景觀生態(tài)學(xué)在土地整治中的應(yīng)用研究進(jìn)展

王 軍,鐘莉娜

1 國(guó)土資源部土地整治中心土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100035 2 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100083

?

景觀生態(tài)學(xué)在土地整治中的應(yīng)用研究進(jìn)展

王 軍1,*,鐘莉娜1,2

1 國(guó)土資源部土地整治中心土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100035 2 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)土地科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100083

在土地整治中融入景觀生態(tài)學(xué)理念是推動(dòng)土地整治生態(tài)建設(shè)的必然要求。闡述了土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)原理,分析了相關(guān)文獻(xiàn)變化和研究重點(diǎn),總結(jié)了中國(guó)土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)研究現(xiàn)狀,提出了土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)研究展望：(1)重視土地整治中景觀生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論研究,構(gòu)建土地整治的景觀生態(tài)學(xué)理論與技術(shù)體系；(2)加強(qiáng)土地整治的景觀動(dòng)態(tài)與生態(tài)效應(yīng)機(jī)制研究,建立適用土地整治景觀生態(tài)影響的方法和模型；(3)強(qiáng)化土地整治的多尺度和長(zhǎng)序列景觀生態(tài)研究,揭示土地整治過(guò)程中的尺度效應(yīng)和多尺度耦合機(jī)制；(4)加強(qiáng)土地整治中多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的集成與優(yōu)化,強(qiáng)化用于指導(dǎo)土地整治生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)與管理工作,以期為深化土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)研究提供借鑒和啟示。

土地整治；景觀生態(tài)效應(yīng)；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)；生態(tài)安全

景觀生態(tài)學(xué)是一門(mén)由生態(tài)學(xué)、地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、資源科學(xué)、管理科學(xué)等多學(xué)科交叉的學(xué)科,運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)原理與系統(tǒng)學(xué)方法研究景觀的結(jié)構(gòu)與功能、景觀動(dòng)態(tài)變化及其相互作用,研究景觀的美化格局、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、合理利用與保護(hù)[1- 2]。土地整治是對(duì)土地資源的再組織和再優(yōu)化,是緩解人地矛盾,實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、資源和生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。德國(guó)土地整治歷史悠久,早期的土地整治以改善耕地條件為主要目標(biāo)。20世紀(jì)70年代,隨著土地退化、環(huán)境污染和景觀受損等生態(tài)問(wèn)題的出現(xiàn),荷蘭、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家將景觀生態(tài)保護(hù)等內(nèi)容納入土地整治的目標(biāo),并形成了較為科學(xué)的認(rèn)知、理念和管理方法[3]。在荷蘭,《土地整理?xiàng)l例》明確要求采取必要的措施保護(hù)土地景觀。德國(guó)的土地整治特別重視土地整治對(duì)景觀生態(tài)的保護(hù),土地整治中包括環(huán)境與自然保護(hù)項(xiàng)目,強(qiáng)調(diào)土地整治與整治區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境相適應(yīng),防止對(duì)景觀的持久改變和破壞。德國(guó)強(qiáng)調(diào)土地整治過(guò)程中要注重生態(tài)環(huán)境和土地文化的保護(hù)與發(fā)展,并要同本地區(qū)的生態(tài)平衡和更大區(qū)域乃至國(guó)家的發(fā)展規(guī)劃緊密銜接,體現(xiàn)生態(tài)、協(xié)調(diào)、發(fā)展與共享的發(fā)展理念[4]。世界發(fā)達(dá)國(guó)家的土地整治呈現(xiàn)出明顯的景觀生態(tài)保護(hù)和多功能協(xié)調(diào)的發(fā)展趨勢(shì)。

中國(guó)20世紀(jì)90年代后期正式提出并開(kāi)始運(yùn)作土地整治,特別是2008年以來(lái),土地整治工作納入黨中央層面的戰(zhàn)略布局,開(kāi)始大規(guī)模實(shí)施土地整治。土地整治已成為中國(guó)當(dāng)前最大規(guī)模改變土地利用和生態(tài)系統(tǒng)的人類活動(dòng)之一,深刻影響著項(xiàng)目區(qū)乃至區(qū)域的景觀生態(tài)環(huán)境[5-7]。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,中國(guó)土地整治中的景觀生態(tài)研究相對(duì)滯后。在土地整治中融入景觀生態(tài)學(xué)的理念,推動(dòng)土地整治的生態(tài)轉(zhuǎn)型,是對(duì)傳統(tǒng)土地整治理論的發(fā)展,也是推動(dòng)生態(tài)建設(shè)的必然要求。

本文總結(jié)了中國(guó)土地整治中景觀生態(tài)學(xué)的研究現(xiàn)狀,并在此基礎(chǔ)上對(duì)土地整治中景觀生態(tài)學(xué)研究的發(fā)展趨勢(shì)予以展望,以期為深化土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)研究提供借鑒和啟示。

1 土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)原理

土地整治是景觀生態(tài)學(xué)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一,二者之間有許多相通之處。(1)研究對(duì)象有交叉。土地整治的研究對(duì)象是土地,景觀生態(tài)學(xué)的研究對(duì)象是景觀。土地是指地球表層的陸地部分及其以上、以下一定幅度空間范圍內(nèi)的全部環(huán)境要素,以及人類社會(huì)生產(chǎn)生活活動(dòng)作用于空間的某些結(jié)果所組成的自然—經(jīng)濟(jì)綜合體。景觀由相互作用的生態(tài)系統(tǒng)鑲嵌體構(gòu)成,并以類似形式重復(fù)出現(xiàn)具有高度空間異質(zhì)性的區(qū)域,景觀是土地的具體一部分,兩者都具有地域綜合體和尺度的含義[8]。(2)研究方法有重疊。景觀生態(tài)學(xué)作為地理學(xué)和生態(tài)學(xué)的交叉學(xué)科,景觀生態(tài)學(xué)的研究方法主要是地理學(xué)的空間分析法與生態(tài)學(xué)的模型構(gòu)建法。而地理學(xué)的空間分析法與生態(tài)學(xué)的模型構(gòu)建法也是分析土地整治的景觀生態(tài)效應(yīng)的重要方法。(3)研究目標(biāo)相似。景觀生態(tài)學(xué)的目標(biāo)是研究景觀的美化格局、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、合理利用與保護(hù),實(shí)現(xiàn)景觀利用的優(yōu)化組合和可持續(xù)；在生態(tài)文明建設(shè)的背景下,土地整治是優(yōu)化土地利用格局、保護(hù)土地資源、保障糧食安全、促進(jìn)生態(tài)建設(shè)的基礎(chǔ)平臺(tái)和重要手段[9]。

