梁發(fā)超

(華僑大學(xué)政治與公共管理學(xué)院，福建泉州 362021)

農(nóng)業(yè)景觀分類探討及其應(yīng)用①
——以北京市峪口鎮(zhèn)為例

梁發(fā)超

(華僑大學(xué)政治與公共管理學(xué)院，福建泉州 362021)

美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的核心內(nèi)容是建構(gòu)和實(shí)施現(xiàn)代農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃。農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃與管理的基礎(chǔ)工作是進(jìn)行農(nóng)業(yè)景觀分類。本文在界定農(nóng)業(yè)景觀內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國農(nóng)業(yè)景觀特征和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的需求，基于農(nóng)業(yè)景觀主導(dǎo)功能、土地利用類型、微地貌形態(tài)以及土壤條件等分類指標(biāo)，構(gòu)建了一種農(nóng)業(yè)景觀分類方法體系。以北京市峪口鎮(zhèn)為案例區(qū)進(jìn)行了實(shí)證研究，劃分出4個(gè)農(nóng)業(yè)景觀類(農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)服務(wù)設(shè)施、農(nóng)村聚落和農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀)、15個(gè)農(nóng)業(yè)景觀亞類和 46個(gè)農(nóng)業(yè)景觀單元。結(jié)果表明，該方法兼顧了農(nóng)業(yè)景觀的主導(dǎo)功能和空間形態(tài)特征，能夠滿足美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃的需要。

農(nóng)業(yè)景觀；分類體系；土地利用；峪口鎮(zhèn)

近期《十三五規(guī)劃綱要》提出加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃是實(shí)施美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的核心內(nèi)容之一。農(nóng)業(yè)景觀多樣性和空間異質(zhì)性的保護(hù)有利于其生產(chǎn)、生態(tài)、美學(xué)及文化價(jià)值的發(fā)揮。隨著新型城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的快速推進(jìn)，農(nóng)業(yè)景觀特征的多樣性及區(qū)域差異性逐漸消失，鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境逐漸惡化[1–4]。針對(duì)現(xiàn)實(shí)狀況與美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的要求，如何保護(hù)和恢復(fù)農(nóng)業(yè)景觀的綜合價(jià)值是景觀生態(tài)學(xué)和規(guī)劃者迫切需要解決的問題。

農(nóng)業(yè)景觀分類研究是對(duì)農(nóng)業(yè)景觀進(jìn)行評(píng)價(jià)、規(guī)劃和管理的基礎(chǔ)。國外學(xué)者在景觀分類方法領(lǐng)域已作了相關(guān)研究[5–8]，但研究發(fā)現(xiàn)，景觀組成要素及其外部形態(tài)特征是這些景觀分類方法的主要依據(jù)，對(duì)景觀多功能性特征的考慮相對(duì)不足。目前國內(nèi)學(xué)者在農(nóng)業(yè)景觀研究領(lǐng)域已作了大量研究，但主要局限于農(nóng)業(yè)景觀格局變化及其環(huán)境效應(yīng)[9–15]、農(nóng)業(yè)景觀評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用[16–23]和農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃與設(shè)計(jì)[24–26]等方面，對(duì)農(nóng)業(yè)景觀分類方法體系研究相對(duì)較少，分類指標(biāo)和方法尚未統(tǒng)一[27]?，F(xiàn)存的農(nóng)業(yè)景觀分類方法體系[28–29]大多數(shù)針對(duì)大中尺度區(qū)域研究的需要，對(duì)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中以鄉(xiāng)村為建設(shè)單位的農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃指導(dǎo)性不強(qiáng)。因此，本研究在生態(tài)文明建設(shè)背景下，為滿足美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃的現(xiàn)勢(shì)需要，構(gòu)建基于農(nóng)業(yè)景觀主導(dǎo)功能和空間形態(tài)特征的農(nóng)業(yè)景觀分類方法體系。首先，選取典型樣點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，識(shí)別農(nóng)業(yè)景觀功能和形態(tài)的差異，篩選農(nóng)業(yè)景觀分類指標(biāo)，在充分考慮農(nóng)業(yè)景觀的主導(dǎo)功能、微地貌形態(tài)、土地利用類型以及土壤條件等多種因素的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了主導(dǎo)功能形態(tài)的農(nóng)業(yè)景觀3級(jí)分類方法體系。其次，基于此，以北京市峪口鎮(zhèn)為典型案例區(qū)，實(shí)證所構(gòu)建的農(nóng)業(yè)景觀分類方法的科學(xué)性和實(shí)用性，以期為該區(qū)域的農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃提供理論依據(jù)和參考價(jià)值。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)獲取

