城镇化过程中郑州郊区农业景观变化分析

1、第34卷第2期河南科学Vol.34No.22016年2月HENANSCIENCEFeb.2016文章编号：1004-3918(2016)02-0292-05城镇化过程中郑州市郊区农业景观变化分析焦雪辉，白保勋，杨巧云，刘杰，孙毅宁(郑州市农林科学研究所，郑州450005)摘要：以郑州市广武镇为例，运用景观生态学原理与地理信息系统技术，分析了城镇化过程中郑州市郊区农业景观变化.结果表明：广武镇农业景观特征显著，景观类型主要为耕地、水体和建设用地，分别占总面积的50.64%、15.64%13.51%.20052015年，广武镇5个村庄合村并镇，南水北调干渠、郑云高速及其生态廊道建成，农业景观特征发

2、生明显变化，道路和林地面积分别增加了36.92%?口32.55%,耕地和建设用地面积分别减少了1.55%?口0.42%.关键词：新型城镇化；城郊；农业景观中图分类号：Q149文献标识码：AAnalysisofSuburbanAgriculturalLandscapeDynamicsDuringtheUrbanizationProcessinZhengzhouCityJiaoXuehui,BaiBaoxun,YangQiaoyun,Liujie,SunYining(ZhengzhouInstituteofAgricultureandForestryScience,Zhengzhou450005,

3、China)Abstract:TakingGuangwuTownasanexample,basedonprinciplesoflandscapeecologyandgeographicinformationsystemstechnology,theagriculturallandscapedynamicswereanalyzedduringtheurbanizationprocessinZhengzhouCity.Theresultshowedthat:theagriculturallandscapefeaturewastypicalandthemainlandscapetypeswerefa

4、rmland,waterandconstructionlandscapetype,theareasofwhichrespectivelyaccountedfor50.64%,15.64%and13.51%ofthetotalarea.From2005to2015,theagriculturallandscapefeaturewasobviouslychangedwithfivevillagesofGuangwuTownmergedandthecompletionofmaincanalofsouth-to-northwatertransfer,Zheng-YunExpresswayandthee

5、cologicalcorridors.Theareasofroadandforestlandrespectivelyincreased36.92%and32.55%,whiletheareasoffarmlandandconstructionlandrespectivelydecreased1.55%and0.42%.Keywords:new-typeurbanization；suburban；agriculturallandscape农业景观是自然风光、田野、建筑、村落、交通以及农业文化等所构成的复合体，是人类活动所形成的景观，它反映了一个地区的文化体系特征和地理特征口.农业景观空间格局及其

6、变化的研究是农业景观生态学的重要内容之一立.在城镇化过程中，由于人类活动影响的广泛性和深刻性，尤其是随着科技的进步和农业生产力的提高，人类的生产生活对农业景观格局的变化及农业景观生态系统的稳定产生越来越多的影响.近年来国内外农业景观格局变化的研究主要集中于区域农业景观格局及其组分的变化分析，傅伯杰运用GIS、分维分析与统计分析研究黄土区农业景观的空间格局；王锐等以河北坝上康保县为例研究了半干旱地区农业景观演变由；王仰麟等以冀西北涿鹿地区为例研究了半干旱半湿润地区农业景观格局的特征及其形成6；赵文杰利用遥感和GIS技术对德惠市1991-2000年的农业景观变化情况和总体特征进行了探讨7.国外方面

7、，Fisher等研究了澳大利亚新南威尔士19541989年农业景观中林地组分空间格局的动态8;收稿日期：2015-10-19基金项目：郑州市重点科技攻关项目（20130244）作者简介：焦雪辉（1987-）,女，硕士研究生，研究方向为园林植物及景观生态通信作者：白保勋（1965-）,男，副研究员，博士，研究方向为都市农业与环境生态.Hietala-Koivu运用景观指数分析方法对芬兰西南部的Yl?ne地区的农业景观变化进行了研究9.当前，我国已经进入新型城镇化加速推进阶段，这对于以河南为主体的中原经济区是一次难得的历史机遇：10.郑州市是中原经济区的核心区，在新型城镇化发展过程中，随着村庄的迁

8、并以及生态廊道的建设等，交通基础设施的建成，农业景观发生了明显的变化.前人的研究中，涉及新型城镇化对农业景观影响的研究较少，故而本文以郑州市郊的广武镇为例，研究过去10年间城镇化对农业景观的影响，以期为农业景观规划与构建提供参考.1研究区概况广武镇位于郑州市西北30km、荥阳市东北13km处，北部紧临黄河，地理位置在东经113°69'113°30'、北纬34036'34°58'之间，东西宽11.2km,南北长14.2km,总面积15400hm2.气候温和，冬冷夏热，春秋暖凉，四季分明，特征明显，年降雨量平均为640.9mm,降雨多集

