（土壤学专业论文）土地整理对局地景观格局的影响——以忠县拔山镇土地整理项目为例.pdf

摘要 土地整理对局地景观格局的影响 以重庆市忠县拔山镇土地整理项目为例 土壤学专业硕士研究生：亢远飞 指导教师：魏朝富研究员 摘要 景观是由不同生态系统组成的地表综合体，实质上这些不同的生态系统经常可以表现为不同的 土地利用或土地覆被类型。因此景观格局主要是指构成景观的生态系统或土地利用覆被类型的 形状、比例和空间配置。景观格局的研究是景观生态学研究的核心内容和热点问题之，是自然和 人类共同作用的结果。并随着经济发展和人口增长，农业活动在景观格局中起着愈来愈大的作用。 农田景现格局的变化是土地利用变化之一，是人类决策的结果。目前正陆续开展一些有关区域十地 利用变化的研究项目，这些研究主要集中在热带雨林区、黄土丘壑区、经济发达区，很少涉及我国 西部生态脆弱区，西南部匠陵地区地块破碎，中低产田士多，人地矛盾尖锐，生态问题日益突出。 土地整理是人为的、强制性、时效性强的一种干扰，能在短期内对农田生态系统及景观格局产 生剧烈影响，通过改变农业土地利用结构，优化景观结构，使得社会效益、生态效益和环境效益均 有所增加。本文利用土地整理项目区重庆市忠县拔山镇为代表来研究土地整理项目三大： 程对景观 格局的影响。获得主要结论如下： ( 1 ) 研究区主要以水田和早地景观为主，耕地景观是基质。渠系、道路景观是廊道，各土地利 用类型分布不均，景观要素破碎化程度差异明显。耕地是最主要的土地利用类型和景观类型，是研 究区生态系统提供产品与服务的基质，。i 研究区总面积的8 2 4 3 。早地和水田要素景观破碎度最高： 居民生活用地都以单家独户的形式存在，数量多、斑块面积小、斑块形状相对规整且分散分布；林 地景观斑块在研究区分布不均匀，斑块形状差异大、斑块面积差异大，斑块破碎化程度高；耕地景 观要素斑块形状不规则，边缘带大，耕地有效面积小，为土地整理提供良好的现实基础。 ( 2 ) 土地平整工程实施后，田块形状简单且规则，破碎度降低，面积增大，形状更加适宜丁农 作物的耕作。早地斑块在坡度较大( 斑块位于1 5 - 2 5 0 旱地台面) 处受人为干扰强烈：在坡度较陡处， 斑块面积虽小，但形状之间的差异人，而坡度较小( 斑块位于6 _ 1 5 0 旱地台面) 处，斑块面积大，但 斑块问形状的相似性较强。土地平整i ：程不但对田面进行平整，加之整体的规划合并原有破碎 斑块数量随坡度级增加而增多，使得各坡度级田面坎长均有所增加有效地增加了田面的长度故 斑块面积增加。_ 水田景观要素斑块儿何形状简单，斑块人小标准差( 脚) 和斑块面积变异系数( 册c 叼 也很大，水田受地形影响强烈。十地平整i 程实旅厉，水田斑块的形状比较简单且规则，规律性强， l 西南大学硕士学位论文 人为干扰迹象明显，表明土地整理工程短时效性和强制干扰性。土地平整工程的实施改变了农田景 观原有格局，有利于农业生产，单位斑块的面积增大，斑块边界的复杂弯曲程度降低，斑块的形状 趋于规则便于规模化种植，降低了劳动成本，有利于提高经济效益。 ( 3 ) 农田水利工程建成后，对原有坡面水系影响显著，鹰道特征明显对农田景观格局的影响 在o m 范围内最显著，4 m 以外范围内，影响则随距沟渠中心距离增大而减小。以沟渠为中心制作 缓冲带，缓冲带切割农田景观斑块得到斑块分维度( d u d ) 、面积加权平均斑块分维度( 聊k 嘞 随着缓冲带距离的增加呈现降低趋势，表明干扰随距离增加而减小；斑块密度( p d ) 、景观破碎度 ( c ) 随着缓冲带距离的增加呈现降低趋势，表明灌溉渠系的修建对于农田景观格局的影响以新建渠 系为中心向两侧呈现递减趋势。沟渠新建是一种强烈人为干扰，使得水资源平衡分配，调节径流 改变了原来水系分配状况，规划后的水系分维度为1 3 6 6 1 ，沟渠密度较好，沟渠密度平均值为： 3 1 7 1 m ，h m 2 ，渠系连通度较好，研究区内渠系廊道体系健全，耕地的灌溉保证程度和排洪能力较好， 为士地整理项目区建成优质农田产区提供有效保证。 ( 4 ) 田间道路工程实施后，道路廊道特征明显，成网分布，对农田景观格局的影响随距道路中 心距离增大而减小。新建道路对沿线景观格局的影响符合以新建路为中心，向两侧呈现递减变化的 规律。根据交通干线的聚集和发散作用可知，田间道路沿线土地利用的随距道路距离的增大而衰减， 缓冲带内综合土地利用动态度( d 也随距离增大而衰减；生产路的修建对土地利用状况的影响均 随距离的增加而减小。道路的宽度决定其对农田破碎度的影响程度，但影响最为显著的区域并不是 直接接近道路本身的区域。田间道路在o 2 5 m 范围内影响剧烈，生产路在o 5 m 范围内影响剧烈。