山地丘陵区耕作田块修筑工程设计参数及田块特征——以重庆为例

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钟守琴, 刘涓, 刘卫平, 魏朝富. 山地丘陵区耕作田块修筑工程设计参数及田块特征——以重庆为例[J]. 中国农业科学, 2017, 50(23): 4558-4574 https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2017.23.009
ZHONG ShouQin, LIU Juan, LIU WeiPing, WEI ChaoFu. Engineering Design Parameters of Farming Plots Construction and Plot Characteristics in Hilly Area: A Case Study of Chongqing[J]. Scientia Acricultura Sinica, 2017, 50(23): 4558-4574 https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2017.23.009

0 引言

【研究意义】在山地丘陵区,耕地的破碎化严重限制了该区域农业的规模化生产^[1-2],阻碍了中国农业现代化的进程^[3-8]。作为影响耕地破碎化的主要因素之一^[9],耕作田块修筑工程的参数设计对山地丘陵区农业机械化、规模化及产业化发展起着决定性作用。因此,在山地丘陵区开展本次研究具有非常重要的实践指导意义。【前人研究进展】作为田间作业的基本单元,耕作田块是指由田间末级固定沟、渠、路及田坎等围成的田（地）块^[10-11]。而耕作田块修筑工程作为农地整理的核心内容^[12],主要包括田块归并、田面平整、田坎修筑等。同时,根据其土地利用类型及地形坡度的差异,可将耕作田块修筑工程分为条田、梯田、梯地及缓坡地4种类型修筑工程^[13]。其中,条田是指地形坡度在6°以下的面积较大的水田,其耕作田面水平,成矩形或梯形;梯田是指在坡地上沿等高线分段修建田坎所形成的阶梯式水田;梯地指在坡地上沿等高线分段修建田坎所形成的阶梯式旱地;缓坡地是指田面坡度在6°以下的面积较大的旱地,其耕作田块内较规整,可为矩形或梯形。耕作田块修筑的初衷是改善耕地破碎化的现状,提高耕地质量。然而,部分不合理的耕作田块修筑工程也可能加剧耕地破碎化^[14-15]与土地退化^[16]。耕作田块修筑过程是一个田块整形与土壤重构的过程,其对耕作田块特征^[17]、土壤结构^[18-19]及土壤理化特性^[20]等都有着重要影响。大多数研究认为,耕作田块修筑能够改善土壤结构^[18],增强土壤的团聚性^[21],促进有机质的形成与土壤发育^[22],提高土壤肥力^[23];同时,还能够增大田块规模,降低田块的破碎化程度,促进农业机械化发展^[24-26]。另外,耕作田块修筑工程对农田景观格局存在不容忽视的影响^[27-29]。SKLENICKA^[30]研究发现,耕作田块修筑工程能够使得小面积斑块减少,而大面积斑块比重增大。张正峰等^[17]研究发现,耕作田块修筑工程能够降低田块形状指数和田块分形维数,提高田块规模,改善田块形状,从而降低田块破碎度。而邓劲松等^[31]则研究发现,不合理的耕作田块修筑工程加剧了耕地景观破碎化。因此,合理开展耕作田块修筑工程,能够实现破碎田块的归并,改善该区域耕地耕作条件,提高耕地质量,是促进城乡统筹和现代农业发展的重要举措。【本研究切入点】目前,已有研究主要集中在对工程前后田块特征及土壤特性上,少有关于山地丘陵区耕作田块修筑工程设计参数的研究,因此缺乏相关工程参数设计的技术要点。【拟解决的关键问题】以地形坡度与最小耕作田块修筑单元为限制条件进行耕作田块修筑工程区选址,明确提出了山地丘陵区耕作田块修筑工程工程设计参数的技术要点,揭示了该工程对耕作田块影响的特征。研究结果拟为山地丘陵区耕作田块修筑以及耕地资源的保护与可持续利用工程等提供有效的数据支撑及技术指导。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

重庆位于四川盆地东南部,北纬28°10′—32°13′,东经105°11′—110°11′,东邻湖北、湖南,南靠贵州,西接四川,北连陕西,是西南工商业重镇和水陆交通枢纽。重庆幅员面积8.24万平方公里,南北宽450 km,东西长470 km。全市共辖24个区、10个县、4个自治县。地势由南北向长江河谷逐级降低,西北部和中部以丘陵、低山为主,东北部靠大巴山和东南部连武陵山两座大山脉,海拔在100—2 772 m之间,平均海拔约为400 m,属于典型的山地丘陵区（图1）。气候属亚热带季风气候,年均温16—18℃之间,年降雨量在1 000—1 350 mm,降水多集中在5—9月,占全年总降水量的70%左右,年日照总时数1 000—1 200 h。

1.2 研究方法

本研究涉及的耕作田块修筑工程主要包括条田修筑工程、坡改梯修筑工程以及缓坡地修筑工程。其中,坡改梯修筑工程包括改为水平梯田与坡式梯地两种类型。依据地形坡度与最小耕作田块修筑单元,不同类型的耕作田块修筑工程的布设均采用如下方法进行。

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图1研究区高程图
-->Fig. 1The DEM of study area
-->

1.2.1 工程区选址条件工程区地质构造稳定,耕作田块比重大,具备必要的水利、交通、电力设施,无严重土壤污染或毁损。土地权属明确、界址清晰。地形坡度在25°以上的区域为禁止建设区,地形坡度在25°以下的区域为有条件建设区,其中,15°以下的区域为重点建设区。
1.2.2 建设分区以3.33 hm²（50 mu）作为田块修筑工程规划最小单元,进行耕作田块修筑类型区划分：（1）类型区A：地形坡度小于6°,且集中连片面积在3.33 hm²（50 mu）以上的区域;（2）类型区B：在扣除类型区A的基础上,地形坡度小于15°,且集中连片面积在3.33 hm²（50 mu）以上的区域;（3）类型区C：在扣除类型区A和B的基础上,地形坡度小于25°,且集中连片面积在3.33 hm²（50 mu）以上的区域。类型区A、B与C即作为耕作田块修筑区进行修筑,不同的修筑区适用的工程类型见表1。
Table 1
表1
表1耕作田块分区建设条件与类型
Table 1Construction condition and type of farming plots

分区 Partition type	建设条件 Construction condition		工程类型 Construction type
分区 Partition type	地形坡度 Terrain slope	最小单位 The smallest unit	水田类 Paddy fields	旱地类 Dry lands
类型区A Area A	<6°	3.33 hm² (50 mu)	条田Strip lands	缓坡地Gentle-slope lands
类型区B Area B	<15°	3.33 hm² (50 mu)	条田、梯田 Strip lands, Level terrace	缓坡地、梯地 Gentle-slope lands, Sloping terrace
类型区C Area C	<25°	3.33 hm² (50 mu)	梯田Level terrace	梯地Sloping terrace

