理方法等。天津经济技术开发区总公司园林绿化公司公开了一种“潜水滨海盐土地区暗管排盐技术”(CN1251735)，该技术可有效治理盐碱地、防止土壤的次生盐渍化和浅潜水游泥质地区施工小滑坡和塌方。宋建中提出了“一种治理流域滩涂盐碱的方法”(CN1963037)，该方法属于一种采用埋管方式排碱消盐的立体治理方法，主要是解决了现有治理流域滩涂的方法存在着深度浅、易淤塞坍塌和排盐碱效果差的技术难点。崔心红等设计了“一种用于改良滨海盐渍土的装置”(CN201733585U)，该装置由隔离层构成，实施本实用新型后，土壤含盐量明显下降，土壤有机质增加，该装置操作简便、低成较低。

现有技术二的缺点

总之，水利改良法目前相对已较成熟，该方法的一个比较突出的优点就是适用范围较广，在各类盐碱地普遍适用。该方法除了对水资源要求较高外，对其他外部条件要求不高。由于水利改良法本质上是通过灌水冲洗来降低土壤的盐碱度，技术方案相对较简单。但是，对沿海新围垦的滩涂，地势更低平，地下水位浅，因为没有很好的排水系统，直接灌溉或者暗管排盐，效果会很差。

现有技术三的技术方案

化学改良方法是通过盐碱土上施用石膏、黒矾等化学改良剂，利用酸碱中和原理，从而改良盐碱土壤的理化性质。化学改良方法是盐碱地治理中常用的一种方法，多年的实践表明，通过施用化学改良剂往往能起到立竿见影的效果。盐碱地化学改良剂(如石膏)的研究和开发工作在20世纪40年代就已经开始。由于该方法配方比较灵活，操作方便，世界上许多国家和地区对盐碱地的改良利用也越来越迫切，这些条件均有力地推动了化学改良方法领域的相关研究。此外，随着国民文化水平和经济意识的提升，大量本领域行业人员专利意识也逐渐提高，涉及化学改良领域的相关专利申请量也在逐年增长。中国滨海盐碱地化学改良专利技术以天然矿土资源(如沸石、褐煤、泥炭、凹凸棒土、磷矿粉等)和工农业废弃物再利用为代表，在原料的选用上很好地体现了环保节能、高效优质的发展理念。在盐碱地施入天然矿土资源具有很多优点：一方面，能够明显增强土壤团粒结构；另一方面，也带来大量丰富的营养元素且不会引入任何污染因素。如朱恩等发明了“一种滨海盐碱滩涂土壤改良剂及其制备方法”(CN101955776A)，该方法由腐殖酸5～10重量份和发酵腐熟后的畜禽粪便90～95重量份组成，所得产品具有快速熟化滨海土壤，聚合土壤盐分，防止盐分表层聚集，增加土壤阳离子代换量等特点，能有效促进土壤有机质生成，改善土壤中的有益菌群结构，对于土壤团粒结构的形成有显著效果；而且成本低，制备简单，使用方便。王小彬等针对滨海盐碱地区播种保苗的特殊需求而研制了“一种用于滨海盐碱土壤快速脱盐的调理剂”(CN101892056A)，该调理剂包括有机肥、石膏粉和聚丙烯酰胺，使用时操作简单，就地取材、成本低廉、能够快速脱盐，还能用于调节土壤水分、养分，保持水土养分、改良土壤、改善种子微环境、提高作物产量，是一种新型无毒的土壤水肥调理剂。王辰发明了一种“沿海城市绿化用耐盐碱保水剂及其制备方法”(CN102367385A)，该方法能大幅度提高保水剂性能和抗盐碱性，还能增强保水剂的流散性和耐候性，有利于改善土壤，刺激植物生长，为退海地植物生长创造有利条件。

废弃物尤其是农产品行业废弃物，如农家肥、农作物残体、农产品加工过程中的废渣废液等，施用盐碱地后可有效增强土壤团粒结构，降低盐碱地pH值，提高土壤肥力，同时也实现了废弃物资源的高效循环再利用。因此，一些专利申请开始利用废弃物来改良滨海盐碱地。如于妍等发明了一种“盐碱化湿地改良剂”(CN102352258A)，此发明为一种用于改良退化滨海盐碱湿地的基于芦苇的改良剂，该改良剂包含40～80重量份的芦苇以及15～35重量份的石膏。陆兆华等发明了“利用造纸废弃物改良滨海盐碱湿地的方法”(CN101884262A)、“利用造纸废水恢复退化滨海盐碱湿地的方法”(CN101926241A)，这些方法均可有效改善土壤结构，提高土壤中有效养分和有机质的含量，降低土壤的含盐量，促进湿地植被恢复，具有很好的应用前景。此外，通过将粉煤灰、海湾泥和碱渣工程土等废弃物按照一定配比混合，天津开发区还研制出了一种可用作绿化的新土源。以上这些成果不仅为滨海盐土的改良提供了新的技术途径和可实施的广阔空间，同时也实现了废弃物的循环再利用，使得废弃物资源化。