规 划后道路密度较高占廊道总长度比例达6 5 1 8 ，道路密度平均值为：6 0 2 6m 衄一，环通度由2 3 8 1 提高到3 0 9 2 ，连通度由之前的4 9 3 7 增加到5 4 0 4 ，道路连通度较好。道路i 碉络发达。土地整理 项目实施后，研究区内道路廊道体系健全。为土地整理项目区建成优质农田产区提供有效保证。 关键词：景观格局土地整理廊道特征缓冲带分析 a b s t m c t t h ee f k c to fl a n dc o n s o l i d a t i o na n dr e h a b i l i t a t i o n o nl o c a ll a n d s c a p ep a t t e m ：ac a s es t l j d yo fb a s h a n t o w ni nz h o n g c o u n t yi nc h o n g q i n g m a s t e rc a n d i d a t eo fs o i ls c i e n c e ：k 柚gy u a i l f e i s u p e r v i s o r ：w 西c l l a o 血 a b s t i a c t v a r i o l l sh u m a na c d “d e s 柚ds p e c i 丘cp h y s i c a lc o 删o ns h a p el a n 出c 印ep a t t 唧s i n c el a n d 璐ei s 出e 托s u l to “u m 如如c i s i o n s ，t h ep a r 咖so fl 柚du s er e f l e c tt 1 1 ed e c i s j 曲一m a k i j 】gp 肼e s s e s l a n d s c a p e c h 柚g er e f e r st ot 1 1 ed y 皿1 1 1 i c n 船o fl 锄d s c a p es 仇l c t u r ea i l dm n c t i o no v e ft i m e ，w h e f ec h 柚g e sa r eo 胁 m er e s u l to fn a c u r a lo rh u m 龃d i s m f b a n c e s 加沮c h a n g e so fl a l l d s c a p er 兀e 矗c sw h i c hq u a l l 丘t y 锄d c a t e g o r i z ec o m p l e xj a n d s c a p e si n t oi d e n n 6 a b i ep a t t e m s t l a ta r en o td i r e c t i yo b s e r v a b l e a n t h r o p o g e n i ca c t i v i 6 e s ，s u c ha sa g c u l m r ea i l du r b a n j z a t i o n ，h a v er a d l c a l l yh 硼s f o 丌n e dn a m m l 1 a n d s c 印e se v e 聊油e r e a r o i l i l dm e 、w r l d i th 髂b e e nr e c o g n i z e dm a tl a n dc o n s 0 1 i d a t i o n如d r e h a b i l i t a t i o np r o j e c ti sad r a s t i ca n di n t e m i v ed i s t i l r b a n c e ，a i s oap r o c e s st h a tc a l lo c c u ra td i 船r e n ti e 垤l s a n df o r 1 sd 印锄d i n go ns o c i o - e c o n o i n i c ，p 0 1 i c y 卸de n 、r i r o 砌e n t a lf a c t o r s has h o n6 l n e ，l a l l d s c a p e s u c m r eh a sr e g u l a t e da i l do p t 砌z e dm b l e1 a n d1 】s es t n l c n j r e a sar e s u l t ，s o c i o - e c o n o m i ca r i d e n