基于適宜性評價的農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀布局分析

王 妮，陳泰生，劉玉嬋，王本林，陳夢琳，陳國梅

(1.滁州學院 地理信息與旅游學院，安徽 滁州 239000；2. 安徽省地理信息集成應用協(xié)同創(chuàng)新中心，安徽 滁州 239000)

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基于適宜性評價的農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀布局分析

王 妮1,2，陳泰生1,2，劉玉嬋1,2，王本林1,2，陳夢琳1,2，陳國梅1

(1.滁州學院 地理信息與旅游學院，安徽 滁州 239000；2. 安徽省地理信息集成應用協(xié)同創(chuàng)新中心，安徽 滁州 239000)

農(nóng)業(yè)景觀的生態(tài)規(guī)劃既要考慮人文效益又要兼顧生態(tài)效益，合理的農(nóng)業(yè)景觀資源布局分析對促進農(nóng)業(yè)的合理利用發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。本文基于ArcGIS空間分析模塊，采用主導功能分類法得到農(nóng)業(yè)景觀分類結果，結合收集的規(guī)劃資料數(shù)據(jù)，選取景觀指標，采用層次分析法確定各指標權重，并結合緩沖區(qū)分析的方法，對全椒縣的農(nóng)業(yè)景觀進行適宜性評價，實現(xiàn)各農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃結果，根據(jù)所得結果對全椒縣的農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀布局進行分析評價。結果表明，全椒縣農(nóng)業(yè)景觀的分布主要集中在地勢平坦、交通便利、各種水利、服務設施完善的區(qū)域，其中東部和南部更利于景觀生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設，為全椒縣農(nóng)業(yè)的合理利用和生態(tài)發(fā)展提供了很好的參考。

農(nóng)業(yè)；生態(tài)；景觀；層次分析法；適宜性評價

農(nóng)業(yè)景觀是人地相互作用的直接界面，既具有一般景觀的基本特點，又突出的表現(xiàn)為人類和自然共同作用的結果。近年來，隨著社會經(jīng)濟尤其是城市化、工業(yè)化的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境漸漸被破壞，開始強調人與自然的和諧發(fā)展，注意到合理的農(nóng)業(yè)景觀布局對創(chuàng)建可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)的重要意義。在農(nóng)業(yè)的發(fā)展進程中發(fā)現(xiàn)了之前忽略的農(nóng)業(yè)景觀合理規(guī)劃，為了提高農(nóng)民的生活質量和水平，開始逐漸將農(nóng)業(yè)發(fā)展與景觀生態(tài)學相結合的理念進行廣泛應用。

早在20世紀五六十年代，景觀生態(tài)學就已被作為一門學科展開探討研究，隨著農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，開始將農(nóng)業(yè)與生態(tài)景觀規(guī)劃的理念相結合，充分協(xié)調人與自然的和諧關系，一方面著重促進農(nóng)業(yè)發(fā)展；另一方面注重保護自然。在國外同類研究中，Ren Hai[1]介紹了生態(tài)系統(tǒng)退化的現(xiàn)狀并對如何修復生態(tài)系統(tǒng)的方法做過探討。Cecilia V S l[2]對農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境間的關系做了介紹。我國學者宋志軍[3]，趙志剛[4～5]，邊振興[6]，曲衍波，梁發(fā)超[7～9]等，對農(nóng)業(yè)景觀的概念、分類方法、價值及屬性均進行了介紹，并從農(nóng)業(yè)環(huán)境資源與景觀資源方面闡述了農(nóng)業(yè)規(guī)劃的內容和一般性步驟。王佳寧[10]在前人研究的基礎上，對鄉(xiāng)村景觀的規(guī)劃進行了新的探索，結合了研究區(qū)域的實際現(xiàn)狀，更注重對景觀功能以及未來景觀的發(fā)展方面的規(guī)劃。王銳[11]，唐祖輝[12]，范晨璟[13]，那曉東[14]等學者開始逐漸發(fā)現(xiàn)新農(nóng)村景觀規(guī)劃方法，設置規(guī)劃原則，均廣泛運用到城市的景觀格局規(guī)劃中。

因此，本論文結合景觀生態(tài)學原理和分區(qū)權衡的方法，以全椒縣為例，在對農(nóng)業(yè)景觀進行功能分類的基礎上，設計新型的適宜性評價方法，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀、農(nóng)業(yè)服務設施景觀、農(nóng)村聚落景觀和農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀的布局進行分析，再按照農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)規(guī)劃原則，優(yōu)化全椒縣的農(nóng)業(yè)景觀的空間組合和農(nóng)業(yè)景觀的總體布局。