现有技术三的缺点

化学改良方法的应用也较为广泛，在滨海盐碱地改良领域中，特别是对于小范围中度和重度盐碱土的改良，同其他方法相比，该方法一直具有比较明显的优势，但面向大规模新围垦滩涂，因为地势低平、地下水位高、极容易发生盐渍化，化学改良盐碱地的技术方法在也显得无能为力。

现有技术四的技术方案

生物改良盐碱地方法在治理盐碱地的各项技术措施中，一般认为生物耐盐性的改良是一种最为有效的改良途径。生物改良方法主要包括：开展植物耐盐生理和提高植物耐盐能力的研究、引种和驯化有经济价值的盐生植物和耐盐植物、培育抗盐新品种和转抗盐基因植物等。

生物改良方法是近年来新兴起来的盐碱土改良方法，该方法的改良效果比较彻底，并且无污染，环境友好性强。如“滨海重盐碱地种植棉花的方法”(CN102301906A)[31]、“滨海重盐碱地柽柳直接扦插成林的方法”(CN102326503A)、“滨海重盐碱地种植甜菜的方法”(CN102301905A)、“滨海重盐碱地种植油葵的方法”(CN102326487A)[34]、“滨海重盐碱地种植甜高粱的方法”(CN102405746A)、“滨海中重度盐碱地杂交谷子高产栽培方法”(CN102696306A)、“野生碱蓬的人工栽培方法”(CN1216216)等，通过在滨海盐碱地种植植物，再经过土地整理、冲淋、地膜覆盖抑盐保墒等一系列措施，降低作物根层土壤的含盐量，保证作物的正常生长，而且操作简单，成本低，适合在滨海盐碱区应用，具有显著的经济、社会和生态效益。姚荣江等发明了一种“滨海滩涂中、重度盐碱地种植作物的控盐栽培方法”(CN102057775A)，该栽培方法适应性强、作物产量较高、提升了肥料利用率同时加快了地力培育进程，农业利用效益高。肖辉等提出了“一种利用咸水在滨海盐碱地上种植杨树的方法”(CN102057828A)，该技术采用营养钵移栽的方法，可以显著提高杨树的成活率，成活率可达到90％以上。此外，段世杰还提出了一种“盐碱滩栽培植物的方法”(CN1043067)，通过在所要栽种的盐碱滩上挖坑、铺入不透水气的塑料膜，进行换土栽植，最后将塑料膜的边缘用明沙培高并凸出地面，该方法为改造盐碱滩找到了新的途径，其简单易行，成活率高，用水省，经济效益高。曹亚彬等发明了一种“利用氧化硫硫杆菌处理盐碱土壤的方法”(CN102027819A)，利用氧化硫硫杆菌处理盐碱土壤，资源消耗小，对植物无毒害，能有效降低土壤pH值，该方法可以单独作为一种盐碱土壤的治理方法，也可以作为其他治理方法的一种补充与配套措施，应用于盐碱地的治理与改良。

现有技术四的缺点

生物改良法是改良、开发和利用盐碱地的最有效途径之一。应用生物法改良盐碱土对施用环境的要求特别高，合理培养和选择噬盐微生物及耐盐植物就成为该方法的核心问题。目前，现有的生物改良方法往往是单独施用耐盐植物或者噬盐微生物，将二者联合起来施用改良盐碱土的研究还较少，尽管单独施用已取得了不少成果，但面对新围垦沿海滩涂有机质含量极低、盐碱地地下水位浅，不从根本上解决沿海滩涂盐碱地地下咸水水位高和排盐缓慢等问题，单纯用生物改良的技术是无法在大规模沿海滩涂农地开发中使用的。

