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体积 2021年 |文章的ID 3486138 | https://doi.org/10.1155/2021/3486138

林刘、周Yapeng我国阴,Ruiqiang张应妈,林贵军则张Pengfei赵,Jinxiong风, 提高土地利用规划通过生态系统服务的评价:一个案例研究Quyang县”,复杂性, 卷。2021年, 文章的ID3486138, 13 页面, 2021年 https://doi.org/10.1155/2021/3486138

提高土地利用规划通过生态系统服务的评价:一个案例研究Quyang县

学术编辑器:小君杨
收到了 2021年5月26日
接受 09年2021年8月
发表 2021年8月27日

文摘

对土地的竞争日益激烈,因为多个土地利用和生态系统服务需求上升。土地景观生态学的原则的监管是必要的发展更可持续的土地利用规划方法。研究评估目前的土地对其的监管模式并确定最佳实践造成Quyang县位于河北省太行山地区,中国。研究中运用了景观生态学理论构建的指标体系景观格局分析基于GIS和3.3 Fragstats软件。在这项研究中,我们研究了景观生态学的具体原因是优于传统方法在土地整理规划设计,这有利于土地生态效益的全面发展。景观生态规划可以有效地减少景观破碎度和提高集约化经营。结果发现,降序排列的香农指数目前的景观,景观生态规划,和传统的计划。景观生态规划可以保护自然的多样性比传统的规划。景观生态规划就可以创建的长走廊,走廊更高的密度和连通性和更低的平均宽度比传统的规划。除此之外,它可以提高生态服务功能价值研究区不同程度,因此抑制居民从限制粮食生产。 This research has great potential to improve the visibility of ecosystem services in local land use planning and, thus, to improve the ecological functioning of future landscapes.

1。介绍

对土地的竞争日益激烈,因为多个土地利用和生态系统服务需求上升。耕地的数量和质量下降,严重威胁食品安全和生态安全(1- - - - - -3]。土地整理规划有助于缓解人与土地之间的紧张关系,特别是在维护所需的建设用地的经济发展。土地监管主要起源于中世纪的欧洲国家。然而,有证据表明,土地监管早在国家,如德国,法国,俄罗斯(4,5]。一般来说,土地监管涉及三个阶段的历史。第一阶段从中间的16th19世纪的结束th世纪,被定义为组织和土地整理计划,所有权的调整,改善农业生产条件进行简单的装修。第二阶段从开始延伸20th世纪1950年代;随着工业化的出现,土地改造开始围绕着城市建设和工业发展,这是一个特定的土地改造阶段。第三阶段发生在1960年代,当土地改造开始面向促进地区经济发展,缩小城乡之间的差距,增加收入,保护和改善生态环境。这是一个更全面的土地改造阶段,以及景观生态学的集成将扮演重要的角色在欧洲的改进的生态6,7]。

与此同时,在中国土地监管的历史可以追溯到先秦时代的镜系统(8]。自秦汉(9- - - - - -11),中国明显是国有土地庄园和农田系统,等等,不一而足的土地使用方法。虽然土地改造进行了各种形式的中华人民共和国成立以来,国家在普遍接受的理论和技术方面落后的土地改造之前制定的土地管理法在1990年代,这促进了中国的土地整治活动提高到一个新的水平12]。目前,中国对土地整理的研究主要集中在土地适宜性评价;然而,土地治理工程规划和设计方法,综合效益分析的土地,使土地整理规划更大的研究潜力13- - - - - -18]。

景观生态规划与设计运用景观生态学理论及其相关方法。目前,生态规划和景观设计的几种主要方法在全球范围内使用。这些方法之一是千层蛋糕规划模型(19),由美国提出了生态景观设计师McHarg。这种方法涉及到计算自然资源的生态适宜性区域景观生态系统优化其景观利用和区域发展方向。另一种方法是土地利用生态的单舱模型(20.];美国生态学家•奥德姆提出的,该模型中,基于系统科学理论,以区域景观生态系统健康为优化目标,讨论了自然和社会经济因素的调控机制,和收益分配的决定。最后,区分土地利用模式,提出了由德国生物学家哈伯(21),主要适用于高密度地区景观的整体规划,涉及到整体效果的评估环境景观规划提出的诊断和模式分析指标。

