农业景观生态规划原则及其应用研究——中国生态农业景观分析

中国生态农业是典型的持续农业。依据景观生态学原理和典型生态农业模式经验 ,探求中国生态农业景观特征及其景观生态学意义 ,进而针对农业景观的生物生产、经济发展、生态平衡和社会持续 4大功能 ,提出农业景观生态规划应遵循的 5项原则 ,即提高异质性原则、继承自然原则、关键因子调控原则、因地制宜原则和社会满意原则 ,并提出干热河谷区农业景观生态规划目标以及选择相应的持续农业技术体系。     

山地流域治理的景观生态规划

在分析山地流域景观构成基础上 ,应用景观生态学原理 ,提出了景观生态规划的目标 ,并详细阐述了山地流域规划时应遵循的原则 :(1)维护和恢复流域的整体生态功能 ;(2 )构建优化的景观结构和格局 ;(3)维护景观稳定性 ;(4)维护生物多样性 ;(5 )维护景观异质性 ,并提出了实现这些原则的方法和途径     

茹河流域生态景观创新模式研究与实践

以景观生态学的理论和方法为指导,运用景观生态规划方法对茹河流域进行了景观格局整体优化,以期建立合理稳定的生态系统,引导空间资源的合理配置,保障系统功能的协调与完善。分析了景观型小流域综合治理模式,探讨并总结了流域景观生态应用的方法和原理,对流域综合治理规划有重要的推广价值。     

“三生”空间视角下喀斯特山区流域景观生态风险的时空分布特征

[目的]深入分析喀斯特流域景观生态风险变化规律,为山区流域制定生态风险防控措施与景观管理规划提供科学参考。[方法]以典型喀斯特流域红水河流域贵州段为研究区域,从“三生”空间视角出发,采用GIS空间分析、景观生态风险指数等方法探究了研究区景观生态风险的时空变化机理,并借助分布指数方法分析了景观生态风险时空分布与地形地貌的关系。[结果](1)自2000年来,红水河流域基于“三生”空间的用地转型表现为生产、生态空间减少而生活空间快速增加,不同用地类型的转移引起区域景观生态风险变化的贡献率大小不一。(2)2000—2020年期间景观生态风险整体呈缓和趋势,红水河流域南部的景观生态风险总体优于其北部地区。(3)从景观生态风险在地形位梯度上的分布看,景观生态风险程度与地形位梯度成反比关系;另外,非喀斯特区和纯喀斯特区景观生态风险要低于亚喀斯特区。[结论]红水河流域景观生态风险虽有所好转,但部分景观生态问题依然突出,需要加强对生态环境的治理保护。     

基于景观农业理论的综合土地整理项目规划实证

从景观农业基本理论出发,运用农业景观生态规划与设计方法,探讨由单一农田土地整理规划扩展到涵盖农田、ⅱ水系、林地和村庄的区域性综合土地整理规划与设计的新模式.实证表明,综合了农田系统、水网系统和人居系统的土地整理项目规划融合了区域内的景观基质、斑块和廊道等要素,保证农业景观单元的整体性和统一性,为土地整理项目构建一个空间结构和谐、生态稳定、社会经济效益理想的区域农业景观系统奠定规划基础.     

小流域治理的景观规划原则与方法

景观生态学的设计观点虽然尚未被广泛地推广应用于小流域治理实践,但在小流域治理规划中引入景观理念必然成为今后的主流趋势。小流域景观生态规划应遵循因地制宜综合治理的水土保持原则、景观多样性原则与稳定性原则等,规划方法主要包括斑块法、廊道法等5种,小流域景观生态包括农业生态景观、林业生态景观等诸多形式。建议加强景观小流域评价标准研究,以便应用景观生态学理论管理小流域,把水土保持生态工程建设同人文创造有机结合起来,使小流域的生态重建与经济发展更为和谐统一。     

