景观的生态价值范文

第第页景观的生态价值范文

景观属性指数景观属性指数包括斑块数NP、斑块密度PD、最大斑块指数LPI、边缘密度ED。此类指数主要描述不同类型斑块的特征，由此可判断优势景观。

景观形状类型指数景观形状类型指数包括景观形状指数LSI、周长面积分维数PAFRAC、分维数FRAC(标准差、数值范围、变异系数)。此类指数主要描述不同类型斑块形状特征、斑块边界情况。

景观配置指数耕地面积基本不变，农村居住地集中布置，坑塘水面整合利用，自然保留地面积减少。规划前后研究区域土地利用情况见图1。数AI、邻近度百分比PLADJ、分布交叉指数IJI、斑块凝结指数COHESION。用于判断不同类型斑块聚集程度和连通程度。

整体景观结构指数整体景观结构指数包括景观多样性指数SHDI、景观优势度指数D、景观均匀度指数E、斑块类型PR、蔓延度指数CONTAG。用于判断整体景观的异质性改变情况，从而判断生态系统阻抗稳定性强弱。景观指数的应用须基于一定的尺度和空间幅度，本次研究针对同一区域规划前后的景观指数变化，前后景观类型图尺度及粒度均保持一致，景观指数具有可比性。

景观属性变化分析研究区土地利用类型变化见表1。表1和图2景观属性的统计和分析可以看到，耕地占景观比例最大，具有最大的斑块指数，在规划前后都属于整个研究区的优势景观类型，表明该区是农业生态系统为主导的半自然景观，规划前后这一特征没有改变。除道路外，规划后各景观类型斑块数及斑块密度均低于规划前，说明评价区景观破碎化程度不会有明显加重。具有生态意义的生境性斑块类型———耕地、林地、园地、水库坑塘、自然保留地的最大斑块指数及边缘密度规划后有所降低，根据景观生态学有关斑块原理，斑块越大、边界越复杂，生态效益更高，表明规划后生态系统效益可能出现降低。道路用地斑块密度和边界密度随着规划建设而增加，道路建设加剧生境性斑块相互之间的隔离程度，对景观破碎化起着不利影响;区域内具有最重要生境斑块———林地和自然保留地的斑块数、斑块密度及边缘密度大幅下降，对生态系统有着明显不利影响。

景观形状变化分析除河渠、城镇建设用地、农村居住用地景观形状类型指数变化较小外，其他各类指数均发生了较大变化，表明规划建设对于区域景观进行了较大的扰动。具有生态意义的生境性斑块类型———耕地、林地、园地、河渠、水库坑塘、自然保留地的景观形状指数呈现基本不变和降低，根据生境斑块形状越复杂生态效益越高的原理，区域生态效益有所降低。道路用地景观形状指数大大增加，再次表明区域道路建设对生态系统的不利影响。耕地的分维数变化不大，都保持了较高的水平，表明边界较为复杂，对农田生态系统能力保持有利;林地的分维数降低，且分维数水平不高，表明边界条件更趋近正方形和矩形;水库坑塘的分维数基本保持不变，但分维数水平低，表明边界条件趋近正方形和矩形，对生态系统能力保持不利。自然保留地的分维数大幅下降，标准差、数值范围及变异系数下降，表明边界条件由复杂趋近正方形和矩形，对生态系统能力保持特别不利，规划建设对其人为扰动最大。

景观配置指数变化分析耕地、河渠指数基本不变，表明耕地和河渠的聚集度并没有降低，破碎化程度没有加剧，邻近度百分比保持高水平，表明耕地连通性好。林地分布交叉指数有所增加，表明林地的分布有所变化。水库坑塘除交叉分布指数外，其他指数均增加，表明水库坑塘聚集化程度增加，破碎化指数降低，但分布广度有所降低，主要原因在于现状是以小面积的农村坑塘为主，而规划后的水库坑塘面积增加，数量下降。自然保留地四项指标均下降，表明自然保留地聚集化程度降低、破碎化程度增加、分布广度降低，此类景观配置发生了重要变化，生态系统也随着改变。规划后耕地、河渠斑块凝结指数保持不变，水库坑塘、林地指数上升，且均具有较高的水平，表明景观连通性较好。自然保留地指数下降，说明该类景观连通性下降，对生态系统能力保持不利［9］。