现有技术五的技术方案

由于土壤盐渍化的形成受到多种因素的影响，因此在滨海盐碱地的开发利用中采取综合性的改良措施或许会取得更好的改良效果，即将物理改良方法、水利改良方法、化学改良方法以及生物改良方法等相结合的组合改良措施。通过将单一改良方式的优势相结合，取长补短，组合改良有望从根本上抑制或消除土壤的盐碱化，使盐碱化土壤恢复原有的功能。

组合改良法得到了越来越多的关注，相关专利申请量也稳步提高。徐素霞将物理法、水利法与生物法结合，提出了一种“使沿海滩涂盐碱快速脱盐的方法”(CN101878684A)，通过在盐碱地区域内开挖沟渠，对沿海滩涂盐碱地采用机械翻耕，种植黑麦草或田菁培育土壤，并将黑麦草或田菁的植株秸秆打碎还田，再用耐盐落叶树种进行盐碱地实地种植等措施，能有效使沿海滩涂盐碱快速脱盐，按本发明方法操作2年，使得沿海滩涂盐碱地含盐量从平均12.1％降到3.4％。刘太祥将物理法、水利法、化学法与生物法结合，发明了一种“节水型盐碱滩地物理-化学-生态综合改良及植被构建技术”(CN1765531)，该方法不开槽移土，不铺设淋水层，不下盲管，不更换种植土，既保证绿地苗木的正常生长，也保护了耕地不再被破坏。薄学锋将物理法、水利法与生物法结合，发明了一种“滨海中重盐碱地改良及综合利用方法”(CN101045237)，通过开挖池塘、挖土筑田，抬高田面，田间设有供、排水沟，台田进行农作物种植，池塘进行水产养殖，蓄水与发展高效农业种植为一体的立体生态农业开发模式，它有效地解决了滨海中重盐碱地开发存在的土壤耕层含盐量高和淡水缺乏的两大制约因素，实现渔农互补，是一种开发利用滨海盐碱土地资源的有效途径，具有极高的推广价值。杨永利等将物理法、水利法与生物法结合，发明了“一种滨海盐土的综合改良方法”(CN102577687A)，通过将暗管排盐的工程专利技术、改善土壤物理结构的技术措施和微生物菌肥改良集成在一起有序综合作业应用，该方法改良盐碱土效果显著，具有在短时间内(1个生长季节内)有效降低高盐碱土壤的盐分，防止次生碱化，加速了土壤熟化程度，促进了原土绿化进度，保证了当年的植物成活率达到95％以上，同时节约了水资源。刘太祥发明了一种“盐碱滩农田土壤与植被综合改良方法”(CN101073807)，使用本方法改良后的地块能具备各种农作物的生长和绿化草皮、地被宿根花卉的生长，而且投资较少，一次投入永远增效，是一种经济型、广谱型、简易型，间接方便的技术。张正权发明了一种“盐碱滩涂综合快速治理方法”(CN101715664A)，通过刈割、翻耕、水淹等方法对互花米草进行清除，通过排尽原有咸水，泡田前后多次翻耕，进水、排水严格分开，避免淡水和咸水相互掺杂等手段，在较短时间内同时解决了盐分降低的问题。

现有技术五的缺点

经过多年的盐碱地治理生产实践，人们逐渐认识到采取任何单项措施效果都非常有限，组合改良能够大幅提高盐碱地改良效果，该技术在今后有望成为盐碱地改良的首选模式。随着对综合治理措施的研究和应用，组合改良法得到了越来越多的关注。可以预见，如何构建更加经济有效的组合改良方式，将是未来相关工作的研究重点和发展方向。

但面对大规模新围垦沿海滩涂的农地开发不单单是解决盐碱地问题，新围垦滩涂有机质含量极低、盐碱地地下水位浅，不从根本上解决沿海滩涂盐碱地地下咸水水位高和排盐缓慢等问题，单纯用盐碱地治理技术无法满足大规模沿海滩涂农地开发的需求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种大规模沿海新围垦滩涂农地生态化开发的集成方法，针对现有技术不从根本上解决沿海滩涂盐碱地地下咸水水位高和排盐缓慢等问题。

为了解决以上问题，本发明提出了一种大规模沿海新围垦滩涂农地生态化开发的集成方法，包括以下步骤：

S1空间规划：对大规模沿海新围垦滩涂农地按照7:2:1的空间配置方案进行整体规划，其中7为农地及园艺、林地，2为养殖鱼塘和人工湖泊，1为农场、主干沟渠、道路建设用地，并在此基础上进行生态空间设计；

