土地可持續(xù)利用的景觀生態(tài)學應用與探討

楊忠華 劉 方

摘要:土地資源的持續(xù)利用是社會經(jīng)濟發(fā)展的立足之本,是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的核心內容之一,對整個社會經(jīng)濟的發(fā)展意義重大。景觀生態(tài)學起源于土地研究,其研究對象是土地鑲嵌體,因此文章以土地資源的可持續(xù)利用規(guī)劃為出發(fā)點,從景觀生態(tài)學的角度分析和探討其利用效應。

關鍵詞:土地資源;可持續(xù)利用;景觀生態(tài)學;應用

一、土地資源可持續(xù)利用的理論基礎

(一)土地資源可持續(xù)利用思想的提出

土地可持續(xù)利用的思想,是1990年在新德里由印度農業(yè)研究會、美國農業(yè)部和美國Rodale研究所共同組織的首次國際土地持續(xù)利用系統(tǒng)研討會上正式提出的。

(二)土地資源可持續(xù)利用的內涵

對于土地資源可持續(xù)利用的定義,不同學者因對“可持續(xù)性”的理解和對土地資源利用的分析角度不同,存在多種表述方式。從經(jīng)濟學看,根據(jù)《我們共同的未來》報告中對可持續(xù)發(fā)展的定義:“盡可能減少對人類生存所依賴的土地資源破壞與退化,維持一個不變或增加的資本貯量,旨在人類生活質量的長期改善,即在追求經(jīng)濟發(fā)展效益最大化的同時,維持和改善土地資源的生產(chǎn)條件和環(huán)境基礎”;從人地關系角度出發(fā),土地資源可持續(xù)利用是人地關系的協(xié)調和共榮,即土地資源的生產(chǎn)能力和景觀環(huán)境,要滿足人類不斷發(fā)展的生存活動、生產(chǎn)活動和社會活動的需要;從土地資源供求關系看,土地資源可持續(xù)利用是達到土地供求的持續(xù)平衡,即是通過把土地資源無彈性的自然供給量,轉化為有彈性的經(jīng)濟供給量,來持續(xù)滿足人們日益增長的土地資源需求。

從1993年內羅必擬定的《持續(xù)土地管理評價大綱》中對土地資源可持續(xù)利用的定義為“把保持和提高土地生產(chǎn)力(生產(chǎn)性)、降低土地生產(chǎn)風險(安全性)、保護土地資源潛力和防止土壤與水質退化(保持性)、經(jīng)濟上可行(可行性)和社會可以接受(接受性)相結合”,這5個條件必須同時滿足,否則認為是土地資源的非持續(xù)利用;從土地資源利用目的看,土地資源可持續(xù)利用就是實現(xiàn)土地生產(chǎn)力持續(xù)增長和保持其穩(wěn)定性,保護土地資源生產(chǎn)潛力和防止土地退化,并具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益,即達到生態(tài)合理性、經(jīng)濟有效性和社會可接受性。

不論從哪個角度來闡述土地資源的可持續(xù)利用,其核心都是保證土地資源持續(xù)滿足人類社會發(fā)展的需求。因此,不妨把土地資源可持續(xù)利用定義為 “能夠持續(xù)滿足社會不斷發(fā)展的土地生產(chǎn)力和景觀環(huán)境需要的土地利用”。

二、景觀生態(tài)學概念與理論

(一)景觀生態(tài)學內涵

景觀生態(tài)學的概念是德國地植物學家Troll于1939年在利用航片研究東非的土地利用時首次提出。1982年10月,在捷克正式成立了“國際景觀生態(tài)協(xié)會”(International Association for Landscape Ecology,IALE),標志著景觀生態(tài)學進入了一個新的歷史發(fā)展時期。另外,20世紀80年代以來的遙感與GIS技術的出現(xiàn)極大地推動了景觀生態(tài)學的研究與應用。景觀生態(tài)學是研究在一個相當大的區(qū)域內,由許多不同生態(tài)系統(tǒng)所組成的整體(即景觀)的空間結構、相互作用、協(xié)調功能、及動態(tài)變化的一門生態(tài)學新分支。景觀生態(tài)學以整個景觀為研究對象,強調空間異質性的維持與發(fā)展,生態(tài)系統(tǒng)之間的相互作用,大區(qū)域生物種群的保護與管理,環(huán)境資源的經(jīng)營管理,以及人類對景觀及其組分的影響。

