邊振興, 馮玉萍, 于 淼, 韓 影
(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院,遼寧沈陽 110161;2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院,遼寧沈陽 110161)
·持續(xù)農(nóng)業(yè)·
農(nóng)田中非耕作生境對(duì)耕地多功能影響研究*
邊振興1, 馮玉萍1, 于 淼2※, 韓 影1
(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院,遼寧沈陽 110161;2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院,遼寧沈陽 110161)
[目的]從耕地的生產(chǎn)功能、生態(tài)服務(wù)功能、社會(huì)保障功能和景觀文化功能角度出發(fā),探討耕地系統(tǒng)中非耕作生境對(duì)這些功能的影響的方向和程度,以期為今后耕地系統(tǒng)中生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化以及綠色土地整治提供參考。[方法]文章運(yùn)用3S技術(shù)法提取非耕作生境數(shù)據(jù),按照非耕作生境比例由低到高在遼寧省沈陽市沈北新區(qū)水田區(qū)選擇調(diào)查點(diǎn)。運(yùn)用層次分析法計(jì)算調(diào)查點(diǎn)耕地多功能值,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析法研究非耕作生境比例變化對(duì)耕地生產(chǎn)、社會(huì)保障、生態(tài)服務(wù)及景觀文化功能的影響。[結(jié)果](1)當(dāng)非耕作生境比例低于22.54%和17.16%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地生產(chǎn)、社會(huì)保障功能呈增強(qiáng)趨勢; 當(dāng)其比例大于22.54%時(shí)和17.16%,隨著非耕作生境比例增加耕地生產(chǎn)、社會(huì)保障功能呈減弱趨勢。(2)隨著非耕作生境面積比增加,耕地生態(tài)服務(wù)和景觀文化功能均呈增強(qiáng)趨勢。(3)當(dāng)非耕作生境面積比低于22.54%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地多功能呈增強(qiáng)趨勢; 當(dāng)其比例大于22.54%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地多功能呈減弱趨勢。[結(jié)論]非耕作生境比例對(duì)耕地生產(chǎn)、社會(huì)保障功能影響均呈現(xiàn)先增后減趨勢,對(duì)耕地生態(tài)服務(wù)功能、耕地景觀文化功能的影響趨勢均呈現(xiàn)遞增趨勢,對(duì)耕地多功能綜合影響呈先增后減趨勢。
耕地多功能 非耕作生境 3S技術(shù)法 層次分析 統(tǒng)計(jì)分析
農(nóng)田中的非耕作生境(亦稱非農(nóng)生境)是指農(nóng)田中林地、樹籬、草地、田間路網(wǎng)、水塘、溝渠等自然、半自然生境的統(tǒng)稱(Non-cropped Habitat)。研究表明非耕作生境對(duì)生物多樣性保護(hù)、耕地多功能性、農(nóng)業(yè)產(chǎn)量等具有重要作用[1-2]。具有高比例、景觀異質(zhì)性強(qiáng)的非耕作生境被視為更有利于農(nóng)田生物多樣性維持,提高耕地的多功能性[3-4]。維持高比例的非耕作生境是歐美等國家維持耕地多功能的重要途徑[5-6]。
耕地多功能隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活質(zhì)量的提升和需求的變化,逐漸呈現(xiàn)多元化[7-8],耕地文化休閑功能逐漸增強(qiáng),就業(yè)保障和生產(chǎn)功能顯著減弱[9]。目前,耕地功能包括生產(chǎn)功能、社會(huì)保障功能、生態(tài)服務(wù)功能和景觀文化功能[10-11]。但是長期以來人們對(duì)耕地功能的認(rèn)識(shí)也多為單一的生產(chǎn)功能[8],單一功能的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)使耕地景觀趨于均質(zhì)化,非耕作生境不斷減少乃至消失,生物之間的相互作用及其效應(yīng)常常被忽略[12],土地整治過程中的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),輕視生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)、共生,致使大量非耕作生境消失,耕地多功能性被忽略[13-14]。同時(shí)景觀土地整治的重要性也越來越突出[15],而農(nóng)田景觀生態(tài)建設(shè)是耕地多功能性保護(hù)的重要途徑,其重點(diǎn)是提升中小尺度非耕作生境的比例,質(zhì)量和景觀異質(zhì)性[14]。