S2土地整理：在空间规划的基础上对大规模沿海新围垦滩涂农地开挖人工湖、沟渠，将农田土地面积高程推高50CM以上,使得整理后的地块呈“垄状条田与沟渠”平行相间分布格局；

S3土壤改良：在土地整理的基础上对大规模沿海新围垦滩涂农地进行生态化的盐碱地改良，包括利用自然降水，深翻与淡水灌溉相结合以及秸秆还田、增加土壤有机质含量；

S4生态管护:对沿海大规模沿海新围垦滩涂农地进行针对性管理，包括农地土壤盐渍化治理，防护林、草带建设，人工湖及沟渠岸坡防护。

作为优选,空间规划具体如下：

1)滩涂整体规划

对大规模沿海新围垦滩涂农地按照7:2:1的空间配置方案进行整体规划，其中7为农地及园艺、林地，2为养殖鱼塘和人工湖泊，1为农场、主干沟渠、道路建设用地；

2)生态空间设计

在1000公顷的规划围垦滩涂上，设有100公顷的人工湖泊湿地，人工湖深度3.5～4.0m；规划区内养殖鱼塘宜靠近淡水源区，鱼塘水面面积达到0.3～0.5ha，水深1.5-2.0m；鱼塘形状采用长方形，长宽比在2：1～3：1，滩涂农地生态开发中水体主要包括鱼塘以及人工湖，所占土地比重为规划区总面积的20％，其中，鱼塘所占比重不超过10％。

作为优选,土地整理具体如下：

人工湖占滩涂农地开发比例不超过10％，开挖人工湖的深度为3.5-4.0m，人工湖设计成“平锅底”型，边缘的坡降为1：5，湖滨带主要规划为湖滨湿地，采用种植芦苇或者其他耐盐植物，人工湖中心保留一个50m²的“人工岛”；

干、支级沟选用明沟，干沟宽度不超过4～5m，支沟宽度3～4m，降缓到1：2.5或者1：3.0，沟底的宽度0.5～1.0m；以修筑呈阶梯状边坡为主，坡面种植耐盐植物及耐盐碱的林带；沿海滩涂地区排水系统采用明沟排水系统；排水沟布置在地面较低部分，与人工湖相通，人工湖出水口通过渠道与入海排水闸，排水沟应根据海水水位变化，采用自排方式；开挖沟渠的泥土对方在邻近的农地块区，农田地面的高程设计至少高于农地块区地下水位50cm以上。

作为优选,土地整理具体如下：

1)利用降水自然脱盐

在沿海滩涂挖土堆田、开挖鱼塘-人工湖基础上的沿海滩涂农地，高出当地地下水水位50cm以上；

2)灌溉和深翻农地结合实现快速脱盐

采用灌溉冲洗地表盐分，同时对土体中没有粘土夹层的盐碱地，深翻30～50cm；分多次进行灌水，冲洗的水量逐次减少，但每次冲洗定额不能低于土壤田间持水量，采用800m³/hm²，冲洗间隔为24～72h，要求在土壤落干24h后进行下一次灌水；有条件的情况下，可以实施秸秆还田，提高土壤有机质含量；

3)提高土壤肥力

熟化良好并具有抑盐作用的滩涂土壤标准为：有机质含量0.4～1.5％以上，大于0.25mm水稳性团聚体含量>25％，土壤容重<1.25g/cm³，总孔隙度>54～55％；熟化初期应使10cm表土首先达到上述指标，然后逐渐增大土层厚度至20cm；增施有机肥可显著提高土壤肥力，厩肥、堆肥、沤肥用量为15t/hm²，邻近区域的互花米草、芦苇、稻草、玉米的秸秆等铺设在农田块区，用量4.5～6.0t/hm²；也可种植田菁、黑牧草等绿肥，收获切割后或直接耕翻还田。

作为优选,生态管护具体如下：

1)岸坡防护

采用植物措施或工程措施进行防护，护岸工程措施根据当地材料，可采用干砌石、浆砌石等刚性结构进行，也可以利用竹片、木桩篱笆保护；岸坡必须进行修整、夯实后才能进行护砌，岸坡修整后土坡比降不大于1:1.5，部分沙土岸坡比降可设计为1：2.5；在沟渠边坡的上部，通过植树造林措施护坡；