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根据上述耕作田块工程区的选址方法,本研究于2016年2月—5月,在重庆山地丘陵区,选取了10个区,其中包括合川、潼南、铜梁、江津、綦江、万盛、长寿、梁平、万州及开州区,对国土部门在2010—2015年间实施的28个耕作田块修筑工程区进行基础数据调研（图2）。选取的28个耕作田块修筑工程区中包含了重庆山地丘陵区3种典型的局地地貌,即缓丘平坝工程区（9个）、丘陵宽谷工程区（14个）与低山丘陵工程区（5个）,涉及耕作田块修筑面积2 204.36 hm²,每个工程区基本信息见表2。

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图2耕作田块修筑工程区位置示意图
-->Fig. 2The location of farming plots construction
-->

Table 2
表2
表2耕作田块分区建设条件与类型
Table 2Construction condition and type of farming plots

区 District	编号 No.	区位 Location	局地地貌 Local landscape	海拔 Elevation (m)	面积 Area (hm²)
合川 Hechuan	P1	钱塘镇大柱村Dazhu Village, Qiantang Town	II	255-300	93.60
	P2	官渡镇菊星村Juxing Village, Guandu Town	II	259-324	217.10
	P3	云门镇花朝村Huachao Village, Yunmen Town	II	250-299	131.48
	P4	太和镇报恩村Baoen Village, Taihe Town	II	252-368	83.85
潼南 Tongnan	P5	崇龛镇张板村Zhangban Village, Chongkan Town	II	264-302	45.89
潼南 Tongnan	P6	柏梓镇水头村Shuitou Village, Bozi Town	I	253-314	59.58
铜梁 Tongliang	P7	侣俸镇石河村Shihe Village, Lüfeng Town	I	255-330	39.27
	P8	安居镇杨乐村Yangle Village, Anju Town	I	205-276	67.11
	P9	虎峰镇翰林村Hanlin Village, Hufeng Town	II	262-317	104.49
江津 Jiangjin	P10	中山镇太和村Taile Village, Zhongshan Town	III	851-917	107.74
	P11	慈云镇小园村Xiaoyuan Village, Ciyun Town	II	255-285	52.72
	P12	嘉平镇笋溪村Sunxi Village, Jiaping Town	II	230-275	73.00
	P13	石门镇李家村Lijia Village, Shimen Town	II	210-370	16.09
	P14	吴滩镇郎家村Langjia Village, Wutan Town	I	232-368	86.64
	P15	石蟆镇和平村Heping Village, Shima Town	II	207-391	81.19
	P16	先锋镇麻柳村Maliu Village, Xianfeng Town	II	405-517	90.76
綦江 Qijiang	P17	永城镇中华村Zhonghua Village, Yongcheng Town	I	335-551	45.38
万盛 Wansheng	P18	黑山镇鱼子村Yuzi Village, Heishan Town	III	318-1230	89.21
万盛 Wansheng	P19	青年镇燕石村Yanshi Village, Qingnian Town	III	618-1090	135.48
长寿 Changshou	P20	龙河镇保合村Baohe Village, Longhe Town	III	346-485	130.28
梁平 Liangping	P21	龙门镇乐胜村Lesheng Village, Longmen Town	I	458-474	41.19
	P22	仁贤镇宏山村Hongshan Village, Renxian Town	I	437-464	76.64
	P23	仁贤镇白鹤村Baihe Village, Renxian Town	II	439-495	82.94
	P24	仁贤镇仁贤村Renxian Village, Renxian Town	II	434-484	61.37
	P25	仁贤镇长龙村Changlong Village, Renxian Town	II	437-468	82.11
万州 Wanzhou	P26	高梁镇新店村Xindian Village, Gaoliang Town	I	242-494	57.99
开州 Kaizhou	P27	竹溪镇春秋村Chunqiu Village, Zhuxi Town	I	176-191	71.43
开州 Kaizhou	P28	长沙镇黄山村Huangshan Village, Changsha Town	III	238-590	15.83
合计 Total					2240.36

I: Gentle hill and flatland area; II: Hilly gully area; III: Low hill areaI：缓丘平坝区;II：丘陵宽谷区;III：低山丘陵区

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1.3 数据采集与处理

通过对28个耕作田块修筑工程区数据分析,明确重庆山地丘陵区不同类型耕作田块修筑工程设计参数的技术要点;同时,在28个耕作田块修筑工程区中,每种地貌类型选择2个工程区（P1、P5、P10、P20、P21及P27）,从田块规模、形态及空间特征3个方面^[16,32-34],分析耕作田块修筑工程对田块特征的影响。本文主要利用Excel 2010软件进行数据处理,利用Auto CAD 2007及ArcGIS 9.3进行图形处理。

2 结果

2.1 耕作田块修筑工程设计参数

2.1.1 条田修筑工程在山地丘陵区耕作田块修筑中,条田修筑工程主要集中在地形坡度小于6°的区域。本文涉及28个条田修筑工程区,总面积1 032.13 hm²（表3）。
Table 3
表3
表3条田修筑工程设计参数
Table 3The engineering design parameters of strip lands construction