v 的衄e n t a lb e n e f i t si i i c r e a s ei 1 1 l el c r pa r e a t h ep a p e rs m d i e dl a n dl e v e i i n gp r o j e c t ，w a t e rf a c i l 时 p m j e c t 柚dr o a dp r o j e c ta 疵c t e d0 nl a n d s c a p ep a t t e r n ，w h i c h 删出e sa ne x 哪p l e 髂b a s h 锄t o 帅i nz h o n g c o 嘲t yi nc h o n g q i l l gw h i c hi sa 廿o n a il c r p 锄dt h ec o n c l u s i o na es h o w n a sb e l o w 1 t | i el l l a i nl a i l d s c a p et y p ei i ls t u d ya r c ai sf h ml a i l d ，l a l l du s et y p e sd i “b u t e ，t h e 触g n l 锄to f l a n 出c a p ee i e r r i e n li so b v i o u s t h ei n t e n s i f i c a t i o no f 陆耐n g 王l a sf e s u l e di na ni n c r c a s ei n 出e a v e r a g es i o fi n d i v i d u a ia r e a su s e df o ra 班c u l t l l r e i n c r e a s i n g l ya t t 而u t e dt ol a l l dr e d i s t r i b u t i o n a r a b l el a n di s t 1 1 e u p p 盯r n o s ti a n du s e 衄dl a r l d s c 印et y p e ，a i s o l c 姗缸xw h i c hs u p p 如p r o d u c t i o na n ds e f v i c e 幻t i ew 血o i e e c o s y s t e m ，h o l d8 2 4 3 i 玎豫s e a r c ha r e a t 1 l e 钿g f n e n to ff a 衄l a l l da n dp a d d y 石e l d a i l d s c a 昨e 鲫e n t s t a ym eh i g l l e s t l e v e l h o u s i n gu 肌a 1 1 ys i t e i i las i n g l e ”r d ，a l w a y sd i s p e r s e t h e 舢m b e ro fw h i c ha r e n u r n e r o i l s ，a 碑ao fp a t c h e si ss m a ，b u tt l l es h a p ei sr e 刚缸p a t c h e so ff 0 珲s ta l s os 印啪t e l yd i s 研b u t e ， s h a p ea n da r e ao fm e ma r e 嘛g t l l 虬m e 曲卸n to ft 1 1 哪a l w a y sh i g l l t h ep a t c h e s s h a p eo fa r a b l e l 锄出c a p ee i c m c n a r ei n g i i l 虬w h i c hm e 柚sm a tt l l e 衔n g eo f e a c hp a t c ha el a r g c ，a r e ao f v a l i da r a b l ei s s n l a l i ，a 1 1o f m a ts u p p l yt h ca c t l l a lb a s ef o rl a n dc o n s o l i d a t i o na i l dr 曲a b i l i t a t i o np r o j e c l 2 t h ep a t c h e s s h a p ei ss i m p i e ，r e g u l 碣a i l df 音a s j b l ef o rp l 柚t i n gc r o p p i n gw k nm e 胁dk v c l i n g h l 西南人学硕士学位论文 p m j e c tc o m p l e t e a l 山o u g hp a t c h e so ft i l o s es i t e do nm es c o p eo f 1 5 。