景观生态学在农业景观规划中的应用

1、第十章第十章 景观生态学应用景观生态学应用v 景观生态学原理在农业规划设计中的应用目录：目录：一、景观生态学的基本概念及原理一、景观生态学的基本概念及原理二、景观生态规划设计与农业景观规划的联系二、景观生态规划设计与农业景观规划的联系 三、农业景观生态的功能、原则三、农业景观生态的功能、原则 四、景观生态规划在农业景观规划中的应用四、景观生态规划在农业景观规划中的应用 引言引言 景观生态学景观生态学起源于欧洲，是德国生物地理学家起源于欧洲，是德国生物地理学家Troll于于1939年年在利用航片研究东非土地利用时提出来的，强调在利用航片研究东非土地利用时提出来的，强调对对一个区域自然一个区域自然

2、生物综合体相互关系和过程分析的综生物综合体相互关系和过程分析的综合。合。 国外国外景观生态学的研究成果比较多，而且已经被成功景观生态学的研究成果比较多，而且已经被成功地运用于评价和分析景观生态系统、生态破碎化、生态与地运用于评价和分析景观生态系统、生态破碎化、生态与农业的关系及生态环境演化等领域。农业的关系及生态环境演化等领域。国内国内对景观生态学的对景观生态学的研究起步比较晚，始于上世纪研究起步比较晚，始于上世纪8O年代，随着农业旅游的年代，随着农业旅游的发展，越来越多的学者开始关注发展，越来越多的学者开始关注景观生态学在农业景观规景观生态学在农业景观规划与设计中的运用。划与设计中的运用。v

3、 景观景观：是指由若干相互作是指由若干相互作用的生态系统以相似的形用的生态系统以相似的形式重复重复出现的一个空式重复重复出现的一个空间异质区域。间异质区域。v斑块：斑块：泛指与周围环境在外貌或泛指与周围环境在外貌或性质上不同，但又具有一定内部均性质上不同，但又具有一定内部均质性的空间，如，植物群落、湖泊、质性的空间，如，植物群落、湖泊、草原、农田、居民区等，斑块面积草原、农田、居民区等，斑块面积的大小、形状、数目对生物多样性的大小、形状、数目对生物多样性和各种生态学过程都会有影响。和各种生态学过程都会有影响。（一）基本概念（一）基本概念v 廊道：廊道：指景观中与相邻两边环境不同的指景观中与相邻

4、两边环境不同的线性或带状结构，如农田间的防风林、线性或带状结构，如农田间的防风林、河流、道路、峡谷和输电线等。河流、道路、峡谷和输电线等。v 基底：基底：指景观中分布最广、连续性最大指景观中分布最广、连续性最大的的背景结构背景结构，常见的有森林基底、草原，常见的有森林基底、草原基底、农田基底、城市用地基底等等。基底、农田基底、城市用地基底等等。 景观生态学：景观生态学：是以空间格局与生态过程相互作用为研究对象的学科，主要研究地表各种景观的结构、功能和动结构、功能和动态态，强调空间异质性、生态学过程和尺度及其相互之间空间异质性、生态学过程和尺度及其相互之间的关系，的关系，其研究对象和内容可概括为

5、3个方面，即景观景观结构、景观功能和景观动态结构、景观功能和景观动态（二）景观生态学原理（二）景观生态学原理 生态整体性认为，景观是由景观要素组成的复杂系生态整体性认为，景观是由景观要素组成的复杂系统，含有等级结构，具有独立的功能特性和明显的视觉统，含有等级结构，具有独立的功能特性和明显的视觉特征。要素在景观中时空分布不均匀，构成了景观的异特征。要素在景观中时空分布不均匀，构成了景观的异质性，即景观在一个区域上的变异程度。质性，即景观在一个区域上的变异程度。1 1、生态整体性和景观异质性原理、生态整体性和景观异质性原理 2 、景观结构与功能原理、景观结构与功能原理 景观的结构，即斑块、廊道、基