圖1 研究區(qū)樣點(diǎn)分布
因此,非耕作生境是耕地系統(tǒng)的生態(tài)骨架,是實(shí)現(xiàn)耕地多功能的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。但是非耕作生境對(duì)耕地多功能產(chǎn)生哪些作用,目前還鮮見報(bào)道。因此,文章從耕地的生產(chǎn)功能、生態(tài)服務(wù)功能、社會(huì)保障功能和景觀文化功能角度出發(fā),探討耕地系統(tǒng)中非耕作生境對(duì)這些功能的影響的方向和程度,以期為今后耕地系統(tǒng)中生態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化以及綠色土地整治提供參考。
該研究按照非耕作生境比例(表1)由小到大的原則選取遼寧省沈陽市沈北新區(qū)15個(gè)行政村作為調(diào)查對(duì)象,研究非耕作生境對(duì)耕地多功能的影響。其調(diào)查點(diǎn)位于沈北新區(qū)水田區(qū),區(qū)內(nèi)地勢平坦、開闊,是遼河沖積平原,屬于北溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,年平均氣溫7.5℃,年降水量672.9mm。土壤肥沃程度相差較小,灌排設(shè)施健全,區(qū)內(nèi)以農(nóng)業(yè)景觀為主,林地、坑塘水面、草地、溝渠、農(nóng)村道路等非耕作生境鑲嵌其中,大小不一。能夠很好地避免耕地功能因外界環(huán)境條件的影響。其樣點(diǎn)分布如圖1所示。
表1 調(diào)查點(diǎn)非耕作生境比例
行政村名稱非耕作生境比例(%)行政村名稱非耕作生境比例(%)行政村名稱非耕作生境比例(%)新民村2.74單家村10.88大連屯村27.24盤古臺(tái)村3.59東拉拉村13.66吳家村30.03六間村5.63腰中臺(tái)村16.80高坎村31.83中心臺(tái)村7.62拉塔湖村17.16沙崗子村39.70煙臺(tái)窩棚村9.88石佛寺一村22.54石佛寺二村45.50
2.1 數(shù)據(jù)來源
(1)空間數(shù)據(jù): 2014年沈陽市沈北新區(qū)土地利用總體規(guī)劃數(shù)據(jù)庫。分辨率為0.50.25m的2014年沈陽市沈北新區(qū)遙感影像圖。
表2 耕地多功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
目標(biāo)層準(zhǔn)則層指標(biāo)層指標(biāo)類型耕地多功能生產(chǎn)功能耕地糧食單產(chǎn)+灌溉保證率+耕地地均農(nóng)業(yè)產(chǎn)值+農(nóng)產(chǎn)品商品率+社會(huì)保障功能糧食自給率+農(nóng)業(yè)從業(yè)人口數(shù)+農(nóng)村人均耕地面積+農(nóng)業(yè)收入占家庭收入比+生態(tài)功能氣體調(diào)節(jié)+水源涵養(yǎng)+生物多樣性保護(hù)+土壤形成與保護(hù)+景觀文化功能景觀均勻度指數(shù)+耕地景觀面積比+景觀多樣性指數(shù)+
(2)實(shí)地調(diào)研:調(diào)研以問卷調(diào)查為主,調(diào)查中兼顧隨機(jī)性與典型性。問卷內(nèi)容包括被調(diào)查者基本情況、耕地利用情況、被調(diào)查者對(duì)非耕作生境對(duì)耕地多功能影響認(rèn)知情況及被調(diào)查者對(duì)種植和保護(hù)非耕作生境的意愿情況。每個(gè)調(diào)查地點(diǎn)發(fā)放30份問卷,共收回調(diào)查問卷450份,有效問卷408份。調(diào)研期間為水稻整地,插秧時(shí)節(jié),被調(diào)查者既有長期在家務(wù)農(nóng)的農(nóng)民,也有外出打工返鄉(xiāng)的農(nóng)民,充分保證了樣本的代表性。
2.2 研究方法
2.2.1 非耕作生境數(shù)據(jù)的提取
首先對(duì)2014年沈北新區(qū)遙感影像圖進(jìn)行解譯,將解譯結(jié)果與2014年土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,并且進(jìn)行野外校正和檢驗(yàn),形成最終解譯結(jié)果。解譯的非耕作生境類型包括林地、草地、水域及農(nóng)村道路4種類型。
2.2.2 耕地多功能指標(biāo)選取