1.1 研究區(qū)概況

峪口鎮(zhèn)地處北京市中心城東北方向的平谷區(qū)，位于北京、天津、唐山中心地帶，距離首都北京50 km，西鄰順義區(qū)。地勢(shì)北高南低，鎮(zhèn)域北部、西北部為壟崗狀低山和丘陵，東部和南部為沖積平原，平原面積約占全鎮(zhèn)總用地面積的75%。該區(qū)屬暖溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，氣候適宜。潮褐土、褐土、淋溶褐土為該區(qū)域主要土壤類型。鎮(zhèn)域面積65 km2，下轄20個(gè)行政村，總?cè)丝诩s4.3萬。土地利用類型主要為耕地、園地和林地。

1.2 數(shù)據(jù)獲取

本研究所利用的具體數(shù)據(jù)如下：①2013年平谷區(qū)峪口鎮(zhèn)SPOT5遙感影像圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖等圖件資料；②2013年社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒和農(nóng)村調(diào)查統(tǒng)計(jì)年鑒；③1∶10 000等高線圖，進(jìn)行矢量化，選定適當(dāng)?shù)膮?shù)利用內(nèi)插法生成峪口鎮(zhèn)DEM圖，在此基礎(chǔ)上獲取高程、坡度等地形條件；④土壤環(huán)境條件來源于平谷區(qū)農(nóng)業(yè)局提供的1∶10 000土壤圖和第二次土壤普查數(shù)據(jù)。

2 農(nóng)業(yè)景觀分類方法

本研究對(duì)農(nóng)業(yè)景觀內(nèi)涵的界定如下：農(nóng)業(yè)景觀是城鎮(zhèn)建設(shè)用地范圍以外地域?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的多種景觀斑塊的鑲嵌體，包括耕地、林地、園地、草地、樹籬、鄉(xiāng)村道路、農(nóng)戶聚落等生態(tài)系統(tǒng)[20,25]。景觀功能，即景觀能夠?yàn)槿祟惿鐣?huì)提供產(chǎn)品(如糧食或工業(yè)原材料)和服務(wù)(如美學(xué)享受，為生物提供棲息場(chǎng)所)的能力，具有生態(tài)、社會(huì)、文化和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[30]。借鑒國內(nèi)外景觀分類的理論和方法[5–8]，遵循景觀分類的原則和景觀生態(tài)學(xué)基本原理，采用主導(dǎo)功能形態(tài)分類方法，即相同的景觀類型須具有相同的主導(dǎo)功能和空間形態(tài)特征。選取農(nóng)業(yè)景觀主導(dǎo)功能、土地利用類型、微地貌形態(tài)以及土壤條件等作為農(nóng)業(yè)景觀分類的指標(biāo)，采取3級(jí)農(nóng)業(yè)景觀分類體系即農(nóng)業(yè)景觀類、農(nóng)業(yè)景觀亞類和農(nóng)業(yè)景觀單元。

農(nóng)業(yè)景觀類型具有多功能的特性，但其主導(dǎo)性功能又十分明確，這是不容置疑的事實(shí)。如大部分農(nóng)業(yè)景觀(如水田、果園等)，其土地利用的核心目的是獲得農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，而不是維護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境，故其主導(dǎo)功能是生產(chǎn)功能，生態(tài)功能只是主導(dǎo)功能產(chǎn)生的邊際效應(yīng)。

2.1 農(nóng)業(yè)景觀類

農(nóng)業(yè)景觀類：在對(duì)農(nóng)業(yè)景觀內(nèi)涵界定的基礎(chǔ)上，根據(jù)景觀為農(nóng)戶生產(chǎn)生活提供的主導(dǎo)功能特征的差異，劃分出不同的農(nóng)業(yè)景觀類型。本研究在農(nóng)業(yè)景觀類層次上劃分為4大類，依次用羅馬字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示。各農(nóng)業(yè)景觀類的特征描述見表1。

