生态涵养发展区农业景观规划方法及其应用.docx
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1、第 30 卷 第 18 期 农 业 工 程 学 报 Vol.30 No.18 286 2014 年 9 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Sep. 2014 生态涵养发展区农业景观规划方法及其应用 梁发超 1,刘黎明 2 ,曲衍波 3,双文元 1 ( 1. 华侨大学公共管理学院,泉州 362021; 2. 中国农业大学资源与环境学院,北京 100193; 3. 山东财经大学公共管理学院,济南 250014) 摘 要: 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
2、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
3、技术手段和科学支撑。 关键词: 土地利用;区域规划;农业;景观;生态涵养发展区;新农村建设;峪口镇 doi: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.18.035 中图分类号: F301.23 文献标识码 : A 文章编号 : 1002-6819(2014)-18-0286-08 梁发超,刘黎明,曲衍波,等 . 生态涵养发展区农业景观规划方法及其应用 J.农业工程学报, 2014, 30(18): 286 293. Liang Fachao, Liu Liming, Qu Yanbo, et al. Planning methodology of agricultural
4、landscape and its application in ecological conservation development areaJ. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2014, 30(18): 286 293. (in Chinese with English abstract) 0 引 言 随着经济的发展及新型城镇化的快速推进,区 域农业景观之间的特征差异逐渐消失,生态环境逐 渐恶化 1-4。农业景观是组成乡村区域的主体,农
5、业 景观整体规划是美丽乡村建设的关键内容之一,也 是新农村建设中倡导 “ 村容整洁 ” 概念的重要实施 手段,而科学合理的技术与方法直接关系到农业景 观规划的有效性、实用性和可操作性。前期国外学 者对农业景观规划方法做过探讨 5-8,但研究成果大 多局限在较大尺度上或景观格局规划后所产生的 环境效应。中国学者对农业景观规划方法的相关研 究主要体现在农业景观规划概念、原则和目标的理 论研究 9-14、农业旅游休闲景观规划的个案 15-18和 基于景观质量评价的农业景观规划的实践研究 19-21。生态涵养发展区是按照资源环境承载力、现 有开发强度和未来开发潜力等因素划分出的功能 收稿日期: 201
6、4-07-12 修订日期: 2014-09-15 基金项目:国家自然科学基金资助项目( 41401210, 41301616);福建 省社会科学规划青年项目( 2013C015); 华侨大学科研基金资助项 目 ( 13SKBS111) 作者简介:梁发超( 1983),男,安徽太和县人,博士,研究方向为 土地利用与景观规划、土地资源管理等。泉州 华侨大学公共管理学院, 362021。 Email: 通信作者:刘黎明( 1966),男,浙江上虞市人,教授,博士,博 士生导师,主要研究方向为土地利用与景观规划。北京 中国农业大学 资源与环境学院, 100193。 Email: 区域,它首先要履行
7、城市的生态功能,是整个城市 的生态屏障和生态保护地,是保证城市可持续发展 的支撑区域。在农业景观主导功能分类的基础上, 对生态涵养发展区进行农业景观规划方法的研究 相对较少;还有些学者直接把农业景观规划等同于 土地利用规划,消弱了农业景观综合功能的发挥。 鉴于此,本研究根据新农村建设中农业景观规 划的需要,尝试构建一种生态涵养发展区的农业景 观规划方法。本文选取北京市远郊生态涵养发展区 的峪口镇作为案例区,在农业景观主导功能分类与 制图的基础上,构建农业生产景观、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方法, 然后利用景观生态学原理,优化农业景观空间组 合,编制研究区农业景观总体
8、规划布局图,以期为 美丽乡村建设中的农业景观规划实践提供理论支 持和方法指导。 1 研究区概况及数据来源 平谷区峪口镇地处北京市东北部远郊区,是典 型的生态涵养发展区域。该镇位于平谷新城 12 km, 距首都北京城区约 50 km,西距中心城区约 60 km, 北距密云新城约 40 km。土壤类型主要为褐土、潮 褐土、淋溶褐土等。地貌类型总体分布特征为北高 南低,低山和丘陵地貌类型位于镇域北部、西北部, 冲积平原主要位于南部和东部,低山丘陵面积所占 第 18 期 梁发超等:生态涵养发展区农业景观规划方法及其应用 287 镇域土地利用总面积的比例约为 25%。产业发展以 现代农业和生态旅游业为主