參考眾多學(xué)者[16-20]對(duì)耕地多功能的分類及評(píng)價(jià)研究,將耕地多功能分為生產(chǎn)功能、生態(tài)服務(wù)功能、社會(huì)保障功能和景觀文化功能4類并且構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表2)。其中,耕地的生產(chǎn)功能和社會(huì)保障功能指標(biāo)來源于調(diào)查問卷; 生態(tài)服務(wù)功能評(píng)價(jià)指標(biāo)參照謝高地、魯春霞等人[21]青藏高原生態(tài)資產(chǎn)的價(jià)值評(píng)估中農(nóng)田生態(tài)服務(wù)價(jià)值結(jié)果; 耕地景觀文化功能評(píng)價(jià)指標(biāo)在Fragstats軟件中計(jì)算景觀格局指數(shù)得出。
2.2.3 耕地多功能值計(jì)算
耕地的生態(tài)服務(wù)功能指標(biāo)值的計(jì)算參照周立軍[22]唐秀美[23]在城市化進(jìn)程中耕地多功能保護(hù)的價(jià)值研究一文中對(duì)生態(tài)服務(wù)功能的修正方法得到。耕地多功能值運(yùn)用熵權(quán)法和層次分析法得到。其中,熵權(quán)法計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重,層次分析法計(jì)算各功能得分。
(1)熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重
首先由于該文選取的各指標(biāo)單位的不同,因此對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,方法如下:
(1)
式(1)中xij為第i個(gè)村的第j個(gè)指標(biāo)的數(shù)值(i=1, 2, 3,…,n;j=1, 2, 3,…,m)。
(2)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的熵值
(2)
式(2)中k>0為,且k=1/ln(n)。當(dāng)pij=0時(shí),令ln(pij)=0。
(3)求各指標(biāo)權(quán)重值
(3)
式(3)中,wj指第j項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值。
(4)計(jì)算耕地多功能分值
(4)
式(4)中Aa為耕地各功能評(píng)價(jià)分值;Xij為各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化后的值;m為耕地功能個(gè)數(shù)。
2.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
利用ArcGIS9.3進(jìn)行非耕作生境空間數(shù)據(jù)分析,計(jì)算每個(gè)村非耕作生境面積比例。利用EXCEL統(tǒng)計(jì)分析非耕作生境比例變化與耕地多功能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
3.1 耕地多功能特征分析
通過構(gòu)建耕地多功能指標(biāo)體系,運(yùn)用熵權(quán)法和層次分析法計(jì)算得出調(diào)查點(diǎn)耕地多功能值,如表3所示。
表3 耕地多功能值統(tǒng)計(jì)
行政村名稱生產(chǎn)功能社會(huì)保障功能值生態(tài)服務(wù)功能景觀文化功能耕地多功能新民村13.0220.8415.6425.9418.86盤古臺(tái)村25.0114.7317.1828.1920.92六間村13.4823.2922.9232.1921.66中心臺(tái)村28.4419.7531.4940.1727.29煙臺(tái)窩棚村19.5221.8733.1144.7028.19單家村36.6325.3535.3450.6436.17東拉拉村38.8846.0637.8251.7343.07腰中臺(tái)村63.0662.6241.0156.7255.85拉塔湖村79.2678.7848.2560.7865.34石佛寺一村87.8872.6257.2268.4670.27達(dá)連屯村78.4356.5465.5364.7864.81吳家村80.6657.8667.3868.6868.65高坎村73.9341.4475.3469.7966.03沙崗子村63.4032.6979.6772.2764.23石佛寺二村49.4729.8694.4184.1762.11