整体景观结构指数分析研究区规划前后整体景观结构指数变化见表2。从指数变化可以看到，景观多样性及优势度、均匀度指数变化不大，耕地仍然是评价区优势景观，但由于其他类型斑块所占面积的变化，优势度有所降低，均匀度有所增加;蔓延度指数稍有降低，但还是保持了较高的水平，表明评价区优势斑块———耕地具有良好的连接性，但连通性水平略有降低。从几项指标综合分析，由于新建道路网的切割影响，评价区景观破碎性略有加重，但破碎化程度变化较小，区域优势景观—耕地景观格局变化不大，生态系统具有一定阻抗稳定性。

1.1研究区概况吉林省大安市(45°05'09″—45°43'39″N，123°16'00″—124°15'16″E)地处松嫩平原腹地，总面积1201．97km2．大安市土地整理项目是吉林西部土地开发整理重大工程．项目区地形平坦开阔，东南部低，西北部高;该区属北温带干旱大陆性季风气候，年均降水量412．4mm;土壤主要有冲积土、沼泽土、盐土和碱土等类型．在村域尺度、镇域尺度以及县域尺度分别选取3个区域，其中，村域尺度涉及长建村土地整理项目，总面积1965．26hm2;镇域尺度涉及长建村所在的新平安镇以及两家子镇、乐胜乡和海坨乡4个乡镇的土地整里项目，总面积49745．76hm2;县域尺度涉及包括新平安镇、两家子镇、乐胜乡和海坨乡在内的14个乡镇的土地整理项目，总面积120236．61hm2．整理区范围由村域尺度项目逐渐向县域尺度扩展，且均处于大安市域范围内．项目区地理位置及各研究区分布如图1所示．1.2研究方法1.2.1数据来源及处理本研究主要数据包括大安市2023年土地利用现状图(1∶10000)、大安市土地整理项目区土地整理规划设计图(1∶10000)以及项目区社会经济、自然条件和资源环境等统计资料．数据处理的主要过程如下:1)利用ArcGIS9．3进行整理前后土地利用图形数据的预处理，建立拓扑关系;2)依据全国土地利用现状分类和项目区景观构成特点，将项目区景观类型划分为耕地、园地、林地、草地、交通运输用地、城镇村及工矿用地、湿地、盐碱地和其他类型用地，共9类景观类型;3)在此基础上，分类统计整理前后村域、镇域和县域尺度下不同景观类型的图形矢量数据．1.2.2生态系统服务价值评估模型本文应用Cost-anza等［11］提出的估算方法来评估不同尺度下土地整理区各类型景观生态服务价值和生态服务价值总量及其变化，其计算公式为:ESV=∑Ai×VCi式中:ESV为生态系统服务价值;Ai为不同尺度下土地整理区第i类景观类型的面积;VCi为生态系统服务价值系数，即单位面积生态系统服务价值．项目区地处松嫩平原腹地，景观类型以耕地、林地、草地、湿地、盐碱地以及交通运输等地类为主．在谢高地等［15］、岳书平等［24］和欧阳志云等［25］研究成果的基础上，汤洁等［26］对耕地、林地、草地、沙漠及盐碱地等生态系统的服务价值系数进行修订，得出了适用于松嫩平原腹地的生态系统服务价值系数．本文中耕地、林地、草地、湿地、盐碱地的生态系统服务价值系数直接引用汤洁等［26］的研究结果，而交通运输用地、城镇村及工矿用地等建设用地和其他类型用地的价值系数则利用替代成本法来计算(表1)．