與土地整治相關(guān)的景觀生態(tài)學(xué)原理主要體現(xiàn)在：基于景觀結(jié)構(gòu)空間鑲嵌性理論即景觀的“斑塊-廊道-基質(zhì)”理論,分析土地整治導(dǎo)致的景觀結(jié)構(gòu)空間變化；基于景觀系統(tǒng)的整體性與異質(zhì)性理論,分析土地整治引起的景觀時(shí)空異質(zhì)性；基于景觀格局與生態(tài)過(guò)程相互關(guān)系以及尺度效應(yīng)理論,研究土地整治引起的土地利用格局和生態(tài)過(guò)程變化以及尺度耦合機(jī)制；基于景觀生態(tài)安全理論、島嶼生物學(xué)理論和復(fù)合種群理論等,進(jìn)行土地整治的生態(tài)評(píng)價(jià)和景觀安全格局構(gòu)建。景觀生態(tài)學(xué)原理在土地整治的生態(tài)效應(yīng)、土地整治的景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)及土地整治的生態(tài)安全研究等方面應(yīng)用廣泛。

2 文獻(xiàn)分析

土地整治曾用過(guò)“土地整理”、“土地開(kāi)發(fā)整理”或“土地整理復(fù)墾開(kāi)發(fā)”的概念,為避免概念名詞的混亂,本文將涉及到 “土地整理”、“土地開(kāi)發(fā)整理”或“土地整理復(fù)墾開(kāi)發(fā)”之處統(tǒng)一為“土地整治”。本文以中國(guó)學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CNKI)為文獻(xiàn)檢索平臺(tái),分別以“關(guān)鍵詞=土地整治&景觀”和“關(guān)鍵詞=景觀”作為檢索項(xiàng),檢索時(shí)段從2000年開(kāi)始至2016年12月。以往中國(guó)對(duì)土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)關(guān)注較少,2000年以來(lái),中國(guó)景觀生態(tài)學(xué)蓬勃發(fā)展,從發(fā)展和思索階段全面進(jìn)入獨(dú)立思考和創(chuàng)新階段[10],景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了土地整治中景觀生態(tài)學(xué)研究的發(fā)展。分析圖1發(fā)現(xiàn),景觀生態(tài)文獻(xiàn)數(shù)量和土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)量整體上均呈現(xiàn)上升趨勢(shì),土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)量占景觀生態(tài)文獻(xiàn)數(shù)量的比例由2000年的3.17%上升到2016年的10.36%,土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)研究已成為中國(guó)景觀生態(tài)學(xué)的重要組成部分。從圖中可以看出,2008年以后土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)量明顯增多。土地整治初期,更多重視糧食生產(chǎn)能力的提高,對(duì)土地整治中的景觀生態(tài)研究關(guān)注不足。但隨著人們對(duì)土地整治生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的關(guān)注,景觀生態(tài)學(xué)在土地整治研究中的應(yīng)用越來(lái)越廣,土地整治中景觀生態(tài)學(xué)研究的文獻(xiàn)數(shù)量也逐年增加。專家學(xué)者重點(diǎn)研究了土地整治對(duì)景觀格局[11-12]、生物多樣性[13-16]等要素的影響以及土地整治的生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)[17-19]等內(nèi)容,近年來(lái),從生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的角度探討土地整治生態(tài)效應(yīng)的研究也越來(lái)越多[20-24]。土地整治景觀生態(tài)研究指出并改進(jìn)了傳統(tǒng)土地整治理念和方法的不足,為生態(tài)型土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)和模式的實(shí)施提供了科學(xué)依據(jù)。

圖1 2000—2016年文章發(fā)表情況Fig.1 Trends of articles from 2000 to 2016

3 景觀生態(tài)學(xué)在土地整治中的應(yīng)用

3.1 土地整治的景觀生態(tài)效應(yīng)研究

3.1.1 土地整治與景觀格局

景觀格局主要指構(gòu)成景觀的生態(tài)系統(tǒng)或土地利用/土地覆被類型的形狀、比例和空間配置[25]。景觀格局既是景觀異質(zhì)性的重要表現(xiàn),又是各種生態(tài)過(guò)程在不同尺度上作用的結(jié)果[26]。土地整治的實(shí)施必然會(huì)引起項(xiàng)目區(qū)景觀斑塊、基質(zhì)、廊道的顯著變化。斑塊數(shù)、斑塊密度、邊界密度、分維數(shù)等斑塊特征指數(shù)和豐富度、優(yōu)勢(shì)度、Shannon多樣性等景觀異質(zhì)性指數(shù)是定量描述景觀格局變化的重要方法[7,11,27-29],在土地整治對(duì)景觀格局影響的研究中應(yīng)用廣泛[30]。相比國(guó)內(nèi)研究,除斑塊特征指數(shù)和景觀特征指數(shù)等景觀格局指數(shù)之外,國(guó)外學(xué)者還針對(duì)土地整治工程的特點(diǎn)結(jié)合6種幾何參數(shù)建立了地塊形狀指數(shù)以分析土地整治對(duì)景觀格局的影響用來(lái)指導(dǎo)土地整治規(guī)劃[31]。土地整治是短期內(nèi)對(duì)土地利用的強(qiáng)烈擾動(dòng),與長(zhǎng)期緩慢的景觀格局變化存在差異。因此,針對(duì)土地整治工程的特點(diǎn)建立相應(yīng)的景觀格局指數(shù)是實(shí)現(xiàn)土地整治中景觀格局與生態(tài)過(guò)程耦合的關(guān)鍵。

