土地整理对景观格局和生态效应的影响分析
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摘要:从土地整理对景观格局与生态环境的影响两个方面综述国内外的相关研究,并对其趋势进行展望,以期为中国土地整理事业的快速健康发展提供科学依据。研究方法:文献资料法和对比分析法。研究结果:土地整理在有效促进土地资源保护的同时,也会对不同尺度的景观格局和生态效应产生影响。
关键词:土地整理;景观格局;生态效应
1 研究现状
土地整理最早出现于西欧国家,1886年在德国巴伐利亚州的法律中,首次出现了“土地整理”概念。随后,前苏联、荷兰、法国和芬兰等欧洲国家及亚洲地区的日本、韩国和中国台湾地区逐步开展了土地整理工作。土地整理通过地块重划、权属调整,利用工程和生物措施改变了土地利用的布局和结构,必然会引起土地整理的景观格局和生态效应发生变化。中国土地整理最早可追溯到西周时期的井田制度,但真正意义上的土地整理开始于20世纪90年代中后期,至今已经走过了10余年的历程。10多年来,土地整理有力地促进了耕地资源保护和粮食综合生产能力的提高。根据《全国土地利用总体规划纲要(2006-2020年)》确定补充的耕地目标,预计15年间全国累计约有5%的国土面积将被整理,土地整理将会影响区域乃至全国的土地景观格局和生态环境,土地整理的景观格局变化与生态效应研究也日益受到政府、专家学者的重视。
本文从土地整理对景观格局和生态环境的影响两个方面综述国内外的相关研究,并对未来土地整理的景观格局与生态效应研究的趋势进行展望,以期为中国土地整理事业的快速健康发展提供科学依据。
2 研究内容
2.1 土地整理对景观格局的影响
土地整理是对土地资源及其利用方式的再组织和再优化过程,是一项复杂的系统工程。土地整理过程既涉及地块规模、形状的调整,又涉及排灌沟渠、道路的重新布设,其实是改变了景观中的斑块和廊道等景观要素特征及其空间分布,从而引起景观结构和功能的变化。
土地整理不仅影响整理区的斑块和廊道等的景观要素特征,而且影响区域景观结构特别是景观多样性。土地整理对区域的景观多样性的影响表现在:(1)斑块多样性。土地整理改变了斑块、廊道的数量、大小、形状等特征的多样性和复杂性。(2)景观类型多样性。土地整理后不同景观类型(农田、草地等)的数目及它们所占景观总面积的比例发生改变。(3)格局多样性。土地整理后耕地、村庄等景观类型分布趋于简单,通过田块合并,合理的道路、沟渠等工程的布设使斑块间的连通度和连接度有所提高。
2.2 土地整理对生态效应的响应
从生态学的角度来看,土地整理是生态系统重建的过程,在此过程中必然打破一定地域内土地资源的原位状态;在实际操作中,土地整理的土地平整工程、水利工程、道路工程以及防护林与生态环境保持工程等能在较短的周期内对土地整理区域的土壤、水、植被、生物等环境要素及生态过程产生诸多有利或有害的影响。
2.2.1 土地整理对土壤环境的响应
土地整理会对整理区土壤的剖面结构与理化性质产生重要影响,从而影响土壤侵蚀、土壤养分循环等相关生态过程。土地平整工程易造成土壤压实、土层厚度减少等状况从而引起土壤质量下降,但通过表土覆盖等措施可以增加表层土壤的厚度,很大程度上能改善土壤肥力状况。
2.2.2 土地整理对水环境的响应
土地整理中的土地平整和水利工程等会对水环境及其生态过程产生直接和间接的影响。土地整理的措施可能会影响渗透、深渗透或表面径流等某些水文过程,特别是在大型河流集水区,农地整理对洪水的特点有重要影响。
2.2.3 土地整理对植被的响应
土地整理过程中的一系列生物和工程措施还会对整理区的植被数量、质量产生影响。大规模的土地平整、道路和排灌工程会直接破坏整理区地表植被及土壤中的植被种子,单一农作物种植也会使整理区原生、次生自然植被和人工植被面积减少和退化,而植被重建等措施能有效增加植物数量和质量。Yamaguchi 等、Iiyama 等、Fukamachi 等研究发现,水田整理几乎破坏了当地所有的植被,导致水田附近半天然草地草本植物的减少,植被的生境条件也很难恢复到原有水平。Likar 认为集约化的农业生产会使斑块、道路和人工沟渠附近的树木及边缘生态系统消失。
2.2.4 土地整理对生物多样性的响应
土地整理项目的实施不可避免地会对生物资源及其多样性产生影响,大量的土地平整工程以及单一成片的农作物种植易使整理区植物的种类和数量减少;土地整理项目建设中的道路工程、排灌工程易造成动植物适宜生境的破碎化或单一化,特别是项目施工中砂石混凝土等材料的大量使用会影响区域中生物的生境,从而导致整理区生物多样性的降低,而防护林等生态保持工程能有效改善区域生态环境,提高动植物的多样性。
3 研究展望
目前,国内外学者对土地整理的景观格局与生态效应研究进行了许多有益的探索,研究取得了明显的进展,但也存在诸多不足:(1)景观类型划分依据较为简单,景观种类少,不能较好地反映复杂条件下的土地整理景观格局特征;(2)景观格局指数数量多,指数相关性高,不能很好地揭示土地整理中具体的生态过程(水土流失、生物多样性等)与景观格局的相互关系;(3)景观格局与生态过程的研究尺度单一,缺乏连续时空尺度下土地整理的景观格局与生态过程耦合研究,且忽视土地整理的景观生态建设。
综上所述,土地整理的景观格局变化及其生态效应研究的发展趋势主要有:(1)加强土地整理景观类型的科学划分。(2)构建与土地整理生态过程相关联的指数集。结合土地整理对特定生态过程的影响,建立不同景观格局指数的组合与不同生态过程间的相互对应关系,以实现土地整理的景观格局与生态过程的有机结合。(3)注重土地整理的多尺度景观格局与生态过程耦合研究。(4)强化土地整理的景观生态规划和应用。
参考文献:
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(作者单位:成都理工大学旅游与城乡规划学院)
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