（土地资源管理专业论文）区域生态农业规划理论与方法研究——以山东省胶南市为例.pdf

摘要 经过2 0 多年的理论研究与生产实践，我国生态农业建设取得了很大的成绩。己从初期的生 态农业户、村、乡，发展到目前的生态农业县建设。正是存在这样的尺度转换的问题，一些微观 尺度( 户、村、乡) 上取得的成功经验如何在更大的尺度( 县域) 上推绎，如何将微观与宏观相结 合，需要对县级生态农业规划理论方法进行科学的研究。 针对目前生态农业规划理论方法存在相对滞后的问题，本文初步提出以复合生态系统理论为 核心，以景观生态学相关原理作为区域生态农业景观空间格局规划的理论基础和以循环经济理论 作为区域生态农业产业规划的理论基础的理论体系。并在此基础上建立区域生态农业规划方法程 序，包括复合生态系统分析和生态农业规划两大块。复合生态系统分析中主要采用复合系统纵横 向分析法、景观空间格局分析法、社会经济资料数据的统计分析方法等，县域生态农业规划包括 生态农业景观空间格局设计和生产农业产业网络模式设计。 以胶南市为倒，运用系统分析方法对自然一社会一经济复合生态系统分析评价，包括农业生态 背景分析评价、农业经济社会系统分析评价和区域土地利用景观格局分析。农业生态背景分析包 括自然环境要素概况、农村生态环境问题分析和生态敏感性评价。农业经济社会系统分析评价主 要包括：全县范围内的农村人口及劳动力状况分析和经济结构分析，乡镇水平上的社会经济聚类 分析。并采用景观格局指数分析胶南土地利用空间格局。在自然环境条件分析与社会经济发展程 度聚类分析的基础上提出胶南市生态农业建设一级分区。 胶南市生态农业规划是在进一步对各区生态农业发展背景分析基础上，一方面确定各区生态 农业功能定位，提出生态农业产业网络模式；一方面依据生态敏感性和土地利用格局确定二级分 区控制，进行生态农业景观空间格局设计。 关键词：生态农业，景观规划，县域，景观生态学，复合生态系统，胶南市 a b s t r a c t a f t e r2 0y e a r so ft h e o r yr e s e a r c ha n dp r a c t i c e ，t h ee c o - a g r i c u l t u r a lc o n s t r u c t i o ni nc h i n ah a sm a d e ag r e a tp r o g r e s s 1 th a sd e v e l o p e df r o mf a m i l y , v i l l a g ea n dt o w nt oc o u n t y h o wt op o p u l a r i z et h e s u c c e s s f u le x p e r i e n c e si nm i c r o c o s m i cs c a l et oal a g e rs c a l e ，a n dh o wt oc o m b i n et h em i c r o c o s c a l ea n d m a c r o s c a l et o g e t h e r t h ep l a n n i n gt h e o r ya n dm e t h o do ft h ee e o - a g r i c u l t u r a lc o n s t r u c t i o ni nc o u n t y n e e d st ob er e s e a r c h e d d u et ot h ep r o b l e mo fr e l a t i v ec o n d i t i o no fl a g g i n gi nt h ep l a n n i n gt h e o r ya n dm e t h o do ft h e e c o - a g r l c u l m r a lc o n s t r u c t i o na tp r e s e n t ，t h ep a p e rp u tf o r w a r dat h e o r ys y s t e ma b o u tt h ee c o a g r i c u l t u r a l p l a n n i n gi nr e g i o n ，i nw h i c ht h ek e r n e li st h ec o m p l e xe c o s y s t e mt h e o r y ，o t h e r sa r et h el a n d s c a p e e c o l o g yt h e o r yf o rt h ee c o a 鲥c u l t u r a li nr e g i o ns p a t i a lp a t t e r np l a n n i n ga n dt h er e c y c l ee c o n o m y t h e o r yf o r t h ei n d u s t r yp l a n n i n go ft h ec c o - a g r i c u l t u r a li nr e