土地整理的景觀格局與生態(tài)效應(yīng)研究綜述

王 軍，嚴(yán)慎純，白中科,，余 莉，郭義強(qiáng)

（1.國土資源部土地整治中心土地整治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100035；2.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）土地科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京100083；3.北京地億時(shí)代土地規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，北京100089）

土地整理最早出現(xiàn)于西歐國家，1886年在德國巴伐利亞州的法律中，首次出現(xiàn)了“土地整理”概念。隨后，前蘇聯(lián)、荷蘭、法國和芬蘭等歐洲國家及亞洲地區(qū)的日本、韓國和中國臺(tái)灣地區(qū)逐步開展了土地整理工作。土地整理通過地塊重劃、權(quán)屬調(diào)整，利用工程和生物措施改變了土地利用的布局和結(jié)構(gòu)，必然會(huì)引起土地整理的景觀格局和生態(tài)效應(yīng)發(fā)生變化[1-4]。

中國土地整理最早可追溯到西周時(shí)期的井田制度，但真正意義上的土地整理開始于20世紀(jì)90年代中后期，至今已經(jīng)走過了10余年的歷程。10多年來，土地整理有力地促進(jìn)了耕地資源保護(hù)和糧食綜合生產(chǎn)能力的提高[5]。根據(jù)《全國土地利用總體規(guī)劃綱要（2006－2020年）》確定補(bǔ)充的耕地目標(biāo)，預(yù)計(jì)15年間全國累計(jì)約有5%的國土面積將被整理[6]，土地整理將會(huì)影響區(qū)域乃至全國的土地景觀格局和生態(tài)環(huán)境，土地整理的景觀格局變化與生態(tài)效應(yīng)研究也日益受到政府、專家學(xué)者的重視[6-9]。

本文從土地整理對(duì)景觀格局和生態(tài)環(huán)境的影響兩個(gè)方面綜述國內(nèi)外的相關(guān)研究，并對(duì)未來土地整理的景觀格局與生態(tài)效應(yīng)研究的趨勢(shì)進(jìn)行展望，以期為中國土地整理事業(yè)的快速健康發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 土地整理對(duì)景觀格局的影響

1.1 景觀格局

景觀格局是指大小和形狀不同的斑塊、廊道等景觀要素在空間上的排列和組合。景觀格局及其動(dòng)態(tài)變化是景觀生態(tài)學(xué)研究的核心內(nèi)容和熱點(diǎn)問題之一[10-11]，而對(duì)景觀格局進(jìn)行定量分析，則是研究景觀格局與生態(tài)過程相互關(guān)系的基礎(chǔ)[12]，也是研究景觀動(dòng)態(tài)和景觀功能的關(guān)鍵[13]。景觀格局分析需要借助一定的文字、圖表、景觀格局指數(shù)等手段和方法對(duì)景觀的結(jié)構(gòu)組成特征及其空間配置關(guān)系進(jìn)行描述，以分析景觀格局的時(shí)空異質(zhì)性，從而進(jìn)一步對(duì)生態(tài)過程進(jìn)行研究。其目的是從看似無序的景觀要素鑲嵌中，發(fā)現(xiàn)潛在的有意義的規(guī)律性，并確定產(chǎn)生和控制空間格局的因子和機(jī)制[14]。

1.2 土地整理對(duì)景觀格局的影響

土地整理是對(duì)土地資源及其利用方式的再組織和再優(yōu)化過程，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。土地整理過程既涉及地塊規(guī)模、形狀的調(diào)整，又涉及排灌溝渠、道路的重新布設(shè)，其實(shí)是改變了景觀中的斑塊和廊道等景觀要素特征及其空間分布，從而引起景觀結(jié)構(gòu)和功能的變化[15]。