编号 No.	田面 Field surface			田坎 Ridge					面积 Area (hm²)
编号 No.	长 Length (m)	宽 Width (m)	坡度 Slope (°)	材质 Material	顶宽 Top width (m)	基宽 Foundation width (m)	坎高 Height (m)	边坡(内/外) Slope (inner/outer) (°)	面积 Area (hm²)
P1	50-150	50-100	0	M3	0.5	0.5	0.5-1.5	79/79	11.81
P2	50-200	30-150	0	M1	0.4	0.8-1.2	0.5-1.5	73/63	4.45
P3	50-150	30-100	0	M1	0.4	0.8-1.2	0.5-1.5	73/63	16.90
P4	50-200	30-150	0	M1	0.5	1.65-2.45	1.0-1.5	63/45	26.73
P5	50-200	50-200	0	M1	0.5-0.8	1.5-1.8	1.0-1.4	63/53	17.73
P6	80-150	50-100	0	M1	0.5	1	1-1.3	63/45	5.60
P7	50-200	30-100	0	M1	0.8	1.2-1.52	0.6-1.5	73/63	31.18
P8	30-100	20-60	0	M1	0.4	0.8-1.2	0.5-1.5	73/63	11.93
P9	50-150	30-150	0	M1	0.4	0.8-1.2	0.5-1.5	73/63	44.47
P10	50-200	30-100	0	M1	0.5-0.8	1.5-1.8	1.0-1.4	63/53	20.99
P11	50-150	30-150	0	M1	0.4	0.8-1.2	0.5-1.5	73/63	21.07
P12	50-150	20-100	0	M1	0.5	1.65-2.45	1.0-1.5	63/45	16.15
P13	50-150	20-60	0	M1	0.3	0.42-0.6	0.4-0.7	84/79	11.21
P14	50-200	30-150	0	M1	0.8	1.05	0.5-1.0	63/63	86.64
P15	30-150	20-60	0	M1	0.3	0.42-0.6	0.4-0.7	84/79	14.28
P16	100-150	50-100	0	M2	0.3	0.9	1.5	79/79	64.26
P17	50-150	20-60	0	M2	0.3-0.4	0.6-0.7	1.1-1.5	87/79	13.26
P18	50-200	20-100	0	M1	0.3	0.42-0.6	0.4-0.7	84/79	82.69
P19	50-200	20-100	0	M3	0.5	0.5	0.5-1.5	79/79	99.70
P20	50-200	20-100	0	M1	0.5	1.175-1.775	0.7-1.5	63/53	75.26
P21	50-200	20-100	0	M1	0.5	1.175-1.775	0.7-1.5	63/53	21.69
P22	50-100	30-100	0	M1	0.5	1.175-1.775	0.7-1.5	63/53	76.64
P23	50-100	30-100	0	M1	0.5	1.175-1.775	0.7-1.5	63/53	75.38
P24	50-100	50-100	0	M1	0.8	1.3-2.0	1.0-1.5	63/63	46.27
P25	50-200	20-100	0	M1	0.8	1.3-1.8	1.0-1.5	63/63	44.45
P26	50-200	30-100	0	M1	0.3	0.42-0.6	0.4-0.7	84/79	29.25
P27	50-200	50-150	0	M3	0.5	0.5	1	79/79	53.15
P28	50-200	30-150	0	M2	0.3	0.35-0.4	0.9-1.2	87/79	8.99
合计 Total									1032.13

M1: Ramming ridge; M2: Cemented rocks; M3: Cemented squared stones. The same as belowM1：夯砌土坎;M2：浆砌块石;M3：浆砌条石。下同

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（1）田块长度条田修筑的长度范围为30—200 m。其中,田块长度在30—100、30—150、50—100、50—150、50—200、80—150及100—150 m的工程区分别为1、1、3、7、14、1及1个;田块长度下限主要包括30 m（2个工程区,占7.14%）、50 m（24个工程区,占85.71%）、80 m（1个工程区,占3.57%）、100 m（1个工程区,占3.57%）4个等级;田块长度上限主要包括100 m（4个工程区,占14.29%）、150 m（10个工程区,占35.71%）、200 m（14个工程区,占50%）3个等级。因此,条田修筑工程田块适宜长度设置范围为50—200 m。
（2）田块宽度条田修筑的宽度范围为20—200 m。其中,田块宽度在20—60、20—100、30—100、30—150、50—100、50—200及50—200 m的工程区分别为4、6、6、6、4、1及1个;田块宽度下限主要包括20 m（10个工程区,占35.71%）、30 m（12个工程区,占42.86%）、50 m（6个工程区,占21.43%）3个等级;田块宽度上限主要包括60 m（4个工程区,占14.29%）、100 m（16个工程区,占57.14%）、150 m（7个工程区,占25%）、200 m（1个工程区,占3.57%）4个等级。因此,条田修筑工程田块适宜宽度设置范围为30—100 m,当局部地形受到限制时,应适当调低其下限,可设置为20—100 m。
（3）田面坡度条田田面坡度均为0°,且控制田面内部高差在±3 cm以内。
（4）田坎修筑条田田坎修筑形式主要包括夯砌土坎（22个工程区,占78.57%）、浆砌块石（3个工程区,占10.71%）及浆砌条石（3个工程区,占10.71%）3种。夯砌土坎：田坎宽度（顶宽）集中在0.3—0.8 m,坎高集中在0.4—1.5 m,坎内坡度角为63°—84°（内坡比1﹕0.5—1﹕0.1）,外坡度角45°—79°（外坡比1﹕1—1﹕0.2）;坎基宽度范围为0.42—2.45 m。浆砌块石田坎：田坎宽度集中在0.3—0.4 m,坎高集中在0.9—1.5 m,坎内坡度角为79°—87°（内坡比1﹕0.2—1﹕0.05）,外坡度角79°（外坡比1﹕0.2）;根据内外坡度角的不同,坎基宽度范围为0.35—0.9 m。浆砌条石田坎：田坎宽度为0.5 m,坎高集中在0.5—1.5 m,坎内外坡度角均为79°（坡比1﹕0.2）,坎基宽度一般为0.5 m。因此,条田修筑田坎主要采用夯砌土坎,如果有其他需求亦可采用浆砌块石或者浆砌条石。条田修筑工程设计如图3所示。

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图3条田修筑示意图H：台面高差 Height difference of adjacent terrace, m;H₁：田坎外边坡高度 Outside slope height of ridge, m;d₁：田坎顶宽 Top width of ridge, m;k：坎基宽度 Width of ridge foundation, m;B：田面净宽 Clear width of terrace surface (excluding the ridge), m;Bm：田面毛宽 Width of terrace surface (including the ridge), m;h₁：田坎超高 Freeboard height of ridge, m;h₂：表土回填深度 Depth of topsoil backfilling, m;h₃：生土回填压实高度 Depth of immature soil backfilling and compacting, m;h₄：坎基埋深 Embedded depth of ridge foundation, m;α：原田面坡度 Slope of terrace before construction, (º);β：田坎内边坡坡度 Inner slope of ridge, (º);θ：田坎外边坡坡度 Outer slope of ridge, (º)。TK：田坎 Ridge;L₁：原地面线 Ground line before construction;L₂：开挖线 Excavation line;L₃：平整后地面线 Ground line after construction;W₁：表土剥离 Stripping topsoil;W₂：挖运土方 Excavating and transporting earthwork;T₁：生土回填并压实 Backfilling and compacting immature soil;T₂：表土回填 Backfilling topsoil
-->Fig. 3The schematic diagram of strip lands construction
-->

2.1.2 坡改梯修筑工程重庆山地丘陵区耕作田块修筑中坡改梯修筑工程主要集中在地形坡度小于15°、局部区域不大于25°的区域。坡改梯修筑工程可分为水平梯田修筑与坡式梯地修筑两种。
在28个耕作田块修筑工程区中,涉及到水平梯田修筑工程的有13个,总面积182.21 hm²（表4）。
Table 4
表4
表4水平梯田修筑工程设计参数
Table 4The engineering design parameters of level terrace construction