20世纪后期,景观生态学的理论和原则是景观规划与传统集成方法。集成开发很大程度上归因于福尔曼的1995本书景观生态学,总结了景观生态格局优化的方法(22]。更具体地说,随着人口、粮食需求和环境污染在中期到后期增加20倍th世纪,许多国家如德国和荷兰转向土地作为主要研究对象,从而鼓励对景观生态学的兴趣。与此同时,国际景观生态学协会(IALE)正式成立第六届国际研讨会于1982年在捷克斯洛伐克景观生态学;这标志着一个新阶段发展的景观生态学(23]。景观生态学的研究已经逐渐从欧洲国家在世界各地盛行24]。黄、刘介绍景观生态学在1981年中国(25,26]。虽然我国景观生态学原理的实现落后于欧洲和美国,快速应用程序提示。与此同时,中国以外的,在1984年,Naveh和利伯曼发表了著名的景观生态学专著,景观生态学:理论和应用,这是第一个专著。中国第一个国家关于景观生态学在1989年10月在沈阳举行;这个景观生态学研究掀开了新的一页。在1992年,委员会建立了中国社会生态景观生态学;此后,景观生态学的研究进展极大地在中国27]。在成立十年以来对景观生态学专业委员会,中国学者发表了一系列专著景观生态学。

今天,很明显,土地改造必须包括一系列生物和工程措施,这将不可避免地打破土地资源的初始状态在一个地区,直接或间接的好处和危害区域环境因素如水资源、土壤、植被和生物及其生态过程(28- - - - - -31日]。土地资源的可持续性也可以严重影响如果不恰当的补救损害生态系统,降低土地生产力。改善环境的农业地区,土地生产能力,并保存区域土地的可持续利用、景观生态规划与设计应标准化在土地整治项目规划布局的多元化设计,保护和加强该地区脆弱的和简单的生态系统(32- - - - - -34]。

可能有几个土地景观生态规划改造的具体目标。这些包括增加耕地的面积,扩大规模的农民的土地管理,提高土地生产潜力和农民竞争力通过破碎的农田和土地所有权的改造,改善农村生活、生态、环境、和景观功能,同时也为城乡一体化建设绿色基础设施,保护生物多样性,防止农村污染,保护自然资源,维护和提高农村生态环境服务功能,实现各级土地管理,实现生态功能的完整性,即耦合土地利用系统的外部环境,实现整个函数。更具体地说,土地利用模式和道路设计可以确定通过考虑地形、气候、水文条件、水资源条件、社会条件和经济条件;改善自然功能兼容性州土地改造农业生态系统的规划和设计应该运用景观异质性和生态多样性的原则,提高景观的生态功能补丁符合农业生产的要求。

2。景观生态规划与设计

2.1。景观生态格局的调整

土地改造优化的过程是一个地区目前的土地利用模式。景观生态学理论的指导下,土地改造遵循可持续发展原则,保护和改善生态环境。值得注意的是,它涉及的综合调整和重建景观的空间结构和模式;例如,修改包括铺设道路、排水和灌溉网络,作物,农田结构、防护林带系统,和土地单位的方式构建和谐空间结构、稳定的生态系统,最终实现土地资源的可持续利用的目标。

2.2。景观生态规划与设计

在研究区景观生态斑块的类型包括灌溉土地,陆地,花园土地、林地、住宅用地,葬礼土地、沙地、裸地和荒地。基于土地改造项目的特点,一些高的林地生态服务价值研究区域保留,和一些裸露的土地附近的森林研究区东部的转化为林地增加该地区的生态服务价值。

我们的景观格局指数分析显示区域有大量的耕地景观斑块,斑块平均面积小,景观破碎度高。值得注意的是,后者削弱了生物多样性和土地生产能力。农田景观斑块(主要种植小麦和玉米)应该是矩形,符合的地形和分布在太行山前平原地区水资源。字段的宽度和长度都是200 - 300和400 - 600 m,分别,斑块的平均面积是7 - 10嗯2。同时,研究区土地平整展出机械地方平整方案;适应土地平整不应该降低土壤肥力,应该保持肥力土壤薄层。

2.3。风景园林、景观生态廊道规划设计
2.3.1。沟走廊

景观格局分析表明,沟走廊的数量研究区很小,他们的总长度低,及其宽度不均匀;此外,沟里走廊是处于放弃状态或semiwaste,这就排除了灌溉和排水。在灌溉和排水的规划和设计走廊,输水通道是根据传统的规划和设计节省耕地;更具体地说,一个地下低压输水PVC管道采用。同时,按照设计方案我们地区的耕地景观补丁单元、排水沟是合理安排;它有效地形成通道走廊网络,使水的循环畅通,减少洪涝灾害的概率,保证该地区水资源的合理流通。