表1 農(nóng)業(yè)景觀類的描述Table 1 Description of agricultural landscape classes

2.2 農(nóng)業(yè)景觀亞類

為了使劃分出的農(nóng)業(yè)景觀類型與土地利用規(guī)劃相銜接，直接參考土地調(diào)查技術(shù)規(guī)程(TD/T 1014-2007)中的《土地利用現(xiàn)狀分類》[31]中的二級(jí)類，結(jié)合本研究對(duì)農(nóng)業(yè)景觀內(nèi)涵的界定及農(nóng)業(yè)景觀分類的目的，在農(nóng)業(yè)景觀類內(nèi)，主要依據(jù)土地利用方式和覆蓋特征的差異劃分出不同的農(nóng)業(yè)景觀亞類，如水田景觀、旱地景觀、果園景觀、茶園景觀、鄉(xiāng)村道路景觀、水利設(shè)施景觀、設(shè)施農(nóng)業(yè)景觀、人工經(jīng)濟(jì)林景觀、生態(tài)林景觀、天然草地景觀、河流水面、未利用空地景觀等。

2.3 農(nóng)業(yè)景觀單元

坡度是微地貌形態(tài)劃分的主要依據(jù)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耕作有重要的限制性。土壤是農(nóng)業(yè)景觀的重要組成因素之一，它對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)具有重要的影響。因此，對(duì)農(nóng)業(yè)景觀而言，坡度和土壤因素是決定農(nóng)業(yè)景觀異質(zhì)性的重要因素。

本文選取坡度和土壤類(按中國發(fā)生學(xué)土壤分類)作為農(nóng)業(yè)景觀單元?jiǎng)澐值闹饕罁?jù)。按照坡度對(duì)農(nóng)業(yè)耕作的限制程度，劃分為平地、緩坡地、中坡地、微陡坡地和陡坡地5種微地貌形態(tài)[31](表2)(特殊地區(qū)微地貌形態(tài)如梯田、階地、河漫灘等類型在分類時(shí)需要單獨(dú)考慮)；按照我國土壤發(fā)生學(xué)分類，土壤類劃分為紅壤、黃壤、水稻土等類型。在農(nóng)業(yè)景觀型內(nèi)，依據(jù)坡度和土壤因素組合，劃分出不同的農(nóng)業(yè)景觀單元。通過Arc GIS的空間分析疊加功能，將農(nóng)業(yè)景觀亞類圖、坡度圖和土壤類圖進(jìn)行疊加分析，繪制出不同的農(nóng)業(yè)景觀單元類型圖，如平地水稻土水田景觀、緩坡紅壤旱地景觀、中坡紅壤果園景觀、陡坡黃壤裸土景觀等。

表2 坡度類型分類Table 2 Classification of slope types

3 農(nóng)業(yè)景觀分類過程與結(jié)果

3.1 農(nóng)業(yè)景觀類

根據(jù)農(nóng)業(yè)景觀類特征描述(表 1)，通過收集的土地利用現(xiàn)狀圖和行政區(qū)劃圖等相關(guān)圖件，采用歸納分析的方法把農(nóng)業(yè)服務(wù)設(shè)施景觀和農(nóng)村聚落景觀提取出來。而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀和農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀在特征上存在部分地塊在兩者之間不易劃分，如生態(tài)林與人工經(jīng)濟(jì)林。對(duì)這兩類農(nóng)業(yè)景觀類型中不易劃分的地塊內(nèi)容，劃分過程中采取農(nóng)戶參與問卷調(diào)查的景觀分類方法，在農(nóng)業(yè)景觀類層次上進(jìn)行景觀類型的劃分。從峪口鎮(zhèn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶中隨機(jī)抽取 176個(gè)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比較熟悉的當(dāng)?shù)鼐用?，參與農(nóng)業(yè)景觀類的劃分。參照以上各農(nóng)業(yè)景觀類的特征描述，本研究制定的問卷調(diào)查包括以上兩個(gè)類型，給參與居民進(jìn)行詳細(xì)解釋之后，讓參與居民為不易劃分的農(nóng)業(yè)景觀選擇相應(yīng)的主導(dǎo)功能，并做位置標(biāo)記，然后經(jīng)過野外實(shí)地勘察和室內(nèi)處理，劃分出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀、農(nóng)業(yè)服務(wù)設(shè)施景觀、農(nóng)村聚落景觀和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀4種農(nóng)業(yè)景觀類。農(nóng)業(yè)景觀類的分類結(jié)果如圖1所示。