9、中在7、8、9三个月份，平均气温14.3C,日照充足，属于季风气候，夏季多西风和西北风，冬季干燥少雪.广武是农业大镇，全镇95犯上的耕地均是旱能浇、涝成排的肥沃良田，镇内农业基础设施较好，农业产业优势明显.近年来，随着郑州市新型城镇化建设的快速推进，广武镇紧跟新型城镇化建设步伐，合村并镇、加快交通基础设施建设、生态廊道建设，使得原有的典型的农业景观发生了明显的变化.2研究方法2.1 数据源与数据处理平台本文选取的数据源为国家基础地理信息中心提供的研究区1：10000数字栅格地形图，SPOT卫星影像，自然地理基础资料.数据处理平台为Arcview/3.2、Erdas/8.5和Arcgis/9.2

10、.2.2 研究区景观分类根据研究区自然景观特征及其土地利用现状，将研究区景观类型划分为耕地景观、林地景观、园地景观、建设用地景观、道路景观、水体景观和裸地景观，该分类系统在宏观上能够全面反映研究区景观类型特征.2.3 景观制图与分析将研究区域投影变换后的1：10000栅格地形图矢量化，提取主要的景观类型信息，对SPOT卫星影像进行遥感判读、解译.对研究区景观类型进行了全面的调查，利用不同时期的地理信息数据，分别制成了2005年和2015年的研究区景观类型分布图.然后对其属性进行核对和编辑，利用Arcgis/9.2的空间分析功能，对不同时期的景观格局数据进行计算和分析，制作2005年和2015年

11、研究区景观斑块面积和斑块数目比较表和2005-2015年研究区景观类型斑块面积转移矩阵和面积变化率，对郊区农业景观格局变化过程进行分析.3研究结果和分析3.1研究区景观格局分析2005年，广武镇农业景观特征显著，为典型的农业景观，景观类型主要是耕地景观，其次为水体景观和建设用地景观，以耕地景观为优势景观类型，面积为研究区总面积的50.64%、15.64咐口13.51%（表1）.建设用地景观分布广泛而分散，大小不一的居民住宅和农田混杂分布；林地、园地和裸地主要集中在北部地区，紧邻黄河（图1a）.区域内主要廊道为连霍高速、郑州绕城高速、S232、S314索河与须河，道路与河流将整个区域划分为9个板

12、块.经过多年的城镇化建设，广武镇2015年的景观特征发生了较为明显的变化.由于广武村、阎村、车大沟村、任河村和车庄村5个村庄实行合村并镇，使得广武镇镇区面积扩大，该区域建筑物和道路更加密集.原有的主要廊道与新建成的郑云高速、南水北调干渠广武表12005年与2015年景观特征比较Comparisonoflandscapecharacteristicsfrom2005to2015景观类型面积/hm22005占总面积比例/%斑块数目/块/hm22015占总面积比例斑块数目/%块耕地7798.750.64257404.648.0932林地1232.28.00461633.310.6158园地500.6

13、3.2534488.63.1736建设用地2080.513.513182015.913.09302道路205.31.338281.11.8214水体2408.115.64102406.215.6212裸地1174.67.63621170.37.60631540010050315400100518段，将整个研究区重新划分为17个板块（图1b）.主要景观类型依然为耕地、水体和建设用地（表1）,其中耕地仍然为优势景观类型.从2005年到2015年，研究区内几种景观类型的面积发生了明显变化，如表1所示.林地与道路景观面积增加，其中林地景观的面积增加了32.55%,道路景观的面积增加了36.92%;耕地

14、、建设用地和园地景观面积分别减少了1.55%、0.42%、0.08%;水体和裸地景观类型面积变化不明显，分别减少0.02%?口03.2研究区景观格局动态变化分析从表2中可以看出，2005年至2015年，广武镇耕地和建设用地景观的转移率较高，均在6犯上，其中，耕地景观有4.67%转移为林地景观，有1.12%转移为建设用地景观，有0.60%转移为道路景观；建设用地景观分别有5.00%、1.75%?口0.56%转移为耕地景观、林地景观和道路景观.林地、园地、道路、水体和裸地景观的转移概率比较低，其中林地景观有0.5%转移为道路景观；园地景观有0.32%转移为林地景观，有2.08%转移为道路景观；道路

15、景观有0.39%转移为林地景观，有0.10%转移为建设用地景观；水体景观有0.07%转移为林地景观，有0.01%转移为道路景观；裸地景观有0.21%转移为林地景观，有0.15%转移为道路景观，有0.01%转移为建设用地景观.小口焦雪辉，等：城镇化过程中郑州市郊区农业2016年2月景观变化分析-295-表2005年至2015年景观类型斑块面积转移矩阵2及面积变化率TabLandscapechangematrixfrom.22005to2015景观类型耕地林地园地建设用地道路水域、滩涂裸地耕地7300.6364.30.0087.246.60.000.0093.61%4.67%0.00%1.12%0

