, 邵景安Land consolidation project layout based on ecological suitability evaluation in hilly areas of Southwest China
TANShaojun, SHAOJing'an通讯作者:
收稿日期:2017-10-13
修回日期:2018-01-3
网络出版日期:2018-04-20
版权声明:2018《地理研究》编辑部《地理研究》编辑部
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1 引言
开展农村土地综合整治是实现乡村空间重构和土地资源优化的重要举措之一[1,2,3]。20世纪90年代中国土地整治的主要目标是追求耕地总量的动态平衡,21世纪前10年土地整治则更多侧重改善耕地质量和提高农田基础设施配套度。而2010年后伴随生态文明理念的提出,如何有针对性地开展“三生”耦合的土地整治,实现“数量、质量、生态”三者并重是对国土资源部门保护耕地、落实生态文明所提出的战略要求,也是目前及未来土地整治工作中亟待解决的重要命题。然而,尽管土地整治中的生态模式[4,5,6,7]、生态设计[8,9,10,11]、规划方法[12,13,14,15]等均有较多的研究基础,且也取得了诸多科学认识,如土地整治与景观生态相融合的生态型土地综合整治规划理念、“多规融合”下土地综合整治规划新尝试、限制性因素与主导功能相结合的需求型土地综合整治规划思路等,但聚焦土地整治过程中如何既满足生产和生活需要又将工程布局可能产生的生态问题降到最低,如何基于“三生”环境对土地整治工程布局的生态适宜性程度进行评价,并在此基础上给出生态化土地整治的方向与重点,都是目前土地整治研究和实践过程中涉及较少的内容。土地整治工程的生态适宜性是指整治工程在满足居民“生产、生活”需求的前提下对周围生态环境的适宜性程度,即整治工程的布局与建设是要兼顾“生态”,而不是一味地强调“生态”,更不是做专门的生态规划设计或模式,不是生态至上。为此,此时的土地整治工程的布局首先要基于“生产、生活”需要考虑是否需要布局工程,再考虑工程占地类型和工程设计规格,最后考虑工程建设材质,以此来表征土地整治工程布局的生态适宜性及其程度。倘若根据“生产、生活”需要土地整治过程中出现了如下其中一项的土地整治工程,其布局均表现出一定程度的生态不适宜性,如布局不必要工程的、工程多占用耕地的、尺寸设计超规格的、材质过度使用硬化的等。
长期以来,土地整治的工程布局重在以工程措施提升生产、生活条件,很少探究是否有利于当地生态环境的改善。土地整治工程是否与农田生态系统相适宜及在多大程度上适宜?主要存在以下问题：过度土地平整,大挖大填,造成土壤耕层结构破坏;片面追求道路及沟渠密度,诱发耕地设施破碎化现象。而且,很少使用柔性材质,统一采用混凝土材质,道路和排灌设施过度硬化现象普遍存在,一定程度上破坏了生物生境;土地整治景观布置单一化,一味增加耕地数量,促使部分低效林草地被开发为耕地,较大程度上破坏了当地生态环境。基于此,本文选择位于川东平行岭谷区的重庆市垫江县为研究区,立足146个土地整治项目,从土地平整、田间道路、灌排系统及生态景观4个角度选取12个评价指标,用谢尔福德限制性理论构建土地整治工程生态适宜性模型评价工程的生态适宜性,结合垫江县相关规划构建土地整治工程生态布局潜力指数,对土地生态整治工程布局潜力指数开展分等定向,力图为土地整治规划的深入开展提供科学依据。
2 研究方法与数据来源
2.1 研究区概况
垫江县位于重庆市东北部（107°13′E~107°40′E、29°38′N~30°31′N）,呈“三山两槽一台”地貌格局,浅丘带坝地形为主,明月山、南华山、黄草山分别分布在西部、东北和东南边缘地带,鹤大台地镶嵌于东南角（图1）。气候属亚热带季风湿润性气候,年均温17 ℃,年均降水量1183 mm。紫色土、水稻土、冲积土和黄壤广泛发育,亚热带常绿阔叶林分布较广。优越的地形、气候、土壤条件为境内农业发展奠定基础。伴随“成渝经济区”“成渝城市群”的推进,垫江县在为区域提供粮食保障上的作用越发突出。截至目前,垫江县共实施146个国家、市及区（县）级土地整治项目,累计实施规模达80809 hm2,主要分布在北部丘陵、高滩河与大沙河河谷地区及鹤大台地周围,各个土地整治项目因自然、社会经济条件不同,工程布局的差异性亦较为明显。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图1研究区区位及土地整治项目空间分布
-->Fig. 1The location of the study region and spatial distribution of land consolidation project
-->
2.2 数据来源
① 基础数据：图形数据、统计数据和其他文本资料。其中,图形数据主要包括垫江县国土资源和房屋管理局提供的第二次土地利用变更数据（2015年）以及截至2015年底垫江县竣工验收通过的土地整治项目空间分布图、县级行政区划图、12.3 数据处理
2.3.1 数据处理 主要包括数据合并、统一投影坐标系、数据叠合与裁剪。具体操作流程为：① 由于垫江县第二次土地利用变更数据是分乡（镇）的,所以在ArcGIS 9.3软件支持下利用Data management tools模块中的Merge命令合并垫江县第二次土地利用变更数据;② 将合并处理完毕的第二次土地利用变更数据同农业用地质量分等数据、30 m精度DEM、垫江县土地整治项目空间分布图以及垫江县行政区划地图一起进行校正,并统一设置投影坐标系为高斯—克里格投影西安1980坐标系,尽量减少图形偏移误差;③ 以垫江县土地整治项目空间分布图为基准,利用Intersect命令对第二次土地利用变更数据、农业用地质量分等数据进行数据叠合处理。同时,利用Data management tools模块中Raster processing命令对DEM数据进行裁剪处理,从中提取垫江县DEM数据。对实地调研数据采取以项目为单元分单项工程进行基本统计,同时对部分偏离均值较大的调研数据予以剔除,以降低外界干扰因素对土地整治工程适宜性分析的影响和作用。而且,由于调研数据是与土地整治各单项工程相对接的,这有助于调研数据的空间化。
2.3.2 数据提取 由于土地利用变更数据中缺少田间道和生产路信息,要借助遥感解译提取垫江县道路信息。本文数据提取主要指对遥感影像中利用人工解译与机器解译结合方式提取道路（乡村道路、田间道和生产路）信息。① 在前期准备中,在遥感图像中确定20个典型调查点;② 通过实地踏勘建立道路信息解译标志;③ 利用ENVI 5.0中Classification模块中,建立道路信息训练场,利用监督分类（Supervised classification）方式中最大似然法（Maximum likelihood classification）进行影像分类。经验证分类结果达到需要精度要求;④ 利用Classification to vector将分类结果转化为矢量格式,同时也利用垫江县高标准基本农田建设项目图与道路图叠合,以便得到各项目区道路分布情况。
依据调研数据与各单项工程的空间化对接结果,结合土地整治项目区的地形地貌、交通区位、河流水系等要素,初步判断工程布局的合理性及其可能在满足居民生产、生活条件下对生态带来的影响,如土地平整工程布局的合理性、田间道路工程是否过度硬化、灌排工程中天然冲沟是否应保留等,以此对土地整治工程的生态适应性进行预判,为接下来的评价与分析提供定性判断基础。
2.3.3 数据汇总 ① 把经过处理与提取的数据进行分类汇总,以便后期进行指标数据处理;② 将146个土地整治项目调研数据进行分类汇总,借助调研数据与各单性工程的空间对接,将项目区工程实施统计数据、公众满意度数据与调研照片逐一导入ArcGIS中,并以此构建土地整治工程参考数据库,为后期进行土地整治工程生态适宜等级划分与土地整治布局定向提供依据。
2.4 研究方法
2.4.1 总体思路 ① 确定土地整治工程生态适宜性评价指标体系;② 明确土地整治工程生态适宜性布局的限制性条件,测算工程的生态适宜性;③ 计算土地整治项目中各单项工程的生态适宜性与项目整体的综合生态适宜性;④ 合理开展生态适宜性评价与分析,确定土地整治工程生态适宜性方向。2.4.2 评价单元与指标体系 指标体系构建应坚持科学性、系统性、综合性及数据可获得性原则,土地整治工程生态适宜性评价的主要目的在于揭示土地整治工程是否在改善土地的基本功能与产出价值方面取得预期成效,并使之在保证生产、生活的前提下能够更好地与生态环境相适应,至少不降低整治区的生态完整性。基于上述关于土地整治工程生态适宜性的定义,工程布局要首先满足居民生产、生活需要,其次是尽量降低对农田生态系统的扰动,以实现“三生”环境的改善。结合土地整治工程的分类,在适度规模经营理论、地租地价理论、区位理论、市场配置资源规律等理论依据的指导下,从田（土地平整）、路（田间道路）、水（灌溉与排水）、林和村（生态景观）的生态适宜性4个角度构建了土地整治工程生态适宜性评价指标体系（表1）。土地平整工程旨在提高耕地连片度、降低耕地坡度、增加土层厚度等,提高适度规模经营程度和劳动生产率;田间道路工程主要从改善耕作便捷性和交通通达性的角度,提高农业生产的可及性、机械化率、农产品和农用物资运输的便利性,并方便农民出行;灌溉与排水工程以提高灌排保证率和构建良好的灌排体系为重点,实现旱能灌、涝能排,提升农业生产的抗灾害能力;生态景观工程主要是将山水林田湖看作一个生命共同体,在土地整治过程中,尽量保护好散落在农地中的林地,以提高整治区的生态环境。
Tab. 1
表1
表1土地整治工程布局的生态适宜性评价指标体系
Tab. 1Ecological suitability evaluation index system of land consolidation project layout
| 工程类型 | 评价因子 | 原始数据 | 处理方法 | 指标性质 |
|---|---|---|---|---|
| 土地 平整(A) | C1:梯田化率(%) | 30 mDEM、土地利用变更数据 | 坡度提取—栅格转矢量—叠加分析 | + |
| C2:破碎度(个/hm2) | 土地利用变更数据 | 景观破碎度计算 | - | |
| C3:分维数 | 土地利用变更数据 | 景观分维数计算 | - | |
| C4:坡度(°) | 土地利用变更数据、农用地质量分等数据 | 叠加分析 | - | |
| C5:连片度(hm2) | 土地利用变更数据 | 缓冲分析—数据融合 | + | |
| C6:有效土层厚度(cm) | 土地利用变更数据、农用地质量分等数据 | 叠加分析 | + | |
| 田间 道路(B) | C7道路通达度(m) | 道路数据、土地利用变更数据 | Near（近邻）分析—SQL字段筛选 | + |
| C8道路硬化率(%) | 道路数据 | SQL字段筛选 | 适宜 | |
