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

23、get layer 指标层 Index layer 权重 Weights 因素层 Factor layer 量化分值 Quantified scores 8 6 4 2 0 权重 Weights 自然环境 因素 0.45 高程 /m 0 100 100 200 200 500 500 1 000 1 000 0.074 坡度 /() 0 3 3 8 8 15 15 25 25 0.102 坡向 水平 /南 西南 /东南 东 /西 西北 /东北 北 0.095 地下水质量 类 类 类 类 类 0.061 农村聚落 适宜性评价 地质灾害 非易发区 低易发区 中易发区 高易发区 极易发区 0.118

24、 农民人均收入 /元 10 000 7 000 10 000 4 000 7 000 2 000 4 000 0 2 000 0.129 生产生活 条件因素 0.55 距主镇区距离 /m 200 500 500 1 000 1 500 2 000 2 000 200 0.108 距县级以上公路距离 /m 100 100 500 500 1500 1 500 0.122 服务设施用地面积比 /% 15 10 15 5 10 5 0.084 人均农村居民点用地面积 /m2 150 150 240 240 290 290 0.107 2）农村聚落景观空间类型 借助 Arc GIS 空间分析功能，提取

25、峪口镇农业 景观分类结果中的 20 个农村聚落景观。基于以上 评价 指标体系 ， 利用式（ 2）计 算各农 村 聚落景观 的综合适宜性指数，并进行频率直方图统计，根据 突变点分布，将峪口镇农村聚落景观适宜性条件分 为高度适宜、中度适宜和低度适宜 3 个等级。 点型农村聚落，划分结果如图 4。 n j1 x （ 2） 式中：Ye 为第 e 个农村聚落景观的适宜性指数； wj 为指标层第 j 个指标权重值； xej 为评价单元单因子 的量化分值； n 为指标个数。 将高度适宜农村聚落景观划分为重点发展型 农村聚落、中度适宜农村聚落景观划分为内部改造 型农村聚落、低度适宜农村聚落景观划分为迁村并 图

26、 4 峪口镇农村聚落类型分布 Fig.4 Distribution of rural settlements types in Yukou town 290 2.2.5 农业生态景观规划 农业工程学报 2014 年 相邻相同区域内，并运用景观生态学中基质、斑块 根据峪口镇未来农业生态景观建设要求和农 业生态景观类型分布的现有状况，分别从农业生态 保护区、河流生态廊道和交通生态廊道等方面进行 规划。 1）农业生态保护区 农业生态保护区分布在地形坡度大于 25、土 壤贫瘠、灌溉条件较差的山地区域，不适宜农业开 发，主要植被类型为生态林和荒草地，成片低度适 宜农业生产景观可优先考虑划分为农业生态保护

27、 区。该区作为生态敏感区主要执行生态环境保护、 水源涵养和自然保护区功能。 2）河流生态廊道 河流生态缓冲带作为陆地生态系统和水生生 态系统的交错地带，具有生态、经济和景观多重功 能。在河流缓冲带内进行农地开垦，不但破坏了其 生态系统，使其丧失过滤污染径流的作用，而且在 耕种过程中所施撒的化肥农药，更成为水体的直接 污染源之一。因此，在河流生态廊道内实施退耕， 降低农业面源污染，恢复缓冲带的净化过滤功能。 根据生态廊道面源污染控制效果试验，以龙河和洳 河为主体，在其两侧 50 m 内建设河流生态缓冲带， 形成水体绿色生态系统廊道。 3）主交通道路生态廊道 乡村道路是农民生产作业的生产路，通常有

28、端 点、拐点和交叉点，人流时间长，所以应重点规划， 使之符合农村统一风貌。为使旅途令人愉快，过境 公路要抛开 “ 一条路，两行树 ” 呆板传统的设计方 式，在道路两侧种植高低错落的绿化树木和丰富多 彩的花木品种，增加道路两侧生态廊道的色彩和层 次 30。重点建设峪口镇密三路和峪新大街两侧的绿 色生态廊道。根据景观生态学廊道设置要求，设置 30 50 m 宽（非建设区）的防护绿地。 综合以上农业生态景观的分类规划布局，峪口 镇农业生态景观规划形成以镇域北部山区为主体 农业生态保护区，呈现 “ 一区、两带、两河 ” 的农 业生态景观格局。 3 规划结果及分析 3.1 规划结果 综合各类农业景观专项

29、规划时，以建设资源节 约、环境友好与经济社会全面协调可持续发展的 “ 生态宜居重点镇 ” 为总目标，尊重实地调研中的 农户意愿，坚持 “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 ”的基 本原则，对零星农业景观类型小地块进行区划。区 划时采取分区权衡，把小面积农业景观类型归并到 和廊道等基本组合原理，对峪口镇农业景观进行结 构总体规划布局。规划结果如图 5。规划结果中， 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。 图 5 峪口镇农业景观总体规划布局 Fig.5 Overal

30、l planning layout of agricultural landscape in Yukou town 3.2 讨论 1）本研究 主要 探讨生态涵养发展区农业景观 规划的具体操作方法并以北京市远郊生态涵养发 展区峪口镇作为典型案例区进行实证研究，在其他 区域应用过程中，可以根据实际发展需要，对景观 类型布局的优先顺序进行适当调整。 2）生态涵 养发 展区地形地貌特征复杂，生态 功能显化，农业生产别具特色，居民意愿多样化， 所以此类地区的农业景观规划具有一定的复杂性 和综合性，研究中考虑技术方法的完整性和科学 性，规划过程涉及的适宜性评价等计算稍显复杂。 但在具体案例应用中可根据实际

31、情况进行部分简 化，如平原地区的适宜性评价的指标体系就可以简 化，计算起来相对简单；若研究区域已经有农业生 产适宜性评价分区结果或新农村建设规划中农村 聚落的未来发展定位，规划过程中涉及的计算可以 简化或省略，按规划的总体思路进行布局。 4 结 论 1）结合生 态涵 养发展区的特点，利用景观生 态学原理，构建了具有操作性的农业景观规划思路 和技术方法，即按照景观功能的主导性特征，将农 业景观划分为农业生产景观、农村聚落景观、农业 服务设施景观和农业生态景观四大类，采用适宜性 评价方法对农业生产景观和农村聚落景观进行空 间格局设计，根据实地勘察情况和未来发展方向对 第 18 期 梁发超等：生态涵

32、养发展区农业景观规划方法及其应用 291 农业服务设施景观和农业生态景观进行专项规划 设计，最后采用分区权衡的方法，将 4 类景观专项 规划结果进行综合，形成研究区农业景观总体规划 布局。 2）研究表 明， 案例区农业景观建设总体规划 布局功能分区明确。其中，农业景观基质为粮菜生 产区、经济林果生产区和农业生态保护区；斑块为 农业旅游休闲和农村聚落景观；廊道为道路、河流、 生态缓冲廊道。在规划实施过程中，在符合总体规 划布局的前提下，继续完善和制定农业景观专项规 划实施措施，对农业景观单元进行结构调整和空间 管控，逐步建设峪口镇为健康、稳定、科学发展的 农业景观格局。 参 考 文 献 1 苏艳

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