3.1.2 土地整治與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

土地整治對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響既有正向的也有反向的,既有可逆的也有不可逆的。因此,土地整治對(duì)某一種或多種生態(tài)因子的評(píng)價(jià)難以全面客觀地評(píng)價(jià)土地整治對(duì)景觀生態(tài)的影響。土地整治對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響的研究是在自然等級(jí)組織理論、景觀異質(zhì)性理論、協(xié)同與權(quán)衡關(guān)系理論等的指導(dǎo)下,基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)開(kāi)展土地整治對(duì)土壤、植被、水、生物多樣性等生態(tài)因子影響的綜合權(quán)衡與評(píng)價(jià)[32],可以直接反映土地整治對(duì)生態(tài)環(huán)境的綜合影響,進(jìn)而指導(dǎo)土地整治實(shí)踐。

(1)土地整治對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的影響。土地整治通過(guò)增加耕地面積[33-34]、改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件[35]、優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、改善生態(tài)環(huán)境以提高糧食抵御自然災(zāi)害的能力來(lái)保證耕地的糧食供給能力[36-38]。土地整治工程中的道路或者溝渠的物理硬化工程以及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目區(qū)地表溫度的升高；農(nóng)田防護(hù)林能夠減緩風(fēng)力,避免農(nóng)作物直接接觸強(qiáng)風(fēng),有利于花粉的傳播。土地整治對(duì)水質(zhì)、小氣候調(diào)節(jié)功能[24],動(dòng)植物物種豐富度[39-40],滲透、深滲透和地表徑流等水文過(guò)程,區(qū)域水資源配置和水環(huán)境的質(zhì)量等生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務(wù)均有明顯的影響[41-42]。另外,中國(guó)近年來(lái)推行的生態(tài)型土地整治更重視鄉(xiāng)村景觀特征的提升、鄉(xiāng)村休閑旅游的發(fā)展以及鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施與生活條件的改善,土地整治成為提高鄉(xiāng)村景觀審美、促進(jìn)鄉(xiāng)村娛樂(lè)和生態(tài)旅游的重要手段[43],對(duì)提高項(xiàng)目區(qū)的文化服務(wù)具有重要意義。

由于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動(dòng)態(tài)模型在空間分析、評(píng)估精度等方面的優(yōu)勢(shì),國(guó)外研究在分析土地整治對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響時(shí)多采用InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)、ARIES(Artificial intelligence for ecosystem services)、MIMES(Multiscale integrated Earth Systems model)等模型[44-46]。與國(guó)外研究相比,國(guó)內(nèi)采用生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)動(dòng)態(tài)模型分析土地整治對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的研究較少[47],市場(chǎng)價(jià)格法、影子價(jià)格法、單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值系數(shù)法等仍是分析土地整治對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響的主要方法[24, 48-52](表1)。土地整治中的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估多是基于土地整治引起的土地利用變化評(píng)價(jià)土地整治前后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化,尚需針對(duì)土地整治的特點(diǎn)對(duì)模型進(jìn)行修訂,以提高模型評(píng)估土地整治生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化的精度。

(2)土地整治對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間關(guān)系的影響。土地整治對(duì)土地利用結(jié)構(gòu)或格局的改變會(huì)直接造成生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的空間競(jìng)爭(zhēng),或間接影響多種服務(wù)類型之間的因果關(guān)系,從而引起多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間權(quán)衡關(guān)系的改變。但在有些土地整治實(shí)踐中,一些多功能的自然和半自然的生態(tài)系統(tǒng)被轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)作物生產(chǎn)功能較為突出的農(nóng)田,重視生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益,忽視了其他服務(wù)[53]。目前土地整治對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響的研究多以分析土地整治前后生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化為主要內(nèi)容[54-55],分析土地整治對(duì)多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間關(guān)系影響的研究較少,情景分析法是中國(guó)較常采用的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)權(quán)衡與協(xié)同分析方法[56](表1)。在協(xié)同與權(quán)衡關(guān)系、自然等級(jí)組織等理論的指導(dǎo)下,基于情景分析法、圖形比較法等方法探究土地整治與多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系,對(duì)通過(guò)土地整治實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的共贏具有重要意義。

表1 土地整治中的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究

3.1.3 土地整治對(duì)景觀生態(tài)影響的尺度效應(yīng)

景觀生態(tài)學(xué)研究必須考慮尺度的作用,某一尺度上得到的概括性結(jié)論必須經(jīng)過(guò)尺度轉(zhuǎn)換研究才能推廣到另外一種尺度上應(yīng)用。土地整治對(duì)景觀格局和生態(tài)過(guò)程影響的研究具有較強(qiáng)的尺度依賴性。景觀生態(tài)學(xué)中,尺度多以小區(qū)、斑塊、景觀、區(qū)域等為研究尺度,但在土地整治的景觀生態(tài)研究中主要以村域或項(xiàng)目區(qū)[57-59]、縣域[51,60-62]、市域[63-65]和區(qū)域[59,66-67]等作為研究尺度(表2)。中國(guó)土地整治對(duì)項(xiàng)目尺度的研究最多,其次是對(duì)縣域和市域尺度的研究[32]。嚴(yán)慎純[68]、張貞[69]等通過(guò)多尺度對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),不同尺度上,土地整治景觀生態(tài)效益的研究結(jié)果并不一致。因此,某一尺度上土地整治生態(tài)效應(yīng)的研究結(jié)果并不能直接應(yīng)用到其他尺度。針對(duì)土地整治研究尺度的特點(diǎn)探索不同尺度上景觀生態(tài)效益的耦合機(jī)制對(duì)建立普適性的指標(biāo)體系或模型,開(kāi)展多尺度耦合研究具有重要意義。

表2 土地整治中的景觀尺度研究

3.2 土地整治中的景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)