a r es m a l l 柚dp a t c h c s s h a p ea r c d i v e 巧i t y p 出h c sl 斌e di nm e o p eo f6 _ - 1 5 0s l o p ec l a 鹳a r eb i g 霉盯a i l d 咒g i i l a r f 豳l a i i dw h i c ha r e 诅 出c 辩o p co f1 5 一之5 0s i o p ec i a 辐a 坤i n 馏i v ed i s t u r = b e db yh u m 蛳a c d v i d c s ；l 蛳dl e v e l i n gp r o j e c tn o t 咖衄 l e v e l so 伍t l 砖如l d b u td o 恤h 0 1 i s d cp l a 加i n gw h i c hi l l c r e a s 鹳t h el g t l lo f 昀c h 丘e l dd d g c ，a n d e f f b 撕v e l ya u g m 朝te h 右e l db yi c o r p o 珀t e d 肼h 嚣，f o l l a w i g 山em k ：t l l e n e rg m d i 伽t h cl 鲻 p a l c h 髂i i i c 0 呷。忍t e d t h es h a p eo f p a t c h e si 1 1p a d d yf i e l dl 觚d s c a p ee l 锄tj ss i 叫y b u tl t l ev a l u eo f p s s d 柚dp s c vi s 鲥l lb i g ，w l l i c hm e a 越i a cp a d d yf i e l dp a 纠1 e s 硼u e n c e db yt e m i n w h m ek 啊d 【启v e l i n gp r o j e c t c o r n p l e t e d ，n l ep a t c h 龉s l l a p ei ss i l p l e 锄d 化g i l l 碣e v i d e n c eo f h u 加a c t i v i t i e si so 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r l st h a tf b r c eo fd i s n i r b a n c ed e c r e 笛e dw i 山d i s t a n c ei n c r e a s e d a n dt 1 1 e 、7 a l u eo fp d 锄dca l s op r 幅e 1 1 tm es a i n e 协m d c o i l s 咖c t i l l gc h a n n e li sa 1 1i 1 1 t e m i o m lj 汹g ，w m c h m a k ew a 吼r e s o u r c ef e d i s 伍b u t ea n dm o r cb a l a n c e ，a c c o n l m o d a t es u r l a c ew a t 盱；a i 似s t a t l l so fw a t e r s y s t e m t h ev a l u eo f n e wr i v e r b 翘抽sd 慨i o ni s1 3 6 6 1 ，m e 柚d e n s i t yo f n e wc l 锄e 1i s3 1 7 1n 沛m t t h ec h a r m e ls y s t e r ni sc o n s u m m a t e ，如dt t l ec a p a c i t yo f i 而g a t i o na n dd m i n a g ea r eb e n e ri l l 托卵a r c ha r e a ， a l lo f 廿1 0 r n a | 汜s u r e l a ta l l i g hq l m i i t yf a r i i l l a n dw i l lb eb u i l 正 4 rr o a dc o m d o rc h 姗c t e ri sd i s t i i i c t ，r