编号 No.	田面 Field surface			田坎 Ridge					面积 Area (hm²)
编号 No.	长 Length (m)	宽 Width (m)	坡度 Slope (°)	材质 Material	顶宽 Top width (m)	基宽 Foundation width (m)	坎高 Height (m)	边坡(内/外) Slope(inner/outer) (°)	面积 Area (hm²)
P1	50-200	10-30	0	M1	0.5	1.65-2.45	1.0-1.5	63/45	15.79
P2	30-200	10-30	0	M3	0.25-0.5	0.25-0.5	0.75-1.5	79/79	8.54
P4	50-200	10-30	0	M1	0.5	1.65-2.45	1.0-1.5	63/45	12.63
P5	50-200	10-30	0	M3	0.25	0.25-0.5	0.5-1.25	79/79	5.99
P8	50-200	5-15	0	M3	0.25	0.25-0.5	0.75-1.25	63/63	21.35
P10	50-200	10-30	0	M1	0.5-0.8	1.5-1.8	1.0-1.4	63/53	23.10
P11	30-200	10-30	0	M3	0.25	0.5	1.0-1.5	84/79	15.81
P15	30-150	5-20	0	M3	0.25	0.25-0.5	0.75-1.5	84/79	30.11
P16	50-200	10-30	0	M2	0.3	0.9	1.5	79/79	8.37
P20	50-200	10-30	0	M1	0.4	0.8-1.2	0.5-1.5	73/63	15.36
P21	50-200	5-15	0	M3	0.25	0.5	1.0-1.5	84/79	4.40
P25	30-200	10-30	0	M3	0.25	0.25-0.5	0.5-1.0	63/53	12.66
P27	30-150	5-20	0	M3	0.25	0.25-0.5	0.75-1.5	79/79	8.10
合计 Total									182.21

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（1）田块长度水平梯田修筑的长度范围为30—200 m。其中,田块长度在30—150、30—200及50—200 m的工程区分别为2个、3个及8个;田块长度下限主要包括30 m（5个工程区,占38%）与50 m（8个工程区,占62%）2个等级;田块长度上限主要包括150 m（2个工程区,占15%）与200 m（11个工程区,占85%）2个等级。因此,坡式梯地的田块长度适宜设置范围为50—200 m,局部区域可以放开下限为30—200 m。
（2）田块宽度水平梯田田块的宽度范围为5—30 m。其中,田块宽度在5—15、5—20及10—30 m的工程区分别为2个、2个及9个;田块宽度下限主要包括5 m（4个工程区,占31%）与10 m（9个工程区,占69%）2个等级;田块宽度上限主要包括15 m（2个工程区,占15%）、20 m（2个工程区,占15%）与30 m（9个工程区,占70%）3个等级。因此,水平梯田的田块宽度适宜设置范围为10—30 m。
（3）田面坡度水平梯田的田面坡度均为0°,且控制田面内部高差在±3 cm以内。
（4）田坎修筑主要包括夯砌土坎（4个工程区,占31%）、浆砌块石（1个工程区,占8%）、浆砌条石（8个工程区,占61%）3种形式。夯砌土坎：田坎宽度集中在0.4—0.8 m,坎高集中在0.5—1.5 m,坎内坡度角为63°—73°（内坡比1﹕0.5—1﹕0.3）,外坡度角45°—63°（外坡比1﹕1—1﹕0.5）;根据内外坡度角的不同,坎基宽度范围为0.80—2.45 m。浆砌块石田坎：田坎宽度集中在0.3 m,坎高集中在1.5 m,坎内外坡度角均为79°（外坡比1﹕0.2）,坎基宽为0.9 m。浆砌条石田坎：田坎宽度集中在0.25—0.50 m,坎高集中在0.5—1.5 m,坎内坡度角为63°—84°（坡比1﹕0.5—1﹕0.1）,外坡度角53°—79°（外坡比1﹕0.75—1﹕0.2）,坎基宽度范围一般为0.25—0.50 m。因此,坡式梯地田坎主要采用浆砌条石。同时,应当注重就地取材,在缺乏条石区域,亦可采用浆砌块石或夯砌土坎,从而降低工程成本。水平梯田修筑工程设计如图4所示。

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图4水平梯田修筑示意图H：台面高差 Height difference of adjacent terrace,m;H₁：田坎外边坡高度 Outside slope height of ridge,m;d₁：田坎顶宽 Top width of ridge,m;k：坎基宽度 Width of ridge foundation,m;B：田面净宽 Clear width of terrace surface (excluding the ridge),m;Bm：田面毛宽 Width of terrace surface (including the ridge),m;h₁：田坎超高 Freeboard height of ridge,m;h₂：表土回填深度 Depth of topsoil backfilling,m;h₃：生土回填压实高度 Depth of immature soil backfilling and compacting,m;h₄：母岩、岩石碎屑回填高度 Depth of parent material and rock fragments backfilling,m;h₅：坎基埋深 Embedded depth of ridge foundation,m;α：原田面坡度 Slope of terrace before construction,(º);β：田坎内边坡坡度 Inner slope of ridge,(º);θ：田坎外边坡坡度 Outer slope of ridge,(º)。TK：田坎 Ridge;L₁：原地面线 Ground line before construction;L₂：开挖线 Excavation line;L₃：平整后地面线 Ground line after construction;W₁：表土剥离 Stripping topsoil;W₂：挖运土方 Excavating and transporting earthwork;W₃：挖运母质 Excavating and transporting parent material;W₄：爆破石方 Blasting rock;T₁：母质、岩石碎屑回填 Backfilling parent material and rock fragments;T₂：生土回填并压实 Backfilling and compacting immature soil;T₃：表土回填 Backfilling topsoil
-->Fig. 4The schematic diagram of level terrace construction
-->

在28个耕作田块修筑工程区中,涉及到坡式梯地修筑工程的有21个,总面积422.23 hm²（表5）。
Table 5
表5
表5坡式梯地修筑工程设计参数
Table 5The engineering design parameters of sloping terrace construction

