大都市郊区景观生态型土地整治模式设计

开展景观生态型土地整治规划,是实现土地整治多功能发展战略的迫切需求。以上海市金泽镇土地整治项目为例,评价项目区景观格局与污染风险,提出江南水乡景观重建的土地整治目标。依据不同类型景观基底及生态功能需求设计景观调整优化模式:水系景观整治模式通过河网贯通、圩堤建设与堤边绿化,提高湖、河、塘的景观连通度;点源污染整治设置"乔灌草"缓冲带,提高隔离防护功能;基本农田整治模式强调田块撤并与农田水利建设,提高农田景观生产功能;村庄整治模式建设生活基础服务与休闲观光设施,改善村庄景观的生活休闲功能。景观生态型土地整治与传统的农地整治,在模式设计的思路与工程设置方面存在明显差异。     

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。     

基于生态服务功能提升的高标准农田建设的分区方法

耕地生态服务功能与生产功能同步提升是"新时代"高标准农田建设主要目标,而面向生态服务功能提升的高标准农田分区及调控设计是生态型农田建设有效实施的根本前提。论文以榆中县为例,首先运用生态系统服务功能与权衡交易综合评价模型(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs,InVEST)对研究区生境质量、土壤保持、碳固持和食物供给四种生态系统服务功能进行评估,分析各类生态系统服务空间分异规律,明确各研究单元低值生态服务类型;其次,对影响区域生态系统服务功能的障碍因素进行识别,将其划分为可调控与不可调控2种类型;第三,通过构建高标准农田建设措施与生态系统服务功能间的关系框架,结合可调控的障碍因素,确定不同区域高标准农田建设主导方向,进而提出生态型高标准农田建设分区方法及调控措施。研究指出,生态型高标准农田建设分区可以有效促进"田、水、路、林"各项工程措施的生态效应发挥,是实现生态服务功能和生产功能同步提升、目标融合的有效模式,可以为生态文明建设的理论思考和实践创新提供重要依据。     

以病虫害控制为中心的农业生态景观建设

化学农药控制农田病虫害面临诸如农药残留、环境污染等问题,而生物农药及生物防治存在着药效缓慢、成本高、防治对象单一等不足,目前缺乏综合、效果明显、环境友好的农田病虫害控制手段。景观生态学研究显示,致病菌、害虫及其天敌种群受到大尺度上景观格局的影响,从而为病虫害控制提供了一条新的途径:通过合理规划农业生态景观格局,在景观尺度上合理安排种植结构和农事活动,从而控制农田病虫害。本文从景观、田块、耕种管理措施3个层次上论述通过农业生态景观建设控制农业病虫害。景观上:应提高半自然生境的面积比例;丰富半自然生境类型和农田生境作物类型;同时注意景观结构异质性的营建;关注景观连接度,使其保持在既有利于天敌昆虫的迁移、又能较好地阻止病虫害传播的水平上;同时还应提升半自然生境斑块的质量。田块上:通过保留原有的农田边界和新建农田植被缓冲带来控制相邻农田中的病虫害;农田缓冲带的建设要与原有的半自然生境及农田边界构成一个整体,建设过程中主要关注植被的搭配,后期要特别注意杂草、割草、施肥、喷药等管理措施。耕种管理措施上:通过景观层次上合理安排间套混作控制农田中的病虫害,同时注重与农林间作,稻田养鱼养鸭等技术体系和休耕、深耕、保护性耕作、有机肥施用等技术措施相结合。最后以哈尼梯田为例,说明整合以上3个层次可构建综合控制病虫害的农业生态景观。     

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。     

农业景观生物多样性功能和保护对策

研究表明,农业集约化生产和农业景观均质化导致农业景观生物多样性降低,致使生物多样性相关野生资源保护、自然授粉、害虫调节、水土涵养等生态系统服务功能受损,进而影响了农业可持续发展。本文对国内外农业景观生物多样性及其生态系统服务功能研究和实践进行了综述。分别探讨了农业景观在生物多样性保护、授粉服务、调节服务、水土涵养等多方面生态服务功能中发挥的作用及其生物多样性保护的意义,总结了欧美在农业景观生物多样性保护所采取的实践措施,指出中国虽然在生物多样性保护方面做出很多努力,但却忽略了对农业景观的保护,近些年的城市化和集约化发展都进一步加剧了农业景观生物多样性的丧失,亟需借鉴欧美国家经验提出我国的农业景观生物多样性保护策略。我们认为保护和提高农业景观生物多样性的生态集约化对维护农作物产量,改善品种具有重要的作用。农业景观生物多样性保护需要从农田生态系统和农业景观两个尺度上开展农业景观综合管理,提高农田作物和景观植物多样性和异质性,恢复和提高生物多样性及其生态服务功能。最后,针对我国农业可持续发展面临的问题和需求,建议从政策和法规、监测和评估、工程技术研发、技术集成示范、生态补贴制度、培训和推广等方面,开展农业景观生物多样性保护。     

