基于适宜性评价的农业生态景观布局分析

2016-02-06陈泰生刘玉婵王本林陈梦琳陈国梅

湖北科技学院学报 2016年11期

关键词：全椒县服务设施布局

王妮，陈泰生，刘玉婵，王本林，陈梦琳，陈国梅

(1.滁州学院地理信息与旅游学院，安徽滁州 239000；2. 安徽省地理信息集成应用协同创新中心，安徽滁州 239000)

基于适宜性评价的农业生态景观布局分析

王妮1,2，陈泰生1,2，刘玉婵1,2，王本林1,2，陈梦琳1,2，陈国梅1

(1.滁州学院地理信息与旅游学院，安徽滁州 239000；2. 安徽省地理信息集成应用协同创新中心，安徽滁州 239000)

农业景观的生态规划既要考虑人文效益又要兼顾生态效益，合理的农业景观资源布局分析对促进农业的合理利用发展具有重要现实意义。本文基于ArcGIS空间分析模块，采用主导功能分类法得到农业景观分类结果，结合收集的规划资料数据，选取景观指标，采用层次分析法确定各指标权重，并结合缓冲区分析的方法，对全椒县的农业景观进行适宜性评价，实现各农业景观规划结果，根据所得结果对全椒县的农业生态景观布局进行分析评价。结果表明，全椒县农业景观的分布主要集中在地势平坦、交通便利、各种水利、服务设施完善的区域，其中东部和南部更利于景观生态农业的建设，为全椒县农业的合理利用和生态发展提供了很好的参考。

农业；生态；景观；层次分析法；适宜性评价

农业景观是人地相互作用的直接界面，既具有一般景观的基本特点，又突出的表现为人类和自然共同作用的结果。近年来，随着社会经济尤其是城市化、工业化的发展，农业生态环境渐渐被破坏，开始强调人与自然的和谐发展，注意到合理的农业景观布局对创建可持续发展的生态系统的重要意义。在农业的发展进程中发现了之前忽略的农业景观合理规划，为了提高农民的生活质量和水平，开始逐渐将农业发展与景观生态学相结合的理念进行广泛应用。

早在20世纪五六十年代，景观生态学就已被作为一门学科展开探讨研究，随着农业的不断发展，开始将农业与生态景观规划的理念相结合，充分协调人与自然的和谐关系，一方面着重促进农业发展；另一方面注重保护自然。在国外同类研究中，Ren Hai[1]介绍了生态系统退化的现状并对如何修复生态系统的方法做过探讨。Cecilia V S l[2]对农业与生态环境间的关系做了介绍。我国学者宋志军[3]，赵志刚[4～5]，边振兴[6]，曲衍波，梁发超[7～9]等，对农业景观的概念、分类方法、价值及属性均进行了介绍，并从农业环境资源与景观资源方面阐述了农业规划的内容和一般性步骤。王佳宁[10]在前人研究的基础上，对乡村景观的规划进行了新的探索，结合了研究区域的实际现状，更注重对景观功能以及未来景观的发展方面的规划。王锐[11]，唐祖辉[12]，范晨璟[13]，那晓东[14]等学者开始逐渐发现新农村景观规划方法，设置规划原则，均广泛运用到城市的景观格局规划中。

因此，本论文结合景观生态学原理和分区权衡的方法，以全椒县为例，在对农业景观进行功能分类的基础上，设计新型的适宜性评价方法，对农业生产景观、农业服务设施景观、农村聚落景观和农业生态景观的布局进行分析，再按照农业生态区规划原则，优化全椒县的农业景观的空间组合和农业景观的总体布局。

一、研究基础与方法

1.基本概念介绍

(1)农业景观：主要指服务农业生产、农户消费的景观斑块，包含耕地、园地、林地、乡村道路、工业用地、河流、湖泊、农户聚落及农业服务设施等生态系统。

(2)层次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)：把决策问题按照总体目标、各层次子目标、评价准则按次分化成不同的条理结构，然后参照求解判断矩阵特征向量的方法，求出各个层次的各指标对上一层次某指标的优先权重，最后根据加权求和的方法，合并对总目标的最终权重，最终权重最大者即为最优化的方案。主要用来构造判断矩阵，求出其最大特征值及其所对应的特征向量W，归一化后，即为某一层次指标对于上一层次相关指标的权重值。本文采用层次分析法来得出各景观评价指标的权重值。