o a dn e ti sf b 唧d b u 订d i gr o a db o t i if i e l d 锄dp r o d u c d 蚰r o a d e f f & t 彻缸ml a n 出c a p ep a n e m f 0 1 1 0 w i r i gt h em l e ：t h em o 托d i s t 卸c ea l o 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l d w i ub eb u i l d k e yw o r d s ： l a n d s c a p ep a n e 瑚 l a n dc o n s o l i d a t i 叫a dr 七h a b n i t a t i o np i _ o j e c t c o r r i d o rc h a r a c t e r i s t i cb u f f e ra n a i y z e 、 独创性声明 学位论文题目：垃整墨盘基地量现整星鲍整啮：= 丛蛊墨拔出篮地整 理亟旦应倒 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加了特别标注。 对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同仁在文中作了明确 说明并表示衷心感谢。 学位论文作者：壳毽汝签字日期：啪多年6 月罗日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被 查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密，口保密 期限至年月止) 。 学位论文作者签名：葡舀谤导师签名： 红绷哆 撕瓤讲7 日鳓瓤诉7 日 第l 章文献综述 第l 章文献综述 干扰是指系统中发生的一些不可预知的突发事件对生态系统的影响超出系统正常波动范围( 傅 伯杰等，2 0 0 2 ) 干扰破坏了生态系统的稳定性，形成生态系统结构和功能破损，使生态系统处于一种 过渡状态。自然干扰和人为干扰共同作用于生态系统，自然干扰如火灾( s n l n e v tc ta 1 ，2 伽1 4 ) 、风暴 ( s h j b u y ae ta 1 ，1 9 9 7 ) 、火山爆发( s a c c o 伍e ta 1 ，2 0 0 7 ) 、洪水泛滥( h e a r t s 弧s c a l l e ye ta 1 ，2 0 0 7 ) 等人 为干扰是在人类有目的的行为指导下，对自然进行的改造或生态建设，人类活动直接或间接地影响 环境及其内部生命体( t 缸l o we ta i 2 7 ：勋l p f b u 目，2 0 0 7 ) 。生态系统不断演变进化，干扰是生态 系统功能的一个基础组成部分，其与生态演替是有区别的。演替是干扰发生过后生态系统的一种过 程，不仅是生态系统在时间序列上的替代过程，而且也是生态系统在空间上的动态演变( 战金艳等， 2 0 0 6 ) 。演替的空间属性有演替系列的格局、范围、尺度、演替方向和速率、稳定的程度、多样性以 及在自然和人为干扰下的恢复等。干扰是生态系统演替的外在驱动力，自然的和人为的干扰引起的 生态系统对称性破缺，推动了系统的进化和演变( 江洪等，2 0 0 3 ) 。 自2 0 世纪以来，随着经济发展和人口快速增长，人为因素在景观演变中起着愈来愈大的作用， 农业活动引起的干扰愈来愈开始受到学者们的关注( s a u m u r ee ta 1 ，2 0 0 7 ；w i e r s m ae ta l ，2 0 0 7 ) ，研 究内容主要集中于放牧、造林、农作物种植和士地整理等方面。 1 1 放牧 放牧可以作为一种管理草场、提高物种多样性和草场生产力的有效手段。它不仅可以直接改变 草地的形态特征，而且还可班改变草地的生产力和草种结构。一些研究发现适度的放牧可以使草场 保持较高的物种多样性，促进草地景观物质和养分的良性循环。在气候温和的地区，牲畜放牧是一 种人类改变景观的初级方式，在些高经纬度地区，放牧仍然是改变景观的主要方式。在这些地方 人类生存的地区是边缘地带景观易敏感变化。不适当的放牧管理方式会导致植被退化，土壤侵蚀 和生物群落的不稳定性存在( n o m s o i l 2 0 0 6 ) 。持续的过度放牧是黄土高原地区水土流失发展发生的 主要原因之一( 范春梅等，2 0 0 6 ) ，同时也会导致土壤退化，家畜放牧是土壤和植被退化的主要原因， 放牧过程中动物的蹄印会改变植物覆盖情况影响牧草地的属性( m w e n d e r a ，1 9 9 7 ) 。 