從耕地生產(chǎn)功能來看,石佛寺一村生產(chǎn)功能值最大為87.88,生產(chǎn)功能最好,吳家村、高坎村、達(dá)連屯村和拉塔湖村次之,腰中臺(tái)村和沙崗子村較弱,新民村和六間村最差,生產(chǎn)功能值分別為13.02和13.48。從耕地社會(huì)保障功能來看,拉塔湖村耕地社會(huì)保障功能值最高為78.78,社會(huì)保障功能最強(qiáng),石佛寺一村、腰中臺(tái)村次之,達(dá)連屯村和吳家村較弱,盤古臺(tái)村最差,其社會(huì)保障功能值為14.73。從耕地生態(tài)服務(wù)功能和景觀文化功能來看,石佛寺二村均最好,其功能值分別為94.41和84.17,沙崗子村、吳家村和高坎村次之,新民村均最差,其功能值分別為25.94和18.86。從耕地多功能來看,石佛寺一村最好,耕地多功能值最高為70.27,高坎村和拉塔湖村次之,沙崗子村和石佛寺二村較弱,新民村最差,耕地多功能值為18.86。
3.2 非耕作生境對(duì)耕地多功能影響分析
通過分析15個(gè)村非耕作生境比例與耕地多功能之間的關(guān)系,結(jié)果如圖2所示。
圖2 非耕作生境與耕地功能關(guān)系
3.2.1 非耕作生境對(duì)耕地生產(chǎn)功能的影響分析
總體來說,非耕作生境對(duì)耕地生產(chǎn)功能影響呈現(xiàn)先增后減趨勢。既當(dāng)非耕作生境面積比例低于22.54%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地生產(chǎn)功能呈增強(qiáng)趨勢; 當(dāng)其比例大于22.54%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地生產(chǎn)功能呈減弱趨勢。當(dāng)非耕作生境比例低于10.88%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地生產(chǎn)功能呈緩慢增強(qiáng)趨勢。在這一階段非耕作生境比例雖然在增加,但是其分散鑲嵌于農(nóng)田景觀中,破碎化程度很高,對(duì)耕地的生產(chǎn)功能影響較弱。當(dāng)非耕作生境比例為10.88%~22.54%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地生產(chǎn)功能呈快速增強(qiáng)趨勢。非耕作生境比例越大,結(jié)構(gòu)性越明顯,其涵養(yǎng)水源、防風(fēng)固沙功能力越強(qiáng),增加了農(nóng)田景觀的生物多樣性及抗干擾能力和穩(wěn)定性[24],調(diào)節(jié)局部小氣候,改善生態(tài)環(huán)境,從而促進(jìn)了耕地生產(chǎn)功能的增強(qiáng)。當(dāng)非耕作生境比例大于22.54%時(shí),耕地的生產(chǎn)功能隨著非耕作生境比例的增加而明顯降低。主要是因?yàn)榉歉魃潮壤^大占用了大面積的耕地,減少了地區(qū)糧食總產(chǎn)量,耕地農(nóng)業(yè)產(chǎn)值以及農(nóng)產(chǎn)品的商品率都減少,從而直接表現(xiàn)出耕地的生產(chǎn)功能的降低。
3.2.2 非耕作生境對(duì)耕地社會(huì)保障功能的影響分析
總體來說,非耕作生境對(duì)耕地社會(huì)保障功能的影響呈現(xiàn)先增后減趨勢。既當(dāng)非耕作生境面積比例低于17.16%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地社會(huì)保障功能呈增強(qiáng)趨勢; 當(dāng)其比例大于17.16%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地社會(huì)保障功能呈減弱趨勢。當(dāng)非耕作生境比例低于9.9%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地社會(huì)保障功能呈緩慢增強(qiáng)趨勢。在這一階段,非耕作生境比例雖然在增加,但其比例較小,不影響區(qū)域內(nèi)人均耕地面積和糧食單產(chǎn),對(duì)社會(huì)保障功能影響較弱。當(dāng)非耕作生境比例為9.87%~17.16%,隨著非耕作生境比例增加耕地社會(huì)保障功能呈快速增強(qiáng)趨勢。非耕作生境比例增加,增加了地表防止水土流失、涵養(yǎng)水源的植被數(shù)量[25],增加了地區(qū)的蓄水功能,有助于耕地糧食產(chǎn)量的提高,從而增加了農(nóng)民的農(nóng)業(yè)收入,農(nóng)業(yè)收入比重增加,提升了耕地的社會(huì)保障功能。當(dāng)非耕作生境比例大于17.16%時(shí),耕地的生產(chǎn)功能隨著非耕作生境比例的增加而明顯降低。這主要是因?yàn)榉歉魃趁娣e過大,地區(qū)耕地面積減少,減少了人均耕地面積,糧食自給率也受到影響,農(nóng)業(yè)從業(yè)人口數(shù)減少,更多的人進(jìn)城務(wù)工,務(wù)工收入占家庭收入的比重增加,耕地的社會(huì)保障功能即減弱。