| 灌溉与 排水(C) | C9灌排保证率(%) | 沟渠数据、土地利用变更数据 | Near（近邻）分析 | + |
| C10沟渠连通度(%) | 沟渠数据、土地利用变更数据 | 叠加分析—统计分析 | + | |
| 生态 景观(D) | C11香农多样性指数 | 土地利用变更数据 | 香农景观多样性指数计算 | 适宜 |
| C12林地覆盖率(%) | 土地利用变更数据 | SQL字段筛选—统计分析 | + |
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土地平整主要考虑耕地起伏状况、耕地连片性和土层厚度,用梯田化率、破碎度、分维数、坡度、连片度和有效土层厚度表征。① 梯田系指坡地上沿等高线筑成台阶或坡式断面的耕地[16]。梯田化率主要指坡度为2°~25°之间耕地占耕地总面积百分比[17,18],能反映耕地分布的地形条件;② 破碎度系指耕地景观分割程度,一定程度反映耕地景观的人为扰动程度;③ 分维数系指地块的规整度,反映地块耕作条件;④ 耕地坡度系指地块最低点与最高点连线与水平线的水平夹角,反映地块的大体走势;⑤ 耕地连片度系指所有耕作地块空间位置的相连程度[19],反映耕作地块的机械化程度;⑥ 有效土层厚度系指能够生长植物的实际土层厚度,反映耕地的作物生长条件,有效土层越厚,土壤保水性能也越好。
田间道路主要考虑区域通达性及田块耕作便捷性,用道路通达度、道路硬化率刻画。① 道路通达度系指道路通达田块数同总田块数比值[20];② 道路硬化率系指硬化道路长度占总道路长度百分比,反映田间道路与农田生态系统间的融合程度。
灌排系统主要考虑灌排保证率及沟渠网络功能协调度,用灌排保证率、沟渠连通度描述。① 排灌保证率系指满足农田排灌的条件。排灌保证率反映农田灌排优越程度;② 沟渠连通度系指沟渠连通农田数占据农田总数比例,其越高代表农田汇水与排水配合程度越高。
生态景观主要考虑土地整治对生态环境改善程度,用香农景观多样性指数和林地覆盖率阐释。① 香农多样性指数系指一种基于信息理论的测量指数,景观系统土地利用越丰富景观多样性指数越高[21];② 林地覆盖率系指林地面积占比,是反映区域生态环境优越程度的重要指标。
表面上看,文中构建的土地整治工程生态适宜性评价指标未能与土地整治工程布局定向之间建立直接的作用关系,但实际上从土地整治工程适宜性的定义及所构建的适宜性评价指标体系看,土地整治工程的生态适宜性与土地整治工程布局之间相互影响的潜在理论机制是非常清晰,特定的土地整治工程措施实施后对区域生态环境的改善、影响程度如下：土地平整工程实施后最大的生态环境影响即是通过坡改梯、提高有效土层厚度等工程降低坡地水土流失的发生程度;田间道路工程主要依靠构建适当的路网密度、合适的道路硬化率、合理的道路缓冲带等工程,降低道路建设对透水层地表覆被的占用,对生态信息传播的阻隔,提高道路建设的生态适应性;类似于田间道路工程,灌溉与排水工程也需要构建适当的沟渠密度、合适的硬化率、合理的缓冲带等,同时尽量减少对天然冲沟的改造、重建乃至硬化,而保留其冲沟的自然特性,从而提升其生态服务功能;生态景观工程则主要是降低土地整治过过程中对散生林地的破坏,提升土地利用类型的多样性。当然,由于土地整治项目区相对较小,工程对土地的改造又不是完全填充整个项目区,而是发生在相对局地的特殊区域,完全量化工程措施实施后对生态环境的改善、影响程度是相对困难的。
2.4.3 生态适宜性测算 生态位是一生物单元生存条件综合体[22],用这种思想可把地理空间事物的存在条件视作一生态位,其生存条件可用N维空间区域进行刻画,那么区域内各点处的生物适宜度不同,且在临近边界处适宜度将发生变化[23,24,25,26,27,28]。土地整治工程是一多要素综合体,反映多维空间上的资源整合。土地整治工程生态适宜性可定义为通过对区域空间现实资源条件与生态化土地整治工程布局需求资源条件之间的贴近度,揭示现实资源条件下土地整治工程的生态适宜性。
第1步,构建原始决策矩阵。设定原始数据组成m行n列的原始决策矩阵,公式：
第2步,确定指标生态适宜性等级。确定土地整治工程生态适宜性等级是开展评价的依据,参照《重庆市高标准基本农田建设规范（试行）》,并结合土地整治工程生态适宜性参考数据库中项目区土地整治工程实施统计与公众满意度调研数据进行指标阈值确定,划分不适宜、临界适宜和适宜3个等级生态适宜性阈值（表2）。为方便数据规范化处理,按照不适宜=0、临界适宜=0.5、适宜=1方式进行统一赋分,使数据处于[0,1]间,方便后续数据处理。
Tab. 2
表2
表2土地整治工程布局因子的生态适宜性等级
Tab. 2Ecological suitability grade of land consolidation project layout factors
| 指标 | 划分标准 | 指标 | 划分标准 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 不适宜 | 临界适宜 | 适宜 | 不适宜 | 临界适宜 | 适宜 | ||
| 梯田化率 | <50 | 50~70 | >70 | 道路通达度 | >500 | 100-500 | <100 |
| 破碎度 | >2.38 | 0.09~2.38 | <0.09 | 道路硬化率 | 40~50 | 50~59或71~80 | 60~70 |
| 分维数 | >1.44 | 1.23~1.44 | <1.23 | 灌排保证率 | <55 | 55~70 | >70 |
| 坡度 | 15~25 | 6~15 | 2~6 | 沟渠连通度 | <20 | 20~30 | >30 |
| 连片度 | <6.67 | 6.67~20.01 | >20.01 | 多样性指数 | 1.07~1.17或1.58~1.71 | 1.17~1.25或1.46~1.58 | 1.25~1.46 |
| 有效土层厚度 | <30 | 30~50 | >50 | 林地覆盖率 | <8 | 8~25 | >25 |
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第3步,确定指标权重。赋权方法主要有专家打分、层次分析、熵权法、变异系数赋权法等,比较各方法的优缺点,采用综合权重法（AHP+熵权法）进行指标赋权,公式：
式中：
第4步,构建生态适宜性规范化决策矩阵。基于第2和3步,构建规范化决策矩阵R：
式中：rij为规范化生态适宜性;Sij为生态适宜性;Wj为指标综合权重。
第5步,计算综合生态适宜度。依据谢尔福德限制性原理[29]：在土地整治工程布局时,当各指标值低于临界值时,就会成为工程布局的限制性条件,以此构建综合生态适宜度模型,公式如下：
式中：S为综合生态适宜度;n为指标个数;Sij为样本生态适宜性。
2.4.4 土地生态整治布局模式 很明显地是,土地生态整治和土地整治项目生态适宜性与土地整治工程生态适宜性三者之间存在强烈的联系。其中,土地整治项目生态适宜性与整治工程适宜性是进行土地生态整治的前提,只有彻底摸清区域土地整治生态适宜性方能开展后续土地生态整治;而土地整治项目生态适宜性与工程生态适宜性之间则是整体与个体的关系;同时,土地生态整治又是将来土地利用方向的“基调”,很大程度上决定了未来土地利用的模式。土地整治布局定向在发挥其生产与社会效用的同时,还必须服务于当地生态环境的保护,构建山水林田湖生命共同体。基于对县域土地整治工程适宜性评价的基础上,提出土地生态整治工程布局定向测算方法。土地整治工程布局的生态适宜性需协调与土地整治开发规划间的关系,据《垫江县城乡总体规划2006-2020》确定的主体功能区：优先开发区、重点开发区、限制开发区,分别赋予3、2和1,按极大值法标准化,得到土地开发指数,再利用如下公式计算土地生态整治布局潜力指数：
式中：Li代表土地生态整治布局潜力指数;Ki代表土地开发指数;Si代表土地整治生态适宜性指数。
3 结果分析
3.1 土地整治单项工程的生态适宜性评价
由图2可看出,影响研究区土地整治工程生态适宜性因子的权重差异较大。耕地连片度、坡度和灌排保证率的综合权重值最大,分别达0.35、0.10和0.17,说明其对土地整治工程生态适宜性的作用强度最显著,是川东平行岭谷区研究土地整治工程生态适宜性的必选指标。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图2土地整治工程布局的指标权重
-->Fig. 2The index weight of land consolidation project layout
-->
不同耕地连片度下土地整治工程量差异较大。通常情况下,耕地连片度低的整治区土地平整过程中的挖填、运移与平整工程量较大,对微地貌的改造、重塑或破坏也就较大,进而对整治区原有生态环境的破坏性也就较大,且建成后的整治区生态环境的恢复及其与周围生态环境间的协调也需要更长时间。因此,建议在耕地连片度较低区,尽量实施相对连片的土地整治工程,不宜过度追求耕地连片度,以维持耕地连片的相对独立性,确保农田生态系统与其他生态系统间的混交。
坡度较大的整治区,耕地在进行降坡、田块归并时的挖填、运移与平整工程量亦较大,当然也会对整治区生态环境产生较大影响,甚至彻底破坏。而且,在该区开展土地整治工程,也会对耕作表土层产生较大的人为扰动,破环土壤结构,进而影响土壤生态系统结构与功能的发挥。整治后不仅生态重构（新的生态系统）及其与周围生态环境的协调需要较长时间,且土地生产力也会在较长时间内低于整治前。为此,建议在地形坡度较大且起伏频繁区,尽量减少土地平整工程的开展,以保护原有微地貌不被破坏或改造,维持整治区原有地貌单元和原有生态环境。
与北方地区不同的是,西南丘陵山区常实行“灌排一体”化,沟渠在发挥其灌溉功能的同时也担负着排水的任务。而且,因地形起伏及耕地分布所决定的灌排设施的布局,常以分水岭围成的封闭区域为单元,采用分散式体系解决。灌排保证率越高,灌排体系在整治区的分布越均质,越能保证其农田生态系统的稳定与平衡。然而,在田高水低的丘陵山区,土地整治在使灌溉保证率提升的过程中,势必需要配备一定的灌排工程,但因部分天然冲沟或原来土质沟渠被硬化,或部分细沟渠被拓宽,或新建部分硬化沟渠,从而对沟渠所经过区域的线性生态环境产生一定程度的影响。因此,建议在沟渠规划设计中,应依据汇水面积、降水量、地形过起伏、灌溉面积等计算好相关设计参数,尽量减少天然冲沟的硬化,新建或拓宽沟渠要做好充分论证,尤其是硬化材质沟渠的布设。
相比之下,以提高耕地连片度的土地整治工程对农田生态系统的影响较大,需要特别注意,不能过分强调耕地连片。坡度较大区的耕地降坡、田块归并尽管对农田生态系统的影响显著,但因影响的局地性不会对整治区生态环境产生较大的传递。然而灌排保证率较低区在布局配套沟渠过程中,尽管对周围生态环境的影响是线性的,但这种线性影响会伴随沟渠的延伸而向外传递,从而可能在更大范围内对生态环境产生影响,尤其是天然冲沟的改造与大型渠系的修建。
当然,其他指标因子亦占据一定权重,同样在土地整治工程生态适宜性评价中起着一定的作用。在土地整治工程生态布局时,应秉承“抓住主要,兼顾次要”原则,充分考虑各方要素。