2)防护林、草带建设

沿田间道、主干渠布置农田防护林，树种的选择主要选择生长迅速、根系发达、耐盐碱-干旱-贫瘠土壤、容易繁殖的树种，以本地植物优先，实行乔、灌相结合；主要布置在田间道路两侧，单行布置，株距2m左右；人工湖环道靠近湖边一侧以芦苇为主绿化，靠近农地边缘可斑块状布置绿化林地，面积10-15m²，种植林木之前，引入客土或采用相关的局地尺度的盐碱地处理技术改善土壤性质，满足耐盐灌木和乔木的生长；

3)土壤盐渍化治理

在盐渍化严重的季节，采用灌溉、深翻与秸秆还田结合的办法洗去表土盐分，也可地面覆盖秸秆，减缓地面蒸发和盐分上移造成的土壤盐渍化。

本发明的有益效果如下：本发明提出了一种面向沿海大规模新围垦滩涂农地生态化开发的综合治理集成技术，其目的是提供一种构思科学、合理，可以充分大规模的改良新围垦的滩涂农地土壤性质，并最大限度维护和重建沿海滩涂农地开发区域人工干预下的具有生物多样性的生态系统,保护沿海生态环境的集成技术。该集成技术主要包括沿海滩涂农地开发的空间规划技术、土地整理技术、土壤改良技术、生态管护技术四个环节，共同构成面向沿海大规模新围垦滩涂农地生态化开发的综合治理集成技术(体系)。使用该集成技术，有望在3-5年内从根本上解决沿海土壤盐碱化问题。在沿海滩涂土地整理的基础上，采用自然脱盐、灌溉松土脱盐和绿肥返田的方式，快速实现滨海盐碱地改良的目标，满足农地开发的需要。

本发明主要适用于大规模的沿海新围垦滩涂的农地开发，大规模的下限尺度定义为1000公顷，根据本发明提出的滩涂农地生态化开发区域70％作为农地使用，则1000公顷沿海滩涂范围内可以打造一个“万亩良田”区域。

本发明提出的“大规模沿海滩涂农地生态化开发集成技术体系”中，治理盐碱地是重要的目的之一，也是重要的环节，将治理盐碱地纳入到沿海滩涂农地生态化开发的集成技术体系中，才能从根本上彻底改良滨海盐碱地，实现大规模沿海滩涂农地生态化开发目标。与本发明相关的已有专利技术主要集中在土壤改良——盐碱地治理环节，在滨海盐碱土治理的专利技术中，根据改良措施的不同，分为物理、水利、化学、生物和组合改良方法。

本项发明技术方案根据沿海滩涂开发利用实际状况，经科学构思和合理分析，以空间规划技术为指导，统筹协调土地整理技术、盐碱地改良技术以及生态管护技术，是针对大规模的沿海滩涂农地的盐碱治理提出了综合开发的可行性途径。该方案从系统研究的角度，可最大限度维护和重建沿海滩涂农地开发区域人工干预下的具有生物多样性的生态系统,在沿海大规模开发中能有效保护沿海生态环境，改善沿海地区人居环境，推进沿海经济、社会、环境协调发展。在江苏大丰市进行的中尺度实验田表明，使用该集成技术，可在3年内从根本上解决沿海滩涂农地开发问题。在整体规划的基础上，2013年设计了相邻的5块滩涂样地，分别进行了不同方案的处理，其中采用堆高40-50cm，人工增加有机肥和配合灌溉翻土的地块，在2年内滩涂土壤盐分减少了50％～60％，基本满足农作物的生长。在沿海滩涂土地整理的基础上，采用自然脱盐、灌溉松土脱盐和绿肥返田的方式，快速实现滨海盐碱地改良的目标，满足农地开发的需要。同时，大规模生态化农地开发以及人工湖的建设，为未来沿海滩涂农地开发中的休闲农业发展和国家农业公园建设奠定了基础。

附图说明

图1为集成技术流程图；

图2为7:2:1空间规划示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明做进一步详细说明。

本发明是以空间规划技术为指导，统筹协调土地整理技术、土壤改良技术以及生态管护技术，针对大规模新围垦沿海滩涂农地的生态化开发面临的问题，提出了一套集成技术体系。该集成技术体系的各个环节紧密相关联，前后不能调换，也不可缺失，共同构成一个完整的技术体系。集成技术体系的流程图如图1所示。

空间规划技术

空间规划是对滩涂农地开发建设总体布局的确定，应在滩涂资源综合调查的基础上，编制区域性的大比例尺(1:10000)滩涂资源图，作为沿海滩涂农地生态化开发空间规划的底图。结合区域性土地利用规划，统筹规划滩涂资源的多目标开发，落实沿海滩涂农地生态化开发的地理位置和空间范围。这一技术包括滩涂整体规划以及生态空间设计两块内容。