3.2.3 非耕作生境對(duì)耕地生態(tài)服務(wù)功能的影響分析
總體來看,非耕作生境對(duì)耕地生態(tài)服務(wù)功能的影響趨勢呈現(xiàn)遞增趨勢。當(dāng)非耕作生境面積比例低于16.80%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地生態(tài)服務(wù)功能呈緩慢增加趨勢,這一階段,農(nóng)田中的林地、水域、草地為野生動(dòng)植物提供了良好的棲息地,改善農(nóng)田生態(tài)小氣候和生態(tài)環(huán)境[26-27],增加農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的適宜性和可持續(xù)性[28],增強(qiáng)了耕地生態(tài)服務(wù)功能。當(dāng)非耕作生境比例高于16.80%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地生態(tài)服務(wù)功能呈快速增加趨勢。由此表明,農(nóng)田中非耕作生境比例越大,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的氣體調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護(hù)以及土壤形成與保護(hù)等耕地的生態(tài)服務(wù)價(jià)值越大[20],因此高比例的非耕作生境更能增強(qiáng)耕地的生態(tài)服務(wù)功能。
3.2.4 非耕作生境對(duì)耕地景觀文化功能的影響
總體來說,非耕作生境對(duì)耕地景觀文化功能的影響趨勢呈現(xiàn)遞增趨勢。當(dāng)非耕作生境面積比例低于22.54%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地景觀文化功能呈快速增加趨勢,農(nóng)田中非耕作生境越多,耕地生態(tài)系統(tǒng)物種豐富度、鑲嵌度以及空間格局等都得到了保障,從而保護(hù)農(nóng)村自然生態(tài)景觀[28],最大程度上保障了耕地生態(tài)系統(tǒng)和自然生物的原有特征,增加了耕地的景觀文化功能[14]。當(dāng)非耕作生境比例高于22.54%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地景觀文化功能呈緩慢增加趨勢。非耕作生境比例到一定比例時(shí),研究區(qū)域內(nèi)物種的多樣性增加程度會(huì)減弱,并且伴有耕地景觀面積比的減少,因此耕地景觀文化功能的綜合反映即為緩慢增加。
圖3 非耕作生境與耕地多功能關(guān)系
3.2.5 非耕作生境對(duì)耕地多功能的影響
如圖3所示,非耕作生境對(duì)耕地多功能影響呈現(xiàn)先增后減趨勢。既當(dāng)非耕作生境面積比例低于22.54%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地多功能呈增強(qiáng)趨勢; 當(dāng)其比例大于22.54%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地多功能呈減弱趨勢。這與stocker[29]和szarek[30]的研究結(jié)果“當(dāng)非耕作生境比例達(dá)到1020%左右時(shí)對(duì)維持耕地生物多樣性和耕地多功能性具有重
要作用”相似。耕地多功能以耕地生產(chǎn)功能和社會(huì)保障功能為主,生態(tài)功能和景觀文化功能為輔,當(dāng)非耕作生境比例低于22.54%時(shí),耕地的生產(chǎn)功能、社會(huì)保障功能、生態(tài)服務(wù)功能和景觀文化功能均遞增,因此耕地多功能也增強(qiáng)。當(dāng)比例高于22.54%時(shí),耕地主要的生產(chǎn)功能和社會(huì)保障功能呈現(xiàn)遞減趨勢,雖然耕地的生態(tài)服務(wù)功能和景觀文化功能均在增強(qiáng),但對(duì)耕地多功能的影響趨勢是對(duì)耕地4種功能影響的一個(gè)綜合反饋,與耕地的主要功能值的變化趨勢一致。
4.1 結(jié)論
該研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)田中的非耕作生境對(duì)耕地的生產(chǎn)功能、社會(huì)保障功能、生態(tài)服務(wù)功能和景觀文化功能都有不同程度的影響。