由图3可看出,土地整治项目单项工程的生态适宜程度呈现一定空间差异性。土地平整的生态适宜性介于0~0.56,均值为0.46,略低于临界水平。其中砚台、沙坪、三溪及沙河等乡（镇）土地整治项目单项工程的生态适宜性较低,原因是：这些项目位于鹤大台地西北和东南部,海拔较高与地形坡度陡,严重制约着耕地的连片集中分布,地块破碎、镶嵌且土壤侵蚀严重是该区主要特征。当然,在该区开展土地平整,提高耕地连片度,并对陡坡耕地实施降坡、田块归并,不仅动土工程量较大,大量填挖会导致较为严重的生态环境问题,如土壤结构破坏、土壤侵蚀严重等,且平整后的生态恢复或重构以及与周围生态环境的协调将需要较长时间,在该区开展土地平整工程的生态适宜性是较低的,是土地平整开展的非建议或不适宜区。当然,也并不是说在该区不能实施土地平整工程,只是在规划与实施过程中,一定要优化选址,不宜大规模开展,注重对耕作层的保护,切记大挖大填,尽可能维持原有微地貌形态,做好与周围生态系统间的协调。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图3土地整治工程布局因子的生态适宜性
-->Fig. 3Ecological suitability of land consolidation project layout factors
-->
田间道路生态适宜性介于0~0.94,均值为0.52,略高于临界水平,空间集聚现象明显。中部河谷及北部丘陵地带田间道路的生态适宜性较高,主要因该区距离研究区县城较远,土地整治过程中农村田间道路建设受县城及其周边道路建设的影响较小,如道路宽度多以生产路或生产大路为主,道路材质多以碎石或石板路为主,路建设多在原有生产路或田间道基础上改扩建,等等;而且,部分土路因仍承担一定的生产与生活通道的功能,且没必要对其改扩建或硬化,土地整治中仍将这部分道路予以保留。因此,尽管类似于灌排沟渠,田间道路也是线性地物,但因道路建设遵循了上述原则,使得其对生态环境的影响较小且仅限于道路两侧沿道路延伸而传递。然而,对田间道路路网密度低且建设过程中的生态影响又相对较大的区域,应本着“是否急需”原则,强化线路选址,做好路面宽度、材质等方面论证,以降低田间道路建设过程中的生态适宜性。
灌排体系的生态适宜性介于0~0.86,均值为0.42,总体低于临界水平。中部河谷及西部平坝区灌排体系的生态适宜性较高,主要得益于该区有较为充足的水源条件,原有天然河道与冲沟在农田排灌体系中仍然发挥着重要作用。加之该区是研究区农业较为发达区,农田灌排体系相对较为完善,排灌保证率较高,土地整治过程中不需要重新修建大量的灌排沟渠,尽量利用原有沟渠或天然冲沟承担灌排任务,或仅修建一些从主干渠进入田间的毛细农渠及截断坡面水系的毛细截水沟以汇入主干排水沟,从而大大减少该区灌排体系建设对生态环境的影响,提高其生态适宜性。然而,其他区域则因水源条件、灌排沟渠建设严重滞后,灌排保证率较低,土地整治过程中就需要通过新建、改扩建等方式配套大量的灌排沟渠,以提高灌排保证率,而这部分新配套的沟渠又全部为硬化材质,从而对生态环境产生较大程度的影响,降低了其生态适宜性。但是,对部分急需的灌排体系哪怕对生态有一定程度的影响,也应该借助土地整治予以修建,只是需要在线路选址、沟渠规格、设计材质等方面做好充分论证,以尽可能地降低生态影响,提高生态适宜性。
生态景观的生态适宜性介于0~0.79,均值为0.57,高于临界水平,尤其是北部丘陵、中部河谷及南部鹤大台地区生态景观的生态适宜性较高,原因是该区地势起伏较大,距离经济发达的县城较远,受人类行为干扰相对较小,拥有多样性的土地利用组合,且自然生态用地（如林草地、水域等）与农田生态系统呈镶嵌分布格局。更为重要地,在土地整治过程中,为更好地体现该区的资源优势（如起伏地形、立体气候等）,产业选择以经济林果、苗圃等为主,而服务于产业发展的整治措施（土地平整、田间道路、灌排体系等）也就与农田生态系统区有很大差别。一方面产业选择以经济林果、苗圃等为主,本身就遵循“适地适产业”原则,有很强的生态适宜性;另一方面服务于产业发展的土地整治措施,如土地平整就不会大挖大填,耕地降坡、田块归并就可大大减少,田间道路、灌排体系的密度就可大大降低,这都有助于提升生态景观的生态适宜性。
3.2 土地整治项目的生态适宜性综合评价
依据土地整治项目的生态适宜性综合特征值,用自然断点法并参考相关研究[29],将研究区土地整治项目的生态适宜性程度划分为：适宜、临界适宜和不适宜3个等级（图4）。可看出,土地整治工程的生态适宜性与整治区地形条件关系密切,呈明月山与南华山中间平坝区高、南北低的空间分布格局,平坝区适宜性强,丘陵及河谷地带次之,台地及山地附近适宜性差（表3）。Tab. 3
表3
表3土地整治工程布局的生态适宜性评价
Tab. 3Ecological suitability evaluation of land consolidation project layout
| 适宜等级 | 生态适宜值 | 比例(%) | 分布地区 |
|---|---|---|---|
| 适宜 | 0.75~0.98 | 9 | 中部高滩河流域与西部平坝地区 |
| 临界适宜 | 0.60~0.75 | 67 | 北部丘陵、高滩河大沙河流域及鹤大台地 |
| 不适宜 | 0~0.60 | 24 | 北部槽谷地区、鹤大台地及黄草山附近 |
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显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图4土地整治工程的生态适宜性
-->Fig. 4Ecological suitability of land consolidation project
-->
（1）适宜等级的生态适宜性综合特征值介于0.75~0.98之间,涉及土地整治面积7434 hm2,面积占9%,主要分布在研究区中部高滩河流域与西部带坝区,集中于太平、长龙、高安、高峰等乡（镇）,其土地整治工程的生态适宜性最高。调研过程中发现,平坝及河谷区地势较为平坦,由地势造成的田块破碎、不规整情况相对较小,便于田块归并和削减坡度,提高耕地连片度,降低耕地坡度和破碎度,且土地平整过程中挖填、运移与平整工程量相对较小,从而减少土地削平、回填等过程对原有土壤理化性状的过度破坏。整治后该区农田生态系统与原有农田生态系统最接近,在最短时间内使其恢复到原来健康程度,并与周围生态系统相协调。
而且,平坝及河谷的地貌也便于开展田间道、生产路的建设与修缮及不同类别田间道路配套过程的完善,不需要对原有微地貌进行改造、重构或破坏,尤其是高切坡下的巨大挖填方与运移对地表生态系统的破坏会很少发生。加之,该区田间道和生产路密度本身相对较高,土地整治过程中的田间道路工程主要是对原有道路进行重新调整与重构、将部分断头路予以连通、重新修建部分主干与支路以完善田间道路网络系统。通过对已竣工验收项目的分析,发现该区田间道路多在原路基基础上开展改扩建或截弯取值。这一优化措施并未增加路网密度,也并未增加田间道路对耕地的占用,反而优化后使田间道路的结构与布局更加合理。提高道路通达性与耕作便捷性,路网密度更处于一个科学的范围之内,田间道路的占地及建设占用地耕地面积相对缩小。因此,土地整治在该区田间道路建设的生态适宜性较强,不会产生对农田景观及生态系统的破坏。
因多位于河谷地区,灌排条件相对较好,农田生态系统拥有优越健康的灌排体系。加之,该区又是研究区重要的粮油主产区,土地垦殖率高,耕地连片度大,灌排体系相对较为完善,类似于田间道路,土地整治过程中灌排体系建设也大多采取重构与调整措施以优化灌排网络,且大部分是在原有灌排沟渠的基础上开展建设,很少会出现重新开挖灌排沟渠的做法。而且,在具体建设时又多以入田毛管渠或入主沟的毛管截水沟为主,从而提升灌排体系建设的生态适宜性。当然,这也会使得灌排体系本身占地及建设占用耕地的面积较小,也有助于生态适宜性的提高。
最后,河谷地貌区土地利用类型多样,土地整治也基本是在保证原有土地利用多样性的基础上开展的,避免整治后类型单一化,有利于农田生态系统的稳定和持续。
（2）临界适宜等级的生态适宜值介于0.60~0.75,涉及土地整治面积54530 hm2,面积占比67%,主要分布在北部丘陵区、南部大梨山与鹤大台地所围成区,集中在北部沙坪、周嘉、普顺等乡（镇）及南部五洞、包家及大石等乡（镇）。与适宜等相比,其土地整治工程的生态适宜性较低,介于适宜和不适宜类型之间。总体看,不管是北部丘陵区还是南部大梨山与鹤大台地所围成区,地形起伏均相对较大,耕地连片度相对较小,破碎、镶嵌显著,耕地坡度较大,从而使得土地整治过程中的土地平整工程土方移动量加大,农田生态系统遭改造、重塑或调型的力度大,平整后的土壤结构短期内也会遭到一定程度的破坏,土壤侵蚀也会加剧,使得农田生态系统恢复及与周围生态系统达到协调的程度均需要花费相对较长的时间,进而导致土地平整工程的生态适宜性相对较低。
同样地,因地形起伏的限制,该区田间道路和灌排系统也相对较弱,土地整治过程中的田间道路建设除部分是在原有路基基础上拓宽或改建外,仍需要重新修建部分路网,以提高路网密度,改善对外交通通达性和提高耕作便捷性,从而使得整治后田间道路本身的面积增加且建设占用耕地的面积也在增加,即在这一过程中田间道路的优化、新建同时发生,定会加剧田间道路建设对周围生态环境的影响,某种程度上会降低田间道路建设的生态适宜性。当然,地形起伏、距水源较远使得现有灌排系统难以满足农业生产与农民生活的需要,沟渠密度小,灌排保证率低,是该区土地整治需要破解的关键问题之一。灌排系统优化与重构一方面是对原有沟渠进行改造,如维修、拓宽、硬化等,另一方面是新建部分沟渠,如在天然冲沟基础上建设、重新开挖建设等,除维修的不会新增加占地也不会对周围生态环境产生影响之外,拓宽、新建、硬化等都既要增加占地,又要对周围生态环境产生影响。从目前看,土地整治后的沟渠材质都是硬化的,不管是土沟硬化还是天然冲沟的硬化都会对生态环境产生影响,沟渠拓宽、新建也会增加对其他土地利用类型的占用,尤其是耕地,也会对农田生态系统产生影响。因此,该区土地整治中灌排体系完善或优化的生态适宜性相对较低。
在土地整治主体单项工程生态适宜性均降低的情况下,土地整治项目的综合生态适宜性也定会降低。另外,土地整治过程中为增加耕地,尤其是对零星分布或低效的林草地、部分坑塘及未利用地进行开发,对破碎化耕地进行归并,对田土坎进行削薄等等,都会导致原有景观多样性破坏,原有土地利用类型改变,对整治区生态环境产生影响,进而降低土地整治工程的生态适宜性。当然,并不因该区土地整治工程的生态适宜性低就不安排土地整治工程,而是在差别化理念支持下,合理优化产业引导的土地整治工程的布局与规划设计,注重骨干路网、沟渠等的配套,适时开展土地平整,尽量减少对微地貌形态和周围土地利用类型的改变,以提高工程建设的生态适宜性。
