重慶丘陵山區(qū)農村土地整治工程及其景觀效應.pdf

1、在影響土地利用變化的人類活動中，農村土地整治是改善農業(yè)生產條件和生態(tài)環(huán)境的重要手段，也是一種強制性、時效性很強的干擾活動，在短期內會對生態(tài)系統(tǒng)及景觀格局產生劇烈影響。目前，我國農村土地整治偏重于新增耕地目標，對農村土地利用及生態(tài)環(huán)境問題關注和治理力度不夠，致使鄉(xiāng)村景觀嚴重受損，生物多樣性降低，并對耕地保護、糧食安全和食品安全及農產品質量構成潛在的威脅。因此，作為未來應對全球氣候變化、生態(tài)環(huán)境和糧食安全及國家、區(qū)域層面城鄉(xiāng)統(tǒng)籌、一體化發(fā)展

2、的戰(zhàn)略需求的重要手段-農村土地整治，在技術需求上應如何響應；在工程措施上應如何適應；這些工程技術措施又將造成什么樣的生態(tài)景觀效應，尤其在小尺度上對生境質量、景觀多樣性、土地產能、生態(tài)景觀服務功能及水文生態(tài)過程等將產生怎樣的影響等，都急需在理論和實踐層面上有更為深入和全面的認識或理解。
　　 本文立足重慶，基于“一圈兩翼”的區(qū)域發(fā)展格局，選取5個國土整治整村推進示范村項目為樣點，結合土地利用變化理論、農村土地整治理論和景觀生態(tài)學理

3、論，構建了“農村土地整治-土地利用變化-景觀格局及生態(tài)學過程”分析框架，試圖從工程技術的角度揭示小尺度上工程技術措施治理土地破碎化過程的機理；同時，借助于對土地整治景觀生態(tài)學過程的分析，闡明土地利用、農業(yè)生物多樣化與地塊異質性間的聯(lián)系，為評估鄉(xiāng)村景觀建設的技術需求和土地整治工程措施的適應性，以及制定農村土地整治建設鄉(xiāng)村生態(tài)景觀的技術策略，提供科學的認識途徑和有針對性的解決方案，由此以期為土地整治景觀建設理論和技術創(chuàng)新提供科學指引。研究取

4、得的主要結果和結論如下：
　　 (1)農村居民點復墾工程及其景觀效應：①依據(jù)不同的用地控制標準，5樣點村農村居民點人均用地水平相對集約，但戶均表現(xiàn)相對粗放；從格局來看，在橫向水平上，農村居民點從丘陵到山地由小聚居向大分散過渡；在縱向梯度上，隨著海拔的上升，農村居民點的數(shù)量和面積總體呈明顯減少趨勢。②農村居民點復墾作為一項系統(tǒng)工程加以實施，并參與產業(yè)規(guī)劃，不僅促進了樣點村自發(fā)形成的分散農村聚落向具有相對規(guī)模且有序的農村聚落轉變，也

5、加快了丘陵山區(qū)土地利用方式轉型和生態(tài)恢復。③數(shù)量特征上，農村居民點復墾導致樣點村居民點個數(shù)和面積均大幅減少，而聚落規(guī)模則明顯增大，其用地格局由復雜趨于簡單。④景觀特征上，農村居民點復墾導致樣點村景觀多樣性水平下降，SHDI均值由0.9209降至0.8829：而斑塊形狀規(guī)則化程度提高，LSI均值由23.2451降至21.3039；景觀的空間集聚性有所提高，CONT均值由93.9518升至94.8299?？梢姡r村居民點復墾，在一定程度上尊

6、重了村域土地利用、農業(yè)生物多樣化與地塊異質性間的聯(lián)系，既消除了自然村落的弊端，又實現(xiàn)了鄉(xiāng)村景觀的重塑，同時也給當?shù)貏?chuàng)造了發(fā)展契機。
　　 (2)土地平整工程及其景觀效應：①從淺丘到低山丘陵再到中低山槽谷，土地利用的主要矛盾從人多地少轉向地形地貌約束；就耕地而言，水田均分布于15°以下，而旱地的78.28％分布于15°以上；水田和旱地的破碎化表現(xiàn)形式不同。制約水田利用的是田坎曲折、占地寬，制約旱地利用則是坡耕旱地，生產耕作困難，水

7、土流失和作物減產現(xiàn)象普遍。②在土地平整中，采取田塊歸并和條田整治治理水田、采取坡改梯治理旱地是丘陵山區(qū)降低破碎化、提高土地利用率較適宜的方式。③土地平整工程顯著改變了水田和旱地的農田景觀，田塊形狀趨于規(guī)整。因此，對土地破(細)碎化的治理，不僅限于單純的地塊調整和歸并，在丘陵山區(qū)更應注重條田整治和坡改梯的治理方式。
　　 (3)農村道路工程及其景觀效應：①農村道路優(yōu)化布局和整治設計，提升了項目區(qū)道路結構、質量和通行能力，且減少了占

