景觀生態(tài)學(xué)在農(nóng)業(yè)景觀生態(tài)規(guī)劃中的應(yīng)用

景觀生態(tài)學(xué)在農(nóng)業(yè)景觀生態(tài)規(guī)劃中的應(yīng)用

作為新興學(xué)科的一個(gè)新興學(xué)科，景觀生態(tài)學(xué)在美國(guó)、加拿大、澳大利亞和西歐取得了前所未有的進(jìn)展。我國(guó)學(xué)者[5,6,7,8,9,10,11,12](肖篤寧,陳昌篤,李秀珍,王仰麟等)對(duì)景觀生態(tài)學(xué)也有深入的研究。隨著景觀生態(tài)學(xué)的發(fā)展,其應(yīng)用也開始涉及生物保護(hù)、景觀與區(qū)域規(guī)劃、農(nóng)業(yè)與土地利用、自然資源管理等方面。在我國(guó),不少學(xué)者研究了城市景觀學(xué)及其在城市景觀生態(tài)規(guī)劃中的應(yīng)用,然而關(guān)于農(nóng)業(yè)景觀的生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的論著較少。本文從景觀生態(tài)學(xué)的原理入手,以江蘇省寶應(yīng)縣生態(tài)規(guī)劃為例探討景觀生態(tài)學(xué)在農(nóng)村生態(tài)規(guī)劃中的應(yīng)用。1從“資源”到“整體”農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃是運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)原理解決農(nóng)業(yè)景觀水平上生態(tài)問題的實(shí)踐活動(dòng),農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃涉及農(nóng)業(yè)景觀結(jié)構(gòu)和景觀功能2方面研究。景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)與以往的單目標(biāo)的規(guī)劃設(shè)計(jì)有本質(zhì)的不同,主要體現(xiàn)在把景觀作為“資源”并從“整體”上看待,將人類需求與景觀的自然特性與過程相聯(lián)系,主要關(guān)注宏觀尺度上的資源配置。農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)不僅關(guān)注景觀的“土地利用”、“土地肥力”以及人類的短期需求,更強(qiáng)調(diào)景觀的美學(xué)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值及其帶給人類的長(zhǎng)期效益。農(nóng)村景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計(jì)就是由基本目標(biāo)到功能、結(jié)構(gòu)、具體單元逐級(jí)進(jìn)行的,每一步都是上一步內(nèi)容的具體化,共同組成了景觀生態(tài)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的基本途徑。2生態(tài)保護(hù)原則農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃應(yīng)能體現(xiàn)出農(nóng)業(yè)景觀資源提供農(nóng)產(chǎn)品的第一性生產(chǎn),保護(hù)、維持生態(tài)環(huán)境平衡以及作為1種特殊的旅游觀光資源3個(gè)層次的功能。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)僅僅體現(xiàn)了第一個(gè)層次的功能,而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展除立足于第一個(gè)層次功能外,將越來越強(qiáng)調(diào)后2個(gè)層次功能。在我國(guó)由于長(zhǎng)時(shí)期高度利用土地,農(nóng)業(yè)景觀中自然植被斑塊所剩無幾,人地矛盾突出。景觀規(guī)劃所要解決的首要問題是如何保證人口承載力又維護(hù)生存環(huán)境。生態(tài)保護(hù)必須結(jié)合經(jīng)濟(jì)開發(fā)來進(jìn)行,通過人類生產(chǎn)活動(dòng)有目的地進(jìn)行生態(tài)建設(shè),如土壤培肥工程、防護(hù)林營(yíng)造、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整等。從空間布局而言,這類地區(qū)的景觀規(guī)劃應(yīng)貫徹以下原則:(1)建設(shè)高效人工生態(tài)系統(tǒng),實(shí)行土地集約經(jīng)營(yíng),保護(hù)集中的農(nóng)田斑;(2)控制建筑斑塊盲目擴(kuò)張,建設(shè)具有宜人景觀的人居環(huán)境;(3)重建植被斑塊,因地制宜地增加綠色廊道和分散的自然斑塊,補(bǔ)償恢復(fù)景觀的生態(tài)功能;(4)在工程建設(shè)區(qū)要節(jié)約工程用地,重塑環(huán)境優(yōu)美、與自然系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的景觀。景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)就是在空間上合理安排景觀格局以實(shí)現(xiàn)整體景觀的持續(xù)利用。