（3）不适宜等级的生态适宜值介于0~0.60之间,涉及土地整治项目面积18845 hm2,面积比例24%,主要分布在北部黄华山边缘、南部鹤大台地区,集中于北部曹回、永安等乡（镇）及南部砚台、白家、坪山、三溪等乡（镇）。同前两种类型相比,该区地形起伏最大,耕地连片度最低、破碎度最高、坡度最大,土地利用类型镶嵌频繁,土层最薄,土壤侵蚀强度最大,生态环境最为脆弱,且不管是田间道路还是灌排体系的配套与完善程度均是最低的,与产业发展和农民生产与生活的需求均有较大差距。当然,在该区开展土地整治,不管是土地平整还是田间道路与灌排体系,其生态适宜性均是最低的,均会对周围生态环境产生较大程度的影响,且整治后的生态恢复与重建以及与周围生态环境的协调均需花费较长时间,是开展土地整治需要特别谨慎对待的区域。
在地形起伏较大、地块破碎区开展土地平整、降坡处理等,均需对原有微地貌进行改造、破坏或重塑,工程挖填、运移与平整土方量较大,土壤结构被破坏,部分零星分布的林草地也被开发为耕地,从而对生态环境产生较大的影响,在该区开展土地平整工程生态适宜性最低。
为解决田间道路和灌排体系的滞后问题,改善农业生产与农民生活条件,该区土地整治开展的重点既是提高田间道路与沟渠的密度,优化并完善田间道路与沟渠的网络系统,提高田间道路的对外通达性与耕作便捷性,提升灌排保证率。但是,在该区进行田间道路与灌排体系配套与优化时,不仅要在原有路网与沟渠基础上予以改造（如拓宽、维修、更换材质等）,大部分则需要新建田间道路与沟渠,且材质均采用硬化方式,从而既提高田间道路与沟渠的占地面积又增加它们的耕地占用面积,加之硬化材质与周围环境不协调,这都会对周围生态环境产生较大程度的影响,从而降低了田间道路与沟渠的生态适宜性。如新修道路多采用水泥材质,一定程度上破坏原有动物迁徙路线;采用水泥材质沟渠,原有天然沟渠被废弃,同样不利于动植物繁殖与迁徙。
当然,在该区开展土地整治更会破坏景观多样性,改变土地利用类型多样性,这与土地平整、田间道路、灌排体系的生态适宜程度一起,更会降低该区开展土地整治的生态适宜性。同样地,也不是因该区开展土地整治有很大的不适宜就不进行土地整治工程的布局。如是这样就违背了土地整治调控区域发展不平衡、改善生态环境的根本意旨,而是在开展土地整治工程布局时要详尽踏勘,彻底查明影响该区经济社会发展与生态环境改善的关键限制性因素,在地形起伏和不同土地利用类型镶嵌的约束下,针对这些限制性因素有目的地布局相应的工程措施,切实回答好“需不需要,规模、尺寸与材质又如何”的问题,切忌追求规模、密度等问题,造成生态环境的巨大破坏,以提高土地整治工程的生态适宜性,缩短整治后生态恢复与重建的时间。
3.3 土地生态整治工程布局与整治方向
土地生态整治必须立足于整治区自然与人文经济条件,坚持兼顾“生态”原则,在中观层次构建人地关系高度和谐的空间,并在微观层次探究具体土地整治规划模式。也就是说,土地整治必须坚持实现土地整治要与生态环境相适应,服务于山水林田湖生命共同体。据公式（5）计算土地生态整治布局潜力指数,并按自然断点法进行阈值划分,将土地整治指数分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ3个等级（表4）,并进行可视化显示（图5）。土地生态整治潜力与工程生态适宜性具有一定相关性。
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图5生态化土地整治工程布局的类型区划
-->Fig. 5The type division of ecological land consolidation project
-->
Tab. 4
表4
表4生态化土地整治布局的障碍性因素与整治重点内容
Tab. 4The obstacle factors of ecological land and key consolidation contents
| 等级 | 潜力指数 | 有利条件 | 障碍性因素 | 整治重点内容 |
|---|---|---|---|---|
| Ⅰ等 | [0.42,0.50] | 地形、水源、交通条件好 | - | 减少人为干扰 |
| Ⅱ等 | (0.50,1.05] | 水源条件优越 | 交通区位较差 | 防止田块被过分切割 |
| Ⅲ等 | (1.05,1.53] | 立体气候 | 生态环境脆弱 | 保护农田生态系统 |
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（1）Ⅰ等潜力指数在0.42~0.50之间,主要位于研究区中、西部,集中于桂溪、太平、黄沙和长龙等乡（镇）,带坝地形为主,地势较为平坦,利于土地整治工程布局,且靠近渝巫一线,区位优势明显。该类潜力区土地整治工程布局应在保证生态环境不被破坏的情况下,本着原有耕地形态能满足其利用需求,有条件的地区可进行一定规模的土地平整工程,田间道路与灌排体系修建应坚持“修缮为主,新建为辅”原则,以大型骨干式主干道路与沟渠为主,尽量降低对原有地貌景观的改造、破坏或重塑。其整治方向应立足于发展多功能农业（图6a）,实现土地资源多元化利用。考虑到其各方面条件较为优越,在原有基础上适当提高工程布局标准,整治要求为：
显示原图|下载原图ZIP|生成PPT图6土地生态整治布局方向
-->Fig. 6Directions of ecological land consolidation
-->
1）为实现保水、保土与保肥的目的,土地平整工程以归并田土坎和水平梯田为主,梯田化率应提高在90%以上,且为保证农作物及其他田间生物的正常采光,田块方向应尽量设置为南北走向,以矩形最佳。为防止因田坎过密造成田块细碎化,破碎度应保持在0.09个/hm2以下,耕地连片度>20.01 hm2;为确保田块形状规整,田块分维数应小于1.23;为防止因耕作造成的土壤侵蚀地块坡度保持在0°~2°之间;为保证整治后的土壤水源涵养功能有效土层厚度应大于70 cm。
2）为保证农田耕作物资运输,又为防止田间道路“边缘效应”,道路通达度应保持在50~100 m,其中田间道布设要能连接主要耕作区,路面宽度4.0 m以上,厚度15~20 cm,用泥结碎石最佳,路基宽度4.5~5.0 m之间,用卵石、石块或夯土最佳。为防止农田积水影响作物生长,应设置路基排水系统—路涵;生产大路路基宽度1.5~3 m,用夯实素土,路面宽度1.5~2.5 m,用预制砼板、青石板。生产路应与田间道和生产大路成网格,交错布置,旱地10~50 m设置一条,水田400 m设置一条,路面宽度0.6~1 m,用预制砼板、青石板、砂砾石、煤渣为路面材质。
3）为实现“能灌能排”的目的,采用明暗沟渠相结合,干支斗农沟渠相结合,且应以维修现有和新建骨干式沟渠为主,沟渠连通度应保持在40%以上,灌排保证率应在80%以上。
4）因该类潜力区主要位于研究区县城周围,景观生态适宜性较差,可适当开展农田景观改造,将景观多样性指数保持在1.20~1.25之间,林地覆盖率保持在10%~15%之间。
（2）Ⅱ等潜力指数在0.50~1.04之间,分布范围较广,河谷、浅丘地形为主,地形条件稍差,且距离主要交通干线稍远,土地整治工程布局难度增加,但优越的水源条件是其种植业发展的有利因素。该类潜力区土地生态整治工程布局应坚持满足“生产、生活”、兼顾“生态”原则,开展土地平整,提高耕地连片度,降低破碎度,适当改善耕作条件,避免大规模归并、大挖大填式整治现象的发生。田间道路和灌排体系布局应坚持“修缮与新建并重”原则,做好骨干与次级路网与沟渠的合理配置,避免过度追求道路与沟渠密度,造成对农田的切割而影响动物迁徙的生态廊道。工程材质尽量用石块与夯土镶嵌,使之与附近农田生态系统融为一体,且尽量保留原有天然沟渠,使其发挥应有功能。其整治方向应立足于发展大宗蔬菜粮油产业（图6b）,实现土地资源集约化利用。该类潜力区较Ⅰ等稍差,大多位于丘陵区,应处理好农田与镶嵌于其中的林草地间关系,以储存“生态空间”,整治要求为：
1）土地平整工程以归并田土坎、水平梯田或缓坡为主,梯田化率应提高在80%以上,且为保证农作物及其他田间生物的正常采光,田块方向应尽量沿等高线走向设置,以矩形或梯形最佳。因本区地形起伏稍大,破碎度应保持在0.09~2.38个/hm2之间,耕地连片度应保持在6.67~20.01 hm2之间。为降低田块形状不规整现象,田块分维数应保持在1.23~2.44之间,部分可小于1.23,地块坡度保持在15°以下。为保证整治后的土壤水源涵养功能,有效土层厚度应保持在60 cm以上;
2）田间道路布设应在保证生产生活情况下,减少对耕地的占用或分割,提高生态适宜性,其通达度应保持在50~200 m之间,其中田间道布设要能连接主要农作区,但不宜过宽,路面宽度4.0 m左右,厚度15~20 cm,用泥结碎石最佳,路基宽度4.5~5.0 m之间,用卵石、石块或夯土最佳,路边可种植本土植物以构建农田与道路间的“生态缓冲带”。为防止农田积水影响作物生长及方便蛇、蛙类迁徙,应设置路基排水系统—路涵。生产大路路基宽度1.5~2.5 m,用夯实素土材质,路面宽度1.5~2 m,用预制砼板、青石板。生产路应与田间道和生产大路成网格,交错布置,旱地10~80 m设置一条,水田500 m设置一条,路面宽度0.5~1 m,用预制砼板、青石板、砂砾石、煤渣为路面材质。
3）该类潜力区靠近在高滩河、大沙河,可利用原有的天然河道、灌溉沟渠及天然冲沟,在“缺什么,补什么”原则支持下,降低对周围生态环境的影响,新建或改扩建相应的灌排体系,建立良性生态灌排体系,沟渠连通度应保持在45%以上,灌排保证率应在85%以上。
4）因该类潜力区主要位于研究区中部,景观生态适宜性适中,土地整治过程中应尽量保留镶嵌于其中的林草地不受干扰,如呈带状或面状零星分布的乡土树种（柏树、经济林果等）应保存完好,以营造良好健康的农林混交生态系统,为农田动物提供合适的栖息地,并防止水土流失,美化农田景观,将景观多样性指数保持在1.20~1.25之间,林地覆盖率保持在20%~35%之间。
（3）Ⅲ等潜力指数在1.04~1.53之间,主要位于鹤大台地区,集中于白家、鹤游、坪山等乡（镇）,台地和深丘地形为主,地形起伏较大,耕地连片度低,破碎、镶嵌度高,且耕地坡度大、土层薄、土壤侵蚀严重,土地整治工程布局难度较大,但较大地形起伏带来的水热组合多元化为发展立体循环农业提供有利条件（图6c）。其土地生态整治工程布局应尽量减少对原有微地貌的破坏,不能大规模改变原有耕地形态及耕地与周围地类间的关系,田间道路和灌排体系应坚持“新建为主,修缮为辅”原则,但新建应考虑到地形地貌及土地利用条件的限制,尽量减少对原有地貌的改造与破环,尽量减少对土地的占用,以提高新建的生态适宜性。尽管该类潜力区的生态适宜性最低,但不代表不能开展土地整治,只是土地整治应在保持原有生态环境不被破坏情况下开展,整治要求为：
1）受地形起伏较大限制,土地整治应以实现“三保”为目的,梯田化率应提高到70%以上,且为保证农作物及其他田间生物的正常采光,田块方向应沿等高线设置,一定程度上保留原有不规则田块。其田块整治不应一味追求耕地连片度,破碎度应保持在2.38个/hm2以下,耕地连片度应维持在6.67 hm2。为降低田块形状不规整情况,田块分维数维持在2.44左右。为防止因耕作造成的土壤侵蚀,地块坡度保持在15°以下。为保持土壤水源涵养功能,有效土层厚度应该大于40 cm。