1.2.1 土地整理對(duì)斑塊的影響 土地整理中的斑塊主要是指四周有廊道（道路、較大田埂和水渠等）或者明顯邊界（如與其他斑塊的邊界）所包圍的、內(nèi)部具有一定均質(zhì)性的地塊。土地整理對(duì)斑塊的影響主要表現(xiàn)在斑塊數(shù)量、大小、形狀、密度以及邊界特征等的改變。土地整理通常使小面積斑塊數(shù)量減少，大面積斑塊比例增加，斑塊密度減小，斑塊邊界復(fù)雜度降低，斑塊形狀趨于規(guī)整，然而，不合理的土地整理活動(dòng)易使斑塊數(shù)量、密度等增加，景觀結(jié)構(gòu)趨于破碎。Yamaguchi等[16]、Ito等[17]研究表明土地整理能把面積較小的、不規(guī)則和排水條件差的水田整理成面積較大、四邊形和排水條件好的水田。Anka Lisec等在對(duì)斯洛文尼亞土地整理的景觀格局進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，整理后平均斑塊數(shù)量減少了60%，平均斑塊面積從0.20 hm2增加到了0.46 hm2，斑塊的邊界總長度從2218 km減少到1182 km，整理區(qū)景觀格局發(fā)生較大改變[18]。Sklenicka等通過對(duì)捷克3個(gè)以耕地為主的土地整理項(xiàng)目的研究發(fā)現(xiàn)，整理后小面積的斑塊是最少的，中等和大面積的斑塊比例明顯增加[1]。Gopal等在尼泊爾丘陵地區(qū)土地整理過程中發(fā)現(xiàn)，斑塊重新調(diào)整可增加斑塊面積[2]。張貞等對(duì)中國西南丘陵地區(qū)農(nóng)地整理前后的景觀格局進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，整理后土地利用圖斑合并引起了土地空間特征的變化，單位斑塊的面積增大，斑塊邊界的復(fù)雜彎曲程度降低，圖斑形狀趨近于圓形和方形[19]。田勁松等對(duì)比分析淮南市潘集區(qū)土地整理前后的景觀格局變化發(fā)現(xiàn)，整理后斑塊數(shù)量和斑塊密度降低，斑塊形狀趨于規(guī)則和簡(jiǎn)單，平均斑塊面積和最大斑塊面積增加[20]。鄧勁松等利用景觀格局指數(shù)分析桐鄉(xiāng)市4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地整理對(duì)耕地景觀格局的影響后發(fā)現(xiàn)，不合理的土地整理使斑塊數(shù)量明顯增加，斑塊密度增大，而平均斑塊大小卻顯著下降[21]。

1.2.2 土地整理對(duì)廊道的影響 土地整理中的廊道主要指道路、溝渠、防護(hù)林以及河流、綠道等，它們?cè)谕恋卣韰^(qū)交互連接形成廊道網(wǎng)絡(luò)。土地整理通過土地平整、道路工程、水利工程等影響整理區(qū)廊道的數(shù)量、構(gòu)成類型、長度、寬度、密度及連續(xù)性等，進(jìn)而對(duì)整理區(qū)的景觀格局產(chǎn)生影響。土地整理中道路、溝渠、防護(hù)林等工程的合理布設(shè)會(huì)增加整理區(qū)廊道的數(shù)量、長度和密度，豐富廊道類型，提高廊道的連通性，能起到改善整理區(qū)景觀結(jié)構(gòu)、美化景觀環(huán)境的作用。同時(shí)，大規(guī)模的土地平整工程以及各類基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也可能會(huì)破壞樹籬、侵占綠道、填埋河流，在減少廊道的數(shù)量、面積的同時(shí)，也改變了廊道的空間分布特征。Sonnenberg認(rèn)為土地整理改善了道路系統(tǒng)，使得整理區(qū)內(nèi)外的物質(zhì)流、能量流更加順暢，運(yùn)送效率得到提高[22]。BeritJunker等指出土地整理項(xiàng)目中合理的河流廊道布設(shè)可以改善區(qū)域景觀結(jié)構(gòu)[23]。斯洛文尼亞林業(yè)局比較了Vipava河谷地區(qū)寬度大于10m的植物籬笆面積在農(nóng)地整理前后的變化后發(fā)現(xiàn)，整理后植物籬笆區(qū)域占地面積因土地整理而減少了3/5[18]。牛傳軍等認(rèn)為農(nóng)田水利設(shè)施的建設(shè)提高了整理區(qū)水網(wǎng)密度，有利于提高農(nóng)業(yè)用地的排灌能力和區(qū)域的水資源量[24]。王智勇的研究表明道路系統(tǒng)的完善、田間排灌渠系和生態(tài)防護(hù)林的建設(shè)改變了原有整理區(qū)的廊道布設(shè)，增加了廊道總長度和廊道密度，提高了廊道連通度[25]。

