陕西秦巴山地生态格局

陕西秦巴山地生态格局与农业资源持续利用模式研究

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摘要：山地是具有一定高度和坡度的特珠生态环境蚌夸体。蹙自然分异规律与人类经经济活动的严重干预和影响，产生了生态环境类型的垂直分异。通过土地调查局研究可以揭示土地生态环境类型结构与功能的异质性和有序性，从而为全面认识土地类型群体的生殖属性厦其演变规律提供理论依据，为农业贵；|利用模式的设计与优化为农业发展提供科学指导。本文以秦巴山地为例．利用GIS方法进行农生生态环境类型综合定量,评价研宽，划定了农业生态类型区。据此井E丘生态学原理和可持续发展准则为指导，基于不同的角度提出了山地农业可持续利用的生态模式、经济模式和社奢模式。

关键词：山地生态格局；农生资源；持续利用模式；陕西秦巴山地

引言：山地是地球上一种特殊的生态环境类型，在人类生存与发展中具有十分重要的作用。1992年联合国“环境与发展大会”将山地环境问题提到了重要议事日程l11。我国是一个多山国家，山地占2／3的国土面积和直接养育着近1／5的人口。山地本是重要的生态源和资源宝库，但其所固有的生态脆弱性和环境复杂性，扳易被引发人为性的生态环境问题随着经济发展，山地人口膨胀，引起生态退化和灾害加剧_2J，特别是山区的普遍贫困化，直接困扰着人地关系的协调持续发展。因此，山地农业资源开发利用势必肩负着促使资源环境的有效保护和山区脱贫致富的双重任务，具有自已特有的模式。陕西秦巴山地，指陕西省境内大巴山主脊线以北，秦峙北坡600m等高线为界以南的秦岭一大巴山地区，由秦岭南、北坡和大巴山北坡三个地理单元组成。包括6个地(市)的38个县(市)域。土地面积8．5×10km ，人口10556 ×10人，分别占陕西省的40％和30．3％。自18世纪中叶以来，本区人口的持续增长和农业土地过度垦殖，直接导致生态环境恶化和逐步贫困化。作为史鉴，在可持续发展的战略主题下，秦巴山地农业资源的发展利用必须遵循山地发生发展的自然规律，以生态学原理和持续发展准则为指导，并依靠经济、政策、法律和科学规划的手段与调控措施，促进人地关系的协调发展和农业资源的持续利用。

1 山地生态环境的分异规律

山地生态环境的分异，既受生态环境自然属性、基质、结构与功能等发生学因素的支配，也受人类生产活动、人口压力等人为性因素的影响因而，在空间尺度上，山地生态环境首先是特定的自然地理区的一部分，它决定了山地基带的属性特征。其次，在中观层面上，山地自身的走向、海拔高度控制着不同垂直自然带层的分异，即形成一级自然生态类型区，以及在各带层内又因地形、坡向、土壤、植被和土地利用方式的差异，产生了二级土地生态类型微观组合的分异。秦岭山地东西横亘，由于现代地貌过程的历史差异，形成了南北坡不同的地貌形态特征和气候条件，其北坡处在暖温带半湿润区，基带为暖温带针阔叶林与森林草原一揭土与棕壤地带，而南坡处于北亚热带湿润区，基带为北亚热带落叶阔叶与常绿阔叶混交林黄揭土与黄棕壤地带，从而奠定了垂直自然地带分异的基础，并产生了两个分异系列：一是在空间尺度上，随着海拔高度的变化，形成不同的垂直带层及其层内机理有别、属性各异和彼此联系的多种土地类型群聚体。反映了山地生态环境质量格局差异；二是在时间序列上，由于自然环境的持续变化和人类经济活动的强烈影响，因而产生了土地类型的进化性或退化性互逆演替序列。以秦岭北坡区为例，现在的灌木林淋溶褐土丘陵地(II)，通过进化性演替，依次形成了侧柏林疏林揭土陵地(1I)、阏叶林褐土丘陵地(1I)等。土地利用相应地由林牧业转向以林业为主，这一过程时间很长，一般需要20～30年，甚至更长；而通过退化性演替，则依次形成褐土岗台耕地(Ⅱ．)、耕垦褐土丘陵地(Ⅱ2)和草灌石渣子土丘陵地(II5)。土地利用相应转向农业、农牧业，甚至变得难以利用，此过程仅10～15年，甚至更短。该模式有两个重要引伸意义：一是山地生态格局只是土地生态类型历史演替进程中的“瞬时”表现。山地生态类型格局的研究，应立足于特定时空范围内土地生态类型的分异特征及其格局；二是山地资源与环境极易破坏，但恢复重建却不容易。人类开发利用农业资源，必须以人地协调发展为准则，遵循自然生态规律l3J。掌握山地土地类型演替与农业产业变动的特殊规律，可为深入研究生态环境与资源利用相关机理、时空规律以及结构格局，提供重要理论依据。

2 山地农业生态类型划分与评价

2．1 单元划分

农业生态类型单元，实质上是一定地理空间内所有异质性生态环境要素有机组合而形成的具有相对一致性的土地生态类型的综台体。卫星遥感资料对于识别地表结构具有特殊的功能，能客观地反映下垫面的综合结构及其空间分异。陕西秦巴山地农业生态类型评价以陆地卫星TM4、7、3(R、G、B)合成的1：20万假彩色卫片作为基本信息源，并以其它大比例尺的遥感图像和地面观测资料作为辅助信息源。划分采用自上而下的方法。首先利用已建立的典型试验区遥感解译标志直接判读影像图，按照影像特征的差异，勾绘出一级自然生态类型区的边界；其次．采用大比例尺航空像片判读与野外类型填图相结合的方法．进一步分析各类型区内中小地貌、植被、土壤和土地利用方式等地方性因素分异的差异性，并依据主导性、生产性和综合性原则，进行土地个体类型的划分，编制土地生态类型图。整个研究区共划分出二级土地生态类型113个，以此作为农业生态类型评价单元。

2．2 评价指标体系

从生态环境因子的功能及其彼此不能替代的原理出发，经过环境辨识、系统分析，重点选取对农业生态环境质量起快定作用的4种环境因素及其15个环境资源潜力因子．构成生态类型评价体系。包括气候(1月份平均气温、>1O℃积温、年平均降水量和年干燥度)、水文(松散岩类富水性、地表水年径流量)、土壤(宜农类、宜农林类、宜农牧类、宜林牧类、宜林类、宜牧类、不宜利用类)和植被(植被覆盖度、植被资源潜力)等。

2．3 评价模式

评价模式是评价对象的结构、功能、变化等综合信息特征的体现。它包括单项环境要素评价模式和环境综台评价模式_4】。同一种因子在不同单元的作用等级不同，因而具有不同的分值水平，且因分布面积的差异，特定因子的生态效应也有很大不同。所以，进行单项要素评价时要综合考虑其所占面积的比例。评价模式如(1)

Wk=∑Ct∑s i：1 J=i

式中，w为环境要素评分(0～100)；k为环境要素序号(1～4)；i为环境