2）田间道路布设要尽量选择平缓地带,用新建和维修重构路网格局,田间道路通达度应保持在200~300 m之间,其中田间道布设到农田边缘区即可,路面宽度4.0 m以上,厚度15~20 cm,用泥结碎石最佳,路基宽度4.5~5.0 m之间,用卵石、石块或夯土最佳。为保证农田正常排水,在必要地段设置路基排水系统—路涵。生产大路路基宽度1~2 m,用夯实素土材质,路面宽度1~1.5 m,用预制砼板、青石板。生产路应与田间道和生产大路成网格,交错布置,旱地20~100 m设置一条,水田间隔500 m设置一条,路面宽度0.5~1 m,用预制砼板、青石板、砂砾石为路面材质。
3）不宜大规模开展灌排体系建设,以小地形为单元,分散、就地安排灌排工程,在必要地段修建小型水源和微型灌排沟渠,沟渠连通度应保持在35%以上,灌排保证率应在70%以上。
4）因该类潜力区距离研究区县城较远,人为扰动作用较弱,景观生态适宜性较强,土地整治过程中尽管会对部分景观产生一定的影响,但因产业选择为多功能循环立体农业,自然及类自然基底仍不会改变,景观多样性指数仍可保持在1.20~1.25之间,林地覆盖率保持在50%~55%之间。
4 结论与讨论
4.1 结论
（1）各指标对土地整治工程生态适宜性的影响展现显著异质性。耕地连片程度、坡度及灌溉保证率是影响土地整治工程生态适宜性的主要因素,是评价生态适宜性的首选指标。（2）土地整治项目中单项工程的生态适宜性水平差异较大。其中土地平整和灌排系统的生态适宜性低于临界水平,田间道路和生态景观工程的生态适宜性高于临界水平。空间差异上,土地平整的生态适宜性在明月山、黄草山及鹤大台地部分地区的适宜性相对较低,田间道路的生态适宜性在北部丘陵和中部河谷平坝区较低,灌排体系的生态适宜性除研究区县城附近外,其他地区普遍较低;生态景观的生态适宜性在北部丘陵、南部河谷与鹤大台地区较高。
（3）土地整治项目整体工程的生态适宜性程度差异显著,各项目土地整治工程生态适宜性均值为0.72,处于生态适性的临界水平。适宜等级涉及土地整治面积7434 hm2,面积占9%,主要分布在研究区中部高滩河流域与西部带坝区,集中于太平、长龙、高安、高峰等乡镇。临界适宜等级涉及土地整治面积54530 hm2,面积占67%,主要分布在北部丘陵区、南部大梨山与鹤大台地所围成区,集中在北部沙坪、周嘉、普顺等乡镇及南部五洞、包家及大石等乡镇。不适宜等级涉及土地整治项目面积18845 hm2,面积占24%,主要分布在北部黄华山边缘、南部鹤大台地区,集中于北部曹回、永安等乡镇及南部砚台、白家、坪山、三溪等乡镇。
（4）研究区土地整治工程生态适宜性布局整体呈多样化格局。Ⅰ等适宜性区主要位于研究区中西部,整治方向为发展多功能农业,应注意如何保证其经济价值实现的同时不损害其生态价值。Ⅱ等适宜性区分布范围较广,整治方向为发展大宗粮油产业,应思考在保证其粮食生产的同时尽量避免对农田生态系统的破坏。Ⅲ等整治方向主要位于鹤大台地区,整治方向为发展生态立体农业,应强调如何在保证生态环境不受破坏的前提下发展具有山区特色的生态农业。
4.2 讨论
（1）指标体系完整性探讨：据“斑块—廊道—基质”生态景观学理论从土地平整、田间道路、灌排体系和景观生态四方面选取12个指标,以此构建土地整治工程生态适宜性评价指标体系。但基于不同理论选取的指标差异较大,土地整治工程的生态适宜性可能差距悬殊。因此,如何基于合适的理论进行指标选择是接下来需要研究的问题。（2）研究尺度合理性问题探讨：为确保土地整治的“双保性”,也为方便土地整治工程实施,把研究区146个土地整治项目作为基本评价单元。但在后续的研究中是立足于乡（镇）尺度,或着眼于地块尺度,也是需要进行探讨的重要命题。
（3）研究方法选择探讨：在借助AHP层次分析方法和熵权法的综合赋权基础上,计算土地整治单项工程的生态适宜性,借鉴谢尔福德限制性理论构建土地整治工程的综合适宜度模型,以此计算土地整治工程生态适宜性。但关于生态适宜性研究还有最小阻力模型等,进行土地整治工程生态适宜性评价是否有更科学的方法?也是需要进行探索的。
（4）研究成果的现实规划贴近度探讨：着眼于土地整治工程生态适宜性评价,并划分土地生态整治潜力指数。以上成果以期为研究区土地整治宏观定向提供科学依据。但如何有针对性地进行具体土地整治项目的生态适宜性评价,仍然需后续研究来解决。
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献 原文顺序
文献年度倒序
文中引用次数倒序
被引期刊影响因子
| [1] | . 目前,中国新型工业化、城镇化和农业现代化的推进仍缺乏重要抓手和空间支撑平台,严重影响了城乡一体化发展进程。亟需通过开展农村土地综合整治,重构乡村生产、生活和生态空间,为推进新农村建设和城乡一体化发展搭建新平台。本文在界定了乡村空间重构,即在快速工业化和城镇化进程中,伴随乡村内生发展需求和外源驱动力综合作用下导致的农村地区社会经济结构重新塑造,乡村地域上生产空间、生活空间和生态空间的优化调整乃至根本性变革的过程,及其产业发展集聚、农民居住集中和资源利用集约3个方面内涵的基础上,分析了工业化和城镇化进程对乡村生产、生活和生态空间的影响;探讨了乡村空间重构的土地整治类型及助推机制;结合农用地整治、"空心村"整治和工矿用地整治提出了乡村生产、生活和生态空间重构的模式与途径,以及依托土地整治的以"自下而上"为主、"自上而下"为辅的乡村空间重构战略。作为城乡一体化发展根基的乡村空间其重要性和基础平台作用应受到足够重视,乡村集约高效的生产空间、宜居适度的生活空间和山清水秀的生态空间的优化重构,有赖于区域农村土地整治工程技术、政策机制与模式的创新。 . 目前,中国新型工业化、城镇化和农业现代化的推进仍缺乏重要抓手和空间支撑平台,严重影响了城乡一体化发展进程。亟需通过开展农村土地综合整治,重构乡村生产、生活和生态空间,为推进新农村建设和城乡一体化发展搭建新平台。本文在界定了乡村空间重构,即在快速工业化和城镇化进程中,伴随乡村内生发展需求和外源驱动力综合作用下导致的农村地区社会经济结构重新塑造,乡村地域上生产空间、生活空间和生态空间的优化调整乃至根本性变革的过程,及其产业发展集聚、农民居住集中和资源利用集约3个方面内涵的基础上,分析了工业化和城镇化进程对乡村生产、生活和生态空间的影响;探讨了乡村空间重构的土地整治类型及助推机制;结合农用地整治、"空心村"整治和工矿用地整治提出了乡村生产、生活和生态空间重构的模式与途径,以及依托土地整治的以"自下而上"为主、"自上而下"为辅的乡村空间重构战略。作为城乡一体化发展根基的乡村空间其重要性和基础平台作用应受到足够重视,乡村集约高效的生产空间、宜居适度的生活空间和山清水秀的生态空间的优化重构,有赖于区域农村土地整治工程技术、政策机制与模式的创新。 |
| [2] | . The implementation of new type industrialization and urbanization and agricultural modernization strategies lacks of a major hand grip and spatial supporting platform, due to long-term existed "dual-track" structure of rural-urban development in China as well as unstable rural development institution and mechanism. It is necessary to restructure rural production, living and ecological space by carrying out land consolidation, so as to establish a new platform for building new countryside and realizing urban-rural integration development in China. This paper develops the concept and connotation of rural spatial restructuring. Basing on the effects analysis of industrialization and urbanization on rural production, living and ecological space, the mechanism of pushing forward rural spatial restructuring by carrying out land consolidation is probed. A conceptualization of the models of rural production, living and ecological spatial restructuring is analyzed combining with agricultural land consolidation, hollowed villages consolidation and industrial and mining land consolidation. Finally, the author argues that a "bottom-up" restructuring strategy accompanied by a few "top-down" elements is helpful for smoothly pushing forward rural spatial restructuring in China. In addition, the optimization and restructuring of rural production, living and ecological space will rely on the innovations of regional engineering technology, policy and mechanism, and mode of rural land consolidation, and more attentions should be paid to rural space, the foundation base and platform for realizing urban-rural integration development. |