1.2.3 土地整理對(duì)景觀多樣性的影響 土地整理不僅影響整理區(qū)的斑塊和廊道等的景觀要素特征，而且影響區(qū)域景觀結(jié)構(gòu)特別是景觀多樣性。土地整理對(duì)區(qū)域的景觀多樣性的影響表現(xiàn)在：（1）斑塊多樣性。土地整理改變了斑塊、廊道的數(shù)量、大小、形狀等特征的多樣性和復(fù)雜性，例如土地整理減少了小面積斑塊的數(shù)量，增加了較大面積斑塊的比例，而且整理后道路、溝渠和防護(hù)林等形狀多以平直為主。（2）景觀類型多樣性。土地整理后不同景觀類型（農(nóng)田、草地等）的數(shù)目及它們所占景觀總面積的比例發(fā)生改變。Bonfanti等分析了土地整理對(duì)景觀類型的影響后發(fā)現(xiàn)，在景觀類型多樣性增加的同時(shí)，林地、草地景觀類型占景觀總面積的比例分別從4.1%和10%下降至3.0%和1.6%[26]。Olivier等研究表明土地整理后冬季性谷物類所占面積增加明顯，而草地景觀所占面積急劇減少[27]。張正峰等從中國東、中、西部各選取一個(gè)農(nóng)地整理項(xiàng)目進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)農(nóng)地整理后耕地面積明顯增加，道路用地略有增加，整理區(qū)內(nèi)景觀類型種類減少，復(fù)雜程度較整理前降低[28]。李林峰等研究表明，以田塊合并調(diào)整以及溝渠路的重新規(guī)劃為內(nèi)容的土地整理使斑塊的團(tuán)聚性增強(qiáng)，景觀類型減少，類型多樣性和均勻度降低，優(yōu)勢(shì)度增加[29]。（3）格局多樣性。土地整理后耕地、村莊等景觀類型分布趨于簡(jiǎn)單，通過田塊合并，合理的道路、溝渠等工程的布設(shè)使斑塊間的連通度和連接度有所提高。喻光明等[30]、張慧等[31]、田勁松等[20]利用景觀指數(shù)定量研究了土地整理對(duì)景觀格局的影響，結(jié)果表明土地整理后，多樣性指數(shù)降低，破碎化指數(shù)減小，景觀分布趨于簡(jiǎn)單。王軍等[32]、鄧勁松等[21]、楊曉艷等[33]分別從項(xiàng)目尺度、鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度和縣級(jí)尺度，利用景觀指數(shù)對(duì)土地整理的景觀格局進(jìn)行了定量研究，發(fā)現(xiàn)景觀類型和斑塊分布向單一化和非均衡化發(fā)展。張正峰等認(rèn)為土地整理中排灌溝渠與道路的重新布設(shè)改變了土地景觀中的斑塊與廊道，引起了整理區(qū)域中田塊的規(guī)整度、連片程度和連通度的提高以及破碎度的降低，從而降低了景觀的多樣性[28]。但是，不適當(dāng)?shù)耐恋卣矸绞胶头椒〞?huì)分割整理區(qū)景觀格局，加劇景觀破碎程度。鄧勁松等研究耕地整理對(duì)景觀格局的影響后發(fā)現(xiàn)，整理后景觀分離度減小，景觀破碎度升高，景觀格局較整理前更加復(fù)雜[21]。Olivier等對(duì)Blsseville流域土地整理的研究表明土地整理后，景觀生態(tài)格局趨于破碎，景觀復(fù)雜度較整理前提高[27]。