冀东平原农业景观格局与生态服务价值研究——以滦县为例

以冀东平原区域的河北滦县两期土地利用现状图为基础,结合GIS及Fragstats软件,对1996年、2009年景观格局及其生态服务价值进行分析。结果表明:13a来,滦县农田景观优势度降低,建设地景观优势度增高,破碎度增大,景观形状趋于简单。两期比较,总生态服务价值(ESV)减少了1 336.19万元,其中建设地景观扩展是生态服务价值减少的最主要因素。生态服务价值变化同农业景观格局演化之间紧密相关,其中景观斑块面积、景观斑块种类、斑块数量及破碎度等指数的变化都会引起区域生态服务价值波动。可通过保护区域林地、园地、水域等关键景观类型,增加有效网络面积和连通性,减少干扰以降低斑块破碎度等措施来增强区域的生态系统服务价值,更好地支撑和保证区域的可持续发展。     

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。     

怀来县农田生态系统服务价值分类评估

农田生态系统可以为人类提供各种农产品及多种间接生态服务功能。以河北省怀来县为例,借助GIS工具,从微地貌形态、土壤状况和土地利用类型3个方面选取相应指标,将怀来县农田生态系统分为3个生态类及6个生态亚类,并且从生产服务、调节服务、文化服务和支持服务4个方面选取7个指标构建评估模型,分别对6种农田生态亚类进行生态系统服务价值测算和分析。结果显示,怀来县农田生态系统服务总价值为225 311.90万元,4种农田生态系统服务价值大小为生产服务文化服务调节服务支持服务;不同农田生态亚类的价值差异明显,其中Ⅱ—Ⅱ总价值最高,Ⅰ—Ⅰ最低;根据不同农田生态亚类价值功能组成比例,将6种农田生态亚类分为生产服务主导型和文化服务主导型两种类型,为怀来县未来因地制宜地发展区域农业、保护生态环境提供了参考。     

河北省可持续土地整理模式与效益

为缓解经济发展和人口的日益增长与耕地面积和质量下降的矛盾,对河北省开展可持续土地整理十分必要.该文针对河北省土地资源和地形地貌特征,分析了河北省可持续土地整理模式,在此基础上通过生态服务功能的货币化,定量计算土地整理前后项目区的生态服务价值,评估不同的土地整理模式下的经济价值和生态服务价值损益,探究不同土地整理模式的效益.主要结果有:河北省可持续土地整理典型模式包括土地平整模式、灌溉模式和排水模式;除耕地外其他5种类型(园地、林地、水域、湿地、荒草地)的总土地生态服务价值随经济价值增加而减少;单项的生态服务功能有四项功能(食物生产、土壤形成与保护、原材料价值、气体调节)价值保留并增加,五项功能(水源涵养、废物处理、气候调节、娱乐文化价值、生物多样性保护)价值大大减少,总土地生态服务价值因此亏损严重;低山丘陵区的土地整理项目经济价值提高小,生态价值损失大;而高原区土地整理项目能够明显提高经济效益,但以牺牲更高生态价值为代价.主要研究结论为:可持续土地整理项目总体可获益,即经济效益的增加大于生态效益的减少,但仍以生态服务价值为代价取得更多的经济效益;平原区土地整理效果好于低山丘陵区和高原区,土壤状况差的耕地土地整理效果显著;需要根据不同的地形特征条件因地制宜地规划土地利用类型,除耕地外,其他用地更要注重其生态服务价值.     