此外,排水沟的景观生态设计是基于排水区域。每隔10年,每日暴雨量(210毫米)旱作农业地区和每日暴雨量(210毫米)在稻田排放相关的深度作物的洪水。根据灌溉与排水工程设计规范(gb50288 - 99),农业和斗沟的宽度被设计成2.5和4.2 m,分别。我们主要关心排水沟的土壤质量和梯形结构。的斜率排水沟设计是温和的;Dougou坡比例是1:1.5和Nonggou坡比例为1:1,选择加强该地区的能力作为其居民物种的栖息地。此外,保护排水沟坡度和提供这个绿色的栖息地,地盘被种植在排水沟的斜率。

2.3.2。公路走廊的农田

我们对景观格局指数的分析表明,该领域和生产是混乱和狭窄;此外,路面质量和连通性差,使车辆运输和农田的地下操作机械。值得注意的是,耕地的机械化补丁也严重影响。改造后,公路走廊形成网络连接系统,与他们的布局符合每个补丁的设计。与此同时,农田道路的设计主要是基于传统的生态改造和建设方法融合生态工程。与传统的规划方法相比,农田景观生态设计的道路走廊宽度减少了;现场道路的宽度减少到4米,和生产道路的宽度是2.5米;耕地是为了使车辆的运动和农田机械。此外,公路走廊的设计包括一个生态孔直径20厘米每100 m以下路基占小动物的动作,培养他们的生存和栖息地。

2.3.3。防护林带走廊的农田

我们对景观格局指数的分析还明确表示,只有几个在我们地区农田防护林走廊。最终,这么小的号码不能形成完善的农田防护林体系所必需的保护生态环境。作为回应,农田防护林项目计划提出修改林带根据当地条件采用透水防护林带。农田防护林主要是安排符合现有标准沿着排水沟和农田道路;采用单杆路布局模型。树种选择是一个快速增长的杨树适合当地气候和土壤条件;与此同时,植物间距是2 m。注意,农田防护林是有帮助的不仅是一个重要的手段,改善局部小气候,保护水,风,和沙子还增加土地利用空间和生物多样性的有效途径。

3所示。材料和方法

3.1。概述研究的区域

研究区位于华北平原的西部,东部太行山脚下(图1)。该地区的地理坐标是38°35 -38°38′15 N和114°48′08年“52′E - 114°31”E。在温暖、温带大陆季风气候,年均降水量571毫米,主要集中在7月和9月,占年降水量的64.4%。与此同时,年蒸发量1230毫米,超过2.15倍高于降水。年平均气温是11°C。年平均风速为2.3米/秒,最大风速发生在春天,在2.9 m / s。此外,冻土深度通常是30至55厘米(35]。该地区也经历一年大约2600 h的阳光,和它的无霜期延长190天。值得注意的是,研究领域属于洪水冲积平原在太行山的面前。东南高西北低,该地区的地面坡度介于1/1500和1/2000。总体而言,地形平坦,只有缓坡,凹陷。与此同时,在研究区地下水资源分为深和浅的淡水。深层地下水不容易访问和供应可能发生的困难。浅层淡水的主要资源是当前工农业生产和生活用水使用。同时,主要包括降雨入渗补给模式落后的供给,通道渗透和灌溉领域渗透。

研究区位于古路上的河,那里的土壤主要是洪水冲积肉桂、砂质壤土,土壤表面和耕作层养分含量很低。值得注意的是,土壤肥料泄漏,渗透性好,有机质的0.87%,0.055%的氮,29个毫克/公斤alkali-hydrolyzed氮、3毫克/公斤的动能磷,钾88毫克/公斤的可用。这些条件适合种植冬小麦、夏玉米和花生,但是一些重要的作物。一般来说,主要经济作物有小麦、大麦、玉米、草莓、大豆、黑豆、绿豆、棉花、芝麻和花生。与此同时,草本植物包括Eragrostis pilosa,三叶草sanguinalis(l)吟游诗人。虎尾草西南。苍耳,蒲公英mongolicum、配伍及化学成分摘要通过indicum,白术macrocephalaKoidz,地黄。树木属于柳树,杨树,榆属,摘要,Toona,菊花,Pyrus,Ziziphus,马吕斯属。

