区域创新 | 山东梁山:生态农田绿色发展新格局

发布日期:2025-08-22 15:45
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在全球生态环境面临严峻挑战、农业可持续发展需求日益迫切的背景下,科技赋能农田生态成为推动农业绿色转型的关键路径。山东省梁山县作为农业大县,在科技赋能农田生态方面开展了积极的探索与实践。然而,要全面实现农田生态的可持续发展仍面临诸多挑战。为此,本文详细探讨了梁山县在科技赋能农田生态方面的具体举措、成效以及面临的挑战,以期为推动我国农业绿色发展提供参考。



一、梁山县农田生态系统现状与挑战

(一)生态基础与资源禀赋

梁山县农田生态系统依托其独特的沿黄生态地理条件和持续性的生态建设工程,已形成以林田复合结构为特征的生态基础框架。通过连续四年的“绿满梁山”工程实施,县域内累计构建的2.3万余亩人工林海与长达549公里的道路、水系绿化网络,不仅显著提高了区域植被覆盖率,更通过生态廊道的立体化布局实现了林网、水网与农田的有机融合,有效强化了地表径流调控能力和区域小气候调节功能。沿黄7.8公里生态廊道与滩区现代农业示范园的空间耦合,进一步构建起“堤防—林带—农田”的立体缓冲体系,其乔灌草结构配置在增强水土保持功能的同时,为农田生态系统提供了生物多样性承载空间,使鲁西黄牛养殖、黄河滩西瓜等特色农业产业在“梁”字号品牌发展中形成“种养循环—生态修复”的正向反馈机制。

(二)发展瓶颈

梁山县农田生态系统当前正面临生态修复与产业集约化发展之间的多维协同困境,尽管通过“绿满梁山”工程构建了较为完整的林田水网复合结构,但农业面源污染与水土流失仍构成生态安全的持续威胁,其入选省级农业面源污染治理试点虽标志着防控体系的初步建立,但高污染负荷与治理技术的时空匹配性缺陷,叠加水土治理工程(如喷播植草等)的长效性不足,导致区域生态阈值承受力处于动态脆弱状态。技术维度上,高标准农田智能设施覆盖率不足与老旧管网20%的漏损率形成双重制约,前者阻碍了精准化水肥管理技术的全域推广(当前化肥利用率仅40%),后者则加剧了灌溉系统局部“高耗低效”与全局水资源时空分布失衡的交互矛盾,进一步挤压农田生态系统的环境承载弹性。制度层面上,土地整治对财政资金的强依赖(社会资本参与率不足15%),管护责任权属不明造成的设施运维滞后,耕地碎片化导致机耕道等基础设施利用效率不足60%等问题,成为生态工程长效化与产业规模化发展的核心瓶颈。特别是土壤肥力空间异质性(有机质含量波动达30%)与测土配方技术推广覆盖率不足之间的张力,以及生态治理工程与节水灌溉技术(灌溉水利用率约55%)的衔接断层,反映出梁山县农田生态系统在资源耦合优化与生态—生产功能协同提升方面,仍存在显著技术—制度复合型短板。

二、科技赋能的生态系统平衡实践

(一)高标准农田建设的智能化升级

在土地资源优化维度,激光土地平整技术以厘米级的精准控制重塑了耕层空间结构。梁山县通过均匀地表坡度重构显著提高水肥运移效率,使灌溉水利用率提高25%并最终反哺作物增产20%,其量化调控优势为后续智能灌溉系统的空间适配奠定了物理基础。灌溉系统层面,基于干渠水情监测点与田间墒情传感器的多层级数据采集网络,耦合自动化控制平台实现了配水方案的动态建模与实时迭代,该技术组合一方面通过精准供需匹配使水资源利用从经验驱动转向数据驱动,另一方面通过减少人工干预直接降低灌溉运维成本,形成“监测—决策—执行”的闭环控制机制。数字农田工程则通过无人机遥感与物联网终端的协同布局,构建了“土壤—作物—环境”的全要素感知网络:田间部署的墒情传感器与无人机巡检系统,持续采集土壤理化参数与植被生长状态,经平台解析后生成差异化管理策略,从而支撑实现化肥使用量减少30%、绿色防控覆盖率突破70%的生态效益。梁山县2023年启动的10.1万亩高标准农田数字化管理平台建设项目,依托数字孪生技术将物理农田映射为虚拟模型,通过整合999个视频监控点、1071个水情监测点及321套智能闸门测控设备,实现了宏观灌区调度与微观田块管理的多尺度协同,使灌溉水资源时空分布与作物需水规律的匹配精度较传统模式提升40%以上。