编号 No.	田面 Field surface			田坎 Ridge					面积 Area(hm²)
编号 No.	长 Length (m)	宽 Width (m)	坡度 Slope (°)	材质 Material	顶宽 Top width (m)	基宽 Foundation width (m)	坎高 Height (m)	边坡(内/外) Slope(inner/outer) (°)	面积 Area(hm²)
P1	50-200	10-30	<15	M4	0.25-0.5	0.25-0.5	0.75-1.5	79/79	11.70
P2	30-200	10-30	<10	M4	0.25-0.5	0.25-0.5	0.75-1.5	79/79	13.72
P4	30-200	10-30	<10	M1	0.5	1.65-2.45	1.0-1.5	63/45	14.25
P5	30-200	5-20	<10	M4	0.25	0.25-0.5	0.5-1.25	79/79	4.08
P7	30-200	20-50	<10	M4	0.25	0.5	1.0-1.5	63/63	8.09
P8	30-200	5-15	<10	M4	0.25	0.25-0.5	0.75-1.25	63/63	33.83
P10	50-200	10-30	<10	M1	0.5-0.8	1.5-1.8	1.0-1.4	63/53	59.50
P11	30-200	10-30	<15	M4	0.25	0.5	1.0-1.5	84/79	15.84
P13	30-150	5-20	<10	M4	0.25	0.25-0.5	0.75-1.5	84/79	4.88
P15	30-150	5-20	<10	M4	0.25	0.25-0.5	0.75-1.5	84/79	36.80
P16	30-200	5-15	<10	M2	0.3	0.9	1.5	79/79	18.13
P17	50-150	5-20	<10	M2	0.3-0.4	0.6-0.7	1.1-1.5	87/79	32.12
P18	50-200	5-20	<10	M4	0.25	0.25-0.5	0.75-1.5	79/79	6.52
P19	50-200	5-20	<10	M4	0.25	0.25-0.5	0.75-1.5	79/79	35.78
P20	50-200	5-20	<10	M4	0.25	0.25-0.5	0.5-1.0	63/53	33.64
P21	50-200	5-15	<6	M4	0.25	0.5	1.0-1.5	84/79	7.49
P24	30-200	5-20	<6	M1	0.4	0.8-1.2	0.5-1.5	73/63	15.10
P25	30-200	5-20	<10	M4	0.25	0.25-0.5	0.5-1.0	63/53	25.00
P26	50-150	5-20	<10	M4	0.25	0.25-0.5	0.75-1.5	84/79	28.74
P27	30-200	5-20	<10	M4	0.25	0.25-0.5	0.75-1.5	79/79	10.18
P28	50-200	5-20	<10	M2	0.3	0.35-0.4	0.9-1.2	87/79	6.84
合计 Total									422.23

M4：干砌条石。下同 M4: Dry-laid rag. The same as below

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（1）田块长度坡式梯地修筑的长度范围为30—200 m。其中,田块长度在30—150、30—200、50—150及50—200 m的工程区分别为2个、10个、2个及7个;田块长度下限主要包括30 m（12个工程区,占57%）与50 m（9个工程区,占43%）2个等级;田块长度上限主要包括150 m（4个工程区,占19%）与200 m（17个工程区,占81%）2个等级。因此,坡式梯地的田块长度适宜设置范围为30—200 m。
（2）田块宽度田块宽度范围为5—50 m。其中,田块宽度在5—15、5—20、10—30及20—50 m的工程区分别为3个、12个、5个及1个;田块宽度下限主要包括5 m（15个工程区,占71%）、10 m（5个工程区,占24%）与20 m（1个工程区,占5%）3个等级;田块宽度上限主要包括15 m（3个工程区,占14%）、20 m（12个工程区,占57%）、30 m（5个工程区,占24%）与50 m（1个工程区,占5%）4 个等级。因此,坡式梯地的田块宽度适宜设置范围为5—20 m。
（3）田面坡度坡式梯地的田面坡度<10°（19个工程区,占90%）,个别工程区不超过15°（2个工程区,占10%）。
（4）田坎修筑主要包括夯砌土坎（3个工程区,占14%）、浆砌块石（3个工程区,占14%）、干砌条石（15个工程区,占72%）3种形式。夯砌土坎：田坎宽度集中在0.4—0.8 m,坎高集中在0.5—1.5 m,坎内坡度角为63°—73°（内坡比1﹕0.5—1﹕0.3）,外坡度角45°—63°（外坡比1﹕1—1﹕0.5）;根据内外坡度角的不同,坎基宽度范围为0.80—2.45 m。浆砌块石田坎：田坎宽度集中在0.3—0.4 m,坎高集中在0.9—1.5 m,坎内坡度角为79°—87°（内坡比1﹕0.2—1﹕0.05）,外坡度角79°（外坡比1﹕0.2）,根据内外坡度角的不同,坎基宽度范围一般为0.35—0.9 m。干砌条石田坎：田坎宽度集中在0.25—0.50 m,坎高集中在0.5—1.5 m,坎内坡度角为63°—87°（坡比1﹕0.5—1﹕0.05）,外坡度角45°—79°（外坡比1﹕1—1﹕0.2）,坎基宽度范围一般为0.25—0.50 m。因此,坡式梯地田坎主要采用干砌条石。同时,应当注重就地取材,在缺乏条石区域,亦可采用浆砌块石预留放水孔或夯砌土坎,从而降低工程成本。坡式梯地修筑工程设计如图5所示。

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图5坡式梯地修筑示意图H：台面高差 Height difference of adjacent terrace,m;H₁：田坎外边坡高度 Outside slope height of ridge,m;d₁：田坎顶宽 Top width of ridge,m;k：坎基宽度 Width of ridge foundation,m;B：田面净宽 Clear width of terrace surface (excluding the ridge),m;Bm：田面毛宽 Width of terrace surface (including the ridge),m;h₁：田坎超高 Freeboard height of ridge,m;h₂：表土回填深度 Depth of topsoil backfilling,m;h₃：生土回填压实高度 Depth of immature soil backfilling and compacting,m;h₄：母岩、岩石碎屑回填高度 Depth of parent material and rock fragments backfilling,m;h₅：坎基埋深 Embedded depth of ridge foundation,m;α₁：原田面坡度 Slope of terrace before construction,(º);α₂：平整后田面坡度 Slope of terrace after construction,(º);β：田坎内边坡坡度 Inner slope of ridge,(º);θ：田坎外边坡坡度 Outer slope of ridge,(º)。TK：田坎 Ridge;L₁：原地面线 Ground line before construction;L₂：开挖线 Excavation line;L₃：平整后地面线 Ground line after construction;W₁：表土剥离 Stripping topsoil;W₂：挖运土方 Excavating and transporting earthwork;W₃：挖运母质 Excavating and transporting parent material;W₄：爆破石方 Blasting rock;T₁：母质、岩石碎屑回填 Backfilling parent material and rock fragments;T₂：生土回填并压实 Backfilling and compacting immature soil;T₃：表土回填 Backfilling topsoil
-->Fig. 5The schematic diagram of sloping terrace construction
-->