耕地的面积是920.8073嗯2在北心树,西心树,南心树,Zhicao村庄。总人口10482,人均耕地0.0913嗯2,年人均纯收入962元,小麦产量5250公斤/嗯2,玉米产量6000公斤/嗯2。当地农民主要从事农业生产,由于自然条件差,农业生产的集约化程度低,低产出效率和人均产值、人均纯收入低,大量的劳动力和土地资源,为修复提供了巨大的潜力。

3.2。研究方法

使用软件包括图像向量化、执行的分析景观格局指数计算,计算生态系统服务价值。利用MapGIS软件被用来计划和设计研究中的土地监管区域,以及ArcGIS软件被用于将图像转换成一个网格地图。景观指数包括三个指标:补丁特点、景观多样性和走廊的特点。景观指数包括补丁指数、景观多样性指数、走廊特征指数。景观多样性指数包括香农多样性指数、均匀度指数、优势度指数。走廊特征指数包括走廊宽度平均指数、廊道密度指数、走廊分形维数,走廊连接索引。

Costanza的36]适应生态系统服务价值的公式用来计算陆地生态系统的服务价值的研究领域。公式如下: 其中ESV表示生态系统服务总价值的一年,一个代表的分布区域研究区土地利用类型(嗯2),投代表了生态系统服务价值(元/嗯2·)的土地利用类型。

本研究试图揭示不同方法的土地监管的好处在这个区域优化土地监管理论,规划和设计通过分析景观格局分析指数和生态服务价值在传统的土地管理和景观生态规划。

4所示。比较和分析的结果

4.1。景观格局的现状
以下4.4.1。景观结构

研究区域的景观结构(图2和表1)是获得使用1:1000年土地利用现状图作为底图。北Xingshu村的景观总面积在1522年研究造成.7820嗯2(表,包括13个不同的景观类型2)。如上所示,本研究利用MapGIS软件使用过程研究区域的土地利用现状图和ArcGIS软件将图像转换成一个网格地图之前将它引入Fragstats 3.3来计算各种景观指数。因为农田道路、农田防风林、山脊和一些沟渠成为线性特性,这些地区的区域合并成当地的类别。


景观类型 区(嗯2) 比率(%)

农业用地景观 耕地景观 水灌溉景观 691.9296 45.44
旱地景观 228.8777 15.03
林地景观 209.8259 13.78
景观 44.3930 2.92
其他农业用地景观 农田道路景观 38.0402 2.50
沟风景 30.0666 1.97
景观的农田避难所 0.1882 0.01

建设用地景观 农村居民点景观 223.7001 14.69
特殊的土地景观 葬礼土地景观 1.0948 0.07

其他土地景观 自然保护区景观 沙地景观 35.7669 2.35
赤裸裸的景观 11.8958 0.78
田菅直人景观 0.0875 0.01
草原风景 6.9157 0.45

1522年.7820 100.00


景观类型 数量的补丁 平均斑块面积 斑块密度指数

耕地 185年 5.1811 0.19 1.065
花园 13 3.6432 0.27 1.037
林地 37 5.7970 0.17 1.236
渠道 1 20.5768 0.05 1.030
农村居民点 42 5.3677 0.19 1.048
葬礼,埋葬地点 12 0.0823 12.15 1.046
沙地 5 7.3155 0.14 1.176
裸露的土地 2 5.9126 0.17 1.126
草原 5 1.4053 0.71 1.112
302年 5.0423 0.20 1.109

4.1.2。补丁特征指数

值得注意的是,表2表明研究区域的景观元素的空间结构显著不同;特别是,大量补丁和补丁密度较高在场耕地,这表明高耕地碎片。至关重要的是,高耕地分散不利于大规模耕地管理,从而影响地区的作物生产能力。沿着这些线路,斑块平均面积很小,这阻碍了生物生存和繁殖;因此,在这个地区物种丰富度相对较低。同时,如上所述,补丁维度很高,表明耕地补丁没有适当的补救和受地形因素的影响,耕地补丁的补丁边缘和复杂。补丁数量、斑块平均面积和农村住宅和林地景观斑块密度没有不同,但农村住宅景观的斑块分形维数远小于林地的景观,这表明农村住宅景观是人类活动的严重影响;因此,它的优势是更多的常规。此外,密度未使用的荒地草原景观指数高,这表明景观的破碎程度也高,对周围景观的影响是显著的,从而表明治疗是必要的。同时,补丁的分形维度在沙地,光秃秃的土地、荒地和大,这表明贴片边缘是更复杂的。 Moreover, human activities did not significantly affect the landscape.