农田防护林对田间地表节肢动物分布的影响——以昌图县为例

提升农田生物多样性是当前生态农业研究的热点问题。为探讨农田防护林的生物多样性保护功能,本研究在辽宁省昌图县金家镇选取8个农田-防护林单元（每个单元即为1个田块）,使用陷阱法调查了不同类型林带（完整型、残缺型、消亡型）相邻的农田中,距林带不同距离处（0 m、50 m、100 m、150 m、200 m）地表节肢动物的分布情况,同时记录林带内的植被群落特征。采用方差分析以及群落排序的方法,分析了林带类型、距离梯度以及林带植被结构对农田地表节肢动物分布的影响。研究结果表明：1）与消亡型相比,完整型和残缺型林带相邻的农田物种多度显著较高,物种多样性在各类型林带农田间无显著差异,与完整型及残缺型林带相邻的农田维持着区别于消亡型林带的地表节肢动物群落结构。2）完整型和残缺型林带相邻的农田物种多度梯度变化显著,随距林带距离的增加均呈由低到高的变化趋势;不同类型林带农田中,物种多样性随距林带距离的增加逐渐递减,边缘效应显著。3）林带中草本层物种多度和乔木层盖度是影响农田地表节肢动物群落分布的主要因子,共解释了35.4%的节肢动物数量变异;不同节肢动物物种对林带植被结构的响应存在差异,步甲和蜘蛛作为当地农业景观中主要的天敌类群,与上述林带植被结构因子关系密切：林带内较高的草本层物种多度有利于增加农田中某些步甲常见种的多样性,而较高的乔木层盖度有利于增加蜘蛛目常见科的多样性。研究结果表明,农田防护林作为研究区主要的非耕作生境类型,能够显著提升相邻农田中地表节肢动物的多度,对于物种多样性的提升作用则不明显;林带内草本层物种多度以及乔木层盖度对蜘蛛、步甲等多类天敌多样性保护具有积极作用。因此,加强农业景观中现有林地的改造和提升,如营造适宜盖度的上层林木以及丰富的林下植被,能够提升现有林地的生境质量,进一步发挥其对农田生物多样性的保育功能。     

昆虫野花带在农业景观中的应用

在农业景观中,昆虫野花带是以混播等方式,建植在农田、果园、菜地等农地边缘的条状或片状生态缓冲区。通过配置不同功能植物形成植物群落,为自然天敌及传粉者提供蜜粉源和栖息地,改善农地生境质量;强化害虫天敌支持系统,达到提高授粉率、减少农药使用、改良修复农地土壤、净化水源、抑制杂草等多样的生态系统服务功能。本文回顾了昆虫野花带的应用发展历程,涵盖了中西欧发达国家及美国等地。不同国家昆虫野花带侧重不同,瑞士、比利时等国家作为昆虫野花带的源头,最早将生态保育的思想运用于农业生产,并付诸生态补偿机制的实践;英国昆虫野花带有政策的细化支持,应用方式丰富;美国以本土植物的开发、草原生境的修复及重要传粉者保护为研究与实践的重点。中国的农地周边由于外来物种入侵、人为干预严重等造成了景观异质性低、生境破碎化,亟待引入昆虫野花带的技术手段,进行生境管理与规划。中国的昆虫野花带研究仍处于发展初期,缺少实际应用。未来,中国昆虫野花带的发展,首先要针对现有非作物生境植物群落以及各类昆虫群落展开动态监测与调查,在大尺度上划定生态保护区域,分析现有生境格局,构建生态网络,研究昆虫野花带的规划方案,分清主次和功能需求,并根据节肢动物功能团的时空动态变化,确定最佳群落结构,保持昆虫野花带生境与其他自然与半自然生境的功能连接度,保留多样的景观因素。     

北京市平原区农田景观及其要素的质量评价研究

农田景观中的防护林、道路和沟渠是土地整治等农田工程项目的重要对象,对于这些要素的评价有利于提高对农田景观要素功能、质量及相互关系的理解。本研究以农田景观要素为评价对象,借鉴层次分析法建立了北京市平原区农田景观评价体系,通过半定量模糊评价法结合实地调研,以北京市平原区的通州、顺义、大兴3区作为案例进行评价研究。结果表明:1)北京市平原区农业景观整体与各要素都处于一般、中等水平,3个调研区之间没有显著差异;2)对4个农田景观要素的评价结果则存在显著差异,道路和沟渠的评分高于中等水平,而防护林和大田低于中等水平;3)4个要素之间的相关系数分析显示,与沟渠相比,防护林和道路对大田整体质量的提升具有更为重要的作用。实地调研显示由于在已有的土地整治工程建设中缺乏对景观生态功能的考虑,北京市平原区农田景观要素存在农田防护林和绿化植被多样性低、大田开阔性不高、道路硬化过度、沟渠污染严重的问题,需在今后的农田工程项目中予以更多重视。     

小尺度乡村景观生态评价及重构研究

本文旨在小尺度上对乡村景观进行生态化评价, 辨识乡村景观建设的主要生态环境问题。在北京市大兴区、河北省曲周县和江苏省常熟市各选取1个研究区, 基于高分辨率遥感影像, 通过实地野外调查建立小尺度景观数据库。从景观空间结构和属性两方面进行评价, 采用情景分析研究乡村景观植被建设潜力。研究结果显示, 不同研究区整体上形成高度相似的网格化景观格局。线状景观组成在3个区域间差异显著, 注重田埂、田间路、防护林和沟渠的建设以维持农田景观多样性。农田防护林普遍存在主林带间隔过大的问题。农田基础设施地表过度硬化成为当前建设模式突出的生态问题, 在大兴区和常熟市分别达到28.46%和56.19%。防护林在林木覆盖率与绿量评价上显示出不弱于面状林地的重要性, 但面临结构简单、树种多样性低下、残缺断带率高达18%~38%的不足。情景评价显示线状植被具备较大的建设潜力, 合理规划能有效提升乡村林木覆盖率0.58%~1.16%、增加绿量2.22%~19.59%。本研究表明, 小尺度评价能辨识出乡村景观建设所面临的主要生态环境问题以及生态景观建设方向。     