基于景觀生態(tài)學(xué)的土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)是指運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)的相關(guān)原理,通過(guò)對(duì)原有景觀要素進(jìn)行優(yōu)化整合或引入新的景觀要素,調(diào)整或構(gòu)建更加合理的景觀格局,優(yōu)化景觀的生態(tài)、美觀等功能[70-72]。基于景觀生態(tài)學(xué)的土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)與土地整治初期的規(guī)劃設(shè)計(jì),在模式設(shè)計(jì)的思路與工程設(shè)置方面存在明顯差異。最初的土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)景觀設(shè)計(jì)和生態(tài)保護(hù)注重不足,追求“田成方、路成網(wǎng)、渠相通、樹(shù)成行”的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)問(wèn)題,導(dǎo)致了土地整治項(xiàng)目區(qū)景觀類型的單一化和景觀格局的重復(fù)化[73]。基于景觀生態(tài)學(xué)的土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)以格局—過(guò)程理論、景觀生態(tài)安全理論及景觀異質(zhì)性等理論為基礎(chǔ),其目標(biāo)具有明顯的景觀性、生態(tài)性和綜合性特征,能夠有效改善項(xiàng)目區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的功能,提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性。大尺度(國(guó)家和省級(jí))上的土地整治更多的是規(guī)劃層面的控制和制約,即在自然生態(tài)環(huán)境不受危害的前提下,分析項(xiàng)目區(qū)的后備資源、水土資源等,確定土地整治的重點(diǎn)區(qū)域以及重大工程布局；中尺度(市、縣)的土地整治工程在大尺度確定的土地整治重點(diǎn)區(qū)域以及重大工程布局的基礎(chǔ)上,對(duì)土地整治項(xiàng)目的空間布局進(jìn)一步細(xì)化,使之更符合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的需求和自然環(huán)境特征；小尺度(項(xiàng)目區(qū)和田塊)上土地整治的重點(diǎn)是在提高土地綜合生產(chǎn)力的同時(shí),對(duì)整治區(qū)生物組合與空間配置技術(shù)及其綜合集成體系進(jìn)行設(shè)計(jì),例如土地整治區(qū)農(nóng)田防護(hù)生態(tài)工程的設(shè)計(jì)、生物棲息地保護(hù)工程設(shè)計(jì)、自然景觀生態(tài)工程設(shè)計(jì)等[74-75](圖2)。為盡量降低土地整治對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響,土地整治的景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)要圍繞改善生態(tài)環(huán)境的核心目標(biāo),重視景觀格局重構(gòu)、生態(tài)功能重建和鄉(xiāng)村污染控制。

圖2 土地整治景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)的內(nèi)容Fig.2 Contents of landscape ecological planning and design of land consolidation

3.3 土地整治中的景觀生態(tài)安全研究

生態(tài)安全包含兩重含義,一方面是生態(tài)系統(tǒng)自身的安全,即在外界因素作用下生態(tài)系統(tǒng)是否處于不受或少受損害或威脅的狀態(tài),并保持功能健康和結(jié)構(gòu)完整；另一方面是生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于人類的安全,即生態(tài)系統(tǒng)提供的服務(wù)是否滿足人類生存和發(fā)展的需要[76-77]。土地整治與生態(tài)安全之間的關(guān)系是一種措施與目標(biāo)之間的關(guān)系。在生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū),土地整治的主要目標(biāo)是保障區(qū)域生態(tài)安全,而生態(tài)安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)依賴于土地整治的各項(xiàng)措施。土地整治通過(guò)土地利用結(jié)構(gòu)調(diào)整(退耕還林還草等)、土地整治工程(坡改梯等)、土地產(chǎn)權(quán)調(diào)整(將天然林保護(hù)區(qū)的土地征為國(guó)有等)影響項(xiàng)目區(qū)的生態(tài)安全(圖3)。可持續(xù)農(nóng)業(yè)被視為是一項(xiàng)既能提高環(huán)境質(zhì)量、節(jié)約自然資源、維護(hù)生態(tài)安全,又能滿足日益變化人類需求的管理措施。國(guó)外土地整治中的景觀生態(tài)安全研究多集中在農(nóng)業(yè)可持續(xù)性研究方面,環(huán)境可持續(xù)性指數(shù)、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展指數(shù)等是進(jìn)行農(nóng)業(yè)可持續(xù)評(píng)價(jià)的重要方法[79]。與國(guó)外研究相比,國(guó)內(nèi)土地整治中的景觀生態(tài)安全研究仍處于起步階段,研究主要集中在土地整治對(duì)生態(tài)安全評(píng)價(jià)與生態(tài)安全格局構(gòu)建方面。生態(tài)安全評(píng)價(jià)模型較多,但缺少針對(duì)土地整治生態(tài)安全評(píng)價(jià)的原創(chuàng)性模型。

圖3 土地整治與生態(tài)安全的關(guān)系(根據(jù)楊慶媛修改后重繪[78])Fig.3 The relationship between land consolidation and ecological security

4 中國(guó)土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)研究展望

中國(guó)的景觀生態(tài)學(xué)研究已走上了影響和引領(lǐng)國(guó)際景觀生態(tài)學(xué)發(fā)展的舞臺(tái)[10]。景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展有力的促進(jìn)了中國(guó)土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)研究。中國(guó)地域遼闊、地形復(fù)雜多樣,并且從2008年開(kāi)始大規(guī)模推行土地整治,為土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)研究提供了豐富多樣的區(qū)域和案例。同時(shí),“大力推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)”的戰(zhàn)略決策也為土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)發(fā)展提供了良好的契機(jī)。中國(guó)學(xué)者對(duì)土地整治中的景觀生態(tài)學(xué)研究進(jìn)行了諸多有益的探索,未來(lái)中國(guó)土地整治中景觀生態(tài)學(xué)研究的主要方向?yàn)椋?/p>