2结果与分析

2.1不同尺度下土地整理引起的景观变化从表2可以看出，在村域尺度下，土地整理前项目区景观类型以盐碱地为主，占整个项目区面积的51．0%，耕地和草地面积分别占整个项目区面积的26．9%和17．5%;土地整理后耕地面积增加了1233．58hm2，整理后的耕地面积占整个项目区面积的89．7%，盐碱地面积减少959．82hm2，草地和湿地面积也出现不同幅度的减少，其他景观类型面积基本无变化．在镇域尺度下，土地整理前项目区景观类型以草地和盐碱地为主，面积占比分别为38．3%和37.6%，耕地面积约占整个项目区面积的9．2%;土地整理后耕地景观类型占整个项目区面积的67.8%，草地和湿地次之，分别为12．6%和11．3%(表2)．随着土地整理的推进，耕地景观面积大幅增加，湿地、草地、盐碱地面积继续呈现不同幅度的减少，林地等景观类型面积基本无变化．在县域尺度下，土地整理前项目区景观类型以草地和盐碱地为主，面积占比分别为39．0%和33.0%，耕地景观面积约占整个项目区面积的14.4%;土地整理后，耕地景观类型占整个项目区面积的71．4%，草地次之，约占11．4%，随着土地整理的开展，项目区耕地景观面积大幅增加，草地、盐碱地和湿地面积持续减少，园地、林地等景观类型面积变化较小或基本无变化．2.2不同尺度下土地整理引起的生态服务价值变化2.2.1村域尺度下土地整理的景观生态服务价值变化对比村域尺度下不同景观类型的生态价值差异可以发现，2023年土地整理项目区内盐碱地面积占总景观面积的51．0%，但是由于其生态价值系数相对较低，其生态服务价值的贡献率仅占14%左右，耕地、草地面积占总景观面积的44．4%，其对生态服务价值的贡献率为51．0%，湿地面积仅占总景观面积的1．2%，但由于其具有较高的生态功能，其对生态服务价值的贡献率达到1/3左右(表3)．村域尺度下，土地整理后研究区总的生态服务价值为796．14万元，较整理前(889．26万元)减少10．5%，净减少值为93．12万元．其中，耕地面积增加1233．58hm2，但由于其生态价值系数较小，该景观类型所增加的生态服务价值仅为345．40万元;草地面积减少了266．73hm2，减少的生态服务价值为237．39万元;盐碱地面积较整理前减少959．82hm2，生态服务价值减少115．18万元;湿地面积虽然仅减少7．03hm2，但湿地的生态价值系数较高，因湿地面积减少而导致的生态服务价值损失量达85.96万元．可见，虽然耕地面积增加较多，但由于该类生态系统单位面积价值较低，不能弥补由于草地、盐碱地特别是湿地减少造成的生态系统服务价值的整体下降．2.2.2镇域尺度下土地整理的景观生态服务价值变化由表3可以看出，镇域尺度下，2023年土地整理项目区内草地和盐碱地面积占总景观面积的75.9%，但其生态服务价值的贡献率仅约19．5%;耕地面积占总景观面积的9．2%，价值比例仅1.3%;尽管湿地面积占总景观面积的1．2%，但其对生态服务价值的贡献率接近80%．镇域尺度下，整理后研究区总的生态服务价值为84301．26万元，较整理前(98256．72万元)减少14．2%，净减少值为13955．50万元．其中，耕地面积增加29144．95hm2，增加的生态服务价值仅为8160．59万元;草地面积较少12748．52hm2，减少的生态服务价值为11346．20万元;盐碱地面积较整理前减少15596．44hm2，生态服务价值减少1871．57万元;湿地面积尽管减少了729．59hm2，但因湿地面积减少而导致的生态服务价值损失量高达8908.30万元;其他景观用地生态服务价值在整理前后的变化较小．虽然整理后耕地面积的增幅较大，但耕地的增加并不能弥补由于草地、盐碱地特别是湿地减少造成的研究区生态系统服务价值的整体下降．2.2.3县域尺度下土地整理的景观生态服务价值变化在县域尺度下，2023年土地整理项目区内草地、盐碱地和耕地面积占总景观面积的76．5%，其对生态服务价值的贡献率为28．5%左右．其中，耕地面积占总景观面积的14．