一、研究基礎與方法

1.基本概念介紹

(1)農(nóng)業(yè)景觀：主要指服務農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)戶消費的景觀斑塊，包含耕地、園地、林地、鄉(xiāng)村道路、工業(yè)用地、河流、湖泊、農(nóng)戶聚落及農(nóng)業(yè)服務設施等生態(tài)系統(tǒng)。

(2)層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)：把決策問題按照總體目標、各層次子目標、評價準則按次分化成不同的條理結構，然后參照求解判斷矩陣特征向量的方法，求出各個層次的各指標對上一層次某指標的優(yōu)先權重，最后根據(jù)加權求和的方法，合并對總目標的最終權重，最終權重最大者即為最優(yōu)化的方案。主要用來構造判斷矩陣，求出其最大特征值及其所對應的特征向量W，歸一化后，即為某一層次指標對于上一層次相關指標的權重值。本文采用層次分析法來得出各景觀評價指標的權重值。

(3)適宜性評價模型：

其中：CLi是i景觀地塊的質量分值；k是評價指標的編號；m是評價指標的總數(shù)；wk是第k個評價指標的權重；fik是第k個評價指標的質量分值。

(4)土地適宜性評價：界定土地相對于某種用處而言，是否適宜與適宜的程度，它適合被用于作為土地規(guī)劃的基本根據(jù)，根據(jù)土地的自然與社會屬性，可以將適宜性評價分成農(nóng)業(yè)土地適宜性評價與城市土地適宜性評價。首先根據(jù)評定對象選定評價因子，再確定因子權重，最后根據(jù)計算結果做出評價與分析。

2.研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)準備

滁州市全椒縣介于合肥市和南京市之間，該縣距滁州市區(qū)18km，是國家級示范區(qū)皖江城市帶成員城市，南京都市圈核心城市。全椒縣共管轄襄河鎮(zhèn)、古河鎮(zhèn)、大墅鎮(zhèn)、二郎口鎮(zhèn)、武崗鎮(zhèn)、馬廠鎮(zhèn)、石沛鎮(zhèn)、西王鎮(zhèn)、六鎮(zhèn)鎮(zhèn)以及十字鎮(zhèn)等10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總面積為1 568km2，共48萬人。全縣耕地面積為117萬畝，林地為43萬畝，其中多為人工林，森林的覆蓋率超過30%，土壤類型主要為水稻土、黃棕壤、潮土、紫色土等，其中水稻土占主導，產(chǎn)業(yè)以農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖畜牧業(yè)為主。全椒縣屬于北亞熱帶向暖溫帶過渡性氣候，年降水量為840-980mm，境內降水豐富，地貌類型多為丘陵，北部以低山為主，中部多為丘陵，西南和東南為平原。

數(shù)據(jù)采用2010年全椒縣行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、全椒縣2010年土地利用數(shù)據(jù)、高程數(shù)據(jù)以及2010年全椒縣的統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)。

圖1 全椒縣行政區(qū)劃圖

圖2 全椒縣農(nóng)業(yè)景觀分類圖

二、對全椒縣的農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃

1.景觀分類

依據(jù)在農(nóng)民的生活、生產(chǎn)中起著主要功能的農(nóng)業(yè)景觀特征差別，將農(nóng)業(yè)景觀分為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀、農(nóng)業(yè)服務設施景觀、農(nóng)村聚落景觀、農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀等4類農(nóng)業(yè)景觀。

表1 農(nóng)業(yè)景觀分類界定表

圖2可以看出各農(nóng)業(yè)景觀類的大概分布范圍，由于各景觀類的劃分依據(jù)與涵蓋范圍不同，造成各景觀類的分布范圍存在差異。其中全椒縣耕地和園地占地面積最大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀分布范圍最廣，且遍布整個全椒縣，而交通用地占地面積最少，故農(nóng)業(yè)服務設施景觀分布范圍最少，主要分布在經(jīng)濟條件較好的縣城附近。居住地和工業(yè)用地的農(nóng)村聚落景觀總體分布較為離散，而農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀則分布得較為集中，主要分布在全椒縣北部。表2為全椒縣各土地利用類的所占面積指標。