(1)重視土地整治中景觀生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)理論研究,構(gòu)建土地整治的景觀生態(tài)學(xué)理論與技術(shù)體系。在吸收借鑒景觀結(jié)構(gòu)的空間鑲嵌性、景觀異質(zhì)性、格局與過(guò)程關(guān)系、尺度效應(yīng)和景觀生態(tài)安全等景觀生態(tài)學(xué)理論的基礎(chǔ)上,針對(duì)土地整治的工程特點(diǎn),全面研究不同尺度土地整治引起的景觀格局與生態(tài)過(guò)程變化,揭示二者之間的關(guān)系和耦合機(jī)制,開(kāi)展土地整治景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)和景觀生態(tài)工程建設(shè)研究,研發(fā)和集成土地整治生態(tài)工程技術(shù),構(gòu)建和形成土地整治的景觀生態(tài)學(xué)理論與技術(shù)體系。

(2)加強(qiáng)土地整治中的景觀動(dòng)態(tài)與生態(tài)效應(yīng)機(jī)制研究,建立適用土地整治景觀生態(tài)影響的方法和模型。土地整治是在短期內(nèi)有目的的通過(guò)工程、生物等措施深刻改變景觀格局和生態(tài)過(guò)程的工程,需要針對(duì)土地整治工程特點(diǎn)選取景觀格局指數(shù)、景觀過(guò)程評(píng)價(jià)以及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),定量研究土地整治中的能量、物質(zhì)和生物流過(guò)程,深入分析土地整治對(duì)景觀生態(tài)的影響機(jī)制,并在此基礎(chǔ)上建立土地整治對(duì)景觀生態(tài)影響的方法和模型,這對(duì)推動(dòng)生態(tài)型土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)-社會(huì)-生態(tài)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

(3)強(qiáng)化土地整治的多尺度和長(zhǎng)序列景觀生態(tài)研究,揭示土地整治過(guò)程中的尺度效應(yīng)和多尺度耦合機(jī)制。與景觀生態(tài)研究中的小區(qū)、斑塊、景觀、區(qū)域等研究尺度不同,土地整治研究通常以項(xiàng)目區(qū)、村域、縣區(qū)和區(qū)域等作為研究尺度,通常會(huì)涉及到社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。而且,土地整治實(shí)施對(duì)整治區(qū)景觀的影響不僅僅是景觀結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變化,更重要的是景觀過(guò)程和功能的變化。土地整治實(shí)施后,土壤水文過(guò)程、植物種類等處于動(dòng)態(tài)變化中,其生態(tài)效應(yīng)需要長(zhǎng)期定點(diǎn)觀測(cè)和分析的積累。因此,根據(jù)土地整治工程尺度劃分的特點(diǎn),在項(xiàng)目區(qū)尺度上開(kāi)展長(zhǎng)期定點(diǎn)的觀測(cè)與實(shí)驗(yàn),在村域、縣域、區(qū)域等尺度上結(jié)合土地整治項(xiàng)目實(shí)施方案、野外采樣、遙感影像以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等,構(gòu)建科學(xué)的取樣方法和數(shù)據(jù)分析方案,通過(guò)模型模擬揭示土地整治過(guò)程中的尺度效應(yīng)和多尺度之間的耦合機(jī)制與規(guī)律。

(4)加強(qiáng)土地整治中多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的集成與優(yōu)化,強(qiáng)化用于指導(dǎo)土地整治生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)與管理工作。加強(qiáng)土地整治中的多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)之間的權(quán)衡與協(xié)同關(guān)系研究,基于InVEST、ARIES等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)模型評(píng)估土地整治區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,結(jié)合圖形比較法、情景分析法和模型模擬等方法在Matlab、ArcGIS等軟件平臺(tái)的支持下,分析不同區(qū)域土地整治對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的沖突與協(xié)同關(guān)系,開(kāi)展整治區(qū)和區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)集成與優(yōu)化,服務(wù)于土地整治區(qū)的景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)和區(qū)域的土地整治項(xiàng)目時(shí)空配置,促進(jìn)土地整治的健康有序發(fā)展。

[1] Turner M G. Landscape ecology: the effect of pattern on process. Annual Review of Ecology and Systematics, 1989, 20: 171- 197.

[2] Turner M G. Landscape ecology in North America: past, present, and future. Ecology, 2005, 86(8): 1967- 1974.

[3] Vitikainen A. An overview of land consolidation in Europe. Nordic Journal of Surveying and Real Estate Research, 2014, 1(1): 25- 44.

[4] 葉紅玲. 我們?nèi)绾卫斫猬F(xiàn)代意義的土地整治?——霍爾格·馬格爾教授訪談錄. 中國(guó)土地, 2016, (5): 4- 7.

[5] Zhang Z F, Zhao W, Gu X K. Changes resulting from a land consolidation project (LCP) and its resource-environment effects: a case study in Tianmen City of Hubei Province, China. Land Use Policy, 2014, 40: 74- 82.

[6] 王軍, 嚴(yán)慎純, 白中科, 余莉, 郭義強(qiáng). 土地整理的景觀格局與生態(tài)效應(yīng)研究綜述. 中國(guó)土地科學(xué), 2012, 26(9): 87- 94.

[7] 楊曉艷, 朱德舉, 鄖文聚, 程鋒. 土地開(kāi)發(fā)整理對(duì)區(qū)域景觀格局的影響. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2005, 21(9): 67- 71.

[8] Wu J G. Landscape ecology, cross-disciplinarity, and sustainability science. Landscape Ecology, 2006, 21(1): 1- 4.

[9] Cay T, Uyan M. Evaluation of reallocation criteria in land consolidation studies using the Analytic Hierarchy Process (AHP). Land Use Policy, 2013, 30(1): 541- 548.

[10] 陳利頂, 李秀珍, 傅伯杰, 肖篤寧, 趙文武. 中國(guó)景觀生態(tài)學(xué)發(fā)展歷程與未來(lái)研究重點(diǎn). 生態(tài)學(xué)報(bào), 2014, 34(12): 3129- 3141.

[11] 寧秀紅, 趙敏. 土地整治驅(qū)動(dòng)下土地利用和景觀格局變化研究——以上海市合慶鎮(zhèn)為例. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境, 2016, 25(1): 79- 87.