践踏是放牧家畜作用于草地的主要途径之一。蹄类动物第一次进入某一区域便建立了一个方便 以后践踏的区域( t 1 l m “。1 9 9 9 ) 。在随后的一些年中，便开始被之前放牧的区域所吸引，并且不断扩 大该区域面积，不断在其周围开创新的区域。家畜践踏作_ f j 时问长、直接作用于草地组分多且效果 持久。可能在草地退化中起主导作用( 侯扶江等，2 0 0 4 ；b u r g e s s ，2 0 0 0 ) 。动物践踏作用的影响依赖于 土壤质地、土壤湿度和放牧过程中家畜的数量( h j e m a l l ) 【，1 9 9 9 ) 。放牧过程中家畜的数量可以改变牧 草地中花的数量，它会伴随禾本科植物的减少面迅速转变为多年生植物。轻度放牧能够促进林地向 西南大学硕士学位论文 牧草地的过渡，严重的放牧能够导致土地退化和沙漠化。放牧的频率在暂时性严重放牧区域要比人 为有意圈起的小牧场范围内的频率高，这就导致较长时问、持续不断渐进式的环境毁坏，即由较高 多年生草丛过渡到较矮的多年生草丛。然后过渡成一年生的草丛，最后成为裸露的土地。在土壤和 植被问发生的这些变化通常导致壤渗水量的减少、径流量的增加和土壤侵蚀发生。这就减少了初 级生产力，增加了产品的可变性，加速干旱的发生。轮流式的放牧过程被认为是解决干旱问题的一 种有效的方法。放牧是动物蹄部作用于土壤上高强度压力而引起的土壤变形，放牧过程司h 减少了 草地的生物量，然后产生一种补缀式的植被来改善贫瘠的土壤。目前已经找到一种广泛生长的补缀 式植物，它通过减少径流，增加降水的渗透能力来影改善土壤含水量。 放牧过程和火的干扰是相关联的，它们共同促进同时作用于植物群落。这种影响也取决于植被 类型、季节、燃烧的强度和频率、家畜践踏强度、景观的自然结构和气候条件。很多食草动物被刚 焚烧过的土地所吸引，通过消耗和践踏来减少可以被用来下次燃烧的“燃料”( m d ，1 9 9 7 ) ，因 此突发性火灾的发生强度和频率都降低了。火和放牧的强度都可以直接操纵，它们对于保持草原的 品质是潜在的重要管理工具。 1 2 植树造林 在过去的几十年中，受人类干扰的林地面积剧烈增加。而林地再生过程就是对于受干扰林地进 行恢复的一种方法，同时树种的选择也是再生过程的一个重要因素。树种的多样性对丁二林地的生物 多样性来说是一个重要因素，因为树给其他生物提供资源和生境。关于物种多样性方面的研究对了： 发展经济持续森林管理来说是至关重要的( 卸d ，2 2 ) 。人类的活动在森林景观中色4 造了一系列 林地的类型，同时在每一种类型中也有很多种类( b a n l e s ，2 0 0 0 ；j a l o n c l l ，2 0 0 1 ) 。这种嵌套的结构在景 观上影响动植物群落。现在很多研究已经开始证明了人为活动的效应在景观结构、物种多样性及其 组成等方面作用。 在森林生态系统中，物种多样性的降低是尤为重要的一个问题。人为轻度干扰即可改变生态系 统的稳定性，许多生态位特化的物种首先面临威胁，景蕊破碎对生物多样性影响更大，生态位特化 的物种首先消失，许多生境一旦沦为农地、弃耕地，由于受传布机制的影响，种子无法到达或即便 到达也无法萌发定居。生物多样性是人类赖以生存的条件，也是经济得以持续发展的基础。这种破 碎的景观通常是被牧草地、耕地或是居民用地所包围，这就给其他的干扰带来了可能的机会。森林 生态系统是地球上物种最丰富的环境，不仅有鸟类这样的脊椎动物而且还有无脊椎动物和微生物。 多样性的降低导致的最直接的结果是植被减少( 【j 刀d e n y e 1 9 9 7 ) ，同时由于人为管理活动的存在， 直接影响术材、纸浆和其他日用品的减少，这些都会破坏那些依赖于森林的而存在的有机生命体的数 量。大量而广泛的研究开始关注种植在林f 叶层的树种多样性问题，因为林下叶层是森林生态系统 的主要组成部分，同时在许多生态功能和过程中扮演重要角色。 在景观学中。林地边缘的密集稗度或是封闭的森林天篷可以看作是物理意义上的屏障，影响物 第l 章文献综述 种的分散，可以阻止入侵的路径，可以保护生物多样性。生物多样性保护已成为并将在今后数十年 内继续成为自然科学和社会科学更加关心的问题。保护好生物多样性对于人类更好地适应未来环境、 开辟新的养殖和种植物种、发现和提取新的药物、为畜禽及农作物品种改良提供遗传物质、控制和 治疗疾病等方面提供更多的枫会。随着人口的增加，人们对生物多样性的过度利用。使许多珍稀物 种濒临灭绝人们对生物多样性的影响多种多样，生境的消失、单一物种的收购、生态系统中食物 链脱节等都直接或间接对生物多样性产生影响。