9、,农业景观类型主要为 林地、耕地、园地以及农村建设用地等,郊区化农 业特征显著 22。 数据资料及来源: 2012 年土地利用现状图、 SPOT5 遥感影像图、 1 10 000 峪口镇数字高程模 型 DEM 及行政区划图等相关图件资料; 1 10 000 峪口镇土壤数据库; 2012 年峪口镇社会经济数据资 特征的主要功能,这是主导功能分类的基本立足 点。因此,根据农业景观为农户生产、生活提供的 主导功能特征的差异,将农业景观类型划分为 4 大 类,各农业景观类型的内涵和特征界定如表 1,分 类结果如图 1 所示。 表 1 农业景观类型的内涵和特征 Table 1 Characteristi
10、cs and connotation of agricultural landscape types 料(包括平谷区社会经济统计年鉴和农村调查统计 年鉴); 2012 年暑期实地调研数据,包括农业水利 景观类型 Landscape types 定义和特征 Definition and characteristics 主要范畴 Main category 设施条件、农户经营投入产出水平、农业生产管理 措施水平等农户经济行为数据。 农户直接作用并给予一定的人 农业生产 工投入,以直接获取农业经济 耕地、水产养殖地、园地、 景观 产出为核心目的;向农户提供 人工经济林地等 2 研究方法 2.1 研究
11、思路与方法 农业服务 设施景观 农副产品及其他生活资料等 为农业生产提供服务设施或为 水利设施、乡村道路、设施 城市居民提供休闲和旅游服务 农业以及观光园、采摘园、 功能 农家乐等旅游休闲地等 根据新农村建设中农业景观规划总体目标的 需要,综合考虑区域乡土文化特征和主体功能定 位,对农业生产景观、农村聚落景观、农业服务设 具有农舍、牲畜棚圈、仓库 农村聚落 为农民生活提供居住和活动的 场院、宅旁绿地,以及特定 景观 区域及相应的服务设施 环境和专业化生产条件下的 附属设施 施景观和农业生态景观进行专项规划,进而调整和 优化景观单元的空间冲突和结构。具体技术方法如 农业生态 景观 对保护生态环境
12、发挥重大的作 用,具有涵养水源、土壤保持 和生物多样性维护等 生态林地、河流水面、湖泊、 未利用空地等 下: 1) 对研究 区 农业生产 景 观进行自 然 适宜性评 价,针对评价结果对农业生产景观类型进行分区规 划 。 2) 针对农 村 聚落景观 适 宜性评价 结 果,将农 村聚落景观划分出不同的发展类型,对其空间结构 进行 调整 。 3)根 据区域农 业 服务设施 景 观未来发 展规划需求,应用道路规划和旅游规划设计原理, 对交通道路景观、农业旅游休闲景观进行专项规 划 。 4) 分别从 生 态保护区 、 交通生态 廊 道和河流 生态 廊道等方 面 进行农业 生 态景观规 划 。 5)根据
13、峪口镇 “ 生态宜居重点镇 ” 的总目标以及实地调 研中的农户意愿,在 “ 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 ” 的原则下,运用斑块、廊道和基质等景观生态学基 本原理,对研究区农业景观进行总体规划布局,以 达到改善农业景观斑块的形状、大小和镶嵌方式, 营造观光休闲廊道、道路和河流生态廊道等,进而 形成科学、稳定的区域农业景观格局,满足农户生 产、生活的目的。 2.2 峪口镇农业景观规划 2.2.1 农业景观功能分类 根据新农村建设中农业景观规划的需要,对农 业景观的内涵界定如下:城镇以外地域范围内,为 农业生产服务的景观斑块镶嵌体,包括耕地、林地、 园地、草
14、地、树篱、乡村道路、农户聚落及农业服 务设施等生态系统 23。农业景观分类采用主导功能 分类法,从理论上讲,个体生态系统的功能都不是 单一的,但往往具有一个基本体现其自身整体结构 图 1 峪口镇农业景观类型图 Fig.1 Map of agricultural landscape types in Yukou town 2.2.2 农业生产景观规划 1)农业生产景观自然适宜性评价 以农业生产景观地块为评定对象,考虑农业生 产景观类型对多维空间资源条件需求具有相似性, 故在研究时没有对不同作物对自然条件的具体要 求做详细划分;遵循体现农业资源条件的主导性和 全面性原则,借鉴农业用地分等理论与技术
15、方案, 选取土体质地、土壤构型、土壤有机质含量、地形 坡度和灌溉保证率等作为研究区评价指标(表 2), 应用层次分析法确定各指标权重,利用耕地自然质 量等指数综合评价模型(式( 1),进行农业生产 景观适宜性评价。农业生产景观自然适宜性评价结 CLi wMass fraction of soil organic matter/% 0.6 1 1 2 2 3 3 4 4 288 果用分值来衡量,其计算公式如下: 农业工程学报 2014 年 式中: CLi 是 i 景观地块的质量分值; m 是评价要素 m k1 k fik 100 ( 1) 的总数; k 是评价要素的编号; fik 是第 k 个评