[12] 王皓玥, 師學(xué)義, 錢(qián)銘杰. 土地整治視角下流域土地利用變化研究綜述. 中國(guó)人口·資源與環(huán)境, 2016, 26(S1): 190- 193.

[13] 羅文斌, 吳次芳. 農(nóng)村土地整理項(xiàng)目績(jī)效評(píng)價(jià)及影響因素定量分析. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2014, 30(22): 273- 281.

[14] Yu Q W, Zeng Q, Yu G M. The influence of land consolidation on biomass and ecological environment. Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, 2014, 7(17): 3656- 3662.

[15] Zhang Q Q, Luo H B, Yan J M. Integrating biodiversity conservation into land consolidation in hilly areas-a case study in southwest China. Acta Ecologica Sinica, 2012, 32(6): 274- 278.

[16] 陳滸, 熊康寧, 劉忠斌, 邱杰, 陳永畢, 肖時(shí)珍, 楊洪. 基于生物多樣性保護(hù)的河頭喀斯特土地整理探索. 地球與環(huán)境, 2011, 39(4): 450- 455.

[17] Liu Y S, Guo Y J, Li Y R, Li Y H. GIS-based effect assessment of soil erosion before and after gully land consolidation: a case study of Wangjiagou project region, Loess Plateau. Chinese Geographical Science, 2015, 25(2): 137- 146.

[18] 唐秀美, 任艷敏, 潘瑜春. 基于景觀格局與限制性因素分析的土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì). 北京大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2015, 51(4): 677- 684.

[19] 張文瑞. 土地生態(tài)化整治與農(nóng)業(yè)景觀設(shè)計(jì)實(shí)證研究. 中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃, 2016, 37(4): 224- 227.

[20] 王軍, 嚴(yán)慎純, 余莉, 張亞男. 土地整理的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值評(píng)估與生態(tài)設(shè)計(jì)策略——以吉林省大安市土地整理項(xiàng)目為例. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2014, 25(4): 1093- 1099.

[21] 劉世梁, 安南南, 王軍. 土地整理對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)影響的評(píng)價(jià)研究進(jìn)展. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 22(9): 1010- 1019.

[22] 李正, 王軍, 白中科, 郭義強(qiáng), 余莉. 貴州省土地利用及其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值與灰色預(yù)測(cè). 地理科學(xué)進(jìn)展, 2012, 31(5): 577- 583.

[23] 郭貝貝, 金曉斌, 林憶南, 楊緒紅, 周寅康. 基于生態(tài)流方法的土地整治項(xiàng)目對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響研究. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2015, 35(23): 7669- 7681.

[24] 王思乂. 基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值理論的土地整治生態(tài)效益評(píng)價(jià)[D]. 武漢: 華中師范大學(xué), 2013.

[25] 傅伯杰, 陳利頂, 王軍, 孟慶華, 趙文武. 土地利用結(jié)構(gòu)與生態(tài)過(guò)程. 第四紀(jì)研究, 2003, 23(3): 247- 255.

[26] Turner M G, Gardner R H, O′neill R V. Landscape Ecology in Theory and Practice. New York: Springer-Verlag, 2001.

[27] 劉勇, 吳次芳, 岳文澤, 葉艷妹. 土地整理項(xiàng)目區(qū)的景觀格局及其生態(tài)效應(yīng). 生態(tài)學(xué)報(bào), 2008, 28(5): 2261- 2269.

[28] Wang J, Yan S C, Guo Y Q, Li J R, Sun G Q. The effects of land consolidation on the ecological connectivity based on ecosystem service value: a case study of Da′an land consolidation project in Jilin province. Journal of Geographical Sciences, 2015, 25(5): 603- 616.

[29] 蔣良群, 翟有龍, 舒成強(qiáng), 王佑漢. 四川丘陵地區(qū)土地整理項(xiàng)目景觀格局變化分析——以儀隴馬鞍鎮(zhèn)南海村土地整理項(xiàng)目為例. 資源開(kāi)發(fā)與市場(chǎng), 2013, 29(9): 985- 988.

[30] 安晨, 劉世梁, 李新舉, 邱楊. 景觀生態(tài)學(xué)原理在土地整理中的應(yīng)用. 地域研究與開(kāi)發(fā), 2009, 28(6): 68- 74.

[31] Demetriou D, See L, Stillwell J. A parcel shape index for use in land consolidation planning. Transactions in GIS, 2013, 17(6): 861- 882.

[32] 王軍, 鐘莉娜. 中國(guó)土地整治文獻(xiàn)分析與研究進(jìn)展. 中國(guó)土地科學(xué), 2016, 30(4): 88- 96.

[33] 陳百明, 谷曉坤, 張正峰, 周小平, 柴鐸. 土地生態(tài)化整治與景觀設(shè)計(jì). 中國(guó)土地科學(xué), 2011, 25(6): 10- 14.

[34] 張正峰, 劉靜, 耿巧麗. 土地整治中的生態(tài)問(wèn)題及安全調(diào)控機(jī)制. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2011, 23(11): 196- 199.

[35] 王軍, 頓耀龍, 郭義強(qiáng), 竇森. 松嫩平原西部土地整理對(duì)鹽漬化土壤的改良效果. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2014, 30(18): 266- 275.

[36] Huang Q H, Li M C, Chen Z J, Li F X. Land consolidation: an approach for sustainable development in rural China. Ambio, 2011, 40(1): 93- 95.

[37] Viala E. Water for food, water for life a comprehensive assessment of water management in agriculture: David Molden et al., Earth Scan London and International Water Management Institute, 2007 Colombo ISBN- 13: 978- 1844073962. Irrigation and Drainage Systems, 2008, 22(1): 127- 129.

[38] 吳昊. 東北土地整理與國(guó)家糧食安全. 中國(guó)土地, 2014, (5): 38- 39.

[39] Firbank L, Bradbury R B, McCracken D I, Stoate C. Delivering multiple ecosystem services from Enclosed Farmland in the UK. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2013, 166: 65- 75.

