景观生态学与土地持续利用

景观生态学与土地持续利用

————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:

第七章景观生态学与土地持续利用

教学目的:通过本章的学习,掌握土地持续利用和土地质量指标的基本概念；掌握土地持续利用的景观生态学评价的基本类型;掌握土地持续利用评价的方法；熟悉土地持续利用评价指标体系的内容;了解土地持续利用的综合评价。

重点难点:教学重点土地持续利用评价的指标体系;土地持续利用的评价方法。

第一节景观生态学与土地持续利用评价

土地从一开始就是景观生态学的主要研究对象，一定意义上，景观生态学也称作地生态学(Ｇeoecｏlogy）。现代景观生态学的应用主要以土地利用为主，它注重土地利用如何影响物质流和能量流，注重结构和过程的相互关系分析，与空间土地利用规划关系密切。

一、土地持续利用的基本概念

土地持续利用的思想，是1990年２月在新德里由印度农业生态研究会(ICAR)、美国农业部（USDＡ)和美国Ｒoｄale研究中心共同组织的首次土地持续利用研讨会上正式确认的。

1、几个典型的土地持续利用的概念

⏹Ｙｏunｇ(1990)：获得高的收获产量,并保持土地赖以生产的资源，从而维持允许的

生产力的土地利用。

⏹林培和刘黎明等认为：是通过技术与行政手段使一个区域的土地利用类型的结构、

比例、空间分布与本区域的自然特征和经济发展相适应,使土地资源充分发挥其生产与环境功能，既满足人类经济生活与环境要求,又能不断改善资源本身的质量特性。

⏹魏杰（1９96）：从经济学角度讲，是指土地不断地被高效使用。

周诚(1996):土地作为生态系统的功能和人类直接联系的非农利用功能在生态系统、生态经济系统和区域空间中的协调。

２、我国现行土地利用规划的景观生态学反思

随着土地利用总体规划在我国的开展，以农地规划为主要内容的传统土地利用规划被赋予覆盖区域整体土地空间的规划内涵，是我国目前开展的土地利用总体规划的主要形式，其主要目的就是协调城乡建设用地和农用地之间的关系,保障土地的可持续利用。但现行土地利用规划在回答诸如全球性的土地退化、环境污染、景观分割和景观破碎导致的大量物种消失等环境问题时常常处于尴尬境地,从景观生态学观点来看，其主要问题有: 首先,乡村居民点布局散乱,城乡居民点体系调控不力。此种状况使得城乡居民点景观破碎/分割、景观飞地普遍,致使生态景观斑块缩小,进而使得生物多样性降低、土地的生态价值下降，危及区域生态安全。

其次，对土地可持续利用问题研究不够深人，说服力弱。在实践中，土地利用规划甚至把土地的可持续利用理解为单方面保护耕地，控制建设用地，一味追求耕地总量的动态平衡,忽视了耕地、建设用地和其他具有生态保障功能的土地利用类型之间的转换机制研究和

景观格局—过程分析，没能从区域景观生态整体安全性的高度思考土地利用问题,土地可持续利用的目标难以实现。

第三，土地利用配置重数量优化，轻布局优化和格局过程分析。这种空间配置优化，未考虑各种土地利用类型的空间关系，忽视了土地利用空间格局对诸多生态过程的影响。

二、土地持续利用评价的景观生态学基础

景观生态学与持续发展概念有高度的一致性,按照景观生态学的思想和理论,土地持续利用就是协调人类当代与后代之间在经济、社会与环境方面的需求,同时维持与加强土地资源质量．

1．综合整体性

按照景观生态学的综合整体观,土地是一个综合的功能整体,与广义的“景观”概念是一致的,它不仅涉及到土地的自然特性,还包含了人类的干预。土地的性质取决于全部组成要素的综合特征,而不从属于其中任何一个单独要素。

土地利用目的与管理措施组成了土地利用方式,土地利用方式与土地单元组成了一个土地利用系统,由不同的土地利用系统镶嵌形成了土地利用的景观或区域。

土地持续利用评价是一个多级、多阶段的综合评价，包括土地利用方式评价，土地利用系统的适宜性评价，土地利用系统的持续性评价,以及景观或区域的现状稳定性与时间持续性评价。

2.尺度性

A时间尺度

土地利用的持续性存在时间尺度性,强调的人类世代的时间尺度,一般从几十年到几百年甚至千年,与景观生态学研究的中等时间尺度一致。

持续性是一个动态概念,是一个朝向持续发展目标的一个动态过程，而不是一个具体的终点。在持续性评价之前,需要对当地的土地问题有一个全面的了解,指标的选择要针对特定的土地问题。