要保护生物多样性必须在每个大范围中确定永久性 的一定面积的核心保护区域。以允许各种生物在其间休养生息( 樊正球等，2 0 0 1 ) 。 1 3 农作物种植 人类活动会改变土壤营养状况，土地翻耕、平整等是土壤物理干扰，为物种的生长提供了空地 和场所，改交了土壤的结构和养分状况。对于具有长期农业种植历史的地区，大多物种已经适宜了 这种干扰，其影响往往很小。土壤物理干扰可以导致地表粗糙度增加，为外来物种提供一个安全的 场所，土地翻耕有利于外来物种的入侵，可以增加物种的丰富度。 化肥和农药的旌用是土壤化学干扰，使得土壤中养分或化学成分发生改变，化肥施用引起的生 态效应研究主要集中于肥效实验方面( 徐雄等，2 0 0 6 ) ，研究内容多以土壤生态系统为主，以肥料施用 对土壤微生物多样性影响研究居多。农药在正常浓度范围内使用通常不会影响土壤微生物各种生化 过程和活性，土壤中含有过量农药时，土壤微生物数量、有机质分解过程、呼吸作用、土壤酶、硫 和磷的转化都将受到一定程度的影响( 林花等，2 0 0 4 ) 。对农药施用的研究多集中于农药作为一种土 壤污染物对生态效应影响方面，研究尺度也多集中于植物生理方面影响，缺乏在种群群落以及生 态系统等中宏观尺度的探讨，研究内容多集中在污染物对土壤和生物的影响及生物富集作用( 蒋新， 2 0 0 s ：王子健等。2 0 0 5 ) ，对土壤生态系统的研究仅限于土壤微生物的影响( 熊明彪等，2 0 0 5 ；郑长英 等，2 0 0 0 ) ，很少有对十壤本身功能的影响和土壤生态系统对各种污染的响应研究。这种干扰除了在 一定程度上可以导致淡水水体富营养化外，同时促进了某些物种的快速生长，而导致其他物种的灭 绝。造成物种丰富度的急剧下降。这种干扰与放牧、火烧相反，可以增加土壤中的养分，而放牧、 火烧常常是带走土壤中的养分，导致土壤养分匮乏。 1 4 土地整理 土地整理是人为的、强制性、时效性强的一种干扰，能在短期内对生态系统及景观格局产生剧 烈影响。土地整理也是一项长期的事业。它是保障国家粮食安全、实现耕地总量动态平衡的一项长 期性发展战略( 高向军，2 0 0 2 ) 。在日本，土地整理项目视为防御暴雨或台风等自然灾害的一种手段。 广义的土地整理分为农用地整理、市地整理及士地的开发和复垦三方面内窖，狭义的e 地整理 则仅指农用地整理。由于农用地整理涉及面广、影响范围及工程量巨大，成为中国目前十地整理关 注的主要方面( 高向军等，2 0 0 1 ) 。农用地整理是以增加有效耕地面积并提高耕地质量为中心，通过 3 西南大学硕士学位论文 对田、水、路、林、村及乡镇企业实行综合整治开发，改善农业生产条件、居住环境及生态环境， 是为了提高土地利用率、土地生产率、劳动生产率、改善环境，采取的一整套优化配置农村土地资 源，合理组织土地利用，调整土地权属的综合措施田，主要是耕地，其主体是基本农田；水，既 包括农田水利工程可以调控的灌溉、捧水，也包括采取有效措施，可以利用的降水、地下水、土壤 水：路，主要是指田问道路，也包括需要整体考虑的农村道路；林，不仅是指农田防护林，也包括 其他农田防护工程；村，是指纳入综合整治范围的自然村、行政村和建制镇( 樊闺等。2 0 0 6 ) 1 4 1 调整景观结构 从现阶段土地利用调整所要解决的问题来看，农地整理大体可分为农田整理和村庄整理两个方 面内容。农田整理主要包括农田利用结构的调整、农田整治和改造等：这种模式主要是结合农田基 本建设重点对农地进行整理。填沟塘、除田埂、整修渠道等方式外延扩大耕地面积。田块归并 减少沟渠与田间道路占地面积，明渠改暗渠等增加耕地面积。小流域综合治理。这种方式主要在 山地、丘陵地区实行，山地、丘陵地f 爱耕地零星分散、田坎面积比例大土地整理的潜力大，对宜 农地块通过平整，集中连片，集约经营，提高单位面积产出率。农业内部用地结构调整。近年 来，很多地方在发展园林和养殖业时，增加耕地面积( 彭荣胜，2 0 0 1 ) 。村庄整理主要包括村庄改造、 归并和再利用，使农村建设逐步集中、集约，以减少对耕地浪费性的占用，这其中也包含小型农田 水利设施和道路工程的建设。“十五”期间，土地整理的战略重点是以土地整理和复垦为重点，在保 护和改善生态环境的前提下适度进行土地开发，加大补充耕地力度，实现规划确定的全国耕地保 有量目标，促进农业和农村的持续发展。土地开发整理作为补充耕地、实现耕地占补平衡、改善生 产条件和生态环境、提高土地生产能力的重要途径。中国土地资源的现状决定了中国土地开发整理 应该以中低产田整理为战略重点，耕地总量动态平衡的根本要求决定了中国土地整理应该以基本农 田区中的中低产田整理为主( 陈建设等，2 0 0 5 ) 。