[40] Styles D, B?rjesson P, D′hertefeldt T, Birkhofer K, Dauber J, Adams P, Patil S, Pagella T, Pettersson L B, Peck P, Vaneeckhaute C, Rosenqvist H. Climate regulation, energy provisioning and water purification: quantifying ecosystem service delivery of bioenergy willow grown on riparian buffer zones using life cycle assessment. Ambio, 2016, 45(8): 872- 884.

[41] Bronstert A, Vollmer S, Ihringer J. A review of the impact of land consolidation on runoff production and flooding in Germany. Physics and Chemistry of the Earth, 1995, 20(3/4): 321- 329.

[42] 羅明, 張惠遠(yuǎn). 土地整理及其生態(tài)環(huán)境影響綜述. 資源科學(xué), 2002, 24(2): 60- 63.

[43] 鄖文聚, 宇振榮. 中國(guó)農(nóng)村土地整治生態(tài)景觀建設(shè)策略. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2011, 27(4):1- 6.

[44] Ruckelshaus M, Mckenzie E, Tallis H, Guerry A, Daily G, Kareiva P, Polasky S, Ricketts T, Bhagabati N, Wood S A, Bernhardt J. Notes from the field: lessons learned from using ecosystem service approaches to inform real-world decisions. Ecological Economics, 2015, 115: 11- 21.

[45] Leh M D K, Matlock M D, Cummings E C, Nalley L L. Quantifying and mapping multiple ecosystem services change in West Africa. Agriculture, Ecosystems & Environment, 2013, 165: 6- 18.

[46] Ma S, Duggan J M, Eichelberger B A, McNally B W, Foster J R, Pepi E, Conte M N, Daily G C, Ziv G. Valuation of ecosystem services to inform management of multiple-use landscapes. Ecosystem Services, 2016, 19: 6- 18.

[47] 鐘莉娜, 王軍. 基于InVEST模型評(píng)估土地整治對(duì)生境質(zhì)量的影響. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2017, 33(1): 250- 255.

[48] 王璦玲, 劉文鵬, 紀(jì)廣韋, 李英. 山東低山丘陵土地整治區(qū)耕地生態(tài)價(jià)值評(píng)價(jià). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2013, 29(S1): 244- 250.

[49] 張正峰, 王琦, 谷曉坤. 秀山自治縣土地整治生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值響應(yīng)研究. 中國(guó)土地科學(xué), 2012, 26(7): 50- 55.

[50] 張貞, 高金權(quán), 楊威, 魏朝富. 土地整理工程影響下農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的變化. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2010, 21(3): 723- 733.

[51] 洪娟, 李正. 土地整治生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化研究——以霍城縣北山溝灌區(qū)薩爾布拉克鎮(zhèn)土地整治項(xiàng)目為例. 中國(guó)國(guó)土資源經(jīng)濟(jì), 2016, 29(8): 48- 53.

[52] 頓耀龍, 王軍, 白中科, 陳曉輝, 郭義強(qiáng). 基于灰色模型預(yù)測(cè)的礦區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值變化研究——以山西省平朔露天礦區(qū)為例. 資源科學(xué), 2015, 37(3): 494- 502.

[53] 傅伯杰, 張立偉. 土地利用變化與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù): 概念、方法與進(jìn)展. 地理科學(xué)進(jìn)展, 2014, 33(4): 441- 446.

[54] 唐秀美, 潘瑜春, 郝星耀, 劉玉. 中國(guó)耕地整治生態(tài)潛力測(cè)算方法. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2015, 31(17): 270- 277.

[55] 趙微, 閔敏, 李俊鵬. 土地整理區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值損益規(guī)律研究. 資源科學(xué), 2013, 35(7): 1415- 1422.

[56] Zheng H, Li Y F, Robinson B E, Liu G, Ma D C, Wang F C, Lu F, Ouyang Z Y, Daily G C. Using ecosystem service trade-offs to inform water conservation policies and management practices. Frontiers in Ecology and the Environment, 2016, 14(10): 527- 532.

[57] 谷曉坤, 劉靜, 張正峰, 蔡夢(mèng)婉, 劉偉. 大都市郊區(qū)景觀生態(tài)型土地整治模式設(shè)計(jì). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2014, 30(6): 205- 211.

[58] 何如海, 聶雷, 何方. 生態(tài)涵養(yǎng)型土地整治綜合效益評(píng)價(jià)——以安徽省池州市貴池區(qū)項(xiàng)目為例. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 18(4): 232- 237.

[59] 蔡聯(lián). 西南丘陵山區(qū)生態(tài)化土地整治規(guī)劃設(shè)計(jì)研究——以重慶市涪陵區(qū)義和鎮(zhèn)朱砂村土地整治項(xiàng)目為例[D]. 重慶: 西南大學(xué), 2014.

[60] 石劍, 張路路, 劉瑞卿, 白立佳, 劉磊, 許皞. 基于模糊模型識(shí)別的太行山山前平原區(qū)土地整治生態(tài)效益評(píng)價(jià)——以河北省順平縣為例. 土壤通報(bào), 2012, 43(6): 1300- 1304.

[61] 高淑梅. 鄉(xiāng)域土地整治的生態(tài)環(huán)境影響研究[D]. 呼和浩特: 內(nèi)蒙古師范大學(xué), 2014.

[62] 湯鵬程. 三峽庫(kù)區(qū)土地整治生態(tài)效益評(píng)價(jià)研究——以重慶市忠縣為例[D]. 重慶: 西南大學(xué), 2013.

[63] 張志宏. 土地整治中的生態(tài)環(huán)境與景觀保護(hù)研究——以廣西壯族自治區(qū)桂平市為例. 資源節(jié)約與環(huán)保, 2014, (1): 146- 147.

[64] 杜薇, 李浩華, 殷爽. 土地整治對(duì)于農(nóng)村生態(tài)環(huán)境的影響——基于南京市的調(diào)查研究. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2013, (17): 131- 131.

[65] 李兼權(quán). 地級(jí)市轄區(qū)土地整治戰(zhàn)略和模式優(yōu)化研究[D]. 泰安: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué), 2015.