4.1.3。景观多样性指数

根据最大景观多样性指数,表中列出3,有许多景观类型在我们的研究区域。然而,景观多样性指数只有1.17324,这不同于最大多样性指数。景观多样性指数的下降是由于各种各样的景观类型在我们的研究区域。值得注意的是,景观均匀度指数、优势度指数分别为0.509531和1.1293,分别,这表明,景观类型的分布不是很均匀,主要是因为耕地占很大比重的景观。


最大多样性指数 香农指数 均匀度指数 优势指数

2.302585 1.17324 0.509531 1.1293

4.1.4。走廊特征指数

4表明景观走廊的宽度不均匀,从0.5到13米。与此同时,走廊的密度很小,平均走廊维度高,连接走廊的程度很低。这些条件都不利于农田机械的使用和农田的运输产品。此外,根据实地调查的结果,只有少数农田防护林走廊在本研究领域;最终,这些无法形成一个完善的农田防护林体系。


项目景观类型 走廊的长度 平均走廊宽度 走廊密度 平均走廊维度 走廊连接

农田道路景观 59817 .63点 到13 39.28 1.002 0.292
灌溉和排水沟渠的风景 16292年。3 0.5 - 5 10.70 1.003 0.186
景观的农田避难所 3.764 0.5 2.47 1.000 1.000
79873 .93点 3.97 52.45 1.002 0.274

4.2。研究区域的生态服务价值

土地利用类型的生态系统服务价值等价利用谢的研究成果37]。然而,谢提供下生态系统生态服务价值的单价是全国平均水平的状态。生态服务功能的大小在不同地区生态系统的生物量密切相关。根据生态系统服务价值之间的线性关系和生物量在不同的地区,有必要修改的生态系统服务价值才可以使用。据谢先生单价修正公式的生态系统服务价值3),研究区属于河北省。计算后,校正系数(1.02),最后一个表的相同因素的生态系统服务价值形成适合研究区域(表5),对应于农田耕地,林地对应于森林,水面积对应于河流和湖泊,花园生态系统单位面积生态服务价值的平均值的草原和森林土地,土地闲置对应于沙漠,和农村建设用地等对应的实践学者Cai Bangcheng [38]。根据沙漠生态系统的生态服务价值的类型、水文调节功能对应于水利、和美学景观对应于生态旅游服务功能。


函数 农田 园地 林地 农村建设用地 水面 未利用土地

天然气监管 451.25 1940.50 3158.94 0.00 0.00 0.00
气候变化 803.25 1624.61 2436.88 0.00 415.14 0.00
节约用水 541.52 1805.09 2888.13 27.03 18393.86 27.03
土壤形成与保护 1317.74 2639.96 3519.92 18.05 8.98 18.05
废物处理 1480.22 1182.38 1182.38 8.98 16408.33 8.98
生物多样性保护 640.76 1963.04 2942.29 306.82 2247.37 306.82
粮食生产 902.60 180.54 90.27 8.98 90.27 8.98
原材料 90.27 1195.85 2346.61 0.00 8.98 0.00
娱乐文化 8.98 595.68 1155.25 8.98 3917.00 8.98
6236.59 13127.66 19720.68 378.83 41489.93 378.83

壶穴是一个小的土地类型的夹杂物,这是与湿地类型人工湿地(38,39]。然而,农村道路和沟渠项目总面积仅占总面积的4%的项目区域,和现有的生态服务价值评价方法不能评估上述土地的生态服务价值类型,所以省略。

4.3。生态景观规划的景观结构变化
4.3.1。景观生态模式的调整目标

土地整治是当前土地利用优化模式的过程,也就是说,在景观生态学理论的指导下,遵循的原则,保护和改善生态环境,坚持可持续发展,并采取调整和重建的景观空间结构单元为基本手段,全面调整当前土地景观格局研究领域,布局道路、排水和灌溉网络,作物,农田防护林体系结构,和土地单元,构建一个和谐的空间结构和稳定的生态系统,从而形成一个协调的“农田规则、树木、沟渠和生产道路,”,实现土地资源的可持续利用的目标。