从所进行的工程可以看出，耕地整理是对耕地目前 利用状态的调整，是对耕地利用现状的整理，是为使耕地利用结构、方式更充分合理而采取的一系 列措施。所以通过耕地整理挖掘的就是耕地在利用上的潜力，耕地整理潜力实质上就是耕地利用潜 力。 1 4 2 改善景观破碎化 土地整理是一个解决空间问题的技术，它通过集中田面的方法试图消除一些类型的土地破碎化 问题。破碎化可以看作是农业特有的一种发展阶段，如：一个农场是由很多离散的小块分散在一个 很广阔的面积上，破碎化可分为4 类：由不可避免的自然环境造成的：由便利农业或高效农业 导致( 如农作物的轮作) ：由人为活动引起的不连接的物理设施造成的，比如：道路、铁路、水渠 等的建设：由与任何基本原理都没有关系也找不到任何理由造成的破碎化。很明显，土地整理 工程被认为是对于最后两种破碎化的一种解决途径。 第l 章文献综述 作为人工廊道，道路是景观中廊道内部动因的主体，具有通道、屏障或过滤、生境、源和汇5 个基本功能，对生态系统也有不同程度的影响( 尹忠东等，2 0 0 6 ) ，道路是典型的人为活动产物，对 许多生态过程产生直接或间接的影响。其影响尺度从种群一直至日景观( 李月辉等，2 0 0 3 ) 。道路对生 态系统的影响至少涉及到全球陆地的l 瓣2 傩( 宗跃光等，2 0 0 3 ) ，道路网络作为当今社会和经济发 展的中枢其分布范围之广和发展速度之快，都是其他建设工程不能比拟的( f o m ，2 0 0 0 ) 。道路 建设主要造成景观的破碎化和边缘效应，目前的研究多以交通干线本身为主，从景观设计和规划的 角度研究居多( 张震等，2 0 0 0 ；郑丽等，2 0 0 6 ) ，对生态系统的影响研究尚处于初级阶段( 李月辉等， 2 0 0 3 ；刘世粱等，2 0 0 6 ) 。道路网络的影响主要体现生态效应的累积和潜在性上主要是对区域土壤、 水文、空气、动植物等影响上，如土壤侵蚀、土壤污染，公路工程所造成的边坡不稳定。进而产生 崩塌、陷穴、细沟状面蚀和沟蚀。道路网络的修建对于景观格局的个最重要的改变是造成生境破 碎化。破碎的生境比连续生境有更多边缘效应( t a b a i e n ie ta 1 ，1 9 9 9 ) ，因此被认为是一种更易于让 非本地物种入侵( l 如d e l 3 m a 撺。e ta l ，2 0 0 l ；w 殂d 惦e ta l ，2 0 0 3 ) 和本地物种流失( t o r n i m a s ue ta 1 ， 2 0 0 4 ；s p o o n 2 0 0 5 ) 的状态。从生物多样性保护来看，道路网络可促进外来物种的入侵和种子的传 播，同时也会陋断动物之问的交流，使得区域物种迁移和遗传多样性受损。 1 4 3 优化景观环境 土地开发是指在保护和改善生态环境、防止水土流失和土地沙漠化的前提下，采用工程、生物 等措施，将目前未利用但其自然条件适宜或允许被开发为某种用途，且有利用潜力和开发价值的土 她资源开发利用的活动( 张一飞等，2 0 0 5 ：徐志远等，2 0 0 5 ) ，通常指对荒山，荒地、荒水和滩涂等的 开发。土地复垦是指采用工程、生物等措施，对再生产建设过程中因挖损、塌陷、占压造成破坏、 废弃的土地和自然灾害造成破坏、废弃的土地进行整治，恢复利用的活动( 徐志远等，2 0 0 5 ) 。露天 煤矿开采使原生地表、地形、地貌被破坏，排出的剥离物，形成大量的废弃地，需要十地复垦生态 重建。土地复垦生态重建包括土地整治、水分调控、土壤熟化，植被建设等上作( 张一飞等，2 。0 5 ) 。 土地开发整理复垦一方面导致地表景观结构的大规模改变，另一方砸也使自然生态系统的组成结构、 物质循环和能量流动特征发生了变化。 大量严重退化的土地是日益增加的采矿业活动的附加产物。在中国，由于人为活动引起的士地 退化每年达到3 3 0 万 1 i n 2 ，且每年不断增加。而每年由采矿业逢成的荒地有2 万h m 2 ，预计未来会达 到3 3 0 0 0h m 2 。山西省在生态恢复过程中采取了以下5 个步骤：生态过程包括同填矿区和地表覆盏 黄土等；降解土壤毒性； 设置灌溉工程：进行生态恢复( 如：设置作物缓冲带，改进农作物 种植) ；进行农业生态系统的管理，包括对有害物质的管理( m i a oc t a l 。2 0 0 0 ) 。 目前，中国有组织的土地开发整理工作还处于起步阶段。一些地方还存在着“重数量、轻质量 和生态”的问题。因此，对于这项耗资巨大的、对实现土地资源可持续利用有重大影响的战略性基 础工程来说，能否产生应有的社会、生态和经济效益，并实现三大效益的高度协调，重点就看其规 5 西南大学硕士学位论文 划设计