圖1 農(nóng)業(yè)景觀類圖Fig. 1 Classification map of agricultural landscape types

3.2 農(nóng)業(yè)景觀亞類

利用峪口鎮(zhèn)SPOT5遙感影像提取農(nóng)業(yè)土地覆蓋類型。首先，在ENVI4.3軟件環(huán)境中對(duì)SPOT5影像進(jìn)行假彩色合成，使影像中的地物特征區(qū)分更加清晰，通過目視解譯典型地類進(jìn)行訓(xùn)練樣區(qū)選取，最后運(yùn)用最大似然法對(duì)SPOT5影像進(jìn)行監(jiān)督分類[32]。通過實(shí)地抽樣調(diào)查對(duì)分類結(jié)果進(jìn)行精度驗(yàn)證，總體精度達(dá)到96%，Kappa系數(shù)為0.92。通過野外實(shí)地糾正，并結(jié)合農(nóng)業(yè)景觀型的分類標(biāo)準(zhǔn)，在農(nóng)業(yè)景觀類內(nèi)，運(yùn)用Arc GIS9.2軟件對(duì)農(nóng)業(yè)景觀進(jìn)行分類提取，得到峪口鎮(zhèn)旱地景觀、水澆地景觀、果園景觀、農(nóng)村聚落景觀、鄉(xiāng)村道路景觀、荒草地景觀、天然水域景觀、未利用空地景觀等15類農(nóng)業(yè)景觀亞類。峪口鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)景觀亞類分類結(jié)果見圖2。

圖2 農(nóng)業(yè)景觀亞類圖Fig. 2 Classification map of agricultural landscape subtypes

3.3 農(nóng)業(yè)景觀單元

在農(nóng)業(yè)景觀亞類內(nèi)，選取微地貌類型坡度和土壤類作為農(nóng)業(yè)景觀單元?jiǎng)澐值闹饕罁?jù)。首先利用Arc GIS的空間分析功能，將峪口鎮(zhèn)的微地貌類型圖坡度分類圖(5種)(平地、緩坡、中坡、微陡坡、陡坡)和土壤類分類圖(2種)(褐土、潮土)進(jìn)行疊加，得到10種立地條件類型；然后，利用Arc GIS平臺(tái)，將峪口鎮(zhèn)立地條件類型圖與農(nóng)業(yè)景觀型進(jìn)行疊加分析。同時(shí)，根據(jù)農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃的需要和農(nóng)業(yè)景觀制圖原則，不能盲目地刪除和合并景觀單元類型，對(duì)零星農(nóng)業(yè)景觀類型進(jìn)行區(qū)劃時(shí)，采取分區(qū)原則，把小面積景觀單元地塊，歸并到相鄰相同區(qū)域內(nèi)，最終將峪口鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)景觀劃分為46種農(nóng)業(yè)景觀單元。劃分的農(nóng)業(yè)景觀單元如1206為平地褐土旱地景觀、…、依次類推等，分類結(jié)果見表3。

4 結(jié)論與討論

1) 本文在對(duì)農(nóng)業(yè)景觀科學(xué)內(nèi)涵界定的基礎(chǔ)上，選取主導(dǎo)功能、微地貌形態(tài)、土地利用類型以及土壤條件等作為分類指標(biāo)，建立了一套全國統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)景觀類、農(nóng)業(yè)景觀亞類和農(nóng)業(yè)景觀單元的3級(jí)農(nóng)業(yè)景觀分類方法體系。并在以上分類理論和方法的指導(dǎo)下，選取北京市峪口鎮(zhèn)進(jìn)行實(shí)證研究，共劃分出4個(gè)農(nóng)業(yè)景觀類、15個(gè)農(nóng)業(yè)景觀亞類、46個(gè)農(nóng)業(yè)景觀單元。