[66] 谷曉坤. 湖北省不同類型土地整治生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià). 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2012, 23(8): 2263- 2269.

[67] 李培霞, 陳國(guó)建, 韋杰, 鄭紅麗, 楊敏. 重慶市三峽庫(kù)區(qū)移土培肥工程的后評(píng)價(jià)研究. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué), 2013, 41(3): 64- 68.

[68] 嚴(yán)慎純. 不同尺度下土地整理的生態(tài)服務(wù)價(jià)值與景觀格局關(guān)系研究[D]. 北京: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京), 2013.

[69] 張貞. 丘陵區(qū)多尺度土地質(zhì)量評(píng)價(jià)研究[D]. 重慶: 西南大學(xué), 2009.

[70] Gagné S A, Eigenbrod F, Bert D G, Cunnington G M, Olson L T, Smith A C, Fahrig L. A simple landscape design framework for biodiversity conservation. Landscape and Urban Planning, 2015, 136: 13- 27.

[71] Marull J, Font C, Tello E, Fullana N, Domene E, Pons M, Galán E. Towards an energy-landscape integrated analysis? Exploring the links between socio-metabolic disturbance and landscape ecology performance (Mallorca, Spain, 1956- 2011). Landscape Ecology, 2016, 31(2): 317- 336.

[72] Landis D A. Designing agricultural landscapes for biodiversity-based ecosystem services. Basic and Applied Ecology, 2016, doi: 10.1016/j.baae.2016.07.005.

[73] 鄖文聚, 宇振榮. 土地整治加強(qiáng)生態(tài)景觀建設(shè)理論、方法和技術(shù)應(yīng)用對(duì)策. 中國(guó)土地科學(xué), 2011, 25(6): 4- 9.

[74] 王軍. 土地整治呼喚景觀生態(tài)建設(shè). 中國(guó)土地科學(xué), 2011, 25(6): 15- 19.

[75] 張慧, 付梅臣. 土地整理項(xiàng)目中的景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì). 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2005, 36(2): 270- 274.

[76] 張虹波, 劉黎明. 土地資源生態(tài)安全研究進(jìn)展與展望. 地理科學(xué)進(jìn)展, 2006, 25(5): 77- 85.

[77] 曲格平. 關(guān)注生態(tài)安全之一: 生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為國(guó)家安全的熱門(mén)話題. 環(huán)境保護(hù), 2002, (5): 3- 5.

[78] 楊慶媛. 西南丘陵山地區(qū)土地整理與區(qū)域生態(tài)安全研究. 地理研究, 2003, 22(6): 698- 708.

[79] Nandi S. Modern agricultural practices and its sustainbility-a case study from Bankura district of West Bengal. Asian Journal of Multidisciplinary Studies, 2016, 4(7): 113- 120.

Current status and prospects for practical research of landscape ecology in land consolidation

WANG Jun1,*, ZHONG Lina1,2

1KeyLaboratoryofLandConsolidationandRehabilitation,MinistryofLandandResources,Beijing100035,China2SchoolofLandScienceandTechnology,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China

The land consolidation project in China was initiated in the late 1990s and largely implemented after 2008. It was regarded as one of the largest human-induced land-use change projects that have had profound effects on local and regional ecosystems. However, in comparison with the studies in developed countries, studies from the practical perspective of landscape ecology in the land consolidation projections are quite limited in China. It is necessary to integrate the concept of landscape ecology into land consolidation practices to promote the construction of ecological civilization. Landscape ecology in land consolidation has become an important part of the practices of landscape ecology in China. This paper elaborated the principles of landscape ecology in land consolidation, analyzed the quantity of literature and the main hot spots of the application of landscape ecology in land consolidation practices, and provided a brief overview of current research in China. Our findings revealed that currently, research on the application of landscape ecology to land consolidation in China is facing unprecedented development opportunities and also severe challenges. Thus, we put forward four developmental strategies for practical landscape ecology research in land consolidation as follows: (1) Promote the study of the basic theories of landscape ecology in land consolidation, and construct related theory and technology systems. Summarize the theories of landscape ecology according to the characteristics of the land consolidation projects, recognize landscape-level ecological effects of different land consolidation methods, and develop and implement land consolidation planning, which is more in line with ecological civilization. (2) Enhance the study of the mechanism of landscape ecology in land consolidation, and establish methods and models of the landscape ecological impact of land consolidation. Explore energy, physical, and biological processes by establishing long-term observation parcels in the land consolidation area; analyze the mechanism of the impact of land consolidation on ecological effects. Then, establish a model to quantify the impact of land consolidation on ecological processes. (3) Strengthen the multi-scale and long-term study of landscape ecology in land consolidation, and reveal its scale effect and multi-scale coupling mechanism. Conduct long-term observations and experiments on project scale, establish a scientific field experiment and data analysis program at the village, county, and regional scale, and conduct analysis of scale effect and multi-scale coupling through model simulation and precision verification. (4) Emphasize integration and optimization research in analyzing multiple ecosystem services of land consolidation in order to guide ecological planning, design, and management of land consolidation. Disclose the ecosystem services value of land consolidation areas based on the models of InVEST and ARIES, among others, and reveal the changes in ecosystem service values before and after the land consolidation project with the support of Matlab and ArcGIS software platforms to evaluate the effect of land consolidation on the relationships among supply services, support services, regulatory services, and cultural services.

land consolidation; landscape ecological effect; ecosystem service; ecological security

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41171152)

2016- 12- 13;

2017- 03- 09

10.5846/stxb201612132562

*通訊作者Corresponding author.E-mail: wangjun@lcrc.org.cn

王軍,鐘莉娜.景觀生態(tài)學(xué)在土地整治中的應(yīng)用研究進(jìn)展.生態(tài)學(xué)報(bào),2017,37(12):3982- 3990.

Wang J, Zhong L N.Current status and prospects for practical research of landscape ecology in land consolidation.Acta Ecologica Sinica,2017,37(12):3982- 3990.