(3)适宜性评价模型：

其中：CLi是i景观地块的质量分值；k是评价指标的编号；m是评价指标的总数；wk是第k个评价指标的权重；fik是第k个评价指标的质量分值。

(4)土地适宜性评价：界定土地相对于某种用处而言，是否适宜与适宜的程度，它适合被用于作为土地规划的基本根据，根据土地的自然与社会属性，可以将适宜性评价分成农业土地适宜性评价与城市土地适宜性评价。首先根据评定对象选定评价因子，再确定因子权重，最后根据计算结果做出评价与分析。

2.研究区概况与数据准备

滁州市全椒县介于合肥市和南京市之间，该县距滁州市区18km，是国家级示范区皖江城市带成员城市，南京都市圈核心城市。全椒县共管辖襄河镇、古河镇、大墅镇、二郎口镇、武岗镇、马厂镇、石沛镇、西王镇、六镇镇以及十字镇等10个乡镇，总面积为1 568km2，共48万人。全县耕地面积为117万亩，林地为43万亩，其中多为人工林，森林的覆盖率超过30%，土壤类型主要为水稻土、黄棕壤、潮土、紫色土等，其中水稻土占主导，产业以农业和养殖畜牧业为主。全椒县属于北亚热带向暖温带过渡性气候，年降水量为840-980mm，境内降水丰富，地貌类型多为丘陵，北部以低山为主，中部多为丘陵，西南和东南为平原。

数据采用2010年全椒县行政区划数据、全椒县2010年土地利用数据、高程数据以及2010年全椒县的统计年鉴数据。

图1 全椒县行政区划图

图2 全椒县农业景观分类图

二、对全椒县的农业景观规划

1.景观分类

依据在农民的生活、生产中起着主要功能的农业景观特征差别，将农业景观分为农业生产景观、农业服务设施景观、农村聚落景观、农业生态景观等4类农业景观。

表1 农业景观分类界定表

图2可以看出各农业景观类的大概分布范围，由于各景观类的划分依据与涵盖范围不同，造成各景观类的分布范围存在差异。其中全椒县耕地和园地占地面积最大，农业生产景观分布范围最广，且遍布整个全椒县，而交通用地占地面积最少，故农业服务设施景观分布范围最少，主要分布在经济条件较好的县城附近。居住地和工业用地的农村聚落景观总体分布较为离散，而农业生态景观则分布得较为集中，主要分布在全椒县北部。表2为全椒县各土地利用类的所占面积指标。

表2 全椒县各土地利用类的面积指标

图3 农业生产景观分类图

2.农业生产景观布局

鉴于遵循土地的自然和社会属性，配合农业生产过程中所需的资源间具有多样性和联系性，因此，参照农用地分等理论与技术方法，选取土壤质地、土壤构型、土壤厚度、地形坡度、灌溉保障率作为地块评价的指标，并运用层次分析法求出各指标的权重对农业生产景观的适宜性进行评价。结合实际情况划分成低度、中度、高度三个等级，最终对农业生产景观进行分类。

表3 全椒县农业生产景观适宜性评价指标分值与权重

表4 农业生产景观适宜性分级标准

表5 全椒县农村聚落景观适宜性评价指标分值与权重

表6 农村聚落景观适宜性分级标准

表7 研究范围各行政区所占农业景观比例

根据评价指数的最后综合得分，将分值小于55生产景观区划为低度适宜类并归为生态环保区；将分值大于55且小于64的生产景观区划为中度适宜类，归为果林生产区；将分值大于64的生产景观区划为高度适宜类，归为粮食生产区。