4.3.2。内容研究区域景观生态模式的调整

保持生态多样性的研究领域,研究地区的某种类型的补丁时保留土地景观生态格局的调整(40)(表6)。首先,我们考虑保留181.7828嗯2高生态价值的自然景观、人工或生态林地,5757嗯23.3029 hm生态沟风景,不合适2桑迪景观,0.7820嗯2裸露的景观,和0.2322嗯2贫瘠的沟附近的景观。其次,景观破碎度的分散分布在研究区耕地内0.5256款hm2葬礼土地景观1.6206款hm2乡村景观、1.8737款hm2沟景观和4.3319款hm2花园景观转化为耕地景观和生态效益不高28.0431款hm2林地景观调整耕地景观,将10.9058款hm2桑迪景观,3.2951款hm2光秃秃的景观和1.8551款hm2荒地开发为耕地的景观格局。第三,加强生态环境保护和改善土地景观的生态价值研究区将在沙地景观,4.8284款hm2草原景观和7.6165款hm2光秃秃的土地林地景观格局调整。基于充分利用现有的景观走廊,34.1695款hm2计划在耕地景观斑块,改善农田景观生态系统的生产力农田道路景观、28.1929款hm2排水沟景观,4.0415款hm2农田防护林景观。


土地类 前期(嗯2) 百分比(%) 监管(嗯2) 百分比(%) 增加或减少(嗯2) 百分比(%)

农业用地 耕地 水灌溉土地 691.9296 45.44 973.2583 63.91 281.3287 18.47
旱地 228.8777 15.03 0.0000 0.00 −228.8777 −15.03
小计 920.8073 60.47 973.2583 63.91 52.4510 3.44
花园 44.3930 2.92 40.6031 2.67 −3.7899 −0.25
林地 209.8259 13.78 213.4238 14.02 3.5979 0.24
其他农业用地 农田道路 38.0402 2.50 41.3922 2.72 3.3520 0.22
渠道 30.0666 1.97 28.1929 1.85 −1.8737 −0.12
耕地保护 0.1882 0.01 4.0415 0.27 3.8533 0.25
小计 68.2950 4.48 73.6266 4.84 5.3316 0.35
1243.3212 81.65 1300.9117 85.43 57.5905 3.78

建设用地 农村居民点 223.7001 14.69 217.1249 14.26 −6.5752 −0.43
小计 223.7001 14.69 217.1249 14.26 −6.5752 −0.43
特殊的土地利用 葬礼,埋葬地点 1.0948 0.07 0.3408 0.02 −0.7540 −0.05
小计 1.0948 0.07 0.3408 0.02 −0.7540 −0.05
224.7949 14.76 217.4657 14.28 −7.3292 −0.48

其他土地 自然保护区 沙地 35.7669 2.35 3.3029 0.22 −32.4640 −2.13
裸露的土地 11.8958 0.78 0.7820 0.05 −11.1138 −0.73
田菅直人 0.0875 0.01 0.0875 0.01 0.0000 0.00
草原 6.9157 0.45 0.2322 0.02 −6.6835 −0.44
小计 54.6659 3.59 4.4046 0.29 −50.2613 −3.30
54.6659 3.59 4.4046 0.29 −50.2613 −3.30

总土地面积 1522.7820 100.00 1522.7820 100.00 0.0000 0.00

4.4。比较分析传统的规划和景观生态规划景观格局指数
4.1.1。斑块特征指数

比较表7与当前块特征索引表显示,研究区域的土地之后极大地改变了传统的规划设计和景观生态规划和设计。与现状相比,补丁的数量减少,斑块平均面积改善,和斑块密度显著降低,表明方案取得了一些进展减少景观破碎度和增加土地规模经营和农田作物产量。跨这两种规划、补丁的数量低,斑块平均面积稍高,在景观生态规划和补丁密度低于传统的规划,这表明景观生态规划更有效地降低景观破碎度。与此同时,在两个规划的实现方法,耕地补丁的分形维数也下降到1.033和1.030,分别表明景观生态规划对耕地进行了更合适的补救活动,更有效地减少耕地斑块边缘的复杂性比传统的规划。此外,后两个规划和设计的实现方法,补丁也拒绝的数量;在传统的规划和设计中,裸露的土地和荒地开发为耕地;与此同时,在景观生态规划与设计,一定数量的不合适的裸地和荒地保留维持景观多样性,确保当地生物的生存和繁衍。


景观类型 数量的补丁 平均斑块面积(嗯2) 斑块密度指数
传统传统规划 景观国家计划 传统传统规划 景观国家计划 传统传统规划 景观国家计划 传统传统规划 景观国家计划