(1)非耕作生境對(duì)耕地生產(chǎn)功能影響呈現(xiàn)先增后減趨勢。即以非耕作生境面積比例22.54%為界,當(dāng)比例低于該值時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地生產(chǎn)功能呈增強(qiáng)趨勢,當(dāng)比例大于該值時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地生產(chǎn)功能呈減弱趨勢。耕地生產(chǎn)功能增強(qiáng)趨勢分為緩慢增強(qiáng)和快速增強(qiáng)2個(gè)階段,其中比例從0%增加到10.88%時(shí),耕地生產(chǎn)功能呈緩慢增強(qiáng)趨勢,當(dāng)比例由10.88%增加至22.54%時(shí),耕地生產(chǎn)功能速增強(qiáng)。
(2)非耕作生境對(duì)耕地社會(huì)保障功能的影響呈現(xiàn)先增后減趨勢。既以非耕作生境面積比例17.16%為界,當(dāng)比例低于該值時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地社會(huì)保障功能呈增強(qiáng)趨勢; 當(dāng)比例大于17.16%該值時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地生產(chǎn)功能呈減弱趨勢。耕地社會(huì)保障功能增強(qiáng)趨勢分為緩慢增強(qiáng)和快速增強(qiáng)2個(gè)階段,其中比例從0%增加到9.9%時(shí),耕地社會(huì)保障功能呈緩慢增強(qiáng)趨勢,當(dāng)比例從9.87%增加到17.16%,耕地社會(huì)保障功能呈快速增強(qiáng)趨勢。
(3)非耕作生境對(duì)耕地生態(tài)服務(wù)功能的影響趨勢呈現(xiàn)遞增趨勢。遞增趨勢也隨著非耕作生境比例的變化表現(xiàn)為緩慢增強(qiáng)和快速增強(qiáng)2個(gè)階段:當(dāng)比例低于16.80%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地生態(tài)服務(wù)功能呈緩慢增強(qiáng)趨勢,當(dāng)比例高于16.80%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地生態(tài)服務(wù)功能呈快速增強(qiáng)趨勢。
(4)非耕作生境對(duì)耕地景觀文化功能的影響趨勢呈現(xiàn)遞增趨勢。遞增趨勢也隨著非耕作生境比例的變化表現(xiàn)為緩慢增強(qiáng)和快速增強(qiáng)2個(gè)階段:當(dāng)比例低于22.54%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地景觀文化功能呈快速增強(qiáng)趨勢,當(dāng)非耕作生境比例高于22.54%時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地景觀文化功能呈緩慢增強(qiáng)趨勢。
(5)非耕作生境對(duì)耕地多功能影響呈現(xiàn)先增后減趨勢。以非耕作生境比例為22.54%為界,當(dāng)?shù)陀谠撝禃r(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地多功能呈增強(qiáng)趨勢; 當(dāng)比例大于該值時(shí),隨著非耕作生境比例增加耕地多功能呈減弱趨勢。
4.2 討論
研究結(jié)果表明農(nóng)田中的非耕作生境比例增加均能在一定范圍內(nèi)增強(qiáng)耕地的生產(chǎn)功能、社會(huì)保障功能、生態(tài)服務(wù)功能和景觀文化功能,因此營造適度比例的非耕作生境既能改善農(nóng)村環(huán)境,又能增強(qiáng)耕地多功能。鑒于生態(tài)平衡理論和景觀生態(tài)學(xué)相關(guān)理論,農(nóng)田中的非耕作生境比例在22.54%左右時(shí),耕地多功能性最強(qiáng),建議在今后土地整治工作中適當(dāng)增加農(nóng)田中非耕作生境面積,從而增強(qiáng)耕地多功能性。同時(shí)該研究也存在諸多不足,對(duì)于非耕作生境對(duì)耕地多功能的影響機(jī)理,非耕作生境類型、結(jié)構(gòu)、布局、異質(zhì)性特征等方面對(duì)耕地多功能的影響方面尚有待于完善和驗(yàn)證。
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THE EFFECTS OF NON-CROPPED HABITAT ON THE ARABLELAND MULTIFUNCTION*
Bian Zhenxing1,F(xiàn)eng Yuping1,Yu Miao2※,Han Ying1