g i o n o nt h eb a s i st h em e t h o do ft h e e c o - a g r i c u l t u r a lp l a n n i n gi nr e g i o ni sc o n s t r u c t e d t a k i n gj i a o n a na st h es t u d y i n ga r e a ，t h ec o m p l e xe c o s y s t e mw h i c hi n c l u d et h en a t u r e e c o l o g ys y s t e m , e c o n o m ys y s t e ma n ds o c i e t ys y s t e mw a sa n a l y z e da n de v a l u a t e du s i n gt h em e t h o d o fs y s t e ma n a l y s i s t h en a t u r ee c o l o g ys y s t e ma n a l y s i si n c l u d e st h eg e n e r a lr e v i e wo ft h en a t u r a l e n v i r o n m e n t ，t h ea n a l y s i so ft h ee c o e n v i r o n m e n t a lp r o b l e mi nc o u n t ya n dt h ee v a l u a t i o no ft h e e c o - - e n v i r o n m e n t a ls e n s i t i v i t y t h ea g r o - e c o n o m ya n da g r o - s o c i e t ys y s t e ma n a l y s i si n c l u d e st h ea n a l y s i s o fa g r i c u l t u r ep o p u l a t i o na n dl a b o r ss i t u a t i o ni nt h ew h o l ec o u n t y , t h ea n a l y s i so fe c o n o m ys t r u c t u r e ， a n dt h eh i e r a r c h i c a lc l u s t e ra n a l y s i so ft h ee c o n o m ya n ds o c i e t yd e v e l o p m e n td e g x c eo fe a c ht o w n a n d u s i n gt h el a n d s c a p ei n d e x e s ，t h es p a t i a lp a t t e r n o fl a n du s ei nj i a o n a nw a sa n a l y z e d t h e e c o a g r i c u l t u r a lc o n s t m c t i o nt e e ；i o n a l i z a t i o ni nj i a o n a nw a sc o n c l u d e do nt h eb a s i so ft h en a t u r e e c o l o g ys y s t e ma n a l y s i sa n dt h eh i e r a r c h i c a lc l u s t e ra n a l y s i so ft h ee c o n o m ya n ds o c i e t yd e v e l o p m e n t d e g r e eo fe a c ht o w n e c o - a g r i c u l t u r a lp l a n n i n gi nj i a o n a nb a s e do nt h ec o o - a g r i c u l t u r a lc o n s t r u c t i o nb a c k g r o u n df u r t h e r a n a l y s i so fe a c ht o w ni n c l u d et w op a r t s ，o n ej st od e f i n et h ee c o - a g r i c u l t u r a lf u n c t i o nf o re a c hl a r g e r r e g o n a l i z a f i o na n dp u tf o r w a r dt h ee c o - a g r i c u l t u r a li n d u s t r yn e t w o r k ，t h eo t h e ri st or e g i o n a l i z ea n d p l a nt h es m a l l e