| [3] | . 自21世纪初土地利用转型这一研究方向引入中国后,土地利用转型已成为当今学术界和国家行政部门十分关注的重要课题。在拓展深化土地利用转型的概念内涵,阐述土地利用转型的理论模式基础上,探讨了土地利用转型与土地资源管理二者之间的互馈机制,进而分析了土地利用转型与土地资源管理二者之间的相互影响。研究指出：决策部门应根据土地利用形态的变化适时调整土地资源管理政策措施,充分考虑目标区域所处的土地利用转型阶段,以增强土地资源管理决策的科学性。在探讨未来土地利用转型与土地资源管理研究方向基础上,强调土地利用隐性形态及其变化应当成为今后土地利用转型与土地资源管理研究关注的焦点,通过管控土地利用隐性形态的变化来创新土地资源管理政策法规及制度,提升土地资源管理水平。 . 自21世纪初土地利用转型这一研究方向引入中国后,土地利用转型已成为当今学术界和国家行政部门十分关注的重要课题。在拓展深化土地利用转型的概念内涵,阐述土地利用转型的理论模式基础上,探讨了土地利用转型与土地资源管理二者之间的互馈机制,进而分析了土地利用转型与土地资源管理二者之间的相互影响。研究指出：决策部门应根据土地利用形态的变化适时调整土地资源管理政策措施,充分考虑目标区域所处的土地利用转型阶段,以增强土地资源管理决策的科学性。在探讨未来土地利用转型与土地资源管理研究方向基础上,强调土地利用隐性形态及其变化应当成为今后土地利用转型与土地资源管理研究关注的焦点,通过管控土地利用隐性形态的变化来创新土地资源管理政策法规及制度,提升土地资源管理水平。 |
| [4] | . . |
| [5] | . 土地整治已成为国家层面的战略部署,但土地整治规划很少考虑生态 效应,可能破坏生态系统平衡.以生态优先为导向,在中观层次构建了人与自然高度协调的整治区空间优化方法,在微观层次探寻了生态型土地整治规划设计模式. 浙江省嘉兴市七星镇土地整治规划实践表明,生态导向的土地整治区空间优化与规划设计模式能为当前土地整治规划提供参考. . 土地整治已成为国家层面的战略部署,但土地整治规划很少考虑生态 效应,可能破坏生态系统平衡.以生态优先为导向,在中观层次构建了人与自然高度协调的整治区空间优化方法,在微观层次探寻了生态型土地整治规划设计模式. 浙江省嘉兴市七星镇土地整治规划实践表明,生态导向的土地整治区空间优化与规划设计模式能为当前土地整治规划提供参考. |
| [6] | . 运用生态服务价值理论，在湖北省平原、丘陵和山地地貌类型区中选取不同工程模式、不同建设规模的土地整治工程，开展生态服务价值评价。结果表明：地貌和建设规模均是影响生态服务价值的重要因素；对于相同地貌类型，随着土地整治建设规模的扩大，土地整治后生态服务价值相应增加；不同地貌类型下土地整治后生态服务价值增大的边际规模有所差异（平原区最大、丘陵区次之、山地区最小）。实施土地整治对区域土地生态服务价值产生一定影响，并且影响幅度随着地貌类型变化有所不同。同等建设规模下，丘陵区和山地区生态服务价值改善比平原区要显著。 . 运用生态服务价值理论，在湖北省平原、丘陵和山地地貌类型区中选取不同工程模式、不同建设规模的土地整治工程，开展生态服务价值评价。结果表明：地貌和建设规模均是影响生态服务价值的重要因素；对于相同地貌类型，随着土地整治建设规模的扩大，土地整治后生态服务价值相应增加；不同地貌类型下土地整治后生态服务价值增大的边际规模有所差异（平原区最大、丘陵区次之、山地区最小）。实施土地整治对区域土地生态服务价值产生一定影响，并且影响幅度随着地貌类型变化有所不同。同等建设规模下，丘陵区和山地区生态服务价值改善比平原区要显著。 |
| [7] | . 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。 . 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。 |
| [8] | . 研究目的：推动中国土地生态化整治技术与景观设计的应用与发展。研究方法：文献资料法，综合分析法。研究结果：中国土地生态化整治技术与景观设计的内涵、发展方向与关键技术有待全面完善提高。研究结论：国外土地整治技术主要针对土地整治中的水土流失、景观功能衰退、土地退化等3类问题，强调土地整理区从物种、地块到整理区的多尺度生态化整治与景观空间优化配置的统筹设计。中国现阶段土地整治技术的核心应是生态化整治与景观设计技术，其在不同区域、不同类型土地整治区的集成应用是主要发展方向。具体包括4方面的关键技术：不同类型土地整理区地表植被及土壤动物与微生物区系恢复与重构技术；不同类型土地整理区生态化整治技术；不同类型土地整理区的景观设计技术；生态化整治与景观设计耦合的关键技术集成体系。 . 研究目的：推动中国土地生态化整治技术与景观设计的应用与发展。研究方法：文献资料法，综合分析法。研究结果：中国土地生态化整治技术与景观设计的内涵、发展方向与关键技术有待全面完善提高。研究结论：国外土地整治技术主要针对土地整治中的水土流失、景观功能衰退、土地退化等3类问题，强调土地整理区从物种、地块到整理区的多尺度生态化整治与景观空间优化配置的统筹设计。中国现阶段土地整治技术的核心应是生态化整治与景观设计技术，其在不同区域、不同类型土地整治区的集成应用是主要发展方向。具体包括4方面的关键技术：不同类型土地整理区地表植被及土壤动物与微生物区系恢复与重构技术；不同类型土地整理区生态化整治技术；不同类型土地整理区的景观设计技术；生态化整治与景观设计耦合的关键技术集成体系。 |
| [9] | . 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。 . 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。 |
| [10] | . 在分析海南省热带台地耕地整治数量、质量潜力的基础上,综合考虑气候、土壤、地貌等条件与区域农业发展方向,将海南省热带台地土地整治划分为4个区域：琼东现代农业整治区、琼南农旅一体化整治区、琼西生态调节整治区和琼北高产高效整治区,并分析各个区域的特点、整治潜力及整治重点方向和关键技术。结合海南建设国际旅游岛的背景,确定台地不同区域的生态化整治措施,包括对田块、道路、沟渠、防护林的生态化设计方法。研究结果可以为因地制宜地进行台地区域耕地整治,探索热带台地地区生态化整治措施,提高海南省热带台地地区的土地整治水平提供科学依据。 . 在分析海南省热带台地耕地整治数量、质量潜力的基础上,综合考虑气候、土壤、地貌等条件与区域农业发展方向,将海南省热带台地土地整治划分为4个区域：琼东现代农业整治区、琼南农旅一体化整治区、琼西生态调节整治区和琼北高产高效整治区,并分析各个区域的特点、整治潜力及整治重点方向和关键技术。结合海南建设国际旅游岛的背景,确定台地不同区域的生态化整治措施,包括对田块、道路、沟渠、防护林的生态化设计方法。研究结果可以为因地制宜地进行台地区域耕地整治,探索热带台地地区生态化整治措施,提高海南省热带台地地区的土地整治水平提供科学依据。 |
| [11] | . 近年来,中国的土地整治工程发展越来越快,农村的耕地面积迅速增加,但是在土地生态化上却存在很多的不足。尤其是中国城镇化高速推进进程中,农村土地利用的问题进一步凸显,研究土地生态化及其相关景观设计成为中国土地利用乃至农业可持续发展的关键问题。文章通过分析土地整治、土地生态化整治及景观设计的内涵,针对中国土地整治中存在的土地整治秩序混乱、缺乏法律法规、政府监督不力、缺乏规划、土地污染问题严重及缺乏景观设计等生态发展与景观设计的相关问题,选取河北省曲阳县产德乡作为研究对象,从土地工程设计、农村居民工程设计及生态防护工程设计等方面,进行土地整治设计的实证研究,并提出明确区域差异,进行科学分区;维持景观美学,凸显文化价值;保护生态环境,保持生物多样性等发展策略。 . 近年来,中国的土地整治工程发展越来越快,农村的耕地面积迅速增加,但是在土地生态化上却存在很多的不足。尤其是中国城镇化高速推进进程中,农村土地利用的问题进一步凸显,研究土地生态化及其相关景观设计成为中国土地利用乃至农业可持续发展的关键问题。文章通过分析土地整治、土地生态化整治及景观设计的内涵,针对中国土地整治中存在的土地整治秩序混乱、缺乏法律法规、政府监督不力、缺乏规划、土地污染问题严重及缺乏景观设计等生态发展与景观设计的相关问题,选取河北省曲阳县产德乡作为研究对象,从土地工程设计、农村居民工程设计及生态防护工程设计等方面,进行土地整治设计的实证研究,并提出明确区域差异,进行科学分区;维持景观美学,凸显文化价值;保护生态环境,保持生物多样性等发展策略。 |
| [12] | . 研究目的:对土地整治规划进行生态风险评价,定量测算各风险小区的生态风险值,确定其风险等级,为制定风险管理决策做重要的理论和实践探索.研究方法:相对风险模型(RRM).研究结果:神木县土地整治规划生态风险共分为4级,Ⅰ区为低风险区,Ⅱ区为中风险区,Ⅲ区为较高风险区,Ⅳ区为高风险区.研究结论:(1)通过研究风险源、生境和生态受体之间的相互作用关系,实现了土地整治规划生态风险评价的定量化;(2)针对各风险小区风险等级的高低和面临生态风险类型的差异,提出相应的风险管理策略,为本轮土地整治规划的实施提供科学指导. . 研究目的:对土地整治规划进行生态风险评价,定量测算各风险小区的生态风险值,确定其风险等级,为制定风险管理决策做重要的理论和实践探索.研究方法:相对风险模型(RRM).研究结果:神木县土地整治规划生态风险共分为4级,Ⅰ区为低风险区,Ⅱ区为中风险区,Ⅲ区为较高风险区,Ⅳ区为高风险区.研究结论:(1)通过研究风险源、生境和生态受体之间的相互作用关系,实现了土地整治规划生态风险评价的定量化;(2)针对各风险小区风险等级的高低和面临生态风险类型的差异,提出相应的风险管理策略,为本轮土地整治规划的实施提供科学指导. |
| [13] | . 土地综合整治是推进城乡一体化进程的一项系统工程.本文在对土地 整理与土地综合整治及其规划异同进行分析梳的理基础上,就传统型土地整理规划与景观生态型土地综合整治规划进行理念、目标、方法和效果等方面的综合比较, 提出了景观生态规划技术在土地综合整治中的科学性和可操作性以及相对于传统规划设计的优越性. . 土地综合整治是推进城乡一体化进程的一项系统工程.本文在对土地 整理与土地综合整治及其规划异同进行分析梳的理基础上,就传统型土地整理规划与景观生态型土地综合整治规划进行理念、目标、方法和效果等方面的综合比较, 提出了景观生态规划技术在土地综合整治中的科学性和可操作性以及相对于传统规划设计的优越性. |
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| [15] | . 荷兰具有深厚的乡村规划传统,千年的圩田开垦形成了美丽、丰产、耐用的乡村景观,20世纪以来农业机械化、集约化和专业化迫使乡村景观在改善水管理、优化土地划分和完善道路基础设施建设3方面加以整治。在20世纪荷兰政府陆续颁布了主要的4个相关法规,乡村景观规划经历了从早期的农业优先到1970年代以后关注历史性和生态敏感性景观的保护,再到目前景观保护的多元化和任务的综合性。荷兰的乡村景观整治提高了农业生产,但也对传统乡村景观结构也造成了巨大的冲击,相关的经验和教训值得我们借鉴。 . 荷兰具有深厚的乡村规划传统,千年的圩田开垦形成了美丽、丰产、耐用的乡村景观,20世纪以来农业机械化、集约化和专业化迫使乡村景观在改善水管理、优化土地划分和完善道路基础设施建设3方面加以整治。在20世纪荷兰政府陆续颁布了主要的4个相关法规,乡村景观规划经历了从早期的农业优先到1970年代以后关注历史性和生态敏感性景观的保护,再到目前景观保护的多元化和任务的综合性。荷兰的乡村景观整治提高了农业生产,但也对传统乡村景观结构也造成了巨大的冲击,相关的经验和教训值得我们借鉴。 |
