渝西丘陵区基本农田建设区域景观格局评价与生态网络优化

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国外的土地整治由解决人与农用地矛盾、农田破碎化等问题发展到研究如何解决人居环境与生态环境协调、重塑自然景观等问题,实现生态化土地整治,最终实现人与自然和谐共存的目标。在国内,基本农田建设开展经历从“重质量——重数量——数量、质量与生态环境并重”三个阶段,目前处于以“山水林田湖草生命共同体”为目标的整治阶段。国内基本农田建设与国外土地整治综合性工程相比,仍有一定差距。因此,在基本农田建设中融入景观格局评价与生态网络优化,对提高基本农田建设的区域的生态化水平具有重要意义。本研究以农业转型区——重庆市(江津)现代农业园区核心区为研究区域,分析整治前后两个时期的不同地类转化情况、景观要素质量和景观格局变化,使用最小累积阻力模型,分析生态阻力,并根据阻力值分布划分不同生态功能分区。运用最小耗费距离模型提取潜在廊道,结合水文分析原理识别生态节点,构建生态网络体系,以期为提高基本农田建设的生态化水平提供支撑。研究结果如下:(1)基本农田建设后,土地利用结构有大幅调整,撂荒地和坡度较大的耕地调整为林地和园地,住宅用地、交通运输用地、商服用地、水域及水利设施用地增加。不同地类转移情况是以耕地、草地、园地和林地为主,其余土地利用类型发生不同程度的相互转换,由于撂荒地和坡度较大的耕地转移为园地和林地,故园地和林地面积显著增加;由于区域内修建道路、沟渠和坑塘等基础设施,水域及水利设施用地和交通运输用地的面积增加。林地、住宅用地、交通运输用地、商服用地、水域及水利设施用地以及园地这五种土地利用类型动态度为正,草地、耕地、其他用地的动态度为负。(2)景观要素评价表明,基本农田建设后,景观质量等级不变,综合得分有一定提高,沟渠、道路、林地要素等级和得分均有提升。除居民点、田块要素质量等级未发生变化以外,其余景观要素质量提高1个等级。整治前,除居民点要素等级为优,田块、林地要素等级为良以外,其余要素等级为中。13项指标中除路网密度、距道路距离、距水源距离3项指标为10分,耕作距离、香浓多样性指数为8分外,其余指标均为2-6分,以沟渠密度和道路通达度的得分最低。整治后,除林地、居民点要素质量等级为优以外,其余要素质量等级均为良。13项指标中除田块规整度、耕作距离、灌排保证率等8项指标得分不变以外,其余各项指标均表现出不同程度的改善。沟渠密度得分提高4分,平均田块规模、田块破碎度、道路通达度和林地覆盖率较整治前均提高了2分。结果表明,田块平整、道路和沟渠网络的优化、修建坑塘、增加林地面积等措施,可有效提升丘陵山地基本农田建设区景观要素质量。然而,受丘陵山地地形的限制,13个评价指标、5项景观要素和综合景观质量等级、综合得分变化较小。(3)斑块水平和景观水平的景观指数都得到了改善。在斑块水平上,耕地景观的斑块数量、斑块类型所占景观的面积占比、聚集度和边缘密度均为所有景观类型中最高。耕地景观是区域的优势景观,其景观破碎程度得到改善。林地景观的斑块数量、边缘密度、斑块类型所占景观面积比例和聚集度数值增加,其最大斑块指数为区域内景观类型中最高。沟渠廊道和道路廊道交错分布,呈现“路相通、沟相连”的景观布局,修建道路和沟渠不仅提高了斑块间的景观连通性,同时耕作效率得到明显提升。在景观尺度上,景观水平的景观指标除香浓多样性指数和香浓均匀度指数增加以外,其余指标均减少。结果表明,区域的景观破碎化程度降低,聚集度降低,连通性增加,异质性减弱,景观类型趋于多样化,斑块形状变得更规则。(4)通过分析生态阻力,研究区可划分为4个生态功能区,提取出7条生态廊道和5个生态节点,基于此,提出了生态网络优化措施。通过景观阻力分析,将区域分别划分为生态核心区、生态控制区、生态过渡区、生态可占用区4个生态功能区。结合最小耗费距离模型、水文分析原理和生态功能分区结果,提取3条一级廊道、4条二级廊道、2个一级生态节点、3个二级生态节点。综合考虑现状用地特征等多方面因素,提出“一横、五纵、一带、四面、多点”的总体布局和相应优化措施。生态网络优化后,网络的闭合度、节点平均连线数及节点连线率均有提高,不仅提高了景观连通性,而且提高了区域生态稳定性。
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