rr e g i o ni nt h el a r g e rr e g i o na c c o r d i n gt ot h ee c o - e n v i r o n m e n t a ls e n s i t i v i t ya n dt h e s p a t i a lp a t t e r no fl a n du s e k e yw o r d s ：e e o - a g r i c u l t u r a l ，l a n d s c a p ep l a n n i n g ，c o u n t y , l a n d s c a p ee c o l o g y , c o m p l e xe c o s y s t e m j i a o n a u h 本研究得到 v7 7 3 9 5 4 国家“十五”科技攻关项目 “区域生态农业技术规范与保障体系研究” ( 2 0 0 2 b a 516 a 0 6 ) 资助 f u n d e db y t e n t hf i v ey e a rp l a n o fk e yp r o g r a mo fn a t i o n a l s c i e n c ea n dt e c h n o l g y “r e s e a r c ho nt e c h n i c a ls t a n d a r da n dg u a r a n t e es y s t e mo f r e g i o n a le c o - a g r i c u l t u r e ” ( 2 0 0 2 b a 5 16 a 0 6 ) 图表目录 表3 - l 各类土壤面积、分布及描述1 7 表3 2 胶南市水土流失现状分布状况1 9 表3 _ 3 土壤敏感性分级标准2 2 表3 - 4 地形起伏度侵蚀敏感性分级标准2 2 表3 - 5 植被侵蚀敏感性影响分级标准2 2 表3 6 生物多样性及生境敏感性级别一2 4 表3 7 乡村劳动力各业分布表2 5 表3 - 8 社会经济数据库2 9 袁3 - 9 土地利用结构变化表3 1 表3 1 0 胶南市土地i 用类型3 3 表3 1 1 各生态功能区的景观多枰性指数、优势度和破碎度3 4 表3 1 2 各生态功能区的景观分离度3 5 表4 - 1 一级区分布表3 7 图i - i 区域生态农业规划内容与过程9 图3 - 1 胶南市各乡镇农药、农用薄膜使用强度情况2 3 图3 - 2 胶南市各乡镇化肥施用强度情况2 4 图3 - 3 胶南市产业结构( 1 9 9 2 2 0 0 2 ) 一2 6 图3 _ 4 2 0 0 2 年胶南市农村产业结构一2 6 图3 - 5 1 9 9 0 年与2 0 0 2 年胶南市农业结构2 7 图3 - 6 2 0 0 2 年胶南市种植业结构一2 7 图3 7 主要农产品产量变化趋势( 1 9 9 2 2 0 0 2 ) 2 8 图3 - 8 各乡镇社会经济聚类分析龙骨图3 0 幽3 - 9 胶南市土地利用变化情况3 】 图3 - 1 0 胶南市土地垦殖率变化3 2 图3 1 1 胶南市土地利用效益变化3 2 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，沧文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得巾国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一删工作的同志肘本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研究生签名? t u p 言 匹 l 时问：u年，月力日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位淦文的规定，即：学校有权保留 送交论文妁复印件科磁盘，允许论文被查阅和借阕，可以采用影印、缩印戴扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文存解密后应遵守此协议】 研究生签名 导师签名 t 岫喜澉 时间：d j “年6 月k 曰 时间： 。r年g 月锄 蜩巷 以 、知 中国农业大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 研究的背景和意义 第一章绪论 经过2 0 多年的理论研究与生产实践，我国生态农业建设取得了很大的成绩。已从初期的生 态农业户、村、乡，发展到目前的生态农业县建设。生态农业建设规模和范围不断扩大，形成了 适用于县、市一级的区域生态农业建设模式。目前已从实践中总结出4 类不同生态类型县域发展 生态农业的基本途径和典型模式。这四种类型为：生态脆弱地区生态农业县的发展模式。其建 设的基本模式为“治理与结构优化型”：生态资源优势区生态农业县的发展模式。发展生态农 业的主要模式为“生态保护与生态产业开发型”；农业主产区生态农业县的发展模式。