8、地。除YD-Ⅱ外，其余樣點田間道與生產路之比提高2％-11％；砼質生產路、硬化田間道比重增加，路面寬度增加；道路環(huán)通度(α)、連通度(γ)變化范圍分別由0.32～0.37、0.54～0.58提升至0.37～0.46、0.58～0.64。②在景觀水平上，新建道路會加劇景觀斑塊分割，導致破碎化程度增加；而道路減少，則有助于降低景觀破碎化程度。不過，因工程規(guī)模有限，農村道路建設對區(qū)域景觀斑塊間連接程度和景觀多樣性不會造成顯著影響。在類型水平上

9、，農村道路整治則一定程度地改變了耕地、農村居民點和生態(tài)用地的形狀及格局，發(fā)揮了對鄉(xiāng)村景觀的重塑和優(yōu)化作用。
　　 (4)農田水利工程及其景觀效應：①農田水利工程整治不同程度地改善了項目區(qū)農田水利工程的數(shù)量、質量及網絡結構特征，增加了有效灌面。經整治，5樣點村水源工程新增蓄水池65口，灌溉渠總長由19.94km增至27.25km，排水溝由80.60km增至136.03km，渠網密度(D)、環(huán)通度(α)、連通度(γ)變化范圍分別由1

10、0.98～22.94、0.16～0.25、0.45～0.50提升至16.73～50.60、0.20～0.28、0.47～0.52。②在景觀水平上，新建農田水利工程會加劇對區(qū)域景觀斑塊的分割，增強景觀的破碎性，導致斑塊形狀規(guī)則化程度降低，但對區(qū)域景觀的多樣性和連通性影響不明顯；在類型水平上，農田水利工程整治作用于土地利用過程會明顯改變耕地和生態(tài)用地的形狀及格局，但對農村居民點影響較小。
　　 (5)土地整治前后土地利用(景觀)變化

11、效應及其景觀生態(tài)學過程：①土地利用景觀結構變化表現(xiàn)為：農業(yè)生產景觀顯著增加，農業(yè)生態(tài)景觀顯著減少，農業(yè)服務設施零觀有所減少。②在類型水平上，耕地景觀受到較強干擾，變化顯著，破碎度增加；農村居民點景觀受到強烈干擾，變化劇烈，破碎度顯著下降；生態(tài)用地景觀受到一定干擾，但變化較小，破碎度有所下降。在景觀水平上，總體景觀破碎度下降，最大斑塊面積和斑塊聚集度提高，斑塊間的廊道連通性增強，斑塊形狀的規(guī)則性和景觀多樣性降低；從樣點間比較看，從丘陵平壩

12、到中低山區(qū)土地整治帶來的景觀變化存在差異，但不顯著。③土地整治使生態(tài)總價值均實現(xiàn)了不同程度的增值，且其作用于不同類型的景觀產生了不同的景觀生態(tài)效應。其中，農業(yè)生產景觀和農業(yè)服務設施景觀(水域)的生態(tài)價值普遍增加，如YD-I分別有10.25％和9.94％的顯著增幅，而農業(yè)生態(tài)景觀的生態(tài)價值變化不一致。④與土地整治相關的景觀生態(tài)過程表現(xiàn)為，a)土地整治中，土地利用結構調整改變了景觀結構，土地用途轉變改變了景觀功能，由此導致了景觀格局的演變，

13、并帶來不同的景觀生態(tài)效應。b)丘陵山區(qū)農村建設用地的復墾還耕、還園、還林，在一定程度上提高了生態(tài)景觀要素之間的連接度水平，有利于保持景觀生態(tài)的穩(wěn)定；而土地整治實施的田間道路工程、農田水利工程改善了景觀的連通性。c)土地整治易導致耕作層土壤發(fā)生改變，給土壤肥力和生物多樣性帶來負面影響，導致土壤的水分和養(yǎng)分循環(huán)不能充分進行。d)在土地利用結構調整中，通過尊重地塊異質性，發(fā)展農業(yè)生物多樣化，優(yōu)化村域土地利用，有助于協(xié)調人與自然的關系，保護景觀

14、多樣性。
　　 (6)研究建議在土地整治的規(guī)劃設計中，適當引入基于生物多樣性保護的景觀規(guī)劃方法，注重核心生物棲息地的保護、緩沖區(qū)的建立、廊道的構筑以及景觀異質性的加強和棲息地的恢復。
　　 綜上所述，在農村土地整治生態(tài)景觀建設戰(zhàn)略的指向下，本文構建了“農村土地整治-土地利用變化-景觀格局及生態(tài)學過程”分析框架，為解釋土地整治在微觀尺度上導致的土地利用及景觀變化和由此帶來的景觀生態(tài)效應問題，以及揭示不同區(qū)域土地利用、農業(yè)生