16、价要 素的质量分值; wk 是第 k 个评价要素的权重。 表 2 农业生产景观自然适宜性评价指标分值和权重 Table 2 Scores and weights of natural suitability evaluation indicators of agricultural production landscape 指标 Indicators 分值 Scores 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 权重 Weights 土体质地 Soil texture 7 级 6 级 5 级 4 级 3 级 2 级 1 级 0.12 土壤构型 Soil configurat
17、ion 砾质土 砂土 砂壤土 轻壤土 黏土 重壤土 中壤土 0.15 土壤有机质质量分数 0.11 土层保证率 Guaranteed rate of soil 薄层 中层 厚层 无限制 0.25 地形坡度 Terrain slope/() 25 15 25 8 15 5 8 2 5 2 0.17 灌溉保障率 Guaranteed rate of irrigation 无灌溉 一般满足 基本满足 充分满足 0.20 2)农业生产景观分区 借助 Arc GIS 空间分析技术,按照表 2 中评价 要素 的分值和 权 重以及公 式( 1)的计 算 方法,对 农业生产景观地块单元影响要素的质量分值进行
18、空间叠加求和;在对综合分值进行频率直方图统计 的基础上,把突变点分布作为农业生产景观类型自 然适宜性等级划分的主要依据 23,峪口镇农业生产 景观地块单元划分为低度适宜、中度适宜和高度适 宜 3 类,结果(图 2)。结合研究区农业生产规律和 环境特征,把高度适宜性地块规划为粮菜生产区; 中度适宜性地块规划为经济林果生产区;低度适宜 类地块规划为农业生态保护区。 图 2 峪口镇农业生产景观适宜性评价图 Fig.2 Suitability evaluation map of agricultural landscape in Yukou town 2.2.3 农业服务设施景观规划 提取农业服务设施
19、景观类型,开展实地勘察, 对峪口镇农业服务设施景观规划中的交通道路景 观和农业旅游休闲景观进行具体规划。 1)交通廊道规划 区域交通便捷度计算、规划设计要求和实地勘察 结果表明,峪口镇道路服务设施尚不能完全满足未来 农业景观发展的需要。结合实际生产、生活需要和农 户意愿,依据华北平原地域道路设计要求和峪口镇总 体规划中道路规划标准,对村庄主路和支路进行设计, 并新增 2 条主干道路和几条次干道道路(如图 3a)。 2)农业旅游休闲景观规划 农业景观还应兼有为市区及郊区居民提供接触 自然、体验农业以及观光、休闲与游憩场所的功能。 峪口镇农业旅游景观发展相对落后,为充分发挥农 业景观的文化价值、经
20、济价值和美学价值,在农业 景观规划中应对农业进行结构调整,因地制宜地发 展旅游休闲农业。根据地理学第一定律(距离衰减 原理)和旅游经济学理论,借鉴已有研究方法 22-24 和区域实际情况,确定城镇对周围的强辐射半径约 为 1 000 m,公路对两侧的影响范围为 500 m,将其 对应的研究区范围规划为缓冲区 23。并综合农业生 产景观自然适宜性评价结果,在缓冲区内的中度适 宜类农业生产景观,规划为农业观光园区、采摘园 和农家乐等旅游休闲农业景观(图 3b)。 2.2.4 农村聚落景观规划 从自然环境、生产生活条件因素等方面,按照 “ 生 产发展、生活宽裕和生态文明 ” 的社会主义新农村建 设要
21、求,对现有农村聚落景观进行适宜性评价,根据 系统条件对农村聚落景观 “ 生存 ” 的适宜程度与限制 性因素,确定农村聚落景观未来发展类型 25-31。 1)农村聚落适宜性评价指标 根据影响农村聚落景观分布和发展因素的特 征,遵循安全性、经济性和方便性等原则,建立农 村聚落景观用地适宜性评价指标体系(表 3)。由于 各因素对农村聚落景观适宜性的影响程度不同,采 用层次分析法确定各指标的权重。 Ye wj ej 第 18 期 梁发超等:生态涵养发展区农业景观规划方法及其应用 289 a. 道路景观规划 a. Landscape planning of road b. 农业旅游休闲景观规划 b. P
22、lanning areas of agricultural leisure tourism landscape 图 3 峪口镇道路与农业旅游休闲区景观规划图 Fig.3 Landscape planning map of road and agricultural leisure tourism areas in Yukou town 表 3 峪口镇农村聚落适宜性评价指标分值与权重 Table 3 Scores and weights of suitability evaluation indicators for rural settlements in Yukou town 目标层 Tar
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