表2 全椒縣各土地利用類的面積指標

圖3 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀分類圖

2.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀布局

鑒于遵循土地的自然和社會屬性，配合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所需的資源間具有多樣性和聯(lián)系性，因此，參照農(nóng)用地分等理論與技術方法，選取土壤質地、土壤構型、土壤厚度、地形坡度、灌溉保障率作為地塊評價的指標，并運用層次分析法求出各指標的權重對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀的適宜性進行評價。結合實際情況劃分成低度、中度、高度三個等級，最終對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀進行分類。

表3 全椒縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀適宜性評價指標分值與權重

表4 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀適宜性分級標準

表5 全椒縣農(nóng)村聚落景觀適宜性評價指標分值與權重

表6 農(nóng)村聚落景觀適宜性分級標準

表7 研究范圍各行政區(qū)所占農(nóng)業(yè)景觀比例

根據(jù)評價指數(shù)的最后綜合得分，將分值小于55生產(chǎn)景觀區(qū)劃為低度適宜類并歸為生態(tài)環(huán)保區(qū)；將分值大于55且小于64的生產(chǎn)景觀區(qū)劃為中度適宜類，歸為果林生產(chǎn)區(qū)；將分值大于64的生產(chǎn)景觀區(qū)劃為高度適宜類，歸為糧食生產(chǎn)區(qū)。

圖4 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀布局圖

圖5 全椒縣休閑旅游區(qū)規(guī)劃圖

3.農(nóng)業(yè)服務設施景觀布局

休閑、旅游區(qū)的規(guī)劃是農(nóng)業(yè)景觀規(guī)劃中必不可少的一部分，目前全椒縣的休閑旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為落后，因此需要對全椒縣的農(nóng)業(yè)景觀結構進行適當?shù)恼{整。借鑒旅游和地理學理論，并結合當?shù)氐膶嶋H情況，借助ArcGIS工具，分別對縣城和公路建立10 000m和1 000m的緩沖區(qū)半徑，進行緩沖區(qū)分析。再將緩沖結果與生產(chǎn)景觀中已規(guī)劃好的中度適宜類進行疊加，將最終結果歸為休閑旅游區(qū)。其中休閑旅游區(qū)的分布較為離散，但主要分布在中部和北部，受其道路分布和地理位置的影響，休閑旅游區(qū)內交通較為便利，距離縣城較近，經(jīng)濟發(fā)展較好且該區(qū)內果林業(yè)發(fā)達，適宜發(fā)展果林采摘以及農(nóng)家樂等產(chǎn)業(yè)。

圖6 農(nóng)村聚落景觀分類圖

圖7 農(nóng)村聚落景觀布局圖

4.農(nóng)村聚落景觀布局

由于聚落景觀的規(guī)劃主要受社會因素和自然因素的共同影響，而二者對其的影響程度又存在差異。因此，在選取適宜性評價指標時，主要考慮到哪些因素更能影響聚落景觀未來的發(fā)展，并結合全椒縣聚落分布的實際情況，本文選取了高程、坡度、坡向、距縣中心距離、距市級以上公路距離、服務設施用地面積比這六個因素作為地塊評價的指標，運用層次分析法求出各指標的權重，得出全椒縣農(nóng)村聚落景觀適宜性評價指標分值與權重，再對農(nóng)村聚落景觀的適宜性進行評價。

基于提取的農(nóng)村聚落景觀類，利用ArcGIS空間分析模塊，對各評價指標的量化分值圖層進行加權求和。按照評價指數(shù)的最終得分值，同時結合實際情況，把全椒縣農(nóng)村聚落景觀適宜性分成低度、中度、高度三個等級，最終根據(jù)分級標準進行劃分。將高度適宜類歸為發(fā)展重點區(qū)，中度適宜類歸為中等發(fā)展區(qū)，低度適宜類歸為內部調整區(qū)。

圖8 河流綠色廊道規(guī)劃圖

圖9 交通綠色廊道規(guī)劃圖

通過對全椒縣農(nóng)業(yè)聚落景觀地塊質量分值進行分級，將聚落景觀分為低度適宜、中度適宜、高度適宜三類。其中重點發(fā)展區(qū)主要分布在地形平坦、交通發(fā)達、服務設施齊全的區(qū)域；中等發(fā)展區(qū)主要分布在地形較為平坦、交通較為發(fā)達、服務設施相對齊全的區(qū)域；內部調整區(qū)主要分布在海拔較高、地形坡度較大、交通欠發(fā)達、服務設施不完善的區(qū)域。各方面條件較好的襄河鎮(zhèn)和十字鎮(zhèn)無疑是未來重點發(fā)展城鎮(zhèn)。