这类生 态农业县发展生态农业主要采用“农牧结合型加工增值”模式，即以农牧结合为基础，发展农副 产品加工业，建立资源高效利用型产业化生态农业技术体系：沿海和城郊经济发达区生态农业 县的发展模式。这类县域生态农业的整体模式为“技术先导精品型”“1 。实践证明，这些各具特色 的可持续发展模式，已取得了显著的经济效益、生态效益和社会效益这些成就的取得充分显示 了生态农业理论的正确性、应用的可行性和巨大的发展潜力，集中体现了我国农民、科技人员和 领导干部的创造力。 目前我国农业发展主要面临三大挑战：一是如何满足建设小康社会对农产品数量增长和质量 改善的迫切需求：二是如何应对加入w t o 带来的挑战，提高农产品的市场竞争力，进一步提高经 济效益；三是如何遏制自然资源耗竭和生态环境日益恶化的趋势。面临新阶段的挑战与机遇，要 求中国的生态农业不断发展和优化。而生态农业成功的条件之一就是制定个科学合理、可操作 的规划，对区域生态农业发展尤其如此。但是随着生态农业建设的不断发展，规划设计过程中存 在的问题就日益突现出来：一是受传统的常规农业生产经济发展规划的习惯性影响，往往把生态 农业规划做成了一个农林牧副渔生产综合规划，未能充分体现生态环境保护和资源高效利用的特 点；二是对农业，农村及农民的实际问题考虑较少，未能体现市场经济条件下生态农业产业发展 的新要求；三是没有充分体现区域水平的特点，具体内容往往是生态户、生态村和生态工程数量 的放大，因此很难达到区域生态农业发展的预期目标。随着我国生态农业向着区域化、规模化和 产业化方向发展，急切需要建立一个科学的系统的生态农业规划理论与方法体系。 从规模来说，生态农业建设可以是以户、村、乡和县为发展单位。但是，农户式的生态农业 建设很难达到经济规模。以村、乡为主体的生态农业建设虽较农户式生态农业建设为佳，然而， 因为规划地区的范围始终有限，容易造成土地割裂的问题。此外，村、乡式的生态农业建设也难 经得起较大的经济环境和生态环境的冲击和影响，相对比较脆弱。因此，有学者提出，中国生态 农业建设应该由户、村的层次向县的层次发展。“县”是中国行政系统的最基层单位，它具有相 对独立的行政和经济的自主权。从行政的角度，它有权运用政策等措旖，借着调动自己拥有的财 力和资源，发挥对生态经济系统的调控能力，达到经济规模和危机分担等功能。从规划的角度， 县是具有一定规模和特点的自然群体，是宏观与微观的结合，能就农民的需要，设计优化的土地 利用形式，也能定出合理的人均耕地面积，有效统筹农村的劳动人日。从生态的蕊点出发，只有 在一定大的区域范围内，其生态系统才能发挥出稳定的功能和效益。所以，以县为单位加速生态 中同农业大学硕士学位论文 第一章绪论 农业建设具有十分重要的意义。 1 2 我国县域生态农业规划理论方法研究现状 中国的生态农业是自下而上的自发活动与自上而下的政府行为相结合。县级生态农业规划的 指导思想是：遵循生态经济学原理及环境、经济协调发展的原则，特别是马世骏先生提出的“整 体、协调、循环、再生”原理，运用系统工程的方法，在一定区域范围内，依据当地资源、环境 条件及社会经济状况，制定生态农业规划，对一个行政管辖范围内的农业生态经济系统长期发展 做出可持续发展的战略部署。虽然生态农业越来越多地为广大群众和领导层接受，但生态农业规 划理论建设显得相对落后”。在实践中多从相关学科譬如生态学，农业生态学，生态经济学和系 统工程理论借鉴运用有关原理，并结合劳动群众的经验知识总结，因地制宜，指导各地生态农业 建设。现从中国生态农业规划理论与方法研究两方面展开分析。 1 2 1 中国生态农业规划理论依据研究 1 中国传统农业的思想影响 中国传统农业在农业发展历程中形成的哲理理念和具体技术备受国内外众多学者的推崇，是 当代中国生态农业的基础，中国传统农业中“天地合一，因地制宜，用养结合，良性循环，持续 利用”的生态经济观点和经验，对指导农业乃至整个经济社会生态系统的可持续发展有着深远的 历史意义。传统农业非常讲究农牧结合，注重农林牧副渔全面发展。从春秋战国时期出现以家庭 为单元的小型综合农业以来，这种以家庭为经营单位，重视衣食自给自足的复合农业生态系统占 据着农业的主导地位，而且各个朝代都曾经出现过不少规模较大，综合经营的庄园，至明清近代 时期出现大量农林牧复台经营系统，这些都体现了以系统观点构建和优化农业结构，达到充分而 合理利用自然资源，维护生态平衡的思想；实现各业互相依赖，互相促进，达到良性循环，整体 优化的目的”1 。 2 相关学科原理是中国生态农业规划理论的基础 现代中国生态农业规划理论指导主要从相关学科借鉴有关原理而来： 生态学基本原理。生态学的主要原理，包括能量与能量流动原理，物质与物质循环原理，物 种相互作用的基本规律，生态位理论，限制因子理论，生物多样性原理等，在中国生态农业建设 中得到了充分的应用和体现。 农业生态学原理。农业生态学是研究和揭示农业生态系统和环境之间，以及农业生态系统内 部各组分之问相互作用和演变发展规律的一门学科，重在理论的分析和研究、重在规律的探索和 揭示、重在方法的形成和建立、重在思路的开拓和更新。而中国生态农业建设则是这些理论、规 律、方法和思路在农业生产中的具体实践和应用。 农业生态经济学原理。农业生态经济学是由农业生态学和农业经济学相互交叉、渗透，有机 结合形成的新兴边缘科学。