2.1.3 缓坡地修筑工程缓坡地修筑工程主要集中在地形坡度<6°、局部地形坡度不超过10°的区域。在28个耕作田块修筑工程区中,涉及到缓坡地修筑工程的有12个,总面积603.79 hm²（表6）。
Table 6
表6
表6缓坡地修筑工程设计参数
Table 6The engineering design parameters of gentle-slope lands construction

编号 No.	田面 Field surface			田坎 Ridge					面积 Area (hm²)
编号 No.	长 Length (m)	宽 Width (m)	坡度 Slope (°)	材质 Material	顶宽 Top width (m)	基宽 Foundation width (m)	坎高 Height (m)	边坡(内/外) Slope(inner/outer) (°)	面积 Area (hm²)
P1	50-200	50-100	<6	M4	0.25	0.25-0.5	0.5-1.5	79/79	54.30
P2	50-300	50-100	<6	M4	0.5	0.5	0.5	79/79	190.39
P3	50-300	50-100	<6	M4	0.5	0.5	0.5	79/79	114.58
P4	50-300	50-100	<10	M1	0.4	1	0.5-1.0	73/63	30.24
P5	50-300	20-50	<6	M1	0.4	1	0.5-1.0	73/63	18.09
P6	30-300	20-50	<10	M1	0.4	1.15	0.5-0.6	63/45	53.98
P9	50-300	50-100	<6	M1	0.4	1	0.5-1.0	73/63	60.02
P10	30-300	20-50	<10	M1	0.4	1.15	0.5-1.0	63/63	4.15
P12	50-200	20-50	<6	M1	0.4	1	0.5-1.0	84/79	56.85
P20	50-300	10-50	<6	M4	0.25	0.25	0.5-0.75	79/79	6.02
P21	50-200	50-100	<6	M1	0.5	0.875-1.025	0.5-0.7	53/53	7.61
P23	50-200	50-100	<6	M1	0.5	0.875-1.025	0.5-0.7	53/53	7.56
合计 Total									603.79

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（1）田块长度缓坡地田块长度范围为30—300 m。其中,田块长度在30—300、50—200、50—300 m的工程区分别为2个、4个及6个;田块长度下限主要包括30 m（2个工程区,占16.67%）、50 m（10个工程区,占83.33%）2个等级;田块长度上限主要包括200 m（4个工程区,占33.33%）、300 m（8个工程区,占66.67%）2个等级。因此,缓坡地修筑工程田块长度范围宜设置为50—300 m;在局部地形受到限制的情况下,应适当降低上限,可设置为50—200 m。
（2）田块宽度缓坡地修筑的宽度范围为10—100 m。其中,田块宽度在10—50、20—50及50—100 m的工程区分别为1个、4个及7个;田块宽度下限主要包括10 m（1个工程区,占8.33%）、20 m（4个工程区,占33.33%）、50 m（7个工程区,占58.33%）3个等级;田块宽度上限主要包括50 m（5个工程区,占41.47%）、100 m（7个工程区,占58.33%）2个等级。因此,缓坡地修筑工程田块宽度范围宜设置为50—100 m;当局部地形坡度较大时,应适当放宽下限,宽度范围可设置为20—100 m。
（3）田面坡度缓坡地的田面坡度<6°（9个工程区,占75%）,个别工程区不超过10°（3个工程区,占25%）。
（4）田坎修筑主要包括夯砌土坎（8个工程区,占66.67%）及干砌条石（4个工程区,占33.33%）2种形式。夯砌土坎：田坎宽度为0.4 m,坎高集中在0.5—1.0 m,坎内坡度角为53°—84°（坡比1﹕0.75—1﹕0.1）,外坡度角45°—79°（坡比1﹕1—1﹕0.2）,根据内外坡度角的不同,坎基宽度范围一般为0.875—1.15 m。干砌条石田坎：田坎宽度集中在0.25—0.5 m,坎高集中在0.5—1.5 m,坎内外坡度角均为79°（坡比1﹕0.2）,坎基宽度范围一般为0.25—0.5 m。缓坡地修筑田坎主要采用夯砌土坎和干砌条石。缓坡地修筑工程设计如图6所示。

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图6缓坡地修筑工程示意图H：台面高差 Height difference of adjacent terrace,m;H₁：田坎外边坡高度 Outside slope height of ridge,m;d₁：田坎顶宽 Top width of ridge,m;k：坎基宽度 Width of ridge foundation,m;B：田面净宽 Clear width of terrace surface (excluding the ridge),m;Bm：田面毛宽 Width of terrace surface (including the ridge),m;h₁：田坎超高 Freeboard height of ridge,m;h₂：坎基埋深 Embedded depth of ridge foundation,m;α：原田面坡度 Slope of terrace before construction,(º);β：田坎内边坡坡度 Inner slope of ridge,(º);θ：田坎外边坡坡度 Outer slope of ridge,(º)。TK：田坎 Ridge;L₁：原地面线 Ground line before construction;L₂：开挖线 Excavation line
-->Fig. 6The schematic diagram of gentle-slope lands construction
-->

2.2 田块修筑工程对田块特征的影响

2.2.1 田块规模在耕作田块修筑过程中,田块的归并、重划等工程措施势必会对耕作田块规模产生一定的影响。由图7可知,耕作田块修筑前,田块细碎化程度较修筑后要高,通过耕作田块的修筑,能够显著提高单个耕作田块的面积,有效减少耕作田块的数量。由表7可知,通过耕作田块的修筑,6个工程区的平均田块规模均得到了不同程度的提升,总体上从0.23 hm²提升为0.63 hm²,提升了1.79倍;而田块规模的变异系数（CV）总体上从0.78降低为0.61,其中,P1、P5、P21及P27 4个工程区的CV值均减小,而P10与P20 2个工程区的CV值反而增大,这说明耕作田块修筑工程在一定程度上会受到地形因素的限制,此时其降低耕作田块面积分布离散度的作用也将受到影响。

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图7工程前后的耕作田块分布情况P1-1、P1-2分别表示P1工程区耕作田块修筑前后的田块分布情况,其余5个工程区同理
-->Fig.7The distribution of farming plots before and after engineering P1-1, P1-2 represent the plots distribution before and after the engineering, respectively, and the same token in the other five construction areas
-->

Table 7
表7
表7工程前后的田块规模变化情况
Table 7The changes of plot scale before and after the engineering