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| [18] | . <p>数字高程模型(DEM)的应用对全省各县开展的二次土地调查具有指导性意义。以榆中县为实验区,通过应用DEM进行耕地坡度分级量算并对其适宜性进行分析,通过对不同坡度计算模型的对比分析,对耕地坡度与地形坡度差异的分析,对用不同比例尺(不同分辨率)DEM量算耕地坡度的成果对比分析,对不同坡度值确定方法所表达的坡度值的准确性对比分析,得出以下结论: 在黄土高原沟壑区可采用地形坡度代替耕地坡度,并且选择20 m等高距DEM进行耕地坡度量算是最优选择 |采用坡度图与数据库叠加进行耕地坡度等级量算的耕地坡度派生方法中,使用概率坡度模型较为可行。</p> . <p>数字高程模型(DEM)的应用对全省各县开展的二次土地调查具有指导性意义。以榆中县为实验区,通过应用DEM进行耕地坡度分级量算并对其适宜性进行分析,通过对不同坡度计算模型的对比分析,对耕地坡度与地形坡度差异的分析,对用不同比例尺(不同分辨率)DEM量算耕地坡度的成果对比分析,对不同坡度值确定方法所表达的坡度值的准确性对比分析,得出以下结论: 在黄土高原沟壑区可采用地形坡度代替耕地坡度,并且选择20 m等高距DEM进行耕地坡度量算是最优选择 |采用坡度图与数据库叠加进行耕地坡度等级量算的耕地坡度派生方法中,使用概率坡度模型较为可行。</p> |
| [19] | . 为科学地引导西南山地丘陵区永久性基本农田的划定，该文以重庆市垫江县为例，通过层次分析法、熵权系数法、TOPSIS法（technique for order preference by similarity to an ideal solution）和约束因子建立决策模型体系，结果表明：耕地指标中灌溉保证率、平均降雨量、交通和农村居民点辐射的自身优势突出。土壤质量各指标平均值（介于0.2～0.75之间）、标准差（介于0.09～0.3之间）、变异系数（介于13～75之间）为中等以下水平。自然条件中，灌溉保证率和耕地连片性的综合权重最大，大于10℃积温和平均降雨量的综合权重最小、且指标值的区间变化最大；土壤质量中，有机碳在层次分析法下权重最大；距离条件中，入选耕地受城镇的辐射作用明显、区位优势突出。耕地在入选重要程度上，依次排序前4位的是灌溉保证率、耕地连片性、城镇的辐射和土壤有机碳，测度和贴近度显示，地块间优劣接近，距离条件整体较优。耕地的入选从贴近度等级划分为：重点型、适宜型、调控型、后备型，约束条件下调出的地块为优势耕地（即重点型和适宜型）。最终划定成果显示适宜型和调控型比例增大，重点型和后备型比例减小。并利用数据验证了该决策模型体系的合理性、规范化和可行性。 . 为科学地引导西南山地丘陵区永久性基本农田的划定，该文以重庆市垫江县为例，通过层次分析法、熵权系数法、TOPSIS法（technique for order preference by similarity to an ideal solution）和约束因子建立决策模型体系，结果表明：耕地指标中灌溉保证率、平均降雨量、交通和农村居民点辐射的自身优势突出。土壤质量各指标平均值（介于0.2～0.75之间）、标准差（介于0.09～0.3之间）、变异系数（介于13～75之间）为中等以下水平。自然条件中，灌溉保证率和耕地连片性的综合权重最大，大于10℃积温和平均降雨量的综合权重最小、且指标值的区间变化最大；土壤质量中，有机碳在层次分析法下权重最大；距离条件中，入选耕地受城镇的辐射作用明显、区位优势突出。耕地在入选重要程度上，依次排序前4位的是灌溉保证率、耕地连片性、城镇的辐射和土壤有机碳，测度和贴近度显示，地块间优劣接近，距离条件整体较优。耕地的入选从贴近度等级划分为：重点型、适宜型、调控型、后备型，约束条件下调出的地块为优势耕地（即重点型和适宜型）。最终划定成果显示适宜型和调控型比例增大，重点型和后备型比例减小。并利用数据验证了该决策模型体系的合理性、规范化和可行性。 |
| [20] | . 探索基于景观格局理论的农用地整理道路规划布局方法，使农用地整理中道路规划布局与景观格局相结合。该文运用景观格局廊道特征指数建立农用地整理中道路规划布局标准，以arcGIS软件作为工具进行农用地整理道路规划布局。研究发现，运用景观格局廊道特征指数建立农用地整理中道路规划布局标准明确了改善项目区景观格局方面的目标，指导农用地整理从景观格局角度规划布局道路，可完善项目区景观功能及结构，提高项目区土地生态系统稳定性。 . 探索基于景观格局理论的农用地整理道路规划布局方法，使农用地整理中道路规划布局与景观格局相结合。该文运用景观格局廊道特征指数建立农用地整理中道路规划布局标准，以arcGIS软件作为工具进行农用地整理道路规划布局。研究发现，运用景观格局廊道特征指数建立农用地整理中道路规划布局标准明确了改善项目区景观格局方面的目标，指导农用地整理从景观格局角度规划布局道路，可完善项目区景观功能及结构，提高项目区土地生态系统稳定性。 |
| [21] | . 本文借助遥感和地理信息系统技术，运用景观生态学方法，采用反映湿地景观格局的面积、面积加权平均斑块分形、香农多样性、香农均度、蔓延度、比面积、面积加权平均形状因子等指数，应用FRAGSTATS3.3软件，分析长江南京段湿地景观格局指标变化情况，从而揭示出该研究区的湿地景观格局的动态演变，结果表明：长江南京段湿地景观总面积数量减少了6.75%，斑块数量增加了4%；斑块分形指数由1.1540增加到1.1638，景观破碎化程度加大；水田、江心洲以及河漫滩景观不规则化加大；自然河流和人工渠形状趋于规则化；坑塘的形状基本没变；坑塘、江心洲、人工渠占总湿地景观的比重上升；水田、自然河流、河漫滩的比重减少。近年以来，长江南京段湿地受政策及经济发展因素影响越来越明显，其变化的速度和力度比以往时期都有较大不同，人类活动作为一种干扰因子，逐渐成为影响湿地生态系统的主要力量。 . 本文借助遥感和地理信息系统技术，运用景观生态学方法，采用反映湿地景观格局的面积、面积加权平均斑块分形、香农多样性、香农均度、蔓延度、比面积、面积加权平均形状因子等指数，应用FRAGSTATS3.3软件，分析长江南京段湿地景观格局指标变化情况，从而揭示出该研究区的湿地景观格局的动态演变，结果表明：长江南京段湿地景观总面积数量减少了6.75%，斑块数量增加了4%；斑块分形指数由1.1540增加到1.1638，景观破碎化程度加大；水田、江心洲以及河漫滩景观不规则化加大；自然河流和人工渠形状趋于规则化；坑塘的形状基本没变；坑塘、江心洲、人工渠占总湿地景观的比重上升；水田、自然河流、河漫滩的比重减少。近年以来，长江南京段湿地受政策及经济发展因素影响越来越明显，其变化的速度和力度比以往时期都有较大不同，人类活动作为一种干扰因子，逐渐成为影响湿地生态系统的主要力量。 |
| [22] | . Abstract Having studied the definitions of niche proposed by different ecologists, I have proposed a quantitative method of niche which can be applied to plants. Accordingly, the niche of an operational taxonomic unit (OTU) has been described by a mapping from its environmental set to the unit interval [0, 1], which enables a model of niche to be mathematically operational. The concepts of fundamental niche, realized niche, time niche, etc., may be described by using mathematical models related to each other, and the geometrical relationships between them can be revealed by a multi-dimensional surface. The uni-factor models are built upon the condition that the other factors are optimal for OTU, which are particular cases of the multi-factor models. The establishment of the quantitative relationship between these two kinds of models makes it possible to find out the plants' fundamental niche by doing uni-factor experiments. This may simplify the experiments in which the parameters in a practically applied model are to be estimated. The niche index introduced in this paper is related to average level and aftereffect of plant responses to the effects of its environment (i.e. nertia ), thus it should be the basis of the simulation of plant seed yield and of its environmental evaluation. Accordingly, models of niche index, of plant seed yield, of plant growth and of environmental evaluation have been built which can be applied to the environmental evaluation or the prediction and management of plant (crop) production, etc.As an example of application, the models of wheat yield and its environmental assessment have been established and practically tested. The results of testing the model of wheat yield showed that the relative errors are 8% and 7.2%, respectively, in 1984 and 1986. The results of the environmental assessment of wheat reveal the fact that the insufficiency of the soil moisture at the 2th and 3th stages is the main restriction of the production of the wheat in Dinxi, Gansu Province, China. |