图4 农业生产景观布局图

图5 全椒县休闲旅游区规划图

3.农业服务设施景观布局

休闲、旅游区的规划是农业景观规划中必不可少的一部分，目前全椒县的休闲旅游产业发展较为落后，因此需要对全椒县的农业景观结构进行适当的调整。借鉴旅游和地理学理论，并结合当地的实际情况，借助ArcGIS工具，分别对县城和公路建立10 000m和1 000m的缓冲区半径，进行缓冲区分析。再将缓冲结果与生产景观中已规划好的中度适宜类进行叠加，将最终结果归为休闲旅游区。其中休闲旅游区的分布较为离散，但主要分布在中部和北部，受其道路分布和地理位置的影响，休闲旅游区内交通较为便利，距离县城较近，经济发展较好且该区内果林业发达，适宜发展果林采摘以及农家乐等产业。

图6 农村聚落景观分类图

图7 农村聚落景观布局图

4.农村聚落景观布局

由于聚落景观的规划主要受社会因素和自然因素的共同影响，而二者对其的影响程度又存在差异。因此，在选取适宜性评价指标时，主要考虑到哪些因素更能影响聚落景观未来的发展，并结合全椒县聚落分布的实际情况，本文选取了高程、坡度、坡向、距县中心距离、距市级以上公路距离、服务设施用地面积比这六个因素作为地块评价的指标，运用层次分析法求出各指标的权重，得出全椒县农村聚落景观适宜性评价指标分值与权重，再对农村聚落景观的适宜性进行评价。

基于提取的农村聚落景观类，利用ArcGIS空间分析模块，对各评价指标的量化分值图层进行加权求和。按照评价指数的最终得分值，同时结合实际情况，把全椒县农村聚落景观适宜性分成低度、中度、高度三个等级，最终根据分级标准进行划分。将高度适宜类归为发展重点区，中度适宜类归为中等发展区，低度适宜类归为内部调整区。

图8 河流绿色廊道规划图

图9 交通绿色廊道规划图

通过对全椒县农业聚落景观地块质量分值进行分级，将聚落景观分为低度适宜、中度适宜、高度适宜三类。其中重点发展区主要分布在地形平坦、交通发达、服务设施齐全的区域；中等发展区主要分布在地形较为平坦、交通较为发达、服务设施相对齐全的区域；内部调整区主要分布在海拔较高、地形坡度较大、交通欠发达、服务设施不完善的区域。各方面条件较好的襄河镇和十字镇无疑是未来重点发展城镇。

5.农业生态景观布局

随着城市的发展，河流作为景观生态发展的一部分，合理的河流绿色廊道的建立，对于生态景观的规划具有重要意义。以襄河和滁河为主体，建设50m的缓冲区，作为绿色廊道，能够给与农业发展充足的水源，并能过滤污染物，维护物种多样性，形成循环调节通道。交通一直是影响一个区域发展的主要因素，然而，随着经济的发展，道路的细心布局、规划，更能体现一个地区的发展进程。以合宁高速公路为主体，建设50m的缓冲区，作为生态防护绿地。

图10 农业生态景观布局图

图11 全椒县农业景观总体布局图

三、结果与分析

将各个农业景观布局图进行叠加，其中较小面积的区域则划分到其相邻区域范围内，再结合景观生态学原理，对全椒县农业景观的总体布局进行设计、规划，得出全椒县农业景观总体布局。

由图11可以直观地看出全椒县各个农业景观布局的分布情况，全椒县的农业景观总体布局由生态环保区、河流绿色廊道和交通绿色廊道组成的农业生态景观，发展重点区、中等发展区和内部调整区组成的农村聚落景观，粮食生产区和果林生产区组成的农业生产景观，休闲旅游区组成的农业服务设施景观构成。全椒县的农业景观总体布局的功能分区较为明确，其中结合景观生态学原理，景观基质为粮食生产区、果林生产区、生态环保区等；景观斑块为休闲旅游区等；景观廊道为河流、道路绿色廊道等。将全椒县农业景观的总体布局与全椒县行政区划相叠加，得出各类农业景观在全椒县各城镇中所占的比例，如表7所示。总体而言，全椒县景观主要分布在其南部和东部地势较低、地形平坦区域，各类景观布局较为集中，分布范围广。表中反映了全椒县各行政区所占各类农业景观的面积比例，由表7可清晰地看出，全椒县各类农业景观的总体分布状况。