编号 No.	平均田块规模 Mean plot scale (hm²)		变异系数 Coefficient of variation (CV)
编号 No.	前 Before	后 After	前 Before	后 After
P1	0.32	0.58	0.99	0.64
P5	0.15	0.41	0.64	0.53
P10	0.21	0.45	0.77	1.07
P20	0.05	0.09	0.49	0.57
P21	0.49	1.56	0.87	0.50
P27	0.14	0.70	0.93	0.34
均值 Mean	0.23	0.63	0.78	0.61

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2.2.2 田块形状在现有的土地整理规范与农用地规划标准^[35-36]中,以机械作业要求为依据,田块形状最好是矩形（长方形或正方形）,其次是梯形,再次是三角形与多边形。由图7可非常直观的看出,耕作田块修筑前后,田块的轮廓由原来不规则弧形变为长方形、梯形居多;再由表8可知,6个耕作田块修筑工程区的田块形状指数及田块分形维数均呈现不同程度的降低,总体上来看,田块形状指数从18.02降低为10.22,降低了7.80,田块分形维数从1.0960降低为1.0546,降低了0.0414,即耕作田块修筑工程能够有效改善耕作田块的规整程度,使其更加有利于机械作业。
Table 8
表8
表8工程前后耕作田块的形状变化
Table 8The changes of plot shape before and after the engineering

编号 No.	形状指数 Shape index		分维度指数 Fractal dimension index
编号 No.	前 Before	后 After	前 Before	后 After
P1	11.85	8.53	1.0552	1.0304
P5	16.22	9.14	1.0319	1.0181
P10	24.87	14.48	1.2552	1.197
P20	19.84	13.83	1.0874	1.0426
P21	16.55	7.86	1.0892	1.0232
P27	18.78	7.50	1.0572	1.0164
均值 Mean	18.02	10.22	1.0960	1.0546

Based on a square, the larger the shape index^[32], the greater the difference between the plot and the square, and the more irregular the shape. The fractal dimension index^[33-34] is between 1 and 2, and the larger the value, the more complex the shape of the field. When the value is equal to 1, the field is Euclidean square形状指数^[32]以正方形为参照,形状指数越大,表示该田块与正方形的差别越大,形状越不规则;分维度指数^[33-34],其值介于1与2之间,值越大则田块形状越复杂;当该值等于1时,田块为欧几里德正方形

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2.2.3 田块空间分布在耕作田块修筑过程中,田块的归并、重划等工程措施势必也会对耕作田块的空间分布产生影响。由表9可知,经过耕作田块修筑,6个耕作田块修筑工程区的田块密度均呈现不同程度的降低,总体上来看,田块密度从7.09个/hm²降低为3.35个/hm²,降低了3.74个/hm²;6个工程区的Simpon指数都较高,接近1,表明重庆丘陵山地耕地破碎化程度严重。经过耕作田块修筑,6个工程区的Simpon指数略有减小。因此,耕作田块修筑能够显著降低田块密度,在一定程度上能够改善田块的破碎化程度。
Fig. 9
表9
表9工程前后田块的空间分布变化
Fig. 9The changes of plot spatial distribution before and after the engineering

编号 No.	田块密度 Density (plots/hm²)		Simpon index
编号 No.	前 Before	后 After	前 Before	后 After
P1	3.09	1.72	0.9823	0.9763
P5	6.86	2.44	0.9905	0.9800
P10	4.88	2.23	0.9946	0.9847
P20	18.7	11.65	0.9986	0.9962
P21	2.02	0.64	0.9796	0.9738
P27	6.99	1.42	0.9915	0.9740
均值 Mean	7.09	3.35	0.9895	0.9808

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耕作田块修筑前的田块空间分布多以零碎小田块组合为主;再经过耕作田块修筑后,变成了以相对较大田块的组合为主。
为进一步探讨各工程区改造前后田块的空间特征,引入Moran’s I指数对田块面积指数进行空间自相关分析。由表10可知,6个耕作田块修筑工程区的P值均小于0.05,即均通过了显著性检验。同时,耕作田块修筑后,Moran’s I数值均得得到了一定程度的提升,总体上从0.1937提升到0.3501,提升了0.1564,这说明耕作田块修筑工程在一定程度上能够提高田块的集聚性。
Table 10
表10
表10工程前后田块面积的Moran’sⅠ分析
Table 10The Moran’s I index of plots’ area before and after the engineering

编号 No.	时间 Time	Moran’s I	置换 Permutation	P-value	期望值 E(I)	均值 Mean	标准差 SD
P1	前 Before	0.3145	99	0.01	-0.009	-0.0117	0.0593
P1	后 After	0.4891	99	0.01	-0.0179	-0.0254	0.0938
P5	前 Before	0.1269	99	0.01	-0.0068	-0.0125	0.0494
P5	后 After	0.2789	99	0.01	-0.0159	-0.0186	0.0731
P10	前 Before	0.2098	99	0.01	-0.0034	-0.005	0.0411
P10	后 After	0.394	99	0.01	-0.0071	-0.0035	0.0524
P20	前 Before	0.2567	99	0.01	-0.0072	-0.0092	0.0554
P20	后 After	0.3963	99	0.01	-0.0046	0.0049	0.0410
P21	前 Before	0.0555	99	0.04	-0.0059	-0.0025	0.053
P21	后 After	0.1799	99	0.02	-0.0189	-0.0226	0.0752
P27	前 Before	0.199	99	0.03	-0.0238	-0.0239	0.0963
P27	后 After	0.3623	99	0.01	-0.0046	-0.0028	0.0388
均值 Mean	前 Before	0.1937	—	—	-0.0094	-0.0108	0.0591
均值 Mean	后 After	0.3501	—	—	-0.0115	-0.0113	0.0624

The Moran’s I index was analyzed using the Monte Carlo simulation method of 99 times. The significance test level was α = 0.05Moran’s I指数的分析采用的是99次的蒙特卡罗模拟方法,显著性检验水平α=0.05