表3 峪口鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)景觀單元分類結(jié)果Table 3 Classification results of agricultural landscape units in Yukou Town

2) 本研究針對(duì)我國農(nóng)業(yè)景觀的特征和地域差異，提出了一種主導(dǎo)功能形態(tài)農(nóng)業(yè)景觀分類方法，該方法綜合考慮了農(nóng)業(yè)景觀的主導(dǎo)功能及空間形態(tài)特征。在農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃時(shí)，首先利用農(nóng)業(yè)景觀主導(dǎo)功能分類結(jié)果進(jìn)行景觀格局的總體布局，然后根據(jù)農(nóng)業(yè)景觀空間形態(tài)分類結(jié)果進(jìn)行農(nóng)業(yè)景觀結(jié)構(gòu)調(diào)整。

3) 此分類系統(tǒng)中的農(nóng)業(yè)景觀類和農(nóng)業(yè)景觀亞類層次的分類結(jié)果可以滿足新農(nóng)村建設(shè)中對(duì)研究區(qū)的農(nóng)業(yè)景觀宏觀功能調(diào)控和規(guī)劃，農(nóng)業(yè)景觀單元層次的分類結(jié)果可以滿足微觀層次上具體農(nóng)業(yè)景觀單元地塊土地整理規(guī)劃設(shè)計(jì)的需求。因此，此分類方法能夠滿足美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃的需要，是一種比較綜合實(shí)用的方法。4) 我國許多學(xué)者對(duì)農(nóng)業(yè)景觀分類方法的研究主要局限于較大尺度，而對(duì)以鄉(xiāng)村尺度為建設(shè)單位的農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃研究的指導(dǎo)性不強(qiáng)。農(nóng)業(yè)景觀是一個(gè)自然–經(jīng)濟(jì)–社會(huì)地理綜合體，本研究提出的主導(dǎo)功能空間形態(tài)分類方法，第一層級(jí)依據(jù)農(nóng)業(yè)景觀提供的主導(dǎo)功能，其他層級(jí)在第一層級(jí)的基礎(chǔ)上主要依據(jù)農(nóng)業(yè)景觀構(gòu)成要素的空間形態(tài)特征依次展開，研究結(jié)果具有較強(qiáng)的實(shí)用性和創(chuàng)新性。但是，考慮到文化和風(fēng)景功能特征在任何景觀中均存在，難以單獨(dú)劃分，分類體系中沒有單獨(dú)體現(xiàn)。

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Classification Methodology and Application of Agricultural Landscape: A Case Study of Yukou Town in Beijing

LIANG Fachao
(College of Political and Public Administration, Huaqiao University, Quanzhou, Fujian 362021, China)

The vital content of the beautiful countryside construction is to setup and implement the planning of modern agricultural landscape, which takes agricultural landscape classification as one of the bases. In this paper, on the basis of the definition and the characteristics of agricultural landscape in China as well as the requirements of the new countryside construction, the classification methodology of agricultural landscape was proposed on the bases of considering leading functions, land use types, micro-topography and soil conditions of agricultural landscape. A case study was conducted in Yukou Town of Pinggu District of Beijing, where 4 classes, 15 subclasses, and 46 units of agricultural landscape were classified and mapped with Geo-statistics models and GIS. Results showed that this methodology takes into account of the natural and human factors of agricultural landscape, thus, can not only reflect the leading function and spatial morphological characteristics of agricultural landscape, but also meet the requirements of agricultural landscape planning in the beautiful countryside construction.

Agricultural landscape; Classification system; Land use; Yukou Town

F321.1

A

10.13758/j.cnki.tr.2017.02.029

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41401210)資助。

梁發(fā)超(1983—)，男，安徽太和人，博士，副教授，主要研究方向?yàn)橥恋乩门c景觀規(guī)劃、土地資源與城市管理。E-mail: Liangfachao1983@163.com