其研究对象是一个农业生态经济复合系统，研究内容有：农业生态系 统和农业经济系统各自的基本特征及其组合成生态经济复合系统的一般特征；农业生态经济系统 的结构问题、综合功能和整体运动功能问题、评价问题和科学管理问题等。因而，农业生态经济 2 中国农业大学硕士学位论文第一章绪论 学对指导中国生态农业建设有着重要意义。 系统工程理论。系统科学与工程是研究系统性，复杂性和多样性的科学和工程技术，生态农 业建设的系统性，复杂性和多样性决定了系统科学与工程对生态农业建设具有重要的指导意义。 系统科学整个学科体系的各个分支对于生态农业建设均有重要的指导作用。在马克思主义哲学的 指导下，作为哲学与系统学的桥梁，系统观，系统方法论和系统认识论贡献给生态农业更具有可 操作性的系统观点，从定性分析到定量的系统分析方法和信息反馈的认识论工具。 1 2 ，2 中国生态农业规划方法研究 我国生态农业规划方法一般是运用相关学科和系统工程理论的知识与方法，综合考虑劳动群 众的经验总结，从区域资源环境特点和社会经济条件出发，在系统分析的基础上识别农业可持续 发展的有利条件与制约因素，提出生态农业建设方案，包括生态农业发展目标，生态农业建设分 区，生态农业模式设计及配套工程技术建设。以下从生态农业规划的思维方法与研究手段即技术 方法两方面来分析： 1 ，思维方法一系统分析法 系统分析方法既是解决系统问题的科学方法论，又是系统描述，设计，优化的具体手段，系 统分析方法常等价于系统工程。是用系统思想和系统方法结合有关专业知识，对各类具体系统进 行分析，设计，组织，实施，以达到最佳效益的组织管理技术。 中国生态农业建设强调以生态经济原则指导农林牧吾q 渔各业，并对整个农业乃至农村系统进 行合理布局和设计，因而系统分析方法是生态农业规划的思维方式和工作方法。这也是中国生态 农业有别于西方生态农业之处。 白连广”。针对区域生态农业规划的含义及特征，通过本底调查，综合与评价诊断，确立规划 模型进行系统分析，给出各种可行性方案，方案决策，实旖的过程，提出大庆生态农业规划方案 及实施对策。卢兵友”。等人从农村复台生态系统多样化的结构特点出发，提出了系统设计的基本 步骤。包括系统辨识、目标界定、系统规划、结构元的设计、结构链的设计、结构网的设计、方 案的确定和实施七个步骤。陈良，张超龙”1 对江苏水网地区以金湖县为例进行生态农业系统设计 的基本程序包括明确系统边界，本底调查，系统诊断，关键问题和目标设想，模型分析和目标确 定，方案设计，方案选优，系统运行及反馈修正。张素珍以华北低平原典型区巨鹿县为例，采 用自上而下的思维方式和工作方法，从生态农业系统分析入手，对农业可持续发展的制约因素识 别，在此基础上进行生态农业规划与设计，最后落实在战略措施的制定，技术创新和政策选择上。 用系统分析的逻辑思维方法指导中国生态农业规划设计仍处在实践探索阶段，而且大多数研 究方法更加关注的是对系统的诊断，侧重于对能流，物流及价值流的分析”1 。 2 研究手段 研究手段包括各种数学方法，经济学方法，科学管理方法，控制论方法以及计算机技术等技 术手段。 中国生态农业具体规划设计过程中，主要以各地劳动群众的经验总结为主的定性分析，主观 性太强，缺乏定量研究，进而影响到中国生态农业的推广应用。目前一些学者综合系统工程方法， 3 中国农业大学硕士学位论文第一章绪论 并应用先进的信息技术如遥感，地理信息系统技术与全球定位系统技术，积极探索技术创新，为 中国生态农业建设积累了宝贵的经验。 欧阳志云等根据持续发展理论的要求，探讨了区域资源环境生态评价的理论与方法，即生态 过程分析、景观格局、生态敏感性、生态风险、以及土地质量及区位的生态学评价方法，并根据 区域资源性能与自然环境特征，及其与区域发展的关系，建立了生态位适宜度模型，借助于地理 信息系统进行空间模拟，对定量分析区域资源与环境的生态适宜性进行了探索，为建立合理的区 域资源开发与区域发展策略提供生态学基础。 沈波”在小流域生态系统的规划、实施研究过程中，运用了系统工程、多目标决策、灰色预 测和生态学、生态位等先进的理论和技术，对小流域生态经济系统进行模型设计和分析，并及时 采用农、林、牧、果等最新的科技成果，保证了小流域生态系统的高起点、高标准、高质量和高 效益， 蔡强国等”1 采用遥感解译( r s ) 、地理信息系统辅助规划、计算机辅助设计( c a d ) 与常规方 法相结合，进行以小流域为单元的生态环境建设规划设计，节约大量人力、物力、财力，并大大 提高了规划设计的准确度和先进性。 吕永成等人“”依据红壤小流域生态农业建设的特征与任务，综合运用地理信息系统( g i s ) ， 管理信息系统( m i s ) ，系统动力学和计算机技术，对红壤小流域生态农业建设规划的理论与方法 进行创新研究，建立了基于g i s 的红壤小流域自然资源管理信息系统，能量转化与物质循环分析 研究综合集成系统和系统动力学( s d ) 模型。 黄进勇，王兆骞1 根据全国生态农业试点县建设和典型生态农业模式研究的经验，利用 a c c e s s 数据库技术建立了全国首批生态农业县有关自然资源背景、农业生产水平、生态环境与工 程技术等各种基础信息数据库和所推广应用的生态农业模式信息数据库，可快速方便地提供各生 态农业县相关信息或知识的查询或编辑。