5.農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀布局

隨著城市的發(fā)展，河流作為景觀生態(tài)發(fā)展的一部分，合理的河流綠色廊道的建立，對于生態(tài)景觀的規(guī)劃具有重要意義。以襄河和滁河為主體，建設50m的緩沖區(qū)，作為綠色廊道，能夠給與農(nóng)業(yè)發(fā)展充足的水源，并能過濾污染物，維護物種多樣性，形成循環(huán)調節(jié)通道。交通一直是影響一個區(qū)域發(fā)展的主要因素，然而，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，道路的細心布局、規(guī)劃，更能體現(xiàn)一個地區(qū)的發(fā)展進程。以合寧高速公路為主體，建設50m的緩沖區(qū)，作為生態(tài)防護綠地。

圖10 農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀布局圖

圖11 全椒縣農(nóng)業(yè)景觀總體布局圖

三、結果與分析

將各個農(nóng)業(yè)景觀布局圖進行疊加，其中較小面積的區(qū)域則劃分到其相鄰區(qū)域范圍內，再結合景觀生態(tài)學原理，對全椒縣農(nóng)業(yè)景觀的總體布局進行設計、規(guī)劃，得出全椒縣農(nóng)業(yè)景觀總體布局。

由圖11可以直觀地看出全椒縣各個農(nóng)業(yè)景觀布局的分布情況，全椒縣的農(nóng)業(yè)景觀總體布局由生態(tài)環(huán)保區(qū)、河流綠色廊道和交通綠色廊道組成的農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀，發(fā)展重點區(qū)、中等發(fā)展區(qū)和內部調整區(qū)組成的農(nóng)村聚落景觀，糧食生產(chǎn)區(qū)和果林生產(chǎn)區(qū)組成的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀，休閑旅游區(qū)組成的農(nóng)業(yè)服務設施景觀構成。全椒縣的農(nóng)業(yè)景觀總體布局的功能分區(qū)較為明確，其中結合景觀生態(tài)學原理，景觀基質為糧食生產(chǎn)區(qū)、果林生產(chǎn)區(qū)、生態(tài)環(huán)保區(qū)等；景觀斑塊為休閑旅游區(qū)等；景觀廊道為河流、道路綠色廊道等。將全椒縣農(nóng)業(yè)景觀的總體布局與全椒縣行政區(qū)劃相疊加，得出各類農(nóng)業(yè)景觀在全椒縣各城鎮(zhèn)中所占的比例，如表7所示?？傮w而言，全椒縣景觀主要分布在其南部和東部地勢較低、地形平坦區(qū)域，各類景觀布局較為集中，分布范圍廣。表中反映了全椒縣各行政區(qū)所占各類農(nóng)業(yè)景觀的面積比例，由表7可清晰地看出，全椒縣各類農(nóng)業(yè)景觀的總體分布狀況。

四、總體規(guī)劃分析

全椒縣的農(nóng)業(yè)景觀總體布局的功能分區(qū)較為明確，由于全椒縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)交通、經(jīng)濟、河流和旅游發(fā)展乃至農(nóng)耕發(fā)展存在差異性，導致全椒縣各類農(nóng)業(yè)景觀在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)間的分布存在差異性。

(1)由于在全椒縣的平原地區(qū)，地勢平坦且灌溉較為充足，適合作為糧食生產(chǎn)區(qū)；而在北部低山地區(qū)，由于灌溉條件較差和地形地勢的影響，適合作為果林生產(chǎn)區(qū)；在全椒縣中部的丘陵地區(qū)，土壤貧瘠、灌溉條件差，主要以生態(tài)環(huán)境維護為主，適合作為生態(tài)環(huán)保區(qū)。農(nóng)業(yè)作為全椒縣的第一產(chǎn)業(yè)，發(fā)展歷史悠久，因而全椒縣耕地分布范圍廣，故全椒縣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)景觀分布較為廣泛且均勻，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)所占面積比相差不大。

(2)由于全椒縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地形地勢、具備的服務設施、交通的通達度的各項差異，導致了全椒縣的農(nóng)村聚落景觀分布存在較大差異，其中各方面條件都較好的十字鎮(zhèn)和襄河鎮(zhèn)的所占比例最大，無疑是未來聚落發(fā)展的領頭軍。