6、质及其比例组成的不景观的结构，即斑块、廊道、基质及其比例组成的不同，将直接影响物种、能量、物质流动等功能特征的变化。同，将直接影响物种、能量、物质流动等功能特征的变化。结构是功能的基础，功能的实现以景观协调有序的空间结结构是功能的基础，功能的实现以景观协调有序的空间结构为本，不同的空间结构形式，具有不同的功能特点和类构为本，不同的空间结构形式，具有不同的功能特点和类型。景观元素是景观单元的基础，个体景观单元的合理利型。景观元素是景观单元的基础，个体景观单元的合理利用方式是景观结构协调有序的基本保证，景观规划由目标用方式是景观结构协调有序的基本保证，景观规划由目标到功能，到结构，到具体单元逐级进

7、行，每一步都是上一到功能，到结构，到具体单元逐级进行，每一步都是上一步内容的具体化。步内容的具体化。 边缘效应就是指斑块与基质等边缘部分有不同于内边缘效应就是指斑块与基质等边缘部分有不同于内部的物种及物种丰富度，景观要素的边缘部分可起到半部的物种及物种丰富度，景观要素的边缘部分可起到半透膜的作用，对通过它的生态流进行过滤，边缘带越宽透膜的作用，对通过它的生态流进行过滤，边缘带越宽越有利于保护其内部的生态系统。而且从信息美学角度越有利于保护其内部的生态系统。而且从信息美学角度看，不同质的两种构景元素的信息量大，构图易产生美看，不同质的两种构景元素的信息量大，构图易产生美感。感。3 3、边缘效应原

8、理、边缘效应原理 农村是景观生态系农村是景观生态系统的重要部分。统的重要部分。农村景农村景观包括农田、种植园、观包括农田、种植园、人工林地、农场、牧场、人工林地、农场、牧场、鱼塘等，是以农业活动鱼塘等，是以农业活动为特征，在自然结构的为特征，在自然结构的基础上建立起来的自然基础上建立起来的自然与人为结构相结合的景与人为结构相结合的景观。观。二二 景观生态规划设计与农业景观规划的联系景观生态规划设计与农业景观规划的联系 农业开发的过程不仅改变了景观格局，同时也在较大农业开发的过程不仅改变了景观格局，同时也在较大程度上改变了景观生态过程。随着人类认识自然环境的不程度上改变了景观生态过程。随着人类认

9、识自然环境的不断深入，在不同的景观地区形成了各具特色的农田景观，断深入，在不同的景观地区形成了各具特色的农田景观，如我国如我国南方的鱼米之乡、华北平原的小麦玉米、东北地区南方的鱼米之乡、华北平原的小麦玉米、东北地区的玉米高粱，的玉米高粱，都在不同程度上反映了人类活动的影响与自都在不同程度上反映了人类活动的影响与自然景观生态过程相互作用的结果。然景观生态过程相互作用的结果。二二 景观生态规划设计与农业景观规划的联系景观生态规划设计与农业景观规划的联系 两者最理想的的结合是在相对符合自然规律的情况下两者最理想的的结合是在相对符合自然规律的情况下合理规划与设计以达到符合人类生态的长远利益，即合理规划

10、与设计以达到符合人类生态的长远利益，即生态生态合理性与实效性的高度统一合理性与实效性的高度统一。 在农业景观用地规划中，生态合理性指深入分析农业在农业景观用地规划中，生态合理性指深入分析农业区域景观生态系统的结构、能流与物流特征以及规划实施区域景观生态系统的结构、能流与物流特征以及规划实施后的生态风险等，维护与改善景观的生态完整性。实效性后的生态风险等，维护与改善景观的生态完整性。实效性指研究成果能直接或间接取得经济效益、社会效益和生态指研究成果能直接或间接取得经济效益、社会效益和生态效益。效益。三三 农业景观生态的功能、原则农业景观生态的功能、原则v1 、农业景观的功能、农业景观的功能旅 游

11、 资旅 游 资源源维持生维持生态平衡态平衡提提 供供农产品农产品生 物 性 生生 物 性 生产功能产功能生态功能生态功能美学功能美学功能自然自然与社与社会的会的持续持续功能功能a.a.景观异质性原则，增加景观异质性原则，增加农业系统中物种、生态系农业系统中物种、生态系统和景观等各层次多样性统和景观等各层次多样性及空间异质性。及空间异质性。 b.b.继承自然原则，以环境持续继承自然原则，以环境持续性为基础，用保护、继承自然景性为基础，用保护、继承自然景观的方法建造稳定优质持续的生观的方法建造稳定优质持续的生态系统，有利于维持系统内稳态态系统，有利于维持系统内稳态，强化农业景观生态功能。，强化农业