在此基础上，采用了面向对象的推理方法建立了生态农 业模式区域决策的知识库体系模型，并利用v i s u a lc + + 语言初步开发出生态农业模式的区域决策 支持系统，基本上实现了区域生态农业模式的决策推荐。 从反映各地生态农业建设实践的文献资料看出，目前县级生态农业规划理论方法有以下几个 特点：第一，理论依据主要是从中国传统农业思想和相关学科中如生态学，生态经济学等汲取思想， 比较分散，没有形成系统化的专门的理论体系，对于日益发展的实践要求，显得相对滞后；第二， 中国生态农业建设涉及的是一个社会一经济一自然复合生态系统，决定了系统工程的方法是生态农 业规划思维方式和工作方法。从占有的大量文献来看，规划设计方法停留在低级阶段，主要是以 知识经验总结为主的定性分析方法，缺乏定量分析方面的研究，基本上没有形成一个完整的具有 指导性的规划设计方法体系。同时随着生态农业向县域水平上发展，没有充分体现区域水平的特 点，区域农业景观整体空间布局设计研究略嫌不够。因此，建立科学且易于操作的区域尺度上的 生态农业规划设计方法程序是生态农业进一步发展的关键。 1 3 西方生态农业规划设计理念与中国生态农业建设比较分析 4 中国农业大学硬士学位论文 第一章绪论 程序“2 1 比较了中国的生态农业与西方的生态农业( e c o l o g i c a l a g r i c u l t u r e ) 的本质区别，认为中 国的“生态农业”同西方倡导的“生态农业”名称雷同完全是偶然巧合，两者之间并无任何内在 联系。由此国外生态农业规划设计与中国生态农业建设截然不同。 西方生态农业是英国学者m ，凯利一沃辛顿于2 0 世纪8 0 年代初倡议的，其出发点在于追求小 规模的、封闭式农业系统的生态循环合理性。这一学说对西方盛行的太规模、高投入农业模式具 有强烈的针对性和批判性。1 9 9 3 年m 凯利一沃辛顿对其倡导的生态农业按照可持续农业的精神作 了部分修改。其正式的定义为：建立和维持一种生态上能自我支持、低投入；经济上有活力的小 农经营系统，在不引起大规模和长期性环境变化，或者在不引起道德及人文社会方面不可接受的 问题的前提下，最大限度地谋求增加净生产。因此西方的生态农业一般只针对单个农户或小农场 进行某种农作的生态设计，农产品生产的技术研究目前以农田生态系统为主，重点从群落、种群 层次上进行理论研究和技术开发。虽然欧美和日本等发达国家由于良好的环境和气候条件等原 因，生态农业的单项技术已经接近成熟，也面临着如何整合和集成、适应规模化生产要求等问题 ”1 。而中国生态农业则强调以生态经济原则指导农林牧副渔各业，并对整个农业乃至农村及农村 系统进行合理布局和设计，强调技术的系统组装。因而它小则可以指导单个“生态农户”或“生 态村”的建设，大则可以指导一个县域或者市( 地区) 域的以农业为中心，涉及其他各业发展的建 设，如“生态县”、“生态市”等。因而它具有的广泛的群众参与性是两方生态农业根本无法比拟 的。 1 4 景观生态规划理论方法研究 生态农业系统所形成的农业景观是景观生态规划原理方法的重要应用领域。因而，利并! l 现代 景观生态规划方法可以为中国生态农业在区域水平上的空间布局提供理论方法参考。 景观生态规划是指运用景观生态学原理，以区域景观生态系统整体优化为基本目标，在景观 生态分析、综合和评价的基础上，建立区域景观生态系统优化利用的空间结构和模式。景观生态 规划强调从空间上对景观结构的规划，具有地理科学中区划研究的性质，通过景观结构的区别， 构建不同的功能区域。从地理学中发展起来的欧洲学派将其应用于土地评价、利用、规划、设计 以及自然保护区和国家公园的景观设计与规划等，并形成一整套景观生态规划方法。中国生态农 业发展至4 区域尺度上，其尺度在景观生态规划的规划尺度范围内，形成的农业景观作为区域景观 的主体，具有宏观背景特征，完全可以应用景观生态规划原理方法指导县域生态农业景观规划。 经典的景观生态规划方法主要有三种，即m c h a r g 基于适宜性分析所形成的“千层饼”规划 模式、o d u m 以系统论思想为基础所提出的区域生态系统发展战略和f o r m a n 以空间格局优化为 核心的景观格局规划模式”“。 ( 1 ) 基于适宜性评价的景观生态规划 m c h a r g ( 1 9 6 9 ) 在 d e s i g nw i t hn a t u r e 一书中所提出的基于适宜性评价的生态规划方法在海 岸带开发、城市开阔空间规划、农田保护、高速公路建设等领域取得了很大的成功，其规划程序 包括确立规划范围与规划目标；生态调查与区域数据的分析适宜性分析，方案的选择规 划结果的落实规划的管理与评价。m c h a r g 方法的核心是，根据区域自然环境与资源特性，对 其进行生态适宜性分析，以确定利用方式与发展规划，从而使自然的利用与开发及人类其他活动 5 中国农业大学硕士学位论文第一章绪论 与自然特征、自然过程协调统一起来。l e w i s 在m c h a r g 方法的基础上也提出了一个类似的生态 规划方法一环境资源分析方法。