只有按照景觀生態(tài)學(xué)的原理,在宏觀上設(shè)計(jì)出合理的景觀格局,在微觀上創(chuàng)造出合適的生態(tài)條件,才能促進(jìn)農(nóng)業(yè)資源的合理利用及農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。3例子3.1農(nóng)業(yè)環(huán)境問題江蘇省寶應(yīng)縣地處淮河下游的蘇北腹地,全縣土地面積1467km2,其中水域占總面積的1/3。縣域西傍白馬湖和寶應(yīng)湖,東轄射陽湖與廣洋湖,京杭大運(yùn)河穿境而過。境內(nèi)地勢(shì)低平,河湖眾多,絕大部分地區(qū)地面高程在海拔4m以下,屬里下河淺洼平原地貌。研究區(qū)主要景觀類型有:農(nóng)田、水面、林地、居民點(diǎn)、工廠、建筑、各級(jí)道路、林網(wǎng)、河道等。其景觀表現(xiàn)為農(nóng)田、水面、居民點(diǎn)等斑塊互相鑲嵌,河道、林網(wǎng)等廊道相互交錯(cuò)的結(jié)構(gòu)。呈現(xiàn)出典型的“魚米之鄉(xiāng)”的景觀。本區(qū)遼闊的水域?yàn)榘l(fā)展?jié)O業(yè)及農(nóng)業(yè)多種經(jīng)營(yíng)創(chuàng)造了有利的條件。該縣的主要農(nóng)業(yè)環(huán)境問題是:因過量施用化肥及農(nóng)田復(fù)種指數(shù)高,引起土壤肥力下降;因網(wǎng)箱密度高、魚類放養(yǎng)量太大,出現(xiàn)水體富營(yíng)養(yǎng)化;因連續(xù)種藕使土壤退化并引起一些特定的病蟲害;作物秸稈焚燒及家禽糞便未處理引起的環(huán)境污染。3.2區(qū)域農(nóng)業(yè)系統(tǒng)目標(biāo)農(nóng)業(yè)景觀生態(tài)設(shè)計(jì)是運(yùn)用景觀生態(tài)學(xué)原理,結(jié)合考慮地域或地段的綜合生態(tài)特點(diǎn)及目標(biāo)要求,構(gòu)建一個(gè)空間結(jié)構(gòu)和諧、生態(tài)穩(wěn)定、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益理想的區(qū)域農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中,通過種地與養(yǎng)地結(jié)合,充分利用資源與全面保護(hù)資源相結(jié)合,發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的高度統(tǒng)一。3.3景觀生態(tài)系統(tǒng)的確定功能規(guī)劃主要從整體景觀生態(tài)系統(tǒng)考慮,使其整體系統(tǒng)功能完善和協(xié)調(diào)。景觀生態(tài)系統(tǒng)是多組織水平的復(fù)雜系統(tǒng),由多級(jí)子系統(tǒng)鑲嵌而成。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,本著宜農(nóng)則農(nóng)、宜林則林、宜牧則牧、宜漁則漁的原則,根據(jù)農(nóng)業(yè)區(qū)不同的景觀,選擇不同的利用方式。根據(jù)農(nóng)業(yè)景觀特征、開發(fā)利用潛力,可以構(gòu)造如下生態(tài)功能系統(tǒng)(見圖1)。農(nóng)業(yè)區(qū)景觀生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是生物生產(chǎn)功能,人類對(duì)其開發(fā)利用的目的就是獲取盡可能多的生物產(chǎn)品,同時(shí)具有環(huán)境保護(hù)功能和觀光旅游功能?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)越來越強(qiáng)調(diào)后2個(gè)層次的功能。如萬畝荷塘、萬畝桑園不僅具有生物生產(chǎn)功能,也具有環(huán)境保護(hù)和觀光旅游的功能。而寶應(yīng)湖自然保護(hù)區(qū)主要以環(huán)境保護(hù)和觀光旅游功能為主,以生物生產(chǎn)功能為輔。因此,我們?cè)诰坝^生態(tài)規(guī)劃上要盡量設(shè)計(jì)出合理的景觀結(jié)構(gòu),使其滿足這2個(gè)層次的要求,使農(nóng)業(yè)區(qū)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展。從本研究區(qū)景觀來看,中部地勢(shì)較高,水域面積較少,農(nóng)田為基,水面為斑,因此該區(qū)應(yīng)以種植業(yè)為主,以畜禽養(yǎng)殖業(yè)、林果業(yè)、漁業(yè)為輔。西部和東部湖泊和圩蕩眾多,水面為基,農(nóng)田為斑,這2區(qū)應(yīng)以漁業(yè)為主,以種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、林果業(yè)為輔。同時(shí)在寶應(yīng)湖南部建3.5km2的自然保護(hù)區(qū),嚴(yán)禁開發(fā),供野生動(dòng)植物自然生長(zhǎng),發(fā)揮環(huán)境保護(hù)和觀光功能。3.4生態(tài)工程或模式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是功能設(shè)計(jì)內(nèi)容的空間落實(shí)的配置。與功能設(shè)計(jì)不同,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要針對(duì)構(gòu)成區(qū)域的相對(duì)低層次景觀生態(tài)系統(tǒng)及空間配置的研究。