上述土地整理對(duì)景觀格局的影響分析主要是基于“基質(zhì)—斑塊—廊道”的空間格局理論，利用傳統(tǒng)的景觀格局指數(shù)，比較分析土地整理前后區(qū)域的景觀類型組成和結(jié)構(gòu)特征的變化，研究已取得了很大的進(jìn)展。但是，上述景觀格局的分析還需要注意以下幾個(gè)方面：（1）景觀類型的劃分?，F(xiàn)階段，中國土地整理的景觀類型主要依據(jù)土地利用類型，并考慮區(qū)域特征的基礎(chǔ)上進(jìn)行劃分，依據(jù)較為簡(jiǎn)單，景觀種類少，不能較好地反映不同研究目的及管理要求下的土地整理景觀格局特征，影響了土地整理景觀格局的分析結(jié)果。（2）景觀格局指數(shù)的使用。目前，景觀格局指數(shù)的使用也遇到了困境，由于大部分指數(shù)來自數(shù)理統(tǒng)計(jì)和幾何特征與空間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)，無法反映土地整理中具體的生態(tài)過程（水土流失、土壤質(zhì)量及生物多樣性等）與景觀格局的相互關(guān)系，不能滿足更高層次結(jié)構(gòu)格局分析的要求。（3）景觀格局的尺度效應(yīng)。上述土地整理的景觀格局研究主要以項(xiàng)目為主，尺度相對(duì)單一，但景觀格局具有尺度依賴性，同一景觀格局在不同尺度下的研究結(jié)果往往不盡相同。因此，在進(jìn)行不同尺度的土地整理景觀格局研究時(shí)，不能簡(jiǎn)單地將土地整理項(xiàng)目尺度下的研究結(jié)果直接運(yùn)用于田塊或者區(qū)域尺度。

2 土地整理的生態(tài)效應(yīng)

從生態(tài)學(xué)的角度來看，土地整理是生態(tài)系統(tǒng)重建的過程，在此過程中必然打破一定地域內(nèi)土地資源的原位狀態(tài)；在實(shí)際操作中，土地整理的土地平整工程、水利工程、道路工程以及防護(hù)林與生態(tài)環(huán)境保持工程等能在較短的周期內(nèi)對(duì)土地整理區(qū)域的土壤、水、植被、生物等環(huán)境要素及生態(tài)過程產(chǎn)生諸多有利或有害的影響。

2.1 土地整理對(duì)土壤環(huán)境的影響

土地整理會(huì)對(duì)整理區(qū)土壤的剖面結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)產(chǎn)生重要影響，從而影響土壤侵蝕、土壤養(yǎng)分循環(huán)等相關(guān)生態(tài)過程。土地平整工程易造成土壤壓實(shí)、土層厚度減少等狀況從而引起土壤質(zhì)量下降，但通過表土覆蓋等措施可以增加表層土壤的厚度，很大程度上能改善土壤肥力狀況；完善的水利設(shè)施能有效防止土壤的鹽堿化，但是排灌溝渠等的不合理利用也易使周圍土壤出現(xiàn)沼澤化和鹽堿化；道路工程對(duì)土壤的影響主要發(fā)生在建設(shè)期間，在此期間對(duì)土壤擾動(dòng)強(qiáng)烈。在日本農(nóng)地整理過程中，對(duì)稻田表層和堤防斜坡土壤的壓實(shí)降低了土壤的滲透性，提高了景觀格局的穩(wěn)定性，經(jīng)過整理的稻田發(fā)生侵蝕事件的數(shù)量比沒有經(jīng)過整理的要少[34]，土地整理對(duì)整理區(qū)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了正效應(yīng)。Mihara研究發(fā)現(xiàn)土地整理在改變土壤結(jié)構(gòu)和減少侵蝕等方面有重要影響，能有效控制農(nóng)村景觀侵蝕[35]。Olivier等對(duì)Blsseville流域土地整理的研究表明土地整理后的景觀生態(tài)格局趨于破碎，土壤侵蝕事件增加，土地整理對(duì)該流域的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了負(fù)效應(yīng)[27]。