在其方法中，l e w i s 首先分析了区域发展所要利用资源的自然属 性，以明确主要资源与辅助资源，接着分析主辅资源的关系。然后，根据主要资源特征，并辅以 辅助资源特征，对区域资源进行区划，在生态区划的基础上进行适宜性分析，提出生态优化方案。 其独到之处在于提出了主要因素与次要因素在优化配置中的不同作用，以避免m c h a r g 方法中对 不同重要性要素的“平等”处理。显然，由于不同自然要素在区域发展与资源利用中的作用与重 要性是不同的，这种区分对规划是有益的。 基于适宜性评价的景观生态规划方法以土地利用与自然条件的协调为基本目标，是景观规划 较为可行的生态学途径。但该方法的不足在于单纯追求景观单元“垂直”方向的“匹配”，而忽 视“水平”方向景观单元间的相互影响，以及景观整体的综合效益。 ( 2 ) 基于系统分析与模拟的景观生态规划 o d u m ( 1 9 6 9 ) 基于生态学中的分室模型( c o m p a r t m e n t m o d e l ) ，提出了著名的区域生态系统 模型，作为其“生态系统发展战略”的理论核心。在该模型中，o d u m 根据区域中不同土地利用 类型的生态功能，将区域分成4 个景观单元类型：生产性单元，主要为农业和生产性的林业用 地；保护性单元，指那些对维护区域生态平衡有关键生态作用的景观单元，如保护栖息地、防 护林等：人工单元，指城市化和工业化土地，它们对自然的生态过程往往具有负面影响；调 和性单元，主要从功能而言，即指前述单元类型中在系统中起协调作用的景观单元。 上述景观分类构成区域生态系统模型第一层次研究的主要内容。该模型的第二层次侧重于各 单元类型间物质和能量转移过程和机制的研究。而第三层次则主要以区域生态系统的整体为对 象，研究自然和社会经济输入、输出的调控机制，并为区域土地利用的分配提供决策依据。 德国科学家e v e s t e r 及a v o nh e s l e r 将系统规划与生物控制论相结合，建立城市与区域规划 的灵敏度模型( s e n s i t i v i t ym o d e l ) ，其基本思路包括：将一个城市或区域作为一个整体，看重分 析系统要素之间的相互关系与相互作用，以把握系统的整体行为；根据系统对要素变化的反应 的基础上，对系统进行动态调控；运用生物控制论原理，调节系统要素的关系( 增强或削弱) ， 以提高系统的自我调控能力。灵敏度模型强调系统要素之间的相互作用关系及其对系统整体行为 的影响，以及在规划过程中公众的广泛参与。灵敏度模型也可以说是生物控制论与计算机技术相 结合及其在规划上应用的产物，但由于灵敏度模型重点关心的是系统结构与功能的时间动态，对 空间关系与空间格局的动态过程则难以反映出来。 基于系统分析与模拟的景观生态规划是针对适宜性分析方法在考虑水平生态过程及景观整 体功能研究方面的不足逐步发展起来的，是景观生态规划方法论研究中的一个重要方向。系统分 析与模拟方法注重以区域的生态持续为目标、从整体把握景观的利用，应该是比较合理的土地资 源优化配置的途径。但由于自然过程的复杂性，尤其是人类活动的干扰更增加了过程模拟和系统 模拟的难度。 ( 3 ) 基于格局分析的景观生态规划 2 0 世纪7 0 年代末以来，随着景观生态学对水平生态过程的日益重视，导致了对传统景观规 划和生态规划理论与方法的一次革新，形成了以景观格局整体优化为核心的景观生态规划方法， 其中以w h a b e r 和r t t f o r m a n 为主要代表。 德国生态学家h a b e r 基于o d u m 所提出的生态系统发展战略，经过多年的研究和实践，提出 6 中国农业大学硕士学位论文 第一章绪论 了适用于高密度人口地区的土地利用分异d l u ( d i f f e r e n t i a t e dl a n du 瞄战略，其景观整体化规划按 如下5 个步骤进行：地利用分类：辨识区域土地利用的主要类型，根据由生境集合而成的区 域自然单位( r m i ) 来划分。每一个r n u 有自己的生境特征组，并形成可反映土地用途的模型； 空间格局的确定和评价：对由对m 构成的景观空间格局进行评价和制图确定每个r n u 的土 地利用面积百分率；敏感度分析：识别那些近似自然和半自然的生境簇，这些生境被认为是对 环境影响最敏感的地区和最具保护价值的地区；空间联系：对每一个r n u 中所有生境类型之 间的空间关系进行分析，特别侧重于连接度的敏感性以及不定向的或相互依存关系等方面：影 响分析：利用以上步骤得到的信息，评价每个r n u 的影响结构，特别强调影响的敏感性和影响 范围。 d i i j 战略主要是针对o d u m 的系统分析方法中对景观单元间的相互影响研究不足而提出的， 主要利用环境诊断指标( 面不是模型模拟) 和格局分析对景观整体进行磅究和规划，是目前在对 过程机制难以定量模拟和把握的情况下较为可行的规划途径。但这一方法注重自然因素和条件的 分析，而对社会经济的需求缺乏考虑。 f o r m a n ( 1 9 9 5 ) 在他的l a n dm o a s i c ) ) 一书中，主要针对景观格局的整体优化，系统地总 结和归纳了景观格局的优化方法。