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3 讨论

耕作田块修筑工程能够有效地改善山地丘陵区耕地破碎化现状。目前,已有的研究主要集中在北方平原地区^[21,29],缺乏对于南方山地丘陵区耕作田块修筑研究。与平原地区相比,由于受到地形条件的限制,山地丘陵区田块破碎化程度尤为突出^[37]。但从中国农业长远发展的角度来看,农业的规模化、集约化及机械化发展趋势不可避免^[28]。重庆山地丘陵区破碎化耕地现状极大地阻碍了该区域现代化农业的发展进程。本文研究表明,耕作田块修筑工程能够有效改善其耕地破碎化的现状。通过耕作田块的修筑,田块在规模、形状以及空间分布上均得到了不同程度的改善。在田块的规模上,耕作田块修筑工程能够提高其田块规模,其平均田块规模从0.23 hm²提升为0.63 hm²,提升了1.79倍;在田块形状上,耕作田块修筑工程能够有效改善耕作田块的规整程度,其田块形状指数从18.02降低为10.22,降低了7.80,田块分形维数从1.0960降低为1.0546,降低了0.0414;在田块的空间分布上,耕作田块修筑工程能够有效降低田块密度,其田块密度从7.09降低为3.35,降低了3.74。耕作田块修筑工程打破了原有田坎,将原本分散、细小及不规整的田块进行合并与再规划,最终组合形成面积较大的、形状规整的、分布相对集中的耕作田块。耕作田块修筑工程实施后的田块能够满足研究区农业规模化、集约化及机械化发展的需求,能够有效促进高标准基本农田建设工作的开展。因此,耕作田块修筑工程是改善
山地丘陵区耕地破碎化现状的有效措施。
依据地形坡度与最小耕作田块修筑单元,可将山地丘陵区耕作田块修筑工程建设为条田、梯田、梯地及缓坡地4种类型。一般情况下,耕作田块修筑工程能够有效改善耕作田块的破碎化现状,但如果不合理的工程布设反而会使耕地破碎化加剧^[14-15,28]。因此,如何合理选择耕作田块修筑区域是关键。在不同地形条件下,耕作田块修筑工程对田块特征的影响不同。本文采用地形坡度与最小耕作田块修筑单元（集中连片度）来对耕作田块修筑区进行选址。地形坡度一般可分为6°、15°及25° 3个等级,其中,地形坡度在25°以上的区域为禁止建设区,地形坡度在25°以下的区域为有条件建设区,在15°以下的区域为重点建设区。在高标准基本农田建设中,规定平原地区最小耕作田块修筑单元为13.33 hm²（200 mu）,南方地区为6.67 hm²（100 mu）,山地丘陵区可根据具体情况适当减少^[33]。因此,本文结合重庆丘陵山区地形特征,最小耕作田块修筑单元为3.33 hm²（50 mu）。将整个耕作田块修筑工程区划分为A、B、C 3个类型区,其中,类型区A地势平缓,适合条田及缓坡地的修筑;类型区B属于过渡区,该区域内部分适合条田及缓坡地的修筑,也存在部分区域地势较类型区A起伏更大,此时布设梯田与梯地修筑工程更为合理;类型区C地势起伏最大,该区域修筑条田与缓坡地的难度较大,因此,只考虑梯田与梯地的修筑。耕作田块修筑工程类型区的划分工作可以借助ArcGIS软件完成。研究表明,通过上述方法进行的耕作田块修筑工程布设,能够有效改善研究区耕地破碎化的现状,工程具备合理性,且该方法具有实际可操作性。在一定程度上,该方法可以有效避免以往按照整治区域的地形地貌笼统地进行工程布设带来的不适宜性,使得工程布设更具合理性。因此,地形坡度与最小耕作田块修筑单元是耕作田块修筑区域选址的重要依据。
耕作田块修筑工程设计需根据建设条件因地制宜进行布设。在本研究中重庆山地丘陵区28个耕作田块修筑工程区,主要的耕作田块修筑方式包括3种,分别为条田修筑、坡改梯修筑（包括水平梯田与坡式梯地的修筑）以及缓坡地修筑。其中,条田修筑包含了传统意义上的条田与格田修筑;而坡改梯修筑主要分为坡式梯田和水平梯田。然而,随着高标准基本农田建设的推广^[10,38]与“占优补优、占水田补水田”规定的提出^[39],传统的坡改梯工程逐步发展为水平梯田和坡式梯地2种修筑方式,这不仅能体现出耕作田块修筑的类型,而且能体现出土地利用方式,具有较强的实践意义;而缓坡地修筑在本研究中涉及的耕作田块修筑工程区中只有12个,相对其他两种方式要少,这主要由于缓坡地修筑工程在重庆丘陵山区起步较晚。近年来随着农村土地的流转,农业产业化、规模化经营的发展,缓坡地修筑工程才逐渐得到重视,并被国土部门纳入到耕作田块修筑工程中。通过本研究可知,不同类型的耕作田块修筑工程,其工程设计参数也需根据地形条件进行规划设计。在重庆山地丘陵区,条田修筑工程主要集中布设在地形坡度小于6°的区域,其田块长度宜设置为50—200 m,宽度宜设置为30—100 m;梯田修筑工程主要集中布设在地形坡度小于15°的区域,其田块长度宜设置为50—200 m,宽度宜设置为10—30 m;梯地修筑工程也主要集中布设在地形坡度小于15°的区域,其田面坡度宜设计在10°以下,田块长度宜设置为30—200 m,宽度宜设置为5—20 m;缓坡地修筑工程主要集中在地形坡度小于6°的区域,从而保证其田面坡度在6°以下,田块长度宜设置为50—300 m,宽度宜设置为50—100 m。值得注意的是,耕作田块修筑工程设计除考虑地形、水文及土壤特性外,更应注重就地取材,降低建造成本。条田与缓坡地的田坎一般均采用夯砌土坎,但如果其土壤特性不能够满足工程施工要求时,亦可采用条石或块石为主材进行修筑。此时,条田田坎宜采用浆砌条石或块石,而缓坡地田坎则宜采用干砌条石或浆砌块石。梯田与梯地的田坎一般分别采用浆砌与干砌条石,但如果区域内条石匮乏,运输成本较高的情况下,以满足工程稳定性为前提,亦可采用浆砌块石或夯砌土坎。因此,耕作田块修筑工程设计需根据建设条件因地制宜进行布设。对其他类似山地丘陵区的耕作田块修筑工程亦可参考上述工程设计参数,同时也应遵守因地制宜的原则而进行工程布设。

4 结论

在山地丘陵区,依据地形坡度与最小耕作田块修筑单元,可将耕作田块修筑工程规划为条田、梯田、梯地及缓坡地4种类型,其田块长度宜分别设置为50—200、50—200、30—200及50—300 m;田块宽度宜分别设置为30—100、10—30、5—20及50—100 m;条田与梯田的田面坡度均为0°,梯地与缓坡地的田面坡度宜分别小于10°与6°;条田及缓坡地的田坎一般均可采用夯砌土坎,而梯田与梯地则可分别采用浆砌条石与干砌条石。同时,其工程设计除依据考虑地形、水文及土壤特性外,更应注重就地取材,降低建造成本。耕作田块修筑工程能够显著地改善山地丘陵区耕地的破碎化现状,有效地促进该区域农业机械化、规模化及产业化发展。本研究结果可为山地丘陵区的高标准基本农田建设工作提供技术参考。
（责任编辑杨鑫浩）
The authors have declared that no competing interests exist.