(二)土地综合整治的生态协同路径

梁山县通过系统性推进土地综合整治工程,构建了“生态修复—资源增效—经济赋能”的多目标协同治理框架,以小安山镇的“土地整治+生态修复”模式为核心,实现了耕地资源与生态保护的动态平衡。通过工程化土地平整与生态廊道网络化建设,小安山镇新增1万亩耕地并使区域植被覆盖率提高到85%,在沿黄滩区构建109公里生态廊道的同时,沿防汛路完成7.8公里绿化带衔接,有效串联了县域内347公里道路绿网与202公里水系生态岸线,形成跨区域的生物迁徙通道与水土保持基底。项目融合数字化管理手段与社会资本参与机制,如2022年投资1699.16万元实施的土地整治工程,通过引入济南金大地公司等外部资本,在新增706.6795公顷耕地的同时建立收益反哺机制,使农民通过土地流转与产业分红累计增收2600万元,这种“政府主导—企业运维—农户共享”的运营模式降低了生态修复的财政压力,并通过农田空间重构(如土地平整工程增强水肥承载力)与生态服务价值显化,成功将废弃土地转化为兼具粮产功能与碳汇潜力的复合资源。局部治理的系统集成效应尤其显著:新增耕地与森林乡村示范村建设(143个示范村与234个重点村)形成“点线面”结合的生态网络,既缓解了黄泛平原的季节性洪涝与土壤沙化威胁,又为鲁西黄牛、黄河滩西瓜等特色农业产业提供了优质生态基底,最终实现耕地资源扩展、生态韧性提升与产业升级的三方共赢。

(三)节水与循环技术集成应用

梁山县针对农田水肥资源利用效率与生态健康协同提升目标,构建了以“制度创新—技术耦合—生态回馈”为核心的节水循环技术集成体系。通过核定水价、水权分解及奖补机制三大制度设计,灌溉水利用系数较改革前提高20%,直接推动年节水规模达800万立方米。这一绩效得益于喷灌与滴灌技术的大面积应用,滴灌系统通过毛管级精准水肥输送(其管网配置包含首部枢纽、干管至灌水器的多级调控),将灌溉水利用率较传统模式提高50%以上;喷灌技术则依托移动喷灌机组与地下输水干管网络,实现大田规模化作业与地形适应性管理的兼容,在防盐碱化与增产提质的同时,进一步增强了资源分配的时空灵活性。循环技术层面,秸秆全量还田与测土配方施肥的95%以上覆盖率形成协同效应——秸秆碳氮归还年均提升土壤有机质含量0.3%~0.5%,而基于土壤养分图谱的精准施肥则使肥料利用率较传统方式提高35%以上,两者联合作用下不仅实现面源污染负荷削减40%,更通过改善团粒结构与减少不合理施肥,形成“耕地质量—作物产能—生态环境”的正向循环。

三、综合治理机制的创新探索

(一)多层级责任体系构建

梁山县以制度创新为核心驱动力,构建了“三级田长主导、多长协同、经济机制反哺”的全方位生态治理责任体系,通过层级化管理与多维度治理机制的协同联动,为耕地保护和生态空间管护提供了系统性解决方案。在责任体系架构上,县—镇—村三级田长制实现了耕地保护网格化监管全覆盖,以“零容忍”态度强化违法用地查处力度,保障到2035年梁山县耕地保有量不低于83.95万亩(含不低于75.47万亩永久基本农田)的刚性约束,将耕地保护从被动防御转向主动空间管控。通过田长制与河(湖)长制、林长制的有机整合,形成了“山水林田湖草”系统治理的制度耦合框架,多“长”联动机制依托定期联席会议与协作平台,推动河湖生态修复、林草资源培育等重点任务的空间协同,使耕地“非农化”“非粮化”问题得到根本遏制,生态资源配置效率提高20%以上。这一制度创新进一步与“村集体+合作社+农户”的管护模式深度耦合。在组织层面,通过村党组织领办合作社建立长效运营机制,以“村企联建”项目将生态保护成效与农民增收直接挂钩,2022年相关模式通过经济反哺带动农户增收1600余万元,经验被山东省委组织部《山东组工信息》专题刊发。

(二)生态价值转化路径

梁山县通过创新“生态资源资产化—产业融合增效—经济反哺循环”模式,构建了“三产协同、生态溢价”的价值转化路径,形成以文化赋能农业、旅游激活生态的县域振兴范式。以贾堌堆村为核心打造的“农业+文旅”融合示范区,深度融合龙山文化与农耕文明,通过构建集陶艺体验、民俗文化展示、生态休闲于一体的多元化旅游场景,年接待游客量突破百万人次,推动该村人均增收2000元、集体经营性收入超百万元,并计划2025年打造为省级“乡村振兴齐鲁样板”与国家级三产融合标杆,实现文化遗产活化与生态价值显性化的双重突破。在土地要素市场化配置层面,县域通过耕地占补平衡指标交易累计获得超10亿元收益,资金反哺机制使新增耕地资源与农田基础设施升级形成闭环。一方面,推动农业生产、加工、流通环节的标准化升级;另一方面,借助资金杠杆撬动品牌农业发展,培育鲁西黄牛、韩岗韭菜等特色产业集群,带动农产品年产值达80亿元,并通过文旅消费场景嵌入,将生态景观资源转化为消费溢价优势。

综上所述,梁山县通过智能化高标准农田建设、生态协同土地整治及节水循环技术集成等举措,显著提高了水肥利用效率(节水超50%、化肥减量30%),有效缓解了面源污染与资源错配矛盾,并通过数字孪生技术实现农田管理多尺度协同。制度创新方面,“三级田长制”与生态资源市场化路径强化了治理效能,形成“生态修复—产业增效—农民增收”闭环。下一步,梁山县还需进一步探索技术推广长效化机制、深化社会资本参与模式,构建农田生态服务价值定量评估体系,以实现农田生态系统多功能协同提升。


作者:高玉花

作者单位:山东省济宁市梁山县小安山镇农业综合服务中心

来源:中国农业科技



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