耕地 152年 139年 7.3682 7.2724 0.14 0.14 1.033 1.030
花园 10 10 2.4833 4.2163 0.40 0.24 1.054 1.049
林地 23 30. 5.5631 7.3688 0.18 0.14 1.127 1.142
渠道 1 1 20.5768 20.5768 0.05 0.05 1.025 1.025
农村居民点 42 37 5.3677 6.0462 0.19 0.17 1.048 1.046
葬礼,埋葬地点 12 3 0.0823 0.1213 12.15 8.24 1.046 1.032
沙地 5 5 0.6047 0.6047 1.65 1.65 1.087 1.087
裸露的土地 0 1 - - - - - - 0.7904 - - - - - - 1.27 - - - - - - 1.018
草原 0 1 - - - - - - 0.2326 - - - - - - 4.30 - - - - - - 1.013
245年 227年 6.2154 6.7083 0.16 0.15 1.048 1.048

上述分析表明,这两种方法土地管理规划和设计很大程度上影响了研究区域的景观格局;特别是,他们倾向于简化土地类型、调整贴片形状,增加斑块的平均面积。最终,景观规划和设计被证明是更有效的比传统的设计。

10/24/11。景观多样性指数

相比之下,目前的景观多样性指数的研究区域41)(表8),研究区域的土地景观香农指数改造前后证明以下等级:当前景观>景观生态规划>传统规划。然而,景观生态规划仍然被证明是有利于保护景观的多样性,与传统的规划相比,更有效抑制土地类型分布的不平衡趋势偏见,鼓励可持续发展。


最大多样性指数 香农指数 均匀度指数 优势指数
传统的规划 景观生态规划 传统的规划 景观生态规划 传统的规划 景观生态规划 传统的规划 景观生态规划

1.945910 2.197225 0.85970 1.01217 0.441796 0.460657 1.0862 1.1851

4.4.3。走廊特征指数

后土地的规划和设计模式在研究区42)、景观走廊增加了道路、灌溉、排水沟渠、和农田防风林,从而形成一个完美的系统。规划和设计之后,在研究区公路走廊被分为两种类型:现场和生产道路。走廊的长度和密度增加(表9)。公路规划后,在研究区交错,形成一个网络;走廊的平均尺寸减少,走廊连接改进。相比,缺乏一个完整的防护林带系统在研究区规划、计划的农田防护林结合田间道路布局密度增加,形成了一个完善的农田防护林体系。


景观类型 走廊的长度(米) 平均走廊宽度(米) 走廊密度(m /嗯2) 平均走廊维度 走廊连接
传统的规划 景观国家计划 传统的规划 景观国家计划 传统的规划 景观国家计划 传统的规划 景观国家计划 传统的规划 景观国家计划

农田道路景观 98831年 100816年 3 - 6 2 - 4 64.90 66.21 1.000 1.000 0.424 0.433
灌溉水渠运河景观 40007年 43711年 1 2 - 5 26.27 28.70 1.000 1.000 0.376 0.379
农田防护林景观 38972年 42297年 0.5 0.5 25.59 27.78 1.001 1.001 0.217 0.229
177810年 186824年 2.85 2.79 116.77 122.69 1.001 1.001 0.399 0.403

与传统的规划相比,走廊长度、密度、和连接度更高,但平均走廊宽度略低,这表明景观生态规划更加关注保护的景观生态学研究领域基于改善程度和更合理的走廊连接通道的设计。

4.5。生态服务价值和效益的比较分析前后传统规划和景观生态规划

通过定量估算生态服务的价值之前和之后的土地监管,增加或减少的数量可以确定土地监管带来的生态服务价值,和土地监管的生态效益定量评估和计算。传统的生态价值规划方案和研究区域的景观生态规划方案如表所示10


土地类 前期 传统的规划方法 景观生态规划
输出 百分比 输出 百分比 输出 百分比

耕地 5742698年 54.33 6687683年 68.79 6069813年 55.25
花园 582776年 5.51 287035年 2.95 533023年 4.85
林地 4137907年 39.15 2660334年 27.37 4208860年 38.31
农村建设用地 85161年 0.81 85159年 0.88 82385年 0.75
水面 0 0.00 0 0.00 0 0.00
未利用土地 20710年 0.20 1182年 0.01 91218年 0.83
10569252年 100.00 9721393年 100.00 10985299年 100.00