2000-2020年漓江流域景观生态脆弱性时空分异

漓江流域是我国南方脆弱岩溶环境的重要生态安全屏障。通过景观生态脆弱性评价优化国土空间治理,可为岩溶区生态修复和脱贫攻坚成果提供科学依据。基于土地利用、遥感信息和GIS空间分析平台,应用景观指数、时空统计、空间分析、地理探测等方法,从多维时空尺度分析了漓江流域景观生态脆弱性及其时空变化规律。结果表明:(1)漓江流域以林地、耕地为主体景观,面积占全流域的90%,近20年其变率小于0.37%,扩张强度小于3.59%,流域景观格局稳定; 建设用地增长最快,扩张强度高达72.97%,动态度明显高于其他地类,城镇化进程是景观格局的主要驱动因素;(2)景观生态系统以中低级脆弱区为主,占总面积的56.53%,高危脆弱区面积占比小于10%; 形成城镇化中心低值聚集,山地区高值连片的分异格局; 近20年一级、五级脆弱区扩张强度分别为1.70%,1.36%,中高级脆弱区面积扩张强度-2.59%,流域景观生态脆弱性减弱。(3)LEV空间分异呈现人工景观低值化与自然景观高值化格局。桂林市区是低—低相邻的冷点,周边山区为高—高相邻的热点,近20年冷点、热点范围都略有扩大,景观生态脆弱性与城镇化有显著的正向空间依赖性。(4)城镇化及坡度变化对脆弱性的解释度最大,其q值分别为0.2689,0.250 8,是LEV空间分异的核心驱动,自然和人工因素共同决定了LEV时空分异。漓江流域土地利用应坚持综合治理和系统规划的原则,统筹城乡土地利用和国土空间规划,系统融合城市与乡村、自然与人工景观类型及功能。     

基于流域的山区景观格局分析和分区研究--以山东省栖霞市为例

本文以位于胶东半岛中部山区的栖霞市为例,在对整个研究区进行流域提取的基础上,分别统计各流域内的景观指数,并通过聚类分析对整个栖霞市的山区景观进行分区。首先解译2010年Thematic Mapper(TM)遥感影像数据,获得栖霞市景观格局图,以1︰25 000地形图为基础数据源,建立DEM模型,利用ArcGIS水文分析模块将研究区划分为300个子流域。然后根据常用景观格局指数所反映的生态学意义和景观特征信息,并结合研究区内的具体景观结构,选择边缘密度(ED)、多样性指数(SDI)、斑块大小变异系数(PSCOV)、面积加权平均分维数(AWMPFD)和核心区密度(CAD)5个景观指数,并结合各流域的平均高程与空间分布对每一个子流域进行景观格局分析,探讨各子流域景观格局的空间差异,揭示人类活动、自然干扰等各种景观生态机制对区域景观生态的影响。研究结果为:ED值和CAD值随着海拔的增加而逐渐变大,垂直分异特征明显;SDI值呈现出由低海拔向高海拔逐步减少的趋势;PSCOV值随海拔的增加呈现出类似倒"U"形曲线;AWMPFD值不具有明显的垂直分异特征。最后将这5个指数进行聚类分析,同时利用流域主体景观类型对栖霞市进行景观格局分区,各土地利用类型被划分为3个景观生态类型区。研究结果为:一类区面积最小(10.14%),该区域是农作物种植的稳定农业区,景观结构和规模都很稳定,需要继续保护;二类区面积最大(50.93%),各种景观类型呈现空间交错分布,斑块形状复杂,属于自然景观和人文景观的过渡区域,需要加强该区域的土地规划和产业合理布局;三类区面积较大(35.92%),主要集中在中高海拔区域,林地和草坡地居多,开垦难度较大。分区结果能够较好地反映研究区景观生态结构的显著特征与空间分异状况,对栖霞市的土地管理和规划具有一定的指导意义。     

2005-2018年澜沧江下游流域景观生态安全时空变化及其驱动因素

[目的] 分析澜沧江下游流域景观生态安全时空变化规律和驱动机制，为该流域及流经国家的人与自然协调可持续发展提供科学依据。[方法] 以2005，2010，2015和2018年4期遥感影像为数据源，通过景观指数和GIS空间分析方法评价流域景观生态安全，采用双变量空间自相关方法明确城市、道路、河流、高程、坡度、气温和降水等因素对景观生态安全的驱动作用。[结果] ①2005—2018年，澜沧江下游流域的整体景观生态安全度呈先升后降的变化特征。其中，北部和中西部景观生态安全较差，东部、南部和东南部较好，但也有恶化趋势；②各景观类型中，景观生态安全度从大到小为：水域 > 林地 > 草地 > 耕地 > 建设用地 > 裸地。其中，林地和草地的景观生态安全度存在波动，耕地和水域的景观生态安全度一直上升，而建设用地和裸地的景观生态安全度持续下降；③距城市距离、距道路距离、气温和降水等社会和气象因素对景观生态安全时空变化的驱动作用最强，距河流距离也对景观生态安全的时空变化有一定解释作用，而高程和坡度等地形因素并非澜沧江下游流域景观生态安全时空变化的主要驱动因素。[结论] 应尽量降低由人类活动引起的生态环境负荷，积极发挥气象因素对生态安全的正向效应，促进澜沧江下游流域的人与自然协调可持续发展。     