我國學者肖篤寧(1999)將景觀生態(tài)學的核心概念總結為:景觀系統(tǒng)整體性和景觀要素異質性;景觀研究的尺度性;景觀結構的鑲嵌性;生態(tài)流的空間聚集與擴散;景觀的自然性與文化性;景觀演化的不可逆性與人類主導性及景觀價值的多重性。

(二)景觀生態(tài)學基本理論

1、景觀和區(qū)域。生態(tài)學中,景觀是由相互作用的斑塊或生態(tài)系統(tǒng)組成的,以相似的形式重復出現(xiàn)的,具高度空間異質性的區(qū)域。

2、景觀結構與功能理論。景觀結構與其生態(tài)過程的相互關系是景觀生態(tài)學理論研究的核心部分。景觀層次上的過程,包括自然和人文兩個方面,它們對景觀空間結構的形成起重要作用,而景觀結構對過程也有基本的控制作用。因此,“格局反衍過程,過程反衍機理,機理揭示規(guī)律”,一定的景觀結構才能實現(xiàn)一定的景觀功能。景觀生態(tài)學認為,在景觀尺度上,每一個獨立的生態(tài)系統(tǒng)(或景觀單元)均可看作是一個寬廣的斑塊(patch)、狹窄的廊道(corridor)或背景基質(matrix),能量、物種及營養(yǎng)成分等在景觀元素間的流動形成景觀功能,景觀功能的發(fā)揮主要涉及廊道、基質和斑塊的功能特征。

三、我國景觀生態(tài)學的應用研究領域

我國景觀生態(tài)學應用研究領域主要體現(xiàn)在以下方面:

景觀生態(tài)規(guī)劃與設計:景觀生態(tài)規(guī)劃與設計是在風景園林學、地理學和生態(tài)學等學科基礎上孕育和發(fā)展起來的,并深深扎根于景觀生態(tài)學。景觀生態(tài)規(guī)劃與設計主要應用在城市景觀生態(tài)規(guī)劃、農村景觀生態(tài)規(guī)劃、旅游風景區(qū)的景觀生態(tài)規(guī)劃和自然保護區(qū)的景觀生態(tài)規(guī)劃。

景觀生態(tài)學與生物多樣性保護:景觀生態(tài)學強調無機環(huán)境為基礎,以生物為中心,以人類為主導,正確處理天、地、人、文的相互關系,合理調控現(xiàn)有景觀生態(tài)系統(tǒng)和規(guī)劃設計與建造的景觀生態(tài)系統(tǒng)。傅伯杰、陳利頂、馬克明、周華榮等(1995,1996,1998,1999,2000)對運用景觀生態(tài)學原理對生物多樣性保護作了深入研究,并進行了自然保護區(qū)的規(guī)劃和設計。

景觀生態(tài)學與土地利用規(guī)劃:邱揚等利用景觀生態(tài)學的理論為土地持續(xù)利用評價提供了一條新的途徑,對土地持續(xù)利用評價概念、原則、理論基礎、指標選擇、評價方法給予了一定的研究。

四、土地利用中的景觀生態(tài)學應用

(一)土地利用的可持續(xù)目標

資源永續(xù)利用的思想在20世紀70年代被提出,當時更多關注土地資源的保護,而對其實現(xiàn)的可行性考慮不多。隨著可持續(xù)發(fā)展概念的明確,土地可持續(xù)利用的目標也得以明晰。生產(chǎn)性、安全性、保護性、可行性和可接受性是土地可持續(xù)利用的基本目標,而這些目標也構成了評價土地利用持續(xù)性的基本標準。在我國,土地資源可持續(xù)利用首要的任務是實現(xiàn)耕地資源的保有數(shù)量,提高耕地生產(chǎn)性能和生態(tài)功能。

(二)景觀生態(tài)學與土地利用規(guī)劃

應用景觀生態(tài)學的原理與方法研究土地可持續(xù)利用,在我國尚不多見,僅有部分學者作了初步研究。景觀生態(tài)學的理論為土地持續(xù)利用評價提供了一條新的途徑,對土地持續(xù)利用評價概念、原則、理論基礎、指標選擇、評價方法與過程都有重要影響。根據(jù)景觀生態(tài)學理論,土地持續(xù)利用規(guī)劃主要表現(xiàn)在以下方面:

1、綜合整體性,不僅包括環(huán)境、經(jīng)濟與社會等多因素評價,還指土地利用方式、土地利用系統(tǒng)與景觀或區(qū)域等多等級評價。

2、尺度性,包括土地利用的時間尺度、空間尺度和重點尺度。

3、空間格局與土地生態(tài)過程,二者的關系分析是土地持續(xù)利用的基礎。

4、干擾與人類影響,干擾是景觀或區(qū)域的必然因子,有助于發(fā)展土地利用系統(tǒng)與景觀的適應性機制,人類土地利用的歷史經(jīng)驗和教訓,對土地的持續(xù)利用有借鑒作用。

5、多重價值與多目標,景觀生態(tài)學強調土地持續(xù)利用的目標是多重的,因而追求多目標之間的優(yōu)化,而不是單目標的最大化。

(三)土地利用的景觀生態(tài)探討

景觀生態(tài)學的發(fā)展從一開始就與土地規(guī)劃、管理和恢復等實際問題聯(lián)系密切,它注重土地利用如何影響物質流和能量流,注重結構和過程的相互關系分析,使其在空間土地利用規(guī)劃中得到廣泛應用。景觀生態(tài)學屬于宏觀尺度生態(tài)空間研究范疇,其理論核心集中表現(xiàn)為空間異質性和生態(tài)整體性。土地作為地表自然綜合體,是一種特色鮮明的系統(tǒng)整體,具有突出的空間異質性,而生態(tài)整體性正是實現(xiàn)土地持續(xù)開發(fā)利用的有效途徑之一。因此,土地可持續(xù)利用的研究內容涉及到景觀生態(tài)學的理論核心。

景觀生態(tài)學同時研究生態(tài)景觀與視覺景觀兩個方面,注重協(xié)調形態(tài)與內容、結構與功能的統(tǒng)一,以人類對于景觀的感知作為評價的出發(fā)點,追求景觀多重價值(經(jīng)濟、生態(tài)、社會與美學)的實現(xiàn)。因此,土地利用以持續(xù)性作為其功能目標,應該追求生態(tài)、經(jīng)濟、社會以及美學等多重價值的優(yōu)化,充分發(fā)揮了土地自身的生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)功能、空間場所功能和景觀功能等三大功能,綜合技術、政策和行動來實現(xiàn)土地利用的生產(chǎn)性、安全性、保護性、可行性與接受性。

土地生產(chǎn)力的維持與景觀的結構、功能是密切相關的,對土地可持續(xù)利用的研究不僅要包括對土地功能的優(yōu)化,還包括對景觀格局(土地利用結構)的評價,同時分析景觀結構與生態(tài)過程的相互關系。這種格局與過程的關聯(lián)分析,正是近年來我國土地利用研究工作中忽視的地方。

五、結束語

綜上所述,景觀生態(tài)學與持續(xù)發(fā)展概念具有高度的一致性,景觀生態(tài)學的景觀結構與功能理論、生態(tài)整體性與空間異質性理論、等級尺度理論、景觀變化與穩(wěn)定性理論等基本理論,有助于進一步加深對土地可持續(xù)利用內涵的理解。景觀生態(tài)學與土地、土地利用研究聯(lián)系密切,是實施土地可持續(xù)利用的重要理論基礎之一。同時,土地利用的持續(xù)性具有明顯的時空尺度特征,不同的時間和空間尺度下土地利用的持續(xù)性特征大不相同。離開了特定的時間與空間范疇,將無從談論土地利用的持續(xù)性。

傳統(tǒng)的土地可持續(xù)利用的社會、經(jīng)濟和生態(tài)研究,在一定程度上都可以認為是在時間尺度上的土地可持續(xù)利用分析,缺少土地利用空間格局分析的內容。在現(xiàn)代地理學與生態(tài)學結合下產(chǎn)生的景觀生態(tài)學,屬于宏觀尺度研究范疇,既強調空間格局分析,又考慮生態(tài)關聯(lián),有助于實現(xiàn)區(qū)域土地可持續(xù)利用時空尺度上的綜合分析、評價與管理,為土地可持續(xù)利用研究提供了一條新的途徑。因此,土地可持續(xù)利用研究應進一步整合景觀生態(tài)學的思想與理論,深入對土地可持續(xù)利用內涵的探討,重點加強土地可持續(xù)利用結構、功能與動態(tài)變化等的基礎理論研究,尤其需要關注土地利用格局及其變化過程的相關分析。土地可持續(xù)利用中景觀生態(tài)學的引入,也將是實現(xiàn)科學發(fā)展觀可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略不可忽視的很好途徑和重要手段之一。

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(作者單位:貴州大學資源與環(huán)境工程學院。其中,劉方為副院長、教授、碩士生導師)