1)滩涂整体规划

滩涂农地开发整体布局的确定，应综合考虑沿海滩涂自然地理条件、生态环境、滩涂资源调查和评价结论及区域性土地利用规划，合理确定沿海滩涂农地生态化开发的地理位置和空间范围。根据国家和区域性耕地占补平衡和后备土地资源战略的需求，面向远期目标，进行滩涂农地生态化开发的整体规划。依据沿海新围垦滩涂区的盐沼自然环境和盐分高、滩面高程低、农地开发困难大的现实。本规程提出“721”沿海滩涂农地生态化开发模式，其中“7”为农地及少量的园艺、林地，“2”为水面(养殖鱼塘和人工湖泊)，“1”为农场、主干沟渠、道路建设用地。本规程为滩涂农地生态化开发提供指导，应最大限度保证农地开发，规定农地开发面积宜占总面积70％。沿海大规模新围垦滩涂的整体空间规划是沿海滩涂农地开发的重要基础工作之一，滩涂整体规划瞄准大规模沿海新围垦滩涂农地开发，范围下限本规程定为1000公顷，但滩涂整体规划技术在100-1000公顷范围内也可以参照实施。

2)生态空间设计

根据实地的调研，在参照珠江三角洲地区“桑基鱼塘”、江苏中部低洼平原的“垛田模式”以及黄淮海平原“鱼塘-农田”组合开发模式的基础上，提出了沿海围垦滩涂农地生态化开发中应重视生态空间设计，设计重建人工湿地环境，例如在人工湖周围设计人工湿地，在鱼塘边缘设计人工湿地。沿海滩涂农地开发中生态空间的设计与重建是生态化开发的标志。在1000公顷的规划围垦滩涂上，应有100公顷的人工湖泊湿地，人工湖深度3.5～4.0m；规划区内养殖鱼塘宜靠近淡水源区，鱼塘水面面积一般达到0.3～0.5ha左右，水深1.5-2.0m左右。人工养殖用地的场地选择要求水源充足、水质适用，渗漏少。鱼塘形状宜采用长方形，长宽比在2：1～3：1，应尽量做到整齐划一，鱼塘开挖的泥土堆放到临近农地块区，鱼塘开挖的深度根据养殖鱼类的要求适当修改。开挖鱼塘堆高的农地，有利于快速实现脱盐，实现农地开发目标。滩涂农地生态开发中水体主要包括鱼塘以及人工湖，所占土地比重为规划区总面积的20％，其中，鱼塘所占比重不宜超过10％。强调滩涂地区水体的生态调节功能，同时考虑到整体景观设计，为滩涂农地生态化开发中的农业生态旅游、创建国家农业公园开发奠定基础。

土地整理技术

本技术提出的挖土堆高，在相关的专利技术中表述为挖鱼塘堆高土壤高程，但这些技术范围小，不是面向大规模的农地开发；没有设计人工湖开挖，从农地生态化开发的角度看，开挖人工湖的方式更生态，特别是大规模的沿海滩涂围垦；另外土地整理技术虽然有相关的规程，但目的是为了土地整理而提出的技术规程，本段提出的土地整理技术是为了沿海围垦滩涂农地生态化开发而提出的，与前面的整体规划和后面的盐碱地治理很好关联。

土地整理前，应根据空间规划方案，规划建设临时施工道路，优化路线设计，减少土地整理投入，采用机械方式进行大规模的土地整理，整理后的围垦区利于进行盐碱地改良和后续的滩涂农地生态化开发。土地整理的目标是为了治理盐碱地、改良滩涂农地土壤质量。根据多数沿海滩涂围垦区地势低平、盐渍化严重的现状，提出“挖土堆田”的沿海滩涂土地整理模式，即利用人工湖泊、鱼塘、沟渠的开挖土方，就近堆高用于开发农地的田块，满足后期滩涂盐碱地治理和农地生态化开发的需要。同时，对将来用于滩涂农地生态化开发的区域，整理为长方形或者正方形，利于盐碱地改良之后的机械作业，也有利于沿海滩涂农地规模化、集约化开发经营；挖土堆高后的农用地和人工湖之间的地面在整理后要保留3°左右的坡度，倾向滩涂围垦区内的人工湖、汇水河道和干、支沟渠，滩涂整理后的地块以“垄状条田与细沟”相间分布格局为主，垄状条田和细沟的长度与地块长度一致，垄状条田的宽度2-3m,之间的细沟可以用犁耕的方式快速建成，便于后期自然脱盐和盐碱地治理。