B空间尺度

不同空间尺度,土地利用持续性的含义不同,表现为土地利用评价单元与空间范围两个方面。

空间尺度：

⏹不同空间尺度的评价,其详细程度也不同。

⏹按照景观生态学的等级—尺度理论,大尺度上的持续性是小尺度上持续性的综

合。

Ｃ重点尺度

景观生态学的等级尺度观,除强调土地利用持续发展的多重尺度外，还特别重视土地持续利用最适宜的尺度与评价的重点尺度。土地利用的持续发展最适宜的尺度应该是一个中等尺度,即景观或区域

全球是最高等级的尺度，大陆有明显的边界,区域或景观是土地利用持续发展最适宜的候选尺度,景观镶嵌体中的生态系统也不是土地持续利用的适宜尺度。

3．空间格局与生态过程

A空间镶嵌稳定性

土地利用的持续性与稳定性的关系非常复杂,持续性是以稳定性为基础的。

在景观镶嵌体中,因为邻近景观元素之间的相互作用,从整体上衰减了外界干扰与环境变化对系统带来的波动,从而达到空间镶嵌稳定性。尽管在景观镶嵌体内,各种土地利用系统

是处于不断变化之中,只要这些要素构成的镶嵌体在总体上达到稳定,就认为这个景观的土地利用是持续的。

B空间格局评价法

以空间镶嵌稳定性为基础,导致了“空间解决法”(Spatiａlsolution)的形成,为土地持续利用评价提出了一条新的途径。理论上可以假设,任何景观都存在一个土地利用系统的最佳空间配置,可以同时满足人类各世代的基本需求，并维持土地质量，即达到土地利用的持续发展目标。土地持续利用评价的重点是“空间格局评价”,评价一个景观或区域的土地利用系统的空间格局是否最合理。斑块--廊道--基质模型是土地利用的空间格局评价的基本模型。

C空间格局与生态过程的关系分析

景观的空间镶嵌结构决定着物种、物质、能量和干扰在景观中的流动,景观抗性指空间格局对景观流动速率的阻碍作用。因此,通过景观结构(土地利用结构）和生态过程的相互关系分析,通过对结构和过程的相互作用分析与模拟,探讨合理的土地利用配置,是土地持续利用评价的基础。

4.干扰与人类影响

Ａ干扰与适应性持续性是一个时间尺度上的动态稳定性。适应性（不是恒定性)是土地利用持续性的核心,只有适应变化的土地利用系统才能持续下去。干扰是景观或区域的必然因子,干扰与系统的适应性与稳定性的关系非常复杂。

B人类的影响景观生态学认为人类的影响是必然的,景观兼具自然性和人文性，尤其是人类的主导性。土地持续利用评价中的人类影响,表现为: ①生态环境与人类社会经济之间的协调，②多层次和多领域人的参与与干预,③人际关系的协调(凝聚力),④人类土地利用的历史经验与教训。生态环境和社会经济的协调与统一是土地利用持续发展的核心。

从人类利用土地的历史可见,造成土地利用持续性降低的主要原因是水问题、土壤侵蚀、人口密度、战争以及出口降低;其他原因还有,整体资源基础、森林采伐、过牧、地方政府的专制、主要灌溉系统崩溃"相反,促进土地利用持续性的主要因子是文化凝聚力、人口增长缓慢与健康的进出口贸易；其他还有资源基础的整体水平与配置、宗教凝聚力、与相邻地区关系多样化、主要的灌溉系统和渠道系统。这些历史经验与教训,拓宽了土地持续利用评价的思路,为指标选择指示了方向。

5.多重价值与多目标性

景观作为一个由不同土地利用镶嵌组成，具有明显视觉特征的地理实体,兼具经济、生态、社会等多重价值，持续性追求多重价值的优化而不是单价值的最大化。土地持续利用的目标是协调当代与后代在环境、经济与社会方面利益,同时维持与加强土地(土壤、水与大气)资源的质量。土地持续利用就是土地利用必须满足不断变化的人类需求(农业、林业与保护),同时确保土地保持长期的社会、经济与生态功能。

生产性、安全性、保护性,可行性与接受性这5个目标构成了土地持续利用评价的基本框架，是土地持续利用的基本原理与基础。土地利用持续性评价就是在特定时期,特定地区和特定的土地利用方式下，测定这5个目标能否实现，缺一不可。土地利用的持续性存在数量差别，即不同土地利用方式达到这５个目标的水平不一样,因而持续性高低也不同。如果在可预见的一定时期内,总体上满足这些5个目标就可以认为土地利用是持续的。

第二节土地质量指标体系

一、土地质量指标的基本概念

土地质量:土地的状态或条件(包括土壤、水文和生物特性)，及其满足人类需求(包括农林业生产、自然保护以及环境管理)的程度。