(1 College of Land and Environment, Shenyang Agricultural University, Shenyang, Liaoning 110161,China;2. College of Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang, Liaoning 110161,China)
Non-cropped habitats in farmland play a significant role in biodiversity and arable land multifunction. At present, the arable land multifunctionwasreduced with the drop of the non-cropped habitats. Therefore, theconstruction of farmland landscape ecology becomes more and more important. In this paper, the 3S technology method was used to extract data of the non-cropped habitat on arable land. Taking 15 villages in paddy field area in Shenbei new district in Shenyang city,Liaoning province as investigation objects, it used the analytic hierarchy process (AHP) to evaluate the arable land multifunction. The statistical analysis methodwas used to analyze the influence of the non-cropped habitat on arable land production function, social security function, ecological service function, landscape and culture function. The results showed that:(1)With the increase of non-cropped habitats,the arable land production function and social security function decreased. When the proportion of non- cropped habitat area was below 22.54% and 17.16%,non-cropped habitat proportion increased, and the cultivated land production function and social security function showed a trend of increase. (2)the effect of non-cropped habitatson the ecological service function and the landscape cultural functions of arable landshowedan increasing trend. So the ecological service function and landscape cultural function of cultivated land were enhanced with the increase of the proportion of non-cropped habitat.(3)The effect of non-cropped habitats on the arable land multifunctiondecreased.
arable land multifunction; non-cropped habitats; 3S technology method; AHP; statistical analysis method
10.7621/cjarrp.1005-9121.20170423
2016-08-26
邊振興(1974—),男,遼寧朝陽人,博士、副教授、碩士生導(dǎo)師。研究方向:農(nóng)地利用與保護(hù)?!ㄓ嵶髡撸河陧?1977—),女,遼寧沈陽人,碩士、講師。研究方向:數(shù)理統(tǒng)計(jì)與景觀生態(tài)學(xué)。Email:yumiao77@163.com
*資助項(xiàng)目:沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院青年創(chuàng)新項(xiàng)目“城市邊緣區(qū)非農(nóng)生境與土壤動(dòng)物協(xié)同關(guān)系”(20140102)
F301
A
1005-9121[2017]04154-08