張正峰等認(rèn)為土地平整中大型機(jī)械的使用，如推土機(jī)、鏟平機(jī)等，有可能會(huì)造成土壤板結(jié)，破壞表土熟化層[28]。葉艷妹等的研究發(fā)現(xiàn)，在已經(jīng)機(jī)械平整的農(nóng)地中，土壤速效氮、速效磷、速效鉀和土壤有機(jī)質(zhì)顯著減少[36]。李巖等研究發(fā)現(xiàn)土地整理項(xiàng)目的實(shí)施，增加了農(nóng)田耕作層的厚度，提高了土壤有機(jī)質(zhì)和土壤養(yǎng)分含量，改善了土壤質(zhì)地和土壤水分狀況，從而提高了土地資源的生態(tài)適宜性[37]。牛傳軍等[24]、張正峰等[28]認(rèn)為農(nóng)田水利設(shè)施的完善保證了排灌的暢通，有效地防治了地下水問題造成的土壤鹽堿化。但是，李蓉等認(rèn)為水庫蓄水后，將導(dǎo)致沿岸地下水狀態(tài)發(fā)生變化，通常在水庫的近壩部分出現(xiàn)地下水升高，而庫周地下水位升高，會(huì)浸沒土地，并使土地沼澤化、鹽堿化[38]。尹忠東等分析道路建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響時(shí)指出道路施工中路基的挖、填和壓實(shí)等過程以及施工遺留的廢棄物如水泥和石灰等會(huì)降低土壤有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分含量等，進(jìn)一步影響和改變土壤的結(jié)構(gòu)和質(zhì)地[39]。

2.2 土地整理對(duì)水環(huán)境的影響

土地整理中的土地平整和水利工程等會(huì)對(duì)水環(huán)境及其生態(tài)過程產(chǎn)生直接和間接的影響。Bronstert等指出土地整理的措施可能會(huì)影響滲透、深滲透或表面徑流等某些水文過程，特別是在大型河流集水區(qū)，農(nóng)地整理對(duì)洪水的特點(diǎn)有重要影響[40]。Borec認(rèn)為以集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為目的的土地整理經(jīng)常部分或全部占用河流，從而影響了河流河床兩側(cè)的植被和生態(tài)系統(tǒng)[41]。

羅明等認(rèn)為農(nóng)田灌溉工程以及坡地墾殖與梯田建設(shè)往往會(huì)改變地表水系的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不僅直接影響自然生境類型的改變，還可能影響伴隨原有水系而形成的相關(guān)生態(tài)過程[7]。張正峰等研究發(fā)現(xiàn)，土地整理中水庫的修建不僅會(huì)形成大量棄土廢渣流入水體影響水質(zhì)，而且還會(huì)改變下游河道的流量過程，從而導(dǎo)致下游河流自凈能力降低、天然湖泊或池塘干涸等生態(tài)問題；同時(shí),在整理區(qū)修建水窖、沉砂池等可以改變水量的時(shí)空分布，減少水土流失[28]。艾東等認(rèn)為整理中農(nóng)田、住宅、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等不合理的集中易造成局部地區(qū)水的消耗上升，其中農(nóng)藥、工業(yè)廢水、生活污水以及固體廢棄物的排放將加劇水環(huán)境污染。胡利梅等通過對(duì)湖北省安陸市辛榨鄉(xiāng)的土地整理效應(yīng)研究發(fā)現(xiàn)，土地整理提高了農(nóng)業(yè)灌溉水的可獲取性及獲取量，大大提高了灌溉水的利用系數(shù)，但是也造成了整理區(qū)水生生物急劇減少等負(fù)面影響[43]。