其核心是将生态学的原则和原理与不同的土地规划任务相结 合，以发现景观利用中所存在的生态问题，并寻求解决这些问题的生态学途径。该方法主要围绕 如下几个核心展开：背景分析：主要包括景观在区域中的生态作用以及区域中的景观空间配置： 区域中自然过程和人文过程的特点及其对景观可能影响的分析；历史时期自然和人为扰动的特 点。总体布局：以集中与分散相结合的原则为基础，f o r m a n 提出了一个具有高度不可代替性 的景观总体布局模式。该格局应该是几个大型的自然植被斑块作为物种生存和水源涵养所必需的 自然栖息环境，有足够宽和一定数目的廊道用以保护水系和满足物种空间运动的需要，在开发区 或建成区里有一些小的自然斑块和廊道，用以保证景观的异质性。这一优先格局是所有景观规划 的一个基础格局。关键地段识别：在总体布局的基础上，对那些具有关键生态作用或生态价值 的景观地段给予特别重视。生态属性规划：如维持那些重要物种数量的动态平衡、为需要多生 境的大空间物种提供栖息条件、保护肥沃土地以免被过度利用或被建筑、交通所占用等，这是格 局优化法的一个重要步骤。空间属性规划；景观单元的空间属性主要包括：斑块及其边缘属 性：廊道及其网络属性。通过对这些空间属性的确定，形成景观生态规划在特定时期的最后方 案。之后，随着对景观利用的生态和社会需求的进一步改变，仍会对该方案进行不断的调整和补 充。 f o r m a n 的格局优化方法为把生态学理论落实到规划所要求的空间布局中提供了较为明确的 理论依据和方法指导。但由于目前的研究仍主要停留在对景观元素属性和相互关系的定性描述 上，许多实际问题的解决尚缺乏可操作途径。 1 5 本文研究的技术路线和方法 中国生态农业建设涉及的是一个社会经济一自然复合生态系统，因而基于系统分析与模拟的 景观生态规划方法提供了一个很好的系统优化设计的方法参考。f o r m a n 的格局优化方法体现了 对水平生态过程的日益重视，其对区域生态农业景观规划思路值得我们在面对生态农业区域化发 7 中国农业大学硕士学位论文 第一章绪论 展要求时借鉴应用。具体体现在以下几方面： ( 1 ) 中国区域生态农业建设涉及的是一个社会、自然、经济复合系统，这三类组分反映在 区域空间上必然形成一定的自然、人工或半人工的景观。而景观生态规划中将景观作为一个整体 来加以考虑，不再将单个的景观要素，如道路、农田、工厂、住宅作为规划设计的对象，而是把 构成景观的所有要素都作为景观生态规划的目标和变量来进行研究，最终使景观系统的结构和功 能达到整体优化的思想，不仅符合中国生态农业复合系统的思想，也是应用景观生态规划于中国 生态农业建设中的基本前提。 ( 2 ) 弥补目前县域生态农业规划中对农业景观空间格局研究不足的缺陷。景观生态规划重 视空间格局的研究，促进了以能量流和物质流为研究对象的生态学和以空间结构为研究对象的景 观规划联系起来。中国生态农业建设重视研究生态农业系统中小尺度上各生物组分( 如农作物、 家畜等) 之间及其与环境( 包括自然环境与人工环境) 之间的物质能量流分析，对于区域尺度上 生态农业景观合理布局研究不够深入。因而，如何将空间格局与生态过程统一起来，即将农业景 观空间格局分析、设计与复合生态系统组成成分之间的物质流、能量流、价值流、信息流等各种 关系的分析结合起来，景观生态规划为其提供了坚实的理论方法基础。 但是，国外景观生态规划产生、发展是发达国家在农产品过剩、经济高度发展带来的环境污 染及生态破坏的问题上逐步发展起来的，因而大多数规划方法目的是协调人与自然的关系，强调 生态保护的功能；对于经济相对落后的中国来说，土地资源缺乏及人类活动强度巨大造成自然斑 块所剩无几，人地矛盾突出，难以划定数量上占优势的具有生态保护功能的大型斑块，生态保护 必须结合经济开发来进行。因而，运用景观生态规划原理方法还需要考虑中国实际发展需要。中 国生态农业以协调人与自然的关系为基础，以促进农业和农村经济、社会可持续发展为主攻目标， 达到生态、经济、社会三大效益的统。产业化是生态农业发展的方向。在县级层次上进行产业 结构设计、调整，建立以清洁生产和循环经济为特征的产业网络链是生态农业反映在空间布局上 的具体内容因而也是县域生态农业规划设计的重要内容。 基于以上分析，提出基于复合系统分析和区域生态农业景观空间格局设计的区域生态农业 规划总体思路( 图卜1 ) 。该规划模式继承了生态农业规划中系统分析的思想，同时在规划过程中 加入了景观生态规划的内容 本文采取的主要研究方法如下： ( 1 ) 复台生态系统分析法 区域生态农业系统是一个开放、复杂的巨系统，若要完全清晰辨识系统每一组分十分困难， 甚至是不可能的，故有必要采用系统论的分析方法，从自然生态环境、社会经济背景展开逐级分 析，用整体的观点指导县域生态农业建设。 ( 2 ) 景观格局分析方法 景观空间格局分析是利用g i 5 等手段分析景观要素的空间形态、结构关系和分布状态，其目 的在于发现空间结构的规律及形成原因。对于以人工景观和人工经营景观为主的胶南农业景观， 采用景观格局指数分析生态农业景观空间格局，运用景观格局与生态过程原理指导农业景观格局