4%，其对生态服务价值的贡献率仅为2.7%;草地面积占景观总面积的39%，价值比例为23．2%;湿地面积虽然占总景观面积的8．6%，但其对生态服务价值的贡献率接近70%(表3)．县域尺度下，土地整理后研究区总的生态服务价值为120585．76万元，较整理前(98256．72万元)减少33．1%，净减少值为59599．91万元．其中，耕地面积增加68432．70hm2，但增加的生态服务价值仅为19161．16万元;草地面积减少了33203.79hm2，减少的生态服务价值为29551．38万元;盐碱地面积较整理前减少31332．35hm2，生态服务价值减少3759．88万元;湿地面积虽然只减少3718.10hm2，但生态服务价值损失量却高达45398．01万元;其他地类的生态服务价值在整理前后变化较小．土地整理在有效增加耕地面积的同时，也造成了具有较高生态服务价值的草地以及湿地资源的减少，导致研究区生态系统服务价值整体下降．2.3土地整理的景观生态设计策略目前，我国的土地整理总体上处于加速发展阶段，其主要目标仍以增加耕地数量兼顾质量为主，尚未进入景观生态建设的高级阶段，亟需将景观生态设计的理念、策略融合到土地整理的实践中［27－29］，以维护和改善土地整理区的生态系统功能．无论是村域尺度、镇域尺度还是县域尺度，研究区土地整理后的生态服务价值均有不同程度的减少，其中，县域尺度减少最多，减少了1/3．因此，需要在项目的单个具体工程上注重生态系统功能的保持与提升，以减少因为湿地和草地减少造成的生态服务价值骤然减少．土地整理的土地平整工程、农田水利工程、道路工程以及防护林工程等能在较短的周期内对整理区的土壤结构、水分供应、生物多样性的产生与维持等生态系统功能产生诸多有利或有害的影响，直接影响区域的生态系统服务价值．因此，土地平整工程的生态设计要根据不同地形坡度，因地制宜地将土地平整为不同规格、不同高程的耕作田块，避免大规模地开挖土方．为了能在较短时间内恢复农田的耕作能力，要进行表土层剥离并回填，进行田面整理疏松．农田水利工程生态设计应在满足洪、涝、旱、渍、盐、碱等综合治理的前提下，尽量减少工程对原有自然生态条件的扰动，支渠边坡培植当地的灌草，农渠减少用“三面光”的水泥衬砌，创造适宜于水生生物和土壤中生物生存的环境．防护林工程尽可能选取乡土树种，同时，保留当地的盐碱地河道原有的自然风貌，并在河道两侧设立植被缓冲带、并保留一定数量和面积的沟塘与低洼地，为野生植物留下合适的栖息场所和生存、繁衍的空间环境．道路工程的生态设计除了要满足交通运输和田间生产及管理的要求外，应尽量与项目区内原有道路衔接，避免穿越生态服务价值较高且面积较大的湿地等区域，减小对生态环境及其功能的干扰，道路的设计还应为动物迁移设置通道，保障其通行．在村域尺度上，土地整理后生态服务价值降低了10%，造成减少的主要因素是耕地景观的大幅增加和湿地的减少，所以，其景观生态设计策略应在提高土地综合生产力的同时，注重提高耕地的自然质量，提升其景观生态功能，改善林地和草地等自然与半自然生境质量，促进各单项景观生态功能的整体提升．在镇域尺度上，整理后的生态服务价值减少了14%，主要原因是草地和湿地面积的减少所致，景观生态设计的策略应侧重于提高具有较高生态服务价值的湿地、草地等景观生境的连通性和景观多样性，通过设计和保留生态廊道，保持较大湿地和草地之间的联络．在县域尺度上，整理后生态服务价值减幅较大，景观生态设计策略除了要考虑提高景观多样性外，还应重点保留林带、草地和湿地等大型自然斑块，形成空间关联的绿色基础设施和关键区域的生态网络;同时，建立湿地等生物生境保护区和绿色开放空间．

3讨论

土地整理能在较短时间内显著改变土地利用/覆被变化．中国现阶段的土地整理仍以增加耕地数量兼顾质量为主．研究区整理后，村域、镇域和县域的部分草地和湿地等转变为耕地，形成了以耕地为主的景观格局，这种格局的差异导致整理区不同尺度上的生态服务价值不同．基于Costanza等［11］提出并修正的生态系统服务价值量估算