生态农业的景观规划、循环设计及生物关系重建

景观生态规划、循环系统建设和生物关系重建是生态农业建设的核心和重点,是分别在景观层次、生态系统层次和群落以下层次为中国特色农业现代化道路营造基本格局。景观生态规划包括生物保护规划、资源利用规划、生态安全规划和景观美学规划等。循环系统建设包括农田系统循环、农牧系统循环、农业加工循环、农村内部循环、城市农村循环和生物地球化学循环。生物关系重建是针对当前农业的生物关系被简化、被分割的情况提出的,以作物为核心的生物关系为例,可通过与昆虫、微生物、大型动物、乔、灌、草和其他作物建立起恰当关系,改善作物养分供应,实现对有害生物控制和对资源高效利用。这三大措施所支撑的中国生态农业不同于西方工业化国家农业发展的道路,能够很好地继承中国传统农业的精华,促进现代信息技术、生物技术、材料科学和先进机械制造等现代科学技术在农业的应用,有利于推动农业现代企业、农业相关法规和制度建设。明确了这些措施也就为生态农业建设的科学评价提供了依据。     

生态农业景观与生物多样性保护及生态服务维持*

现代集约化的农业生产极大地改变农业景观生物多样性状况及生态系统服务功能,进而影响到农业可持续发展。大量研究显示,农业生态系统中物种多样性维持、害虫控制、传花授粉等生态系统服务功能受到景观结构的影响,仅仅改变集约化的生产方式,并不足以促进生物多样性的恢复及生态系统服务的维持,尚需考虑景观结构的调整和管理。从不同尺度上优化景观要素的空间配置和景观管理方式、建设生态农业景观成为促进农业景观生态系统服务功能维持、保护生物多样性和农业可持续发展的重要措施,具体包括:1)在区域和景观尺度上合理规划和配置种植区域和非种植区域以确保生态安全与稳定性;2)在地块间尺度保护、建设和管理甲虫带、野花带等生态设施,为农业生产提供必要生态系统服务;3)在地块内尺度通过多样化的种植和优化管理措施以获取农业生产和自然保护之间的平衡;4)整合景观规划设计与生态循环工程以促进农业景观资源的高效利用。     

生态涵养发展区农业景观规划方法及其应用

科学合理的农业景观规划方法是新农村建设体系中的一项核心技术。该研究以北京远郊生态涵养发展区峪口镇为例,在农业景观主导功能分类基础上,基于适宜性评价与实地勘踏访谈等方法,进行农业生产景观、农村聚落景观、农业服务设施景观和农业生态景观专项规划设计,然后按照"农业生态优先、农业生产次之、农业服务设施再次和农业旅游休闲景观最后"的原则,利用景观生态学的"基质——斑块——廊道"组合原理和分区权衡的方法,优化农业景观空间组合,形成研究区农业景观总体布局。研究表明,在峪口镇农业景观规划布局中,农业景观基质为粮菜生产区、经济林果生产区、农业生态保护区等,斑块为农业旅游休闲和农村聚落景观等,廊道为道路、河流、生态缓冲廊道等。该研究结果为区域美丽乡村建设提供了有力的技术手段和科学支撑。     

苏南地区景观格局特征与坑塘水质关联关系

研究不同空间尺度景观类型与景观格局指数对农村坑塘水质的影响程度和机制对于快速城镇化背景下乡村水环境保护具有重要的现实意义。基于实地水样采集数据及土地利用数据,以苏南地区农村坑塘为研究对象,结合相关分析、冗余分析等数理统计方法,初步探讨经济发达区农村坑塘水质与土地利用/景观格局之间的特征关系。结果表明:1)苏南地区农村坑塘水质状况不一,自北向南,电导率(COND)、NH_3-N有增加趋势,磷酸盐(TDP)有减少趋势,溶解氧(DO)先降后增。平原区坑塘污染较严重,以DO污染为主,低山丘陵区污染程度较轻,主要为磷元素和DO污染。不同尺度缓冲区内土地利用强度较大,耕地、建设用地占主导地位,平均面积比例在57.34%～73.19%;2)不同景观类型对水质影响存在差异,建设用地与NH_3-N、DO呈正相关,与TDP、COND呈负相关,耕地在200 m尺度上与COND、NH_3-N呈显著正相关,在400～500 m尺度上与TDP呈显著正相关,林地和草地对水质净化具有一定正效应,且在200 m尺度上较明显;3)景观格局指数与水质特征关系较明显且存在尺度差异。相关分析中,100 m尺度下的最大斑块指数(LPI)、景观聚集度指数(AI)与COND、NH_3-N呈显著负相关,100 m尺度下的景观形状指数(LSI)、景观分离度指数(DIVISION)与COND、NH_3-N呈显著正相关。冗余分析中,100 m缓冲区内,第一排序轴(约束轴)累积百分比为94.4%,相关系数为53.3%,较好表达水质指标与景观格局指数的关系;4)LPI、LSI、DIVISION、斑块结合度指数(COHESION)及AI与地区水质特征关系最为明显。斑块密度越小,破碎度越低,聚集与连接度越低,分离度越高则越有利于地区坑塘水质的保护。通过多维度分析,在一定程度上揭示了苏南地区坑塘生态水文过程,有利于经济发达区农村坑塘管理和水质保护,研究结果可为政府相关部门决策提供一定参考。     