在沿海滩涂农地生态化开发空间规划的基础上，实施挖土堆田应采用机械化方案开挖人工湖、主干沟渠和鱼塘，开挖的土体对堆放到临近农地开发空间规划的农地块区上，利于节约成本。在实施“挖土堆田”方案前，应进一步核实土石方平衡计算，保证农地地块的地面高度在原有地面基础上堆高50cm以上。

人工湖占滩涂农地开发比例不宜超过10％，开挖人工湖的深度为3.5-4.0m，人工湖设计成“平锅底”型，边缘的坡降为1：5，湖滨带主要规划为湖滨湿地，可采用种植芦苇或者其他耐盐植物，人工湖中心保留一个50m²的“人工岛”，为后续的人工湿地和鸟类栖息地预留空间。

根据GB/T50288—1999《灌溉与排水工程设计规范》的规定，排水系统通常可分为干、支、斗、农四级，在大规模新围垦区滩涂土地整理阶段，主要考虑干、支两级沟渠的施工，细小的沟渠在后期根据农地需要开挖。起到输水作用的干、支级宜选用明沟，干沟宽度不宜超过4～5m，支沟宽度3～4m，考虑沿海滩涂的土质疏松，多沙性土，沟渠的边坡比降应调整，降缓到1：2.5或者1：3.0，沟底的宽度0.5～1.0m。以修筑呈阶梯状边坡为主，坡面种植耐盐植物及耐盐碱的林带。沿海滩涂地区排水系统兼有排盐、洗盐、除涝等排水任务，一般采用明沟排水系统。排水沟一般布置在地面较低部分，与人工湖相通，人工湖出水口通过渠道与入海排水闸，海洋有周期性的涨落，排水沟应根据海水水位变化，尽量采用自排方式。开挖沟渠的泥土对方在邻近的农地块区。

沿海地区起围高程越来越低，新围垦滩涂农地地势低、地下水位普遍较高，土地整理后，尚无法满足农作物种植的要求，农地高程设计应该因地制宜，利于盐碱地改良。根据江苏垛田和沿海农业区的农田和地下水位相对高程的特点，提出沿海滩涂农地开发中，农田地面的高程设计至少高于农地块区地下水位50cm以上。

土壤改良技术

盐碱地改良的目标是将沿海滩涂农地开发区域的土壤含盐量降低到0.3％以下(轻盐碱地)，基本满足农作物生长的需要。力争在沿海滩涂土地整理的基础上，采取多种盐碱地治理措施，在3-5年内实现农作物种植的目标。盐碱地治理和改良已有大量的研究实践，利用物理、化学和生态生物方法治理和改良盐碱地的专利成果处理盐碱地，大面积盐碱地治理成本高、效果不明显，后期还容易发生土壤盐渍化；根据沿海盐碱地的实际情况，提出的沿海滩涂农地生态化开发的土地整理措施，可以从根本上解决盐碱地问题。在沿海滩涂土地整理的基础上，采用自然脱盐、灌溉与深翻松土脱盐和绿肥返田的方式，可以快速实现滨海盐碱地改良的目标，满足农地开发的需要。

1)利用降水自然脱盐

东部沿海地区夏秋降水丰富，自然降水在沿海滩涂入渗、形成地表径流的过程中可以实现自然脱盐；在沿海滩涂挖土堆田、开挖鱼塘-人工湖基础上的沿海滩涂农地，高出当地地下水水位50cm以上，有利于快速脱盐，滩涂农地整理成的“垄沟”格局，也有利于盐分自然迁出沿海滩涂农地块区，实现自然脱盐目标。

2)灌溉和深翻农地结合实现快速脱盐

沿海滩涂盐碱地土壤的含盐量在冬、春季多为上重下轻，采用灌溉可以冲洗地表盐分，同时，适当的深翻盐碱地，有助于将整个土层的含盐量降低。沿海很少有粘土夹层，20cm表层土壤以下的盐分含量变化比较均匀。对土体中没有粘土夹层的盐碱地，一般深翻30～50cm。灌溉冲洗可以快速带走土壤中的盐分，可分多次灌水进行，冲洗的水量逐次减少，但每次冲洗定额不能低于土壤田间持水量，一般采用800m³/hm²。冲洗间隔一般为24～72h，要求在土壤落干24h后进行下一次灌水。