16、.60%0.00%0.00%1林地0.00226.00.000.006.20.000.000.00%99.5%0.00%0.00%0.50%0.00%0.00%园地0.001.6488.60.0010.40.000.000.00%0.32%97.60%0.00%2.08%0.00%0.00%建设用地104.036.50.001928.411.60.000.005.00%1.75%0.00%92.69%0.56%0.00%0.00%道路0.000.80.000.2204.30.000.000.00%0.39%0.00%0.10%99.51%0.00%0.00%水体0.001.60.000.000

17、.32406.20.000.00%0.07%0.00%0.00%0.01%99.92%0.00%裸地0.002.50.000.11.70.001170.30.00%0.21%0.00%0.01%0.15%0.00%99.63%注：面积转移矩阵单位：hm,面积变化率单位：.面积变化率指转移部分面积占2005年该景观类型总面积的比例.由此可以看出，耕地景观主要由建设用地景观转移而来，这是由于5个村进行合村并镇，原来的农村居民点用地转移为耕地；而建设用地景观主要由耕地景观转移而来，这是由于合村并镇后占用了镇区周边的耕地.每种景观都有一部分转移为道路景观用地，新建的郑云高速公路，几乎南北贯穿整个广武镇

18、，从而使得多种景观类型发生转移.同时，每种景观类型都有一部分转移为林地景观类型，这是由于三条生态廊道的建设一一南水北调干渠生态廊道、连霍高速生态廊道和郑云高速生态廊道.其中南水北调生态廊道宽度为南水北调干渠防护网外两侧各200m,包括每侧20m的固定性生态林绿化带和180m以苗木花卉为主的生产性绿化带；连霍高速生态廊道绿化带栽植模式为10m固定性绿化带和90m生产性绿化带组成；郑云高速生态廊道绿化带栽植模式为10m固定性绿化带和40m生产性绿化带.4讨论与结论1）经过10年的新型城镇化建设，广武镇实行合村并镇，节约了建设用地.节约的土地土壤质量较差，而现代农业发展需要延长农业产业链口”，加快农

19、产品精深加工业发展，节约的土地可以优先用于农产品加工业用地，经过土地整治之后，也可作为农业用地，用于农业生产.2)城镇化发展加快了道路建设步伐，新建的郑云高速，使当地交通更加便利，南水北调干渠建成，使居民用水与农业生产用水更加方便，但是也减少了耕地数量，导致农业景观破碎化，使农业生态系统功能退化”.3)生态廊道具有保护生物多样性、过滤污染物、防止水土流失、防风固沙、调控洪水等多种功能，增加了当地景观多样性：13.广武镇位于黄河岸边风沙较大，旱灾、洪涝灾害、风雹、低温冷冻等自然灾害发生频繁，应结合生态廊道建设，加强路网、水网防护林建设，构建农田防护林体系，提高农业的防灾减灾能力.4)随着郑州都市

20、生态农业的快速发展，对当地农业提出了更高的要求，农业的功能从单一的生产功能向多功能转变，更重视农业的生活功能与生态功能：14.对位于大城市郊区广武镇的农业景观变化特征与变化规律进行研究，为城市郊区农业规划布局与农业景观构建提供了依据.5)农业文化是农业景观的重要组成部分口5二在新型城镇化过程中，应注意保护具有悠久历史和地方特色的村落，作为都市区休闲观光的场所，并根据休闲观光的需要，对这些村落进行改造提升，满足城乡居民对农业观光旅游的需求.参考文献：1陈晶，单德启.土著的前卫大地艺术视野中的乡土聚落-J.建筑师，2005,3:41-47.2FormanRTT,GodronM.Landscapee

21、cologyM.NewYork:Willey,1986.3于冰沁，王向荣.人类活动对于农业景观生态系统的影响J.辽宁农业科学，2007,6:31-33.4傅伯杰.黄土区农业景观空间格局分析J.生态学报，1995,15(2):113-120.5王锐，王仰麟，李卫锋.半干旱地区农业景观演变研究一一以河北坝上康保县为例J.中国农业资源与区划，2002,23(3):38-42.6王仰麟，赵一斌，祁黄雄.土干旱半湿润地区农业景观格局研究一一以冀西北涿鹿地区为例J.中国农业资源与区划，2000,21(1):45-48.7赵文杰.德惠市农业景观变化研究J.东北师大学报：自然科学版，2004,36(2):82-87.8 FisherAM,HarrisSJ.ThedynamicsoftreecoverchangeinaruralAustralianlandscapeJ.LandscapeandUrbanPlanning,1999,45:193-207.9 Hie