2.3 土地整理對(duì)植被的影響

土地整理過程中的一系列生物和工程措施還會(huì)對(duì)整理區(qū)的植被數(shù)量、質(zhì)量產(chǎn)生影響。大規(guī)模的土地平整、道路和排灌工程會(huì)直接破壞整理區(qū)地表植被及土壤中的植被種子，單一農(nóng)作物種植也會(huì)使整理區(qū)原生、次生自然植被和人工植被面積減少和退化，而植被重建等措施能有效增加植物數(shù)量和質(zhì)量。Yamaguchi等[16]、Iiyama等[44]、Fukamachi等[45]研究發(fā)現(xiàn)，水田整理幾乎破壞了當(dāng)?shù)厮械闹脖?，?dǎo)致水田附近半天然草地草本植物的減少，植被的生境條件也很難恢復(fù)到原有水平。Likar認(rèn)為集約化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)會(huì)使斑塊、道路和人工溝渠附近的樹木及邊緣生態(tài)系統(tǒng)消失[46]。Rafael Crecente等通過對(duì)西班牙特拉瓦達(dá)地區(qū)的土地整理進(jìn)行生態(tài)效應(yīng)評(píng)價(jià)后發(fā)現(xiàn)，土地整理后，該地區(qū)的灌木比例由40.3%下降到12.0%，而森林比例由11.6%增加至40.4%[47]。Yuta Uematsu等的研究表明水田整理導(dǎo)致土壤水分含量降低，可能會(huì)使喜好濕潤土壤條件的稀有草本植物適應(yīng)生境的減少，導(dǎo)致稀有草本植物的減少[4]。

譚志海對(duì)湖南農(nóng)村土地整理項(xiàng)目進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明項(xiàng)目建成穩(wěn)定投產(chǎn)后，通過作物常年輪作換茬生長、表土植被恢復(fù)等措施，提高了植被覆蓋度，凈化了空氣，美化了環(huán)境[48]。羅明等[7]、徐翠蘭等[49]認(rèn)為土地整理能有效增加耕地面積，但原生、次生自然植被及人工植被將大面積的減少和退化，植被組成被單一的農(nóng)業(yè)作物所替代。

2.4 土地整理對(duì)生物多樣性的影響

土地整理項(xiàng)目的實(shí)施不可避免地會(huì)對(duì)生物資源及其多樣性產(chǎn)生影響，大量的土地平整工程以及單一成片的農(nóng)作物種植易使整理區(qū)植物的種類和數(shù)量減少；土地整理項(xiàng)目建設(shè)中的道路工程、排灌工程易造成動(dòng)植物適宜生境的破碎化或單一化，特別是項(xiàng)目施工中砂石混凝土等材料的大量使用會(huì)影響區(qū)域中生物的生境，從而導(dǎo)致整理區(qū)生物多樣性的降低，而防護(hù)林等生態(tài)保持工程能有效改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境，提高動(dòng)植物的多樣性。Anka Lisec等認(rèn)為不合理的土地整理導(dǎo)致的自然生態(tài)系統(tǒng)破碎化是影響生物多樣性的一個(gè)主要因素，同時(shí)強(qiáng)調(diào)要保護(hù)樹籬、小面積的灌木、喬木和水塘等可以改善生物多樣性的景觀要素[18]。Eybert等人研究法國不列塔尼地區(qū)土地整理對(duì)朱頂雀種群繁殖的影響后發(fā)現(xiàn)，整理后生物的生存環(huán)境受到極大影響，生物多樣性明顯減少[50]。在德國，土地整理對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響威脅著許多物種的生存，致使大約18%的鳥類、17%的蝴蝶和超過100種植物滅失[46]。