我们的生态价值计算表明,根据景观生态规划方法,土地改造项目提供了更显著的好处对我们的生态环境比传统的规划方法,尤其是改善和加强土地利用。重要的是要注意,之前造成的总生态服务价值1056.93万元土地改造和更新这个值减少到972.14万元。降低率(百分比的生态服务价值的比率减少总生态服务价值监管之前)为8.02%。的各种类型的生态系统服务价值的土地改造后,耕地增加了945000元,花园的土地减少了295700元,林地减少了1477600元,未利用土地减少了19500元。农村建设用地和水使用保持不变。

改造后的景观生态学原则后,总生态服务的价值增加到1098.53万元,代表增加率为3.94。修复后,耕地生态系统服务的价值,森林土地,和未使用的土地增加了人民币327100元(这是617900元小于传统的规划方案),71000元(这是154.85万元超过传统的规划方案),71000元(这是90000元超过传统的规划方案),分别在花园的土地和农村建设用地减少了49800元(246000元超过传统的规划方案)和2800元(这是100元超过传统的规划方案),分别;水的价值保持不变。与此同时,单一土地服务(表值函数11)表明,土壤形成与保护价值函数是最高的在修复之前,占大约20%的总服务价值的研究领域。娱乐文化功能是最小的,占大约2%的地区服务的价值。


函数 前期输出 百分比 传统的规定程序输出 百分比 景观国家计划输出 百分比 传统的提高价值的变化 变动率 景观变化增加 变动率

天然气监管 1164486年 11.02 952462年 9.80 1192166年 10.85 −212025 −18.21 27680年 2.38
气候变化 1323080年 12.52 1225608年 12.61 1367822年 12.45 −97472 −7.37 44742年 3.38
节约用水 1192327年 11.28 1015928年 10.45 1229113年 11.19 −176399 −14.79 36786年 3.09
土壤形成 2074195年 19.62 1949728年 20.06 2149198年 19.56 −124467 −6.00 75003年 3.62
保护
废物处理 1666090年 15.76 1774688年 18.26 1745108年 15.89 108597年 6.52 79018年 4.74
生物多样性 1380275年 13.06 1196874年 12.31 1471885年 13.40 −183400 −13.29 91610年 6.64
性保护
粮食生产 860586年 8.14 986057年 10.14 909174年 8.28 125471年 14.58 48588年 5.65
原材料 628588年 5.95 439506年 4.52 637234年 5.80 −189082 −30.08 8645年 1.38
娱乐文化 279624年 2.65 180545年 1.86 283599年 2.58 −99079 −35.43 3975年 1.42
10569252年 100.00 9721393年 100.00 10985299年 100.00 −847858 −8.02 416047年 3.94

传统的计划减少了单一服务的价值,除了废物处理和食品生产;最引人注目的是娱乐文化的功能,是在传统的土地改造的目的增加粮食生产,但忽视了全面的服务价值的土地。相反,景观生态规划方案改进每一个生态服务的价值功能。增加率最高的生物多样性保护功能,达到6.64;最小的增长是娱乐文化服务功能(43]。这些结果可能归因于增加林地,而抵消个人服务的价值失去了通过减少耕地。比较传统和景观生态规划方案显示,后者可以提高该地区的综合服务功能价值,防止粮食生产的简单追求,实现保护生物多样性的现代土地管理目标,改善农村生态服务功能和景观价值通过自然资源保护(44),生态环境的生物修复,非点源污染控制和生态网络的建设和绿色基础设施45]。

5。结论

在这项研究中,我们进行了景观格局现状的比较分析,传统景观格局规划的结果,和生态景观规划的结果Quyang县利用景观格局指数和生态服务价值评估的计算结果的最佳实践在研究区土地管理规划。结果如下:(1)平均斑块面积的景观生态学规划和设计方案是高于传统的规划方案;同时,补丁的数量和密度在景观生态学计划低于传统的规划方案,这表明景观生态学规划方案能有效降低景观破碎度和加强管理。值得注意的是,景观的层次方法根据香农指数如下:当前景观>景观生态规划>传统规划;景观生态规划是最有利于保护景观的多样性下降。(2)景观生态规划提供了更好的结果比传统规划的走廊长度、密度、和连通性,虽然略微降低了平均走廊宽度,这表明更多的是注意保护景观生态学研究领域的基础上增加走廊连接,走廊设计更为合理。(3)景观生态规划可以提高生态服务价值研究区不同程度,从而阻碍了粮食生产的简单的追求;最终,这使该地区更符合现代综合土地监管方法。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

阴我国和Yapeng周贡献了同样的工作。

确认

这项研究是由河北省社会科学发展研究课题(201903120415)。

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