我国农业/农村生态景观管护对策探讨*

农业/农村生态环境综合整治已成为我国目前农业/农村可持续发展的重要任务。农业/农村生态景观建设和管护是生态环境管护的重要内容,也是休闲农业发展、乡村经济发展和文化复兴的基础。本文通过对比分析国内外农业/农村生态环境管护内容、制度以及研究实践,在农业/农村生态环境管护内容下,从生态景观角度,重点讨论了我国农业/农村生态景观管护在认识、工程技术和制度上存在的主要问题:对未来农业/农村的多功能性认识和研究有待提高、生态景观化工程技术有待开发、工程技术精细化和集成化有待提高、农业/农业生态景观管护制度有待完善。在此基础上,文章还提出了我国生态景观管护对策,包括:(1)拓宽和提升我国农业/农村的多功能性,如恢复农业景观生态服务功能、保护农业景观生物多样性、加强灾害适宜性管理及提高水土安全、加强乡村生态景观建设和促进休闲农业和乡村旅游发展等;(2)加强以农户或村集体为主体的管护制度建设;(3)加强部门协同机制和技术集成研究和示范。目前亟需提高公众和管理者对农业/农村生态景观管护的认识,培育良好的管护能力,开展农业/农村生态环境和景观管护工程技术研发、技术集成示范以及适合我国国情的管护制度研究探索。     

农田景观规划设计及3S技术应用

农田景观规划设计是一项系统工程，可用于协调农田生产与农田持续利用的关系，是维护农田生物多样性的一个重要途径。在全球生态农业发展趋势下，要求农田生态系统满足生产功能时，合理协调农田的社会、经济、生态效益，满足人与自然协调发展。通过对关于文献的分析，结合可持续发展对农田景观规划设计的要求，该文阐述了农田景观规划设计层次、原则、步骤、规划设计内容与方法，并介绍了3S技术在农田景观规划设计中的应用，以期对我国的农田景观规划设计起到借鉴和促进作用。     

农业景观分类探讨及其应用——以北京市峪口镇为例

美丽乡村建设的核心内容是建构和实施现代农业景观规划。农业景观规划与管理的基础工作是进行农业景观分类。本文在界定农业景观内涵的基础上,根据我国农业景观特征和美丽乡村建设的需求,基于农业景观主导功能、土地利用类型、微地貌形态以及土壤条件等分类指标,构建了一种农业景观分类方法体系。以北京市峪口镇为案例区进行了实证研究,划分出4个农业景观类(农业生产、农业服务设施、农村聚落和农业生态景观)、15个农业景观亚类和46个农业景观单元。结果表明,该方法兼顾了农业景观的主导功能和空间形态特征,能够满足美丽乡村建设中农业景观规划的需要。     

农田缓冲带规划建设与天敌保护效果研究

缓冲带建设可以提供多种生态服务功能,是国内外现代生态农业发展的重要实践措施。论文以北京市顺义区都市型现代农业示范区建设项目为例,探讨农田缓冲带的规划和建设方法,并针对天敌保护效果进行监测,旨在探索村镇尺度下生态农业建设的景观规划途径。主要研究结论:1)经过目标确定、现状调查、总体空间布局设计、工程设计、施工监管与管护5个步骤,在研究区完成了渠道、道路和防护林3种类型共7种模式的农田缓冲带空间布局规划、种植模式设计与建设;2)害虫与天敌取样监测结果表明,人工林地缓冲带具有最大的蜘蛛活动密度,渠道、道路缓冲带等人工边界的天敌/蚜虫比例最高,初步证明了农田缓冲带建设的天敌保护效果;3)今后的生态农业建设应当加强农田缓冲带等生态景观化技术的大尺度空间规划与集成示范,其生态服务功能提升效果还需要针对不同农田类型进行长期监测试验进行验证。