土地整治过程中农田防护林的生态景观设计

如何快速有效地提高农田防护林的生态景观效益是土地整治绿色基础建设中亟待探讨的命题。该文在野外实地调查的基础上,定量计算了现有防护林带的疏透度、有效防护距离和占地面积,并基于农田防护林生态化建设标准,分析了现有林带乔灌木结构配置、林带间距以及林带宽度的合理性,且对不合理的林带结构进行了生态化设计。同时,定性分析了项目区现有防护林带的优势景观空间、景观节点、重要景观轴线和功能区的景观建设需求。最后,结合生态化和景观化两个过程进行了防护林带空间结构和植物景观配置的综合设计。结果表明,综合了生态化和景观化的土地整治农田防护林设计,提高了项目区林带生态和景观结构的合理性。该研究为实现快速化农田防护林生态景观设计提供方法。     

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。     

黄河中下游典型河岸缓冲带植被景观连接度及其网络构建

植被作为河岸缓冲带生态系统服务形成与维持的基础,在维持生物多样性方面,能为多种物种提供栖息地和迁移廊道。因此,本文以黄河中下游典型河岸缓冲带植被为对象,采用遥感解译、景观连接度指标、斑块重要性评价和廊道网络分析相结合的方法,分析2003年、2009年和2015年研究区的植被景观连接度和斑块重要值变化,并构建河岸缓冲带植被廊道网络,以期为黄河中下游河岸缓冲带生物多样性保护提供支持。结果表明,研究区植被斑块的连接度在2003—2015年呈增加趋势,且随距离阈值的增大而增大;不同距离阈值下,斑块重要值随斑块面积增大而增大,且随距离阈值增大的而增大;小型斑块(0~5 hm~2)重要值呈增加趋势,中型斑块(5~10 hm~2)重要值呈先增加后降低趋势,而大型斑块(10 hm~2)重要值呈降低趋势。植被廊道网络分析表明,基于重要生态节点同时考虑沟渠和道路廊道可作为研究区植被廊道网络构建的重要参考。     

Earthworm composition,diversity and biomass under three land use systems in south-eastern Australia

In south-eastern Australia, strips of planted native trees and shrubs (shelterbelts) are frequently established to restore ecosystem services altered by agriculture. Despite their wide use, little is known about the effects of establishing shelterbelts on soil macro invertebrates, especially earthworms, which are of major importance in soil processes. We assessed earthworm composition, diversity and biomass in three land use systems: native shelterbelts dominated by Acacia and Eucalyptus species, agricultural pastures and native remnant woodland fragments dominated by Eucalyptus blakelyi and/or Eucalyptus melliodora. Earthworm communities differed significantly among systems, with abundance, biomass and diversity greatest under pasture. Within shelterbelts we saw a shift from high earthworm biomass and density to low with increasing time after establishment. Soil edaphic variables did not correlate strongly with earthworm biomass or density, but were correlated with earthworm community composition. Overall the introduction of native woody vegetation was associated with a decline in density and biomass of earthworms, including a decrease in the relative abundance of exotic species. As such shelterbelts can be used to promote native earthworm relative abundance, which may be important for local diversity, soil function and landscape connectivity.     

秦岭北麓城市新兴开发区生态系统服务价值变化

[目的]选取秦岭北麓典型城市区域陕西省西安市浐灞生态区为研究对象,从景观格局变化、生态服务价值两方面分析城市新区建设及可持续性,以期为城市生态建设提供决策参考。[方法]以遥感数据为基础,对研究区土地利用类型和景观格局进行定量分析,研究城市新区尺度下的景观生态系统和生态服务价值变化特征。[结果](1)2004—2014年,浐灞生态区城乡转换特征明显,农业景观比重显著降低,建设用地景观增幅达88.2%,生态景观增幅高达201.5%以上,区域"生态含量"明显提高。(2)生态服务价值以农田、绿地和水体景观变化较为明显,其中农田生态服务价值损失近65%,到2014年全区85%以上的生态服务价值来自于绿地和水体景观。[结论]浐灞生态区10a间生态用地动态变化强烈且持续,城市生态服务价值增加明显,反映该区在保障城市化建设的同时,有效且显著提高了环境质量,其生态建设政策有利于区域生态系统的建设和发展。