| [23] | . 退耕还林是山地丘陵区治理生态环境恶化的一项重要措施。该文以济南市域内的现状耕地为研究对象，在耕地适宜性评价中引入生态位理论，根据土地利用的现实生态位与需求生态位的匹配关系，从地形因素、土壤条件、生态因素、水利条件四方面选取了7个评价指标，建立耕地生态位适宜度评价模型，并借助GIS技术将属性数据计算与图形数据有机地结合起来，计算各评价单元的生态位适宜度指数，界定区域内需退耕还林的地块。结果显示，济南市80%以上的现状耕地总体质量较好，不适宜作耕地的面积占耕地总面积的6.88％，根据济南市的实际情况，应对这部分地块逐步实行退耕还林。 . 退耕还林是山地丘陵区治理生态环境恶化的一项重要措施。该文以济南市域内的现状耕地为研究对象，在耕地适宜性评价中引入生态位理论，根据土地利用的现实生态位与需求生态位的匹配关系，从地形因素、土壤条件、生态因素、水利条件四方面选取了7个评价指标，建立耕地生态位适宜度评价模型，并借助GIS技术将属性数据计算与图形数据有机地结合起来，计算各评价单元的生态位适宜度指数，界定区域内需退耕还林的地块。结果显示，济南市80%以上的现状耕地总体质量较好，不适宜作耕地的面积占耕地总面积的6.88％，根据济南市的实际情况，应对这部分地块逐步实行退耕还林。 |
| [24] | . 快速城市化带来了一系列的环境生态问题。有必要把生态学的概念引进城市规划中，以减少城市发展带来的弊端。提出了基于“生态位”的元胞自动机（CA）的新模型，并将其应用在土地利用规划中。探讨了如何通过“生态位”元胞自动机和GIS的结合进行城市土地可持续利用的规划。该模型可方便地探索不同土地利用政策下城市土地利用发展情景，能够为城市规划提供有用的决策支持。旨在探索通过模拟的手段对城市土地利用进行合理的规划。将该模型应用于快速发展的广州市，并取得了较有意义的结果。 . 快速城市化带来了一系列的环境生态问题。有必要把生态学的概念引进城市规划中，以减少城市发展带来的弊端。提出了基于“生态位”的元胞自动机（CA）的新模型，并将其应用在土地利用规划中。探讨了如何通过“生态位”元胞自动机和GIS的结合进行城市土地可持续利用的规划。该模型可方便地探索不同土地利用政策下城市土地利用发展情景，能够为城市规划提供有用的决策支持。旨在探索通过模拟的手段对城市土地利用进行合理的规划。将该模型应用于快速发展的广州市，并取得了较有意义的结果。 |
| [25] | . 生物质通过快速热解得到的生物质热解燃油主要成分为含氧有机混合物和水，不宜直接作为燃料使用，但与柴油乳化后可实现其在发动机上的应用。在确定生物质热解燃油/柴油乳化油乳化剂的最佳亲水亲油平衡（HLB）值后，利用超声波乳化装置制备了生物质热解燃油质量分数为10%的乳化油（用BPO10表示），然后在一台未作改动的直喷式柴油机上对燃用BPO10时的燃烧和排放进行了研究。结果表明，生物质热解燃油/柴油乳化油乳化剂的最佳HLB值约为5.8。与0号柴油相比，发动机燃用BPO10时燃烧始点推迟，预混燃烧放热峰值明显升高，扩散燃烧放热峰值略低，最高燃烧压力较低，燃烧持续期缩短；燃用BPO10时有效燃油消耗率较高，而有效热效率与0号柴油的相当；燃用BPO10时可同时大幅降低NOx和碳烟排放，但HC和CO排放升高。 . 生物质通过快速热解得到的生物质热解燃油主要成分为含氧有机混合物和水，不宜直接作为燃料使用，但与柴油乳化后可实现其在发动机上的应用。在确定生物质热解燃油/柴油乳化油乳化剂的最佳亲水亲油平衡（HLB）值后，利用超声波乳化装置制备了生物质热解燃油质量分数为10%的乳化油（用BPO10表示），然后在一台未作改动的直喷式柴油机上对燃用BPO10时的燃烧和排放进行了研究。结果表明，生物质热解燃油/柴油乳化油乳化剂的最佳HLB值约为5.8。与0号柴油相比，发动机燃用BPO10时燃烧始点推迟，预混燃烧放热峰值明显升高，扩散燃烧放热峰值略低，最高燃烧压力较低，燃烧持续期缩短；燃用BPO10时有效燃油消耗率较高，而有效热效率与0号柴油的相当；燃用BPO10时可同时大幅降低NOx和碳烟排放，但HC和CO排放升高。 |
| [26] | . Abstract The species niche-fitness is one of important new concepts in research on modern ecology. The article defines the concept by using crop population as its study object and mathematical abstraction as its method. A new model of niche-fitness is established by calculating the absolute difference and the closeness degree between actual resource state of a crop and optimum niche-fitness point. The results show that results obtained from the new model have wider value distribution, compared with those obtained from percentage similarity formula. Moreover, the new model has an arbitrary parameter, which is more suitable for quantitative analysis. The results of quantitative analysis are in accordance with the experiment results. |
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| [28] | . This article compares two fuzzy approaches to land suitability evaluations, Analytical Hierarchy Process (AHP) and Ideal Point. The methods were evaluated using a case study which models the opportunities for wheat production under irrigation conditions in the north-western region of Jeffara Plain, Libya. A number of relevant soil and landscape criteria were identified through a review of the literature and their weights specified as a result of discussions with local experts. The results of the Fuzzy AHP showed that the majority of the study area has membership values to the set of suitability between 0.40 and 0.50, while the results of the Ideal Point approach revealed most of the study area to have membership values between 0.30 and 0.40. While the Fuzzy AHP and Ideal Point approaches accommodate the continuous nature of many soil properties and produce more intuitive distributions of land suitabilities values, the Fuzzy AHP approach was found to be better than Fuzzy Ideal Point. This was due to the latter's tendency to be biased towards positive and negative ideal values. |
| [29] | , 土地利用功能分区是土地利用总体规划中的重要内容。该研究以生态位理论为基础，从生态角度进行土地利用功能分区定量研究。该研究提出了土地利用生态位的概念，并从土地利用需求生态位和现实生态位的耦合关系，构建土地利用生态位适宜度模型，建立土地利用生态位适宜度评价因子体系，并以土地利用生态位适宜度评价结果为表征量，借助GIS技术对土地利用功能进行分区。通过对山东省济南市的案例研究，运用该技术方法进行的土地利用功能分区，结果更加优化和合理，验证了该模型的实用性。该研究从生态适宜角度为土地利用分区的定量化研究提供了新的技术方法。 , 土地利用功能分区是土地利用总体规划中的重要内容。该研究以生态位理论为基础，从生态角度进行土地利用功能分区定量研究。该研究提出了土地利用生态位的概念，并从土地利用需求生态位和现实生态位的耦合关系，构建土地利用生态位适宜度模型，建立土地利用生态位适宜度评价因子体系，并以土地利用生态位适宜度评价结果为表征量，借助GIS技术对土地利用功能进行分区。通过对山东省济南市的案例研究，运用该技术方法进行的土地利用功能分区，结果更加优化和合理，验证了该模型的实用性。该研究从生态适宜角度为土地利用分区的定量化研究提供了新的技术方法。 |