对于表土盐渍化严重的农地块区，选择在春秋两季进行洗盐：早春地温升高、地表积盐时进行，洗后可进行春播。但在春播任务重、灌溉水量较紧张时不宜大面积进行。晚秋地下水位降低，蒸发量小，邻近河道水源充沛，适合进行大面积冲洗。可选择在10月下旬至11月中、下旬进行。为洗掉土壤中多余的盐分，使土壤含盐量降低，单位面积所需要的灌溉水量称为冲洗定额，其受冲洗前后土壤含盐量、盐分组成及其分布、土壤水文地质条件、排水条件等多因素的影响，宜根据田间试验或者模型计算。

3)提高土壤肥力

对盐分含量特别高的滩涂，种植耐盐先锋植物，大面积种植耐盐植物如田箐、黑牧草、灰灰菜等，绿肥还田、提高土壤有机质含量。熟化良好并具有抑盐作用的滩涂土壤标准为：有机质含量0.4～1.5％以上，大于0.25mm水稳性团聚体含量>25％，土壤容重<1.25g/cm³，总孔隙度>54～55％。熟化初期应使10cm表土首先达到上述指标，然后逐渐增大土层厚度至20cm。增施有机肥可显著提高土壤肥力，厩肥、堆肥、沤肥等用量为15t/hm²，邻近区域的互花米草、芦苇、稻草、玉米的秸秆等铺设在农田块区，1年后即可腐烂，可翻耕还田，用量4.5～6.0t/hm²；也可种植田菁、黑牧草等绿肥，收获切割后或直接耕翻还田。

生态管护技术

生态管护是指在沿海滩涂农地开发过程中进行的日常生态管理，主要包括农田与岸坡侵蚀防护、防护林与草带建设和土壤盐渍化治理等。生态管护是大规模沿海滩涂农地生态化的保障。

1)岸坡防护

沿海滩涂农地生态化开发区域的土壤性质为沙性土，在自然条件下容易发生土溜、岸坡侵蚀。滩涂农地护坡工程主要包括人工湖、鱼塘、沟渠等坡面的防护工程，以防止坡面冲刷、坍塌。为防止人工湖-鱼塘、沟渠岸坡损毁破坏，可采用植物措施(林带、草皮)或工程措施进行防护。护岸工程措施根据当地材料，可采用干砌石、浆砌石等刚性结构进行，也可以利用竹片、木桩篱笆保护。岸坡必须进行修整、夯实后才能进行护砌，岸坡修整后土坡比降不大于1:1.5，部分沙土岸坡比降可设计为1：2.5。在沟渠边坡的上部，通过植树造林措施护坡。

2)防护林、草带建设

沿田间道、主干渠布置农田防护林。树种的选择主要选择生长迅速、根系发达、耐盐碱-干旱-贫瘠土壤、容易繁殖的树种。以本地植物优先，实行乔、灌相结合。适合江苏省沿海滩涂生长的乔木有：木槿、刺槐、水杉等；灌木有夹竹桃、紫慧槐、柽柳、沙棘等。主要布置在田间道路两侧，单行布置，株距2m左右。人工湖边缘生态绿化林建设考虑到景观要求，考虑到景观要求，人工湖环道靠近湖边一侧以芦苇为主绿化，靠近农地边缘可斑块状布置绿化林地，面积10-15m²为宜，种植林木之前，可以引入客土或采用相关的局地尺度的盐碱地处理技术改善土壤性质，满足耐盐灌木和乔木的生长。

3)土壤盐渍化治理

对于经过土地整理和土壤改良的盐碱地，在农地开发中还会出现土壤盐渍化现象，可以采取在盐渍化严重的季节，采用灌溉和深翻结合的办法洗去表土盐分，也可地面覆盖秸秆，减缓地面蒸发和盐分上移造成的土壤盐渍化。

本发明中的沿海滩涂农地生态化开发的集成技术体系，空间规划技术和土地整理技术的具体内容是核心；盐碱地改良技术和生态管护技术虽然属于现有技术，但其实际应用都是针对小规模，在面向大规模的沿海新围垦滩涂农地生态化开发中没有应用，本发明在现有盐碱地改良和生态管护技术中，凝练提出了针对大规模沿海新围垦滩涂农地生态化目标的盐碱地改良技术方案和生态管护技术方案。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的实施方法，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。