12、景观生态功能。 c.关键点调控原则，创造并放大有关键点调控原则，创造并放大有利生态因子，防范控制灾害，增加利生态因子，防范控制灾害，增加基质产出，改善生态环境的作用。基质产出，改善生态环境的作用。以最少用地和最佳格局维护景观生以最少用地和最佳格局维护景观生态过程的健康与安全。态过程的健康与安全。 d.d.因地制宜原则，必然要落实到因地制宜原则，必然要落实到具体区域，必须因地制宜考虑景具体区域，必须因地制宜考虑景观格局设计，以便更好实现农业观格局设计，以便更好实现农业景观各功能。景观各功能。 2 2、农业景观规划的原则、农业景观规划的原则五项五项原则原则e.社会满意原则，景观社会满意原则，景观是

13、否得到当地人群的满是否得到当地人群的满意，是规划中必须考虑意，是规划中必须考虑的。的。 一个系统内多样性程度越高，其共生的可能性就越大。一个系统内多样性程度越高，其共生的可能性就越大。小尺度空间结构的镶嵌常导致共生，大的单一结构，如农小尺度空间结构的镶嵌常导致共生，大的单一结构，如农村中的单一景观、单一居住用地的小城镇管理等缺乏共生村中的单一景观、单一居住用地的小城镇管理等缺乏共生机制及相应的稳定效应机制及相应的稳定效应, ,它们的代价较高、难以产生多重它们的代价较高、难以产生多重利益。为了获得共生的利益利益。为了获得共生的利益, ,规划应该着眼于创造小的空规划应该着眼于创造小的空间结构，并确

14、保它们之间的相互耦合与镶嵌。间结构，并确保它们之间的相互耦合与镶嵌。（一）农业景观的几种典型发展模式（一）农业景观的几种典型发展模式1 1、和谐共生的农林复合经营、和谐共生的农林复合经营 把林木以一定的方式种植在农田和牧场，从木本和草本植物共生、把林木以一定的方式种植在农田和牧场，从木本和草本植物共生、共栖的土地单元内获益。提高土地利用率、光能利用率和劳动生存共栖的土地单元内获益。提高土地利用率、光能利用率和劳动生存率。例如：南方率。例如：南方池衫池衫水稻水稻间作，华北平原有间作，华北平原有农作物农作物泡桐泡桐间作，间作，东北地区有东北地区有农作物农作物杨树杨树间作和间作和林药林药间作等。间作

15、等。2 2、综合利用的农、草、林立体景观设计、综合利用的农、草、林立体景观设计 在陕西、甘肃、山西和宁夏等省，以小流域为单元的在陕西、甘肃、山西和宁夏等省，以小流域为单元的农、草、农、草、林林的景观生态设计，通过采取一定的措施和技术，对农作物、林的景观生态设计，通过采取一定的措施和技术，对农作物、林木和草被的空间配置，充分发挥林草的保持水土、防风固沙的综木和草被的空间配置，充分发挥林草的保持水土、防风固沙的综合作用，提高景观生态系统生产力和减少水土流失，取得了巨大合作用，提高景观生态系统生产力和减少水土流失，取得了巨大生态和经济效益。生态和经济效益。3、循环利用的庭院景观生态设计、循环利用的庭

16、院景观生态设计 根据农村庭院具有一定的面积、人类活动频繁和水根据农村庭院具有一定的面积、人类活动频繁和水源便利等特点，依据生态设计原理，可以选择源便利等特点，依据生态设计原理，可以选择立体栽培立体栽培模式、家畜一沼气一果树模式模式、家畜一沼气一果树模式等。等。 立体栽培模式主要是在庭院中实施立体栽培，利用立体栽培模式主要是在庭院中实施立体栽培，利用食物链加环的原理，进行物质多层循环利用。选用优良食物链加环的原理，进行物质多层循环利用。选用优良品种，应用较先进的饲养、栽培技术，生产无公害的菜、品种，应用较先进的饲养、栽培技术，生产无公害的菜、果、肉等。果、肉等。(1)农业生产区农业生产区 为提高