(3)交通是影響農(nóng)業(yè)服務設施景觀布局的最大因素，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)間的已有交通建設存在不均勻分布，從而全椒縣的農(nóng)業(yè)服務設施景觀分布也不均勻，十字鎮(zhèn)和襄河鎮(zhèn)由于其交通建設發(fā)達，故所占農(nóng)業(yè)服務設施景觀面積最大。

(4)在農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀的布局中，交通的發(fā)展、河流的分布都起著重要影響，受這些影響在未來全椒縣農(nóng)業(yè)景觀的建設當中，石沛鎮(zhèn)、馬廠鎮(zhèn)和西王鎮(zhèn)更適合作為生態(tài)景觀來發(fā)展，主要不從事農(nóng)業(yè)開發(fā)。

總體而言，全椒縣各區(qū)域的農(nóng)業(yè)景觀布局總體較為集中，其中襄河鎮(zhèn)、十字鎮(zhèn)、六鎮(zhèn)鎮(zhèn)以其優(yōu)越的地理條件和經(jīng)濟、社會條件，更適于農(nóng)業(yè)景觀建設。農(nóng)業(yè)景觀的分布主要集中在地勢更為平坦、交通更為便利、各種水利、服務設施更為完善的區(qū)域。在未來全椒縣的農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，根據(jù)合理的布局對各景觀區(qū)類進行明確的功能劃分，揚長避短、因地制宜提出以下規(guī)劃意見，達到各司其職、分區(qū)合作，從而實現(xiàn)利益的最大化。

(1)要注重對河流、水系的建設，完善滁河及襄河的治理工程，解決水源污染與浪費用水的問題，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的綜合開發(fā)、改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的灌溉條件，適當?shù)財U大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模，發(fā)展農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)，擴大全椒縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈。

(2)要推進交通建設，目前全椒縣的交通格局還有待完善，今后要努力建立鄉(xiāng)鎮(zhèn)間循環(huán)交通網(wǎng)，加強鄉(xiāng)鎮(zhèn)間的聯(lián)系和配合，縮小彼此之間的服務設施差異，改善全椒縣農(nóng)業(yè)服務設施景觀布局，加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

(3)在已有農(nóng)業(yè)景觀布局的基礎上，更要突出的是各類景觀間的彼此配合與協(xié)作，在突出發(fā)展各景觀功能的同時，也要注重對全椒縣整體農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響。在發(fā)展農(nóng)業(yè)的同時，可以更加兼顧旅游業(yè)的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的建設，在果林業(yè)發(fā)展較好的西王鎮(zhèn)、馬廠鎮(zhèn)和石沛鎮(zhèn)發(fā)展農(nóng)家樂，開辟旅游景區(qū)，主張?zhí)厣泥l(xiāng)村旅游景觀，將自然風光與當?shù)氐娘L土人情相結合，打造滿足城鄉(xiāng)居民需要的休閑場所；而在目前生態(tài)環(huán)境條件較差，不宜進行農(nóng)業(yè)開發(fā)的區(qū)域，要強調保護重于利用，堅決抵制隨意放牧和砍伐，應注重水土保持與生態(tài)涵養(yǎng)，可以適當?shù)剡M行生產(chǎn)結構調整，主要以種植草地和生態(tài)園林為主，為全椒縣未來農(nóng)業(yè)發(fā)展提供一個良好的生態(tài)環(huán)境。

五、結論與討論

在全椒縣農(nóng)業(yè)景觀的規(guī)劃中，總體而言農(nóng)業(yè)景觀的分布主要集中在地勢更為平坦、交通更為便利、各種水利、服務設施更為完善的區(qū)域，襄河鎮(zhèn)、十字鎮(zhèn)、六鎮(zhèn)鎮(zhèn)以其優(yōu)越的地理條件和經(jīng)濟、社會條件，更適于農(nóng)業(yè)景觀建設。在全椒縣的農(nóng)業(yè)景觀總體布局中，各景觀分區(qū)功能明確，各分區(qū)間相互協(xié)作，提出合理的布局規(guī)劃，為實現(xiàn)全椒縣農(nóng)業(yè)發(fā)展的最優(yōu)化提供支持。

本文只基于全椒縣2010年的農(nóng)業(yè)生態(tài)景觀布局進行了規(guī)劃分析，缺乏長時間序列比較，亟待在今后研究中利用多個年份數(shù)據(jù)研究。

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2016-08-26

安徽省高校省級自然科學研究項目重點項目(KJ2016A531)

2095-4654(2016)11-0001-07

TU982.29

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