林小薇等指出農(nóng)田防護(hù)林是動(dòng)植物遷徙的重要廊道，建議在防護(hù)林建設(shè)中選用本地物種，這對(duì)保護(hù)生物多樣性有著積極作用[51]。范金梅等[52]、李林峰等[29]認(rèn)為土地整理后區(qū)域土地利用類型結(jié)構(gòu)和布局重新分布，原有的生物棲息地、繁殖地發(fā)生改變，生態(tài)與環(huán)境結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化或比以前更復(fù)雜，生物的生存環(huán)境和繁殖環(huán)境受到極大影響。羅明等[7]、張正峰等[28]認(rèn)為道路和溝渠等廊道的建設(shè)一方面增強(qiáng)了物種間的空間運(yùn)動(dòng)，有利于物種的生存和延續(xù)，另一方面分割了原有動(dòng)植物的生境，使生物生境趨于破碎化，阻隔了動(dòng)物的遷徙、植物孢粉的轉(zhuǎn)移。李月輝等研究表明完善的道路利于人類的土地開發(fā)和利用，將更強(qiáng)烈地影響景觀格局和生態(tài)過程，易使斑塊內(nèi)部物種受到損害，最終導(dǎo)致生物多樣性降低[53]。林小薇等、張正峰等認(rèn)為不合理的排灌溝渠設(shè)計(jì)和施工易使區(qū)域中孤立的嵌塊體棲息地?cái)?shù)量成倍增加，在一定程度上阻礙農(nóng)田物種擴(kuò)散，使群體趨向不穩(wěn)定，易導(dǎo)致生物多樣性降低[51,28]。

上述研究為進(jìn)一步探究土地整理的生態(tài)效應(yīng)提供了豐富經(jīng)驗(yàn)和成果參考，但這些研究多數(shù)從單一的尺度分析了土地整理對(duì)土壤、水環(huán)境、植被和生物及其生態(tài)過程的影響，很少進(jìn)行跨時(shí)空尺度尤其是較大尺度土地整理的景觀格局與生態(tài)過程的耦合研究。而且，在中國現(xiàn)階段的土地整理的具體實(shí)踐中，較少考慮區(qū)域的景觀生態(tài)建設(shè)，追求“田成方、路成網(wǎng)、渠相通，樹成行”的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，由此對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了諸多不良影響，例如大型機(jī)械的使用造成了土壤板結(jié)，土地平整填埋了水塘、砍伐了樹木，大量水泥的使用破壞了生物生境、造成了生物多樣性的降低。

3 研究展望

目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)土地整理的景觀格局與生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)行了許多有益的探索，研究取得了明顯的進(jìn)展，但也存在諸多不足：（1）景觀類型劃分依據(jù)較為簡(jiǎn)單，景觀種類少，不能較好地反映復(fù)雜條件下的土地整理景觀格局特征；（2）景觀格局指數(shù)數(shù)量多，指數(shù)相關(guān)性高，不能很好地揭示土地整理中具體的生態(tài)過程（水土流失、生物多樣性等）與景觀格局的相互關(guān)系；（3）景觀格局與生態(tài)過程的研究尺度單一，缺乏連續(xù)時(shí)空尺度下土地整理的景觀格局與生態(tài)過程耦合研究，且忽視土地整理的景觀生態(tài)建設(shè)。

綜上所述，土地整理的景觀格局變化及其生態(tài)效應(yīng)研究的發(fā)展趨勢(shì)主要有：

（1）加強(qiáng)土地整理景觀類型的科學(xué)劃分。景觀分類是景觀格局與生態(tài)過程研究的重要內(nèi)容，也是開展景觀評(píng)價(jià)、規(guī)劃、保護(hù)和管理的前提條件?，F(xiàn)階段，中國土地整理項(xiàng)目景觀類型劃分以全國土地分類標(biāo)準(zhǔn)為主，依據(jù)較為簡(jiǎn)單、景觀種類少、反映土地整理景觀格局特征較弱，相對(duì)缺乏3S技術(shù)和數(shù)學(xué)定量模型等多種方法手段的綜合運(yùn)用，無法較好地滿足不同研究目的和管理要求下的土地整理景觀格局與生態(tài)過程研究。因此，亟需加強(qiáng)土地整理區(qū)景觀分類指標(biāo)和分類技術(shù)的綜合研究。