17、单位土地面积的产量，采用立为提高单位土地面积的产量，采用立体种植实现降低生产成本，提高产品竞体种植实现降低生产成本，提高产品竞争力。立体种植就是利用边缘效应原理，争力。立体种植就是利用边缘效应原理，构建一个多层配置、多种共生的垂直多构建一个多层配置、多种共生的垂直多边缘区以此实现各边缘区对资源的划分边缘区以此实现各边缘区对资源的划分和各生态位的和各生态位的“谐振谐振”，提高产量和生，提高产量和生产效率。如某些农业园的茶树产效率。如某些农业园的茶树橡胶立橡胶立体种植结构中，橡胶与茶树在地上和地体种植结构中，橡胶与茶树在地上和地下形成边缘区，避免了两者对光照和水下形成边缘区，避免了两者对光照和水肥

18、的竞争，实现了资源的合理配置与充肥的竞争，实现了资源的合理配置与充分利用。分利用。1 1、功能区规划设计、功能区规划设计(2)农业养殖区农业养殖区 基于边缘效应的多元基于边缘效应的多元化养殖可提高养殖效益。化养殖可提高养殖效益。如湖泊中蟹、鱼混养，利如湖泊中蟹、鱼混养，利用河蟹与草鱼的食性及生用河蟹与草鱼的食性及生态位的互补优势，蟹的饲态位的互补优势，蟹的饲料多为谷物性，其残饵及料多为谷物性，其残饵及蟹食草后造成的断草漂浮蟹食草后造成的断草漂浮于水面，可被草食性草鱼于水面，可被草食性草鱼利用。既减少了残饵在水利用。既减少了残饵在水中的残留及由此引起的腐中的残留及由此引起的腐败作用，又实现了充分

19、利败作用，又实现了充分利用饵料的目的。用饵料的目的。(3)(3)观光采摘区观光采摘区 规划时，必须考虑区内所有的自然和人为过程，亦即规划时，必须考虑区内所有的自然和人为过程，亦即考虑生态、社会和经济的可行性。要充分体现不同地区果考虑生态、社会和经济的可行性。要充分体现不同地区果树特点，除主栽品种外，还应有更多的品种，观花期要长，树特点，除主栽品种外，还应有更多的品种，观花期要长，采摘期也要长，使游客真正体会到春季赏百花，秋季采百采摘期也要长，使游客真正体会到春季赏百花，秋季采百果的亲身体验，感受领略当时的鲜活场景，从而提高游赏果的亲身体验，感受领略当时的鲜活场景，从而提高游赏兴趣和宣传效应。兴

20、趣和宣传效应。(4)(4)科技示范区科技示范区 科技是保障农业观光园可持续发展的基础，能够带科技是保障农业观光园可持续发展的基础，能够带来一定的环境效益。通过浓缩的典型农业模式，展示来一定的环境效益。通过浓缩的典型农业模式，展示果蔬、花卉等特色农业生产景观与经营模式，传授系果蔬、花卉等特色农业生产景观与经营模式，传授系统的农业知识，使游客增长教益。统的农业知识，使游客增长教益。2、本底、本底(基质基质)的规划设计的规划设计 基质的作用在于它作为整个园区的大背景，其连续基质的作用在于它作为整个园区的大背景，其连续性强，便于性强，便于RSRS和和GISGIS进行景观空间格局分析，从而对园进行景观空

21、间格局分析，从而对园区进行景观功能分区和旅游生态区划。区进行景观功能分区和旅游生态区划。 农业观光园内基质要根据不同功能分区，对农田、农业观光园内基质要根据不同功能分区，对农田、林区、湖泊等适当提高或降低其连接度，从而保证各景林区、湖泊等适当提高或降低其连接度，从而保证各景观要素间能量交流的同时也增强其保护性。如：狭窄地观要素间能量交流的同时也增强其保护性。如：狭窄地带对于流动的物体来说非常重要，在景观规划设中，要带对于流动的物体来说非常重要，在景观规划设中，要适度把握其出现频率。适度把握其出现频率。3、斑块的规划设计、斑块的规划设计 农业观光园内的竹林、农田、村落等相对稳定的农业观光园内的竹林、农田、村落等相对稳定的斑块，要实现最少的人工干预和建设投入，增加的设斑块，要实现最少的人工干预和建设投入，增加的设施宜选用当地自然材料。另外，竹林，农田，村落各施宜选