要想實(shí)現(xiàn)農(nóng)村景觀生態(tài)目標(biāo)和功能設(shè)計(jì),必須通過一系列生態(tài)工程(或模式)設(shè)計(jì)來改變以往的生產(chǎn)模式中不合理的結(jié)構(gòu)配置,以解決景觀系統(tǒng)中的生態(tài)問題。生態(tài)農(nóng)業(yè)模式建設(shè)是生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)的核心,是生態(tài)農(nóng)業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)的具體體現(xiàn)之一。充分利用景觀的空間鑲嵌與多熟種植原理,合理組合作物的空間結(jié)構(gòu),適當(dāng)安排輪作順序,逐步擴(kuò)大間、套、帶面積,如:稻麥2熟種植模式,糧、經(jīng)、飼多熟制模式,糧菜2熟種植模式,桑菜(飼)模式,藕慈復(fù)種套養(yǎng)模式等;引進(jìn)推廣先進(jìn)耕作經(jīng)營(yíng)管理技術(shù),提高集約化程度。結(jié)合寶應(yīng)縣的具體情況,我們可采用以下幾種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來解決寶應(yīng)縣的農(nóng)業(yè)生態(tài)問題。3.4.1水面為基,荷藕為斑從景觀結(jié)構(gòu)來看,呈深部養(yǎng)鯰魚、泥鰍,淺部栽種荷藕的立體結(jié)構(gòu),整個(gè)區(qū)域多以水面形式出現(xiàn)。水塘為基,荷藕為斑。從功能來講,泥鰍、鯰魚吃食根害蟲金花蟲,使蓮藕免受金花蟲的危害,利用生物天敵防治害蟲,使產(chǎn)品品質(zhì)逐步達(dá)到有機(jī)食品標(biāo)準(zhǔn)。3.4.2養(yǎng)蟹稻田的景觀結(jié)構(gòu)此種模式改變了單一的稻田景觀,提高了景觀的空間異質(zhì)化程度,增強(qiáng)了景觀系統(tǒng)抗干擾能力。從景觀結(jié)構(gòu)來看,稻田為基,水面為斑,池埂為廊。從功能上講,蟹吃掉了田中的雜草,蟹糞肥了田,蟹在稻田中又松了土,養(yǎng)蟹的農(nóng)田不施用農(nóng)藥化肥,稻米質(zhì)量卻提高了。蟹又是昂貴的食物,農(nóng)民通過此種方法可以收到很好的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)生態(tài)環(huán)境也得到很好的保護(hù)。3.4.3種植優(yōu)質(zhì)餌料近年來,網(wǎng)箱養(yǎng)殖和圍網(wǎng)養(yǎng)殖發(fā)展速度過快,出現(xiàn)放養(yǎng)過度、湖泊超負(fù)荷運(yùn)載、天然餌料不足的問題。投放人工飼料導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化,破壞湖泊生態(tài)平衡。寶應(yīng)縣模仿自然水體景觀結(jié)構(gòu)、功能,采用輪養(yǎng)輪休技術(shù),連續(xù)養(yǎng)殖2~3a后,停止養(yǎng)殖2a,休漁期間種植苦草輪葉黑藻等優(yōu)質(zhì)餌料植物,為下一輪養(yǎng)殖提供天然飼料。此種景觀結(jié)構(gòu)功能不僅增加了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入,也解決了湖泊富營(yíng)養(yǎng)化問題,實(shí)現(xiàn)自然資源的永續(xù)利用。3.4.4水環(huán)境惡化,環(huán)保能源高密度養(yǎng)殖包括溫室養(yǎng)殖、精養(yǎng)池塘、網(wǎng)箱養(yǎng)殖3種類型。養(yǎng)殖水中含有大量有機(jī)物,易導(dǎo)致水質(zhì)惡化,抑制魚類生長(zhǎng),排入水體,既污染水環(huán)境又浪費(fèi)能源。通過在養(yǎng)殖水體中加入光合細(xì)菌、東江菌和可進(jìn)行無土栽培的高等植物,改變了景觀的結(jié)構(gòu)功能,使養(yǎng)殖水體中生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者達(dá)到新的生態(tài)平衡,共同營(yíng)造良好的生長(zhǎng)環(huán)境。3.4.5各帶植物結(jié)合造林景觀內(nèi)的異質(zhì)性是保證景觀穩(wěn)定的源泉。在農(nóng)村總的環(huán)境基質(zhì)上實(shí)行防護(hù)林、用材林、經(jīng)濟(jì)林有機(jī)結(jié)合,喬灌草結(jié)合,林、糧、藕、漁、副結(jié)合。堅(jiān)持從實(shí)際出發(fā)、因地制宜的原則,提高景觀系統(tǒng)抗干擾能力。4景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)的功能景觀生態(tài)規(guī)劃設(shè)計(jì)與區(qū)域持續(xù)農(nóng)業(yè)在根本目標(biāo)上完全一致,農(nóng)業(yè)同其他產(chǎn)業(yè)不同之處在于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)極大程度依賴土地的自然屬性,而景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)充分強(qiáng)調(diào)景觀的自然屬性,其本質(zhì)是對(duì)資源進(jìn)行空間配置,所以可將景觀規(guī)劃作為實(shí)現(xiàn)區(qū)域持續(xù)農(nóng)業(yè)景觀的空間途