（2）構(gòu)建與土地整理生態(tài)過程相關(guān)聯(lián)的指數(shù)集。目前，在單個(gè)景觀格局指數(shù)無法充分解釋生態(tài)過程的情況下，多指數(shù)的聯(lián)合使用對(duì)景觀格局特征的描述已取得了一定進(jìn)展[55]，但是這方面的研究多是針對(duì)具體的景觀格局進(jìn)行的，往往未考慮生態(tài)過程，而且對(duì)不同景觀格局所得到的指數(shù)集也并非完全一致。因此，可以針對(duì)土地整理的不同生態(tài)過程，結(jié)合土地整理對(duì)特定生態(tài)過程的影響，建立不同景觀格局指數(shù)的組合與不同生態(tài)過程間的相互對(duì)應(yīng)關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)土地整理的景觀格局與生態(tài)過程的有機(jī)結(jié)合。

（3）注重土地整理的多尺度景觀格局與生態(tài)過程耦合研究。土地整理的景觀格局與生態(tài)效應(yīng)的研究尺度比較單一：在空間尺度上多以水平方向?yàn)橹?，且集中于?xiàng)目尺度，很少分析田塊、區(qū)域尺度以及垂直方向的景觀格局與生態(tài)過程研究，尤其缺乏垂直方向上的景觀格局與生態(tài)過程的耦合研究，而垂直方向的地形、坡度等因素對(duì)土地整理區(qū)的景觀格局以及水土流失、生物多樣性的減少等生態(tài)過程有著重要的影響；在時(shí)間尺度多分析土地整理前后兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)，但是土地整理涉及面廣，從立項(xiàng)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施以及后期管護(hù)到生態(tài)系統(tǒng)功能的恢復(fù)是一個(gè)長期的過程。因此，亟需采取多種手段和方法開展跨時(shí)空尺度的土地整理景觀格局與生態(tài)過程的耦合研究，探討土地整理的景觀格局及其生態(tài)效應(yīng)（水土流失、土壤質(zhì)量以及生物多樣性減少等）的尺度變異格局及其影響機(jī)制，并通過調(diào)節(jié)可控因子改善土地整理過程中的不良影響，提高土地整理的生態(tài)環(huán)境效益。

（4）強(qiáng)化土地整理的景觀生態(tài)規(guī)劃和應(yīng)用。將景觀生態(tài)規(guī)劃理念和設(shè)計(jì)方法引入到土地整理中，既從宏觀層面上對(duì)土地整理中各景觀要素進(jìn)行合理的規(guī)劃布局，例如構(gòu)建大規(guī)模的生態(tài)板塊和廊道網(wǎng)絡(luò)體系，又從微觀層面設(shè)計(jì)出適合人與自然和諧共生的生態(tài)條件，例如設(shè)置人工鳥巢、生物引導(dǎo)柵欄等，最終實(shí)現(xiàn)整理區(qū)自然景觀恢復(fù)與生態(tài)保護(hù)的長遠(yuǎn)目標(biāo)。生態(tài)規(guī)劃和設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理、預(yù)期目標(biāo)是否順利實(shí)現(xiàn)，還需要構(gòu)建土地整理生態(tài)效應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合“3S”技術(shù)、景觀指數(shù)和相關(guān)數(shù)學(xué)方法，深入評(píng)價(jià)研究土地整理對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的不確定性和模糊性，并探索其有效解決途徑，建立土地整理的景觀“尺度—格局—過程—效益”的評(píng)價(jià)模型。

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