四、总体规划分析

全椒县的农业景观总体布局的功能分区较为明确，由于全椒县各乡镇交通、经济、河流和旅游发展乃至农耕发展存在差异性，导致全椒县各类农业景观在各乡镇间的分布存在差异性。

(1)由于在全椒县的平原地区，地势平坦且灌溉较为充足，适合作为粮食生产区；而在北部低山地区，由于灌溉条件较差和地形地势的影响，适合作为果林生产区；在全椒县中部的丘陵地区，土壤贫瘠、灌溉条件差，主要以生态环境维护为主，适合作为生态环保区。农业作为全椒县的第一产业，发展历史悠久，因而全椒县耕地分布范围广，故全椒县的农业生产景观分布较为广泛且均匀，各乡镇所占面积比相差不大。

(2)由于全椒县各乡镇的地形地势、具备的服务设施、交通的通达度的各项差异，导致了全椒县的农村聚落景观分布存在较大差异，其中各方面条件都较好的十字镇和襄河镇的所占比例最大，无疑是未来聚落发展的领头军。

(3)交通是影响农业服务设施景观布局的最大因素，各乡镇间的已有交通建设存在不均匀分布，从而全椒县的农业服务设施景观分布也不均匀，十字镇和襄河镇由于其交通建设发达，故所占农业服务设施景观面积最大。

(4)在农业生态景观的布局中，交通的发展、河流的分布都起着重要影响，受这些影响在未来全椒县农业景观的建设当中，石沛镇、马厂镇和西王镇更适合作为生态景观来发展，主要不从事农业开发。

总体而言，全椒县各区域的农业景观布局总体较为集中，其中襄河镇、十字镇、六镇镇以其优越的地理条件和经济、社会条件，更适于农业景观建设。农业景观的分布主要集中在地势更为平坦、交通更为便利、各种水利、服务设施更为完善的区域。在未来全椒县的农业发展过程中，根据合理的布局对各景观区类进行明确的功能划分，扬长避短、因地制宜提出以下规划意见，达到各司其职、分区合作，从而实现利益的最大化。

(1)要注重对河流、水系的建设，完善滁河及襄河的治理工程，解决水源污染与浪费用水的问题，实现农业的综合开发、改善农业生产所需的灌溉条件，适当地扩大农业生产的规模，发展农副产品加工业，扩大全椒县农业生产的产业链。

(2)要推进交通建设，目前全椒县的交通格局还有待完善，今后要努力建立乡镇间循环交通网，加强乡镇间的联系和配合，缩小彼此之间的服务设施差异，改善全椒县农业服务设施景观布局，加快现代农业的发展。

(3)在已有农业景观布局的基础上，更要突出的是各类景观间的彼此配合与协作，在突出发展各景观功能的同时，也要注重对全椒县整体农业发展的影响。在发展农业的同时，可以更加兼顾旅游业的发展与生态环境的建设，在果林业发展较好的西王镇、马厂镇和石沛镇发展农家乐，开辟旅游景区，主张特色的乡村旅游景观，将自然风光与当地的风土人情相结合，打造满足城乡居民需要的休闲场所；而在目前生态环境条件较差，不宜进行农业开发的区域，要强调保护重于利用，坚决抵制随意放牧和砍伐，应注重水土保持与生态涵养，可以适当地进行生产结构调整，主要以种植草地和生态园林为主，为全椒县未来农业发展提供一个良好的生态环境。

五、结论与讨论

在全椒县农业景观的规划中，总体而言农业景观的分布主要集中在地势更为平坦、交通更为便利、各种水利、服务设施更为完善的区域，襄河镇、十字镇、六镇镇以其优越的地理条件和经济、社会条件，更适于农业景观建设。在全椒县的农业景观总体布局中，各景观分区功能明确，各分区间相互协作，提出合理的布局规划，为实现全椒县农业发展的最优化提供支持。

本文只基于全椒县2010年的农业生态景观布局进行了规划分析，缺乏长时间序列比较，亟待在今后研究中利用多个年份数据研究。

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